Análise experimental do grau de enchimento em moinho tubular em uma indústria de cimento portland

Abstract

RESUMO Um dos processos mais importantes na indústria mineral e cimenteira é a moagem. É uma operação unitária que consiste na redução de tamanho de partículas, onde o processo ocorre em moinhos sendo de longe a operação mais cara em investimentos e custo das usinas de beneficiamento mineral e de cimento. Ao fazer uma abordagem direcionada apenas à produção de cimento Portland, a moagem se dá em moinhos tubulares que são fabricados por uma carcaça cilíndrica e por revestimentos internos de aço. Dentre as variáveis nessa operação, o grau de enchimento é a que mais contribui na potência consumida, além de interferir significativamente na granulometria do produto, que é uma propriedade física que afeta no desempenho do cimento Portland. Para análise do grau de enchimento foi abordado um método convencional de medição, e para estudo das propriedades físicas do cimento Portland, adotou-se as metodologias de ensaios preconizadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Este estudo foi desenvolvido em uma cimenteira na região metropolitana de São Luís, verificou-se uma relação L/D igual a 3,0 e um grau de enchimento de 27,69% com consideráveis desvios na carga. A densidade de carga determinada foi de 4,30 t/m³ para a primeira câmara, com esferas de 30 a 50 mm de diâmetro, e, de 4,60 t/m³ na segunda câmara, com corpos moedores entre 60 e 90 mm de diâmetro. Em ambas, foi perceptível contaminações. Propôs-se uma recarga de 34,03 toneladas. Nas características físicas do cimento foram verificados desvios superiores a 60% entre as finuras analisadas num intervalo de 12 meses, e concluiu-se pouca correlação entre essa propriedade e a resistência de um CP IV 32. Apesar das variações, todas as amostras estavam na faixa adequada conforme as normativas vigentes.___ABSTRACT One of the most important processes in the mineral and cement industry is grinding. It is a unit operation that consists of particle size reduction, where the process takes place in mills, being by far the most expensive operation in terms of investment and cost of mineral and cement processing plants. Taking an approach aimed only at the production of Portland cement, grinding takes place in tube mills that are manufactured by a cylindrical housing and internal steel linings. Among the variables in this operation, the degree of filling is the one that most contributes to the power consumed, in addition to significantly interfering in the granulometry of the product, which is a physical property that affects the performance of Portland cement. To analyze the degree of filling, a conventional measurement method was used, and to study the physical properties of Portland cement, the test methodologies recommended by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) were adopted. This study was carried out in a cement plant in the metropolitan region of São Luís, and there was an L/D ratio equal to 3.0 and a filling degree of 27.69% with considerable deviations in the load. The load density determined was 4.30 t/m³ for the first chamber, with spheres from 30 to 50 mm in diameter, and 4.60 t/m³ in the second chamber, with grinding bodies between 60 and 90 mm in diameter. diameter. In both, contamination was noticeable. A recharge of 34.03 tons was proposed. In the physical characteristics of the cement, deviations of more than 60% were verified between the finenesses analyzed in an interval of 12 months, and little correlation was concluded between this property and the strength of a CP IV 32. Despite the variations, all samples were in the range in accordance with current regulations.