Para abordar problemas en el sistema de molienda de cemento, tales como la configuración irracional de los medios de molienda en el moleno de bolas y el alto consumo de energía del Motores Motores motores motores motores motoreses motores motores motores principal debido a la oporación de baja velocidad a largo plazo, se llevó a cabo una actualización técnica de ahorro de energía en el molino de bolas. Parte de las bolas de acero en la segunda cámara del molino de bolas de cemento fueron reemplazcon bolas de cerámica, y un convertide frecuencia fue añadido al motor principal para el control preciso del molino de bolas#39;s velocidad de rotación. Estos cambios mejoraron significenivamente el molino de bolas#39;s reducción del consumo de energía.

después el Transformación, both el principal motor current y el cement temporatura at el Molino de molino salida dropped Notablemente, mientras el calidad de el acabado cement reprincipaled Estable. Adicionalmente, con el uso de a frecuencia converti, el Por hora salida de el bola Molino de molino increased por aproximadamente 40 toneladas per Hora, y el specific poder consumo de el main motor Disminución disminución por sobre 1.3 kWh per Ton. este resultados in an anual electricidad costo Ahorro de ahorros de aproximadamente 1,06 millones Yuan chino (RMB), con a reembolso período de 1.01 Años.

En el proceso de producción de cemento, la molienda del cemento es una etapa crítica de la producción. Su consumo de energía tiene un impacto significativo en el uso general de energía y el costo de producción de la fabricación de cemento. En particular, el consumo de energía del motor principal representa más del 40% del consumo total de energía en el proceso de producción. Por lo tanto, la implementación de mejoras de ahorro de energía para el motor principal en el sistema de molienda de cemento es crucial para mejorar la eficiencia económica de la producción de cemento.

A& del cliente#39;s el sistema de molienda de cemento utiliza un doble proceso de molienda de circuito cerrado que consiste en una prensa de rodillos y un molino de bolas. Los parámetros clave del sistema de molienda de cemento se muestran en la tabla 1. La capacidad anual de producción de cemento del sistema es de 1,2 millones de toneladas, con un consumo de energía en todo el sistema de hasta 27,5 kWh por tonelada. De esto, el molino de bolas — operando a largo plazo a bajas velocidades —consume hasta 13 kWh por tonelada, lo que representa casi la mitad del consumo total de energía del sistema. En comparación con las empresas de alto rendimiento en la industria, esto presenta una brecha significativa. Para reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia, la compañía implementuna actualización técnica del molino de bolas, resultando en una reducción significativa en el consumo de energía y un resultado exitoso.

2. Problemas en el molino de bolas del sistema de molienda de cemento

Antes de la actualización técnica, el medio de molienda en el molino de bolas del sistema de molienda de cemento del cliente A consistía en su totalidad de bolas de acero, con una tasa de llenado de alrededor del 8% en la primera cámara y alrededor del 30% en la segunda cámara. La trituración y molienda de materiales por bolas de acero consume una gran cantidad de energía, que es una de las principales causas de alto consumo de energía en el molino de bolas.

2.2 velocidad incorrecta del molino de bolas la prensa de rodillos en el sistema tiene una alta eficiencia de trabajo, y el material que entra en el molino tiene una finura de 45μm de menos del 35%. Sin embargo, el molino de bolas funciona a una velocidad relativamente baja, haciendo que los materiales permanezcan en el molino durante más tiempo. Como resultado, la eficiencia de molienda es alta al principio y baja hacia el final, lo que reduce la eficiencia general de producción y aumenta el consumo de energía del sistema.

3. Plan de actualización técnica

3.1 uso de accionde frecuencia Variable (VFD) en el Motor principal mediante la adopción de la tecnología VFD en el Motor principal, la velocidad de rotación del molino de bolas se puede ajustar en tiempo real sobre la base de las condiciones de funcionamiento, garantizando un flujo de material suave a través del molino.

3.2 uso de bolas de molienda no metálicas al tiempo que se mantienen las tasas de llenado adecuadas y la eficiencia de molienda del molino de bolas, la reducción de la cantidad total de medios de molienda puede reducir efectivamente el consumo de energía. La práctica ha demostrado que la sustitución de una parte de los medios de molienda por una relación de bolas de acero a cerámica de 2:1 puede reducir significativamente el consumo de energía, al tiempo que garantiza un funcionamiento estable del molino.

4. Implementación de la actualización técnica

4.1 sustitución parcial de bolas de acero en la segunda cámara por bolas de cerámica en comparación con las bolas de acero, las bolas de cerámica tienen una densidad más baja y son casi un 50% más ligeras, lo que reduce efectivamente la carga en el molino y, en consecuencia, la necesidad de potencia del motor principal. Las bolas de cerámica, al ser materiales inorgánicos no metálicos, generan un calor mínimo durante la molienda y no producen electricidad estática, reduciendo significativamente la atracción electrostática entre las partículas de cemento.

