Cap 7 Molinos Rodillos

7/27/2019 Cap 7 Molinos Rodillos

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MOLINOS DE RODILLOS

MANUAL DE CAPACITACIÓNDIRECCIÓN TÉCNICA

7.1.1 TIPOS DE MOLINOS

7.1.1.1 MOLINO MAXECOMEs un molino de rodillos anulares. Este molino tiene una pista vertical, que

gira por medio de un eje horizontal. El anillo se encuentra suspendido en el espaciocon ayuda de tres rodillos convexos, que se ajustan perfectamente a la pistacóncava del anillo de molienda. Los rodillos están separados cada 120° y giran por separado sobre su eje horizontal.

Los rodillos presionan con ayuda de palancas accionadas por resortes lasuperficie interna del anillo. Uno de los rodillos se acciona con una polea, que almismo tiempo sirve como rueda motriz y también se mueve mediante fricción activadel anillo de molienda.

La materia prima se transporta mediante una esclusa de aire y unaresbaladera hacia el molino. La materia prima es introducida por el segundo rodillo ytriturada por el mismo rodillo. La fuerza centrífuga lleva el material pretriturado hacialos dos restantes rodillos para continuar la molienda. Finalmente se descargan laspartículas molidas lateralmente desde la zona de los rodillos. Originalmentedescargaba el material molido por la parte inferior del cuerpo del molino;posteriormente se extraía mediante una corriente de aire.

Figura 7.1 Molino Maxecom.

Se suministraron unos 600 molinos Maxecom a diferentes industrias en elcurso de los años. La primera prueba del molino Maxecom tuvo lugar en la central

Capítulo: 7 Elaboró: SFV, EMT 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 19/77



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Figura 7.2 Molino Raymond.

7.1.1.3 MOLINO MAXIMALTeniendo en cuenta las experiencias de los molinos anteriores se llegó a la

conclusión de que los molinos deberían de funcionar justamente según el principiocontrario de los molinos pendulares centrífugos de Raymond. La pista de moliendadebería moverse para llevar la materia prima, con ayuda de las fuerzas centrífugas,hasta debajo de los rodillos. El efecto pendular centrífugo de los rodillos, muylimitado y poco ventajoso, significa que los rodillos necesitaban un sistema

neumático para generar las fuerzas de molienda.Los ejes de los rodillos se fijaron por tanto en balancines, que permitíanpivotear en un plano. Al final de cada palanca se tenía un muelle ajustable, quegeneraba las fuerzas de molienda. Esta nueva forma de construcción del molino sellamó molino Maximal.

En este molino aparece por primera vez la expresión plato para la pista demolienda. La denominación indica el borde muy alto en relación con su diámetro delcuerpo rotativo. El molino Maximal seguía sufriendo los mismos problemas que el




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molino pendular, los diámetros de los rodillos podían variarse muy poco, al estar circundadas por la pista de molienda. Además se derramaba el material por el bordedel plato, sin que la corriente de aire lo llevara hacia arriba como en el caso delmolino pendular Raymond.

Figura 7.3 Molino Maximal.

7.1.1.4 MOLINO LOESCHEEn el primer molino Loesche, se introdujo una pista de molienda más plana.

Fue la continuación de una idea, poder aumentar más aún el diámetro del rodillo ycontrolar el flujo de materiales en el plato al inclinar la superficie del mismo. Losrodillos se soportaban ahora en balancines, los cuales tienen mucho parecido con

aquéllos, que hoy mismo suelen utilizarse todavía en los molinos pequeños deLoesche. Este molino contaba ya con un separador dinámico.Dos ó más rodillos cónicos de molienda, con montajes fijos, ruedan sobre

una mesa o bandeja horizontal de molienda, giratoria, en cuya superficie descansael lecho de material que se muele. Los rodillos van montados en brazos giratorios,los cuales pueden moverse hacia afuera para mantenimiento y reparación. Lapresión de los rodillos se ejerce mediante resortes en las pequeñas máquinas y por mecanismos hidroneumáticos en las mayores. La mesa, o bandeja, contiene el




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anillo de molienda formada por segmentos cambiables que constituyen el caminoanular, siendo movida por un reductor de engranajes. La alimentación del material amoler cae centralmente sobre la mesa de molienda y se lleva fuera por la fuerzacentrífuga debida a la rotación de dicha mesa, hasta alcanzar la órbita anular. En el

perímetro de la mesa se levanta un borde, llamado anillo de retención, cuya funciónes el ajuste del espesor de la cama de material. Entre el borde externo de la mesa yla caja del molino hay un anillo estacionario donde se admite el aire, por debajo dela mesa de molienda, pasando al interior de la cámara de molienda y clasificación,conocido como corona o anillo de álabes.

Figura 7.4 Molino Loesche.

El material pulverizado que se derrama por el borde es captado por lacorriente de aire ascendente. El aire se conduce y acelera por aletas ó persianas,formándose entonces una especie de lecho fluidificado. Abarcando la corriente deaire toda la sección transversal por encima de los rodillos, disminuye su velocidad y,por ello, las partículas mayores caen encima de la mesa. Las partículas barridas




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van al clasificador, de tipo rotativo, donde sufren la acción separadora: las partículasmayores caen también sobre la mesa para su posterior molienda, mientras que laspartículas finas (el producto acabado) se llevan fuera del molino.

El reciclado que se opera dentro de la caja del molino depende de la

molturabilidad del material y del caudal de la corriente de aire. La carga circulante,cuanto más, es de 8 a 10 veces la cantidad de alimentación fresca que entra almolino. Este reciclado exige un alto caudal de aire. Como ya se dijo, puedeutilizarse ventajosamente para el secado del material simultáneamente con lamolienda. Es posible moler y secar crudo para cemento con hasta un 18 % dehumedad sin una caída inaceptable de la producción de material acabado. En lamolienda de carbón se puede admitir un material de alimentación conteniendohumedad de orden próximo a 25 %.

El rotor de aletas del clasificador puesto sobre la cámara de molienda es develocidad variable. Gira según un eje vertical y su movimiento rotativo imprime unaaceleración centrífuga horizontal a la mezcla de aire y partículas de material que se

levanta de abajo. Las partículas de mayor tamaño, por razón de su masa, sondesviadas para afuera de la corriente de aire, impulsadas contra las paredes de lacaja y caen a la mesa de molienda. Los finos que salen de este clasificador secaracterizan por tener 1 % de residuo sobre un tamiz de 0.2 mm y 12 % de residuosobre el tamiz de 0.09 mm. Una realización notable en este tipo de molinos es la delmontaje de los rodillos sobre cojinetes situados fuera de la cámara de moliendadonde existen grandes concentraciones de polvo y temperaturas elevadas.

7.1.1.5 MOLINO FULLERS-PETERSEste molino, mejor conocido por molino de anillo de bolas, se caracteriza por

la acción de molienda ejercida por un juego de bolas encerrado entre dos anillos,siendo el inferior la pista de molienda a la cual se le imprime movimiento rotativo. El

anillo superior, estacionario, ejerce una presión sobre las bolas, por medio deresortes o sistemas hidroneumáticos. En su conjunto se asemeja a un cojinete debolas muy grande.

La alimentación se introduce centralmente sobre la mesa de molienda y setraslada al anillo por la fuerza centrífuga, siendo pulverizada por las bolas queruedan por encima de ella. El material pulverizado, al salir por el borde del anillo, esarrastrado por la corriente de aire ascendente, sufre la clasificación preliminar (como en los anteriores casos), pasando después al clasificador donde se rechazanlas partículas gruesas, cayendo de nuevo al molino. Los finos son arrastrados por lacorriente de aire para afuera del molino.

Con el paso de aire o gases calientes a través del molino, puede obtenerse

un rendimiento de secado comparable al obtenido en los otros molinos de rodillos.




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Figura 7.5 Molino Fullers-Peters.

7.1.1.6 MOLINO BERZEl molino Berz trabaja básicamente con tres rodillos, presionados desde

arriba por un anillo con un riel y vía que trabajan según el principio estático definidodel asiento sobre tres puntos sobre la pista de molienda. La pista de molienda debetener una ranura para la guía de los rodillos.

Es obvio que el sistema de guía está sujeto a un gran desgaste por trabajar en un ambiente con mucho polvo, al igual que los distanciadores entre rodillos.Parecido al molino de bolas los cuerpos de molienda no se sujetan localmente, semueven con el anillo de molienda que se encuentra por debajo; giran por sí mismosy se desplazan además presionando hacia el anillo de presión con reducidasrevoluciones en el plato de molienda. Esto requiere, en caso de querer aumentar laproducción, un aumento considerable del diámetro del molino.

Este molino fracasó en el sector cementero, debido a la dureza del material.Para la trituración de carbón, fácil de moler, obtuvo un éxito limitado al utilizar elmolino de carbón para las centrales térmicas.




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Figura 7.6 Arreglo de rodillos molino Berz.

Figura 7.7 Molino Berz.




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7.1.1.7 MOLINO MPSSe le conoce como molino con rodillos abombados. Está provisto de tres

rodillos, también con montaje estacionario rodando sobre una pista de moliendacóncava, forma adaptada a la forma convexa de los rodillos. La alimentación se

efectúa lateralmente sobre la pista de molienda. La presión moledora se desarrollapor el peso propio de los rodillos trabajando conjuntamente con un sistema demuelles tensado hidroneumáticamente. Después de su descarga por el borde de lapista de molienda, el material pulverizado es arrastrado por la corriente de aireascendente procedente del anillo con placas de paso y experimenta la clasificaciónpreliminar del mismo modo que en el molino Loesche. La posición oblicua de lasplacas imprime al material un movimiento circulatorio en el sentido de rotación delos rodillos. Las partículas grandes caen sobre la pista de molienda y los residuosdel clasificador son devueltos para su ulterior reducción, mientras que los finos sontransportados con la corriente de aire por la salida al tope de la caja del molino y delclasificador. El tamaño de corte del rotor clasificador es regulable.

Figura 7.8 Molino MPS.




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7.1.1.8 MOLINO POLYSIUSBajo el nombre de molino de rodillos Polysius se muestra en la figura 7.9 una

máquina trituradora originalmente diseñada para la molienda de crudo en el sector cementero y desde hace algunos años también para la molienda de carbón para

instalaciones cementeras.El molino consta de cuatro rodillos. El diseño mecánico está caracterizado

por las dos parejas de rodillos y cada par está asignado a un soporte de rodillos fijo.Ver figura 7.10. Los ejes en los que van montados los rodillos sobre rodamientosson fijados a los soportes de rodillos.

Los rodillos de molienda tienen una forma semiesférica, que en unión con lasdos ranuras de molienda en la pista permiten crear un lecho de molienda estable,garantizando de este modo una marcha tranquila del molino, siendo esto muyimportante.

Figura 7.9 Molino Polysius.




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Dos de estas unidades se encuentran paralelas una a otra en el plato demolienda. Los pernos en ambos lados del soporte de rodillos guían las parejas derodillos en la carcaza de las consolas de guía. La guía permite los movimientosverticales y el volteo de la unidad por su eje de rodillo horizontal. De este modo se

compensan los distintos espesores del lecho de molienda del rodillo interior alexterior y ambos rodillos se encuentran siempre en contacto. Por los pernos selimita el juego tangencial en la carcaza por medio de las consolas de guía.

Figura 7.10 Soporte de rodillos dobles molino Polysius.

La carcaza soporta el empuje tangencial, el cual hace efecto sobre lasparejas de rodillos por medio del giro del plato. La unidad de soportes de rodillos ypareja de rodillos se saca del lecho de molienda mediante vástagos hidráulicos.

Cuando un molino gira en vacío, por ejemplo para hacer mantenimiento,

puede haber un contacto metálico entre los rodillos y el plato de molienda. En elarranque el molino trabaja con menos carga al reducir la presión de trabajo en elsistema hidráulico. En el caso de molinos grandes de crudo se suele trabajar conaccionamientos auxiliares, los cuales son usados para iniciar suavemente el lechode molienda con pequeñas velocidades, antes de arrancar con el motor principal.

Además, suelen ser útiles para los trabajos de mantenimiento.Durante la regulación del sistema hidráulico, o sea, el ajuste del empuje

vertical de los rodillos, los rodillos (por pares) se apoyan entre sí, ya que la unidad




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es volteable para adaptarse al lecho de molienda. No hay influencia de los paresentre sí y cada par de rodillos se ajusta por sí solo.

El rodillo interior, o sea, el que se encuentra más cerca del centro del molino,se mueve mucho más lento que el rodillo exterior. Por tanto, el rodillo interior se

desgasta menos que el exterior. La velocidad relativa de ambos rodillos encomparación a la pista es muy poca.Para cambiar el rodillo se tiene que evacuar completamente, de la carcaza

del molino, la unidad de soporte de rodillo y pareja de rodillos mediante un polipastosuspendido. Esto requiere aparte del molino un área de montaje de casi la base delmolino, para el caso de realizar los trabajos de mantenimiento.

7.1.1.9 MOLINO ATOXEl sistema de tres rodillos de molienda del molino MB, que ya había sido

utilizado también para el molino MPS, fue adaptado para el molino Atox. En estecaso los rodillos trabajan en rodamientos de rodillos sobre ejes, que están fijados enel centro del molino en forma de estrella, o sea, en un soporte triangular.

El soporte triangular del molino Atox no tiene un pivote giratorio. Sólamentefija los ejes de los rodillos que se encuentran horizontales, pero girados 120° y guíalos tres rodillos cilíndricos. Los ejes atraviesan a los rodillos en ambos lados,terminando en un manguito. Esta unidad fija de tres rodillos en forma de estrella,descansa sobre un apoyo estáticamente definido sobre tres puntos, sobre la pistahorizontal del plato. La pista horizontal permite, igual que en el molino Loesche,usar rodillos muy grandes sobre el plato de molienda. En el molino Atox no fuenecesaria una forma esférica de los rodillos, como lo pide el MPS por su aprietearticulado superior hacia la ranura guía en la ranura de la pista de molienda. Elsistema rígido de tres puntos permite más bien la realización de un contacto linealde cada rodillo con la pista de molienda.

La unidad de tres rodillos está fijada en el cubículo de la molienda. Losrodillos giran sobre su propio eje, pero no alrededor del centro del plato. Para elsoporte del par de giro contra la carcaza del molino se utilizan unas barras desoporte horizontales que se encuentran ancladas tangencialmente a ella; seencuentran además fijadas a las piezas de conexión de los ejes de los rodillos quesobrepasan la carcaza.

En los tres muñones del eje se fijan también las barras de tracción apuntandohacia abajo, diagonalmente, formando parte del aparellaje hidraúlico, con cuyaayuda se guía la unidad de tres rodillos hacia el lecho de molienda.

Para el arranque del molino puede elevarse unos centímetros, por su uniónrígida del soporte central triangular con los tres rodillos, toda la unidad de rodillos al

invertir la presión hidráulica en los cilindros del sistema hidroneumático. Por tanto,no hace falta el accionamiento auxiliar.

El movimiento vertical del rodillo cuando pasa sobre el lecho de moliendaafecta a los dos restantes rodillos. Al estar los tres rodillos unidos rígidamente entresí, se vuelca la unidad de molienda sobre la línea de unión de los puntos de apoyode dos de los rodillos, si se eleva el tercero.

Los rodillos Atox trabajan sin balancín ni piezas de presión, lo cual significamenos peso del molino y por tanto menos costos de producción del mismo. Los




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7.1.1.10 MOLINO OKEl molino OK de Onoda/Kobe. Este molino incorporó un balancín según los

del molino Loesche y un rodillo esférico según el molino MPS. Por la guía del rodilloen el balancín con un eje oscilante fijo por un lado, y por medio de una camisa

esférica del rodillo en una artesa de molienda por el otro lado, se ha configurado elsistema de forma redundante. El rodillo esférico tiene la tendencia de autoguiarseen la artesa según su carga y la velocidad del plato. Al encontrarse limitado por laguía del balancín, ejercita sobre éste y su apoyo cierta tracción. Por estar obligadodentro del balancín, el rodillo buscará, por mayor desgaste en el lado del anillo deretención, el grado de libertad denegado por la artesa.

