Abstracts
The production of cement clinker is an energy consuming process. At about 50% of the energy is associated with grinding and milling of the raw meal, that normally is in the range 100% <200 μm with 90% <90 μm. Question: is it possible to use coarser components of the raw meal without reducing the clinker quality. With synthetic raw meals of various grain sizes the clinker formation was studied at static (1100 - 1450°C) and dynamic conditions (heating microscope). A routine to adjust the grain size of the components for industrial raw meals is developed. The fine fraction <90 μm should mainly contain the siliceous and argileous components, whereas the calcitic component can be milled separately to a grain size between 200-500 μm, resulting in lower energy consumption for milling. Considering the technical and economical realizability the relation fine/coarse should be roughly 1:1. The energy for milling can be reduced significantly, that in addition leads to the preservation of natural energy resources.
Cement production; energy saving; electron microprobe; heating microscopy
A produção de clínquer é um processo que envolve alto consumo de energia. Cerca de 50% da energia é associada com trituração e moagem da matéria prima, que normalmente está no intervalo 100% < 200 mm com 90% < 90 mm. Pergunta: é possível usar componentes maiores da matéria prima sem reduzir a qualidade do clínquer? Com matérias primas sintéticas de granulometria variada a formação do clínquer foi estudada em condições estática (1100 - 1450°C) e dinâmica (microscópio de aquecimento). Uma rotina para ajustar a granulometria dos componentes para materias primas industriais foi desenvolvida. A fração fina < 90 mm deve conter principalmente componentes silicáceos e argilosos, enquanto o componente calcítico pode ser moído separadamente para uma granulometria entre 200-500 mm, resultando um menor consumo de energia para a moagem. Considerando a viabilidade técnica e econômica a relação finos/ graúdos deve ser aproximadamente 1:1. A energia para moagem pode ser reduzida significativamente, o que adicionalmente conduz à preservação de recursos energéticos naturais.
Produção de cimento; economia de energia; microssonda eletrônica; microscopia de aquecimento
Energy saving cement production by grain size optimisation of the raw meal
Produção de cimento com economia de energia por otimização da granulometria da matéria prima
B. Simons
Institut für Geologie und Mineralogie, Abteilung für Angewandte Mineralogie, Universität zu Köln, BrunoSimons@brunosimons.de, Zülpicher Strasse 49b, 50674 Köln, Deutschland
ABSTRACT
The production of cement clinker is an energy consuming process. At about 50% of the energy is associated with grinding and milling of the raw meal, that normally is in the range 100% <200 μm with 90% <90 μm. Question: is it possible to use coarser components of the raw meal without reducing the clinker quality. With synthetic raw meals of various grain sizes the clinker formation was studied at static (1100 - 1450°C) and dynamic conditions (heating microscope). A routine to adjust the grain size of the components for industrial raw meals is developed. The fine fraction <90 μm should mainly contain the siliceous and argileous components, whereas the calcitic component can be milled separately to a grain size between 200-500 μm, resulting in lower energy consumption for milling. Considering the technical and economical realizability the relation fine/coarse should be roughly 1:1. The energy for milling can be reduced significantly, that in addition leads to the preservation of natural energy resources.
Keywords: Cement production, energy saving, electron microprobe, heating microscopy
RESUMO
A produção de clínquer é um processo que envolve alto consumo de energia. Cerca de 50% da energia é associada com trituração e moagem da matéria prima, que normalmente está no intervalo 100% < 200 mm com 90% < 90 mm. Pergunta: é possível usar componentes maiores da matéria prima sem reduzir a qualidade do clínquer? Com matérias primas sintéticas de granulometria variada a formação do clínquer foi estudada em condições estática (1100 - 1450°C) e dinâmica (microscópio de aquecimento). Uma rotina para ajustar a granulometria dos componentes para materias primas industriais foi desenvolvida. A fração fina < 90 mm deve conter principalmente componentes silicáceos e argilosos, enquanto o componente calcítico pode ser moído separadamente para uma granulometria entre 200-500 mm, resultando um menor consumo de energia para a moagem. Considerando a viabilidade técnica e econômica a relação finos/ graúdos deve ser aproximadamente 1:1. A energia para moagem pode ser reduzida significativamente, o que adicionalmente conduz à preservação de recursos energéticos naturais.
Palavras-chave: Produção de cimento, economia de energia, microssonda eletrônica, microscopia de aquecimento.
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Received 3 March 2009
Accepted 3 June 2009
Published 26 June 2009
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Publication Dates
-
Publication in this collection
18 Sept 2014 -
Date of issue
June 2009
History
-
Received
03 Mar 2009 -
Accepted
03 June 2009
