Optimización de Molinos Verticales para la Producción de Cementos Puzolánicos

Transcripción

1 Optimización de Molinos Verticales para la Producción de Cementos Puzolánicos Septiembre 2011

2 Contenido Antecedentes Reducción en factor clinker Efecto de la humedad en puzolanas Optimización de variables de operación Flujo de gases óptimo Modificaciones en anillo de retención Mejoras en MTBF Reducción de consumo eléctrico Disminución en aditivo de molienda

3 Antecedentes Año 1997: Inicia operaciones el primer molino vertical OK 33-4, fabricando cemento 4000 PSI utilizando 10% de puzolana, en Planta SM con un unico transporte de Alimentacion. Año 2000: Se pone en marcha el segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes.

4 Antecedentes

5 Reducción en factor clinker Se inicia con la mineralización en hornos de clinker en el año 2000, obteniendo clinker con mayor reactividad, logrando resultados significativos en aspectos de calidad y proceso: Clinker: LSF: 98 a 101% C3S: 62 a 70% Cemento: Factor clinker: 76 a 67% para cemento 4000 PSI C3S: mayor a 65%

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7 % Alimentación Factor Clinker Molinos Verticales 80,0 76,7 Mineralización 75,0 71,4 72,7 71,6 Optimización de puzolanas 70,0 69,5 68,7 67,6 65,0 60,0 60,4 59,6 60,3 59,9 59,1 55,0 50,

8 Efectos de humedad en la puzolana Efectos significativos Disminución de rendimiento Aumento en consumo eléctrico 1 KWh/t cemento Con la optimización del flujo de gases se controló la temperatura de operación, logrando aumentar la alimentación fresca al molino y a la vez mejorar el factor clinker por debajo del target inicial (70%). Logrando a partir del año 2009 los mejores indicadores en rendimiento y factor clinker de la historia

9 Diseño original Modificaciones (2006) 15% puzolana máximo 35% puzolana 8% humedad máximo 13 20% humedad

10 Optimización de variables de operación Principios fundamentales: Volumen de gases Control de la temperatura (humedad materias primas) Flujo de gases en el sistema Efectos en operación: Vibración alta del molino (finalizando en paros del molino) Variaciones en la presión diferencial del molino Fluctuaciones en los KW de molienda

11 Variables de operación

12 Flujo de gases óptimo Factores de éxito: Aumentar el rendimiento del molino Disminuir el consumo eléctrico Drivers de operación: Humedad materias primas Rendimiento de molienda Niveles de vibración en mesa del molino Consumo eléctrico específico A través de la correlación de los drivers se determinó que el target de la temperatura es de 80 a 90 C.

13 Modificaciones en Anillo de Retención Diseño original en molino OK: 176 mm Fallas identificadas en operación Acumulación de material sobre la mesa de molienda Vibración excesiva Disparo de motor del molino por sobre carga Acciones correctivas Ajustes progresivos de 12 mm hasta 128 mm de altura Identificando el óptimo en 134 mm Beneficios Máxima producción de molienda Eliminación del 90% de las causas de paro por vibración

14 Modificaciones en Anillo de Retención Original 176 mm Actual 134 mm

15 Toneladas / hora Alimentación base seca , ,0 100, ,0 120 Toneladas hora 80,0 Factor clinker ,7 71,4 72,7 69,5 68,7 71,6 67,6 70,0 60, ,4 59,6 60,3 59,9 59,1 50, ,0

16 Mejoras en MTBF Por diversas fallas mecánicas y factores de operación, en búsqueda de los mejores indicadores para los molinos verticales, se realizaron varios ajustes para mejorar el indicador. Plan de trabajo: Equipo: Producción, Mantenimiento Mecánico y Eléctrico Análisis de causas en fallas reportadas (incluyendo paros) Reuniones periódicas para eliminar fallas Análisis de Paretos (liderado por mantenimiento) Como resultado, se aumentó en promedio la MTBF de molinos verticales en 18.6 horas a partir del año 2009

17 Horas MTBF Molino Vertical 563-MR1 y 564-MR1 40,0 35,0 34,5 30,0 29,5 28,6 30,2 25,0 20,0 MTBF 564 MTBF ,0 10,0 10,5 10,3 5,0 0, Título do Eixo

18 Reducción consumo eléctrico Derivado de los altos costos de energía eléctrica en Guatemala ( $/KWh), la planificación de la producción está enfocada en la maximización de los molinos verticales por su alta eficiencia. Para mejorar el consumo eléctrico específico se han realizado ajustes en la inyección de combustible en el generador de calor de 0.8 a 0.95 gal diesel/t cemento Planteando targets de consumo específico en ambos molinos de 30 kwh/t cem para cementos de 4000 PSI.

19 KWh / Tonelada 35,0 Consumo Eléctrico Específico 34,0 33,8 33,0 32,5 32,8 32,1 32,15 32,0 31,0 30,8 31,00 30,0 30,20 29,95 30,01 29,95 29,0 28,75 28,0 27,

20 Disminución aditivo de molienda Con la finalidad de eficientizar la molienda de cemento se implemento el uso de aditivo de molienda. Durante el know-how, se utilizó la misma tasa que en los molinos de bolas, como punto de partida inicial (250 gr/t cemento) En el año 2004, analizando el corto tiempo de residencia de las materias primas dentro del molino, identificó que: El aditivo de molienda no repercute en el rendimiento del molino Afecta directamente a los tiempo de despacho a granel, aumentando en 74% en relación al parámetro inicial

21 Disminución aditivo de molienda En el año 2008, con la finalidad de minimizar costos de producción, se plantea la opción de disminuir la concentración del aditivo, hasta determinar el punto de equilibrio entre la fluidez del cemento y la tasa de carga en despacho a granel. Como resultado, se obtuvo una reducción en el aditivo de molienda hasta 45.2 gr/t cemento Actualmente, no se está utilizando aditivo, y los indicadores han permanecido estables en relación a períodos anteriores.

22 gr aditivo / tonelada cemento 350 Aditivo de Molienda

23 Planes a futuro.. 1. Utilización de gases calientes de la enfriadora del horno para secado de materias primas, reduciendo costos por combustible 2. Incremento en la cantidad de caliza para la fabricación de cemento, migrando de cementos puzolánicos a calizos, minimizando efectos por humedad en materias primas y en costos de producción.

24 GRACIAS!!

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