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Il mwdaclinker è il componente base, ricavato principalmente da mwdqargilla e mwdgcalcare, per la produzione del mwdwcemento Portland.

• Sinossi generale

• Calcolo delle componenti

• Il processo per la produzione

• Reazioni chimiche di formazione

• Filiera

• Dati statistici sulla produzione mondiale

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

La mwewroccia prevalentemente utilizzata per la produzione è la mwfamarna poiché è composta da una mwfqfrazione argillosa e da una mwfgfrazione carbonatica. I composti chimici per la produzione di clinker sono minerali contenenti: mwfwossido di silicio (SiOmwga2), mwgqossido di alluminio (Almwgg2Omwgw3), mwhaossido di ferro (Femwhq2Omwhg3), generalmente presenti nell'mwhwargilla, mwiaossido di calcio (CaO) e mwiqossido di magnesio (MgO), presenti nelle mwigrocce carbonatiche. Il cemento con esso prodotto si configura come un materiale a mwiwcomportamento idraulico che deve essere composto da almeno due terzi in massa di silicati di calcio: tricalcico (3CaO·SiOmwja2) e bicalcico (2CaO·SiOmwjq2). La parte rimanente contiene ossido d'alluminio (Almwjg2Omwjw3) principalmente sotto forma di alluminato tricalcico (3CaO.Almwka2Omwkq3), ossido di ferro (Femwkg2Omwkw3) principalmente sotto forma di ferrito alluminato tetracalcico (o brownmillerite 4CaO.Almwla2Omwlq3.Femwlg2Omwlw3) e altri ossidi. I quattro costituenti principali del mwmaclinker in letteratura sono indicati rispettivamente con i nomi di: mwmqalite, mwmgbelite, mwmwcelite, e mwnafase ferrica. Il rapporto in massa CaO/SiOmwnq2 non deve essere minore di 2,0. Il tenore di ossido di magnesio (MgO) non deve superare il 5,0% in massa.

È possibile anche aggiungere sabbia per poter regolare il modulo silicico, mentre per il modulo dei fondenti possono essere utilizzati materie recuperabili che contengono mwnwossido di ferro (Femwoa2Omwoq3) o mwogossido di alluminio (Almwow2Omwpa3).

Nella produzione del cemento, successivamente alla cottura e alla preparazione, si aggiungeranno in seguito altre sostanze di minor valore rispetto al mwpgclinker stesso (quali ad esempio i residui di fonderia e di acciaieria, la cosiddetta mwpwloppa di altoforno) che porteranno il mwqacemento ai valori di resistenza desiderati, conseguendo consistenti risparmi nei mwqqcosti di produzione.

I moduli sono valori caratteristici di ogni mwraclinker che permettono di conoscere in che relazione stanno i diversi componenti. Per il mwrqclinker Portland si ha:

• Modulo idraulico

mwsg M i = % % C a O % % A l 2 O 3 + % % F e 2 O 3 + % % S i O 2 = 2 , 2 {\displaystyle M_{i}={\frac {\%CaO}{\%Al_{2}O_{3}+\%Fe_{2}O_{3}+\%SiO_{2}}}=2\mathrm {,} 2}

• Modulo silicico

mwtw M s = % % S i O 2 % % A l 2 O 3 + % % F e 2 O 3 = 2 , 4 − − 2 , 7 {\displaystyle M_{s}={\frac {\%SiO_{2}}{\%Al_{2}O_{3}+\%Fe_{2}O_{3}}}=2\mathrm {,} 4-2\mathrm {,} 7}

• Modulo calcareo

mwva M c = % % C a O % % S i O 2 = 2 , 4 {\displaystyle M_{c}={\frac {\%CaO}{\%SiO_{2}}}=2\mathrm {,} 4}

• Modulo dei fondenti

mwwq M f = % % A l 2 O 3 % % F e 2 O 3 = 2 − − 4 {\displaystyle M_{f}={\frac {\%Al_{2}O_{3}}{\%Fe_{2}O_{3}}}=2-4}

La marna, viene frantumata con l'uso di mwyafrantoi, finemente macinata attraverso il processo di "macinazione del crudo" per mezzo di mwyqmulini e inviata all'area di cottura dove avvengono le trasformazioni fisico-chimiche che consentiranno la trasformazione della mwygfarina in mwywclinker.

La cottura avviene secondo tre metodologie, via umida, via semisecca, via secca. Nella via umida la farina presenta un tenore di umidità del 18 - 45% la consistenza è simile ad una melma e viene alimentata nel forno con delle pompe. Nella via semisecca la farina presenta un tenore di umidità del 10 -20% e viene alimentata nel forno sotto forma di granuli. Nella via secca la farina presenta un tenore di umidità inferiore al 1% e viene alimentata nel forno sotto forma di polvere.

