Fabrieken voor gemalen calciumcarbonaat (GCC) staan steeds weer voor dezelfde keuze. De maalinstallatie draait, maar de sorteermachine scheidt het materiaal niet meer scherp. De energiekosten lopen op. Een klant vraagt om een fijnere korrelgrootte en de huidige lijn kan dat niet leveren. Op dat moment vergelijkt de eigenaar twee opties: de sorteermachine upgraden of de hele maal- en sorteerlijn vervangen. Kosten, energieverbruik, doorvoer en stilstandtijd bepalen welke optie de beste is.
Wat een retrofit van een classificatiesysteem verandert
Een retrofit vervangt de scheidingsteken binnen een bestaande productielijn. De maalinstallatie, invoerunit, transportband en stofafzuiging blijven op hun plaats. De nieuwe classificator accepteert dezelfde invoer en voert het grove materiaal terug naar dezelfde maalinstallatie.
De classificator bepaalt het scheidingspunt. Een versleten of verouderde separator laat fijn gemalen poeder terugvallen in de maalinstallatie. De maalinstallatie maalt vervolgens product dat al aan de specificaties voldoet opnieuw, en deze herverwerking kost energie zonder toegevoegde waarde. Een retrofit installeert een classificator met een scherpere snede, waardoor er minder gemalen poeder terugkeert naar de maalinstallatie en er meer motorvermogen beschikbaar is voor de nieuwe aanvoer.
EPIC Powder Machinery bouwt twee series classificatoren speciaal voor deze toepassing. De ITC-serie is een verticale classificator met één rotor en een scheidingsbereik van D97 5 tot 200 µm. De HTS-serie maakt gebruik van een horizontale rotor en is geschikt voor ultrafijne classificatie met een scheidingsbereik van D97 3 tot 45 µm. Beide series kunnen worden gemonteerd op bestaande gesloten maalinstallaties en vervangen een oude separator zonder dat er nieuwe bouwwerkzaamheden of funderingswijzigingen nodig zijn.
Wat een complete vervanging van de productlijn!
Bij een volledige lijnvervanging worden de maalinstallatie, de classificator en vaak ook de aanvoer- en opvangapparatuur verwijderd. De installatie begint op een leeg terrein.
Dit traject herstelt de slijtage over de gehele route. De voeringen van de maalinstallatie, de lamellen van de classificator, de ventilatorwaaiers en de leidingen worden allemaal vernieuwd. Het project biedt tevens de mogelijkheid voor een grotere maalinstallatie, een multirotorclassificator of een andere maaltechnologie die in het huidige gebouw niet mogelijk is.
Waarom de classificatie-eenheid de energierekening van de hele lijn bepaalt
Bij een volledige lijnvervanging worden de maalinstallatie, de classificator en vaak ook de aanvoer- en opvangapparatuur verwijderd. De installatie begint op een leeg terrein.
Dit traject herstelt de slijtage over de gehele route. De voeringen van de maalinstallatie, de lamellen van de classificator, de ventilatorwaaiers en de leidingen worden allemaal vernieuwd. Het project biedt tevens de mogelijkheid voor een grotere maalinstallatie, een multirotorclassificator of een andere maaltechnologie die in het huidige gebouw niet mogelijk is.
Waarom de classificatie-eenheid de energierekening van de hele lijn bepaalt
Bij een volledige lijnvervanging worden de maalinstallatie, de classificator en vaak ook de aanvoer- en opvangapparatuur verwijderd. De installatie begint op een leeg terrein.
Dit traject herstelt de slijtage over de gehele route. De voeringen van de maalinstallatie, de lamellen van de classificator, de ventilatorwaaiers en de leidingen worden allemaal vernieuwd. Het project biedt tevens de mogelijkheid voor een grotere maalinstallatie, een multirotorclassificator of een andere maaltechnologie die in het huidige gebouw niet mogelijk is.
Waarom de classificatie-eenheid de energierekening van de hele lijn bepaalt
Het malen van calciumcarbonaat is een energie-intensieve stap. Ultrafijn calciumcarbonaat kan 80 kWh per ton of meer verbruiken, en dit aantal loopt snel op naarmate de gewenste korrelgrootte afneemt. Elektriciteit is de grootste operationele kostenpost bij de meeste productielijnen voor fijn calciumcarbonaat.
