Presentación de PowerPoint - ficem.org€¦ · Aditivos para cemento ¿Por qué utilizar aditivos...
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Aumento de la eficiencia de los circuitos de molienda por el uso
de Aditivos Químicos
• Molinos de Bolas y Vertical
Agenda
• Introducción.
• Fenómenos indeseados en la Molienda.
• Influencia en los Separadores.
• Influencia en Molinos de Bolas.
• Influencia en Molinos Verticales.
• Selección de Aditivos por Circuitos de Molienda
• Objetivos de una molienda de cemento: • Producción de cemento en la calidad deseada.
• Producción del volumen requerido.
Alcanzar todo esto en la forma más económica posible!
Aditivos para cemento
¿Por qué utilizar aditivos en la producción de cemento?
Teoría de Molienda
• Eficiencia: finura por unidad de
consumo de energía (cm2/J).
(m2/kg)/(kWh/t)
(cm2/g)/(W.s/g)
(cm2/J)
Curva de Molturabilidad de Rittinger
Desvío
Rittinger
Lineal
(Rittinger)
Desvío
A
B
Bla
ine
(m
2/k
g)
kWh/t (del Molino)
Blaine x Eficiencia
Efic
ien
cia
del
Mo
lino
(cm
2/J
ou
le)
Blaine salida Molino (m2/kg)
Fenómenos Indeseados
• Aglomeración
• Compresibilidad
• “Coating”
• Efectos en Separador
Arrastre de las
partículas
gruesas al
producto final.
“PSD” del
cemento menos
eficiente.
Arrastre de las
partículas finas
al rechazo.
Mayor carga
circulante
Fenómenos Indeseados
Fuerzas de
atracción
entre las
partículas
Físicas
Mecánicas
Químicas
Termodinámicas
Físicas: Cargas Superficiales
Químicas: Puentes de Hidrógeno
Mecánica: Empaquetado
Termodinámica: Empaquetado
Causas de la Aglomeración
• La principal influencia de un aditivo en el proceso es reducir los efectos de las fuerzas de atracción entre las partículas.
• Aumento de la dispersión de partículas finas y direccionamiento al producto final.
• Funciona en todos los tipos de Separadores (1ª, 2ª, 3ª generación).
• Trabajan en todos los tipos de sistemas de molienda: M. de Bolas, M. Vertical de Rodillos, Prensa de Rodillos, Rodillos Horizontales.
ADITIVO
Aditivos para Molienda: ¿cómo funcionan?
• “Curva de Tromp”.
• Gráfico de la probabilidad de una partícula de volver al molino (=rechazada) para ser molida de nuevo.
• Buena eficiencia = baja probabilidad para partículas finas y elevada probabilidad para partículas gruesas.
• 100% eficiencia: la curva sería una línea vertical!
• “By-pass”: es una medida que indica la cantidad de “finos super finos” que está ignorando el separador y volviendo al molino.
Fg: Fuerza de gravedad
Fd: Fuerza de arrastre del aire
Fc: Fuerza centrípeta/tangencial
Eficiencia de Separadores
Blanco
CBA1135
Curva de Tromp
Eficie
ncia
pa
ra p
art
ícu
las g
rue
sa
s
Tamaño de partícula (µm)
Finos
“By-pass”
Rechazo
Alimentación
Reduce
By-Pass
Reduce
aglomeración de
finos y aumenta
volumen de
producto final
Eficiencia de Separadores
• El potencial de desarrollo de resistencia está relacionado con una curva de PSD más estrecho.
• 30 micras: 80% hidratado a 28 d.
• 50 micras: 60% hidratado a 28 d.
