A aplicação do oxigênio pela indústria de cimento ocorre no estágio inicial da produção.

A matéria-prima, composta de calcário, argila e outros materiais, é misturada lentamente a altas temperaturas (em torno de 1.450ºC) em fornos rotativos de grande porte equipados com queimadores e câmaras de pré-calcinação, que queimam combustíveis na presença de ar, composto majoritariamente por nitrogênio e apenas 21% de oxigênio.

Segundo a Air Products, a maior produtividade desse processo é garantida pela adição de oxigênio puro ao ar de combustão, elemento que possibilita queimar maiores quantidades de combustíveis alternativos, como pneus e blends, em substituição ao coque (carvão mineral), gerando redução de custos com combustíveis.

“Quando aumentamos a concentração de oxigênio nos processos de combustão, a temperatura da chama se eleva, o que gera mais calor, possibilitando aumento de produção”, explica Fábio Mimessi, engenheiro de aplicações da Air Products Brasil.

O aumento do percentual de oxigênio no ar de combustão, diz ele, também possibilita a queima de maior quantidade de combustíveis com menor poder calorífico, como resíduos descartados por outras empresas. Por razões de segurança, outro gás que vem sendo usado na produção de cimento é o nitrogênio, aplicado diretamente nos silos em que o coque é armazenado.

“Por se tratar de um produto combustível e que gera grande quantidade de particulados (poeira de carvão), os silos de carvão são atmosferas explosivas, com altos riscos de incêndios e explosões”, detalha Mimessi.

Além de manter a segurança, o nitrogênio é usado no resfriamento rápido do concreto em obras de médio e grande porte, para que o concreto atinja temperatura entre 15ºC e 25ºC e, assim, se evite trincas e fissuras na produção de blocos.

O resfriamento é feito por meio de injeção de nitrogênio líquido à temperatura de -196ºC, no caminhão-betoneira ou na esteira de alimentação, que vai do silo até o caminhão.

“Por ter uma temperatura tão baixa, o nitrogênio líquido resfria o concreto muito mais rápido, reduzindo em mais de 50% o tempo de preparação do concreto e gerando economia para a empreiteira”, comenta o especialista.