reducción de un 70% del costo del secado en la fabricación de cemento en molinos verticales...

“Reducción de un 70% del costo del secado en la fabricación de cemento en molinos verticales”

Autores: Jorge Quiroa/Alfredo PérezCompañías: Cementos Progreso/FLSmidthPaís: Guatemala

Índice

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

4.Descripción del proyecto

5.Resultados obtenidos

6.Conclusiones

1. Introducción

En el 2008 se inició el proceso de evaluaciones de las opciones para reducir los costos de fabricación del cemento debido al alto costo de los combustibles y a la necesidad de secado en la operación de los molinos verticales de cemento.

Por lo tanto, se realizó una amplia investigación de opciones y se encontró un alto potencial en la utilización de gases de la enfriadora de clinker del horno 3.

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2. Objetivos

• Reducción de un 70% de los costos de secado en el molino vertical de cemento, al sustituir los combustibles fósiles con el uso de gases calientes de la enfriadora de clinker.

• Aprovechar el calor residual de los gases de la enfriadora de clinker.

• Reducción de 10,000 toneladas de CO2 emitidas en el año.

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3. Antecedentes• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino

Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

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• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

Alimentación conjuntaAlimentación independiente

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3. Antecedentes• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino

Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

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Humedad puzolanaDiseño original Modificaciones (2006)

15% puzolana máximo 35% puzolana

8% humedad máximo 10 – 20% humedad

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Alimentación tph, Factor Clinker

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Uso de combustibles gal/ton, Factor Clinker

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3. Antecedentes• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino

Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

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Diesel

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Bunker

3. Antecedentes• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino

Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

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Año Toneladas proyectadas

Producción 563

Costo gal/diesel ($)

Costo gal/bunker ($)

2009 1,700,000 697,000 2.5 2.00

2010 1,900,000 779,000 2.6 2.08

2011 1,957,000 880,650 2.7 2.16

2012 2,035,280 915,876 2.8 2.25

2013 2,116,691 1,016,011 2.9 2.34

2014 2,201,359 1,056,652 3.0 2.43

Tabla 1

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Año Toneladas proyectadas

Producción 563

Costo gal/diesel ($)

Costo gal/bunker ($)

2011 1,655,000 1,158,500 3.7 3.61

2012 1,704,650 1,193,255 3.8 3.75

2013 1,755,790 1,229,052 4.0 3.90

2014 1,808,463 1,265,924 4.1 4.06

2015 1,862,717 1,303,901 4.2 4.22

2016 1,918,599 1,343,019 4.4 4.39

Tabla 2

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Año Costo con bunker ($)

Costo con gases de la enfriadora

($)Ahorro por año ($)

2012 4,484,826 903,249 3,581,577

2013 4,804,146 967,560 3,836,586

2014 5,140,736 1,030,985 4,109,751

2015 5,506,756 1,104,391 4,402,365

2016 5,898,837 1,183,024 4,715,813

Ahorro por año utilizando únicamente un 30% de bunker

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3. Antecedentes• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino

Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

introducciónintroducción objetivosobjetivos antecedentesantecedentes descripcióndescripción resultadosresultados conclusionesconclusiones

• 1997: Línea 3, horno FLS de 5 etapas, enfriadora CFG, Molino Atox de crudo y un molino OK 33–4 de cemento

• 2000: Segundo molino vertical OK 33-4, con transporte de materiales (clinker y aditivos) independientes

• 2006: Modificaciones al generador de gases calientes (GGC) para aumentar su capacidad de 100 gal/hr a 155 gal/hr

• 2008: Modificaciones del GGC para cambiarlo de diesel a bunker

• 2009: Se aprueba la implementación del proyecto de gases calientes

• 2010: Evaluación de proveedores y selección de FLSmidth

• 2011: Se realiza montaje del proyecto

Ubicación

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4. Descripción del Proyecto

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4.3 Componentes del sistema ductos de gases

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4.3 Componentes del sistema ductos de gases

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4.3 Componentes del sistema ductos de gases

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4.3 Componentes del sistema ductos de gases

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4.3 Componentes de sistema ductos de gases

5. Resultados obtenidos

US$ Millones Inicial Año Cero 2012 2013

InversiónEquipo/Ingeniería

Instalación/Fabricación$2.66$0.98 $3.64

Beneficios anuales(gases calientes)

CombustibleDepreciación

$2.80

$3.5($0.5)

$3.78($0.73)

Mantenimiento 0 ($0.27)

Consumo eléctrico ($0.25) ($0.26)

Total $2.75 $2.52

Notas1 Afectado por incremento en costo de combustibles2 Uso 2 KWh/ton pero debe trabajarse para bajar a cero3 Se espera alcanzar un total de 5M con los dos molinos4 El proyecto ya se pagó en 1.4 años

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6. ConclusionesDerivado del incremento en el precio internacional de combustibles fósiles y el desarrollo en la innovación de procesos, la utilización del calor residual de enfriadoras de parrillas para clinker es una solución efectiva para reducir costos de secado en el proceso de molienda de cemento y con impactos positivos en la reducción de generación de CO2.

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GRACIAS PORSU ATENCIÓN.