Molinos LOESCHE para cemento y escoria de

Molinos LOESCHE
para
cemento y escoria
de alto horno
Tecnología LOESCHE siempre un paso por delante
La molienda de clinker de cemento y escoria de alto
horno en molinos verticales de rodillos (molinos
verticales por corriente de aire) es una tecnología
introducida por LOESCHE. La primera aplicación de
un molino LOESCHE, con un diámetro del plato de
molino de sólo 1,1 m, se realizó ya en el año 1935
para la molienda de clinker de cemento. Este molino
vertical de rodillos, sin embargo, no experimentó el
avance de la molienda de tales materiales hasta
comienzos de los años 90 del siglo XX.
1935
Se pone en funcionamiento el primer molino
LOESCHE para la molienda de clinker de
cemento, un LM 11, en Joao Pessao, Brasil.
E.C. Loesche viajó el año anterior en el
Zeppelin para la firma del contrato.
1985
Se instalan molinos en Asia bajo licencia de
LOESCHE para molienda de cemento y de
escoria de alto horno.
1994
Se aplica por primera vez la tecnología 2+2,
especialmente desarrollada para la molienda
de clinker y escoria de alto horno, en un
LM 46.2+2 para la molienda de cemento en
la planta de Pu Shin, Lucky Cement, Taiwan.
1995
Entra en producción un LM 35.2+2, como el
primer molino de escorias de alto horno, en
Foss sur Mer, Ciments Lafarge S.A., Francia.
1999
Se instala el primer LM 56.2+2 en Cementos
Pacasmayo en Perú.
2004
Vendido el 50º molino LOESCHE en el
mundo con tecnología 2+2 para molienda
de cemento y de escoria de alto horno.
2005
Se pone en funcionamiento el primer molino
con tecnología 3+3, un LM 56.3+3, en la
planta de Rajgangpur de OCL Ltd. en India.
2006
Vendido el 100º molino LOESCHE en el
mundo para molienda de cemento y de
escoria de alto horno.
2007
Vendidos más de 140 molinos LOESCHE
en el mundo para molienda de cemento y
de escoria de alto horno.
Instalación central de molienda para escoria de alto horno
LM 46.2+2, Dunkirchen, Francia, 2005
2
El molino vertical de rodillos por resorte para la
El proceso completo de fabricación de cemento se
molienda de carbón fue introducido por LOESCHE
optimizó en el siglo XX. El proceso de molienda de
en los años 20 del siglo XX. Desde finales de los
clinker de elevado consumo de energía quedó
años 30 el molino LOESCHE se utilizó también para
excluido durante mucho tiempo. Los requisitos de
la molienda de materias primas destinadas a la fabri-
calidad en los múltiples productos de cemento
cación de cemento. En este campo de aplicación se
retrasaron la introducción de la última tecnología
registró el gran avance en los años 60.
también en este sector.
Pronto se propagó en la industria del cemento el
Con la tecnología LOESCHE se ha logrado crear
deseo de obtener el producto final del cemento
productos que cumplen las exigencias de las
mediante este triturado por rodillo, energéticamente
normativas vigentes para el cemento a nivel mundial.
más rentable.
En los molinos LOESCHE CS se utilizan actualmente
Los primeros ensayos prácticos de molienda de
los materiales abajo indicados, como materiales de
cemento con molinos LOESCHE en Asia se
alta calidad, antes considerados como sub productos
caracterizaron por un curso irregular. La razón de
de desecho. Se pueden moler por separado o como
ello fue una insuficiente formación del lecho de
mezcla.
molienda.
El molino LOESCHE se puede adaptar en pocos
La aplicación de este conocimiento condujo a la
minutos a diferentes calidades del producto.
solución patentada de un molino LOESCHE
modificado para la molienda más fina: LM - CS
(Cement / Slag).
Los rodillos de preparación (rodillos soporte)
se encargan de la preparación del lecho de molienda
y los rodillos de molienda (rodillos maestros) del
triturado.
Materiales que se trituran en diferentes mezclas en molinos LOESCHE CS para aglomerantes
Aspecto
Tamaño de grano
Humedad
Clinker
duro, abrasivo
< 30 mm
seco
Escoria de alto horno
vitrea, abrasiva
< 5 mm
hasta 15%
Yeso
predominantemente duro
REA* blando, adhesivo
< 50mm
< 10%
hasta 25%
Piedra caliza
dura
< 50 mm
de 5% a 10%
Puzolana; Trass
duro o blando
de 10 a 50 mm
hasta 25%
Cenizas volantes – húmedo
adhesivo
en piezas
< 25%
Cenizas volantes – seco
en polvo
2.000 – 5.500 cm 2/g
seco
* Yeso de equipos de desulfuración de gases de combustión
3
El beneficio y la satisfacción del cliente
es nuestra máxima prioridad
¡Calidad y fiabilidad desde el principio! De este modo
Además, permiten los elevados rendimientos de
se pueden caracterizar las ventajas reconocidas
los molinos LOESCHE (hasta 1.100 t/h de materias
mundialmente de las instalaciones de molienda
primas destinadas a la fabricación de cemento y
LOESCHE. En favor hablan no sólo el número y
350 t/h en CS) y un elevado potencial de ahorro en
tamaño de los molinos sino también la elevada
los costes de inversión.
cantidad de repetición de pedidos. Ya desde 1928,
cuando llegó al mercado el primer molino LOESCHE,
LOESCHE es para sus clientes un competente socio
el principio de molienda del molino vertical de
comercial con la mayor disponibilidad, desde el
rodillos, con plato de molienda giratorio y rodillos
área de la ingeniería hasta el servicio de atención al
cuya fuerza de molienda se transmite por medio de
cliente, desde la planificación de proyectos en plazos
muelles, se ha considerado como especialmente
estipulados hasta la entrega de una instalación.
cuidadoso con la energía y los recursos. Estas
ventajas de los molinos LOESCHE son cada vez
Nuestra norma es: “cada instalación de molienda
más relevantes para el creciente tamaño de las
LOESCHE debe ser una instalación de referencia”.
instalaciones y para potenciar el ahorro de la energía
primaria.
