Instalación y método para la fabricación de cemento.

La presente invención se refiere a una instalación y a un proceso de producción de cemento,

en el que la moliendas de las materias primas y la del clinker y los añadidos que componen el cemento, se realizan en una única instalación de molienda, de forma alterna, por rápido ajuste de los parámetros de control, a diferencia de un proceso tradicional, que necesitaría dos instalaciones diferentes de molienda, una para materias primas y otra para la producción de cemento. Gracias a esta invención se logra una drástica reducción de la maquinaria empleada, lo que trae como consecuencia una reducción de la inversión específica por tonelada de cemento.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una instalación de tamaño reducido y moderna para la producción de cemento, con un coste de inversión y operación por tonelada de cemento similar al de las instalaciones de mayor tamaño, cumpliendo al mismo tiempo con los estándares modernos en cuanto a eficiencia energética, medio ambiente y calidad del producto.

La invención también se refiere a un método para la fabricación de cemento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los procesos actuales de fabricación de cemento constan básicamente de las siguientes fases operativas. Inicialmente las materias primas del cemento son molidas en una instalación de molienda para, seguidamente, ser calcinadas en un horno dando lugar al clinker que, posteriormente, es enfriado y llevado a una segunda instalación de molienda de cemento.

La figura 1 representa una típica instalación de cemento donde las materias primas, como es usual, solo serán extraídas de la cantera y trituradas en una tri

turadora principal (1) durante los turnos de día, Como la instalaci60 de molienda (3) para el procesamien~o de los materiales , normalmente opera 20 -22 horas diarias, es necesario construir un almacén intermedio (4) , al obj eto de asegurar una alimentación continuada de materias primas.

El almacén intermedio (4) acumula material que normalmente es apilado y recogido automáticamente. La capacidad de almacenaje oscila entre 2 y 6 días de consumo. Desde las pilas se extraen las materias primas y se transportan a las tolvas de alimentación (2) desde donde, en dosificación controlada, son llevadas a la instalación de molienda (3) . Desde ésta, las materias primas molidas, ahora baj o la denominación de harina cruda o crudo, es llevada a un silo de mezcla (4) , y a continuación es conducida al horno (5) para ser cocida, convirtiéndose en clinker, que, tras ser enfriado, se transporta al silo de almacenaje (6) .

Posteriormente, el clinker es extraído del silo y alimentado a otro juego de tolvas de alimentación (8) que también reciben añadidos (11) para el cemento desde el almacén intermedio (4) . Desde las tolvas de alimentación (2) I Y en dosificación controlada, el clinker y los añadidos son llevados a una segunda instalación de molienda (9) , obteniéndose finalmente el cemento que se almacena en los silos correspondientes (10) .

Estos procesos y las instalaciones para llevarlos a cabo, son bien conocidos en la industria de fabricación de cemento, y de hecho, este proceso es el utili

zado en la mayor parte de las instalaciones de cemento dE?l mundo.

La demanda de producción y el tamaño de las plantas de cemento han ido creciendo a lo largo de los años, por lo que la maquinaria y los procesos han ido mejorando de forma constante. A pesar de ello, no ha variado el concepto de que cada tipo de maquinaria rea~ liza una función determinada dentro del proceso.

Se ha detectado en este sector industrial, la necesidad de proporcionar nuevos diseños de plantas de

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

La presente invención soluciona satisfactoriamente la necesidad anteriormente comentada, ya que consigue simplificar la instalación y el proceso de fabricación de forma significativa.

De manera más concreta, en la presente invención se ha encontrado que utilizando un equipo de molienda cuyos parámetros de funcionamiento puedan ser rápidamente configurables o ajustables, es posible moler de forma alterna las materias primas y el clinker en un único. equipo de molienda f a diferencia de un proceso tradicional, que necesita dos instalaciones

diferentes de molienda, una para materias primas y otra para el clinker.

Por lo tanto, la principal ventaja de la invención estriba en una drástica reducción de la maquinaria empleada, lo que trae como consecuencia una reducción no menos drástica de la inversión específica por tonelada de cemento, a igualdad de prestaciones (coste de explotación, calidad del cemento e implicaciones ambientales) .

Cuando se instala solamente un dispositivo de

molienda para materias primas y clinker en una instalación de cemento, la inversión de la misma se reduce de forma significativa.

El equipo de molienda puede ser de cualquier tipo: prensa de rodillos, molino de bolas de anillos o un equipo similar, siempre que éste sea re-configurable, es decir que se pueda modificar sus parámetros de funcionamiento, y que sea capaz de moler, por separado y de forma alterna, las materias primas y el clinker para obtener la calidad requerida.

Preferentemente, se emplea un sistema de molienda con un molino vertical de rodillos dado que ofrece varias ventaj as frente a otros tipos de instalación de molienda:

Eficiencia energética, comparado, por ejemplo, con un molino de bolas.

Flexibilidad alta, para moler una gran gama de ma

teriales de diferentes características. Rápida modificación de parámetros de molienda

(p. ej. la velocidad de la mesa y del rotor del turboseparador y la presión de molienda o el número de rodillos operativos) que son importantes para la calidad del material molido, y sean fáciles de modificar. Rapidez de vaciado del material del sistema (de gran importancia ya que los materiales a moler a menudo se alternarían entre las materias primas y el clinker o viceversa) .

