Pour résoudre des problèmes dans le système de meulage du ciment, comme la configuration déraisonnable des médias de meulage dans le broyeur à boulets et la consommation élevée de puissance du moteur principal due à un fonctionnement à basse vitesse à long terme, une mise à niveau technique d’économie d’énergie a été effectuée sur le broyeur à boulets. Une partie des billes en acier de la deuxième chambre du broyeur à billes à ciment a été remplacée par des billes en céramique, et un convertisseur de fréquence a été ajouté au moteur principal pour un contrôle précis du broyeur à billes.#39; S vitesse de rotation. Ces changements ont considérablement amélioré la machine à billes et#39; efficacité de fonctionnement de S et consommation d’énergie réduite.

après Le conseil des ministres Transformation, Les deux Le conseil des ministres principale moteur actuel Et en plus Le conseil des ministres ciment La température at Le conseil des ministres Le moulin sortie tombé Remarquablement, Alors que Le conseil des ministres La qualité De la Le conseil des ministres terminé ciment Est resté Stable. De plus, avec Le conseil des ministres utilisation De la a fréquence Convertisseur, Le conseil des ministres horaire La production De la Le conseil des ministres balle Le moulin augmenté Par: À peu près 40 Tonnes tonnes Par Par personnesonne Heure, Et en plus Le conseil des ministres spécifiques puissance consommation De la Le conseil des ministres principale moteur diminué Par: À propos 1.3. - kWh per Ton. cette Résultats obtenus in an annuelle électricité Coût du projet épargne De la À peu près Taux de croissance annuel Millions d’euros Yuan yuan (RMB), avec a Retour sur investissement période De la 1.01-1.01 Années.

Dans le processus de production du ciment, le broyage du ciment est une étape critique de la production. Sa consommation d’énergie a un impact significatif sur la consommation globale d’énergie et le coût de production de la fabrication du ciment. En particulier, la consommation d’énergie du moteur principal représente plus de 40% de la consommation totale d’énergie dans le processus de production. Par conséquent, la mise en œuvre de mises à niveau d’économie d’énergie pour le moteur principal dans le système de broyage du ciment est cruciale pour améliorer l’efficacité économique de la production de ciment.

Client A&#Le système de meulage du ciment utilise un double procédé de meulage en circuit fermé composé d’une presse à rouleaux et d’un broyeur à billes. Les paramètres clés du système de meulage du ciment sont présentés dans le tableau 1. La capacité annuelle de production de ciment du système est de 1,2 million de tonnes, avec une consommation d’énergie pouvant atteindre 27,5 kWh par tonne. Sur cette quantité, le broyeur à billes, fonctionnant à long terme à faible vitesse, consomme jusqu’à 13 kWh par tonne, ce qui représente près de la moitié de la consommation totale d’énergie du système. Par rapport aux entreprises les plus performantes de l’industrie, cela présente une lacune importante. Pour réduire la consommation d’énergie et améliorer l’efficacité, l’entreprise a mis en œuvre une mise à niveau technique du broyeur à boulets, ce qui a entraîné une réduction significative de la consommation d’énergie et un résultat positif.

2. Problèmes dans le broyeur à billes du système de broyage du ciment

2.1 Configuration déraisonnable des billes de meulage avant la mise à niveau technique, le broyeur à billes du système de meulage au ciment du Client A était entièrement composé de billes d’acier, avec un taux de remplissage d’environ 8% dans la première chambre et d’environ 30% dans la deuxième chambre. Le broyage et le broyage de matériaux par billes d’acier consomme une grande quantité d’énergie, ce qui est l’une des principales causes de la consommation d’énergie élevée dans le broyeur à billes.

2.2 vitesse incorrecte de broyeur à billes la presse à rouleaux dans le système a une efficacité de fonctionnement élevée, et le matériel entrant dans le broyeur a une finesse de 45μm de moins de 35%. Cependant, le broyeur à boulets fonctionne à une vitesse relativement faible, ce qui fait en sorte que les matériaux restent plus longtemps dans le broyeur. En conséquence, l’efficacité de broyage est élevée au début et faible vers la fin, ce qui réduit l’efficacité globale de la production et augmente la consommation d’énergie du système.

3. Plan de mise à niveau technique

3.1 utilisation de l’entraînement à fréquence Variable (VFD) sur le moteur principal en adoptant la technologie VFD sur le moteur principal, la vitesse de rotation du broyeur à billes peut être ajustée en temps réel en fonction des conditions de fonctionnement, assurant un flux de matériau en douceur à travers le broyeur.

3.2 l’utilisation de billes de meulage non métalliques tout en maintenant des taux de remplissage appropriés et l’efficacité de meulage du broyeur à billes, réduisant la quantité totale de médias de meulage peut effectivement réduire la consommation d’énergie. La pratique a montré que le remplacement d’une partie des milieux de broyage par un rapport de billes acier-céramique de 2:1 peut réduire considérablement la consommation d’énergie tout en assurant un fonctionnement stable du broyeur.