CPIIF32 Blanco CPIIF32 XB1514 @ 180 ppm Extra Blanco Extra TDA 1201
Influencia en la “PSD” e hidratación
Efic
ien
cia
Mo
lino
(cm
2/J
ou
le)
Finura salida Molino (m2/kg)
Sin aditivo
Blaine = Beneficio
300 m2/kg ~ 5% ganho
350 m2/kg ~ 10% ganho
400 m2/kg ~ 15% ganho
450 m2/kg ~ 20% ganho
500 m2/kg ~ 25 % ganho
Influencia de los Aditivos en M. Bolas
Efic
ien
cia
Mo
lino
(cm
2/J
ou
le)
Finura salida Molino (m2/kg)
Sin aditivo
Con aditivo
• Definiciones: • Tiempo de residencia (u.t): material retenido (t)/alimentación total
(t/h).
• Vía rastreamiento.
• Distribución del tiempo de residencia.
• Llenado de vacíos (%): volumen de material del molino sobre volumen de espacios vacíos en la carga de bolas.
• Vía volúmenes de bolas y de material.
• Vía inspección visual.
Mecanismos de Molienda – M.Bolas
Influencia del Nivel de Llenado en la Eficiencia del Molino
Eficie
ncia
de
l M
olin
o (
%)
% Espacios Vacíos
Bajo llenado de espacios
vacíos =
Baja eficiencia;
Elevada tasa de quiebra;
Bajo tiempo de
residencia
Elevado llenado de
espacios vacíos =
Baja eficiencia;
Baja tasa de quiebra;
Elevado tiempo de
residencia.
Llenado óptimo= 85%
Operación típica a >100% ( K2),
para Carga Circulante
optimizada. Aditivos reducen el
llenado y aumentan la
eficiencia.
Influencia de los Aditivos en M. Bolas
Distribución del Tiempo de Residencia
Con
ce
ntr
ació
n r
ela
tiva
de
l co
lora
nte
Tiempo de residencia (min)
Sin aditivo
Pico = 3,5 minutos
Con aditivo
El uso de aditivos ha
resultado en una disminución
de 30% en el tiempo de
residencia.
Influencia de los Aditivos en M. Bolas
• Eficiencia de molienda puede aumentar de 0 – 30%. • Reducción de aglomeración y “coating” en las partes internas del
molino: • Hasta 10% de beneficio. • Más significativo en cementos más finos (puede estar por encima
de 10%).
• Mejoría de la dispersión de la alimentación del separador, aumentando eficiencia e reduciendo “by-pass”:
• Hasta 5% de beneficio. • Más significativo en separadores antiguos.
• Reducción del nivel de llenado del molino.
• Beneficio de 10% o más. • Puede tener efecto negativo en algunos casos. • Más significativo en molino con elevado nivel de llenado.
Resumen de las influencias en M. Bolas
• Los mecanismos involucrados son similares a los observados en M. Bolas. Sin embargo, la acción en estos molinos es claramente diferente.
• Aporta beneficios específicos para la operación: vibración mejor controlada a través de mejor estabilización de la cama de material.
• Y en la calidad: posibilidad de disminución del agua inyectada y disminución de los super finos.
Influencia de los Aditivos en M. Vertical de Rodillos
Mejoría de
dispersión en
“nozzlering”.
Finos para
separador.
Mat. Grueso
para mesa.
“Anillo de
contención” Mat.
rechazado.
Mejoría de la
dispersión en
Separador
Menos finos vuelven a
la mesa.
Mayor vel.
compactación.
(menor vibración)
Ayuda en la de-
aeración al frente
de los rodillos.
Influencia de los Aditivos en M. Vertical de Rodillos
• Incremento de productividad de 5 – 30%
• Reducción de la cantidad de agua necesaria para estabilización de la cama de 10 – 30%.
• Incluso hay casos donde fue posible quitar el agua inyectada por completo.
• Reducción en las vibraciones del Molino de 5 – 25%.
Influencia de los Aditivos en M. Vertical de Rodillos
• Molino de Bolas y aumento de Productividad.
Casos Reales
• Molino Vertical y aumento de Resistencias y Productividad. Disminución del agua.
Casos Reales
Gracias!
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