Il progetto
In un mercato di impianti per la produzione di cemento sempre più impegnativo, la necessità di focalizzarsi sulla produzione in maniera ecologica e conveniente è diventata sempre più importante e richiede soluzioni innovative.
La cementeria Golden Bay di Portland, situata nel nord della Nuova Zelanda, rappresenta un caso di studio interessante in materia di sforzi del settore cementizio ed energetico per ridurre i costi e migliorare le prestazioni ambientali nel processo di produzione del cemento. Questa cementeria, che rifornisce i mercati della Nuova Zelanda e del Sud Pacifico, ha una capacità di produzione di 500.000 di tonnellate l'anno. Il cemento viene prodotto in un processo di conversione GATX-Fuller a secco all'interno di un forno dal design Vickers, commissionato nel 1983. Il clinker viene macinato in tre mulini a circuito aperto.
L'impianto di Golden Bay Cement ha approcciato vari fornitori di additivi per cemento, per accertare l'applicabilità dei loro prodotti alla strategia identificata. Alla fine, l'azienda ha scelto di valutare le tecnologie di Miglioramento Qualità del Cemento di GCP.
Per rispondere alle richieste dei clienti di un cemento dalle prestazioni superiori, per un certo numero di anni Golden Bay Cement ha seguito una strategia legata ai fattori di saturazione della calce progressivamente più elevati.
Solitamente, era necessaria una miscela grezza di marna al 75% e calcare di alta qualità al 25% per produrre un clinker che garantisse le prestazioni richieste. Una conseguenza di questa particolare miscela di materiali grezzi è un rapporto relativamente alto di silice, pari a 4:1.
L'elevato rapporto di silice indica il potenziale di difficoltà nel processare una miscela grezza con questo tipo di composizione chimica. Il conseguente elevato consumo di carburante ha rappresentato una sfida tecnica per il personale dell'impianto, che cercava di soddisfare le aspettative dell'industria energetica riguardo la riduzione dei consumi e minori costi di produzione.
Dopo una completa valutazione delle varie opzioni, la strategia concordata è stata quella di investigare le tecnologie moderne degli additivi che avrebbero potuto migliorare le prestazioni del cemento con Fattore di Saturazione della Calce (LSF) inferiore.
Come parte della valutazione, sia le prove in laboratorio che quelle in fabbrica sono state sviluppate dallo staff tecnico di Golden Bay e GCP. Queste prove hanno indicato che la linea CBA® di incrementatori di qualità di GCP avrebbe potuto fornire un miglioramento di resistenza nettamente superiore a tutti gli altri additivi esaminati.
Le proprietà superiori nel miglioramento della resistenza dei Miglioratori di Qualità CBA® sono collegate alla loro capacità di rimanere nel tempo nell'acqua interstiziale e di dissolvere la fase ferritica del cemento. Il test dei miglioratori di qualità CBA® ha indicato la possibilità di usarli per ridurre il LSF del clinker, permettendo potenzialmente l'uso di materiali grezzi più economici e ottenendo comunque maggiori resistenze.
Il cemento prodotto durante le prove nell'impianto di Golden Bay Cement ha mostrato un aumento della resistenza alla compressione del mortaio (ad AS/NZS 2350) da 58 MPa a 65 MPa. Dei test paralleli, utilizzando una miscela di calcestruzzo di riferimento, hanno mostrato un aumento da 28-30 MPa a 32-34 MPa.
La decisione finale di utilizzare i miglioratori di qualità CBA® si è basata sulla loro abilità dimostrata di fornire le prestazioni richieste oltre che di consentire miglioramenti nei processi futuri.
I risultati finali
I Miglioratori di Qualità possono offrire dei vantaggi agli impianti cementizi e al settore energetico. Possono essere utilizzati per produrre una serie di vantaggi, come: tempo di ritenzione del mulino ridotto; sostituzione del clinker con calcare aumentata; capacità di produzione di cemento aumentata per una data resistenza; flessibilità maggiore nella scelta e nella gestione dei materiali grezzi.
La riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e dei costi di produzione è stata raggiunta dall'Impianto di Golden Bay Cement tramite l'utilizzo dei Miglioratori di Qualità CBA® di GCP. Ciò ha permesso all'impianto cementizio di ridurre il fattore di saturazione della calce nel suo clinker da 98 a 96 e fino a 95, mantenendo la forza nel cemento. E a sua volta ha permesso il maggiore utilizzo di una materia prima più economica e locale, accanto a una riduzione di temperatura di clinkering.
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Last Updated: 2023-05-05
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