La planta de cemento verde del futuro cercano

Robert Shenk, FLSmidth, brinda una descripción general de cómo podrían ser las plantas de cemento 'verdes' en el futuro cercano.

Dentro de una década, la industria del cemento ya se verá muy diferente de lo que es hoy.A medida que las realidades del cambio climático sigan afectando, la presión social sobre los grandes emisores aumentará y seguirá la presión financiera, lo que obligará a los productores de cemento a actuar.No habrá más tiempo para esconderse detrás de objetivos u hojas de ruta;la tolerancia global se habrá agotado.La industria del cemento tiene la responsabilidad de cumplir con todo lo que ha prometido.

Como proveedor líder de la industria, FLSmidth siente profundamente esta responsabilidad.La empresa tiene soluciones disponibles ahora, con más en desarrollo, pero la prioridad es comunicar estas soluciones a los productores de cemento.Porque si no puedes visualizar cómo será una planta de cemento, si no crees en ella, no va a suceder.Este artículo es una descripción general de la planta de cemento del futuro cercano, desde la cantera hasta el despacho.Puede que no se vea tan diferente de una planta que verías hoy, pero lo es.La diferencia está en la forma en que se opera, lo que se pone en él y parte de la tecnología de apoyo.

Cantera
Si bien no se prevé la transformación total de la cantera en un futuro cercano, habrá algunas diferencias clave.En primer lugar, la electrificación de la extracción y el transporte de materiales: cambiar de vehículos diésel a vehículos eléctricos en la cantera es una forma relativamente sencilla de reducir las emisiones de carbono en esta parte del proceso del cemento.De hecho, un proyecto piloto reciente en una cantera sueca logró una reducción del 98 % en las emisiones de carbono mediante el uso de maquinaria eléctrica.

Además, la cantera puede convertirse en un lugar solitario porque muchos de estos vehículos eléctricos también serán completamente autónomos.Esta electrificación requerirá fuentes de energía adicionales, pero en la próxima década, se espera que más plantas de cemento tomen el control de su suministro de energía mediante la construcción de instalaciones eólicas y solares en el sitio.Esto asegurará que tengan la energía limpia que necesitan para alimentar no solo sus operaciones de cantera, sino también aumentar la electrificación en toda la planta.

Además del silencio de los motores eléctricos, es posible que las canteras no parezcan tan ocupadas como en los años de 'pico de clínker', gracias a la mayor absorción de materiales cementicios complementarios, incluida la arcilla calcinada, que se analizará con más detalle más adelante en este artículo.

Aplastante
Las operaciones de trituración serán más inteligentes y eficientes, aprovechando la tecnología Industry 4.0 para conservar energía y maximizar la disponibilidad.Los sistemas de visión impulsados ​​por el aprendizaje automático ayudarán a prevenir bloqueos, mientras que el énfasis en las piezas resistentes al desgaste y el fácil mantenimiento garantizarán un tiempo de inactividad mínimo.

Gestión de existencias
Una mezcla más eficiente permitirá un mayor control químico y eficiencia de molienda, por lo que el énfasis en esta sección de la planta estará en tecnologías avanzadas de visualización de pilas.El equipo puede tener el mismo aspecto, pero el control de calidad se perfeccionará enormemente gracias al uso de programas de software como QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, que ayudan a los operadores de las plantas de cemento a obtener un mayor control sobre la alimentación del molino sin procesar.El modelado 3D y el análisis rápido y preciso brindan la mayor información posible sobre la composición de las pilas de almacenamiento, lo que permite la optimización de la mezcla con el mínimo esfuerzo.Todo esto significa que la materia prima se preparará para maximizar la utilización de SCM.

Molienda cruda
Las operaciones de molienda de crudo se centrarán en molinos de rodillos verticales, que pueden lograr una mayor eficiencia energética, una mayor productividad y una mayor disponibilidad.Además, el potencial de control de los VRM (cuando el accionamiento principal está equipado con un VFD) es muy superior al de los molinos de bolas o incluso a las prensas hidráulicas de rodillos.Esto permite un mayor grado de optimización, lo que a su vez mejora la estabilidad del horno y facilita un mayor uso de combustibles alternativos y el uso de materias primas más diversas.

piroproceso
Los mayores cambios en la planta se verán en el horno.Primero, se producirá menos clinker en proporción a la producción de cemento, reemplazado en cantidades cada vez mayores por SCM.En segundo lugar, la composición del combustible seguirá evolucionando, aprovechando los quemadores avanzados y otras tecnologías de combustión para co-encender una mezcla de combustibles alternativos que incluyen productos de desecho, biomasa, combustibles de nueva ingeniería a partir de flujos de desechos, enriquecimiento de oxígeno (el llamado oxicombustible inyección) e incluso hidrógeno.La dosificación de precisión permitirá un control cuidadoso del horno para maximizar la calidad del clínker, mientras que soluciones como el dispositivo de combustión HOTDISC® permitirán el uso de una amplia gama de combustibles.Vale la pena señalar que el reemplazo del 100% de los combustibles fósiles es posible con las tecnologías existentes, pero puede tomar otra década o más para que los flujos de desechos alcancen la demanda.Además, la planta de cemento verde del futuro tendrá que considerar qué tan verdes son realmente estos combustibles alternativos.

El calor residual también se utilizará, no solo en el piroproceso, sino también en otras áreas de la planta, por ejemplo, para reemplazar los generadores de gas caliente.El calor residual del proceso de producción de clinker se capturará y utilizará para compensar las demandas de energía restantes de la planta.

Fuente: World Cement, publicado por David Bizley, editor