Optimización de molinos en Optimización de molinos en las fábricas de cemento

Disminución del consumo energético e incremento en la producción

1. Introducción

• Este trabajo se fundamenta en utilizar lo que las plantas cementeras tienenen tecnología y a partir de dichas instalaciones con pequeñasmodificaciones en el diseño de las mismas, producir un importanteincremento en la producción acompañado con la correspondientedisminución del consumo energético y como consecuencia indirecta unamitigación de las emisiones que producen el efecto invernadero en la tierra.

• Dichas modificaciones están basadas en el concepto de que estamos encondiciones de compartir un Know-How con las cementeras que tenganinterés de hacer más productivas sus fábricas.

• Hasta hoy hemos realizados trabajos de optimización en varias cementerasde Argentina, Uruguay, México, Brasil, Qatar y Colombia.

• Nuestro trabajo es inédito y los resultados son muy importantes por lacuantía y por la rapidez en realizarse.

• El mensaje es “Crecer con la tecnología que tiene vuestra planta”.Normalmente nos suele suceder en el momento de tomar una decisiónpara equilibrar un mayor despacho de cemento que pensamos en invertiren un nuevo molino o por lo menos en un nuevo separador, en ese marcoeso significa tiempo y dinero a invertir. Lo que quiero compartir con Uds. esque es posible hacer frente a una mayor demanda de cemento muyque es posible hacer frente a una mayor demanda de cemento muyrápidamente en 15 días, a través con pequeñas modificaciones en eldiseño de las máquinas que tiene la planta y se paga prácticamente con laganancia que provoca el ahorro de energía o más rápidamente con lasmayores ventas resultado del proyecto.

2.Trabajos realizados y resultados obtenidos

Los trabajos fueron realizados en molinos de bolas y molinos verticales, conseparadores de 1° Generación, 2° Generación y 3° Generación.Se han optimizado los siguientes molinos:

12 Molinos de crudo: Incrementos de producción: 20-40 %Incrementos de producción: 20-40 %Disminución consumo de energía: 20-40 %Disminución de emisión de CO2 por ahorro de energía eléctrica: 20-40 %

41 Molinos de cemento: Incrementos de producción: 15-30 %Disminución consumo de energía: 15-30 %Disminución de emisión de CO2 por ahorro de energía eléctrica: 15-30 %

5 Molinos de carbón:Incrementos de producción: 10-20 %Disminución consumo de energía: 10-20 %Disminución de emisión de CO2 por ahorro de energía eléctrica: 10-20 %.

3. Calidad de los productos obtenidos

La calidad de los productos obtenidos se mantiene a los valores quenormalmente tiene la fábrica.

4. Detalles de los trabajos de optimización

La optimización se fundamenta en pequeñas modificaciones en el diseñoLa optimización se fundamenta en pequeñas modificaciones en el diseñode separadores, ventiladores, molinos y otros accesorios, dichasmodificaciones producen un gran impacto en los valores de producciónde los molinos.Separadores. Aumento su eficiencia de separación.Ventiladores. Aumento su eficiencia de transporte de gases.Molinos. Aumento su capacidad de molienda.Elevadores, aerodeslizadores y o balanzas incrementamos su capacidad encaso de ser limitantes.

5. Tiempo en el que se realiza la optimizaciónLa optimización la realizamos en los siguientes tiempos:Molinos de crudo: 15-21 días.Molinos de cemento: 30-35 días. Para comprobar los resultados deresistencia.Molinos de carbón: 15-21 días.

6. Equipo de trabajoEl equipo de trabajo cuenta con 5 ingenieros para realizar la optimización:Ings. Químicos, Ings. Mecánicos e Ing. Industrial.

7. Rentabilidad del proyecto

7.1 Molino de cementoSupongamos un molino de cemento que produce 100 tn/hr.

Consumo de energía eléctrica: 40 kW/tn.Luego de la optimización los resultados son:Producción: 120 tn/hrConsumo de energía eléctrica: 32 kW/tn.

a) Ganancia por consumo energéticoAhorro de energía eléctrica: 8 kW/tn.Producción anual de cemento: 120 tn/hr*20 hr/día*360 día/año= 864.000 tn/añoAhorro anual: 864.000 tn/año*8 kW/tn*0,13 U$S/kW= 898.560 U$S/año

b) Ganancia por disminución del costo fijo unitarioPrecio venta: 120 U$S/tn cementoCosto fijo unitario: 30 U$S/tn cementoCosto fijo anual: 720.000 tn cemento * 30 U$S/tn cemento= 21.600.000 U$SNuevo costo fijo unitario: 21.600.000 U$S/864.000 tn cemento= 25 U$S/tncementoGanancia anual por disminución costo fijo anual: 5 U$S/tn cemento * 864.000 tnGanancia anual por disminución costo fijo anual: 5 U$S/tn cemento * 864.000 tnCemento/año= 4.320.000 U$S/año