Es aconsejable que el sistema de molienda sea capaz de cambiar entre la molienda de las materias primas y el clinker en menos de una hora y, aún mejor, en pocos minutos. El cambio entre materiales puede tener lugar varias veces al día.

Además, se ha previsto que la instalación de ITDlienda no se pare durante el cambio, de manera que el sistema se vacía por si solo de las materias primas cuando se para la alimentación de las mismas, y después queda preparado para la alimentación del clinker o viceversa.

Con un sistema de molienda por molino de rodillos vertícal, los parámetros tales como, por ejemplo! la presión sobre los rodillos, la velocidad de la mesa y del rotor y el flujo de aire a través del molino o el número de rodillos operativos, pueden ser ajustados durante el cambio de material. Esto podría resultar nece

sario a fin de obtener la calidad requerida tartto del crua? como del cemento obtenido, debido a, que las materias primas y el clinker poseen características de material diferentes y, en consecuencia, requieren un procesado diferenciado.

La invención también se refiere a un método para la fabricación de cemento, que comprende moler materias primas para la fabricación del cemento para producir una harina cruda, cocer dicha harina cruda para producir clinker, mezclar dicho clinker con unos añadidos, y finalmente moler la mezcla de clinker y añadidos. El método se caracteriza porque comprende

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura 1. muestra un diagrama esquemático de una instalación o planta tradicional para la fabricación de cemento.

La figura 2. muestra un diagrama esquemático de

la instalación objeto de ~sta invención para la fabricación de cemento.

La figura 3. -muestra esquemáticamente el equipo de molienda, las tolvas y los medios de suministro de material entre las tolvas y el equipo de molienda asociados según la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La figura 2 muestra una realización preferente...

l. -Instalación para la fabricación de cemento, que comprende:

unas tolvas de almacenaje (2) para almacenar materias primas para la fabricación del cemento,

un equipo de molienda ( 3) dispuesto en la instalación para recibir y moler las materias primas procedentes de las tolvas de almacenaje (2) dando lugar a harina cruda,

un horno (5) dispuesto en la instalación para recibir y cocer las materias primas molidas procedentes de dicho equipo de molienda (3) para producir clinker

(12) ,

caracterizado porque dicho equipo de molienda (3) además está dispuesto en la instalación para recibir y moler dicho clinker procedente de las tolvas de almacenaj e (2) f

y porque la instalación comprende además medios de suministro (13) capacitados para suministrar alternativamente al equipo de molienda (3) , las materias primas molidas y el clinkero

2. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada porque el equipo de molienda (3) tiene una capacidad de molienda combinada de harina cruda y clinker de al menos 2 veces la capacidad de producción de clinker del horno, y porque tiene un factor crudoclinker de al menos 1, 55.

3. -Instalación según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el equipo de molienda es un molino vertical de rodillos, el cual tiene capacidad para ajustar sus parámetros de funcionamiento para moler de forma alterna, las materias primas de cemento y el clinker con los añadidos al cemento.

4. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la

potencia instalada para motor del equipo de molienda es de, al menos de 20 Kwh por tonelada de capacidad de producción de cemento

o

5. Instalación según la reivindicación 1 caracterizada porque dichos medios para suministrar al~ ternativamente las materias primas mOlidas y el clinker, se componen de una báscula (14) en la boca de salida de cada tolva, y una cinta transportadora (15) a la que vierten todas las basculas, y de forma que esta cinta transportadora a su vez vierte en la entrada (16) de alimentación del equipo de molienda (3) .

6. -Instalación según la reivindicaci ón 5, caracterizada porque la instalación comprende una unidad de control (17) para gobernar la operación de cada báscula (14) , y para ajustar los parámetros de funcionamiento del equipo de molienda (3) en función del material que se le suministre en cada momento.

7. Instalación según la reivindicación 5 caracterizada porque la unidad deecontrol incluye medios electrónicos programables, configurados para gobernar la dosificación de cada báscula, la velocidad de la mesa del equipo de molienda y rotor de separador, presión y número de rodillos operativos, y caudal de gases del equipo de molienda.

8. Instalación según cualqueira de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque, la

salida del horno (5) está comunicada con las tolvas de almacenaje (2) , para almacenar en ellas el clinker obtenido del horno.

9. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las tolvas de almacenaje (2) están dispuestas para recibir y almacenar materiales añadidos (11) para la fabricación del cemento! y porque los medios de

10. - Método para la fabricación de cemento, que comprende moler materias primas para la fabricación del cemento para producir una harina cruda, cocer dicha harina cruda para producir clinker, mezclar dicho clinker con unos añadidos, y moler la mezcla de clinker y añadidos, caracterizado porque comprende moler alternativamente en un mismo equipo de molienda dicha harina cruda y dicha mezcla de clinker y añadidos.

11. Método según la reivindicación 10 I caracterizado porque el equipo , de molienda se mantiene funcionando durante el cambio de suministro de material.

.

12. Método según la reivindicaciones 10 o 11, caracterizado porque se ajusta al menos un parámetro de funcionamiento del equipo de molienda en cada cambio de material.