Algo parecido pasa en el molino CK de Kawasaki y el molino IHI.

Figura 7.12 Molino OK (Onoda).




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7.1.2 ARREGLOSLos arreglos en molinos de rodillos son muy similares, sólo se presentan

algunas diferencias muy pequeñas en el sistema de molienda. A continuación sedescribe el arreglo que generalmente presentan estos sistemas de molienda.

El material de alimentación llega después de los parques de almacenaje y sumezcla deseada, a través de las básculas dosificadoras con ayuda de cintastransportadoras hasta el molino. Allí el material pasa por un sistema de sello que almismo tiempo tiene como función cerrar herméticamente al molino con respecto asu ambiente, y pasa a través de una resbaladera hasta el plato del molino.

El material triturado es llevado por la corriente ascendente de gases calientesal separador, que se encuentra integrado directamente en la parte superior delmolino, donde se lleva al cabo la separación del material grueso del fino. El materialgrueso es retornado a la mesa de molienda; el fino que pasó el separador con lacorriente de gases calientes producida por el ventilador de barrido llega a unabatería de ciclones, y de aquí pasa a un filtro del tipo de bolsas o electrofiltro. Ver

figura 7.13.

Figura 7.13 Arreglo de un sistema de molienda.

Últimamente, se cuenta con recirculación externa. En el fondo del canal degases del molino se encuentran dos embudos a donde llegan los cuerpos extraños ymaterial grueso que no pudo ser molido por los rodillos. Este material sale por resbaladeras hacia algún tipo de transporte que lo lleva a un elevador, y de ahí seune con la alimentación nueva. Para prevenir daño en los rodillos o en el plato demolienda se tiene colocado un detector de metales antes de alimentar al molino, elcual al detectar metal desvía el material a una tolva donde se recolectan losmetales.




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Los gases calientes para secado pueden provenir del precalentador delhorno, del enfriador de clinker o de un generador de calor. Estos gases sonalimentados por la parte inferior del cuerpo del molino.

En algunos sistemas, para aportar el volumen de gases necesarios para

secado y succión del material molido a través del molino, parte de los gases desalida del ventilador del molino, según humedad de la materia y capacidad del hornose recirculan hacia el molino, ahorrando energía calorífica al mismo tiempo. El restode estos gases de salida del ventilador se transportan hasta el colector de polvo.

Además cuentan con un sistema de medición de vibraciones, el cual nospuede indicar que puede haber alguna situación fuera de lo normal en cuestionesoperativas o mecánicas, y éstas podrían ocasionar importantes daños mecánicos enel molino. Algunos colocan estos detectores en la parte media del cuerpo del molinoy otros en el cuerpo del reductor.

7.2 COMPONENTES DEL MOLINO DE RODILLOS

7.2.1 REDUCTOR, ACOPLAMIENTO Y COJINETE PRINCIPALEn CEMEX México los molinos verticales mayormente usados son los

fabricados por Loesche. En las secciones posteriores se describirán loscomponentes utilizados en estos molinos.

7.2.1.1 REDUCTOR Y ACOPLAMIENTOEl reductor del molino es parte integral del mismo. Sirve como convertidor de

par y transfiere la potencia del motor eléctrico al plato de molienda. Además aceptalas fuerzas axiales que se producen durante la molienda. El plato está directamenteempernado a la brida del reductor.

El reductor normalmente utilizado por el molino Loesche es un reductor demarca Maag, angular y planetario que consiste de varias reducciones. Tienelubricación con aceite por medio de varias bombas, las que lo recirculan en formacontinua. Estos sistemas cuentan con enfriamiento del aceite para operación normaly calefacción para el arranque en días fríos. La estación de bombeo se encuentraaislada; aquí se cuentan con 3 o 4 bombas ubicadas sobre el depósito de aceite,

junto con todo el sistema de tuberías y medición. Es un tipo de reductor bastanteconfiable y de poco mantenimiento. Debemos de cuidar el giro del motor eléctrico yaque el reductor por ser helicoidal solo puede aceptar giro en un sentido.

El acoplamiento del motor al reductor es del tipo Elpex, no necesitamantenimiento y tiene poco desgaste. El acoplamiento por tener anillo de gomasflexibles amortigua y desplaza las vibraciones torsionales.




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Figura 7.14 Reductor de un molino de rodillos.

7.2.1.2 COJINETE PRINCIPALEl cojinete principal es el punto de unión entre el reductor y el plato de

molienda. Es una chumacera de tipo zapata donde se desliza el plato de moliendaal aplicarse fuerza por los rodillos. Existen 13 sectores que suspenden el plato demolienda, cada uno tiene indicador de presión y lubricación independiente. Cuandomás de 3 segmentos se encuentran por debajo de su presión de trabajo (50 bars) elmolino debe parar por protección. Cuando sucede esto es necesario verificar fugasy comprobar el sello en las líneas de retornos.

7.2.2 ELEMENTOS MOLTURANTES

7.2.2.1 MESA DE MOLIENDAEl grupo de mesa de molienda, consiste primordialmente de:

1. Plato de molienda.2. Pista de molienda.3. Anillo de retención.




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Figura 7.15 Mesa de molienda y sus partes.

7.2.2.1.1 PLATO DE MOLIENDAEl plato de molienda es un cuerpo pesado de fundición, que es fijado con

tornillos de cabeza hexagonal a la brida del reductor. El par del reductor se trasmiteal plato de molienda por medio de las fuerzas de corte de los tornillos.El plato de molienda tiene una superficie horizontal; tiene una pista de

molienda donde realmente se muele. Al mismo tiempo, la masa del plato demolienda absorbe una parte de las fuerzas generadas por los rodillos. Esto significaque sólamente una fracción de las fuerzas generadas por la masa se trasmite através del plato hasta la brida del reductor y del cojinete de empuje axial delreductor.

La parte superior del plato de molienda es maquinada para que puedanasentar perfectamente las secciones de la pista de molienda. Al realizar trabajossobre el plato, debe cuidarse que no sea rayada ni deformada la superficie.

7.2.2.1.2 PISTA DE MOLIENDALa pista de molienda son piezas segmentadas, hechas de fundición

resistente al desgaste, que forman un anillo. La parte inferior de cada segmentoestá mecanizada para asegurar una buena superficie de soporte. Con ello seasegura un verdadero contacto con la parte superior de la pista de molienda. Cadasegmento está fijado al plato de molienda con un elemento de sujeción en forma decuña que se encuentra en el diámetro interior de la pista de molienda.

Por la estructura granular de la fundición la pista es muy frágil. Si unsegmento se agrieta, como resultado de una tensión térmica o mecánica, no hayrazón para reemplazarlo mientras no haya fragmentos del segmento que lleguen alrecorrido del rodillo de molienda. Debe cuidarse que no caiga agua del sistema deinyección para evitar tensiones térmicas y fisuras.

Los segmentos fracturados normalmente se mantienen juntos por el materialque entra y por tanto, no es necesario remplazarlos antes de vencer su tiemponormal de operación.

Se reemplaza la pista por desgaste cuando ésta ha disminuido en un 60% suespesor original o si la producción del molino disminuye y no se puede mantener,aun y cuando la presión de trabajo de los rodillos es aumentada. En casos donde no




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se pueda reemplazar la pista por cuestiones de producción, puede soldarse unacercha al anillo de retención con la finalidad de disminuir la distancia entre pista yrodillo.

7.2.2.1.3 ANILLO DE RETENCIÓNEl anillo de retención se atornilla desde arriba al cuello exterior del plato demolienda. La altura del anillo de retención determina la altura de la capa de materiala moler entre rodillos y pista, normalmente llamada lecho de molienda.

Como un lecho de molienda más alto requiere un consumo mayor de energíasin el correspondiente aumento de producción, el anillo de retención debería ser lomás bajo posible. No obstante, debe saberse que un anillo de retención más bajomantiene menos altura de material en el lecho de molienda sobre la pista. Laconsecuencia es que se pierde más material por la fuerza centrífuga, siendo mayor carga sobre la corona de álabes y más alto el nivel de vibraciones.

La altura del anillo de retención se determina basándose en la experiencia

de acuerdo con las características del material a moler; esta altura se ajusta durantela puesta en marcha del molino. Las diferentes características del material a moler,como la molturabilidad, granulometría y humedad, requieren en la mayoría de loscasos un ajuste del anillo de retención después de la puesta en marcha.

La forma menos complicada de reducir la altura del anillo de retención escortar una tira. Para aumentar la altura de éste, se suelda una barra de acero a laparte superior del anillo.

Algunos molinos cuentan con anillos de retención segmentados y formadospor varios anillos en forma de cuña atornillados uno sobre el otro, en los cuales elajuste de la altura se realiza de una forma más sencilla. Generalmente el anillo deretención lleva un cordón de soldadura en la esquina superior interna con el fin de

aumentar la vida útil del mismo. Esto también influye en el desgaste uniforme entodo el anillo para que la marcha del molino sea suave.

7.2.2.2 RODILLO DE MOLIENDAEn los molinos Loesche cada rodillo consiste primordialmente de un núcleo

giratorio, un eje, el conjunto de rodamientos cónicos del rodillo, la camisa comorevestimiento antidesgaste, el sistema de aire de sellado, el sistema de lubricación ylas tapas cubridoras.

Cada rodillo de molienda gira sobre un rodamiento de rodillos cilíndricos yrodamiento doble cónico. Mientras el rodamiento cilíndrico sólamente se encarga delas cargas radiales, el rodamiento doble de rodillo cónico absorbe las cargasradiales y axiales resultantes de la posición angular de los rodillos de molienda en

relación con la pista de molienda. Ver figura 7.16.




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Figura 7.16 Rodillos de molienda.

El tamaño de los cojinetes de los rodillos se calcula de forma que les permitasoportar adecuadamente las fuerzas operacionales. Sin embargo la vida de serviciodepende de manera muy significativa de la forma en que se opere al molino, delempleo de lubricantes adecuados, de una lubricación satisfactoria y del

mantenimiento de la temperatura de operación prescrita para el molino.Los rodillos se lubrican por medio de un sistema de recirculación de aceite

accionado por las bombas de un armario hidraúlico. Para verificar sufuncionamiento se debe observar un flujo de aceite constante en las mirillas deestos armarios. En caso de que el rodillo tenga fugas se notará que el flujo esmínimo además de un burbujeo en el aceite, en estos casos se debe parar el molinoy revisar fugas en el interior del molino. Una tubería de succión, localizada en elcentro del núcleo del rodillo, garantiza la existencia de un nivel mínimo de aceite enel interior.

Cada rodillo tiene diferentes sellos. El sello anular hecho por aire a presión,protege contra la contaminación por polvo los rodamientos del rodillo. Este sello

puede ser comprobado mientras el molino se encuentra en operación, esto serealiza al quitar el tapón al final de la manguera para fugas de aceite; el aire de selloescapará por allí. El espacio ó cámara de los rodamientos está protegido, por mediode sellos mecánicos, contra la atmósfera cargada de polvo del molino.

Los rodillos de molienda son herramientas trituradoras y como consecuenciasujetos a desgaste. La camisa del rodillo se hace de una fundición especialmenteantidesgaste que puede ser fabricada de una sola pieza con la parte externa cónica.La camisa del rodillo se monta sobre el núcleo del rodillo mediante un anillo de




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fijación, tornillos de cabeza de martillo, arandelas elásticas y tuercas. La parte másestrecha de la camisa del rodillo se mantiene en su sitio por el asiento cilíndrico delnúcleo mientras la parte más ancha se mantiene fija mediante fricción en la partecónica de la superficie del núcleo.

La camisa del rodillo de molienda puede ser formada por varios segmentos,los que en su conjunto forman la camisa. Éste es el caso de rodillos de molinosPolysius y Atox en los cuales se facilita el cambio de segmentos desgastados y sedisminuye el tiempo de reparación. En la figura 7.17 se presentan los segmentos deun rodillo Atox.

Figura 7.17 Camisa del rodillo Atox, formada por segmentos.

Es importante tomar mediciones periódicas para monitorear el desgaste delos rodillos y recoger la máxima información sobre la vida proyectada y permitir comparaciones en caso de que se cambie material de las piezas de molienda. Esimportante programar su cambio cuando la sección más desgastada tenga el 50%del espesor original.

7.2.2.3 DESGASTE EN MOLINOS DE RODILLOSUno de los temas de más actualidad, cuando se trata de la utilización de losmolinos verticales en la instalaciones para la molienda de crudo, es el comportamientode los mismos con materiales con alto contenido de cuarzo y su comparación con losmolinos de bolas.

Cuando se habla de silicatos, hay que distinguir en general 3 tipos:x Tipo A. - Ácido silícico combinado.




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x Tipo B. - Ácido silícico libre con granulometría comprendida entre 0 y 150 micras, ycon ácido silícico combinado (D y E).

x Tipo C. - Ácido silícico libre cristalizado-cuarzo (arena de cuarzo) con granulometríade 1 a 10 mm (D y E).

Para la calcinación del clínker se necesita en el crudo un 21-23% de dióxido desilicio (libre de pérdidas por calcinación). Como componente que aporta este elementose utiliza habitualmente una arcilla a la que se le ha adicionado algo de piedra caliza, yque debería de proporcionar al mismo tiempo suficiente alúmina (Al2O3) y hierro(Fe2O3). En la mayoría de los casos se comprueba que el contenido de ácido silícico enlas arcillas no es suficiente para llegar a valores que garanticen la obtención de unbuen cemento con un alto contenido en C3S. Es preciso, por tanto, añadir un portador de sílice para corregir la falta. Normalmente se elige un aditivo con gran contenido ensílice como es la arena de cuarzo en la que aparece el ácido silícico libre cristalizado enun 90-98%. La granulometría de esta arena suele estar comprendida entre los 0 y 5mm e incluso menor, siendo su dureza en la escala de Mohs del 7-7.5 para el cuarzo D

y 5-6 Mohs para el E.De los 3 tipos de silicatos antes mencionados, el tipo A no produce grandes

desgastes. Tampoco el tipo B crea grandes problemas, ya que por su granulometríafina es arrastrado por la corriente de aire ascendente prácticamente en el momento queentra al molino. Sólamente el ácido silícico libre cristalizado o cuarzo del tipo C < D>tiene una influencia directa sobre la vida de las piezas de molienda, ya que incluso eltipo C <E> puede producir muy poco desgaste cuando se muele conjuntamente conuna caliza muy dura.

Existe, sin embargo, una relación conocida entre el contenido en cuarzo de estetipo de materia prima y el desgaste de los elementos de molienda. Esta relación quedagráficamente expresada en la figura 7.18. La existencia de las dos curvas, una paracaliza dura y otra para caliza blanda, tiene sus explicación en el hecho de que unacaliza dura ayuda a la molienda de cuarzo y reduce por lo tanto sus efecto de desgaste.Los desgastes en los elementos molturantes (pista y rodillo) se muestra en la figura7.19 donde se observa que el mayor desgaste se presenta en la sección más distanteal eje de giro del plato. En esta región, la molienda se realiza por compresión y cortesiendo esta última causada por la diferencia de velocidad entre la pista y el rodillo. En lasección más cercana al eje de giro, la velocidad relativa entre el rodillo y la pista esmenor; aquí la mayor parte de la molienda se realiza por compresión y la acción decorte del rodillo sobre el material es menor causando también un menor desgaste.




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12

14

16

18

0 7000 11000 15000 19000 23000

Horas devida

Cuarcita SiO2

Caliza BlandaCaliza Dura

Figura 7.18 Desgaste de los elementos molturantes vs. contenido de cuarcita.

Rodillo de molienda

Pista de molienda

Desgaste

Figura 7.19 Desgaste típico de pista y rodillo de molienda Loesche.

7.2.3 SISTEMA DE TENSIÓN DE RODILLOSExisten dos tipos de sistemas de tensión de rodillos, aquéllos que cuentan

con un sistema de tensión independiente en cada balancín; además existen otrossistemas donde los balancines están sujetos a un marco, como se muestran en lafigura 7.20.




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Figura 7.20 Sistemas de tensión.