Molino vertical de rodillos
LOESCHE LM 56.3+3 CS
Settat, Marruecos, 2006
4
Forman parte de nuestras principales competencias:
su mayor parte para molino(s) para materias
primas destinadas a la fabricación de cemento
Planificación y construcción de instalaciones
de molienda llave en mano para clinker de
cemento y escoria de alto horno
Conceptos de instalaciones a medida desde la
planificación hasta la puesta en marcha
Resolución de problemas individuales
mediante una técnica de procesos optimizada
y clinker de cemento, hasta reductores de
molinos idénticos
Servicio al cliente, para conseguir un
funcionamiento seguro de la instalación;
Disponibilidad ilimitada para el suministro de
piezas de repuesto
Certificación según la norma EN ISO 9001: 2000.
Soluciones con componentes comunes
mediante componentes intercambiables en
LM 56.3+3 Molino CS en construcción
Xin Zhou Clinker, China, 2007LM
Molino vertical de rodillos
LOESCHE LM 46.2+2 S,
Purfleet, Gran Bretaña, 2001
2007LM 56.3+3 Molino CS en construcción,
Ras al Khaimah, Emiratos Árabes Unidos, 2007
5
Principio de trabajo, estructura y función
Principio de trabajo de los molinos
LOESCHE CS
Para la molienda de clinker de cemento y de escoria
de alto horno se requieren principalmente altas
fuerzas de compresión con mínimas fuerzas de
Master- und Support-Walze
der LOESCHE 2+2 und 3+3
Technologie
El material a moler se tritura en el molino LOESCHE
cizallamiento debido a la diferente estructura del
entre el plato rotatorio del molino y los rodillos de
material, en comparación, p.ej., con la piedra caliza
molienda fijos.
o el carbón.
La molienda se realiza, en primer lugar, mediante
Esto se consigue mediante una geometría
fuerza de compresión y, en segundo lugar, por fuer-
específica de los rodillos (anchura de rodillos
za de cizallamiento.
mínima) y una mayor separación del rodillo respecto
del centro del cuerpo del molino.
En comparación con la molienda de materias primas
destinadas a la fabricación de cemento, carbón y
Los productos molidos a generar se diferencian de
otros minerales, por razón de la molienda más fina
los materiales elaborados hasta ahora, en molinos
de escoria de alto horno y clinker hay que tener en
verticales de rodillos, principalmente por el tamaño
cuenta nuevos parámetros:
de grano requerido y por su elevada densidad.
–
granulometría del material de alimentación de
Los productos ultrafinos no pueden ser generados
aproximadamente 0 a 5 mm de diámetro.
sin unas medidas dirigidas a evitar elevadas
–
granulometría del clinker, de alimentación, en
vibraciones en el molino vertical.
tamaños e 0 a 25 mm de lado, situándose su
mayor parte entre 50 micras y 100 micras, es
El polvo aireado se comporta físicamente como un
decir, en el rango de granulometría del producto
fluido debido a las condiciones de rozamiento. La
molido de harina cruda de cemento.
preventilación y precompresión que cada rodillo
–
el clinker de cemento está seco y templado, es
debe llevar a cabo para preparar su propio lecho
decir, la temperatura suele ser > 100°C.
de molienda, hacen inevitables las vibraciones
–
la finura del producto terminado se encuentra en
durante estos procesos.
el rango del tamaño de grano de 2 µm a 50 µm.
Los ejes de los rodillos, con una inclinación de
15° respecto a la horizontal del plato de molienda,
propician un triturado óptimo con un desgaste
minimizado.
Principio de trabajo de los sistemas LOESCHE 2+2 / 3+3 con rodillos Master y Soporte
Alimentación de material
Rodillo M
Rodillo S
Movimiento de material y plato de molienda
Precompresión
Aireación
6
Compresión, molienda
Expansión
Estructura del molino LM-CS
La novedad en los molinos de clinker y de
escorias de alto horno:
Con el innovador concepto del molino LM-CS se
resuelven los problemas de vibración.
Una presión específica de molienda claramente
más elevada
Unos rodillos de diferentes tamaños realizan en la
Presión de molienda variable
molienda fina funciones separadas: preparar y moler.
Elevación de la presión de molienda en función
de la superficie específica según Blaine
Se mantiene el conocido principio básico del
Rodillos emparejados en sistema "M + S"
molino LOESCHE con el sistema de módulo
Nueva denominación p. ej. “LM 56.2+2 CS” o
patentado en 1970:
“LM 56.3+3 CS” según el número de pares de
Módulo de rodillos M
rodillos empleados (C = Cement; S = Slag)
Rodillos cónicos con pista plana
Guiado individual de cada rodillo por su balancin
Cada balancín esta guiado con precisión por
medio de rodamientos sobre su soporte en su
Mínima velocidad diferencial del rodillo de
molienda al plato de molino
Movimiento limpio de rodadura del rodillo S
Mínimo desgaste específico en la molienda fina;
pedestal en el que se encuentra integrado su
reforzamiento con metales resistentes a la abra-
sistema hidráulico
sión de las piezas de molienda en el molino,
Sistema hidráulico para cada balancín de
rodillos
Camisas de los rodillos y pista de molienda
situadas a una distancia paralela
posibilidad de instalación de un dispositivo para
soldadura por recargue de pistas y camisas.
Propulsión mediante accionamiento auxiliar integrado en el mecanismo principal
Sin contacto metálico de los elementos
moledores con el plato del molino, ya se encuentre este vacío o en carga, mediante
topes mecánicos.
Rodillos M y rodillos S en posición de trabajo
Módulo de rodillos S
7
Tope para rodillos S para regulación mecánica
de su altura
Eliminación, por centrifugado continuo, durante
el proceso de molienda, de las partículas de
acero, de la escoria de alto horno, lo que
representa un claro aumento de la duración de
las piezas de molienda.
