Las plantas de carbonato de calcio molido (GCC) se enfrentan una y otra vez a la misma decisión. El molino sigue funcionando, pero el clasificador ya no mantiene un corte preciso. Las facturas de energía aumentan. Un cliente solicita un granulometría más fina y la línea actual no puede satisfacerla. En ese momento, el propietario compara dos opciones: modernizar el clasificador o reemplazar toda la línea de molienda y clasificación. El costo, el consumo de energía, la productividad y el tiempo de inactividad determinan cuál es la mejor opción.
¿Qué cambios implica la modernización de un clasificador?
Una modernización reemplaza el separador Dentro de una línea existente. El molino, el alimentador, el equipo de transporte y el sistema de recolección de polvo permanecen en su lugar. El nuevo clasificador acepta la misma materia prima y devuelve el material grueso al mismo molino.
El clasificador establece el punto de corte. Un separador desgastado o anticuado permite que el polvo fino vuelva a caer en el molino. El molino vuelve a moler producto que ya cumple con las especificaciones, y este reprocesamiento consume electricidad sin valor añadido. Una modernización consiste en instalar un clasificador con un corte más preciso, de modo que regresa menos polvo al molino y se aprovecha mejor la energía del motor para alimentar el nuevo material.
EPIC Powder Machinery fabrica dos familias de clasificadores específicamente para esta tarea. La serie ITC es un clasificador vertical de un solo rotor con un rango de corte de D97 de 5 a 200 µm. La serie HTS utiliza un rotor horizontal y cubre la clasificación ultrafina de D97 de 3 a 45 µm. Ambos se instalan en sistemas de molienda de circuito cerrado existentes y reemplazan un separador antiguo sin necesidad de realizar nuevas obras civiles ni modificaciones en los cimientos.
¿Qué cambios implica la sustitución completa de una línea de productos?
La sustitución completa de la línea implica la retirada del molino, el clasificador y, a menudo, del equipo de alimentación y recogida. La instalación comienza desde una plataforma vacía.
Este diseño reinicia el desgaste en toda la ruta. Los revestimientos del molino, las palas del clasificador, los impulsores del ventilador y las tuberías se reemplazan por completo. El proyecto también abre la puerta a un molino más grande, un clasificador multirrotor o una tecnología de molienda diferente que las instalaciones actuales no pueden albergar.
Por qué el clasificador controla la factura energética de toda la línea.
La sustitución completa de la línea implica la retirada del molino, el clasificador y, a menudo, del equipo de alimentación y recogida. La instalación comienza desde una plataforma vacía.
Este diseño reinicia el desgaste en toda la ruta. Los revestimientos del molino, las palas del clasificador, los impulsores del ventilador y las tuberías se reemplazan por completo. El proyecto también abre la puerta a un molino más grande, un clasificador multirrotor o una tecnología de molienda diferente que las instalaciones actuales no pueden albergar.
Por qué el clasificador controla la factura energética de toda la línea.
La sustitución completa de la línea implica la retirada del molino, el clasificador y, a menudo, del equipo de alimentación y recogida. La instalación comienza desde una plataforma vacía.
Este diseño reinicia el desgaste en toda la ruta. Los revestimientos del molino, las palas del clasificador, los impulsores del ventilador y las tuberías se reemplazan por completo. El proyecto también abre la puerta a un molino más grande, un clasificador multirrotor o una tecnología de molienda diferente que las instalaciones actuales no pueden albergar.
Por qué el clasificador controla la factura energética de toda la línea.
La molienda de carbonato de calcio es un proceso que consume mucha energía. El carbonato de calcio granulado ultrafino puede consumir 80 kWh por tonelada o más, y este consumo aumenta rápidamente a medida que disminuye el tamaño de partícula. La electricidad representa el mayor coste operativo en la mayoría de las líneas de producción de carbonato de calcio granulado fino.
Gran parte de esa energía se desperdicia cuando el clasificador es deficiente. Cada tonelada de polvo del tamaño adecuado que regresa al molino debe separarse nuevamente, lo que consume aire, energía del ventilador y horas de funcionamiento del motor del molino. Un clasificador con el corte adecuado y una baja caída de presión elimina ese reproceso. Por esta razón, el cambio de un clasificador suele generar un mayor ahorro energético que el que podría lograr un molino nuevo por sí solo, ya que el molino, en un circuito cerrado, dedica la mayor parte de su energía a procesar el material que devuelve el clasificador.
La brecha de costos
Una modernización cuesta una fracción del precio de una línea completa. El clasificador y su instalación suelen costar entre el 10 y el 20 por ciento del precio de una línea completa de molino y clasificador con la misma producción. El tiempo de inactividad es mínimo. La mayoría de los cambios de clasificador se completan en dos o tres días.
La sustitución completa de una línea de producción conlleva un precio mayor y una parada más prolongada. Los trabajos de cimentación, el montaje del molino y las modificaciones eléctricas y de tuberías añaden semanas al coste del equipo. Además, la planta pierde la producción que habría generado durante ese periodo, y esa pérdida de producción representa dinero real en una línea que vende cada tonelada que produce.
Energía y rendimiento: un ejemplo práctico
Consideremos una línea de acabado que produce carbonato de calcio D97 de 10 µm a razón de 4 toneladas por hora. La línea funciona 7000 horas al año, por lo que produce 28 000 toneladas. El costo de la electricidad es de US$$0.10 por kWh.
Antes de la modernización, la línea consumía 80 kWh por tonelada. El total anual es de 2.240.000 kWh, o US$224.000 en energía.
Una modernización con un clasificador HTS de alta eficiencia reduce el consumo específico de energía en un 16 por ciento. La línea consume entonces 67,2 kWh por tonelada, y el consumo anual de energía se reduce a 188.160 USD. El ahorro es de 35.840 USD al año.