7.2.3.1 SISTEMA INDEPENDIENTE DE TENSIÓNEn este sistema cada balancín transmite la fuerza al lecho de molienda

independientemente de los demás. Los balancines tienen sus brazos o cilindros depalanca individuales, además en la mayoría de los casos tienen la posibilidad depoder elevar cada rodillo individualmente para poder arrancar en casos donde setiene poco o mucho material en la mesa de molienda.

Las variaciones en la altura del lecho de molienda son amortiguados por cada balancín, esto genera fuerzas de presión diferentes en el soporte del balancíndurante la operación y los sistemas que amortiguan estas fuerzas. Los molinosLoesche de 4 rodillos cuentan con 32 cilindros de nitrógeno que sirven paraamortiguar las variaciones de presión. La ventaja de estos sistemas es la posibilidadde levantar cada rodillo en forma independiente para servicio, inspección o puestaen marcha.

En caso de que algún rodillo fallara mecánicamente se tiene la posibilidad detrabajar con sólo 2 de ellos y alcanzar producciones máximas de 65% de la

producción nominal. Debido a su sistema independiente existen posibilidades detener grandes entradas de aire falso en las uniones entre balancín y el cuerpo delmolino.

La suspención hidroneumática de los rodillos se compone fundamentalmentede 3 grupos:

A. Suspención hidroneumática completa.B. Tubería de unión entre el molino y el armario hidráulico.C. Armario hidráulico HSLM.




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Suspención completa.Cada rodillo de molturación del molino se encuentra instalado en un balancín.

Cada balancín está unido a la cabeza del vástago de un cilindro hidráulico. Elmovimiento de un rodillo no incluye el movimiento de los demás rodillos. Los

cilindros hidráulicos están fijados articulados en la parte inferior del molino. Lacabeza del vástago, está unida con la horquilla del balancín. Las articulaciones delorificio del fondo del cilindro y de la cabeza del vástago se unen con la ayuda depasadores iguales y los mismos rodamientos de rodillos a rótulas con la parteinferior del molino u horquillas respectivamente. El balancín ha de considerarsecomo palanca transmisora de fuerza entre el sistema hidráulico y el rodillo.

Cilindro hidráulico.Durante el servicio del molino los rodillos son levantados en función del

espesor del lecho del material a moler situado sobre el plato. A cuyo fin losbalancines son desviados, por los que los pistones de los cilindros hidráulicos semueven hacía arriba y el aceite existente en el lado del vástago del pistón es

desplazado de la cámara del cilindro, por medio de tubos flexibles y tuberías, alacumulador hidráulico. El aceite que afluye a los acumuladores comprime la vejigacargada de nitrógeno. Como consecuencia de la no homogeneidad del lecho demolturación, de forma similar a la rueda de un automóvil en una carretera desigual,los rodillos desarrollan movimientos verticales. Si los rodillos ruedan en unaconcavidad del lecho de molturación, se dilata la vejiga acumuladora y empuja denuevo una cantidad de aceite adecuada del acumulador al cilindro. De esta formase produce por el recorrido más corto un intercambio permanente de aceite entre elcilindro y el acumulador. Durante este tiempo la bomba del sistema hidráulicoúnicamente tiene que funcionar, cuando han de compensarse pérdidas de aceite,que dan lugar a una caída de la presión de trabajo.

Todos los cilindros hidráulicos están unidos entre sí del lado del aceite, de talforma que todos los rodillos independientemente de su desviación correspondiente,ejercen la misma fuerza sobre el lecho de molturación y cargan uniformemente elcojinete de empuje axial del reductor del molino.

7.2.3.2. SISTEMA COMPARTIDO DE TENSIÓNEste sistema se caracterizan por tener los rodillos conectados entre sí con un

marco o soporte común. Los molinos FULLERS-PETERS se consideran dentro deesta clasificación. Ver figura 7.21.




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Figura 7.21 Sistema de rodillos conectados por un marco molino ATOX.

Las fuerzas para la molienda pueden ser transmitidas al marco por presiónsuperior con resortes o por tensión inferior. En este último arreglo el marco estensionado por cilindros neumáticos, con lo cual se puede minimizar las entradas deaire falso.

En molinos de este tipo se debe utilizar giro lento para el movimiento de lamesa de molienda en caso de que la pista se encuentre sin material. Existe elinconveniente de no poder trabajar el molino cuando algún rodillo se encuentradañado y es necesario parar el molino.

7.2.4 SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE MATERIALEl sistema de recirculación de material, como se ve en la figura 7.22, incluye:

1. Corona de álabes.2. Anillo de blindaje.3. Anillo de dispersión.4. Rascador.




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Figura 7.22 Sistema de recirculación interna de material.

7.2.4.1 CORONA DE ÁLABESLa corona de álabes es una parte importante, ya que es donde se pueden

hacer ajustes de flujo de aire. Ésta se encuentra situada alrededor del plato demolienda y está fijada al cuerpo del molino. Consiste en un conjunto soldadoformado por varios segmentos. Los álabes dirigen los gases calientes, provenientesdel horno, hacia la parte superior del molino y por su inclinación les dan una ciertarotación; adicionalmente retienen partículas grandes de material que son lanzados

de la pista. Estas partículas pierden en buena parte su energía cinética alimpactarse contra el anillo de blindaje.

La velocidad del caudal de gases dentro de la corona de álabes es muyimportante. Se ajusta a valores que permitan un porcentaje de recirculación delmaterial con respecto a la alimentación fresca. En la mayoría de los molinos el áreade paso en la corona de álabes es variable y depende de flujo de material que salede la mesa; la finalidad es tener una velocidad constante en toda la periferia.

El área abierta entre los álabes permite a cuerpos extraños, especialmentemetálicos, que salgan del molino y caigan para ser recogidos por rascadoresinferiores. Estos cuerpos posteriormente serán rechazados por un extractor decuerpos metálicos.

La construcción de la corona de álabes se realiza en acero antidesgaste(NiHard IV o equivalente). Al presentar problemas de desgaste se pueden soldar segmentos de placa sin alterar el flujo de gases.

7.2.4.2 ANILLO DE BLINDAJEEl anillo de blindaje segmentado representa la extensión de la camisa

exterior de la corona de álabes. Ayuda a redirigir los gases calientes apartándolosde las paredes del molino. Para minimizar el desgaste, se funde en grafito esferoidal




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o de acero de alta resistencia al desgaste por lo cual no deben ser soldados nigolpeados, ya que pueden producirse grietas internas. Los segmentos sesuspenden del cuello cilíndrico de la corona de álabes. Al haberse desgastado lossegmentos pueden cambiarse individualmente según sea la necesidad, esto alarga

la vida del blindaje superior al dirigir los gases y el material al centro del molino.7.2.4.3 ANILLO DE DISPERSIÓN

El anillo de dispersión es un anillo plano de segmentos. Su tarea es distribuir el material que cae del anillo de retención y dirigirlo a la corona de álabes. Cubre elvacío entre el diámetro exterior de la pista y el anillo interior de la corona de álabes.

Al hacerlo, el anillo de dispersión forma un espacio estrecho con el anillo interior dela corona de álabes. En este espacio vacío existe una alta resistencia a la corriente,lo que obliga que los gases calientes busquen la menor resistencia y pasen por lacorona de álabes hacia el molino.

Se debe cuidar que tengan holgura las perforaciones donde se colocarán lostornillos sujetadores del anillo de dispersión, así se evitará sobre-esfuerzos en lostornillos por dilatación del anillo.

En casos donde no se coloca un anillo de dispersión por separado, el anillode retención tiene la función del anillo de dispersión.

Las piezas que son segmentadas, como el anillo de dispersión, la corona deálabes y el anillo de retención, no deben ser soldadas entre sí, esto con el fin deevitar esfuerzos creados por la dilatación de las piezas. Si se necesita soldar pedazos de placa antidesgaste en la corona de álabes cuidar que el polo negativoesté lo más próximo al punto de soldadura; así se evitará crear puentes que pasenpor rodamientos o chumaceras, las cuales pueden ser dañadas.

7.2.4.4 RASCADOR

Los cuerpos extraños y las partículas que caen contra el flujo de los gasescalientes y pasan por la corona de álabes, se juntan en la parte inferior del canalcircular, siendo éste parte del cuerpo del molino. En el arranque o durante lamarcha del molino, dicho material es empujado por los rascadores y depositado entolvas de rechazo localizadas en la parte inferior del molino. Debido al difícil accesode los rascadores, éstos no son revisados frecuentemente; su inspección esimportante ya que la estructura que soporta las placas antidesgaste puede llegar adeteriorarse y producir un daño mayor.

7.2.5 SEPARADORESEl propósito de un separador en un molino de rodillos es seleccionar el

material alimentado a éste, consistente en una mezcla de partículas de diversostamaños, en una fracción fina, mientras que la fracción gruesa es regresada almolino para su reducción posterior. Éstas son las bases con las cuales se evalúanlas capacidades y limitaciones para los diferentes tipos de clasificadores usados enlos molinos de rodillos.

Con un molino de rodillos es necesario diferenciar los separadores dinámicosde los estáticos. Los dos tipos clasifican usando el principio de espiral, es decir, laspartículas son transportadas por un flujo que viaja del exterior al interior del




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separador. Las partículas de material son expuestas a la fuerza centrífuga debido algiro de la corriente de aire y a la de arrastre impuesta por el ventilador del molino.

Para los molinos de rodillos tenemos los siguientes tipos de separadores:1. Separador estático centrífugo.

2. Separador dinámico.3. Separador de primera generación.4. Separador de segunda generación.

7.2.5.1 SEPARADOR ESTÁTICO CENTRÍFUGOEl separador estático centrífugo funciona de la misma manera que un ciclón,

la única diferencia es que la mezcla de aire/material es distribuida de manerauniforme alrededor de la circunferencia y fluye a través de una gran cantidad deálabes, como se muestra en la figura 7.23. Cuando las aspas son colocadasradialmente existe una separación por el simple cambio de dirección del flujo en elplano vertical. Con una colocación angular de las aspas el flujo adquiere unacomponente radial, la cual no es muy significante. Con una posición de 60 grados,en la cual las partículas tienen un rozamiento en la superficie de la aspa, lacomponente radial es de 70% aproximadamente. El ángulo de las aspas se puedemover para ajustar la finura.

En el diseño tradicional el flujo de las partículas proviene de la parte inferior yse impacta contra la tapa del clasificador para después acelerarse con un cambiode 90 grados en la dirección.

En un separador centrífugo con una tapa redondeada, las partículas queviajan en el flujo de aire son aceleradas antes de entrar a los álabes. Estoincrementa la velocidad en la componente tangencial la cual es mayor a 70%logrando una mayor selectividad del material. La caída de presión es de 100 a 150mm de columna de agua.




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Figura 7.24 Separador de canasta de malla.

7.2.5.3 SEPARADOR DE PRIMERA GENERACIÓNEn 1957 el clasificador con rotor de aspas, ahora conocido como separador

de jaula de aspas, evolucionó del separador de cesto de mallas. Este separador evita cualquier reducción en la velocidad tangencial tal como ocurre, por ejemplo, enseparadores centrífugos al reducir el volumen bajo una carga parcial o cuando setiene una alta concentración de partículas. El rotor acelera las partículas finas por medio de la fricción del aire y las partículas gruesas por contacto directo con lasaspas a la velocidad circunferencial de éste. Ver figura 7.25.

Esta velocidad puede ser ajustada según se requiera, independiente delvolumen que se maneje, al cambiar la velocidad del rotor. Un flujo de gases enforma de espiral, proveniente de la corona de álabes, combinada con la forma delcuerpo del molino donde se encuentra empotrado el clasificador (el cual se hacemás ancho en la parte superior), significa que un flujo radial es producido en el rotor incrementándose en la parte superior del aspa. Las fuerzas centrífugas varíansegún las dimensiones del rotor, éstas aumentan en la parte superior al hacersemás ancho el rotor. Por lo tanto un rotor de aspas inclinadas clasifica muyuniformemente a lo largo de toda la longitud del aspa. Además, la diferencia develocidad a lo largo del aspa selectora compensa el aumento de abertura debido alaumento del diámetro.




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Figura 7.26 Separador LJKS.

x Clasificación por un remolino centrífugo:El plato de molienda tiene una corona de álabes segmentada a su alrededor;

la separación entre los segmentos está dispuestas con un ángulo de inclinación. Elchorro de aire que sale de la corona de álabes y el material que sale del plato demolienda tienen un movimiento de remolino. El movimiento de remolino ejerce una

fuerza centrífuga sobre el material, el cual es arrojado hacia las paredes de molinopor efecto de la fuerza centrífuga. Los muestreos han demostrado que en elmaterial contenido en esta separación preliminar prácticamente no se encuentraproducto terminado. Esto significa que la primera fracción de material grueso esremovida antes de que llegue al separador y la curva característica del material aclasificar es mejorada por el efecto de la corona de alabes. Este tipo de separaciónse presenta en todos los molinos con inclinación en los segmentos de la corona deálabes.x Clasificación por el efecto de Jalosías :

Los conos de diferentes diámetro colocados concéntricamente uno dentro deotro producen un cambio de dirección del flujo primero hacia arriba y después hacia

abajo y finalmente en un flujo radial horizontal. Una segunda parte del materialgrueso es separado por estos cambios de dirección.x Clasificación por los soportes de guía.

Los conos de Jalosías colocados concéntricamente uno dentro de otro estánsostenidos por placas verticales. Estas placas tiene cierto ángulo con respecto a ladirección radial en el eje vertical de manera que funcionan como las placas delestator de un molino de cemento, tomando en este caso el flujo en espiral creadopor la corona de álabes y transmitiéndoselo al flujo de material. Lo anterior ejerce




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una fuerza tangencial sobre las partículas, liberando de carga al flujo y al separador.Esto viene a dar una tercera separación de material grueso al separarlo por efectode fuerzas centrífugas.x Clasificación por efecto de cascada.

Además de esto los Jalosías también producen una clasificación por efectode cascada. El material que fluye por la parte superior experimenta una clasificacióndinámica y estática al fluir hacia la parte inferior. El material dinámicamenteclasificado, que cae por efecto de la gravedad, es sometido a otro flujo de aire alcaer al siguiente cono y sometido a una segunda clasificación secundaria . Esteproceso es repetido muchas veces a la largo de todos los conos. Finalmente otra delas funciones del Jalosías es nivelar la cantidad de finos a lo largo de las aspas delseparador.

El material que será clasificado y que ha sido molido por los rodillos delmolino está libre de gran parte de material grueso debido a :1. el efecto de espiral ocasionado por la corona de álabes y

2. el cambio de dirección del flujo, y el flujo en espiral dentro de las Jalosías, antesde que sea sometido a una clasificación dinámica.El material que ha sido preparado en esta manera es alimentado a las aspas

del separador dinámico, las cuales son prácticamente paralelas a las Jalosías. Lavelocidad del rotor incrementa la velocidad tangencial de la mezcla de polvo y gas;el vórtice y las fuerzas centrífugas generadas pueden ser incrementadas odisminuidas por la velocidad del rotor.

Debido a una mayor sección transversal de las Jalosías por la cual atraviesael flujo, las aspas del clasificador muestran menos desgaste en comparación con losclasificadores convencionales. Además presentan una menor caída de presión.

En molinos Fuller-Loesche se coloca un separador tipo Osepa, en el cual los

retornos van al centro del plato de molienda; además la descarga de gruesos tienecolocada una chapaleta para evitar el succionar aire por este ducto. Ver figura 7.27.




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Figura 7.27 Separador con cono para gruesos.

Los aspectos a cuidar en los separadores son las vibraciones, lubricación de

chumaceras y temperatura de salida de los gases (máximo 115°C) ya que todo estodaña los rodamientos que soportan al separador. También debe verificarse eldesgaste en las aspas especialmente en la parte inferior del mismo.

Al momento de iniciar la marcha, se debe verificar el giro del separador según plano; el estar invertido causa una disminución considerable en la capacidadde molienda y aumenta la caída de presión. Este giro debe de ser en el mismosentido que la inclinación de la corona de alabes.

