PRODUZIONE CLINKER

Le materie prime (calcare, marna e altri costituenti minori) nelle appropriate proporzioni sono macinate finemente nei mulini per produrre una polvere fine denominata “farina cruda”. La miscela delle materie prime deve essere definito non solo tenendo in considerazione la composizione in massa degli ossidi principali, ma anche della quantità di elementi, denominati “fondenti”, che ottimizzano l’eutettico e creano una sufficiente quantità di fase liquida durante il processo di cottura nella zona calda del forno denominata “zona di cottura”.  I principali elementi che contribuiscono alla formazione della fase liquida sono (espressi in termini di ossidi): Al2O3, Fe2O3, MgO, K2O e Na2O.

La farina, dopo la sua omogeneizzazione, è inviata al forno rotante dove subisce il processo di cottura.

Il sistema forno è costituito essenzialmente da 3 parti:

  1. Il forno che consiste in un tubo cilindro che ruota su appositi supporti.
  2. Il preriscaldatore per recuperare il più possibile il calore prodotto per portare la farina a 1450÷1500 °C ed utilizzarlo per le prime fasi del processo come essicazione e/o decarbonatazione, in modo che i gas di processo escano dal sistema forno a temperature più basse.
  3. Un raffreddatore per recuperare il calore sensibile del clinker scaricato dal forno a ca 1200 °C .

All’interno del forno i minerali delle materie prime di partenza subisco delle trasformazioni chimiche ad alte temperature per formare i composti chimici che caratterizzano il clinker da cemento Portland.

Il clinker di Cemento Portland è un materiale a comportamento idraulico composto da almeno due terzi in massa di silicati di calcio: tricalcico (3CaO·SiO2) e bicalcico (2CaO·SiO2).

La parte rimanente contiene ossido d’alluminio (Al2O3) principalmente sotto forma di alluminato tricalcico (3CaO.Al2O3), ossido di ferro (Fe2O3) principalmente sotto forma di ferrito-alluminato tetracalcico (4CaO.Al2O3.Fe2O3) e altri ossidi.

I quattro costituenti principali del clinker in letteratura sono indicati rispettivamente con i nomi di: alite, belite, celite, e fase ferrica.

Il rapporto in massa CaO/SiO2 non deve essere minore di 2,0.

Il tenore di ossido di magnesio (MgO) non deve superare il 5,0% in massa.