Calidad del producto constante a lo largo de
la vida de las piezas de molienda mediante el
ajuste y conservación de la distancia entre
rodillos y pista de molienda (geometría de
contacto constante)
Rodillos S más pequeños que los rodillos M,
puesto que sólo se utilizan para la preparación
Separación de tareas: los rodillos S preparan la
formación de lecho de molienda, los rodillos M
trituran, de este modo se provocan pocas vibraciones en el proceso de molienda
Los rodillos M y los rodillos S a pesar de sus
diferentes dimensiones se pueden voltear con el
mismo utillaje hidráulico auxiliar para un servicio
rápido y sencillo desde el cuerpo del molino.
El sistema de módulos del molino para cemento y
escoria de alto horno se complementa con el
nuevo módulo de rodillo S.
Aberturas de salida para impurezas
El módulo de rodillo S está constituido por las
siguientes partes, palanca, sistema de presión
hidroneumática y apoyo en la tapa de la carcasa.
Debido a su sencilla estructura y a las mínimas
fuerzas que hay que transmitir, este “módulo
de rodillos S” con sus grupos constructivos se
constituye como una unidad funcional completa.
Los componentes esenciales, como balancín,
rodillos, sistemas hidráulicos, soportes de
rodillos, etc., en los sistemas modulares
LOESCHE son intercambiables entre tamaños
de molinos similares, para la molienda de
cemento y de materias primas destinadas a la
fabricación de cemento.
¡Los reductores de molinos de tamaños similares
para la molienda de cemento y de materias
primas destinadas a la fabricación de cemento
pueden constituirse de modo idéntico!
Aberturas de salida para impurezas
Soldadura de la camisa del rodillo del molino
8
Accionamiento auxiliar
LM 46.2+2, Carboneras, España
Tope
Rodillo M: Balancín en posición de trabajo
Mangueras hidráulicas de alta presión
Acumuladores de burbujas
Rodillos S: balancín en posición de trabajo
Cilindro hidráulico
9
15
1
2
13
14
4
6
5
11
3
10
7
12
18
20
19
17
10
21
16
9
8
Funcionamiento del molino
El material de alimentación se suministra al molino
El molino se acciona mediante un motor eléctrico
bajo la esclusa rotativa,
17
por un tubo de bajada
1
sobre el centro del plato giratorio de molienda
3
.
por un reductor vertical
16
. No son necesarios
motores con un par de arranque alto. Un cojinete
Las partículas magnetizables se separan magnéti-
de empuje en la parte superior del reductor absorbe
camente del material de alimentación antes de la
las fuerzas del rodillo.Antes del arranque del
esclusa
accionamiento del molino,los rodillos M se levantan
1
y se retiran por un chute desviador
2
de desviación. El material de molienda se desplaza
hidráulicamente del plato del molino.Para ello, la
sobre el plato del molino bajo el efecto de la fuerza
presión de aceite en el cilindro hidráulico se invierte
centrífuga hasta el borde del plato y llega de este
al lado opuesto por el lado del sistema hidráulico.
modo bajo los rodillos de molienda M
De este modo el molino puede arrancar vacío o lleno
4
suspendi-
dos hidroneumáticamente. Estos trituran el material
con un par de arranque mínimo, casi 40% del par de
de molienda, mientras los rodillos S más pequeños
funcionamiento. Gracias al tope y a la elevación
5
, que funcionan entre los rodillos M correspon-
automática de los rodillos M
4
, tampoco se produce
dientes, favorecen la preparación del lecho de
ningún contacto metálico entre los elementos
molienda mediante la ventilación y la precompresión.
de molienda cuando el molino arranca en vacio. No
Los rodillos se elevan al rodar sobre el lecho de
es necesario un, “accionamiento auxiliar” para el
material. De este modo se desvía la unidad funcional
arranque en marcha lenta. Los rodillos soporte
de rodillo M
tambien se encuentran levantados cuando se
4
, balancín
6
, palanca
del cilindro de sistema hidráulico
8
7
y pistones
. El pistón elimina
5
arranca el molino. Las piezas de molienda
el aceite de la cámara superior del cilindro en
sometidas al desgaste, como son las camisas de
acumuladores de vejiga
rodillos y segmentos del plato (pista de molienda)
9
llenos de gas: El
aceite contenido en la cámara superior del cilindro
del molino, se pueden cambiar rápidamente de
es transferido a los acumuladores de vejiga. Las
modo sencillo. En los casos en los que, en la cama
vejigas de goma llenas de nitrógeno de los acumula-
de molienda haya materiales difíciles de moler, en
dores se comprimen y funcionan como resortes de
exceso ( partículas de hierro de escoria de alto
gas. El tope
horno) y se produzcan desgastes locales de las
10
evita el contacto entre rodillo de
molienda y pista. El material molido por los rodillos M
piezas de molienda, es posible acoplar dispositivos
sale despedido por la rotación del plato hacia fuera.
móviles de soldadura, que desde el interior del
En la zona de la corona de álabes
molino, pueden recargar con metales duros las par-
plato de molienda
12
3
11
, que rodea el
, la corriente de gas (caliente)
dirigida hacia arriba recoge la mezcla de material
molido y lo transporta hasta el separador
separador
13
. El
tes desgastadas. Un accionamiento auxiliar realiza la
propulsión de las piezas de molienda en la soldadura
con un mínimo consumo de corriente. Los molinos
, conforme a su regulación, rechaza el
LOESCHE para la molienda exclusiva de escoria de
material grueso. Este cae en la recirculación interna
alto horno poseen dispositivos para retirar continua-
14
13
sobre el plato de molienda
3
para volver a ser
mente las partículas de hierro. Este método prolonga
aplastado por los rodillos. El producto terminado
sensiblemente la vida de las piezas de molienda
pasa el separador y abandona el molino LOESCHE
entre recargues.
con la corriente de gas
15
.Durante la molienda de
cemento mezclado y escoria de alto horno húmeda
se evapora de modo espontáneo el agua contenida
en el material de alimentación mediante el contacto
íntimo con la corriente de gas caliente. Por esto, ya
en la cámara del molino se alcanza la temperatura
de salida del molino deseada de 80°C a 130°C como
máximo.El cemento Portland de clinker puro con
anhidrita añadida se muele en el molino LOESCHE
sin gas caliente, excepto en la fase inicial. En este
caso el escaso contenido de agua se evapora
mediante el calor de la molienda.
