Comparación entre el sistema de molino de rodillos verticales para cemento y el sistema de prensa de rodillos: Análisis del costo de inversión

Introducción

La industria del cemento está en constante evolución, con un énfasis considerable en la mejora de la eficiencia de molienda y la reducción de los costos operativos. Dos sistemas de molienda muy utilizados en las plantas de cemento modernas son el Molino de Rodillos Verticales (VRM, Vertical Roller Mill) y el Prensa de Rodillos (RP, Roller Press). Este artículo ofrece una comparación detallada de estos dos sistemas, centrada en sus costos de inversión, eficiencia operativa e impacto económico general. Comprender las diferencias entre estas tecnologías es esencial para tomar decisiones informadas respecto de los gastos de capital y la estrategia operativa a largo plazo.

Descripción general del sistema de molino de rodillos verticales

El sistema del molino de rodillos verticales es una solución de molienda de gran eficiencia que integra los procesos de trituración, molienda, secado y clasificación en una sola unidad. Funciona basándose en el principio de la compresión en camada, donde el material se mola entre una mesa giratoria y rodillos bajo presión hidráulica. Los molinos de rodillos verticales se caracterizan por su bajo consumo de energía, su diseño compacto y su capacidad para manejar materiales húmedos gracias a un sistema integrado de secado.

Las principales ventajas del sistema VRM incluyen:

• Reducción significativa del consumo de energía en comparación con los molinos de bolas tradicionales.
• Ocupa poco espacio, lo que reduce los costos de ingeniería civil.
• Capacidad de morder y secar materiales al mismo tiempo
• Niveles de ruido más bajos y emisiones de polvo reducidas

Nuestra empresa…Molino de rodillos verticales de la serie LMIlustra estos beneficios a través de su diseño intensivo (diseño integrado), que reduce el área ocupada en un 50% y los costos de infraestructura en un 40%. El control inteligente del sistema permite una automatización de nivel experto, con la capacidad de cambiar entre modos remoto y local, mientras que su cumplimiento con las normas de protección ambiental asegura que las emisiones de polvo se mantengan por debajo de los 20 mg/m³.

Descripción general del sistema de prensa de rodillos

El sistema de prensa de rodillos funciona aplicando una alta presión al material que se encuentra entre dos rodillos que giran en direcciones opuestas, lo que provoca la molienda de las partículas entre sí. Este sistema se utiliza generalmente como una unidad de molienda previa antes de un molino de bolas o como sistema de molienda final cuando se combina con un separador. Las prensas de rodillos (Roller Press) destacan por su eficiencia energética al procesar materiales duros y abrasivos.

Las principales ventajas del sistema RP incluyen:

• Molienda a muy alta presión para una reducción eficiente del tamaño de las partículas
• Ahorros energéticos significativos en comparación con los sistemas de molienda convencionales.
• Capacidad de aumentar la capacidad de producción general cuando se utiliza como molienda preelaboradora.
• Construcción resistente, adecuada para materiales duros y abrasivos.

Sin embargo, los sistemas de prensas de rodillos suelen requerir equipos adicionales para que el circuito de molienda funcione de manera completa, lo que puede afectar los costos totales de inversión.

Análisis del costo de inversión

Comparación de Inversiones de Capitales

La inversión inicial en sistemas de molido incluye la compra de equipos, su instalación, trabajos civiles y sistemas auxiliares. Los sistemas VRM suelen tener un costo de equipo más elevado en comparación con los sistemas RP, pero esto a menudo se compensa por su funcionalidad integral (todo en uno).

Para una planta de cemento típica con una producción diaria de 3000 toneladas:

• Sistema VRMLa inversión completa en el sistema VRM oscila entre 5 y 7 millones de dólares, incluyendo la molina, el separador, el ventilador, el filtro y el equipo de manipulación de materiales. El diseño compacto reduce significativamente los costos de cimentación y construcción.
• Sistema RPUn sistema de prensa de rodillos con un circuito completo (incluido el molino de bolas o el separador) suele requerir una inversión de capital de entre 4 y 6 millones de dólares. Sin embargo, la necesidad de equipos adicionales, como separadores dinámicos y sistemas de manipulación de materiales más avanzados, puede aumentar los costos totales.

