Quemado
Los primeros hornos en los que se quemaba el cemento por lotes eran los hornos de botella, seguidos por los hornos de cámara y luego por los hornos de cuba continua. El horno de cuba, en una forma modernizada, todavía se utiliza en algunos países, pero el medio de combustión dominante es el horno rotatorio. Estos hornos -de hasta 200 metros de largo y seis metros de diámetro en las plantas de proceso húmedo, pero más cortos para el proceso seco- consisten en una carcasa cilíndrica de acero revestida de materiales refractarios. Giran lentamente sobre un eje inclinado algunos grados respecto a la horizontal. La alimentación de materia prima, introducida en el extremo superior, desciende lentamente por el horno hasta el extremo inferior, o de cocción. El combustible para la cocción puede ser carbón pulverizado, aceite o gas natural inyectado a través de una tubería. La temperatura en el extremo de cocción oscila entre 1.350 y 1.550 °C (2.460 y 2.820 °F), dependiendo de las materias primas que se quemen. Se suele incorporar algún tipo de intercambiador de calor en el extremo posterior del horno para aumentar la transferencia de calor a las materias primas entrantes y reducir así la pérdida de calor en los gases residuales. El producto quemado sale del horno en forma de pequeños nódulos de clinker. Estos pasan a los enfriadores, donde el calor se transfiere al aire entrante y el producto se enfría. El clinker puede molerse inmediatamente para convertirlo en cemento o almacenarse en pilas para su uso posterior.
En el proceso semiseco, las materias primas, en forma de nódulos que contienen entre un 10 y un 15 por ciento de agua, se introducen en una parrilla de cadena móvil antes de pasar al horno rotatorio más corto. Los gases calientes procedentes del horno son aspirados a través de los nódulos crudos en la parrilla, precalentando los nódulos.
La emisión de polvo de los hornos de cemento puede ser una grave molestia. En las zonas pobladas es habitual, y a menudo obligatorio, instalar descargadores de ciclones, sistemas de filtros de bolsa o precipitadores electrostáticos de polvo entre la salida del horno y la chimenea. Más del 50% de las emisiones de la producción de cemento están intrínsecamente relacionadas con la producción de clinker y son un subproducto de la reacción química que impulsa el proceso actual. Existe la posibilidad de mezclar el clinker con materiales alternativos para reducir la necesidad de clinker propiamente dicho y contribuir así a reducir el impacto climático del proceso de fabricación de cemento.
Las plantas de cemento modernas están equipadas con una elaborada instrumentación para controlar el proceso de combustión. En algunas plantas, las materias primas se muestrean automáticamente y un ordenador calcula y controla la composición de la mezcla cruda. Los hornos rotatorios más grandes tienen una producción superior a las 5.000 toneladas por día.