Veel van die energie gaat verloren wanneer de classificator zwak is. Elke ton poeder met de juiste korrelgrootte die terugkeert naar de maalinstallatie moet opnieuw worden gescheiden, wat lucht, ventilatorvermogen en draaiuren van de maalinstallatie kost. Een classificator met de juiste scheiding en een lage drukval elimineert die herwerking. Dit is de reden waarom een vervanging van de classificator vaak een grotere energiebesparing oplevert dan een nieuwe maalinstallatie ooit zou kunnen, omdat de maalinstallatie in een gesloten circuit het grootste deel van zijn energie besteedt aan het verwerken van wat de classificator terugstuurt.
Het kostenverschil
Een retrofit kost slechts een fractie van de prijs van een complete lijn. De classificator en de installatie ervan kosten doorgaans 10 tot 20 procent van de prijs van een complete maal- en classificatorlijn met dezelfde output. De stilstandtijd blijft kort. De meeste vervangingen van classificatoren zijn binnen twee tot drie dagen afgerond.
Een volledige vervanging van de productielijn brengt hogere kosten met zich mee en zorgt voor een langere stilstand. Fundamentwerkzaamheden, de montage van de maalinstallatie en aanpassingen aan de elektrische installatie en het leidingwerk voegen weken toe aan de kosten van de apparatuur. De fabriek verliest bovendien de productie die ze in die periode had kunnen leveren, en dat verlies aan productie vertegenwoordigt een aanzienlijk bedrag bij een productielijn die elke geproduceerde ton verkoopt.
Energie en doorvoer: een uitgewerkt voorbeeld
Stel je een afwerkingslijn voor die D97 10 µm calciumcarbonaat produceert met een snelheid van 4 ton per uur. De lijn draait 7.000 uur per jaar, dus produceert 28.000 ton. De elektriciteitskosten bedragen US$ $0,10 per kWh.
Vóór de modernisering verbruikte de lijn 80 kWh per ton. Het jaarlijkse totaal bedroeg 2.240.000 kWh, oftewel US$ $224.000 aan elektriciteit.
Een aanpassing met een zeer efficiënte HTS-classificator verlaagt het specifieke energieverbruik met 16 procent. De lijn verbruikt dan 67,2 kWh per ton en het jaarlijkse stroomverbruik daalt naar US$ 188.160. De besparing bedraagt US$ 35.840 per jaar.
Dezelfde nieuwe classificator verhoogt de doorvoer vaak met 15 tot 25 procent, met een scherpere scheiding en een lagere drukval. Wanneer de fabriek die extra output verkoopt, wordt de terugverdientijd korter. Bij US$ 1,4T per kWh loopt de energiebesparing op dezelfde lijn op tot ongeveer US$ 1,4T per jaar. Stel dat de retrofit US$ 1,4T inclusief installatie kost. Alleen al de energiebesparing dekt de investering in ongeveer 18 maanden bij US$ 1,4T per kWh. Hogere lokale tarieven verkorten die periode. De toename in doorvoer verkort de terugverdientijd nog verder, waar de fabriek de extra tonnen kan verkopen. Uit branchegegevens voor upgrades van classificatoren blijkt dat de terugverdientijd doorgaans tussen de 6 en 12 maanden ligt, omdat de meeste retrofits energiebesparing combineren met extra verkochte output.
Wanneer een renovatie zich terugbetaalt
Een retrofit is de beste optie wanneer de maalinstallatie zelf nog jaren meegaat en al de gewenste fijnheid voor de markt heeft. De echte problemen zitten in de classificator: hoog energieverbruik, een te zachte scheiding, te veel overmaatse deeltjes die terugkeren naar de maalinstallatie, of een maximale korrelgrootte die de huidige separator niet voldoende kan tegenhouden. Het vervangen van de classificator lost deze problemen op tegen lage kosten en met minimale tijdverlies.
Retrofits zijn ook voordelig wanneer de installatie een fijnere scheiding nodig heeft dan de huidige separator aankan, terwijl de maalinstallatie de deeltjes nog wel kan verwerken. Een proces dat van D97 20 µm naar D97 10 µm gaat, heeft mogelijk alleen een snellere classificator nodig, en geen nieuwe maalinstallatie.
