Nueva tecnología de molienda de cemento con molino verticalMarkus RichterAlfredo Martín de FrutosThyssenKrupp ResourceTechnologies

Indice

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados

6.Conclusiones

1. Introducción

Se requiere mayores capacidades en molinos.

Finuras Blaine elevadas.

Diferentes tipos de cemento con un mismo molino.

No se ha conseguido todavía un funcionamiento suave sin vibraciones.

Fiabilidad.

Indice

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados

6.Conclusiones

2. Objetivos

Reducción de las tensiones dinámicas (vibraciones) de la instalación

Finuras mayores de 5.500 cm2/g s. Blaine

Flexibilidad para moler diferentes tipos de cemento y bajo diferentes condiciones de proceso de molienda.

Molino fiable y de mantenimiento sencillo

Reducir el tamaño del accionamiento

Index

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados

6.Conclusiones

3. Antecedentes

Existe tecnología desde los años 90.

POLYSIUS tiene una enorme experiencia en molinos verticales de cemento con la tecnología DOROL.

POLYSIUS dispone de muchísimaexperiencia en molinos verticalescon la tecnología QUADROPOL.

En los 80 se realizaron algunas investigaciones con accionamientoen rodillos.

Index

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados

6.Conclusiones

4. Descripción del proyecto

Concentrar toda la experiencia y las tecnologías en un molino

Optimización del diseño del molino (fundaciones,…)

Analisis de vibraciones en el proceso de molienda.

4. Descripción del proyecto

Optimización

4. Descripción del proyecto

Optimización

Vibraciones

Movimientos/deformación

Sencillez de construcción

Tiempo de construcción

Argumentos

Optimización

4. Descripción del proyecto

4. Descripción del proyectoOptimización

• Amortiguación total del

rodillo con la bancada

• Carcasa absolutamente

libre de esfuerzos

• Amortiguación total del

rodillo con la bancada

• Carcasa absolutamente

libre de esfuerzos

• No hay contacto con

la mesa

• Protección del

reductor

• No hay contacto con

la mesa

• Protección del

reductor

Roller Unit

Foundation

Gear Box

Grinding Table

Zero Gap~10mm

4. Descripción del proyecto

Hydraulic Cylinder

Roller Tyre

Roller Axle

Pressure BearingRoller Bearing(tapered)Tension Frame

Fixed Bearing(maintenance-free)

Piston Accumulator

Lifting Cylinder Zero Gap Adjusting

Optimización

4. Descripción del proyecto

Standard “LUKAS” CylinderDismounting Cylinder

Travel-out CylinderShifting Skates

Optimización

4. Descripción del proyecto

Vibraciones

Roller drives 4 x 15 kW

Table drive

tests with roller or table drive differ in the number of rollers

4. Descripción del proyecto

Roller driveTable drive

Vibraciones

4. Descripción del proyecto

High speed data logging

VibracionesControl system, low velocity

roller drives table drive

single roller drive (controlled)

sum of 4 roller drives (controlled)

4. Descripción del proyecto

Vibraciones

4. Descripción del proyecto

Classical Table Drive - TD Polysius Roller Drive - RD

Roller

Material layer

velocity profile

Table

Roller speed too low for complete material nip in

Material is pushed into grinding gap by movement of tableT

Roller is drawing the material into grinding gap

Vibraciones

4. Descripción del proyecto

QMC² RD QMC² TD

4. Descripción del proyecto

Cardan Shaft

Motor

Hydraulic Cylinder

Torque Sensor

Drive Shaft

Planetary and Bevel Gear

Grinding Roller

SafeSet

4. Descripción del proyecto

4. Descripción del proyecto

dismounting cardan shaftdismounting cardan shaft

retraction of the roller unitretraction of the roller unit

4. Descripción del proyecto

QM² QM² RD

►reduction of pile height

Index

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados

6.Conclusiones

5. Resultados

5. Resultados

Optimización de la transmisión de esfuerzos, independizando la carcasa del molino. En ningún QUADROPOL ha habido daños en el reductor del molino.

