Che cos'è un mulino per cemento?

Un mulino per cemento è un'installazione utilizzata per macinare il componente clinker del calcestruzzo. Il clinker è un materiale duro e nodulare prodotto sinterizzando alluminosilicato e calcare in una fornace di cemento. Esistono diversi tipi di mulini per cemento in grado di macinare il clinker di cui il mulino a sfere è il più comune. I mulini a sfere sono costituiti da cilindri parzialmente riempiti con un gran numero di sfere d'acciaio che impiegano la loro azione di rotolamento per schiacciare la materia prima quando ciascun cilindro viene ruotato. I mulini a rulli ad alta pressione sono usati occasionalmente per macinare il clinker sebbene il loro uso non abbia ancora ottenuto ampia accettazione.

Il componente principale del cemento Portland è un prodotto di sinterizzazione di calcare e alluminosilicato noto come clinker. Questo materiale duro e ghiaioso è l'ingrediente in cemento che lo fa "curare" e indurire per formare la malta o il calcestruzzo utilizzato così ampiamente nella costruzione. Il processo di sinterizzazione del clinker o combinazione di calore produce un materiale grossolano e nodulare di particolare durezza che richiede una macinazione fine prima della produzione di cemento. Sono richieste particelle di dimensioni inferiori a 45 µm che, a causa della durezza del clinker, richiedono un processo di macinazione particolarmente efficiente. Sebbene esistano diversi tipi di mulino in grado di macinare il clinker, il processo più comunemente usato è il mulino a sfere.

I mulini a sfere sono sistemi di macinazione altamente efficaci che sottopongono la materia prima a livelli di calore e pressione relativamente bassi. Sono costituiti da cilindri rotanti o tamburi di grande diametro azionati da motori elettrici. Il tamburo è parzialmente riempito con sfere di acciaio ad alto contenuto di cromo o, occasionalmente, cubetti. Questi rotolano liberamente all'interno del cilindro quando viene ruotato. Questa azione di rotolamento schiaccia il clinker per impatto e quindi lo macina finemente a causa dell'attrito tra le sfere.

I mulini a sfere presentano spesso una partizione intermedia che divide il cilindro in due sezioni con sfere di dimensioni diverse che consentono la macinazione progressiva in un mulino. La macinazione efficiente del clinker in un mulino a sfere è soggetta a velocità del tamburo strettamente controllate. A velocità di rotazione superiori alla velocità critica di un mulino, il contenuto viene semplicemente forzato contro i lati del tamburo mediante forza centrifuga con poca o nessuna azione di macinazione. Anche la dimensione delle sfere è una considerazione importante in un mulino per cemento. Se le palline sono troppo grandi, la materia prima non sarà macinata abbastanza finemente.

Numerosi altri processi di macinazione sono in grado di macinare il clinker di cemento, sebbene nessuno sia adatto come i mulini a sfere. Il processo alternativo più comune per la produzione di cemento è il mulino a rulli ad alta pressione. Questo processo utilizza set di rulli in acciaio temprato che macinano il clinker. Sebbene questi mulini siano efficaci e meno costosi da gestire, la dimensione ridotta delle particelle che producono è talvolta problematica. I laminatoi, tuttavia, vengono spesso utilizzati come processi di primo stadio nelle installazioni di mulini a sfere come fase iniziale di frantumazione, riducendo così i tempi complessivi di processo e aumentando la produttività.