La cottura avviene in speciali forni costituiti da un cilindro di 3-6 metri di diametro per 55 -180 metri di lunghezza disposto orizzontalmente con una leggera inclinazione da 2 a 6% ed ha una rotazione di modesta velocità variabile da 1 giro/minuto a 4 giri/minuto per favorire l'avanzamento del materiale lungo le Virole.

L'immissione del materiale avviene nella direzione opposta al flusso di calore in modo che avanzando lungo le Virole aumenti gradualmente di temperatura fino a raggiungere circa 1450 mwaq°C. Il materiale scaricato dal forno ha già la conformazione del mwagclinker; questo, tramite dei raffreddatori, viene portato a temperatura di circa 70mwaw °C.

Successivamente il mwbqclinker viene immagazzinato in grandi mwbgsilo e macinato (processo definito macinatura del cotto) in relazione alle necessità con diversi tipi di sostanze di carica al fine di ottenere le varie tipologie di mwbwcemento.

La produzione di mwcqclinker a via umida è in disuso per l'elevato consumo termico della metodologia. Una buona parte dell'energia termica è utilizzata per l'evaporazione dell'acqua contenuta nella melma. La produzione di mwcgclinker tramite la via semisecca, a causa dell'umidità contenuta nella farina alimentata, viene sempre meno utilizzata. La produzione di mwcwclinker nelle moderne cementerie avviene utilizzando il processo a via secca.

Se analizziamo il processo di produzione, quindi cosa succede all'interno del forno di cottura, si ha che le prime reazioni hanno inizio in un range di temperatura tra i:

• 1000 ÷ 1100mwea °C

mwew 3 C a O + A l 2 O 3 → → 3 C a O ⋅ ⋅ A l 2 O 3 {\displaystyle 3CaO+Al_{2}O_{3}\rightarrow 3CaO\cdot Al_{2}O_{3}}

mwfq 2 C a O + S i O 2 → → 2 C a O ⋅ ⋅ S i O 2 {\displaystyle 2CaO+SiO_{2}\rightarrow 2CaO\cdot SiO_{2}}

mwfw C a O + F e 2 O 3 → → C a O ⋅ ⋅ F e 2 O 3 {\displaystyle CaO+Fe_{2}O_{3}\rightarrow CaO\cdot Fe_{2}O_{3}}

• 1100 ÷ 1200mwgg °C

mwhq C a O ⋅ ⋅ F e 2 O 3 + 3 C a O ⋅ ⋅ A l 2 O 3 → → 4 C a O ⋅ ⋅ A l 2 O 3 ⋅ ⋅ F e 2 O 3 {\displaystyle CaO\cdot Fe_{2}O_{3}+3CaO\cdot Al_{2}O_{3}\rightarrow 4CaO\cdot Al_{2}O_{3}\cdot Fe_{2}O_{3}}

• 1250 ÷ 1480mwia °C

mwiw 2 C a O ⋅ ⋅ S i O 2 + C a O → → 3 C a O ⋅ ⋅ S i O 2 {\displaystyle 2CaO\cdot SiO_{2}+CaO\rightarrow 3CaO\cdot SiO_{2}}

La composizione finale sarà costituita dalle seguenti percentuali in peso:

• 50% mwjw 3 C a O ⋅ ⋅ S i O 2 {\displaystyle 3CaO\cdot SiO_{2}} (silicato tricalcio, mwkaalite)

• 25% mwkg 2 C a O ⋅ ⋅ S i O 2 {\displaystyle 2CaO\cdot SiO_{2}} (silicato bicalcico, mwkwbelite)

• 12% mwlq 3 C a O ⋅ ⋅ A l 2 O 3 {\displaystyle 3CaO\cdot Al_{2}O_{3}} (alluminato tricalcico, mwlgcelite )

• 8% mwma 4 C a O ⋅ ⋅ A l 2 O 3 ⋅ ⋅ F e 2 O 3 {\displaystyle 4CaO\cdot Al_{2}O_{3}\cdot Fe_{2}O_{3}} (alluminato ferrito tetracalcico, mwmqbrownmillerite)

Non tutte le cementerie possiedono il ciclo completo per produrre il mwnacemento. Vi sono infatti semplici centri di macinazione che acquistano mwnqclinker (o utilizzano mwngclinker prodotto da altri stabilimenti o da altre linee) e lo miscelano con sostanze di carica durante la "macinazione del cotto" per produrre le diverse tipologie di mwnwcemento.

• I dati del 2007 sono stimati.cite-ref-1[1]

cite-note-11. ↑ mw7gU.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. 2005-07.

• mw8gCemento

• mw9aCalcestruzzo

• mw9gCemento armato

• mw-aCalce

• mw-gClinker (laterizio)

• mw-aChimica del cemento

• mw-gIdratazione del cemento

• mwaqaMateriale composito

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «clinker»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sul clinker

• citerefvocabolario-treccaniClinker, su Vocabolario Treccani, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

• citerefsapere-itclinker, su sapere.it, De Agostini.

• citerefopen-library(EN) Opere riguardanti Cement clinkers, su Open Library, Internet Archive.