c) Ganancia por aumento del despachoSi la ganancia es de 30 U$S/tn cementoLa ganancia por un mayor despacho es:144.000 tn cemento incrementado/año* 30 U$S/tn cemento= 4.320.000 U$S/año

d) Mitigación de la emisión de CO2864.000 tn/año*8 kW/tn*0,000527 tnCO2/kW=3642 tnCO2/añoHasta el año 2050: 3642 tnCO2/año*35años= 127.470 tnCO2Si consideramos que en América se producen 450.000.000 tn de cemento añoesto implica que se emitirán 6.047.325 tn de CO2/año menos a la atmósfera.De igual manera si la proyectamos al año 2050 esto va a significar unadisminución de emisión de CO2 de 317.484.563 tn.

Costo de proyecto:Honorarios: 40000 U$S/tn * 20 tn/hr = 800.000 U$SViajes: 3000 U$S *5 personas = 15.000 U$SViajes: 3000 U$S *5 personas = 15.000 U$SEstadía: 200 U$S *40 días* 5 personas = 40.000 U$STotal = 855.000 U$S

De lo anterior surge que sólo con el ahorro energético se logra pagar elproyecto en un año, para el caso de que sea aplicable un incremento dedespacho de cemento en igual orden al aumento de producción el proyecto sepaga en 1 mes.

7.2 Fábricas de cemento completa

En la actualidad el consumo de energía por tonelada de cementoes entre 90 a 110 kW/tn dependiendo de la tecnología con que cuente molinosde bolas y o molinos verticales.

Consumo de EE Molino de crudo: 20-25 kW/tn CrudoConsumo de EE Molino de cemento: 25-45 kW/tn Cto

Ahorro Molino de crudoAhorro Molino de crudoMolino vertical: 20*0,3*1,65*0,7= 6,93 kW/tn CtoMolino de bolas: 25*0,3*1,65*0,7= 8,66 kW/tn Cto

Ahorro Molino de cementoMolino vertical: 25*0,2= 5 kW/tn CtoMolino de bolas: 45*0,2= 9 kW/tn Cto

Ahorro de la fábricaMolinos verticales: 6,93+5=11,93 kW/tn Cto.Molinos de bolas: 8,66+9=17,66 kW/tn Cto.

Nuevo consumo de Energía EléctricaMolinos verticales: 90-11,66= 78,34 kW/tn CtoMolinos de bolas: 110-17,66= 92,34 kW/tn Cto.

Ahorro anualFabrica Despacho diario: 5000 tn/díaFabrica Despacho diario: 5000 tn/díaMolinos verticales: 5000 tn/día*25 días/mes*12 mes/año*11,66 kW/tn* 0,13 U$S/kW= 2.273.700 U$S

Fabrica Despacho diario: 3000 tn/díaMolinos de bolas: 3000 tn/día*25 Días/mes*12 mes/año*17,66 kW/tn* 0,13 U$S/kW= 2.066.220 U$S

Por solo el ahorro de energía eléctrica el proyecto se paga conaproximadamente 6 meses, de igual manera si va acompañado por mayoresventas el proyecto se paga en 1 mes.

8. Costo de la optimización

El cliente asume los gastos de viaje y estadías a los lugares de trabajo desdeArgentina, más los honorarios los cuales se calculan en función de lasArgentina, más los honorarios los cuales se calculan en función de lastoneladas por hora incrementadas:Por ejemplo si fuese un molino de cemento el costo es de 40.000 U$S portonelada por hora incrementada.Se garantiza un incremento mínimo de 5%, por debajo del cual el cliente no lepaga ningún valor y simplemente se hace cargo del costo del viaje, estadía ylos viáticos.

•ConclusiónEste proyecto nos da la posibilidad de un incremento importante en laproducción y disminución del consumo de la energía eléctrica en pocos días aun costo mucho menor que cualquier alternativa actual.Por sobre cualquier proyecto de similares característica es muy rápido derealizarlo, de bajo costo y de alta rentabilidad.Al día de hoy ya hay varias cementeras que han utilizados nuestros servicios yAl día de hoy ya hay varias cementeras que han utilizados nuestros servicios yquizás puede ser una referencia para las empresas interesadas en poderavanzar en la concreción del proyecto de optimización sobre sus plantas.Además estamos haciendo una contribución muy importante a la estabilidaddel mundo y el aumento de la calidad de vida para las futuras generaciones alproducir la Mitigación del efecto invernadero en la tierra.