Mejora de la distribuición del tamaño de partícula en la producción de cemento

 Mejorar la eficiencia en la molienda de cemento es benéfico por numerosas razones:

• Menor costo de energía. Una mejora en la eficiencia de molienda significa una mayor finura considerando kWh/t constantes o típicamente menos kWh/t con finura constante.
• Incremento de producción. Una mayor eficiencia de molienda ofrece la misma finura con un mayor rendimento.
• Mejora la distribución del tamaño de partícula (PSD). Moler con mayor eficiencia significa reducicción de partículas gruesas sin una molienda excesiva que produce super finos, por lo tanto se logra una PSD más estrecha.
• Mejora de resistencia. Una PSD más estrecha tiene ménos partículas gruesas, y es posible una hidratación de martículas más completa, lo que lleva a una mayor resistencia.

Las mejoras de proceso en la operación del circuito, el diseño del separador, las partes internas del molino, o los cambios en el timpo del molino pueden resultar en una mayor eficiencia en la molienda de cemento

Evaluar la finura del cemento

En el pasado, los productores de cemento medían la finura del cemento (es decir, el tamaño de las partículas de cemento) evaluando el área de superficie específica (SSA) o la finura de Blaine y el reciduo del tamiz de varios tamaños. Sin embargo, muchos productores utilizan ahora técnicas de análisis de tamaño de partícula para evaluar la finura y ayudar a monitorear la eficiencia del molino. En el método tradicional de Blaine SSA, la finura del cemento se determina utilizando un método de permeabilidad al aire, en el que el aire seco se hace pasar a presión constante a través de un lecho cilíndrico de cemento compactado. Para determinar el SSA, la densidad de partículas generalmente se determina utilizando un método de desplazamiento de líquido o con un picnómetro de gas (por ejemplo, helio).

Aunque el Blaine SSA se usa comunmente para describir la finura del cemento, no siempre se correlaciona bien con las propiedades reales del cemento, ya que la proporción de partículas gruesas (residuos)puede variar significativamente para un SSA constante. Los residuos en tamaños de 30-90 micras se miden rutinariamente utilizando un tamiz de chorro de aire Alpine. Para comprender completamente la influencia de la finura del cemento en las propiedades del cemento, se debe comprender más la PSD.

Existen varias técnicas para medir la PSD. Esto incluye difracción de láser (p.e. Cilas, Malvern, Sympatek) y, a veces, métodos de sedimentación (por ejemplo, sedimentación óptica o de rayos X). Con base en estos ensayos, los resultados de la PSD pueden describirse matemáticamente utilizando la ecuación de Rosin-Rammler.

Rosin-Rammler puede producir una relación en línea recta:
 
donde,     R     =  % residuo
                x      = tamaño de partícula
                a,n   = constantes Rosin- Rammler
La ecuación es reacomodada para dar ln ln 100/R = n ln x   -   n ln a

Un diagrama gráfico proporciona así una línea recta  de pendiente n e intercepto n ln a. a=x cuando R= 100/e (=36.79%)

Usando finura y residuos como guía para PSD

Cuando la composición del cemento es constate, el residuo y el SSA pueden utilizarse como guía para identificar cambioes en la PSD. Por ejemplo, la tabla a continuación muestra la pendiente estimada Rosin-Rammler PSD (en m2/kg) y el residuo (a 45 μm). La pendiente se basa en los datos de tamaño de partícula obtenidos por sedimentación de rayos x.

Evaluar la eficiencia del molino

La pendiente Rosin-Rammler de la PSD se correlaciona bien con la eficiencia del molino, ya que una mayor eficiencia del circuito del molino tiende a producir una PSD más estrecha. La siguiente tabla proporciona una guía de los valores de pendiente (n) para varios sistemas de molienda para cementos timo CEM I.