7.2.6 CUERPO DEL MOLINOEl cuerpo del molino se encuentra dividido en tres partes, como se muestra

en la figura 7.28:

1. Parte inferior.2. Parte media.3. Parte superior.

Parte Inferior

Parte Superior

Parte Media

Figura 7.28 Partes del cuerpo del molino.

7.2.6.1 PARTE INFERIORConsiste en la estructura que soporta todo el molino. Se compone

principalmente del bastidor, de la placa base del reductor, de las columnas desoporte de balancines, ductería de gases calientes y tolvas de rechazos.




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La parte inferior del molino tiene dos funciones. Sirve como base y comosoporte para las piezas de molienda y componentes de transmisión de fuerzas,también sirve para transportar los gases calientes del horno hasta la corona deálabes que circunda el plato. La corona de álabes se encuentra en la parte superior

del canal circular.Las fuerzas de molienda se trasmiten desde los rodillos a través del plato ydel reductor del molino al bastidor base y de allí a la cimentación. La transmisión defuerzas requeridas para la molienda se apoyan en las columnas.

Las fuerzas centrífugas del plato generan, durante la molienda, fuerzas decizallamiento y de torsión en cada balancín y soporte de cojinete. Estas fuerzas seabsorben por la combinación de columnas y puentes y la subsiguiente cimentación.

La tubería de gases calientes lleva los gases del precalentador del hornohasta la parte inferior del molino. Las intersecciones de la tubería de gases estáncalculadas de tal manera que se elimine la resistencia al flujo en todas lascondiciones de marcha del molino. La ductería de gases pasa el gas caliente al

canal circular, el cual circunda al cuello del plato. Por razones económicas demantener la altura del molino al mínimo posible, el volumen del canal circular estádiseñado para que transforme casi toda la energía cinética de los gases calientesen presión estática. Esto facilita la distribución casi uniforme del gas del cuello delplato, permitiendo el escape del gas por la corona de álabes hacia la cámara demolienda.

El material y las partículas extrañas rechazadas por el molino, que pasan através de la corona de álabes a la parte inferior del molino, se extraen medianterascadores, que se encuentran debajo del plato, y son echados a la resbaladera derechazos.

7.2.6.2 PARTE MEDIALas planchas fundidas se instalan cada una con 2 o 3 contrapernos al cuerpo

superior del molino por tanto son fáciles de cambiar. Los pernos son instalados conarandelas selladoras para evitar entradas de aire falso.

7.2.6.3 PARTE SUPERIORLa parte superior constituye la carcaza del separador. Además guía las

mezclas de gas y polvo en el separador. Aparte de soportar el peso del separador,no tiene otra función. Esta carcaza cilíndrica es soldada a la parte media del cuerpodel molino.

7.2.7 MOTOR Y ACCIONAMIENTO

La mayoría de los motores son de velocidad fija. Algunos molinos de carbón,por necesidad, tienen motores de velocidad variable, para variar la producción deacuerdo a la velocidad de la mesa; ya que la alimentación al horno es directa de laproducción del molino.

El motor depende de aspectos económicos y eléctricos. En molinos donde nose pueden levantar los rodillos se usa un motor de giro lento, para esto es necesariotener un arreglo especial para acoplar y desacoplar este giro. Un ejemplo es elmolino Pfeiffer en el cual es necesario tener una cama de material uniforme en la




MOLINOS DE RODILLOS


pista de molienda antes de arrancar el molino. Esto se logra alimentando material almolino acoplado con el giro lento y posteriormente acoplar el molino con marchanormal.

7.3 DIMENSIONAMIENTO7.3.1 CÁLCULO DE PRODUCCIÓN Y POTENCIAEl diseño de un molino de rodillos, como cualquier equipo o máquina

industrial, se realiza con base a la producción solicitada por el cliente. Así, lacapacidad de producción de un molino de rodillos es un dato para el diseño ydimensionamiento del mismo.

La capacidad de producción está definida como la cantidad de material quepasa en el espacio de molienda, comprendido entre la mesa y los rodillos, a lavelocidad de giro. Onoda-Kobe (OK) desarrolla la proporcionalidad:

P D A D nR R T z|

MPS establece una relación similar con la capacidad de producción:P A s n DR R

2.5| |

F. Feige presenta en un artículo publicado en el ZKG de agosto de 1993 estarelación en una ecuación de igualdad:

P z v (1 ) AT R s H Uque, usando las relaciones:

O = A

DR

R

T D

DT

R

F s

DR

se obtiene:

P z k (1 ) D*

R

2.5

H U O T FCuando se han definido la capacidad deseada y algunas característicasgenéricas del molino, se establece el cálculo de consumo de energía necesaria parala molienda. Este consumo de energía depende esencialmente de la alimentación,de la altura de la cama de material, de la configuración geométrica de la mesa y delos rodillos. Algunos fabricantes de molinos, como F.L.Smidth, realizan el cálculo deconsumo de energía con los datos de molturabilidad obtenidos en el laboratorio conun molino de ensayo:

N = P Wiy emplean la siguiente ecuación para relacionar el consumo de energía a lascaracterísticas del molino y sus partes:

N = P D n60e mP S

pero como Pe, Dm y n son función de DT, y P es característica del material, el cálculode potencia queda:

N k D**T2.5

F. Feige calcula la potencia requerida para la molienda despreciando laspérdidas mecánicas y por fricción en la siguiente ecuación:




MOLINOS DE RODILLOSMANUAL DE CAPACITACIÓNDIRECCIÓN TÉCNICA

^ `N z tg v f ( ) ; ; ;T E H U F O TPolysius menciona que la capacidad de producción y la potencia consumida

en la molienda es proporcional al diámetro de la mesa:N D

T

2.5|OK y MPS establecen el cálculo de potencia en relaciones similares a las de

producción, que resultan en proporción al diámetro de la mesa a la 2.5De lo anterior se puede concluir que la producción y el consumo de energía

en un molino de rodillos depende del número de rodillos, de la molturabilidad delmaterial, de la velocidad de la mesa y del volumen de aire (como se verá másadelante); y se incrementa en proporción al diámetro de la mesa elevado a la 2.5

7.3.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA MESA DE MOLIENDAEl diámetro, DT, de la mesa del molino se obtiene a partir de la ecuación de

potencia (o producción) presentadas en el subtema anterior 7.3.1.

F.L.Smidth emplea en sus cálculos de dimensionamiento el diámetro mediode molienda, Dm, que es el punto donde la mesa gira a igual velocidad que el rodillo.El diámetro medio es el 80% del diámetro de la mesa.

La velocidad de la mesa se calcula a partir de las ecuaciones de Froude y defuerza centrífuga:

Fv

l gr

2

2

F m R w 2 que sustituyendo los datos del sistema, resultan:

F2 V

D gr 2 T

2

T

yF

m D n

2

m v

2 DT

2

T

2

T

que son constantes y cumplen:

Fv

DFr

2 T

2

T

| |

v

DT2

T

constante

Finalmente de este modo, se reagrupa esta última ecuación para obtener larelación entre la velocidad de la mesa con el diámetro de la misma; relación en lacual coinciden todos los fabricantes de molinos:

v k DT***

T

Como corolario, la velocidad de giro de la mesa (rpm) está en la siguienteproporción al diámetro de la mesa:

n1

D T

|

Así, la velocidad de giro de la mesa depende de la raíz cuadrada deldiámetro de la mesa, y también de la geometría de la cámara de molienda como untodo y de las propiedades físicas y mecánicas del material a moler. La velocidad de

Capítulo: 7 Elaboró: JMT, ASB 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 40/77




molienda es casi siempre la misma para todos los molinos con un diámetro de mesadado. Hay un rango de velocidad óptima donde el consumo de energía es mínimo.

7.3.3 DIMENSIONAMIENTO DE LOS RODILLOSLas dimensiones de los rodillos, diámetro y ancho, están en función directa al

diámetro de la mesa de molienda. Por ejemplo, para un molino Atox de carbón eldiámetro y el ancho del rodillo se dimensionan al 60 y 20% del diámetro de la mesa,respectivamente. Otros fabricantes dimensionan los rodillos con diámetros del 57 al64% del diámetro de la mesa. Con estas dimensiones y con el número de rodillos secalcula el área de molienda proyectada sobre la mesa como:

A z D AP R R Según F.L.Smidth y Polysius la fuerza de trabajo en la molienda es

proporcional al cuadrado del diámetro de la mesa. Para molienda de carbón,F.L.Smidth emplea una proporción de 215 en la constante de la ecuación:

F k DT****

T2

Onoda-Kobe la define como una función de las alturas de cama de materialantes de entrar al rodillo para ser molido y después de salir de éste.

Con los cálculos de fuerza y área de molienda, se puede calcular la presiónde trabajo como una relación de éstos:

PF

Ae

T

P

Según F.L.Smidth, la presión de trabajo para molienda de crudo es de 800kN/m2, para molienda de cemento 1000 a 1800 kN/m2, y para molienda de carbón500 a 600 kN/m2.

7.3.4 PARÁMETROS DE OPERACIÓN Algunos fabricantes han correlacionado ciertos parámetros de operaciónclaves en la molienda en función de la geometría del molino. F.L.Smidth presentalas siguientes:

Q 6372 D

P 350 D

T 0.03 D

mín T

2.5

T

0.56

má x T

'

Simbología1-H Compactividad del material

AP Área proyectada de molienda, en m2

AR Ancho del rodillo, en mDm Diámetro medio de molienda, en mDR Diámetro del rodillo, en mDT Diámetro de la mesa, en mF Fuerza centrífuga, en NFr FroudeFT Fuerza de molienda, en kNg Aceleración de la gravedad, m/seg2

Capítulo: 7 Elaboró: JMT, ASB 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 41/77




7.4 PROCESO DE MOLIENDAEsta clase de molinos comprende muchas variantes aunque haya entre ellos

ciertas disposiciones básicas en común. Existe la ambigüedad de que no siempreson rodillos los elementos que actúan como moledores, puesto que incluyenmáquinas que funcionan con bolas en vez de rodillos. La característica común detodas estas maquinarias es comprender unos rodillos (o bien otros elementoscomparables), que se mueven según una trayectoria circular sobre un lecho dematerial de alimentación, contra el cual son prensados por medio de fuerzasverticales aplicadas externamente a ellos, siendo el material reducido por unacombinación de fuerzas de compresión y de corte.

Los molinos de rodillos empleados en la industria del cemento usanelementos moledores de varios tipos. En unos molinos pueden ser rodilloscilíndricos, en otros son de sección tronco-cónica, o bien son de laterales planos yen la superficie circunferencial convexos. Algunos de sus primeros constructores

emplean bolas como elementos moledores. La fuerza que mantenía los rodillos obolas apretados contra el lecho de material puede ser ejercida por la gravedad, por la fuerza centrifuga, resortes de presión, acción hidroneumática, etc.

En los últimos años al alcanzar los molinos de rodillos grandes capacidadesde producción, se han difundido ampliamente en la industria del cemento,empleándose en la molienda de carbón y crudo, inicialmente, y posteriormente en lamolienda de cemento. Su desarrollo técnico ha conducido a grandes avances, sinllegar a su límite, y no hay razones válidas que expliquen el porqué no se hanfabricado molinos de mayores dimensiones y producciones más altas.

El material de alimentación llega después de los parques de almacenaje y sumezcla deseada a través de las básculas dosificadoras con ayuda de cintas

transportadoras hasta el molino. Allí el material pasa por una esclusa de múltipleschapaletas, que al mismo tiempo tiene como función la de cerrar herméticamente almolino con respecto a su ambiente, y pasa a través de una resbaladera hasta elplato del molino.

La resbaladera de alimentación puede pasar por la carcaza lateral delseparador y el cuerpo del molino hasta el plato de molienda, o se podría alimentar centralmente pasando por la parte superior del separador. La segunda versión esuna versión especial. Se emplea al encontrar un material muy húmedo con elpeligro de que en una resbaladera de alimentación inclinada, el material se pegaríay se obstruiría.

El plato del molino está fijamente instalado sobre el reductor del molino y gira

con una velocidad constante. La molienda es una interacción de presión y fricción,mediante el sistema hidroneumático, al entrar en contacto los rodillos con el materiala moler; el émbolo del cilindro hidráulico se eleva durante el proceso de moliendamediante el balancín y el líquido de la cámara superior del cilindro se desplaza alacumulador hidráulico llenado con gas. Esto comprime el gas que funciona comomuelle. El material triturado es llevado por la corriente ascendente de gasescalientes.

Capítulo: 7 Elaboró: JCA, FJE 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 43/77




Las fuerzas centrífugas envían el material molido del plato de molienda a laparte superior de la corona de los álabes, que circunda el plato de molienda. Losgases provenientes del horno a través del ventilador del molino, transportan elmaterial molido hacia arriba hasta el separador por todo el molino. El contacto

íntimo del material con los gases calientes evapora la humedad del material molidoinmediatamente. La humedad residual es de aproximadamente 1%.

Esta mezcla de polvo-gas es transportada desde el molino hasta elseparador, que se encuentra directamente por encima de la parte superior delmolino.

El separador clasifica el material molido, el material todavía demasiadogrueso vuelve a caer sobre el plato. El material molido pasa el separador y con lacorriente de gases calientes, producida por el ventilador del molino, llega al filtro. Elmaterial que no ha sido triturado al tamaño especificado es rechazado por elseparador y vuelve a pasar por los rodillos.

La parte inferior del molino tiene dos funciones: sirve como base y

consecuentemente de soporte para las piezas de molienda y los componentes detransmisión de fuerzas, y también para transportar los gases calientes del hornohasta la corona de álabes que circunda el plato.

Las fuerzas de molienda se transmiten desde los rodillos a través del plato ydel reductor del molino al bastidor base y de allí a la cimentación. Los componentesde transmisión de fuerzas requeridos para la generación de las fuerzas demoleienda se apoyan en las columnas.

La tubería de gases calientes lleva los gases con polvo del intercambiador del horno giratorio hasta la parte inferior del molino. La intersección de la tubería degases está calculada de tal manera para que se elimine la resistencia al flujo entodas las condiciones de marcha del molino al mínimo. Las tuberías de gases pasa

el gas caliente al canal circular, el cual circunda el cuello del plato. Por razoneseconómicas de mantener la altura del molino al mínimo posible, el volumen delcanal circular esta diseñado para que transforme casi toda la energía cinética de losgases calientes en presión estática. Esto facilita la distribución casi uniforme del gascerca del cuello del plato; permitiendo el escape del gas por la corona de álabeshacia la cámara de molienda sin la creación de turbulencias.

Las partículas extrañas, rechazadas por el molino a través de la corona deálabes, y el material a moler, que en caso de un fallo de suministro de energía pasapor la corona de álabes a la parte inferior del molino, se extraen mediante losrascadores, que se encuentran debajo del plato, echándolas a las tubería de gasescalientes. De allí se van a la resbaladera de rechazos.

En el fondo del canal de gases del molino se encuentran dos embudos enforma de pirámide. Allí llegan los cuerpos extraños y el material molido, que en elarranque y parada y fases de marcha vacía se acumulan en el plato, saliendo por resbaladeras. Estas resbaladeras están fijamente unidas con sendos extractoresvibrantes. Desde estos extractores el material pasa directamente, a través dechutes, a dos transportadores vibrantes conectados en serie, y desde el último delos dos a una compuerta de doble chapaleta. Esta compuerta de doble chapaletagarantiza la hermeticidad del molino y a su vez, alimenta al transportador de





cangilones que se encarga de la extracción de los rechazos desde el foso bajo elmolino, hasta el elevador de cangilones. Desde este elevador se lleva a cabo elretorno del material al circuito de alimentación al molino o a la tolva de rechazos.

Para prevenir daños en los rodamientos de los rodillos de molienda y las

juntas de los rodillos, se emplea el aire de barrido en la holgura entre el eje rotativoy el balancín no-rotativo. El aire de barrido proveniente de un ventilador pasa por una tubería central con sus conexiones flexibles a los rodillos.

Al trabajar el molino normalmente en depresión, el aire de barrido funcionaespecialmente al cambiar las funciones y en caso de operaciones especiales,cuando pueden producirse dentro del molino presiones “positivas”.

