La aplicación de oxígeno en el proceso de producción en la industria del cemento y el uso de nitrógeno por razones de seguridad para el enfriamiento de concreto es una de las prácticas más demandadas por el sector de la construcción civil al representar beneficios económicos y ambientales.

Según Air Products, multinacional del sector de gases, la aplicación de oxígeno en la industria del cemento y el nitrógeno para el enfriamiento del concreto representa ganancias financieras y ambientales

La aplicación de oxígeno en el proceso de producción en la industria del cemento y el uso de nitrógeno por razones de seguridad para el enfriamiento del concreto es uno de los más buscados por el sector de la construcción en Brasil, que tuvo el mayor crecimiento en ocho años según datos de la Cámara Brasileña de la Industria de la Construcción (Cbic). Otro dato, de la Asociación Brasileña de Materiales de Construcción (Abramat), indica que los 22 segmentos que componen el sector tuvieron una expansión real de más del 24% en el último semestre. La proyección de crecimiento para el sector fue revisada por la Fundación Getúlio Vargas (FGV) y pasó del 4% al 8%.

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Cemento – El Material Fundamental Para La Construcción Civil

Son buenas noticias, por lo tanto, para el segmento de cemento, material fundamental para la construcción civil, cuya producción, a su vez, está ligada a la industria de gases industriales, que proporciona oxígeno y nitrógeno con el fin de hacer todo el proceso productivo seguro y sostenible.

La aplicación de oxígeno por la industria de cemento ocurre en la etapa inicial. La materia prima, compuesta de caliza, arcilla y otros materiales, se mezcla lentamente a altas temperaturas (alrededor de 1450 ºC) y, para esto, se utilizan grandes hornos rotativos con quemadores y cámaras de precalcinación, que queman combustibles en presencia de aire, compuesto mayoritariamente por nitrógeno y por solo 21% de oxígeno, el elemento comburente.

El secreto para la mayor productividad de este proceso es, por lo tanto, la adición de oxígeno puro al aire de combustión, elemento que aumenta la temperatura de la llama de la combustión y también permite quemar mayores cantidades de combustibles alternativos, como neumáticos y mezclas, en sustitución al coque, (carbón mineral), generando reducción de costos con combustibles.

“Cuando aumentamos la concentración de oxígeno en los procesos de combustión, la temperatura de la llama se eleva, lo que genera más calor, posibilitando un aumento de producción. El aumento del % de oxígeno en el aire de combustión también permite la quema de una mayor cantidad de combustibles con menor poder calorífico, como residuos descartados por otras empresas, que irían a parar a rellenos sanitarios. Con la utilización de aire enriquecido, se logran incrementos de más del 100% en la cantidad de combustibles alternativos quemados, en sustitución al coque, combustible no renovable, lo que hace que la operación sea más beneficiosa para el medio ambiente”, explica Fábio Mimessi, Ingeniero de Aplicaciones Especialista de Air Products Brasil.

El Nitrógeno Se Usa Para Mantener La Seguridad Y El Enfriamiento Rápido Del Concreto

Otro gas muy utilizado en la producción de cemento, por razones de seguridad, es el nitrógeno, aplicado directamente en los silos donde se almacena el coque. “Al tratarse de un producto combustible y que genera gran cantidad de particulados (polvo de carbón), los silos de carbón son atmósferas explosivas, con altos riesgos de incendios y explosiones”, explica Mimessi.

Así, el proceso de inertización o blanketing de silos de carbón aplicado por la Air Products consiste en cambiar el aire que está en el silo, que genera atmósfera explosiva debido a la presencia de oxígeno, por una atmósfera de nitrógeno gaseoso, gas inerte que no reacciona ni posibilita la combustión.

Además de mantener la seguridad, el nitrógeno se utiliza para el enfriamiento rápido del concreto, en obras de mediana y gran envergadura, que pueden necesitar que el concreto alcance temperaturas entre 15 ºC y 25 ºC para evitar grietas y fisuras en la producción de bloques. El enfriamiento se realiza mediante la inyección de nitrógeno líquido a una temperatura de – 96º Celsius, en el camión mezclador o en la banda de alimentación, que va del silo hasta el camión.

“Por tener una temperatura tan baja, el nitrógeno líquido enfría el concreto mucho más rápido, reduciendo en más del 50% el tiempo de preparación del concreto y generando ahorros para la constructora. En lugares con temperatura ambiente superior a 30º o 32º C, la ganancia es aún más notable, ya que es muy difícil o casi imposible realizar un enfriamiento adecuado con hielo o agua helada, debido a las limitaciones de estos productos en términos de capacidad de enfriamiento. En estos casos, el uso de nitrógeno líquido es la única forma de lograr bajas temperaturas en el concreto, en poco tiempo y con viabilidad económica”, finaliza Mimessi.