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Processo de Produção de Cimento

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Larissa Bezerra

on 4 February 2016

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Transcript of Processo de Produção de Cimento

Homogeneização
Fluxograma do Processo de produção
O que é ?
O coprocessamento é uma tecnologia que consiste na utilização de resíduos industriais como substitutos de combustível e/ou matérias-primas não-renováveis usadas na fabricação do cimento.
Produção de Cimento
Adriana Marçal
Caroline Rodrigues
Isis Botelho
João Pedro Marques
Júlia Finamor
Larissa do Nascimento
Letícia Franco
Lucas Peruzzi
Luiza Lomba
Roberta Pamella
EQW 112 - Processos Químicos e Bioquímicos
Materiais
Matéria-prima
Introdução
Processo produtivo
Coprocessamento
O processo em si
Por trás do processo...
Impactos
Análise econômica e grandes produtores
Professsora: Carla Regina
Bibliografia
Pré-aquecimento
Cozedura
Resfriamento
Eliminação definitiva, técnica e ambientalmente segura.
preservação de recursos energéticos não-renováveis
1998 - Estados brasileiros do sul e do suldeste
1999 - nível nacional conama
2011 - Política nacional de
resíduos sólidos
Contribuição à saúde pública
Redução da emissão de gases do efeito estufa
Segundo o Panorama do Coprocessamento – Brasil 2015, entre o ano 2000 e 2014 houve aumento na destruição de resíduos em fornos de cimento na ordem de 374%.

Vamos às estatísticas?
areia siliciosa
calcário
óxido de ferro
bauxite
calcário
Composto por carbonato de cálcio, CaCO3,
responsável por 75% a 80%
da composição do cimento.
argila
O cimento é formado por duas matérias-primas principais: calcário e argila.
Segundo material mais consumido no mundo, perdendo apenas para a água.
composição da matéria-prima
Vantagens
Regulamentação
Meio Ambiente
Exceções ao coprocessamento
Lei nº 12305/2011:
resíduos não podem ser tratados como rejeito até que se esgotem todas as possibilidades de reaproveitamento.
Resíduos hospitalares, domésticos não tratados, radioativos, pesticidas, agrotóxicos e explosivos.
Preservação de jazidas
Não gera passivos ambientais
Não há geração
de subprodutos
Mercado:
influencia o crescimento econômico, devido a alta movimentação de recursos desde a sua fabricação até sua comercialização.
PIB e a produção de cimento
Consumo
Segundo a ISO 14001, impacto ambiental, é qualquer alteração do meio ambiente adversa ou benéfica, que resulte no todo ou em parte, das atividades, produtos ou serviços de uma organização.
Assim como outros produtos, tem seu processo de obtenção dividido em etapas, que podem gerar algum tipo de impacto.
Soluções
Coprocessamento
Regulamentação
Utilização de biomassa
Custos para se implementar uma indústria cimenteira
Investimentos previstos para a implementação de uma fábrica cimenteira na Bahia, de capacidade de 1 milhão de ton/ano.
Custos de produção
Fábrica hipotética com capacidade de 1 milhão de ton/ano
Fábrica da Lafarge, operando com capacidade de 1 milhão de ton/ano.
Custos de produção: frete
Grandes produtores mundiais
Grandes produtores no Brasil
Preço médio nos últimos anos
Constituída de cerca de 20 a 25% de silicatos hidratados de alumínio e de ferro, resultantes da composição de feldspatos.
Composição
argila
Extração
Pré - homogeneização e dosagem
Moagem

O cimento é um dos produtos
mais utilizados no mundo.
O cimento pertence à classe dos materiais classificados como aglomerantes hidráulicos.
Há basicamente dois tipos de cimento:
1. Obtido a partir de argila e calcário;
2. De origem pozolânica (Pozzolanic);
Cimento Portland
Século XIX
Podem ser de origem orgânica ou vulcânica
Com o passar do tempo as propriedades físico-químicos do cimento Portland tem evoluído constantemente, inclusive com o emprego de aditivos que melhoram as características do cimento. Hoje o cimento Portland é normalizado e existem onze tipos no mercado.