4. Mise en œuvre de la mise à niveau technique

4.1 remplacement partiel des billes en acier dans la deuxième chambre par des billes en céramique par rapport aux billes en acier, les billes en céramique ont une densité plus faible et sont presque 50% plus légères, réduisant efficacement la charge sur le broyeur et, par conséquent, abaissant la puissance requise du moteur principal. Les billes de céramique, étant des matériaux non métalliques inorganiques, génèrent une chaleur minimale pendant le broyage et ne produisent pas d’électricité statique, réduisant considérablement l’attraction électrostatique entre les particules de ciment.

De plus, les supports de meulage en céramique présentent une usure extrêmement faible, beaucoup plus faible que celle des billes d’acier. Leurs caractéristiques de broyage microcristallin augmentent également efficacement la proportion de particules 3-32μm dans le ciment fini, optimisant la distribution de la taille des particules et améliorant la résistance du ciment.

Une comparaison des paramètres des billes de meulage en céramique et en acier est présentée au tableau 2.

Pour répondre aux exigences élevées de capacité de concassage de la première chambre dans le système de broyage de ciment &#La mise à niveau technique a maintenu l’utilisation de billes d’acier dans la première chambre. Seule une partie des billes d’acier de la deuxième chambre a été remplacée par des billes de céramique.

Considérant que le diamètre minimum des billes d’acier dans la première chambre est de 20mm, et suivant le principe que le diamètre maximum des médias de broyage dans la deuxième chambre ne doit pas dépasser le diamètre minimum des médias de broyage dans la première chambre, une combinaison de grandes billes de céramique et de petites billes d’acier a été utilisée. Cette approche permet de maintenir l’efficacité de rectification du broyeur à billes et de tirer pleinement parti de l’effet de synergie entre les billes en céramique et en acier.

Une comparaison de la gradation des milieux de meulage de la deuxième chambre avant et après l’ajustement est présentée dans le tableau 3.

4.2 rétrofit de l’entraînement à fréquence Variable (VFD) du moteur principal du broyeur à billes

A condition d’utiliser le même volume de supports de broyage (billes d’acier et billes de céramique) dans le broyeur à billes, la surface spécifique du produit broyé par des billes de céramique est en moyenne d’environ 20% inférieure à celle des billes d’acier. De plus, la masse des billes en céramique est de 40% à 50% inférieure à celle des billes en acier. Comme les billes en céramique et les billes en acier suivent des trajectoires de mouvement différentes à l’intérieur du broyeur, la vitesse de rotation optimale d’un broyeur à billes en céramique diffère de celle d’un broyeur à billes en acier.

Actuellement, le principe de conception couramment utilisé pour régler la vitesse de rotation des broyeurs à billes dans la production de ciment est basé sur la maximisation de l’énergie normale des médias de broyage. Ce principe fonctionne bien pour les broyeurs centrés sur les fonctions de broyage. Cependant, pour les usines ayant une fonction de broyage primaire, cette approche entraîne un surplus d’énergie mécanique important et un gaspillage d’énergie considérable.

Pour résoudre ce problème, un entraînement à fréquence variable (VFD) a été ajouté au moteur principal du broyeur à billes, permettant un contrôle précis de la#39; S vitesse de rotation pour optimiser l’utilisation de l’énergie.

De plus, la modernisation comprenait l’utilisation d’une VFD haute tension pour entraîner le système de transmission du broyeur à billes. Cela a permis de résoudre efficacement des problèmes tels que le démarrage du moteur à haute puissance, la connexion au réseau et l’ajustement de la charge. Le système VFD spécialisé pour le broyeur à billes permet un fonctionnement à vitesse variable avec les médias de broyage en céramique dans les systèmes de broyage de ciment à grande échelle, assurant un fonctionnement stable à long terme.

Cette modernisation faisait appel à la VFD haute tension «AC-DC-AC» de la série CHIC2000, conçue spécifiquement pour le contrôle de la vitesse des broyeurs à billes. Il utilise une structure de série de cellules de puissance pour réaliser une sortie haute tension directe. La logique de contrôle et de protection électrique du système peut être gérée de manière centralisée sur site ou être exploitée de façon pratique via une armoire de système de contrôle coordonné dédiée fournie avec le système VFD.

La Figure 1 montre un schéma de la modernisation de la commande électrique du système du moteur principal du broyeur à billes.

5. Résultats de la Transformation technique

5.1 effet du remplacement des milieux de meulage dans le deuxième compartiment

Comparaison de la machine à billes#Le tableau 4 montre les paramètres de fonctionnement avant et après le remplacement partiel des billes d’acier du deuxième compartiment par des billes de céramique.

Selon le tableau 4, après avoir remplacé une partie des billes d’acier par des billes de céramique dans le deuxième compartiment, la production horaire du broyeur à billes a légèrement diminué, et l’efficacité de meulage du deuxième compartiment a également montré une légère réduction, mais pas significativement. Le courant du moteur principal du système de broyage à billes de ciment a diminué considérablement d’environ 20A, ce qui est directement lié à la réduction de la charge des médias de broyage. De plus, la température du ciment sortant du laminoir a diminué sensiblement d’environ 5°C. Ceci est attribué aux propriétés matérielles des billes de céramique. En tant que matériaux non métalliques inorganiques, les billes en céramique génèrent une chaleur minimale pendant le meulage et ne produisent presque pas d’électricité statique, abaissant ainsi la température globale de meulage.