El molino se acciona por un motor eléctrico por medio de un reductor de doso tres pasos. El motor puede ser del tipo de jaula de ardilla que se conectadirectamente o por medio de un arrancador estatórico. Un rodamiento axial desegmentos en la parte superior de la carcaza del reductor acepta las fuerzas demolienda.

Los procesos a que se somete el material en un molino de rodillos son lossiguientes:

1.- ACCIÓN TRITURADORA DE LOS MOLINOS DE RODILLOS.La acción trituradora se desarrolla por los elementos moledores rodando

sobre un lecho circular de material de alimentación. Los trozos de material mayoresson triturados por los rodillos como en una trituradora de cilindros, pero los trozospequeños son reducidos por acción de rozamiento. El material pulverizado sederrama por el borde de la mesa o bandeja de molienda, la terminología varíasegún los fabricantes, siendo arrastrado por una corriente de aire a gran velocidad,de modo que las partículas finas se llevan al clasificador y los gruesos caen sobre lapista de molienda. Este es el efecto de separación preliminar, que se distingue de la

separación final que se cumple dentro del clasificador situado en lo alto de la cajadel molino. Debido al corto tiempo de permanencia del material de alimentación enla cámara de molienda, comparado con el que se da en los molinos tubulares, ellecho de material se mantiene substancialmente libre de partículas finas que noexigen una molienda posterior, cargando sin necesidad el molino y con tendencia ala formación de aglomeraciones indeseables. Las condiciones básicas importantespara que un molino de rodillos realice una molienda eficaz son que los elementosmoledores puedan ejercer una buena acción de agarre del material, que su presiónsea la adecuada y que se forme un lecho de material estable.

2.- ACCIÓN DE AGARRE DE LOS ELEMENTOS MOLEDORES.En los molinos de rodillos, y así mismo en las trituraciones de cilindros, existe

una relación geométrica entre el diámetro de los elementos moledores y el tamañomáximo de las partículas que pueden ser agarradas por ellos. Si los rodillos nopueden agarrar al material, menos podrán molerlo. Para que esto no suceda, laspartículas de material de alimentación no deben sobrepasar el tamaño máximo deentrada. En caso contrario, las partículas son rechazadas por el rodillo yproyectadas fuera de ellos. El tamaño máximo que se puede admitir es,aproximadamente, de 1/15 a 1/20 el diámetro de los rodillos. Cuando el material dealimentación cumpla con el requisito del limite máximo admisible para el tamaño de





las partículas, la acción de agarre depende de la distribución granulométrica y delcoeficiente de rozamiento del lecho del material. Por su parte, el lecho de materialdebe poseer estabilidad suficiente para no ser desplazado por los rodillos y,además, para que éstos rueden realmente sobre el material de alimentación y no

tan sólo se deslicen sobre el mismo; será necesario que se desarrolle una fuerza derozamiento suficientemente grande entre el lecho y los rodillos.

Puede suceder que, funcionando el molino en condiciones estables, cambiebruscamente la composición granulométrica del material de alimentación, por ejemplo, por efecto de la segregación del material contenido en la tolva dealimentación durante su vaciado, recibiendo entonces el molino sólo material fino,con lo cual se altera temporalmente el lecho de material con perjuicio de suestabilidad. Parte del material es rechazado y por ello se reduce el espesor dellecho, y si no varia la presión de los rodillos, aumenta la presión específica sobre elmaterial pudiendo suceder que los rodillos “toquen el plato de molienda” y de elloresulta una fuerte vibración en el sistema. Variando la alimentación en su

composición, molturabilidad, finura y contenido de humedad, el molino debeesmerarse en conseguir una adecuada capacidad de agarre por parte de losrodillos, de modo que logren hacer frente a todas las variaciones indicadas quepueda presentar el material de alimentación. Entre las medidas propuestas seincluyen la provisión de rodillos y pistas de molienda con perfiles salientes a modode crestas, o bien utilizar las juntas de los segmentos que forman las pistas paraintercalarles dichos salientes a fin de aumentar positivamente su capacidad deagarre. Otra posibilidad ensayada es la de emplear segmentos alternados condiferencias en sus resistencias al desgaste o dar a los rodillos una superficiecorrugada aplicando líneas de soldadura especial para altas resistencias a laabrasión. El anillo de retención que bordea el perímetro de la pista de molienda

sirve para mantener el espesor del lecho de material dándole la estabilidadnecesaria. En las grandes máquinas, la presión de los rodillos se aplicahidroneumáticamente, variando según las condiciones que presente el material.

3.- AGARRE DEL MATERIAL.Las partículas del material de alimentación son agarradas entre el rodillo y la

pista de molienda. Las partículas mayores, sobresaliendo, son las primeras en ser comprimidas y rotas, por concentrarse encima de ellas la presión ejercida por elrodillo que excede por mucho su resistencia. Luego, la presión del rodillo actúasobre las partículas que siguen en tamaño, y así sucesivamente. Este procesocontinúa hasta alcanzar la parte más estrecha de la separación entre el rodillo y lapista de molienda. La continua y progresiva reducción de tamaño irá acompañada

del correspondiente aumento de la superficie específica del material.





Figura 7.29 Acción de agarre del material de alimentación en un rodillo y la pista demolienda.

4.- COMPACTACIÓN DEL LECHO DE MATERIAL.Juntamente con la reducción de tamaño ocurre una redistribución de las

partículas individuales, después de aplastadas por la carga. Las fuerzas decompresión y de corte dan lugar a un nuevo efecto de reducción, sobre todo por rozamiento, que es el factor clave de la pulverización fina, auxiliado por una ciertacantidad de movimiento, dependiente de las peculiaridades del molino, entre losrodillos y la pista de molienda. Este movimiento relativo también contribuye aprevenir las adherencias en la pista si el molino se alimenta con material húmedo opegajoso.

5.- ESPESOR Y ESTADO DEL LECHO DE MATERIAL.Ya se dijo que la reducción final en el molino de rodillos se realiza,

substancialmente por fricción, o sea, por restregadura de las partículas entre sí,sometidas a compresión y corte, mientras se distribuyen en el lecho. Para elcumplimiento de tales requisitos se exigen las siguientes condiciones:

x Presión específica de molienda suficientemente alta.x Número de puntos y zonas de contacto de las partículas entre sí, bastante

elevado.x Suficiente posibilidad de movimiento de unas partículas respecto a otras.

Estas condiciones se relacionan entre sí directamente: aumentando el

espesor del lecho de material, sin variar la presión de los rodillos, disminuye lapresión específica sobre el material. De otro modo, disminuyendo el espesor dellecho aumenta la presión específica, pero se restringe el ámbito para el movimientorelativo de las partículas y el número de puntos y zonas de contacto entre ellas.Luego, en un molino de rodillos, para cada lecho de material, se debe corresponder la presión específica de molienda necesaria para pulverizar el material con elespesor del lecho que convenga para que el producto final alcance la finurapropuesta. Si la composición granulométrica del material de alimentación y su





aptitud para la molienda se mantienen constantes y es suficiente la fuerza derozamiento, se conservara sobre la pista de molienda un lecho de material deespesor más o menos uniforme y de estabilidad suficiente. Con materiales difícilesserá necesario controlar y poder variar la altura del lecho de material mediante

anillos de contención o por otros métodos. Cuando el material de alimentación esmuy seco o va cargado de partículas finas se puede lograr su estabilización por humedecimiento.

Figura 7.30 Área efectiva de la acción de molienda ejercida sobre el material alpasar el rodillo en función del espesor del lecho del material.

En la molienda de materiales blandos, como las arcillas, la adición de calizadura alta en cal, no tan sólo sirve para corregir la composición química del crudo ensu deficiencia, sino que se ha probado que mejora la marcha de los molinos derodillos en lo que se refiere a su rendimiento y normalidad de funcionamiento,prefiriéndose que las partículas de la caliza en la entrada sean lo mayores posiblesdentro de los límites que pueda aceptar el molino. Su efecto beneficioso, de unlecho formado por gran cantidad de partículas finas y blandas envueltas en unamayor proporción de partículas recicladas del separador ya trituradas, estriba en suactuación como “manchas duras” puntuales, con mayor resistencia al paso de losrodillos, provocando un ligero levantamiento de los mismos. Los rodillos, con suacción mecánica o hidroneumática, retroceden sobre el lecho cuando se enfrentancon un lecho de partículas muy finas, que les exige un mayor trabajo en latrituración, pero la presencia de “manchas duras” facilita una mayor eficiencia en lapulverización fina.

En general se puede afirmar que con una alimentación a base de materialesdifíciles por el escaso rozamiento, debido a propiedades específicas o a sucomposición granulométrica, es posible mejorar en diversos aspectos tales como laproducción del molino, su buena marcha y su consumo específico de energía,mediante la adición de partículas duras y gruesas. Se consiguen efectos análogoscuando los materiales de alimentación tienden a compactarse sólidamente sobre lapista de molienda debido a su contenido de humedad y a su composición, por ejemplo si comprenden una alta proporción de arcilla.





6.- VELOCIDAD DE MOLIENDA. TIEMPO DE PASO POR LOS RODILLOS. Además de los factores anteriormente considerados, la velocidad de

molienda es, en orden de magnitud, otro de los factores importantes que rige elproceso de reducción de tamaño en un molino de rodillos.

La velocidad de molienda se determina por las dimensiones de la pista demolienda y el valor de la fuerza centrífuga necesaria para el transporte de material.Dejando aparte las obligadas diferencias menores entre las formas particulares delos varios modelos de molino, la velocidad de molienda es casi la misma, en todoslos molinos de rodillos usuales, para un diámetro dado de la pista de molienda. Elaumento de la velocidad de molienda en una proporción sustancial es muy pocobeneficioso ya que, desarrollándose una mayor fuerza centrífuga, se acorta eltiempo de permanencia del material sobre la pista de molienda. Además, como eltiempo de paso de los rodillos, es decir, el tiempo durante el cual una partículacualquiera de material está sometida a la acción del rodillo es reducido, la presiónde molienda disponible no puede utilizarse efectivamente para la rotura de las

partículas.Por la tecnología de los ensayos de materiales es bien sabido que, cuando

se aplican cargas por compresión a velocidades notablemente elevadas (razón deincremento de la tensión) con respecto a las normalmente empleadas en losensayos de resistencia, se observan resistencias a la rotura claramente más altas.En los molinos de rodillos que trabajan con las velocidades de molienda y presionesusuales, las razones de incremento de la tensión a que se someten las partículas dematerial son varias veces mayores que aquéllas que se dan en los ensayos deresistencia a la compresión. Luego, el incremento en la velocidad de molienda tansólo produce una mayor resistencia a la ruptura del material y no tiene ningunafinalidad útil.

7.- ALIMENTACIÓN.La alimentación de materia prima al molino deben hacerse de forma continuay regulable. La granulometría debe respetarse. Irregularidades y oscilaciones conrespecto a la cantidad alimentada pueden causar la marcha intranquila del molino ydesviaciones en la temperatura de salida del molino.

Los cuerpo extraños entre la materia prima, como por ejemplo piezasmetálicas, deben ser separadas antes de llegar al molino, ya que podrían llevar adaños mecánicos de las piezas de molienda y otros módulos del molino. En caso depoca o interrumpida corriente del material se deben de levantar los rodillos, para nocausar daños en las piezas de molienda.

Las esclusas de tres compuertas sirven para remansar el material a moler,

trabajan como esclusas neumáticas a fin de impedir la interrupción del aireatmosférico en la cámara del molino que se encuentra bajo presión negativa. Enuna carcaza con sección rectangular se encuentran dispuestas en formasuperpuesta 3 compuertas. Éstas se abren consecutivamente de tal forma, quesiempre hay 2 compuertas cerradas cuando la tercera está en movimiento. Además,las esclusas se han acreditado en la práctica durante años, principalmente enaquellos casos en los que es preciso suministrar material húmedo a moler y debenevitarse las averías en servicios debidas a la formación de puentes de material.





8.- PRESIÓN DIFERENCIAL SOBRE EL MOLINO.La diferencia de presiones antes y después del molino es una medida para la

carga momentánea del molino y depende de:x Volumen de alimentación de material.

x Caudal de gases.x Presión de molienda.x Velocidad del separador.

Para asegurar una operación óptima e independiente en el molino, la presióndiferencial estática entre la entrada y la salida del molino debe mantenerseconstante.

La pérdida de carga en el molino representa el grado de llenado del molino;el aumento de la diferencia de presión significa un incremento dentro del molino dela recirculación de partículas de tamaño superior al ajustado.

Al mantener constantes el caudal de gases, la presión de molienda y lavelocidad del separador según el reajuste durante la operación, sólamente queda elvolumen de material alimentado que influye de manera decisiva en la presióndiferencial. En caso de que la presión diferencial esté demasiado alta, el molino está“sobrecargado” y se producen vibraciones, rechazo de material y poca economía.

Al sobrepasar los valores límites se produce una reducción y si fuese necesario separaría la alimentación. Al alcanzar nuevamente los valores de operación normales,se vuelve a poner en marcha la alimentación o se aumenta.

Durante el período de alimentación, la presión diferencial aumenta en mayor proporción que lo que ésta decrece disminuyendo la carga. El sistema de regulacióndeberá funcionar exclusivamente con la instalación de molienda en marcha.

9.- VIBRACIONES.La operación y situación inadecuada que se desvía de los valores normales

puede causar vibraciones, las mismas podrían causar importantes daños mecánicosen el molino. Por tanto, se debe llevar un rígido control de las vibraciones delmolino. Generalmente, nada más sobrepasar el primer valor límite se produce unaalarma; al sobrepasar un segundo valor límite durante un determinado espacio detiempo se para por emergencia el molino.

Para vigilar la marcha del molino un sensor de vibraciones es montado sobrela puerta del molino. El sensor de vibraciones mide en dirección horizontal elmovimiento del molino (mm/s). Es así que, en lo alto del molino se registranmayores vibraciones que en las cimentaciones. Los valores mecánicos medidos seconvierten en señales eléctricas y son trasmitidas vía cable al indicador dentro delarmario eléctrico, donde se amplifican. Tan pronto el indicador se excede de un

valor predeterminado, se comienza con el proceso normal de parar el molino.





10.- TEMPERATURA ANTES Y DESPUÉS DEL MOLINO.La temperatura después del molino se regula para que sea constante y

garantice la humedad restante del material crudo. Según la humedad dealimentación de la materia prima se regula la temperatura antes del molino. Si la

humedad de salida es muy baja, y se produce un exceso de calor, se puede reducir la temperatura después del molino al aumentar la inyección de agua. El aguasólamente se puede inyectar al molino si el volumen de gases es suficiente ydurante la alimentación de material.

La humedad residual del material molido es función directa de la temperaturade salida del molino, lo cual evidencia la importancia de mantener ésta constante.

11.- INYECCIÓN DE AGUA.Una instalación de molienda de harina cruda es equipada con un sistema de

inyección de agua para disipar el calor excesivo en la corriente de gas caliente y/oestabilizar la cama de material molido. En el primer caso, el fin de este sistema esdisipar una parte de la energía térmica suministrada por el horno mediante la

evaporación de agua. El contenido de humedad de 1-2% del producto del molino noes suficiente para conseguir un trabajo efectivo del electrofiltro. Por esta razón, unacierta cantidad de agua se pulveriza dentro del molino. Por otra parte, se haobservado un ligero incremento en las vibraciones del molino cuando la humedaddel material alimentado es baja (2 a 3 %), llegando a estabilizarse el sistema alincrementar la cantidad de gases calientes y el agua inyectada al interior del molino.El efecto del agua inyectada en la vibraciones del sistema es el mejoramiento de laacción de agarre de los elementos moledores contra el material; es decir, cuando elmaterial no tiene suficiente humedad parte del rodillo queda atascado en el material,lo que provoca vibraciones por el esfuerzo extra que está realizando; y por elcontrario, cuando el material tiene suficiente humedad éste se encuentra más

compactado y el rodillo efectúa el trabajo de molienda por encima del material.Cuando el propósito del agua sea disminuir vibraciones, es preferible inyectárseladirectamente sobre cama de material.

