Análisi de los factores que influyen sobre el rendimiento y el índice de consumo de electricidad, del proceso de molienda de clinker
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(2) U N IV E R S ID A D D E C A M A G Ü E Y F A C U L T A D D E E L E C T R O M E C Á N IC A. A n á lis is d e lo s fa c to r e s q u e in flu y e n s o b r e e l r e n d im ie n to y e l ín d ic e d e c o n s u m o d e e le c tr ic id a d , d e l p r o c e s o d e m o lie n d a d e c lin k e r .. T e s is p r e s e n t a d a e n o p c ió n a l t ít u lo a c a d é m ic o d e M a s t e r e n E f ic ie n c ia E n e r g é t ic a. A u to r: In g . R a fa e l B a rro s o H e rn á n d e z. T u t o r : D r . C . P a b lo G a lin d o L L a n e s. C am agüey, 2013.
(3) S ín tesis. S IN T E S IS L a f á b r ic a d e c e m e n t o d e N u e v it a s e s u n a d e la s m a y o r e s c o n s u m id o r a s d e e le c t r ic id a d e n la p r o v in c ia d e C a m a g ü e y , s u í n d ic e o s c ila e n t r e 1 2 0 y 1 3 0 k W h /t d e c e m e n to . D e l p r o c e s o p r o d u c t iv o d e f a b r ic a c ió n d e c e m e n t o , la m o lie n d a d e c lin k e r c o n s t it u y e u n a d e la s e t a p a s f u n d a m e n t a le s , y a q u e d e f in e e n g r a n m e d id a , la c a lid a d d e l p r o d u c t o f in a l y t ie n e u n g r a n p e s o e n e l c o n s u m o d e e n e r g í a e lé c t r ic a ; p u e d e r e p r e s e n t a r d e l 3 5 a l 4 0 % d e lo s g a s t o s d e e le c t r ic id a d . D u r a n t e lo s ú lt im o s a ñ o s , e s t a á r e a p r e s e n t a u n a b a ja im p o r t a n t e e n s u s r e n d im ie n t o s y a s o c ia d a a e s t o u n e x c e s o d e r e f in a m ie n t o e n e l c e m e n t o , q u e n e c e s it a d e in v e s t ig a c ió n p a r a d e t e r m in a r la s c a u s a s y d is m in u ir lo s a lt o s í n d ic e s d e c o n s u m o s e n e r g é t ic o s a s o c ia d o s . E n e l p r e s e n t e t r a b a jo s e r e s e ñ a n la s t e o r í a s f u n d a m e n t a le s q u e t r a t a n e l t e m a e n e r g í a - r e d u c c ió n d e t a m a ñ o . M u e s t r a u n a m e t o d o lo g í a p a r a e f e c t u a r la m e d ic ió n d e l c a u d a l d e a ir e y d e t e r m in a r la v e lo c id a d e n e l in t e r io r d e l m o lin o d e c e m e n t o . Se. e v a lú a n f a c t o r e s c la v e s p a r a o b t e n e r b u e n o s r e n d im ie n t o s e n lo s m o lin o s d e. b o la s , d e s c r ib e la s c a u s a s q u e a f e c t a n e l r e n d im ie n t o d e la m o lie n d a d e c e m e n t o , q u e in c id e n d ir e c t a m e n t e e n e l in c r e m e n t o d e l í n d ic e d e c o n s u m o d e e le c t r ic id a d y s e p r o p o n e n s o lu c io n e s ..
