O consumo de energia dos sistemas de moagem é um indicador-chave do seu desempenho. Atualmente, a tecnologia de moagem está a evoluir para sistemas completos sem bolas, tais como moinhos verticais ou prensas de rolos, e equipamento de maiores dimensões. Com os avanços na tecnologia do cimento, o consumo global de energia na produção de cimento apresenta as seguintes tendências:
- Moinho de bolas Era: Mais de 100 kWh/t
- Era da moagem parcial de leitos: Cerca de 90 kWh/t
- Era sem bola: Inferior a 80 kWh/t
Esta tendência indica que a tecnologia de moagem está a melhorar continuamente para conseguir um menor consumo de energia e uma maior eficiência de produção.
Métodos para reduzir o consumo de energia em sistemas de moinhos de bolas
1. O impacto dos materiais no consumo de energia do sistema de moagem
1.1 O efeito da capacidade de trituração do material
O rendimento do sistema de moagem de cimento está intimamente relacionado com a capacidade de moagem do clínquer. A composição mineral e a taxa de arrefecimento do clínquer afectam a sua moabilidade. Por exemplo, os clínqueres com elevado teor de C3S e baixo teor de C4AF apresentam normalmente uma boa moabilidade. Por outro lado, clínqueres com alto teor de C2S e C4AF levam a um maior consumo de energia. Por conseguinte, a otimização da composição mineral e das condições de arrefecimento do clínquer reduz eficazmente o consumo de energia.
1.2 O impacto da dimensão das partículas do material
A redução do tamanho das partículas do material de alimentação aumenta significativamente o rendimento do moinho, reduzindo assim o consumo de energia. Quando o tamanho médio das partículas do material de alimentação diminui de 30 mm para 2 mm-3 mm, o rendimento do moinho pode aumentar em mais de 50%. Além disso, a utilização de um processo de pré-trituração "mais trituração, menos moagem" minimiza eficazmente a sobre-moagem e melhora a eficiência do moinho.
1.3 O impacto da temperatura e humidade do material
Quando a temperatura do material de alimentação excede 80 °C, a temperatura interna do moinho pode exceder 120 °C, levando a uma redução da eficiência de moagem e a um aumento do consumo de energia. Por conseguinte, é essencial controlar a temperatura do clínquer e manter o teor de humidade entre 1,0% e 1,5% para garantir um funcionamento estável do moinho.
2. O impacto da ventilação da fábrica no consumo de energia
O aumento da ventilação dentro do moinho reduz os efeitos de amortecimento e aumenta a velocidade do fluxo de material, baixando assim a temperatura e aumentando o rendimento do moinho. A velocidade do fluxo de ar no interior do moinho deve ser mantida entre 0,9 e 1,1 m/s para evitar uma moagem excessiva e um maior consumo de energia. Além disso, melhorar a vedação do sistema para reduzir as fugas de ar é crucial para diminuir o consumo de energia.
3. Manutenção e inspeção regulares do moinho
A verificação e manutenção regulares do moinho e a otimização de parâmetros como a carga de bolas, a taxa de enchimento e a eficiência de seleção podem ajudar a manter a estabilidade do sistema e uma elevada eficiência operacional. O ajuste adequado da configuração do corpo de moagem é necessário para obter um desempenho ótimo do moinho.
4. O impacto da distribuição do tamanho das partículas na qualidade do produto e no consumo de energia
A distribuição ideal do tamanho das partículas para o cimento varia entre 3 μm e 32 μm, com partículas finas que não excedem 10%. A análise regular da distribuição do tamanho das partículas ajuda a ajustar as cargas das bolas atempadamente, melhorando a eficiência do moinho e reduzindo o consumo de energia.
Otimização de sistemas de moagem combinados
Nos sistemas tradicionais de moagem combinada, as prensas de rolos e os moinhos de bolas realizam diferentes tarefas de moagem. Ao otimizar a gestão dos moinhos de bolas, podemos reduzir eficazmente o consumo de energia e melhorar a qualidade do cimento.
- Vantagens das prensas de rolos: O aumento da pressão de trabalho da prensa de rolos aumenta significativamente o rendimento em condições de funcionamento estáveis.
- Aumento da área de superfície total das esferas de aço: O ajuste do diâmetro e da quantidade de esferas de aço aumenta a capacidade de moagem do moinho, melhorando assim a eficiência da moagem.
- Ajustamento da estrutura do moinho: O encurtamento da câmara de trituração grosseira e o aumento do comprimento efetivo da câmara de trituração fina ajudam a melhorar a capacidade de trituração fina do moinho.
Métodos para reduzir o consumo de energia em sistemas de moinhos verticais
Os moinhos verticais são equipamentos de moagem eficientes e económicos em termos de energia. O seu consumo de energia provém principalmente do motor principal e do ventilador de circulação. Seguem-se algumas sugestões para reduzir o consumo de energia em sistemas de moinhos verticais:
1. Seleção de parâmetros de energia óptimos
Os operadores devem ajustar os parâmetros operacionais com base nas tendências dos parâmetros do sistema para obter uma produção elevada e um baixo consumo de energia.
2. Utilização racional do caudal de ar do sistema
O controlo do fluxo de ar do moinho e a minimização das fugas de ar podem reduzir eficazmente o consumo de energia do ventilador de circulação.
3. Ajuste do anel de retenção de material
Verificar e ajustar regularmente a altura do anel de retenção de material evita uma retificação ineficiente devido a uma espessura incorrecta da camada de material.
4. Aumento do rendimento e da taxa de utilização do equipamento
Garantir o funcionamento contínuo do equipamento e evitar paragens desnecessárias ajuda a melhorar a estabilidade e a reduzir o consumo de energia.
Conclusão
Todos os processos e etapas da produção de cimento têm potencial para reduzir o consumo de energia. Ao otimizar o sistema de moagem de forma abrangente, podemos diminuir significativamente o consumo de energia, reduzir os custos de produção e aumentar a competitividade do mercado. Como profissionais da indústria cimenteira, o domínio das tecnologias de poupança de energia e dos métodos de gestão contribuirá para alcançar os objectivos de desenvolvimento sustentável.
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