Le tableau 5 présente une comparaison des indicateurs de performance du ciment fini avant et après le remplacement des milieux de broyage dans le deuxième compartiment par des billes de céramique.

Comme le montre le tableau 5, après avoir remplacé une partie des billes d’acier du deuxième compartiment par des billes de céramique, la surface spécifique, la résistance du ciment et la distribution granulométrique du ciment fini ont très peu changé. Toutes les mesures étaient toujours conformes aux normes de ciment fini, ce qui confirme la faisabilité du plan d’ajustement des médias de meulage.

5.2 effet de l’ajout d’un entraînement à fréquence Variable au moteur principal du broyeur à billes

Le rendement de production et la consommation d’énergie spécifique du moteur principal avant l’utilisation du variateur de fréquence (VFD) sont indiqués dans le tableau 6. L’impact de la fréquence du moteur sur le rendement horaire et la consommation d’énergie lors de la production de ciment P· o42,5 après utilisation de la VFD est indiqué au tableau 7.

Selon le tableau 7, lorsque la fréquence du moteur principal est de 52,5 Hz, le broyeur à billes atteint son rendement horaire le plus élevé, avec une moyenne de 268,38 t/h. Lorsque la fréquence est de 51,5 Hz, la consommation d’énergie spécifique du moteur principal est optimale, avec une moyenne de 11,69 kWh/t. Cependant, lorsque la fréquence du moteur dépasse 52,5 Hz, le débit de ciment à l’intérieur du broyeur devient trop rapide, empêchant le ciment d’atteindre la finesse de particules exigée par le classificateur à haute efficacité. Il en résulte un retour excessif de poudre, ce qui entraîne une réduction de la production horaire du laminoir. Par conséquent, compte tenu à la fois de la production horaire et de la consommation d’énergie du système de meulage du ciment, la fréquence optimale du moteur est déterminée à 51,5 Hz.

Par rapport à avant la transformation, après l’installation de l’entraînement à fréquence variable (VFD), la production horaire du broyeur à billes lors de la production de ciment P· o42,5 a augmenté d’environ 40 t/h, et le moteur principal et le#La consommation spécifique d’énergie a diminué d’environ 1,3 kWh/t.

5.3 avantages économiques et résultats en matière d’économie d’énergie

Dans cette transformation technique:

• Le coût du système VFD pour le moteur principal est d’environ 700 000 RMB.

• Le coût des médias de broyage en céramique (calculé à 15 000 RMB/ tonne pour 2,5 tonnes) est d’environ 375 000 RMB.

• L’investissement total est d’environ 1,075 millions de RMB.

Après la transformation, la consommation d’électricité du système de broyage du ciment est passée de 27,5 kWh/t à 26,2 kWh/t, atteignant un taux d’économie d’énergie de 4,73%. Cela équivaut à une économie d’électricité annuelle de 1 560 000 kWh. Sur la base d’une production annuelle de ciment de 1,2 million de tonnes, il en résulte une économie de 1,0608 million de RMB par an, avec une période de récupération d’environ 1,01 an.

5.4 précautions pour la Transformation

Pendant le processus de broyage des billes en céramique, en raison de la fragilité plus élevée des billes en céramique, la rupture peut facilement se produire. Cela peut entraîner des blocages dela grille, une pression négative interne accrue et des retards dans le déchargement des matériaux, ce qui entraîne en fin de compte une surcharge de l’usine et une réduction dela production.

Pour éviter ces problèmes:

• Utilisez des billes d’alumine de broyage à sec spécialement conçues pour le broyage du ciment, qui offrent une résistance plus élevée et une meilleure résistance à l’usure, réduisant le risque de rupture.

• Évitez de mélanger des billes en céramique avec des billes en acier, car cela augmente le risque de fracture des billes en céramique.

• Inspectez régulièrement les fentes internes de la grille et éliminez rapidement les blocages pour maintenir une bonne ventilation et un flux de matériaux en douceur.

6. Conclusion Conclusion

Cette transformation a consisté à remplacer une partie des matériaux de broyage en acier du deuxième compartiment du broyeur à billes de ciment par des billes en céramique, et à ajouter une VFD au moteur principal pour contrôler avec précision la vitesse du broyeur. Le résultat a été une amélioration significative de l’efficacité de broyage, une réduction notable de la consommation d’énergie, et un impact minimal sur la qualité des produits de ciment et les indicateurs de performance clés. La consommation spécifique d’énergie du moteur principal a été réduite d’environ 1,3 kWh/t, ce qui a généré des avantages économiques substantiels pour l’entreprise.

Pour cette mise à niveau technique, nous avons fourni au client A des billes de broyage à sec à 92% d’alumine, spécialement conçues pour le broyage à sec dans la production de ciment. Ces boules sont plus dures que les boules d’alumine standard et sont moins sujettes à la rupture.

En plus de fournir des billes en céramique de haute qualité, nous pouvons également envoyer une équipe technique pour offrir un support sur place, si nécessaire.