Antoing cementera - Enciclopedia

El horno de cemento de Antoing se encuentra en la provincia belga de Hainaut. La instalación está junto al río Escalda en la región de Tournai. Fue construido en 1929 bajo la CBR (Cimenteries et Briqueteries Réunies Bonne-Espérance et Loën), que más tarde fue tomada por Heidelberg Materials.


Historia y propiedad
En 1910, la asociación anónima Cimenteries et Briqueteries Réunies Bonne-Espérance et Loën (abreviada CBR) se formó por la fusión de dos empresas: La Bonne Esperance y Fabrique de Ciment Portland Artificiel de Loën. En 1929, CBR tomó el control de la Société Carrières et Fours à Chaux et à Ciment du Coucou en Antoing. Alrededor de 1975, se instalaron plantas de trituración en el sitio de Antoing. En 1981, la Société Cimescaut (Société Générale des Ciments Portland de l'Escaut) se convirtió en parte de CBR junto con su cantera de piedra caliza azul. Durante este año, cambiaron del proceso húmedo al seco en Antoing. En 1983, CBR comenzó a construir una nueva fábrica de clinker en Antoing. En 1986, se instaló un horno de cemento en la planta de Antoing. En 1993, CBR fue tomado por HeidelbergCement.


= Heidelberg Materials =
Heidelberg Materials es una empresa de materiales de construcción cotizada con sede en Heidelberg, Alemania. La empresa ha estado operativa desde 1873 y tiene sus orígenes en una familia de cerveceros. Heidelberg es el líder actual mundial en la producción de agregados de construcción (293.7 millones de toneladas al año), el segundo mayor en producción de cemento (126.5 millones de toneladas al año) y el tercer mayor productor de hormigón premezclado (45 millones de metros cúbicos al año).
El Grupo Heidelberg opera en más de 50 países y tiene 57,000 empleados en todo el mundo trabajando en 3,000 sitios de producción. Desde 1993, también han estado activos en Bélgica a través de la adquisición de la empresa CBR. Dado que CBR ya era una gran empresa multinacional, Heidelberg pudo crecer fuertemente a nivel internacional. Posee varios sitios en Bélgica, incluyendo Antoing y Lixhe.


Horno


= Proceso =

En el sitio de Antoing de Heidelberg Materials, hay 1 horno de cemento que opera según el proceso seco con una capacidad de 3250 toneladas de clinker al día. Este horno consta de 3 zonas:

la extracción, dosificación y mezcla de materias primas (paso 1 al 3)
el horno (paso 4 al 7)
el proceso de trituración del producto resultante. (paso 8 al 10)
La minería de materias primas se realiza en la cantera junto al sitio del horno de cemento. Después de la minería, las materias primas se rompen, mezclan y trituran en "polvo crudo". La trituración de la materia prima se realiza en 2 molinos de bolas con una capacidad de 130 toneladas/hora. El proceso de trituración también produce mucho ruido, que puede alcanzar Lp = 140 dB, que es más ruidoso que un motor de avión. El polvo producido consta de 3 componentes esenciales del cemento: caliza (CaCO3), sílice (SiO2) y alúmina (Al2O3). Antes de que el polvo vaya al horno, se monitorea cuidadosamente la composición de los 3 componentes para asegurar la proporción correcta. El polvo también puede mezclarse a veces con óxido de hierro, escoria de alto horno de la industria del acero o con polvo de escoria de la combustión de carbón. Después de componer el polvo crudo, se lleva al horno. El horno consta de 2 procesos: la torre donde tiene lugar el proceso de calcinación (paso 5) y el horno con el proceso de sinterización (paso 6). El polvo se introduce primero en la parte superior de la torre de 88 m de altura, donde se calienta hasta 900 °C y donde comienza la calcinación de la caliza para producir cal (CaCO3 → CaO + CO2). Durante este proceso, se emite mucho CO2 (68% de las emisiones totales). Después del proceso de calcinación, los materiales van al proceso de sinterización en el horno, que se encuentra en la base de la torre. El horno consiste en un tubo de 67 m de largo y 3.9 m de diámetro, con metal en el exterior y recubierto de ladrillo refractario en el interior. Está soportado por 3 puntos y se coloca bajo un ángulo ligero del 2.5%. El horno se mueve de ida y vuelta y gira a una velocidad de 4.2 vueltas por minuto. En el proceso de sinterización, el polvo se calienta aún más a 1450 °C para activar el sílice (SiO2) y permitir que se combine con la cal y la alúmina (y óxido de hierro/escoria de alto horno/fuego volante) para formar los minerales de clinker. El resultado son gránulos de clinker con un tamaño de 3-25 mm, que primero se enfría drásticamente a 150 °C antes de ir a almacenamiento (paso 7).
Después del horno y la fabricación de los gránulos de clinker, estos se almacenan en 1 silo grande de 55,000 toneladas. Los gránulos se transportan luego por barco a otros sitios de Heidelberg Materials en Gante, Rotterdam e IJmuiden donde se trituran en estos sitios (paso 8 al 10).