La empresa de nuestra compañía…LM220K Molino de Rodillos VerticalesCon una capacidad de procesamiento de 36-105 t/h y una potencia del motor principal de 800 kW, representa una excelente inversión para plantas de cemento de tamaño mediano a grande que buscan una solución integral de molienda con requisitos mínimos de equipo auxiliar.

Instalación y Obras Civiles

Los sistemas VRM ofrecen ventajas distintivas en cuanto a los costos de instalación, gracias a su diseño compacto y funcionalidad integrada. Los requisitos para los cimientos de los sistemas VRM suelen ser menos extensos que los de los sistemas RP, los cuales a menudo necesitan cimientos separados para la prensa, el separador y el equipo de manipulación de materiales.

Desglose del costo de las obras civiles:

• Sistema VRM: Aproximadamente el 15-20% del costo total del equipo
• Sistema RP: Aproximadamente el 20-25% del costo total del equipo.

La diferencia se vuelve más significativa en proyectos de nueva construcción, donde los costos de edificación son sustanciales. Los sistemas VRM (Virtual Reality Marching) a menudo pueden ser instalados en áreas abiertas con poca protección contra el clima, lo que reduce aún más los costos de construcción.

Análisis de Costos Operativos

Consumo de Energía

El consumo de energía representa el costo operativo más importante en el proceso de molienda de cemento. Ambos sistemas ofrecen mejoras significativas en comparación con los molinos de bolas tradicionales, pero presentan perfiles de eficiencia diferentes.

Consumo de potencia específico típico:

• Sistema VRM: 26-32 kWh/t para la molienda de cemento
• Sistema RP con molino de bolas: 22-28 kWh/t para el pulido final
• El sistema RP funciona como molidor previo.14-18 kWh/t (sistema combinado con molino de bolas)

Aunque los sistemas RP pueden lograr un consumo de energía específico más reducido en algunas configuraciones, el sistema VRM completo suele ofrecer una mejor eficiencia energética general si se considera todo el circuito de molienda, incluido el equipo auxiliar.

Costos de mantenimiento

Los requisitos de mantenimiento difieren significativamente entre los dos sistemas:

Mantenimiento VRM«`html
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<title>Exemplo de página web</title>
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<h1>Esta es una página web</h1>
<p>Estoy escribiendo en el cuerpo de la página.</p>
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• Las piezas de repuesto incluyen rodillos, forros para mesas y componentes separadores.
• Consumo típico de piezas de desgaste: de 5 a 15 g/t de material molido
• Tiempo de inactividad por mantenimiento: 5-8 días al año para inspecciones importantes.
• Nuestra serie LM cuenta con un diseño de rodillos y discos sin contacto, lo que aumenta la vida útil de los componentes resistentes al desgaste en tres veces.

Mantenimiento de RP«`html
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<h2>Enlace a la página principal</h2>
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• Los componentes de desgaste incluyen superficies de rodillos, conjuntos de rodamientos y equipos de alimentación.
• Consumo típico de piezas de desgaste: de 3 a 10 g/t de material molido
• Tiempo de inactividad por mantenimiento: de 7 a 10 días al año para la reconstrucción de los rodillos y el reemplazo de los cojinetes.

Gastos de personal y operativos

Ambos sistemas se benefician de los modernos sistemas de automatización que reducen la necesidad de mano de obra. Sin embargo, los sistemas VRM suelen ofrecer sistemas de control más integrados, lo que potencialmente disminuye la necesidad de personal operativo. Los sistemas de control inteligentes de nuestras molinos de la serie LM proporcionan monitoreo en tiempo real de los parámetros de operación y reducen la intervención manual, lo que a su vez disminuye aún más los costos operativos.

Comparación del rendimiento técnico

Calidad del producto y flexibilidad

Los sistemas VRM generalmente producen cemento con una demanda de agua ligeramente más alta, pero con una excelente distribución del tamaño de las partículas. El sistema de clasificación interna permite un control preciso de la finura del producto; nuestra serie LM soporta ajustes en múltiples etapas, desde 30 hasta 325 mallas.