História do cimento
Remonta a cerca de 4500 anos;
As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica da ilha grega de Santorino ou das proximidades da cidade italiana de Pozzuoli, que possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água.
A denominação "cimento Portland", foi dada em 1824 por Joseph Aspdin, um químico e construtor britânico.

Em 1945, Isaac Johnson, Porém, Isaac Johnson, em 1845, obteve o protótipo do cimento moderno com uma mistura de calcário e argila calcinada em alta temperatura.
Século XX: Ascensão da indústria do cimento
Vicat e Le Chatelier (químicos franceses) e o alemão Michaelis;
Conseguem cimento de qualidade homogêna.

Juergen Heinrich Magens
Patenteou entre 1903 e 1907 a invenção do forno rotativo de calcinação e do moinho tubular e os métodos de transporte do concreto fresco.
Caracterização - Tipos de cimento
As principais matérias primas do cimento são compostas por calcário, argila e gesso (CLÍNQUER). Além disso, ele é diferenciado conforme a adição de diferentes compostos, que são:

gesso
escória
argila pozolânica
calcário
Tipos de cimento
cIMENTO PORTLAND COMUM (CP-I)
Norma: NBR 5732
CP-I: É o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em construções que não requeiram condições especiais e não apresentem ambientes desfavoráveis;
CP I - S: Tem a mesma composição que o CP-I, porém com adição reduzida de material pozolânico. Graças a isso, este cimento tem menor permeabilidade.
cIMENTO PORTLAND composto (CP-II)
Norma: NBR 11578
Além da composição básica, apresentam adição de outro material. Geram calor numa velocidade menor que o Comum, sendo mais indicado em lançamentos maciços de concreto.
CP II - E: Contém adição de escória granulada de alto-forno (6-34%), o que lhe confere a propriedade de baixo calor de hidratação.
CP II - Z: Contém adição de material pozolânico (6-14%), o que confere o cimento menor permeabilidade.
CP II - F: Contém adição de material carbonático (fíler) em sua massa (6-10%).
cimento PORTLAND de alto forno (CP-III)
Norma: NBR 5735
O Cimento Portland de Alto Forno contém adição de escória no teor de 35-70% em sua composição, o que lhe confere maior impermeabilidade e durabilidade, baixo calor de hidratação e alta resistência à expansão.
Embalagem e Expedição
Moagem e adições
Britagem
Extração de calcário no Paraná
Extração de Argila
Armazém horizontal
cimento PORTLAND pozolânico (CP - IV)
Norma: NBR 5736
O Cimento Portland Pozolânico contém adição de pozolana no teor de 15-50% em sua composição. Este alto teor de pozolana confere ao cimento uma alta impermeabilidade e consequentemente maior durabilidade, além de uma maior consistência mecânica à compressão à longo prazo.

Cimento Portland de alta resistência inicial (CP V - ARI)
Norma: NBR 5733
O CP V-ARI, assim como o CP-I, não contém adições em sua composição. O que difere deste cimento do CP-I é o seu processo de dosagem e produção do clínquer. Essas alterações garantem uma alta resistência inicial.

Silos verticais
Cimento portland resistente À sulfatos (rs)
Norma: NBR 5737
Moinhos verticais
O CP-RS oferece resistência aos meios agressivos sulfatados, como redes e esgoto, água do mar e alguns tipos de solos. De acordo com a norma NBR 5737, os cinco tipos básicos de cimento (CP-I, CP II, CP III, CP IV e CP V-ARI) podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem em pelo menos uma das seguintes condições:

Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente;

Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa;

Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa;

Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.

cimento portland de baixo calor de hidratação (CP-BC)
Norma: NBR 13116
O CP-BC é designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Tem por finalidade retardar o desprendimento de calor em peças de grande massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem térmica.

CIMENTO PORTLAND BRANCO (CPB)
Norma: NBR 12989
A cor branca é obtida a partir de matérias primas com baixos teores óxido de ferro e manganês, em condições especiais durante a fabricação.