(4) S ín tesis. S Y N T H E S IS. T h e f a c t o r y o f c e m e n t o f N u e v it a s is o n e o f t h e b ig g e s t e le c t r ic it y c o n s u m e r s in t h e p r o v in c e o f C a m a g ü e y , it s in d e x o s c illa t e s b e t w e e n 1 2 0 a n d 1 3 0 c e m e n t k W h / t . I n t h e p r o d u c t iv e p r o c e s s , t h e c lin k e r m ill c o n s t it u t e s o n e o f t h e f u n d a m e n t a l s t a g e s , s in c e it d e f in e s in g r e a t m e a s u r e , t h e q u a lit y o f t h e f in a l p r o d u c t a n d h a s a g r e a t w e ig h t in t h e e le c t r ic p o w e r c o n s u m p t io n . I t c a n r e p r e s e n t f r o m t h e 3 5 t o 4 0 % o f t h e e le c t r ic it y e x p e n s e s . D u r in g t h e la s t y e a r s , t h is a r e a p r e s e n t s a n im p o r t a n t d r o p in it s y ie ld s a n d a s s o c ia t e d t o t h is a r e f in e m e n t e x c e s s in t h e c e m e n t , w h ic h n e e d s o f in v e s t ig a t io n t o d e t e r m in e t h e c a u s e s a n d t o d im in is h t h e h ig h in d e x e s o f c o n s u m p t io n s e n e r g y a s s o c ia t e s . P r e s e n t ly w o r k t h e f u n d a m e n t a l t h e o r ie s a r e p o in t e d o u t t h a t t r e a t t h e t o p ic s iz e e n e r g y - r e d u c t io n ; a m e t h o d o lo g y is s h o w n t o m a k e t h e m e a s u r e o f t h e f lo w o f a ir a n d t o d e t e r m in e t h e s p e e d in s id e t h e c e m e n t m ill. K e y f a c t o r s a r e e v a lu a t e d t o o b t a in g o o d y ie ld s in t h e m ills o f b a lls , t h e c a u s e s a r e d e s c r ib e d t h a t t h e y a f f e c t t h e y ie ld o f t h e c e m e n t m ill, t h a t im p a c t d ir e c t ly in t h e in c r e m e n t o f t h e in d e x o f e le c t r ic it y c o n s u m p t io n a n d in t e n d s o lu t io n s ..
(5) P en sa m ien to. T o d o n u e s t r o p u e b lo , t o d o s lo s t r a b a ja d o r e s , t o d o s n u e s t r o s jó v e n e s , n u e s t r o s e s t u d ia n t e s . I n c lu s o , n u e s t r o s p io n e r o s t ie n e n q u e t o m a r c o n c ie n c ia d e la e n e r g í a , d e s u s p e r s p e c t iv a s f u t u r a s . . . . m ie n t r a s n o s e a m o s u n p u e b lo r e a lm e n t e a h o r r a t iv o , q u e s e p a m o s e m p le a r c o n s a b id u r í a y c o n r e s p o n s a b ilid a d c a d a r e c u r s o , n o n o s p o d r e m o s lla m a r u n p u e b lo e n t e r a m e n t e r e v o lu c io n a r io . F id e l C a s t r o R u z C la u s u r a I F o r u m N a c io n a l d e E n e r g í a D ic ie m b r e d e 1 9 8 4.
(6) A g ra d ecim ien to s. A G R A D E C IM IE N T O S. D e s e o e x p r e s a r m i m á s s in c e r o a g r a d e c im ie n t o a m is c o m p a ñ e r o s d e t r a b a jo q u e f o r m a r o n p a r t e d e l e q u ip o. d e m e d ic ió n , p a r a p o d e r e f e c t u a r la s c o r r id a s. e x p e r im e n t a le s . E n e s p e c ia l a l D r . C . P a b l o G a lin d o L la n e s , p o r. s u s im p o r t a n t e s y o p o r t u n o s. c o n s e jo s , s u c o la b o r a c ió n y d e s in t e r e s a d a c o o p e r a c ió n . Y a t o d a s a q u e lla s p e r s o n a s q u e c o n t r ib u y e r o n a l d e s a r r o llo d e e s t e t r a b a jo ..
(7) D ed ica to ria. D E D IC A T O R IA A: . L a R e v o lu c ió n , s in c u y a o b r a m a r a v illo s a , n o h u b ie r a p o d id o s e r lo q u e soy.. . L o s t r a b a ja d o r e s d e la e m p r e s a d e C e m e n t o “ 2 6 d e J u lio ” ,. de. N u e v it a s , d e c u y a e x p e r ie n c ia m e h e n u tr id o y m e h a p e r m it id o a lc a n z a r g r a n d e s c o n o c im ie n t o s e n la f a b r ic a c ió n d e e s t e p r o d u c t o . . E l c la u s t r o d e p r o f e s o r e s d e e s t a M a e s t r í a , q u e n o s h a n d o t a d o d e ú t ile s h e r r a m ie n t a s p a r a c o n t r ib u ir a l d e s a r r o llo d e n u e s t r o p a í s ..