El mismo clasificador nuevo a menudo aumenta el rendimiento entre un 15 y un 25 por ciento con un corte más preciso y una menor caída de presión. Cuando la planta vende esa producción adicional, el retorno de la inversión se acorta. A US$$0,12 por kWh, el ahorro de energía en la misma línea aumenta a aproximadamente US$$43.000 al año. Supongamos que la modernización cuesta US$$55.000 incluyendo la instalación. Solo el ahorro de energía amortiza la inversión en aproximadamente 18 meses a US$$0,10 por kWh. Las tarifas locales más altas acortan ese plazo. El aumento del rendimiento lo acorta aún más dondequiera que la planta pueda vender las toneladas adicionales. Los datos de la industria para las actualizaciones de clasificadores sitúan el retorno de la inversión típico entre 6 y 12 meses, porque la mayoría de los casos de modernización combinan el ahorro de energía con la producción adicional vendida.
Cuando una reforma resulta rentable
Una modernización resulta ventajosa cuando el molino aún tiene años de vida útil y ya ofrece la finura que exige el mercado. Los problemas reales residen en el clasificador: alto consumo energético, corte deficiente, exceso de material de gran tamaño que regresa al molino o un tamaño máximo que el separador actual no puede retener con la suficiente precisión. Reemplazar el clasificador soluciona estos problemas a bajo costo y con un tiempo de inactividad mínimo.
Las modernizaciones también resultan ventajosas cuando la planta necesita un corte más fino del que puede soportar el separador actual, siempre y cuando el molino pueda seguir alimentándolo. Un proceso que pasa de D97 20 µm a D97 10 µm podría requerir únicamente un clasificador de mayor velocidad, en lugar de un nuevo molino.
Cuando gana un reemplazo de línea completa
Cuando el problema reside en el molino, la sustitución completa de la línea de producción es la solución. El desgaste de los revestimientos, el agotamiento de los medios de molienda, el deterioro del cuerpo del molino o un límite de producción muy inferior a la demanda indican lo mismo: un nuevo clasificador no puede solucionar el problema de un molino que no puede alimentarlo.
También se recomienda reemplazar la planta cuando se necesita un producto de mayor calidad o un volumen mucho mayor que el que permite la estructura actual. Una mayor capacidad, un clasificador multirrotor más grande o un método de molienda diferente requieren una línea nueva, no una pieza que se pueda añadir.
Tres controles que separan los dos casos
La mayoría de las decisiones se resuelven con tres medidas.
Primero, identifique el punto de falla en la línea. Compare el corte del producto con el rango especificado por el clasificador e inspeccione el estado del molino. Si el clasificador no puede mantener el corte deseado mientras el molino funciona correctamente, realice una modificación.
En segundo lugar, calcule el precio de la energía. Lea la energía específica en kWh por tonelada y multiplíquela por la tarifa local. Los cálculos del ejemplo anterior se aplican directamente a las cifras de la planta.
En tercer lugar, compruebe si la planta puede vender más producción. El aumento de la producción solo genera rentabilidad cuando las toneladas adicionales generan margen de beneficio. Una planta con una demanda limitada obtiene menos valor de una mayor producción que una que vende cada tonelada extra.
EPIC Powder Machinery realiza pruebas de clasificación en muestras de clientes antes de especificar cualquier equipo. Este paso permite comprobar si el molino existente, junto con un nuevo clasificador ITC o HTS, alcanza el grado de corte deseado, información clave para diferenciar entre una modernización y una sustitución.
Los clasificadores de aire ITC y HTS
El Serie ITC es un clasificador de aire vertical de un solo rotor. Sus once modelos abarcan motores de clasificador desde De 4 kW a 110 kW y volúmenes de aire de De 1.200 a 150.000 m³/hEl rango de tamaño de partícula abarca D97 de 5 a 200 µmy la eficiencia de clasificación alcanza entre el 60 y el 90 por ciento. El rotor vertical procesa carbonato de calcio, caolín, talco, cuarzo y mica, y se instala directamente en sistemas de circuito cerrado con molinos de bolas y molinos de rodillos.
El Serie HTS utiliza un rotor clasificador horizontal para la clasificación ultrafina en D97 de 3 a 45 µmSe presenta en modelos de un solo rotor de tamaño 70 a 1000 y módulos multirrotor de 200/4 a 630/6. La eficiencia de clasificación se mide en... Entre el 60 y el 80 por cientoLas versiones multirrotor aumentan la producción para las líneas GCC de alto volumen.
Ambas series conforman un sistema cerrado completo con ciclón, colector de polvo y ventilador de tiro inducido, y ambas se adaptan a los circuitos existentes de la planta. La velocidad del rotor se ajusta mediante un inversor de frecuencia, lo que permite que un solo clasificador cambie de punto de corte según varíe la mezcla de productos.
Para una planta de carbonato de calcio cuyo molino aún funciona, la modernización del clasificador recupera su inversión en menos de dos años, y a menudo en menos de uno, a un precio mucho menor que el de una línea nueva. El reemplazo completo de la línea solo se justifica cuando el propio molino limita la producción, la finura o la vida útil.
Polvo épico
Polvo épico Diseñamos sistemas de molienda y clasificación para minerales, productos químicos, alimentos y productos farmacéuticos. Con más de 20 años de experiencia en el procesamiento de polvos, seleccionamos el molino ideal según el tamaño de partícula y la capacidad que necesite. Cuéntenos sobre su material y le recomendaremos una solución probada.
Gracias por leer. Espero que mi artículo te haya sido útil. Deja un comentario abajo. También puedes contactar con el servicio de atención al cliente de EPIC Powder en línea. Zelda para cualquier consulta adicional.
— Emily Chen, Ingeniero