11
Dimensionado - Medidas - Series Potencias de accionamiento
Los siguientes parámetros son decisivos para el
Continúan aplicándose los grupos y elementos
dimensionado de los molinos LOESCHE CS
constructivos comprobados en la práctica de
– molturabilidad
molinos de material destinados a la fabricación
– humedad y
de cemento.
– finura del producto.
En la siguiente tabla se encuentra la serie de los
– La presión específica de molienda es
molinos para cemento y para escoria de alto horno.
aproximadamente de 30 a 40% más elevada
Estas versiones siguen el principio “M + S” (con
que con los materiales destinados a la
rodillos maestros y de soporte) según el esquema
fabricación de cemento.
de disposición “n + n”, es decir “2 + 2” ó “3 + 3”
– Se mantiene el principio de molienda.
para el número de los rodillos M y S.
– Se conserva la formación del accionamiento,
constituido por motor, acoplamiento y reductores
Es factible el desarrollo de unidades aún mayores
con un cojinete de empuje axial.
con una capacidad de producto terminado más ele-
– En casos específicos de pedido simultáneo
vada. Conforme a los módulos aplicados ya en la
de un molino para materias primas y un molino
práctica tanto para los rodillos M como para los
para cemento se pueden emplear reductores
rodillos S, se pueden realizar de modo sencillo solu-
completamente idénticos para ambas aplicaciones.
ciones para molinos del diseño “4 + 4”.
En consecuencia, no sólo las medidas de conexi-
Este modo sería la transmisión consecuente del
ón son iguales sino también la potencia instalada,
desarrollo de tamaños de molinos para material des-
la velocidad de accionamiento y de salida, el
tinado a la fabricación de cemento a molinos para la
acoplamiento y el motor del molino.
molienda fina de clinker y escoria de alto horno.
Serie LM - CM con datos de dimensiones, capacidad de producto terminado y potencia de accionamiento (valores aproximados)
A* –
LM 69.3+3
13,5
20,0
13,5
20,0
11,5
19,0
11,0
17,5
10,5
16,0
9,5
15,0
8,5
13,0
3.750 KW
LM 46.2+2
3.150 KW
LM 41.2+2
2.500 KW
LM 35.2+2
1.600 KW
0
50
A
100
150
200
250
300
350
basto
– Ordinary Portland Cement
GGBS 4.200 cm2/g – Ground Granulated Blast Furnace Slag
12
22,5
4.300 KW
LM 48.3+3
fácil
14,5
4.650 KW
LM 56.2+2
difcil
Molturabilidad
23,0
5.300 KW
LM 53.3+3
OPC 3.200
16,0
6.600 KW
LM 56.3+3
cm2/g
[m]
7.800 KW
LM 63.3+3
Finura
fino
H
[m]
Capacidad de producto terminado [t/h]
* necesidad de área
Algunas condiciones técnicas de proceso, el merca-
También en el montaje de reductores se aplica
do y el deseo del cliente decidirán la realización.
consecuentemente la construcción modular de
modo similar a los molinos LOESCHE.
Los accionamientos se han tenido que adaptar
Ésta permite otros aumentos de rendimiento sin
evidentemente al crecimiento del tamaño de los
desarrollar un nuevo concepto constructivo.
molinos LOESCHE.
Molino vertical de rodillos LOESCHE LM 56.2+2,
Ras al Khaimah, VAE, 2007
Molino vertical de rodillos LOESCHE LM 35.2+2,
Rouen, Francia, 2003
Molino vertical de rodillos LOESCHE LM 46.2+2, Dunkirchen,
Francia, 2005
Molino vertical de rodillos LOESCHE LM 46.2+2,
Bilbao, España, 2004
13
Materias primas para moler
Molino vertical de rodillos
LOESCHE LM 35.2+2,
Fos sur Mer, Francia, 1995
El cemento es un material de construcción que se
Son cada vez más utilizadas para la fabricación de
endurece debido a unas reacciones químicas con
clinker materias primas secundarias, que se originan
agua y permanece duradero y resistente tanto al aire
como residuos de otras producciones industriales,
como al agua.
como
El clinker es el elemento esencial del cemento
–
lodos calizos de tratamientos de agua potable,
–
cenizas volantes de centrales de carbón etc.
Portland.
Para la preservación de los recursos naturales de
Para la fabricación del clinker se utilizan materias
combustibles y materias primas, y así también para
primas naturales y secundarias.
la disminución de emisiones de dioxido de carbono,
relevantes para el clima, se emplean materias
Las materias primas
primas y combustibles secundarios, en definitiva,
–
piedra caliza
sustancias sustituyentes parcialmente del clinker
–
marga calcárea
en la molienda del cemento.
–
arcilla
–
arena, y
Este uso de sustancias sustituyentes no sólo es
–
mineral de hierro
respetuoso con el medio ambiente sino que además
constituyen la mezcla de materiales para la fabricación
tiene una razón económica, ya que estos productos
de clinker. La necesidad de materias primas es
derivados, en condiciones normales, se pueden
cubierta principalmente por fuentes naturales.
adquirir a precios considerablemente más bajos que
el clinker de cemento Portland.
La industria cementera, como sector de elevado
consumo de energía, extrema el ahorro de materias
primas primarias y combustibles.
14
La siguiente tabla muestra las sustancias sustitutivas más importantes que se utilizan como
sustitutivo del clinker en todo el mundo:
Hidráulicas latentes
Materiales que se
endurecen tras el molido fino y amasado con agua
Escoria de alto horno /
escoria granulada
con activadores alcalinos y/o sulfatados.
Puzolánicos
Materiales que contienen poco
óxido de calcio, no se endurecen automáticamente
y para endurecerse precisan, por tanto, de otro
Puzolana natural / cenizas volantes /
escoria de caldera polvo de sílice /
ceniza de cáscara de arroz
material que tras el amasado con agua desprende
Ca (OH)2.