Además, los medios de molienda de cerámica presentan un desgaste extremadamente bajo, mucho menor que el de las bolas de acero. Sus características de molienda microcristalina también aumentan efectivamente la proporción de partículas de 3-32 μm en el cemento terminado, la optimización de la distribución de tamaño de partícula y la mejora de la resistencia del cemento.

En la tabla 2 se muestra una comparación de los parámetros entre bolas de molienda de cerámica y de acero.

Para cumplir con los requisitos de alta capacidad de trituración de la primera cámara en el sistema de molienda de cemento#Molino de bolas 39;s, la actualización técnica mantuvo el uso de bolas de acero en la primera cámara. Sólo una parte de las bolas de acero en la segunda cámara fueron reemplazcon bolas de cerámica.

Considerando que el diámetro mínimo de las bolas de acero en la primera cámara es de 20mm, y siguiendo el principio de que el diámetro máximo de los medios de rectificado en la segunda cámara no debe exceder el diámetro mínimo de los medios de rectificado en la primera cámara, se utilizó una combinación de grandes bolas de cerámica y pequeñas bolas de acero. Este enfoque ayuda a mantener la eficiencia de molienda del molino de bolas y aprovecha plenamente el efecto sinérgico entre las bolas de cerámica y de acero.

En la tabla 3 se muestra una comparación de la gradación de los medios de rectide de la segunda cámara antes y después del ajuste.

4.2 VFD (Variable Frequency Drive) Retrofit del Motor principal del molino de bolas

Bajo la condición de utilizar el mismo volumen de medios de molienda (bolas de acero y bolas de cerámica) en el molino de bolas, la superficie específica del producto molido por bolas de cerámica es en promedio alrededor de un 20% inferior a la de las bolas de acero. Además, la masa de las bolas de cerámica es 40%-50% menor que la de las bolas de acero. Dado que las bolas de cerámica y las bolas de acero siguen diferentes trayecde movimiento dentro del molino, la velocidad de rotación óptima de un molino de bolas con bolas de cerámica difiere de la de un molino con bolas de acero.

Actualmente, el principio de diseño comúnmente utilizado para establecer la velocidad de rotación de los molinos de bolas en la producción de cemento se basa en maximizar la energía normal de los medios de molienda. Este principio funciona bien para molinos centrados en las funciones de trituración. Sin embargo, para las fábricas con una función de molienda primaria, este enfoque conduce a un importante excedente de energía mecánica y un considerable desperdide energía.

Para abordar este problema, se añadió un variador de frecuencia (VFD) al motor principal del molino de bolas, lo que permite un control preciso del molino#39;s velocidad de rotación para optimizar la utilización de la energía.

Además, la actualización incluyó el uso de un VFD de alta tensión para impulsar el sistema de transmisión del molino de bolas. Esto resolvió eficazmente los desafíos tales como arranque de motor de alta potencia, conexión a la red y ajuste de carga. El sistema VFD especializado para el molino de bolas permite un funcionamiento a velocidad variable con medios de molienda cerámicos en sistemas de molienda de cemento a gran escala, garantizando un funcionamiento estable a largo plazo.

Esta adaptación emplela serie CHIC2000 de alta tensión "AC-DC-AC" VFD diseñado específicamente para el control de velocidad del molino de bolas. Utiliza una estructura de serie de celdas de potencia para lograr una salida directa de alto volta. El sistema de control eléctrico y la lógica de protección del sistema se puede administrar centralmente en el lugar o convenientemente operado a través de un armario del sistema de control coordinado dedicado que viene con el sistema VFD.

En la figura 1 se muestra un diagrama esquemático de la adaptación del sistema de control eléctrico del motor principal del molino de bolas.

5. Resultados de la transformación técnica

5.1 efecto de la sustitución de los medios de rectien el segundo compartimento

A comparison of the ball mill& (en inglés)#39;s los parámetros de funcionamiento antes y después de la sustitución parcial de las bolas de acero en el segundo comparticon bolas de cerámica se muestra en la tabla 4.

De acuerdo con la tabla 4, después de reemplazar parte de las bolas de acero por bolas de cerámica en el segundo compartimiento, la producción horaria del molino de bolas disminuyó ligeramente, y la eficiencia de molienda del segundo compartitambién mostró una ligera reducción, pero no significativamente. La corriente principal del motor del sistema de molino de bolas de cemento se redujo significativamente aproximadamente en 20A, lo que está directamente relacionado con la reducción de la carga del medio de molienda. Además, la temperatura del cemento que sale del molino disminuyó notablemente en alrededor de 5°C. Esto se atribuye a las propiedades materiales de las bolas de cerámica. Como materiales no metálicos inorgánicos, las bolas de cerámica generan un calor mínimo durante la molienda y casi no producen electricidad estática, lo que reduce la temperatura general de molienda.