Wanneer een volledige productvervanging wint
Een volledige vervanging van de productielijn is de beste oplossing wanneer de maalinstallatie de beperkende factor is. Versleten maalvoeringen, uitgeputte maalkogels, een maalinstallatie die het einde van zijn levensduur nadert, of een doorvoercapaciteit die ver onder de vraag ligt, wijzen allemaal in dezelfde richting. Een nieuwe classificator kan een maalinstallatie die de installatie niet kan voeden, niet repareren.
Een vervanging is ook de beste optie wanneer de fabriek een veel fijner product of een veel groter volume moet verwerken dan de huidige machine aankan. Nieuwe capaciteit, een grotere multirotorclassificator of een andere maalmethode vereist een geheel nieuwe productielijn, geen simpel aanbouwdeel.
Drie controles die de twee gevallen van elkaar scheiden.
Drie meetwaarden bepalen de meeste beslissingen.
Zoek eerst waar het proces vastloopt. Vergelijk de productafsnijding met het door de classificator opgegeven bereik en inspecteer de staat van de maalinstallatie. Als de classificator de gewenste afsnijding niet kan handhaven terwijl de maalinstallatie verder goed functioneert, is een aanpassing noodzakelijk.
Ten tweede, bepaal de energieprijs. Lees het specifieke energieverbruik in kWh per ton af en vermenigvuldig dit met het lokale tarief. De berekening in het bovenstaande voorbeeld is direct van toepassing op de eigen cijfers van een bedrijf.
Ten derde, test of de fabriek meer kan produceren. Een hogere productiecapaciteit levert alleen rendement op als er winstmarge is op de extra tonnen. Een fabriek die door de vraag wordt beperkt, haalt minder waarde uit een hogere productiecapaciteit dan een fabriek die elke extra ton verkoopt.
EPIC Powder Machinery voert proefclassificatie uit op klantmonsters voordat er apparatuur wordt gespecificeerd. Deze stap laat zien of de bestaande maalinstallatie, in combinatie met een nieuwe ITC- of HTS-classificator, de gewenste scheidingsgraad behaalt. Deze informatie is cruciaal om een retrofit te kunnen uitvoeren in plaats van een vervanging.
De ITC- en HTS-luchtclassificatiesystemen
De ITC-serie is een verticale luchtclassificator met één rotor. De elf modellen omvatten classificatormotoren van 4 kW tot 110 kW en luchtvolumes van 1.200 tot 150.000 m³/hHet deeltjesgroottebereik omvat D97 5 tot 200 µmDe classificatie-efficiëntie bedraagt 60 tot 90 procent. De verticale rotor verwerkt calciumcarbonaat, kaolien, talk, kwarts en mica en kan direct worden geïnstalleerd in gesloten systemen met kogelmolens en walsmolens.
De HTS-serie maakt gebruik van een horizontale classificatierotor voor ultrafijne classificatie bij D97 3 tot 45 µmHet is verkrijgbaar in modellen met één rotor van 70 tot 1000 en modules met meerdere rotors van 200/4 tot 630/6. De classificatie-efficiëntie loopt 60 tot 80 procentDe multirotor-versies verhogen de output voor GCC-lijnen met een hoog volume.
Beide series vormen een compleet gesloten systeem met een cycloon, stofafscheider en afzuigventilator, en beide kunnen achteraf worden ingebouwd in bestaande maalinstallaties. De rotorsnelheid wordt geregeld via een frequentieomvormer, waardoor één enkele classificator tussen verschillende scheidingspunten kan schakelen naarmate de productmix verandert.
Voor een calciumcarbonaatfabriek waarvan de maalinstallatie nog functioneert, verdient een retrofit van de classificator de kosten binnen twee jaar terug, en vaak zelfs binnen een jaar, tegen een fractie van de prijs van een nieuwe productielijn. Volledige vervanging van de productielijn is alleen zinvol als de maalinstallatie zelf de productie, de fijnheid of de levensduur beperkt.
Episch poeder
Episch poeder Wij ontwerpen maal- en sorteersystemen voor mineralen, chemicaliën, voedingsmiddelen en farmaceutische producten. Met meer dan 20 jaar ervaring in poederverwerking, selecteren we de juiste maalinstallatie voor uw gewenste deeltjesgrootte en capaciteit. Vertel ons over uw materiaal en wij adviseren u een beproefde oplossing.
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de online klantenservice van EPIC Powder. Zelda voor verdere vragen.”
— Emily Chen, Ingenieur