El grupo de inyección de agua consiste en la tubería desde la unidad debombeo hasta el molino incluyendo las boquillas de inyección, los elementos decontrol y el montaje. La tubería que está conectada a la unidad de bombeo se divideen múltiples tuberías de alimentación. Las tuberías de alimentación terminan en latubería distribuidora que está cerca de la brida de la parte inferior del molino. Cadatubería distribuidora se conecta con las boquillas de inyección mediante manguerasflexibles. Las boquillas de inyección están situadas de tal manera que pulverizan elagua entre los rodillos a una altura aproximadamente igual a la altura máxima de los

rodillos.12.- CAUDAL DE GASES.El molino recibe sólamente la cantidad de gases requerida por el diseño. El

resto de los gases se desvía por el molino hasta que, conjuntamente con los gasesde escape que ya no se llevan hasta el molino, se transportan hasta el filtro. Elcaudal de gases que pasa por el molino debe estar, según diseño y ajuste durantela puesta en marcha, constante. El caudal de gases es decisivo para la marchatranquila, el comportamiento del molino, secado y finura. Una regulación exacta por





tanto es imprescindible. La falta de caudal de gases hace vibrar al molino y aumentala cantidad de material de rechazo. Una excesiva cantidad de gases influyenegativamente en la finura y desgaste y es además poco económico. En algunoscasos si falta caudal de gases el molino se para por emergencia.

Para asegurar una operación óptima e independiente del molino, la presiónestática en los conductos de llegada de gases calientes deberá mantenerseconstante. El control de presión a la entrada al molino con aire de dilución, cuandola temperatura de salida del molino se controla con uno ó dos generadores degases calientes, se ajusta a través de una compuerta antes de la llegada al molino.Los valores típicos de operación de la presión serían:x Mínimo: r 0 mbars, alarma, emisión de polvo en el molino.x Máximo: ! 10 mbars, alarma, no se debe trabajar a una presión negativa -5

mbars ya que esto implicaría un consumo de energía innecesario en el ventilador del molino.

Para aportar el volumen de gases necesarios para secado y succión del

material molido a través del molino, parte de los gases de salida del ventilador delmolino según humedad de la materia prima y capacidad del horno se recirculanhacia el molino, ahorrando energía calorífica al mismo tiempo.

Para medir el caudal de gases de recirculación se utiliza un venturi que seintercala en el conducto de gases, la pérdida de carga ó presión diferencialproducida por el venturi es proporcional al caudal de gases. Las diferencias en estapérdida son compensadas por medio de un elemento de regulación de la velocidadde giro del ventilador ó un registro de regulación.

Para evitar daños en las mangas del colector por alta temperatura se controlaésta por medio de aportación de aire frío a través de una válvula de regulación.

13.- FINURA.

La finura del producto final puede ajustarse al variar la velocidad delseparador de acuerdo a los valores deseados, generalmente:

Separador más rápido o Producto final más fino.Separador más lento o Producto final más grueso.

La estabilidad de la finura del producto depende de que el caudal de gases através del mismo se mantenga en todo momento constante, debiendo absorberselas variaciones producidas por las pequeñas variaciones de carga del molino u otrasinfluencias exteriores.

14.- SEPARADOR.La carcaza bicónica, que compone la envolvente externa del separador, se

sitúa directamente sobre el molino. La celosía está colocada entre la carcaza y el

rotor, y está compuesta por anillos cónicos y separadores. A continuación del anillocónico inferior de la celosía se encuentra el embudo fijado a la carcaza delseparador por medio de tubos tensores. La carcaza, el embudo y la celosía tienenuna forma tal que la velocidad del flujo ascendente de la mezcla aire/polvo, sedistribuye de la manera más favorable al proceso de separación de materia primamolida. El separador giratorio de celosía es una unidad de ventilación forzada.

El material premolido y seco fluye desde abajo y conjuntamente con el caudalde aire hacia el separador. La mezcla de aire/polvo fluye primero a través de la





celosía. Como consecuencia del flujo de aire/polvo desviado desde abajo y el ligerotorbellino adicional de los distanciadores inclinados de la celosía, la mezcla esrepartida uniformemente sobre las palas del rotor. Además se lleva a cabo conpreclasificación en la celosía.

Con la ayuda de sus hojas, el rotor giratorio entre la celosía imparte un giro alflujo. Debido al giro del rotor, el flujo de la mezcla de aire/polvo que llegalateralmente es acelerado por la velocidad periférica de las palas. El deseadotamizado de los granos se obtiene como resultado del estado de equilibrio entre lafuerza de succión del flujo de aire (producido por el ventilador del molino) y la fuerzacentrífuga impartida a las partículas de polvo por el giro del rotor. Las partículasmás pequeñas, sobre las que la fuerza de succión actúa con más intensidad, sontransportadas afuera entre las palas del separador al orificio de descarga de éste.Todas las partículas en las que la fuerza centrífuga es mayor que la fuerza desucción directamente hacia adentro, se mueven hacia el exterior del rotor. Caen enuna espiral descendente hasta el punto de paso inferior de las palas y desde aquí

se deslizan hasta el embudo junto con el material molido preclasificado en lacelosía.

El embudo cónico produce un flujo regular de la granalla en el molino. Por unlado, el embudo separa la mezcla de aire/polvo ascendente del material que retornade la celosía y rotor; y por otro lado realimenta el centro del plato de formacontrolada, con la mayor parte del material que retorna donde serán finalmentetriturados.

El sentido de rotación del rotor depende, si el separador opera en conjuntocon el molino, del sentido del torbellino del flujo de la corona de álabes. El sentidode giro del rotor y del torbellino de la corona de álabes debe ser idéntico.

Las palas del separador van atornilladas al rotor de forma que el brazo más

corto de estas apunte hacia afuera como se ve en la dirección del sentido de giro. Elgrado de finura del producto terminado que es producido por el separador dependede la velocidad a la que el rotor gira y del flujo de aire. El sistema se puede ajustar,dentro de un gran rango, para conseguir la finura deseada variando la velocidad delrotor.

Si por alguna razón el caudal de aire debiera ser cambiado substancialmente,la velocidad del rotor tiene que ser ajustada correspondientemente para mantener un grado de finura consistente. Si el caudal de aire se incrementa, la velocidad delrotor deberá ser incrementada; si el caudal de aire se reduce, la velocidad del rotor debe reducirse.

15.- PRESIÓN DE MOLIENDA.

Este valor es ajustado y buscado durante la puesta en marcha según losvalores de garantía buscados y se controla constantemente. La presión denitrógeno en los acumuladores deben ajustarse según las instrucciones delfabricante. Si la presión de trabajo es demasiado baja, entonces no hay suficienterendimiento; y si es demasiado alta, es poco económica, pudiendo originar vibraciones e influir negativamente en el desgaste de las piezas de molienda.

Mientras el molino está en marcha, la cámara del cilindro en la parte delvástago del pistón está con presión de aceite. El aceite presiona al pistón hacia





abajo en el cilindro y con ello tira del rodillo mediante el acoplamiento, cabeza debiela y balancín, hasta el lecho de molienda. Los movimientos del rodillo, subida ybajada, hacen que el pistón del cilindro con función del muelle realice los mismosmovimientos. Mientras se realizan estos movimientos, se intercambia el aceite, en

los ductos mencionados, entre el lado del vástago del pistón en la cámara delcilindro y los acumuladores hidráulicos. Al elevarse los rodillos, el aceite se desplazacon la presión a los acumuladores, de modo que los depósitos de nitrógeno secomprimen. El gas actúa por tanto, como muelle neumático.

Las herramientas de trituración de un molino son el plato de molturación y losrodillos de molturación. El plato de molienda tiene una pista de molturaciónhorizontal, que es accionada con un número de revoluciones constantes por mediode un reductor. Los rodillos de molturación, que giran alrededor de ejes localmentefijos, son apretados elásticamente contra el material a moler sobre el plato.

En molinos más pequeños y más antiguos las fuerzas de los rodillos songenerados con ayuda de muelles de acero, que unen entre sí los balancines, en las

que se encuentran firmemente fijados los ejes de los rodillos. De esta forma se lograuna compensación de la fuerza, es decir, cuando un rodillo rueda sobre unadesigualdad sobre el lecho de molienda, el muelle es tensado por medio delbalancín. Dado que existe una unión con el balancín opuesto, es cargado también elrodillo fijado en ésta con la misma fuerza adicional, aunque no realiza en el mismomomento ningún movimiento vertical.

En algunos de los molinos actuales los muelles de acero fueron sustituidospor una suspensión hidroneumática. En ésta, los balancines del sistema del molinoson unidos cada uno por un articulado con el vástago del pistón de un cilindrohidroneumático. El aceite desplazado del cilindro durante la molturación llega aacumuladores hidráulicos que están cargados con nitrógeno. La carga de nitrógeno

actúa como muelle de gas. Por la unión de las cámaras de trabajo de los cilindroshidráulicos, por medio de tuberías entre sí, se logra también, al igual que en lasuspensión de acero, una compensación de la fuerza para los rodillos.

Ventajas de la suspensión hidroneumática con respecto a la suspensión deresortes.

1. La rigidez elástica puede ser elegida dentro de amplios límites por la variaciónde la presión de llenado previo de gas en la vejiga acumuladora. Por elcontrario, por su dimensionamiento constructivo, la suspensión de aceroposee una rigidez elástica constante lineal.

2. La fuerza del muelle y por tanto la fuerza del rodillo, puede ser modificada

dentro de determinados límites durante el servicio por el aumento odisminución de la presión hidráulica.3. La fuerza del rodillo se mantiene constante con independencia del espesor del

lecho de molienda sobre el plato, en tanto que en la suspención de aceroaumenta al aumentar el espesor de la capa.

4. La suspensión hidroneumática permite el levantamiento de los rodillos de lapista de molturación, en cuanto que la presión de aceite es conmutada delvástago del pistón al lado del pistón.





5. La presión de trabajo puede ser observada y modificada con ayuda de unmando electrónico incluso desde una central de mando instalada distanciadadel molino.

Para el arranque y parada del molino es posible levantar los rodilloshidráulicamente del lecho de molturación. Esto tiene lugar por conmutación de lapresión de aceite del lado del vástago del pistón al lado del pistón del cilindrohidráulico. Simultáneamente arranca la bomba hidráulica y suministra aceite hastaque todos los rodillos se han levantado de 50 a 1000 mm aproximadamente de lapista de molturación. Como consecuencia de distintas resistencias en el sistemahidráulico los rodillos no se levantan simultáneamente, sino consecutivamente.

Con los rodillos levantados es posible arrancar un molino en estado lleno.Para el arranque de un molino lleno, el motor del molino debe dar aprox. el 40% desu par nominal. El material a moler remanente en el plato es triturado rápidamenteal descender los rodillos, lo que produciría una disminución del momento de

accionamiento de hasta el 10% aproximadamente del par nominal. Sin embargo,debe evitarse el arranque de los rodillos sobre un plato casi vacío.





7.5 OPERACIÓN Y CONTROLPara la marcha económica de los molinos de rodillos verticales, es necesaria

la vigilancia y control de ciertas variables del proceso. En esta sección se verán losparámetros de vigilancia y control, los controles con que se debe de contar; losprocedimientos generales de arranque y paro y la forma como se debe deresponder a los disturbios externos.

Debe entenderse que cada sistema y cada instalación tiene característicasque la hacen diferentes a las demás, por lo que pueden requerir controles yenclavamientos diferentes. Por esto, los casos que aquí se muestran deberánconsiderarse como ejemplos específicos y de ninguna manera como regla general.Para cada caso en particular, deberá hacerse referencia a los manuales, planos ylógicas que correspondan.

7.5.1 VARIABLES DE MONITOREO Y CONTROLLas variables que hay que vigilar durante la operación se muestran en la

tabla 7.2. En la misma tabla, se muestran también los efectos que tendría unaumento en la variable de la primera columna sobre las demás (que se localizan enla primera fila).

La vigilancia de todos los parámetros y variables de operación es requisitonecesario para mantener el molino en operación económica y estable. Lasvariaciones en ellos, por encima o por debajo del rango considerado como normal,significa algún cambio en las condiciones de molienda que puede requerir algunaacción correctiva por parte del operador. En otros casos, estas variacionesdesencadenan acciones de control automático. Ambos tipos de controles se veránen la sección 7.5.2.

Cada variable de operación debe contar con sistemas de alarma quepermitan detectar con mayor facilidad cuando alguna de ellas rebasa el rangonormal. Los valores límites de esos rangos serán dados inicialmente por elproveedor del equipo de manera burda y podrán ser ajustados de manera másprecisa durante el comisionamiento y optimización, con base en la experiencia deoperación. En la tabla 7.1 se dan los valores considerados como normales para losprincipales parámetros, considerando molienda de harina cruda.

En el caso específico de la vibración, normalmente se tienen dos niveles dealarma. El primero, alarma alta, genera un aviso sonoro-visual para el operador deque las vibraciones están por encima del valor considerado como máximo normal.El segundo, de alarma alta-alta o corte, ocasionará el paro del molino por

considerarse un nivel peligroso para la seguridad de la instalación. Algunos otros parámetros podrían tener dos niveles de alarma, con la misma

lógica que la de las vibraciones, dependiendo de los enclavamientos y proteccionesespecíficos de cada instalación. Los enclavamientos se verán en la sección 7.5.3.

Tabla 7.1 Rangos normales para molienda de crudo de los parámetros másimportantes.

Capítulo: 7 Elaboró: RQA 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 55/77




Variable Unidad Rango NormalVibraciones mm/s 4 a 8Presión de Entrada mm C.A. -10 a -20

' P en Molino mm C.A. 650 a 800Temperatura de Entrada °C 150 a 250Temperatura de Salida °C 85 a 105Presión en Rodillos Kg/cm2 50 a 70Altura de Cama cm 8 a 12Flujo de Gases Totales Mm3 /hr 700 a 900Finura del Producto %ret. M170 20 a10

7.5.2 CONTROL DE MOLINOS DE RODILLOS VERTICALES

Se pueden diferenciar dos tipos básicos de controles: los controles simples ylos controles en cascadaEl esquema de control más simple es el mecanismo que actúa de acuerdo a

una señal de nivel variable proveniente del cuarto de control, como podría ser, por ejemplo, el control de una compuerta de regulación manual. Este esquema decontrol se muestra en la figura 7.31. En este tipo de control, la señal de salida varíade acuerdo a la diferencia entre el valor buscado (set-point o SP) y el valor retroalimentado (process value o PV). Este tipo de control, en el que el SP dedispositivo de campo es puesto por el operador, es considerado un control manual

Capítulo: 7 Elaboró: RQA 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 56/77




CONTROL DE RPMDEL SEPARADOR

Valor del Proceso (PV)

Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

VARIADOR DEVELOCIDAD

Figura 7.33 Control de velocidad del separador.

x Compuerta de Recirculación. Esta compuerta puede contar con control manual oautomático. Cuando tiene control manual, el operador define la apertura quenecesita con base en la temperatura de salida, la humedad del material de

alimentación y el agua necesaria para estabilizar la cama. Este valor esalimentado como SP y el control ajustará la posición de la compuerta hasta queel valor medido PV sea igual al SP. De esta forma, al reducir el aire derecirculación, aumenta el aporte de calor del horno (o estufa), con lo que sube latemperatura de salida y es posible inyectar más agua para estabilizar la cama. Elcontrol se muestra en la figura 7.34.

CONTROL DECOMPUERTA DERECIRCULACION

Valor del Proceso ( PV)

Set Point ( SP)

Salida (O)

Operador

ACTUADOR DE LACOMPUERTA

Figura 7.34 Control de la compuerta de recirculación.

x Inyección de Agua. Este flujo puede contar con control manual o automático.Cuando tiene control manual, el operador define el flujo que necesita con baseen la temperatura de salida, la humedad del material de alimentación, la posición

de la persiana de recirculación y el agua necesaria para estabilizar la cama. Estevalor es alimentado como SP y el control ajustará la posición de la válvula hastaque el flujo medido PV sea igual al SP. De esta forma, al aumentar la humedaddel material, el operador podría reducir el aporte de agua con el fin de mantener la compuerta de recirculación en la mitad de su rango y poder controlar con éstala temperatura de salida. El control se muestra en la figura 7.35.

