PSA na Indústria de Cimento

A Xoptix lançou seu inovador analisador de tamanho de partículas online, o CementSizer, incorporando tecnologia patenteada, especificamente projetada para a medição de partículas no processo na indústria de cimento. O CementSizer possui opções exclusivas de sondas de amostragem que garantem que a coleta direta da linha de processo seja representativa, oferecendo um sistema robusto em tempo real para otimização do processo.

O CementSizer recém-desenvolvido possui duas unidades de amostragem especializadas que não possuem partes móveis e podem ‘diluir’ pós em um processo de cimento transportado até os níveis necessários para fornecer a quantidade correta de material necessária ao instrumento online.

A sonda Iso-cinética (IIP) intersticial patenteada, adequada para produção de cimento em menor escala de até 120T / h, é instalada de forma rápida e fácil, proporcionando controle incomparável sobre a extração da amostra. É de baixa manutenção com peças resistentes à abrasão, garantindo o máximo rendimento e maior rendimento.

Para maior produção de cimento> 300T / hr, a Xoptix desenvolveu o patenteado Amostrador de Diluição Multestágio Passivo (PMDS). Além disso, sem partes móveis, ele dilui o fluxo de pó no processo de cimento a um nível compatível com os analisadores em processo. Ele diminui a complexidade, o custo e aumenta a confiabilidade da instalação, e estende a amostragem para processos de> 300T / h.

Amostrando 2.000 vezes por segundo em tempo real, o CementSizer pode aumentar o rendimento em uma fábrica de cimento em até 5%. Além disso, a carga de trabalho do laboratório pode ser diminuída, um tempo de resposta menor ao alterar os graus e um desvio padrão significativamente menor na finura do cimento para ajudar reduzir custos energéticos com os moinhos e a produzir um produto de cimento mais estável em termos de resistência à compressão de curto e longo prazo.

O CementSizer pode ser utilizado com grande eficiência em dois pontos do processo de produção de cimento:

1. Moinho de Cru (Pré-homo)

O primeiro ponto é no moinho de cru, após a pré-homogeneização, visando otimizar o moinho de cru, reduzindo seu custo operacional. Outra importante aplicação para essa etapa, e talvez a mais importante, é prover uma farinha com a granulometria ideal, de menor finura, para um menor fator de queima e um clínquer com maiores conteúdos da Alita M1, responsável por uma maior resistência à compressão, principalmente a inicial.

Segundo o artigo de Paul, M “Influência do tamanho de partículas da farinha na formação de polimorfos da Alita e no fator de queima, ICMA 2016”, clínquer de matérias primas mais finas apresentam maiores concentrações de Alita M1, fase responsável pela maior resistência inicial, em qualquer temperatura de queima.

2. Moinho de Cimento

Entre 1 e 2% da energia mundial é usada para moer cimento até um tamanho adequado para sua aplicação final. Os moinhos usados ​​para moer o cimento são em geral ineficientes, mas não há outro método econômico disponível para atingir a meta de redução de tamanho. Por muitos anos, a medição da distribuição do tamanho de partícula em laboratório foi um dos principais parâmetros de qualidade usados ​​no controle de qualidade do cimento.

Tradicionalmente, a finura do cimento é medida usando o número de Blaine (ASTM C204) que é um parâmetro baseado na área superficial e é amplamente reconhecido e utilizado na indústria de cimento. O teste é serve para de determinação da finura do cimento pelo método de permeabilidade ao ar. A relação entre a permeabilidade ao ar de um pó e sua área de superfície é vem diretamente da teoria aproximada de Kozeny-Carman, que assume uma volume de tamanho único para partículas esféricas. Claramente, partículas de cimento não são de tamanho único, portanto este valor não é absoluto. Outras limitações da técnica são que é um procedimento manual e extremamente lento, assim como com menor precisão para valores de Blaine mais altos, isto é, mais finos como cimentos especiais.

Além das desvantagens citadas acima, um outro problema é que Blaine fornece apenas um único parâmetro. O que isso significa, essencialmente, é que dois cimentos de distribuição de tamanhos muito diferentes podem dar o mesmo número de Blaine. Onde dois cimentos têm o mesmo número de Blaine / área de superfície específica, aquele com a distribuição de tamanho de partícula mais estreita terá a maior resistência à compressão como resultado de uma hidratação mais consistente. Existem muitos artigos que mostram que as partículas maiores que 50 µm de diâmetro irão reagir tão lentamente, podendo nunca ser totalmente hidratadas, mesmo após longos períodos de cura, mesmo que haja água suficiente. Por outro lado, um o excesso de partículas menores que 3μm pode fazer com que o cimento cure exotermicamente, o que pode resultar em rachaduras. À medida que a indústria de cimento continua a desenvolver cimentos combinados mais sofisticados, um único parâmetro deixará cada vez mais de identificar e, portanto, controlar as complexidades reais desses cimentos.

Portanto, a instalação do CementSizer da Xoptix para determinação do tamanho de partículas pode otimizar a moagem de cimento, economizando tempo e dinheiro, e permitindo a produção consistentemente um produto melhor com um custo menor e fazendo com que o retorno de investimento seja feito em poucas semanas.

Estudo Caso da United Cement da China 

Depois de pesquisar e investigar o muitos aspectos da medição online de partículas online de cimento, a United Cement da China substitui o método de Blaine, que tradicionalmente era usado para prever a resistência à compressão do cimento e também pode indicar a eficácia do processo de moagem, e instalou o sistema de análise de partículas em linha CementSizer da Xoptix em 2013. A mudança de fazer medições pouco frequentes (após o evento) no laboratório para análises em tempo real do cimento, online no processo, forneceu muitos benefícios, garantindo não somente um produto de melhor qualidade produzido o tempo todo, mas também resultou em economia de custos de energia e aumento na produção para a planta que já estava trabalhando em sua capacidade nominal. A automação do processo resultou em aumento de produtividade, minimizando o excesso de moagem e reduzindo a proporção de produto fora da especificação durante as trocas de produto.