Inertes
Materiales (o rellenadores) que no
Piedra caliza
participan o sólo mínimamente en la reacción de
fraguado. Estos complementan esencialmente la
combinación de tamaños de los granos, rellenan los
espacios huecos entre los materiales, reducen la
necesidad de agua de amasado y compactan la
estructura.
Escoria de alto horno (HS, GBFS): La escoria
granulada y vítrea solidificada se origina en la
producción de hierro bruto en el alto horno como
producto derivado. Está compuesta de extractos
de mineral de hierro, ceniza de coque y, en su caso,
suplementos como piedra caliza. La escoria
abandona el alto horno como fusión viscosa
con una temperatura entre 1350°C y 1550°C
aproximadamente.
Para su fabricación para su aplicación en el cemento
es necesario un enfriamiento rápido. La escoria fluida
se enfría tan rápidamente en el baño de agua que se
solidifica principalmente con textura vítrea.
La escoria de alto horno granulada está compuesta por granos astillados de tamaños entre
0,3 y 5 mm aproximadamente y puede tener un
contenido de agua de hasta un 30%.
Tras el drenaje previo, la escoria de alto horno llega
al molino con contenidos de humedad < 15%.
La puzolana natural con mayor relevancia
económica son los residuos de cenizas volcánicas.
Su nombre deriva de la localidad italiana Pozzuoli, a
orillas del Vesubio. Su capacidad de reacción se
debe a su elevado contenido en vidrio. Entra las
puzolanas se encuentra el trass del Rhin.
Puzolanas artificiales: cenizas volantes (FA,
Pozzolan)
Es el residuo de la combustión de grano fino polvo
de carbón en la caldera; la mayor parte (80% aprox.)
del residuo de combustión se elimina de la cámara
de combustión con el humo y se separan por filtros
electrostáticos, filtros tubulares o ciclones. El resto
del residuo de la combustión es la escoria de caldera, que se origina en el suelo de la cámara de
combustión y se retira de ahí con un dispositivo rascador. Se distinguen las cenizas volantes de hulla y
de lignito. Las cenizas volantes tienen partículas
principalmente esféricas, en la mayoría de los casos
solidificadas con textura vítrea, y se caracterizan
por un elevado porcentaje de SiO2 y AI203.
El polvo de sílice se origina en la obtención de
silicio y aleaciones de silicio en los hornos de arco
eléctrico. El polvo de sílice está compuesto
esencialmente de dióxido de silicio SiO2 amorfo de
grano muy fino.
Ceniza de cáscara de arroz: las cáscaras,
que se originan en la elaboración del arroz en
grandes cantidades se queman y se utilizan para
obtener energía. La ceniza que se produce en este
proceso contiene más de un 90% de dióxido de
silicio. Cuando la temperatura de combustión no
supera los 600°C, este dióxido de silicio se
encuentra principalmente en estado amorfo y en
forma de partículas irregulares de grano muy
fino, con una elevada capacidad de reacción
puzolánica.
15
Compuestos de sulfato de calcio, importantes como
reguladores de la solidificación, se utilizan en diferentes
formas:
– yeso (CaSO4 . 2H2O)
– semihidrato (CaSO4 . 0,5 2H2O)
– anhidrita (CaSO4)
– o mezclas de estos.
Clinker
Escoria de alto horno
Mineral dehorno
Arcilla
Piedra caliza
Yeso natural
Arena de sílice
Cenizas volantes
Junto a materiales naturales de CaSO4, estos
se originan también como producto derivado en
determinados procesos industriales.
Para satisfacer los requisitos de calidad de la
industria de materiales de construcción, es
necesario conocer con precisión el comportamiento
del material de las sustancias que deban molerse
por separado o en mezclas. Existen grandes
diferencias dependiendo de su origen y de su
composición química. Esto se refleja sobre todo en
el triturado (molienda) en el consumo específico de
energía y en el desgaste de las piezas de molienda.
Mediante test de molienda se obtienen datos
cuantitativos al respecto.
Para el dimensionamiento de los molinos se aplican
dos procedimientos de prueba esenciales, para la
determinación de los parámetros de molturabilidad:
Prueba de molido 1: instalación de molienda del
Technikum de LOESCHE en funcionamiento continuo:
determinación del factor de molturabilidad de
LOESCHE “MF”.
Prueba de molido 2: conjunto de aparatos ZEISEL
en el proceso por lotes: determinación de la moltur-
El test de ZEISEL se debe emplear cuando
abilidad según ZEISEL [kWh/t].
exista sólo una cantidad mínima de una muestra
representativa de material de molienda, que no
El test de LOESCHE se utiliza siempre que se
basta para la molienda en la instalación de
disponga de cantidades suficientes de material de
molienda del Technikum de LOESCHE.
molienda.
Frecuencia de las muestras probadas [%]
Molturabilidad según Zeisel del clinker y escoria de alto horno con 3300 cm2/g
Cantidad de las muestras probadas:
30
Clinker: 159
Escoria de alto horno: 140
25
20
Clinker
Escoria de
15
alto horno
10
5
0
20
30
40
50
60
cantidad específica de trabajo requerida según Zeisel a 3300 cm2/g [kWh/t]
16
La instalación de molienda completa con
sus componentes
Las instalaciones de molienda que utilizan molinos LOESCHE, para
puede funcionar con aire fresco parcial o totalmente, de modo que
la molienda de cemento y de escoria de alto horno, se caracterizan
se consiga un efecto refrigerante. Con una temperatura del clinker
especialmente por su sencilla estructura.
de 150°C, por ejemplo, se puede regular a una temperatura de
14
25
90°C tras el molido reduciendo el gas de recirculación y aumentando
El material de alimentación del molino se carga por la cinta de
la proporción de aire fresco.
27
6
alimentación, cuya capacidad es regulable. En el recorrido del
material hasta el molino se encuentra un imán de elevación y un
De este modo se puede ejercer influencia sobre la temperatura del
detector de metales para separar las grandes piezas de metal. El
cemento y, por tanto, sobre la calidad del cemento.