(8) Ín d ice. ÍN D IC E. Pág.. I N T R O D U C C I Ó N . . . . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. ..... 1 C A P I T U L O I . R E V I S I Ó N D E L A L I T E R A T U R A … . . . . . . .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 8 1 . 1 R e s e ñ a h is t ó r ic a . . . . . . . . . .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. 8. 1 . 2 P r o c e s o d e o b t e n c ió n d e l C e m e n t o . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 8. 1 . 2 . 1 D e s c r ip c ió n d e l p r o c e s o . . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. 8. 1 . 2 . 2 Q u í m ic a d e l C e m e n t o … … … … … … . . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 9. 1 . 3 M o lie n d a d e C e m e n t o y c o n s u m o d e e n e r g í a e lé c t r ic a … … … . . … … … . … . .. 10. 1 . 3 . 1 T e o r í a s d e m o lt u r a c ió n … … … … … … … … … … … … … . . . . . . . … … … … . .. 10. 1 . 3 . 2 Í n d ic e d e c o n s u m o . . . . . . . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 11. 1 . 4 R e n d im ie n t o d e lo s m o lin o s d e c e m e n t o … … … … … … … … … … . . … … … … .. 12. 1 . 4 . 1 E c u a c ió n t e ó r ic a … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … .. 12. 1 . 4 . 2 F a c t o r e s q u e in f lu y e n e n lo s r e n d im ie n t o s … … … . . … … … … … … … …. 12. 1 . 5 D e s c r ip c ió n d e l f lu jo t e c n o ló g ic o d e la m o lie n d a d e c e m e n t o … … … … … . . .. 27. 1 . 6 C o n c lu s io n e s p a r c ia le s … … … … … … … . . … … … … … … … … . . . … … … … … …. 29. C A P I T U L O I I . M A T E R I A L E S Y M É T O D O S . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . 3 1 2 . 1 O p e r a c ió n … … . . . . . . . . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. 31. 2 . 2 A lim e n t a c ió n … … . . . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. 31. 2 . 3 C a u d a l d e v e n t ila c ió n y v e lo c id a d e n e l in t e r io r d e l m o lin o . . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. 34. 2 . 4 C o n d ic io n e s t é c n ic a s in t e r n a s d e l m o lin o … … … … … … … … … … … … … … .. 36. 2 . 5 C o n c lu s io n e s p a r c ia le s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … …. 37. C A P I T U L O I I I . A N Á L I S I S D E L O S R E S U L T A D O S . . . . . . . . . . . . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. 38. 3 . 1 O p e r a c ió n … … … … … … … … … … … … … . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 38. 3 . 2 A lim e n t a c ió n . . . . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. 39.
(9) Ín d ice. 3 . 3 C a u d a l d e v e n t ila c ió n y v e lo c id a d e n e l in t e r io r d e l m o lin o . . . . . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. 45. 3 . 4 C o n d ic io n e s t é c n ic a s in t e r n a s d e l m o lin o . . . . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. 46. 3 . 5 I m p a c t o s y p r o p u e s t a s d e s o lu c ió n . . … … … … … … … … … … … … … … … …. 49. 3 . 6 R e s u lt a d o s e c o n ó m ic o s d e la s s o lu c io n e s . … . . … . … … … … … … … . … … … .. 51. 3 . 7 C o n c lu s io n e s p a r c ia le s … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 52. C O N C L U S I O N E S . . . . . . . . . . . . .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .... 5 4 R E C O M E N D A C I O N E S . . . . . . . . . . . . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. . 5 5 B I B L I O G R A F Í A … … … … … … … … . … … … … … … … … … … … … … . . . . . . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . 5 6 A N E X O S … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… .… … … … .. 6 2.