Capítulo: 7 Elaboró: CUB 07/11/2002Versión: 1.0 Revisó: EDP 69/77




CONTROL DEINYECCIÓN DEAGUA

Valor del Proceso ( PV)

Set Point ( SP)

Salida (O)

Operador

ACTUADOR DE LAVÁLVULA DEAGUA

Figura 7.35 Control de inyección de agua.

x Presión de Trabajo. En algunos equipos es posible ajustar la presión de loscilindros hidráulicos de los rodillos desde el cuarto de control. En otros, se puedehacer localmente. El operador puede decidir aumentar la presión en caso de que

quiera aumentar la producción u obtener una pendiente mayor en la RRSB. Por otra parte, puede desear bajar presión para reducir vibraciones o bajar lapendiente de la RRSB. Este es un control discreto (no continuo), del tipo on-off.Su esquema se muestra en la figura 7.36.

VALOR BUSCADO

(SP)OPERADOR PRESIOSTATO

(PV) MEDICION DEPRESION DE LINEA

BOMBADE

ACEITE

PV<SP = ARRANQUE

PV>SP = PARO

Figura 7.36 Control de presión de trabajo.

Los controles automáticos se pueden aplicar a:x Presión Diferencial-Alimentación. De acuerdo a la capacidad del ventilador y al

nivel de producción deseado, el operador define un valor de presión diferencial,

el cual debe mantenerse constante. (Este valor puede estar influenciado por factores como la altura del anillos de retención, presión de trabajo, flujo de aire,etcétera; sin embargo, una vez definido, debe mantenerse constante durante laoperación). El valor es alimentado como SP al control de presión diferencial. Elcontrol ajustará entonces la alimentación automáticamente, bajándola alaumentar la presión diferencial en campo (PV) y viceversa. El control se ve en lafigura 7.37.





CONTROL DEPRESIONDIFERENCIAL


Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

VARIADOR DEVELOCIDAD DE LABANDA

CONTROL DEALIMENTACION


Set Point (SP)

Salida (O)

INSTRUMENTO DEMEDICION DELPROCESO

Figura 7.37 Control Presión diferencial.

Flujo de Aire-Compuerta Principal (o RPM del VTI). El operador define el valor alque quiere trabajar el flujo a través del molino, de acuerdo a la velocidaddeseada en el anillo de álabes y a la recirculación externa deseada (ver sección

7.6.2). Este valor es alimentado como SP de flujo y el control se encargará deajustar la compuerta o la velocidad del VTI, hasta que el valor medido de flujo(PV) sea igual al SP. De esta forma, si por alguna razón el flujo empieza adisminuir, el control mandará abrir la compuerta o subir velocidad hasta ajustar el flujo a su valor deseado. Lo contrario también aplica. El esquema se ve en lafigura 7.38.

CONTROL DE FLUJODE AIRE


Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

VARIADOR DEVELOCIDAD OACTUADOR

CONTROL RPM VTI óCOMPUERTA VTI


Set Point (SP)

Salida (O)


Figura 7.38 Control de flujo de aire.

x Temperatura de Salida-Inyección de Agua. Como se señaló antes, la inyecciónde agua puede estar en manual o en automático. En los casos en los que losmateriales de alimentación son relativamente secos, se acostumbra controlar latemperatura de salida con la inyección de agua, dejando en manual el control dela compuerta de recirculación. En este caso, el operador fija la temperatura desalida como SP (normalmente alrededor de 85°C) y el control ajustará lainyección de agua, aumentándola al empezar a subir la temperatura por encimadel SP y viceversa. El esquema de control se muestra en la figura 7.39.





CONTROLTEMPERATURA DESALIDA


Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

VALVULAMODULADORA DEFLUJO DE AGUA

CONTROL DEINYECCION DE AGUA


Set Point (SP)

Salida (O)


Figura 7.39 Control de temperatura de salida. Opción 1.

x Temperatura de Salida-Compuerta de Recirculación. Como se señaló antes, lacompuerta de recirculación puede estar en manual o en automático. En loscasos en los que los materiales de alimentación son muy húmedos, seacostumbra controlar la temperatura de salida con la compuerta de recirculación,dejando en manual el control de la inyección de agua. En este caso, el operador fija la temperatura de salida como SP (normalmente alrededor de 85°C) y elcontrol ajustará la compuerta de recirculación, aumentándola al empezar a subir la temperatura por encima del SP y viceversa. El esquema de control se muestraen la figura 7.40.

CONTROL DETEMPERATURA DESALIDA


Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

ACTUADOR DE LACOMPUERTA DERECIRCULACION

CONTROL DECOMPUERTA DERECIRCULACION


Set Point (SP)

Salida (O)



x Temperatura de Salida-Flujo de Combustible al Generador de Gases. Cuando elmolino trabaja con generador de gases, el control de temperatura de salida serealiza a través del aporte de combustible a la estufa. De esta forma, el controlde la compuerta de recirculación se deja en manual y normalmente no esnecesario inyectar agua. Si lo fuera, habría que hacerlo también en manual. Eneste lazo, el operador fija la temperatura de salida como SP (normalmentealrededor de 85°C) y el control ajustará el flujo de combustible, reduciéndolo alempezar a subir la temperatura por encima del SP y viceversa. El control semuestra en la figura 7.41.





CONTROL DETEMPERATURA DESALIDA


Set Point (SP)

Salida (O)

Operador

VALVULAMODULADORA DEFLUJO

CONTROL DE FLUJODE COMBUSTOLEO AESTUFA


Set Point (SP)

Salida (O)



Los tres últimos lazos no trabajan todos juntos sino que solamente unotrabaja a la vez, dependiendo de la situación específica de que se trate.

7.5.3 ENCLAVAMIENTOSPor enclavamientos debemos entender los requisitos que se deben cumplir para poder operar un equipo. Cualquier desviación en este aspecto, impediría elarranque u ocasionaría el paro de la instalación.

Como se señaló anteriormente, el número y tipo de enclavamientosdependerá de la instalación específica de que se trate. Sin embargo, todos ellostienen el mismo objetivo: proteger las instalaciones.

En la tabla 7.3 se pueden ver los enclavamientos de proceso del molino demateria prima 1 de Cementos del Yaqui, planta Hermosillo. Además de éstos, setienen los enclavamientos por secuencia, que tienen como finalidad asegurar el flujode materiales y los arranque ordenados. Estos últimos no serán tratados en este

documento.





Tabla 3 Enclavamientos de Proceso de MMP 1, Planta Yaqui.

Decripción Límite AcciónTemperatura de Salida Min.1 70°C Conmutar a Gen. Gasesdel Molino Min.2 100°C Permiso de alimentación

Max.1 95°C Conmutar a agua o recirculaciónMax.2 100°C Alarma sonora-visualMax.3 110°C Conmutar a marcha directa horno

Temperatura de Entrada Max.1 Alarma sonora-visuala Colector Max.2 Parada del molinoTemperaura de Salida de Max.1 490°C Alarma sonora-visualGenerador de Gases Max.2 500°C Parada de quemador Presión Diferencial en el Min.1 Alarma sonora-visual

Molino Max.1 Reducción vel. alimentador Max.2 Paro temporizado del molinoPresión Diferencial en los Max.1 Alarma sonora-visualCiclones Max.2 Paro del molinoPresión de Entrada Min.1 ±0 mbar Alarma sonora-visuala Molino Max.1>10mbar Alarma sonora-visualCaudal del Ventilador del Min.1 65% Asc. Permiso de arranque motor ppal.Molino Min.2 60% Des. Parada secuencial del molinoVibraciones en el Molino Max.1 Sonora-visual

Max.2 Paro del molino

Sumatoria de Alarmas del Permiso de arranque/paroGabinete Local del molinoNivel de la Tolva de Min.1 Secuencia parada del molino

Alimentación Min.2 Arranque transporte de crudoMax.1 Alarma sonora-visualMax.2 Parada de banda a tolva

Temperatura de Chuma- >110°C Paro del separador ceras del Separador Temperatura de Chuma- >110°C Paro del ventilador ceras del Ventilador

Temperatura del devana- > Máx. 2 Paro del ventilador do del Ventilador Temperatura del devana- > Max. 2 Paro del motor principaldo del Motor Principal





7.5.4 PROCEDIMIENTOS DE ARRANQUE Y PAROEn esta sección veremos los procedimientos generales para el arranque

estabilización y paro de una instalación de molienda de rodillos, basados en elmolino de planta Hermosillo. Una vez más debemos aclarar que puedenpresentarse variaciones de instalación a instalación y por lo tanto para losprocedimientos específicos deberá hacerse referencia a los manuales delproveedor, así como a los planos y lógicas de operación.

7.5.4.1 PREPARACIÓN PARA EL ARRANQUEx Asegurar que se tiene buen nivel de material en la tolva de nivel constante. En

caso necesario, nivelarla con alimentación fresca.x Asegurar que los sistemas de lubricación estén operando, con temperatura de

aceite adecuada.x Asegurar que el sistema de aire de sello de los rodillos esté operando

adecuadamente.

x Asegurar que los sistemas hidráulicos de los pistones de accionamiento de losrodillos estén operando adecuadamente.x Asegurar que los sistemas hidráulicos de las esclusas de entrada estén

operando adecuadamente.x Asegurar que el sistema de recirculación externa esté operando.x Asegurar que el sistema de transporte a silos esté operando.x Asegurar que el sistema de colección de polvos esté operando.x Arrancar el separador y llevarlo a la velocidad mínima para tener permiso de

arranque.x Asegurar que todos los enclavamientos y permisos de arranque estén

satisfechos.

7.5.4.2 CALENTAMIENTOx Arrancar el ventilador de tiro inducido y abrir la persiana a un mínimo (si el

control de flujo es por medio de persiana) o al 100% (si el control de flujo es por velocidad del ventilador). Subir velocidad del ventilador al valor mínimo (si elcontrol de flujo es por velocidad del ventilador).

x Si la operación es con generador de gases:1. Arrancar generador de gases con flujo mínimo de combustible.2. Ajustar tiro para tener una presión de 10 a 20 mm C.A. a la entrada del

molino.3. Dejar pasar gases calientes por el molino, hasta tener una temperatura de

105 a 110 °C a la salida.x Si la operación es con gases del horno:1. Abrir compuerta de gases del horno al 100%.2. Ajustar tiro para tener una presión de 10 a 20 mm C.A. a la entrada del

molino.3. Dejar pasar gases calientes por el molino, hasta tener una temperatura de

105 a 110 °C a la salida.

7.5.4.3 ARRANQUE





x Subir tiro al molino hasta alcanzar el valor de flujo correspondiente a laoperación normal del molino.

x Subir revoluciones del rotor del separador x Arrancar el motor principal.x Arrancar banda de alimentación al molino, con un 80% de la alimentación

nominal como set-point.x Al alcanzar la presión diferencial el valor que corresponda a una cantidad de

material adecuada para asegurar que haya cama suficiente entre los rodillos y lamesa, se bajan aquellos con la presión nominal de trabajo.

7.5.4.4 ESTABILIZACIÓNx Se observa la presión diferencial y conforme ésta baja, se debe aumentar la

alimentación. Esto se hace gradualmente, en pasos pequeños.x Para controlar la temperatura de salida, que en estos momentos debe estar

relativamente alta, hay que ir abriendo la compuerta de recirculación, hasta

lograr la temperatura de salida deseada. Ésta puede ser un poco más alta que lonormal para poder permitir posteriormente la inyección de agua para estabilizar la cama).

x Para estabilizar el molino en caso de que las vibraciones estén altas y loskilowatts del motor principal estén inestables, arrancar la inyección de agua.

x Balancear la apertura de compuerta de recirculación y la inyección de agua, deacuerdo a la humedad del material de alimentación, la temperatura de salida, laestabilidad del molino y el tipo de control que se tenga.

x Al alcanzar la presión diferencial y la temperatura de salida los valoresesperados r 5%, poner en automático los lazos respectivos.

x De acuerdo a los valores de finura que se reciban, ajustar la velocidad del

separador.7.5.4.5 PARO

x Bajar condiciones de alimentación y tiro, gradualmente hasta las condiciones dearranque (alrededor del 75-80% del nivel nominal).

x Conforme baja la presión diferencial y sube la temperatura, reducir la inyecciónde agua, hasta que sea nula. Parar la inyección.

x Al alcanzar la presión diferencial el valor adecuado (mínimo), cortar alimentacióny levantar rodillos.

x Parar motor principal.x Cerrar compuerta del horno al alcanzar la presión diferencial el valor mínimo que

indique que el molino está vacío.x Cerrar persiana de recirculación.x Parar el separador (o llevarlo a mínimo).x Parar ventilador de tiro inducido.





7.5.5 MANEJO DE DISTURBIOSCuando el molino está trabajando de manera estable, se puede

desestabilizar por diversas causas. Estas causa se pueden resumir como sigue:x Disturbios de alimentación.

1. Corte de alimentación.2. Fallas en la alimentación.3. Cambios en la alimentación.

Humedad. Granulometría. Molturabilidad.

x Gases de Secado.1. Paros del generador de gases.2. Paros de horno.3. Disturbios en el horno.

x Cambios en las consignas de calidad.En esta sección se tratará la forma como se debe reaccionar ante losdisturbios para volver a estabilizar el proceso o, en su caso, parar la operación.

7.5.5.1 CORTE DE ALIMENTACIÓNSi por alguna razón deja de entrar material al molino, esto se verá reflejado

rápidamente al bajar la presión diferencial, al aumentar las vibraciones y al bajar loskilowatts que demanda el motor principal. Posteriormente, la temperatura de salidaempezará a subir. Todo esto indica que el molino se está vaciando.

Si el origen la causa del corte de alimentación puede ser resuelta en unperíodo menor a 5 minutos, la instalación podrá ser mantenida en operación si sereducen condiciones, de manera que no se ponga en peligro el equipo. Si la

solución tarda más tiempo, se deberá parar la instalación. El límite que ocasiona elparo es el nivel de vibraciones.

Entre las cosas que se pueden hacer para prolongar la operación al máximo,de modo que el problema pueda ser resuelto, es bajar el tiro y aumentar lasrevoluciones del separador. Con esto se alenta el proceso de vaciado.

7.5.5.2 FALLAS DE ALIMENTACIÓNSi hay fallas en la alimentación de material al molino, se experimentan las

mismas situaciones que en el punto anterior, pero más lentamente. Las acciones atomar son las mismas.

Si la falla es solamente de un componente, se debe dejar de alimentar a latolva de nivel constante y parar el molino al vaciarse ésta, para no alterar la calidaddel producto.

En casos específicos, se puede tomar la decisión de bajar alimentación, tiro yaumentar revoluciones del separador para prolongar la operación mientras seresuelve el problema.

7.5.5.3 CAMBIOS EN LAS CARACTERÍSTICAS DEL MATERIALLos cambios en la humedad se ven más rápidamente en la temperatura de

salida. La regulación automática debe encargarse de mantenerla, hasta que llega a





su límite de control. Entonces se debe ajustar el control manual alterno, agua orecirculación o aire frío. Las variaciones en la humedad no deben ser nunca causade paro, a menos que sobrepase la capacidad de secado del molino. En algunoscasos, podrá ajustarse la alimentación a la baja, para compensar el exceso de

agua.Los cambios a una granulometría más gruesa se reflejan más rápidamente el

aumento de vibración, la inestabilidad de los kilowatts del motor principal y elaumento en la caída de presión. Se puede intentar estabilizar la cama con másagua o bien subiendo la presión de trabajo. Si con esto no es posible controlar elmolino, se deberá bajar la alimentación. Si el cambio es permanente, puede haber necesidad de ajustar la altura del anillo de retención.

Los cambios a una mayor molturabilidad tienen efectos semejantes que losde aumento en granulometría, aunque las vibraciones no lo resientan tanto. Si elcambio es permanente, se puede tener la necesidad de ajustar el anillos deretención y la presión de trabajo.