En la tabla 5 se muestra una comparación de los indicadores de rendimiento del cemento terminado antes y después de reemplazar los medios de molienda en el segundo comparticon bolas de cerámica.

Como se muestra en la tabla 5, después de reemplazar parte de las bolas de acero en el segundo comparticon bolas de cerámica, el área de la superficie específica, la resistencia del cemento y la distribución de tamaño de partícula del cemento terminado cambió muy poco. Todas las métricas todavía cumplieron con los estándares de cemento terminado, confirmando aún más la viabilidad del plan de ajuste de medios de molienda.

5.2 efecto de añadir una unidad de frecuencia Variable al Motor principal del molino de bolas

La salida de producción y el consumo específico de energía del motor principal antes de utilizar el VFD se muestran en la tabla 6. El impacto de la frecuencia del motor sobre la producción horaria y el consumo de energía cuando se produce cemento P·O42.5 después de usar el VFD se muestra en la tabla 7.

Según la tabla 7, cuando la frecuencia principal del motor es de 52,5 Hz, el molino de bolas alcanza su máxima producción horaria, con un promedio de 268,38 t/h. Cuando la frecuencia es de 51,5 Hz, el consumo específico de energía del motor principal es óptimo, con un promedio de 11,69 kWh/t. Sin embargo, cuando la frecuencia del motor excede 52.5 Hz, la velocidad de flujo del cemento dentro del molino se vuelve demasiado rápida, impidiendo que el cemento alcance la finura de partículas requerida por el clasificador de alta eficiencia. Esto resulta en un exceso de polvo de retorno, lo que obliga a una reducción en la producción horaria de la fábrica. Por lo tanto, considerando tanto la producción horaria como el consumo de energía del sistema de molienda de cemento, se determina que la frecuencia óptima del motor es de 51,5 Hz.

En comparación con antes de la transformación, después de la instalación de la unidad de frecuencia variable (VFD), la producción horaria del molino de bolas al producir cemento P·O42.5 aumentó en aproximadamente 40 t/h, y el motor principal#El consumo específico de energía de 39;s se redujo en aproximadamente 1,3 kWh/t.

5.3 beneficios económicos y resultados de ahorro energético

En esta transformación técnica:

• El coste del sistema VFD para el motor principal es de aproximadamente 700.000 RMB.

• El costo de los medios de molición de cerámica (calculado en 15.000 RMB/ton para 2,5 toneladas) es de aproximadamente 375.000 RMB.

• La inversión global es alrededor de 1.075 millones de RMB.

Después de la transformación, el consumo de electricidad del sistema de molienda de cemento disminuyó de 27,5 kWh/t a 26,2 kWh/t, alcanzando una tasa de ahorro de energía de 4,73%. Esto equivale a un ahorro de electricidad anual de 1,560.000 kWh. Basado en una producción anual de cemento de 1,2 millones de toneladas, esto resulta en un ahorro de 1,0608 millones de RMB por año, produciendo un período de amortización de aproximadamente 1,01 años.

5.4 precauciones para la transformación

Durante el proceso de molienda de bolas de cerámica, debido a la mayor fragilidad de las bolas de cerámica, la rotura puede ocurrir fácilmente. Esto puede conducir a bloquede rej, aumento dela presión negativa interna, y retrasos en la descarga de material, lo que en última instancia resulta en una sobrecarga del molino y la reducción dela producción.

Para evitar estos problemas:

• Utilizar bolas de alúmina para moler en seco especialmente diseñadas para la molienda de cemento, que ofrecen mayor resistencia y mejor resistencia al desgaste, reduciendo el riesgo de rotura.

• Evite mezclar bolas de cerámica con bolas de acero, ya que esto aumenta el riesgo de fractura de bolas de cerámica.

• Inspeccione regularmente los huecos internos de las rejillas y retire rápidamente los bloquepara mantener una ventilación adecuada y un flujo de material suave.

6. conclusión

Esta transformación implicla sustitución de parte de los medios de molienda de acero en el segundo compartidel molino de bolas de cemento con bolas de cerámica, y la adición de un VFD al motor principal para controlar con precisión la velocidad del molino. El resultado fue una mejora significativa en la eficiencia de molienda, una reducción notable en el consumo de energía, y un impacto mínimo en la calidad del producto de cemento y los indicadores clave de rendimiento. El consumo específico de energía del motor principal se redujo en aproximadamente 1,3 kWh/t, proporcionando importantes beneficios económicos a la empresa.

Para esta actualización técnica, suministramos al cliente A bolas de molienda en seco de alúmina al 92%, especialmente diseñadas para la molien seco en la producción de cemento. Estos son más duros que las bolas de alúmina estándar y son menos propensos a la rotura.

Además de proporcionar bolas de cerámica de alta calidad, también podemos enviar un equipo técnico para ofrecer apoyo In situ, si es necesario.