(10) In tro d u cció n. IN T R O D U C C IÓ N L a e s c a la d a d e lo s p r e c i o s d e l p e t r ó le o d e lo s ú lt im o s a ñ o s , q u e e n v a r i o s m o m e n t o s h a s u p e r a d o lo s 1 0 0 U S $ / b a r r il y c o n e llo la d e o t r a s p r o d u c c io n e s , c o m o la g e n e r a c ió n d e e l e c t r ic id a d , e n u n e s c e n a r io m u n d ia l m u y c o m p le jo , h a h e c h o q u e la s e m p r e s a s d e g r a n d e s c o n s u m o s r e d is e ñ e n. s u s p o lí t ic a s e n e r g é t ic a s y b u s q u e n. s o lu c io n e s e in v e r s io n e s q u e p r o m u e v a n a h o r r o s . P a r a la in d u s t r ia a c t u a l s e p la n t e a n g r a n d e s d e s a f í o s , d e n t r o d e e llo s o c u p a u n a g r a n im p o r t a n c ia e l c u id a d o y p r e s e r v a c ió n d e l m e d io a m b ie n t e y m u y v in c u la d o a e s t e , e l u s o e f ic ie n t e d e t o d o t ip o d e e n e r g í a . “ L a in d u s t r ia c e m e n t e r a n e c e s it a d e g r a n d e s c a n t id a d e s d e e n e r g í a e n t o d a s s u s f o r m a s , s ie n d o e l p r in c ip a l c o m p o n e n t e e n e l c o s t o d e f a b r ic a c ió n d e l c e m e n t o ” ( A h o r r o d e E n e r g í a e n la I n d u s t r ia d e l c e m e n t o , 2 0 1 0 ) E n e l in f o r m e d e la U n iv e r s id a d d e C h ile ( 2 0 0 8 ) , B e n c h m a r k in g d e p a í s e s d e la C o m u n id a d E c o n ó m ic a A s ia - P a c í f ic o ( A P E C ) , s e c o n c lu y e : “E n. e l p r o c e s a m ie n t o. de. m a t e r ia le s s ó li d o s h a s t a. c o n v e r t ir lo s e n. p ro d u c to s. a c a b a d o s , la s o p e r a c io n e s d e r e d u c c ió n d e t a m a ñ o r e p r e s e n t a n la s e t a p a s d e m a y o r consum o. de. p r o p ie d a d e s. e n e rg ía , y. c a lid a d. adem ás. de. e s ta r. fin a l d e l p ro d u c to. r e la c io n a d a s y. g e n e ra r. d ir e c t a m e n t e c o n s id e r a b le s. con. la s. im p a c t o s. m e d io a m b ie n t a le s . E n e s t e s e n t id o , lo s d e s a r r o llo s t e c n o ló g ic o s e n e l c a m p o d e lo s m a t e r ia le s s ó lid o s d e b e n e s t a r o r ie n t a d o s a o b t e n e r m a y o r e s r e n d im ie n t o s , e s t o e s , m á s t o n e la d a s d e s ó li d o m o lid o p o r c a d a k W. e m p le a d o ; y p r o c u r a r p r o c e s o s. s u s t e n t a b le s e n c u a n t o a u s o d e lo s r e c u r s o s y r e s p e t o p o r e l m e d io a m b ie n t e . ” E l t e m a e n e r g í a - r e d u c c ió n d e t a m a ñ o e s u n t e m a q u e m a n t ie n e e l in t e r é s d e lo s in v e s t ig a d o r e s : C h a r le s ( 1 9 5 7 ) , S c u h m a n ( 1 9 6 0 ) , A u s t in y K lim p e l ( 1 9 6 4 ) , H a r r is ( 1 9 6 6 ) , T ijo n o v ( 1 9 8 4 ) , K a p u r y F u e s t e r n a u , ( 1 9 8 8 ) , C o e llo ( 1 9 9 3 ) , Z h a n g ( 1 9 8 8 ) , B e n z e r ( 2 0 0 5 ) y T o u il ( 2 0 0 6 ) , e n t r e o t r o s . S e n e c e s it a c o n t in u a r a v a n z a n d o e n m e d id a s q u e p r o p o r c io n e n e f ic ie n c ia y a h o r r o e n e r g é t ic o , n o s ó lo p o r r a z o n e s m e d io a m b ie n t a le s o d e lu c h a c o n tr a e l c a m b io c lim á t ic o , s in o t a m b ié n p o r a s p e c t o s p u r a m e n t e e c o n ó m ic o s e n f u n c ió n d e r e d u c ir e l. 1.
(11) In tro d u cció n. c o s t o d e la p r o d u c c ió n , p o r q u e l a r e d u c c ió n d e la in t e n s id a d e n e r g é t ic a m e jo r a la c o m p e t it iv a d la s e m p r e s a s . “ E l c o n s u m o d e e n e r g í a e n la s m á q u in a s d e t r it u r a c ió n y m o lie n d a e s s u t a ló n d e d e A q u il e s . E l e q u ip a m ie n t o d is p o n ib le p a r a la t r it u r a c ió n y m o lie n d a d e m in e r a le s c a r e c e d e u n p r in c ip io o r g a n iz a t iv o , q u e le p e r m it a a p r o v e c h a r a l m á x im o la e n e r g í a s u m in is t r a d a e n e l r o m p im ie n t o d e la s p a r t í c u la s . L a e n e r g í a q u e s e c o n s u m e p r o p ia m e n t e e n e l r o m p im ie n t o d e la p a r t í c u la m in e r a l e s s u m a m e n t e p e q u e ñ a , lo c u a l h a s id o d e m