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

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