26
7
material accede al molino por una esclusa celular. Las esclusas
16
celulares, que sirven como cierre del aire, han sido diseñadas de
El material que cae por la corona de álabes al canal circular
modo especial, teniendo en cuenta las propiedades abrasivas del
(rechazo) se evacúa automáticamente y se transporta por una
clinker y de la escoria de alto horno, la tendencia a aglomerarse de
cinta transportadora y un elevador de cangilones a un pequeño
la escoria húmeda y de los yesos sintéticos, así como el elevado
silo con una capacidad de 5 m3 aproximadamente. Este silo
contenido de agua de aditivos, como p.ej. de los puzolanos. Las
está sobre unas células de carga que controlan el transportador
esclusas celulares poseen protección de desgate y pueden calen-
de evacuación de modo que el nivel de llenado del silo permanezca
tarse con gas de proceso.
constante. Esta regulación interviene también en el control del
4
9
20
flujo del producto de manera que el suministro de material de
En el molino se muele el material y, en su caso, se seca. Los
alimentación al molino se pueda mantener constante como la
molinos “n+n” disponen de dos entradas de gas. El gas de
suma de producto y material de rechazo. En la molienda de
proceso se distribuye de modo uniforme por la cámara del molino
escoria de alto horno hay instalado un tambor magnético en el
a través de dispositivos de conducción regulables. Después de
transporte del rechazo para separar las partículas de hierro.
abandonar el plato de molienda, el material molido junto con el
gas es conducido al separador. El producto en forma de polvo
La ventaja esencial de las instalaciones de molienda, LOESCHE,
sale del molino y es separado en un filtro situado a continuación.
consiste en el hecho de que el proceso de molienda se lleva a cabo
La arenilla separada cae junto con el producto sobre el plato de
dentro del sistema cerrado molino-filtro, sin que sean necesarios
molienda.
medios externos para transporte del producto final.
17
17
17
8
19
Consiguientemente los costos de mantenimiento, de los equipos
Gracias a la elevada eficacia del filtro, el ventilador del molino
de transporte, son inexistentes así como tampoco son necesarios
dispuesto a continuación no requiere ninguna protección de
las instalaciones para su desempolvado.
21
26
desgaste. Por lo general está equipado con un accionamiento
con velocidad variable.
17
23
Las máquinas pesadas, como el molino y el ventilador, que
provocan cargas dinámicas, están asentadas sobre fundamentos
El calor necesario para el secado de los materiales de molienda
propios. De esta forma la estructura metálica se limita a una
se controla por medio de un circuito de regulación, es decir, la
construcción de soporte para el filtro y para los dispositivos de
temperatura después del molino se mantiene constante. La
alimentación. La mayoría de las instalaciones efectuadas hasta
energía térmica requerida puede obtenerse de diferentes fuentes.
ahora se han construido con estructuras abiertas, es decir, sin
Se rehúsa a emplear un generador de gases calientes separado
un edificio que albergue el molino.
24
10
cuando se dispone de suficientes gases de desecho calientes
generados por otros procesos, como p.ej. aire de escape de la
Si, no obstante, se requiere un edificio para la instalación de
refrigeración del cemento, gases de desecho del precalentamiento
molienda, debido al reducido nivel acústico del molino el coste del
de grandes generadores diesel, etc. El proceso de secado en
aislamiento contra el ruido es mínimo en comparación con una
la molienda de clinker de cemento con yeso no requiere ningún
instalación con molino de bolas.
suministro adicional de calor.
Junto a los molinos, LOESCHE diseña también separadores,
La mayor parte del gas de proceso se reconduce al molino para
utilizar su calor; la parte restante sale de la instalación por una
chimenea.
El dispositivo de recirculación del gas al molino tiene una válvula
de aire. Si el clinker alcanza una temperatura elevada, la instalación
generadores de gases calientes y esclusa de rueda celular.
1 Silo para alimentación de
material* (materiales húmedos)
2 Silo para alimentación de
material* (clinker, material
seco)
3 Báscula en cinta
transportadora*
4 Cinta transportadora
5 Separador magnético*
6 Detector de metales
7 Dispositivo de separación de
2 vías
8 Colector de material erróneo
9 Esclusa celular
10 Molino LOESCHE
11 Esclusa celular*
12 Tubería de aire barrido con
ventilador*
13 Inyección de agua*
14 Ayuda a la molienda
15 Silo para alimentación de
material seco con elevada
finura, especialmente ceniza
volante*
16 Filtro
17 Esclusa de descarga del
producto
18 Medición de corriente de gas*
19 Ventilador de gas de proceso
20 Chimenea con clapeta
21 Tubería para gas de retorno
con clapeta
22 Válvula de aire*
23 Generador de aire caliente
24 Sistema de rechazos
25 Elevador de cangilones
26 Dispositivo de separación de
2 vías
27 Separador de tambor
magnético
* Con esta perspectiva no es visible.
18
15
25
14
26
20
16
18
M
19
M
M
1
1
1
1
27
2
M
M
M
6
M
M
M
M
8
M
17
M
7
21
M
M
17
M
3
3
3
3
5
3
M
M
8
4
5
M
6
M
M
M
7
M
9
8
M
M
11
11
10
M
4
22
9
13
23
12
24
1 Silo para alimentación de
material (materiales húmedos)
2 Silo para alimentación de
material (clinker, material
seco)
3 Báscula en cinta
transportadora
4 Cinta transportadora
5 Separador magnético
6 Detector de metales
19
7 Dispositivo de separación de
2 vías
8 Colector de material erróneo
9 Esclusa celular
10 Molino LOESCHE
11 Esclusa celular
12 Tubería de aire barrido con
ventilador
13 Inyección de agua
14 Ayuda a la molienda
15 Silo para alimentación de
material seco con elevada
finura, especialmente ceniza
volante
16 Filtro
17 Esclusa de descarga del
producto
18 Medición de corriente de gas
19 Ventilador de gas de proceso
20 Chimenea con clapeta
21 Tubería para gas de retorno
con clapeta
22 Válvula de aire
23 Generador de aire caliente
24 Sistema de rechazos
25 Elevador de cangilones
26 Dispositivo de separación de
2 vías
27 Separador de tambor
magnético
7
Separador dinámico LOESCHE
modelo LSKS
Este equipo puede separar partículas de hasta
4
1µm de tamaño (y generar residuos de criba de
1 % R 10µm). Gracias a sus componentes mecánicos
en combinación con parámetros de influencia
3
técnicos de proceso, éste puede producir varias
5
distribuciones de tamaños de grano.