* Estrutural: Aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, com resistência similar às dos demais tipos de cimento.

* Não estrutural: Aplicado em rejuntamento de azulejos e aplicações não estruturais.

O cimento e o mundo...
O uso de combustíveis alternativos está ganhando importância no setor, tendo atingido cerca de 15% de substituição em 2008.

Práticas aplicáveis a produção do cimento: reaproveitamento, reutilização e reciclagem •

Propício ao fechamento de ciclos e à integração com outros tipos de fábricas e processos produtivos


Retração nas vendas em 2016.
Expectativa é que comercialização seja inferior aos 60 milhões de toneladas.
Número de lançamentos de imóveis reduzido: impacto negativo na demanda por cimento.


Geração de diversos impactos
Positivos
Negativos


Limitação logística:
Prioritariamente transporte rodoviário
Alto custo do frete e diminuição do lucro
A transposição representaria redução de custos para o setor.



2014 x 2015
• Crise Econômica: Queda de 14,7%
Expectativas da indústria cimenteira para 2016
Como será o futuro?
Conclusão
Responsabilidade Social Empresarial
Ações das empresas que beneficiam a sociedade
Engajamento reduz 82% de incêndios florestais
Em 13 anos de atividade:

60 projetos realizados;
83 mil pessoas alcançadas;
53 organizações;
70 parcerias em 19 municípios nos estados de SP, MG, RJ e ES.

Investimento social nos últimos anos:

Aproximadamente R$ 15,5 milhões.
Beneficiaram 32 escolas em 6 municípios paulistas;

Investimento social nos últimos anos:
13,9 milhões de reais, com projetos dirigidos à infância, à educação e à geração de renda.
(ABCP), Yushiro Kihara; (SNIC), Gonzalo Visedo. A Indústria do Cimento e o Desenvolvimento do Brasil. 2014
ABCP (Brasil). Associação Brasileira de Cimento Portland.
ABCP. Responsabilidade Social Empresarial.
Agência Brasileira de Cimento Portland. A versatilidade do cimento brasileiro.
Agência Brasileira de Cimento Portland. Guia básico de utilização do cimento
Portland. 7ª EDIÇÃO . SÃO PAULO. 2002.
Associação Brasileira de Cimento Portland. Coprocessamento de resíduos em
fornos de cimento é contribuição da indústria para a sustentabilidade
Associação Brasileira de cimento Portland. Pesquisa inédita e exclusiva revela
cenário do mercado brasileiro de concreto. 2013.
Banco Nacional de Desenvolvimento. Desenvolvimento e perspectivas da
indústria de cimento. BNDES Setorial. Rio de Janeiro, n. 15, p. 35-62, mar. 2002.
BASILIO, F. A. – Cimento Portland. Estudo Técnico. 5ª ed. São Paulo, ABCP,
1983.
BLUMENSCHEIN, Raquel. A sustentabilidade na cadeia produtiva da indústria
da construção. Tese de doutorado. Centro de Desenvolvimento Sustentável. UnB.
2004
Câmara Brasileira da Indústria de cimento. Evolução do valor médio/mediano do
cimento Portland 32 (em R$/saco de 50 kg) – UF e Média Brasil. 2015.
CARVALHO, Maria. Impactos e conflitos da Produção de Cimento no Distrito
Federal. Dissertação – Centro de Desenvolvimento Sustentável, Universidade de
Brasília. Brasília, 2008, 187p.
Cimento Nacional, O que é cimento?
Cimento org. Custos Preços Cimento. 2011.
Cimento org. Marcas por Grupo e Área de Atuação. 2013.

Reações de descarbonatação:
MgCO3 (sólido) (340°C) MgO (sólido) + CO2 (gasoso) - 270 cal/g
CaCO3 (sólido) CaO (sólido) + CO2 (gás) - 393 cal/g
Formação do Clinquer

- Desidroxilação

- Formação de Silicatos

2CaO + SiO2 (1200°C) 2CaO.SiO2

2CaO.SiO2 + CaO (1260 a 1450°C) 3CaO.SiO2
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