Con el acccionamiento en rodillos se han minimizado las vibraciones. Las fluctuaciones se han eliminado.

single roller drive (controlled)

sum of 4 roller drives (controlled)

5. Resultados

Gracias al accionamiento en rodillos es posible aumentar la presión de molienda sin aumentar vibraciones, alcanzando finuras de 6.000 cm2/g s/Blaine

Cement type “ESTRUCTURAL”

• 91% clinker• 5% limestone• 4% gypsum

Cement type “USO GENERAL”

• 71% clinker• 25% limestone• 4% gypsum

Fineness

•4000 – 4400 Blaine•Residue < 4% R45mm

Fineness

•4900 – 5300 Blaine•Residue < 10% R45mm

Cement types

generally used clinker (60 – 90% < 1mm)

imported Cartagena-Clinker(30-50% < 1mm)

5. Resultados

Adaptación a diferentes tipos de cemento o calidades de clinker y condiciones de molienda.

5. Resultados

Ningún reductor dañado.

Fácil mantenimiento

Redundancia en el accionamiento

Working 70% is possible

Disassemble of gear unit and the coupling

Keep it simple !

•Unico cilindro hidráulico•Unico acumulador•Dos cojinetes•Uno fijo•Uno de presión•Un tope para evitar contacto•Simple sustitución del cilindro•Ausencia de sellos dentro del molino•No es necesario aire de sellado

Oil flow

Oil and air sealing outside mill,Excellent accessibility for maintenance

Oil sealing

Air sealing

5. Resultados

Pmotor roller drive ≈ 0,33 x Pmotor table drive

Nroller ≈ 1,7 x ntable

Troller drive ≈ 0,2 x Ttable drive

5. Resultados

Project 6/7 Dec. 2012 May-Aug. 2013

cement type CPC-30 R CPC-30 R

clinker % 75 75,5 75,5

gypsum % 5 4,5 4,5

limestone % 10 9 9

pozzolana % 10 11 11

feed moisture % 0,6 0,6

fineness m²/kg (450) 456 440 - 463

residue 45µm % 3 2,68 1,46 – 2,00

production t/h 175 175,7 184 - 204

grinding aid - yes no no

spec. energy consumption

mill drives at counter kWh/t 20,6 20,40 19,8

mill, separator, fan at counter. kWh/t 28,8 28,8

Resultados funcionamiento QUADROPOL QMC²-RD - Projecto LAGUNAS

5. Resultados

6/7 Dec. 2012 May-Aug. 2013

table speed min-1 20,10 19,20 – 20,80

radial acceleration at DT m/s² 11,3 10,2 – 12,1

speed-roller 1 min-1 38,1 36,2 - 39,8

speed-roller 2 min-1 38,2 36,0 – 39,6

speed-roller 3 min-1 38,0 36,1 – 39,6

power-roller 1 kW 1098,4 1193 - 1317

power-roller 2 kW 1098,5 1193 – 1317

power-roller 3 kW 1098,6 1193 - 1317

hydraulic pressure bar 162 (~1300 kN/m²) 160 - 162

grinding bed height mm 38 46 - 56

vibration at axial bearing mm/s 0,4 0,2 – 0,4

water injection 10l/h 670 540 – 640 (2,7 – 3,3%)

separator circumferential speed m/s 24,2 23,6 – 24,5

Resultados funcionamiento QUADROPOL QMC²-RD - Projecto LAGUNAS

6. Conclusiones

450 CEM II Fineness[m²/kg]

500 500 600 550 CEM II Fineness[m²/kg]

Roller driveTable drive

Ambos TD (Table Driven) y RD (Roller Driven) se complementanRD para mayores finuras, mayor variedad de cementos y limitación de reductor