7.5.5.4 FALLAS EN LA FUENTE PRINCIPAL DE CALOREn estos casos, lo primero que se puede hacer es bajar la alimentación , por

ejemplo al 80%, bajar el aire de recirculación y bajar la inyección de agua. Estopuede prolongar la vida al molino para dar tiempo para restablecer elgenerador/horno.

Si la temperatura baja por debajo del valor límite antes de que se restablezcala fuente de calor, se deben subir los rodillos y hacer un paro controlado. En casode que la fuente principal sea el horno, se podría optar por cambiar a la estufa.

7.5.5.5 DISTURBIOS DE OPERACIÓN EN EL HORNOSi por alguna razón se reduce el aporte de calor del horno por la operación

misma de éste, o bien, el aporte no es estable, pueden presentarse variaciones enla presión diferencial, vibraciones y temperatura de salida. En estos casos, lo mejor es operar a niveles más seguros (menor capacidad).

Si la reducción es gradual, se pueden ir bajando condiciones comoalimentación, presión diferencial y, si es posible, presión de trabajo, hasta lograr lanueva estabilidad.

7.5.5.6 CAMBIOS EN LAS CONSIGNA DE CALIDADSi cambian las consignas de finura, por ejemplo a un producto más grueso,

habrá que bajar las revoluciones del separador. Con esto, el molino empezará avaciarse, bajando la presión diferencial. El control automático tratará de compensar esto con más alimentación.

En algunos casos puede llegarse al algún límite en los auxiliares, que nopermita el manejo de más producción, por lo que se tendrá que ajustar el set-pointde la presión diferencial hacia abajo. Si esto causa problemas de vibración por bajacama y molino vacío, habrá que bajar la presión de trabajo.

7.6 EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIÓN





El objetivo de este capítulo es el de desarrollar las principales técnicasutilizadas en el mundo, para evaluar y optimizar las diferentes tecnologías demolinos de rodillos que existen en el mercado actualmente.

No se pretende profundizar específicamente en una tecnología en especial,

si no exponer un panorama general. Cuando exista una diferencia relevante entre lamolienda de crudo, carbón, cemento y/o aditivos ésta será mencionada; en caso deque no se señalen diferencias, es porque aplica para todos los molinos sin importar el material a moler.

7.6.1 EVALUACIÓN DE MOLINOS DE RODILLOSEl objetivo de una evaluación es encontrar cuellos de botella y las áreas de

oportunidad para reducir los consumos de energía y/o aumentar la producción delmolino.

Para realizar una evaluación de la operación de un molino de rodillos nosdebemos centrar básicamente en tres aspectos fundamentales:

x El consumo total de energía.x La estabilidad de operación ( nivel de vibraciones ).x El desgaste de las piezas de reposición.

Dependiendo del material a moler algunos otros aspectos se deben incluir:x Molienda de crudo o aditivos:

- El secado del material (% de humedad residual).- La finura del producto.

x Molienda de carbón:- El secado del material (% de humedad residual).- La temperatura de salida del material.- La concentración de Oxígeno en los gases a través del molino.- La finura del producto.

x Molienda de cemento:-La curva de distribución de partículas del producto.-El agua requerida en el concreto.-Los aspectos normales de calidad en el cemento.-La necesidad de uso de aditivos de molienda.

A continuación se presenta un listado de la información, mediciones y/oanálisis que se requieren para hacer una evaluación completa de un sistema demolienda con molino de rodillos:1. Juego completo de datos de operación.2. Mediciones.

a). Flujo de aire total:- Temperatura de bulbo seco.- Temperatura de bulbo húmedo.- Presión estática y dinámica.- Análisis de gases (en el caso de utilizar gases de horno y/ogenerador de calor).





b). Aire de recirculación:- Temperatura de bulbo seco.- Temperatura de bulbo húmedo.- Presión estática y dinámica.

- Análisis de gases (en el caso de utilizar gases de horno y/ogenerador de calor).

c). Condiciones a la entrada del molino:- Temperatura de bulbo seco.- Temperatura de bulbo húmedo.- Análisis de gases.

d). Perfil de presión a través del molino:- Inmediatamente después de la corona de álabes.- Arriba de los rodillos.- Antes del separador.- Después del separador.

e). Temperatura del material:- Alimentación.- Rechazos.

f). Consumos eléctricos:- Motor principal.- Ventilador.- Separador.

g). Humedad:- Alimentación.- Producto final.

h). Pesada física de la alimentación.

I). Cantidad de agua inyectada.3. Análisis.a). Granulometría de alimentación.b). Distribución de partículas del producto.c). Molturabilidad. Índice Hardgrove (para carbón) o índice de Bond (sólosirve como referencia ya que se saca en base a un molino de bolas).

Con esta información es posible realizar el balance de materia y energía paradarnos una idea de la situación en el molino, encontrar áreas de oportunidad yconocer los consumos específicos de cada equipo en particular.

7.6.2 OPTIMIZACIÓN DE MOLINOS DE RODILLOSEl objetivo de la optimización de un molino de bolas es el de obtener unproducto con las características requeridas utilizando la menor cantidad de energíaposible, mientras se mantiene un nivel de vibraciones estable y un ritmo dedesgaste aceptable.

La optimización en el consumo de energía en un molino de rodillos se puedecentrar en dos grupos:





7.6.2.2 AHORROS DE ENERGÍA EN LA MOLIENDALa geometría de los elementos molturantes del molino de rodillos es algo

muy importante para lograr una molienda eficiente. Además de la forma de losrodillos y de la pista de molienda, es muy importante conocer las características de

molienda del material.El material a moler puede ser caracterizado por su resistencia a la molienda,

su abrasividad, su contenido de humedad, su distribución de partículas y suresistencia a fluir. Las características del material influirán en la formación de lacama de material y también influirán en el diseño de la altura del anillo de retención.

Los cambios en la altura de la cama de material debido a cambios en laaltura del anillo de retención, dependerán de las características del material a moler.Para una molienda eficiente es necesario tener una cama de material, estable y nomuy alta.

Una cama de material alta incrementa la producción del molino, pero a suvez incrementa el consumo específico de energía.

Se ha tenido éxito al agregar agua directamente sobre la cama de material, locual ayuda a darle estabilidad, resultando en una molienda más eficiente.

El circuito de recirculación externa genera otras opciones para el ahorro deenergía. Altas velocidades de gases a través de la corona de álabes producen unalto nivel de turbulencia en la corriente de gas sobre la misma. Esto causa que granparte del material regrese a la mesa de molienda, resultando en una cama alta dematerial. Si la velocidad de gases se reduce, algo de material cae a través de lacorona de álabes y se recircula por medio del elevador de cangilones hacia elseparador (únicamente en el molino Polysius lo hace actualmente), el cual separalas partículas finas. El hecho de que los finos salgan con el material de recirculaciónsólo es relevante en las tecnologías que utilizan la filosofía de recircular grandes

cantidades de material (50% de la alimentación o más), ya que el material gruesoarrastra partículas finas las cuales causarán un efecto no deseado cuando regresenal plato de molienda. Cuando los finos no regresan a la mesa de molienda hay unamejoría en la estabilidad del material que pasa por debajo de los rodillos, la camade material se hace más delgada y la eficiencia de molienda se incrementa.

Un material con alta fluidez trata de escapar entre la mesa de molienda y elrodillo, lo cual causa una recirculación interna alta. Esta carga circulante causa quela cama sea más alta y por lo tanto el consumo de energía aumente.

Otra manera de ahorrar energía en la molienda, es la instalación deseparadores de alta eficiencia en los molinos de rodillos. La ventaja de estosseparadores es que la mayor parte de los finos producidos salen del molino

inmediatamente, no regresando a la mesa de molienda, evitando así inestabilidaden la molienda y reduciendo la caída de presión en el molino por el exceso dematerial en el interior.

A continuación se presenta un resumen de las principales formas deoptimizar un molino de rodillos:x Utilización de un separador de alta eficiencia: Para poder mejorar la selectividad

del separador, lo cual nos ayudará a que las partículas que ya tienen el tamañodel producto, salgan del molino y no regresen a la mesa de molienda, ya que esto





nos causaría inestabilidad, además de que el exceso de material en el interior delmolino aumentará la caída de presión con su consecuente gasto de energía en elventilador.

x Elementos de molienda: En la actualidad existen materiales resistentes al

desgaste que pueden alcanzar vidas superiores a un año, lo cual asegura unamolienda eficiente durante un período más largo de trabajo, ya que si el ritmo dedesgaste es muy elevado, se tiene que aplicar cada vez más presión a losrodillos para poder lograr obtener la misma producción, lo que repercute en unaumento en el consumo de energía en la mesa de molienda. Últimamente se handesarrollado tecnologías para la rectificación de los rodillos por medio desoldadura, lo cual permite una vida más larga y un perfil uniforme de trabajo, loque asegura que la eficiencia de molienda se mantenga.

x Ajustes en el área de paso de la corona de álabes: Algunos molinos cuentan condispositivos para realizar esta maniobra, y otros no, pero de cualquier manera sepuede efectuar con ayuda de piezas mecánicas soldadas. Esto nos ayuda a

minimizar la recirculación interna en el molino y estabiliza la cama de material. Además, reduce la velocidad de gas en la corona de álabes, lo cual ahorraenergía y reduce el desgaste del blindaje de las paredes del molino.

x Recirculación externa: El aumento en la cantidad de material que se recircula por medio del elevador reduce la recirculación interna de material, lo que baja lacaída de presión en el molino y mejora la estabilidad.

7.6.2.3 ACCIONES PARA LA OPTIMIZACIÓN DE UN MOLINOComo se mencionó anteriormente la optimización de un molino se basa en la

reducción del consumo de energía y/o en maximizar la producción, para lo cualmanejaremos los siguientes parámetros de optimización, teniendo siempre en

cuenta que la optimización debe tener la premisa de que las vibraciones se debende mantener estables y en un nivel aceptable:x kWh/ton en el motor principal.x kWh/ton en el motor del ventilador.x kWh/ton en el motor del separador.x Producción máxima.

1. Para tener ahorros de energía en el motor principal es necesario contar con unacama lo más baja que sea posible, lo que significa una molienda más eficiente.Para lograr este objetivo se deben de dar las siguientes condiciones:a) La altura del anillo de retención debe ser la óptima de acuerdo a las

características del material a moler y tiene que existir la relación óptima entrela altura del anillo y la presión de trabajo de los rodillos.b) La cama debe ser lo más estable posible. Se recomienda rociar agua sobre

la cama de material antes de que pase por el rodillo; la cantidad de agua másrecomendada es de 4% de la alimentación incluyendo la humedad que yaviene con el material.

c) Evitar recirculación interna de finos, esto es mejorando la eficiencia delseparador.





d) Evitar desgaste excesivo en los rodillos y la mesa. Existen métodosmodernos de rectificación con soldadura para mantener el perfil del rodillopor más tiempo. En casos extremos de desgaste se ha soldado una pestañade metal sobre la mesa para disminuir la distancia entre la mesa y el rodillo.

e) La granulometría del material de alimentación no debe exceder el tamañomáximo de diseño y debe tener una buena distribución.

2. Para obtener ahorros en el motor del ventilador debemos tomar en cuenta losdos factores que influyen en el consumo del ventilador, para esto recordaremosque el consumo del ventilador está dado por la siguiente ecuación:

kW = Q x 'PDonde:kW = Consumo del motor del ventilador.Q = Flujo de gases que mueve el ventilador.'P = Caída de presión a través del ventilador.

El flujo de que se debe manejar es el mínimo necesario para cumplir con lastres funciones de los gases en un molino de rodillos: secar, separar y transportar.Normalmente la limitante está dada por la cantidad de gases necesaria paraefectuar el transporte de material.

Para minimizar la caída de presión en el sistema, es necesario evitar tener mucho material suspendido en el molino, por lo que es muy importante contar conun separador de alta eficiencia, el cual no regresa finos al molino y reduce la caídade presión.

La velocidad de los gases a través de la corona de álabes debe ser lo másbaja posible y por lo tanto la recirculación externa se debe aumentar mientras no seincremente el consumo en la mesa de molienda; al bajar la velocidad de gases se

disminuye la caída de presión en el molino.La caída de presión a través del separador se puede reducir al utilizar

dispositivos como celosías de estator, dispositivos anti vortex, etc.3. El área de oportunidad de ahorro en el motor del separador es muy limitada, ya

que el consumo del motor del separador es de 1 kWh/ton aproximadamente.4. Las limitantes de la capacidad del molino se listan a continuación:

-La principal limitante normalmente es el ventilador debido a que al subir la caídade presión en el molino al seguir la curva del ventilador, se puede vencer lacaída de presión pero ya no se alcanza a dar el flujo, como se muestra en lasiguiente figura:




MOLINOS DE RODILLOS


7.7 TECNOLOGÍA HOROMILLLa tecnología de molienda con el molino Horomill es un desarrollo

tecnológico de la compaña FCB de Francia. Ésta entra en el mercado a partir de

octubre de1993 con la instalación de un molino para la molienda final de cemento.El molino Horomill ofrece la molienda final de cemento con un menor costo

de energía eléctrica; se tienen resultados de operación con un ahorro de 30% sobreun molino de bolas. La molienda con el molino Horomill está considerada para lamolienda de cemento, materias primas, escorias, puzolanas, etc.

El proceso de molturación se lleva al cabo por la presión que ejerce el rodillosobre la virola; ésta gira a una velocidad constante y permite la adherencia delmaterial a lo largo del molino. El proceso de molienda se lleva al cabo a lo largo delmolino.

7.7.1 ELEMENTOS INTERNOSEl molino Horomill está integrado por partes mecánicas ya conocidas en

molinos de bolas, verticales y prensas de rodillos. Los principales componentesmecánicos son:1. Virola.2. Rodillo.3. Transmisión por piñón-corona.4. Zapatas.5. Sistema Hidráulico.

x Gatos de Presión.x Sistema de Lubricación de piñón-corona y de zapatas

6. Rodamientos del rodillo.




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Figura 7.44 Arreglo de una instalación.

7.7.3 DIMENSIONAMIENTOLas dimensiones del molino Horomill son las siguientes:

x El diámetro de la virola varía de 2.2 m a 4.8 m.x Su longitud es un 90% del diámetro.x El diámetro del rodillo varía de 0.9 m a 2.0 m.x La potencia instalada varía de 500 a 4000 kW.x La capacidad de molienda de cemento varía de 25 a 200 tph.x La capacidad de los equipos periféricos como: elevador y aerodeslizadores

deben de soportar cargas circulantes de 6 - 8.




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7.7.4 PROCESO DE MOLIENDASegún el fabricante, el proceso de molienda ofrece consumos de energía

eléctrica menores a la de un molino de bolas en el orden de 30%. Los consumos deenergía para la molienda final de cemento es de 26 - 28 kWh/ton a una finura de

3200 Blaine.

Tabla 7.4 Consumos específicos de energía.

Equipo kWh/tonMolino 20.0

Separador 1.0Ventilador 3.0

Otros 3.5Total 27.5

Los tiempos de arranque y paro, así como la estabilidad de operación antelos cambios en los parámetros de proceso son cortos, menos de 10 minutos; siendoque para molinos de bolas puede llegar a ser mayor.

El molino cuenta con un sistema mecánico de avance de material que lepermite regular la velocidad del material dentro del molino, así como ajustar la cargacirculante interna. La carga circulante externa depende de la calidad del producto yde la presión de trabajo en el rodillo de molturación.

El molino opera con un menor nivel de vibración y ruido, comparado al molinode bolas en un 60 a 80 %.

El torque en la flecha del piñón es dos veces menor a la de un molino debolas, debido a que la velocidad del molino está por encima su velocidad crítica.Esto permite que el material se adhiera a la virola inmediatamente después dehaber entrado a ésta y permanece adherida a todo lo largo del molino. El torquerequerido para el arranque se puede asemejar al de un ventilador. El rodillo selevanta al arranque para reducir el par si comparamos el torque; éste es de sólo un6% al de un molino de bolas.

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