Los sistemas RP producen cemento con menor demanda de agua y buenas características de desarrollo de resistencia. Sin embargo, generalmente requieren separadores externos para el control de la calidad del producto, lo que aumenta la complejidad del sistema.

Ambos sistemas pueden manejar distintos tipos de cemento y cementos mezclados, aunque los VRM (Sistemas de Administración de Requisitos) en general ofrecen más flexibilidad a la hora de modificar las especificaciones del producto.

Disponibilidad y fiabilidad

Los sistemas modernos de VRM (Voltage Regulator Modules) alcanzan tasas de disponibilidad del 85-90%, comparables a las de los sistemas RP. Sin embargo, los requisitos de mantenimiento difieren:

• El mantenimiento del VRM suele ser más planificado y programado.
• Los sistemas RP pueden requerir mantenimiento no planificado debido a problemas con los rodillos y los cojinetes.
• El sistema de reemplazo rápido de conjuntos de cilindros de molienda modulares de nuestra serie LM reduce significativamente el tiempo de inactividad por mantenimiento.

Consideraciones Ambientales

Ambos sistemas ofrecen beneficios para el medio ambiente en comparación con las tecnologías tradicionales de molienda:

Rendimiento Ambiental del VRM«`html
:

• Niveles de ruido más bajos (≤80 dB)
• Reducción de las emisiones de polvo mediante filtración integrada
• Menor consumo de energía térmica gracias a una capacidad de secado eficiente.

RP Rendimiento Ambiental«`html
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• En general, los niveles de ruido más altos requieren una atenuación adicional.
• Es necesario realizar la recolección de polvo en varios puntos del circuito.
• No cuenta con capacidad de secado directo; es necesario realizar un secado separado para los materiales húmedos.

Nuestros molinos de la serie LM cuentan con un funcionamiento a presión negativa y completamente hermético, lo que garantiza que las emisiones de polvo se mantengan por debajo de los 20 mg/m³, superando así los estándares ambientales internacionales.

Argumentos a favor de nuestras soluciones tecnológicas

Basándonos en un análisis exhaustivo de los costos de inversión y operativos, nuestro…Molino de rodillos verticales de la serie LMPresenta una solución atractiva para las plantas de cemento modernas. Las funciones integradas de trituración/molienda/clasificación del sistema ofrecen ventajas significativas tanto en términos de inversión como de gastos operativos.

Para proyectos que requieren capacidades de moliendo de ultra-finaza, nuestroMolino Ultrafino SCMOfrece un rendimiento excepcional, con una fineza de salida que alcanza los 325-2500 mesh (D97≤5μm). Este sistema garantiza una alta eficiencia y ahorro de energía; su capacidad es el doble de la de los molinos de aire comprimido, mientras que el consumo de energía se reduce un 30%. El sistema de clasificación de alta precisión asegura que no haya mezcla de polvo grueso y que el producto final sea uniforme.

Conclusión

La elección entre los sistemas de molino de rodillos verticales y los sistemas de prensa de rodillos depende de varios factores, como los requisitos específicos del proyecto, las características del material, las especificaciones del producto y las limitaciones de inversión. Aunque los sistemas de prensa de rodillos ofrecen una excelente eficiencia energética en aplicaciones específicas, los sistemas de molino de rodillos verticales proporcionan una solución más completa con costos de ciclo de vida más bajos en la mayoría de las aplicaciones de molienda de cemento.

Las tecnologías de molienda de nuestra empresa, especialmente el Molino de Rodillos Verticales de la Serie LM y el Molino Ultrafino SCM, representan la vanguardia de la tecnología de molienda, con un rendimiento comprobado en la reducción de costos de inversión y operativos, al tiempo que mantienen una alta calidad del producto y estándares ambientales.

La decisión debe basarse en un análisis técnico-económico exhaustivo que tome en cuenta las condiciones específicas de cada proyecto. Sin embargo, para la mayoría de las plantas de cemento modernas, los sistemas de molino de rodillos verticales ofrecen el equilibrio más ventajoso en términos de rendimiento, coste y flexibilidad operativa.