= Emisiones de CO2 =
Durante los procesos en el horno, se emiten emisiones de CO2 a la atmósfera. 68% de estas emisiones totales se liberan por el proceso químico de calcinación de la caliza en cal (CaCO3 → CaO + CO2). El otro 32% se libera durante el proceso de combustión de combustibles fósiles para alcanzar la temperatura de 1800 °C. El horno debe mantenerse constantemente activo para asegurar que el horno no se expanda en diferentes zonas y para evitar la deformación del horno. Se proporciona un quemador de respaldo para este propósito, así como un respaldo para el respaldo. Apagar el horno es posible, pero tomará 5 días, por lo que esto solo se hace una vez al año durante el período de mantenimiento.
Con una producción de 3250 toneladas de clinker al día o 1.15 millones de toneladas de clinker al año y una emisión de 0.717 toneladas de CO2 por tonelada de clinker, estamos viendo una emisión anual de 842.55 kilotones de CO2 en Antoing. Esto significa que se necesitarían plantar 33 millones de árboles o 65.9 mil hectáreas de bosque (comparable al 85% de la superficie terrestre de Nueva York) para absorber estas emisiones. Para tener una idea más clara, se puede comparar las emisiones de CO2 de Antoing con las emisiones totales de CO2 en Bélgica. Considerando la industria belga con una emisión de 16863 kton de CO2 en 2022, el horno de cemento de Antoing tiene una participación del 4.9%. Para ahondar más en las emisiones totales de CO2 de la producción de cemento en Bélgica con una emisión de 2443 kton de CO2 en 2022, Antoing contribuye con el 34.5% de las emisiones totales de CO2 de la producción de cemento belga.
Para reducir el impacto ambiental, a menudo se reemplaza el combustible fósil con residuos industriales como combustible alternativo, sin embargo, no todos los combustibles son adecuados, como los sulfatos, los alcanos y los sulfitos. Cuanto menos se usen estos productos químicos como combustible, menos se emiten estos contaminantes. En Antoing, el carbón se utiliza como componente principal para el combustible. El resto (65%) proviene de combustibles alternativos como el polvo de algodón, la harina de animales y los lodos secos, que se alimentan al quemador principal junto con inyección de oxígeno puro. El precalentador se alimenta con polvo de algodón, polvo de aserrín, plástico 3D, lodos secos y harina de animales. Aunque estos combustibles alternativos reducen las emisiones de CO2 al reducir la proporción de carbón, también se debe prestar atención a los combustibles alternativos utilizados. Por ejemplo, el lodo seco, al quemar lodo se libera mucho metano (CH4), que es un gas de efecto invernadero perjudicial y también debe recibir atención.
Otra técnica que utiliza Heidelberg Materials para reducir el impacto es usar cRCP, que es el cemento viejo que se ha descompuesto de vuelta a sus tres componentes básicos: agregados, arena y polvo. El polvo extraído se puede reactivar mediante reacción con CO2. Esto puede servir como polvo de reemplazo para el polvo de escoria o la escoria de alto horno, pero no puede reemplazar completamente el cemento. Esta tecnología asegura que el CO2 que se liberó para hacer el cemento para el viejo cemento no se pierda, es decir, reciclando el CO2 que una vez fue emitido.


= Planes futuros =
Para reducir aún más el impacto ambiental en el futuro, Heidelberg Materials dice que están trabajando en el proyecto Anthemis (Soluciones Integradas de Emisiones de Antoing Heidelberg), que es un proyecto de captura de CO2 y debe estar en funcionamiento para 2029. Para Antoing, desean apuntar a una reducción del 97% de las emisiones, que equivale a 800,000 toneladas de CO2 al año. Esto requerirá una inversión de 450 millones de euros. El proceso funcionará según 3 pasos principales: primero, las emisiones se enfrian a 50 °C, luego el CO2 se desvincula de las emisiones totales y finalmente este CO2 desvinculado se comprime y se prepara para el transporte. Este CO2 capturado se transportará a puertos donde se llevará por barco a Øygarden. Una vez que llegue, el CO2 se comprimirá aún más y se bombeará a tuberías que lo llevarán 110 km mar adentro donde se almacenará bajo el suelo en una profundidad de 2.6 km. El cemento hecho con este cemento capturado de CO2 se le dará una etiqueta evoZero.


Cantera adyacente

La cantera de piedra caliza Carrière Cimescaut es una de las tres canteras presentes en Antoing y es una mina a cielo abierto donde se extrae principalmente piedra caliza azul. Carrière Cimescaut ha sido propiedad de CBR desde 1982 y es operada por Sagrex. Junto con las canteras adyacentes: Carrière Lemay (Sagrex) y Carrière du Milieu (Holcim), la cantera cubre una superficie de 240 hectáreas, comparable a 240 campos de fútbol. Carrière Lemay se unirá en el futuro con Carrière Cimescaut para formar una gran cantera de piedra caliza. Ya se ha comenzado la demolición de la pared de separación entre estas 2 canteras.
Anualmente, Carrière Cimescaut extrae 2.3 millones de toneladas de piedra caliza para la producción de cemento y agregados (asfalto, aplicaciones de hormigón, etc.). De esto, se producen aproximadamente 900,000 toneladas de clinker destinadas a las plantas de cemento en Gante, Rotterdam e IJmuiden. El resto de la piedra caliza se utiliza como gránulos. Toda la producción se transporta por el río Escalda.
La cantera consta de 8 taludes con una altura de 10-20 m. La piedra caliza se extrae mediante explosiones controladas. Cada explosión utiliza aproximadamente 5 toneladas de dinamita y produce unos 20,000 toneladas de piedra caliza. Después de la minería, la piedra caliza se tritura con un cono triturador y se divide en piedra caliza pobre y rica. Una cinta transportadora transporta la piedra caliza a los silos de almacenamiento de la planta de cemento.
Las rocas en la región de Antoing datan de las eras geológicas triásica y cretácea y se formaron entre aproximadamente 245 – 145 millones de años atrás. Consisten principalmente en calizas arcillosas de color gris oscuro a negro, divididas en bancadas horizontales de 20 a 80 cm. Esto se llama la formación de Antoing. Se pueden distinguir 4 capas en esta formación, de arriba hacia abajo:

Miembro de Warchin
Miembro de Gaurain-Ramecroix
Calonne superior
Calonne inferieure


Referencias