2
El separador LSKS es capaz no sólo de trabajar
6
selectivamente y de generar distribuciones del grano
de ancho de banda estrecho, sino también de ancho
1
de banda amplio.
La corriente de gas y de partículas, que asciende
desde el molino, es conducida a través de un
conjunto de paletas guía
2
hasta la cámara de
Estructura:
separación. La mezcla de gas y sustancia sólida
circula hasta la cámara entre la corona de paletas
guía
2
y el rotor con paletas de separación
3
,
que gira concéntricamente, gracias a la selección
de la posición de las clapetas.
1
Cono de arenilla
2
Aparato de guía
3
Rotor con listón
4
Eje del rotor
5
Carcasa
6
Resbaladera de
alimentación de
material
7
Descarga de producto
El rotor al girar acelera la mezcla de gas y
sustancia sólida suministrada de modo tangencial.
La fuerza centrífuga que se produce despide la
granulación superior.
Mediante la selección de la velocidad del rotor en
combinación con la corriente de gas y su dirección
de soplado se puede regular el diámetro del grano
de separación en límites amplios.
Una particularidad de este tipo de separación es
el continuo separado de las corrientes de particulas
rechazadas por el rotor. Cuando éstas salen
LSKS en un LM 56.3+3
LSKS para un LM 56.2+2 en fabricación
Rotor de un LSKS con listones intercambiables
Accionamiento separador LSKS
despedidas hacia fuera por la fuerza centrífuga en
la abertura circular, vuelven a ser sopladas por la
corriente de gas dirigida hacia arriba y hacia adentro.
De este modo se desintegran más fácilmente las
partículas aglomeradas, de modo que siguen la
corriente del producto como granos individuales
y no vuelven a caer al plato de molienda con las
arenillas, como aparente granulación superior.
21
Generador de gases calientes LOESCHE
SITUACIONES DE PARO DE EMERGENCIA y
al arrancar y parar se puede prescindir de una
Estructura
1
Quemador
2
Combustible
3
Aire de combustión
4
Mufla del quemador
5
Caja espiral
6
Camisa perforada
7
Abertura circular
8
Camisa de protección
9
10
CHIMENEA DE EMERGENCIA
3
1
–
facilidad de acceso para inspección
–
desgaste mínimo
–
breves tiempos de montaje, peso mínimo,
necesidad mínima de espacio, montable en
instalaciones existentes, también para los
2
hogares LOMA más grandes se realiza el
premontaje completo
Los hogares LOMA siguen un desarrollo continuo
4
y responden a los estándares técnicos actuales.
5
Control de
temperatura
Hasta la fecha se han puesto en funcionamiento
más de 600 generadores de gas caliente (de este
tipo constructivo) para una capacidad térmica de
Salida de gas caliente
100 kW a 64.000 kW.
Los generadores de gases calientes de LOESCHE
se utilizan allí donde se precisan gases calientes
para el secado directo, por ejemplo en la industria
7
9
cementera, centrales eléctricas, acerías, industria de
piedra y tierra, minería, industria maderera, produc8
6
ción de piensos y en el sector químico.
Modo de actuación
El caudal volumétrico de gas de proceso que entra
por la cámara espiral
5
, como consecuencia de la
conducción del flujo, enfría tanto la camisa de protección
8
como la camisa perforada
6
. El gas de
proceso entra en el interior de la cámara de com10
bustión a través de la abertura circular
7
y de las
perforaciones de la camisa perforada y ahí se mezcla con los humos calientes de la combustión.
El hogar - una cámara de combustión de acero
Simultáneamente las llamas y los humos calientes
resistente al calor con mufla de quemador -
se alejan de la camisa perforada.
desarrollado por LOESCHE a mediados de los años
Medios calefactores
60, es conocido en el mercado con el nombre de
–
gas natural, biogás, gas de coque, gas tragante y
–
aceites ligeros y densos, polvo de carbón vege-
hogar LOMA. Desde hace décadas, el hogar LOMA se
utiliza a nivel mundial en los más variados procesos
térmicos para configurar los procedimientos de
forma óptima en cuanto a la técnica del calor.
–
la cámara de combustión está compuesta por
–
al arrancar el generador de gases calientes, es
aceros, no requiere camisa refractaria
posible pasar directamente al estado de plena
carga, debido a que no es necesario proceder a
ningún calentamiento de refractario
–
formidable resistencia al cambio de temperatura
y adaptación sin demora del rendimiento a
rápidos cambios de carga
–
la elevada velocidad de refrigeración de la
cámara de combustión impide una sobrecarga
térmica de unidades posteriores, en
22
otros gases pobres
tal y polvo de lignito
Hogar LOMA modelo LF 25 con un quemador de gas natural
en la instalación central de molienda para escoria de alto
horno, Dunkirchen, Francia, 2005
Esclusa celular LOESCHE
La carga del molino LOESCHE modelo CS se realiza
a través de un transportador celular, para evitar la
infiltración de aire en el interior del molino.
La alimentación del material se realiza de modo
continuo desde arriba a través de la tolva de
carga en cada celda de la rueda celular, que gira
lentamente. Para reducir el desgaste producido por
el material de alimentación abrasivo, la velocidad
tangencial es mínima y el nivel de llenado está
limitado al 40%. Unos listones selladores en la rueda
celular evitan que haya demasiada separación hasta
la placa de desgaste de la carcasa.
La descarga se realiza hacia abajo en la tolva de
alimentación del molino.
Para evitar pegaduras, la rueda celular se puede
calentar haciendo circular por su interior los gases
calientes del molino. Es fácil de desmontar con fines
de mantenimiento.
23
El Technikum de LOESCHE –
Centro para estudios de materiales de
molienda, investigación y desarrollo
Ensayos de molienda estándar calibrados para el dimensionado del molino
Para la realización eficaz de ensayos de molturabilidad estándar, en el Technikum de LOESCHE se dispone de 3 instalaciones de molienda de laboratorio
LOESCHE dispone de una dilatada experiencia en
LM 3.6 perfectamente equipadas.
el dimensionado de instalaciones de molienda.
La condición más importante para el correcto
dimensionado de instalaciones de molienda es el
conocimiento exacto de las propiedades del material
que se desea moler.
Los índices más importantes de un material de
molienda son la molturabilidad LOESCHE y la cantidad específica de trabajo requerida con respecto a
una finura definida. En función del origen geológico
del material de molienda, en la propia naturaleza nos
encontramos con materiales aparentemente similares
Funcionamiento completamente
automático con PLC
que presentan unas propiedades muy diferentes.
Molino de laboratorio LM 3.6
Desarrollo tecnológico mediante
ensayos de molienda realizados en
laboratorio en condiciones similares
a la práctica
Uno de los primeros pasos para la introducción de
nuevas tecnologías es el ensayo realizado en
laboratorio en condiciones similares a la práctica
En el marco de nuestros proyectos de
investigación y desarrollo:
Posibilidades de análisis:
24
Determinación de la densidad neta con pictómetro de gas
Determinación de la superficie específica según Blaine
Análisis del tamaño de partícula con el granulómetro a láser Cilas
Análisis de tamiz con tamizadora con chorro de aire Alpine
Análisis de tamiz con tamizador vibratorio Retsch
Molturabilidad según Hardgrove
Molturabilidad según Zeisel
Examen microscópico con equipo Zeiss Stemi SV11
Armarios secadores para determinación de la humedad
Análisis del carbón (Cfix, componentes volátiles, contenido en cenizas)
se estudian materiales de molienda nuevos
para futuros segmentos de mercado;
se determinan ajustes de molino optimizados
para productos especiales;
se optimizan componentes y conexiones
de instalaciones;
se prueban materiales y conceptos de desgaste
nuevos.
La estructura de nuestra instalación de molienda de
ensayo permite simular diferentes funcionamientos y
conexiones de instalación en laboratorio.
LOESCHE – presente en todo el mundo
LOESCHE es una empresa dirigida por sus
Ésta garantiza que también puedan utilizarse de
propietarios y orientada a la exportación, que fue
inmediato los conocimientos y desarrollos más
fundada en 1906 en Berlín y hoy en día opera a nivel
actuales para proyectos propios.
internacional con filiales, delegaciones y agencias.
Nuestras filiales y delegaciones juegan un papel
Nuestros ingenieros desarrollan continuamente
esencial en el análisis, procesamiento y resolución
nuevas ideas y conceptos individuales para las
de la problemática específica del proyecto de
tecnologías de los molinos y procedimientos de
nuestros clientes.
tratamiento para beneficio de nuestros clientes.
Su competencia se fundamenta, principalmente, en
nuestra red internacional de gestión de información.
Germany
Spain
Loesche GmbH
Loesche Latinoamericana S.A.U.
Hansaallee 243
Calle José Lázaro Galdiano
40549 Düsseldorf, Germany
4 - 6.° Izda
Tel. +49 - 211 - 53 53-0
28036 Madrid, Spain
Fax +49 - 211 - 53 53-500
Tel. +34 - 91 - 458 99 80
Email: [email protected]
Fax +34 - 91 - 457 10 17
www.loesche.com
Email: [email protected]
www.loesche.es
Brazil
Loesche Equipamentos Ltda.
South Africa
Rua México 119 sl. 1004
Loesche South Africa (Pty.) Ltd.
20031-145 Rio de Janeiro, Brazil
55 Empire Road, Empire Park, Block C
Tel. +55 - 21 - 22 40 79 00
2193 Parktown, South Africa
Fax +55 - 21 - 22 20 94 40
Tel. +27 - 11 - 482 29 33
Email: [email protected]
Fax +27 - 11 - 482 29 40
Email: [email protected]
People’s Republic of China
www.loesche.edx.co.za
Loesche Mills (Shanghai) Co. Ltd.
5 Dongzhimen South Street
USA
Room 817-818, CYTS Plaza
Loesche America, Inc.
100007 Beijing, R.O.C
20170 Pines Boulevard, Suite 301
P. R. of China
Pembroke Pines,
Tel. +86 - 10 - 5815 - 6205
Florida 33029, USA
Fax +86 - 10 - 5815 - 6220
Tel. +1 - 954 - 602 14 24
Email: [email protected]
Fax +1 - 954 - 602 14 23
Email: [email protected]
India
www.loescheamerica.com
Loesche India (Pvt.) Ltd.
C-3, Sector 3
United Kingdom
Noida (U.P.) - 201301, India
Loesche Energy Systems Ltd.
Tel. +91 - 120 - 24 44 205
2, Horsham Gates
Consulte nuestra página web
Fax +91 - 120 - 42 51 623
North Street
www.loesche.com para
Email: [email protected]
Horsham, RH135PJ, United Kingdom
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Tel. +44 - 1403 - 223 101
sobre nuestras delegaciones
Fax +44 - 1403 - 223 102
en el extranjero.
Email: [email protected]
25
Minerales del clinker corroídos en
el microscopio de luz reflejada
20 µm
Minerales del clinker típicos en
el microscopio de luz reflejada
Grano de escoria de alto horno
tras granulación
20 µm
Escoria de alto horno molida
2 µm
Grano de escoria de alto
horno con fases CSH
2 µm
Cenizas volantes de hulla con
orillo de hidratación
2 µm
Fases CSH
5 µm
20 µm
Origen de las fotos: Laboratorio de microscopía electrónica, Universidad Bauhaus de Weimar
5 µm
Corte de grano de cemento con
minerales del clinker en el microscopio
de luz reflejada
800 07/2007 Printed in Germany
Cenizas volantes de hulla
20 µm
Yeso natural
20 µm
Formación de yeso con
consistencia de material
de construcción
10 µm
Cristales de carbonato de calcio
10 µm