o s t r a d o p o r v a r io s a u t o r e s . ” ( C o e llo & T ijo n o v , 2 0 0 1 ) L a s p é r d id a s e s t á n d a d a s , e n f o r m a d e c a lo r y r u id o e n la s t r a n s m is io n e s d e l a c c io n a m ie n t o d e l m o lin o . L a s r e s t a n t e s , t ie n e n lu g a r d u r a n t e la f r ic c ió n e n t r e p a r t í c u la s s in s u c o n s e c u e n t e r o m p im ie n t o , e n d e f o r m a c io n e s p lá s t ic a s y e lá s t ic a s , a d e m á s e n e l c h o q u e m e t a l- m e t a l e n e l in t e r io r d e l m o lin o . N o o b s t a n t e , t o d a s e s t a s tr a n s f o r m a c io n e s s o n in h e r e n t e s a e s t o s p r o c e s o s , in c lu s o a v e c e s n e c e s a r ia s , a u n q u e n o r e p r e s e n t e n n in g ú n p a p e l e n la r e d u c c ió n d e t a m a ñ o d e la s p a r t í c u la s . E n C u b a e l a ñ o 2 0 0 6 , “ A ñ o d e la R e v o lu c ió n E n e r g é t ic a ” , s e p u s o e n p r á c t ic a n u e v a s c o n c e p c io n e s p a r a d e s a r r o lla r e l s is t e m a e le c t r o e n e r g é t ic o n a c io n a l c o n e l o b je t iv o d e e l u s o s e g u r o , e f ic ie n t e y r a c io n a l d e la e n e r g í a e n t o d o s lo s s e c t o r e s d e la s o c ie d a d , h a c ie n d o d e l a h o r r o u n a d e la s v í a s p a r a e l d e s a r r o llo d e l p a í s . L o s n u e v o s lin e a m ie n t o s d e la p o lí t ic a e c o n ó m ic a y s o c ia l, e m a n a d o s d e l V I C o n g r e s o d e l P a r t id o C o m u n is t a d e C u b a , d e n tr o d e s u p o lí t ic a e n e r g é t ic a p r io r iz a la s a c c io n e s p a r a p e r f e c c io n a r e l e m p le o d e lo s p o r t a d o r e s y e le v a r la e f ic ie n c ia . A p e s a r d e s u a n t ig ü e d a d e im p o r t a n c ia , e l c o n o c im ie n t o b á s ic o d e la s o p e r a c io n e s u n it a r ia s d e m o lie n d a e n C u b a , n o e s t á a l n iv e l q u e r e q u ie r e n la s in d u s t r ia s , s o lo s e d e s t a c a n lo s tr a b a jo s d e in v e s t ig a c ió n d e s a r r o lla d o s e n la r a m a d e l n í q u e l p o r C o e llo y s u s c o la b o r a d o r e s . F a lt a m u c h o p o r c o n o c e r r e s p e c t o a la in f lu e n c ia d e la s v a r ia b le s d e o p e r a c ió n s o b r e e l r e n d im ie n t o d e lo s m o lin o s d e b o la s . L a in d u s t r ia c u b a n a d e l c e m e n t o im p l e m e n t a d ia g n ó s t ic o s e n e r g é t ic o s p a r a d e t e c t a r lo s p o t e n c ia le s d e a h o r r o y p la n e a r la s s o lu c io n e s , p e r o e s t a s , s e h a n d e s a r r o lla d o d e f o r m a m u y lim it a d a d e b id o a la f a lt a d e p r o y e c t o s y d e r e c u r s o s f in a n c ie r o s . P o r s u s a lt o s c o n s u m o s , e s u n c a m p o q u e n e c e s it a d e in v e s t ig a c ió n p a r a c r e a r la s b a s e s 2.
(12) In tro d u cció n. n e c e s a r ia s q u e p e r m it a n la in t r o d u c c ió n d e m e jo r a s e n lo s p r o c e s o s y g e n e r e n r á p id a s a m o r t iz a c io n e s , q u e g a r a n t ic e n a v a n z a r e n la r e c u p e r a c ió n e c o n ó m ic a . L a E m p r e s a d e c e m e n t o “ 2 6 d e ju lio ” d e N u e v it a s , e s u n a d e la s m a y o r e s c o n s u m id o r a s d e e le c t r ic i d a d e n l a p r o v in c ia d e C a m a g ü e y , s u í n d ic e o s c ila e n t r e 1 2 0 y 1 3 0 k W h / t d e c e m e n t o , e n d e p e n d e n c ia d e l s u r t id o d e la p r o d u c c ió n y d e la e f ic ie n c ia d e l p r o c e s o . E n e l p r o c e s o p r o d u c t iv o , la m o l ie n d a d e c lin k e r c o n s t it u y e u n a d e la s e t a p a s f u n d a m e n t a le s , y a q u e d e f in e e n g r a n m e d id a , la c a lid a d d e l p r o d u c t o f in a l y t ie n e u n g r a n p e s o e n e l c o n s u m o d e e n e r g í a e lé c t r ic a . L o s í n d ic e s d e c o n s u m o r e p o r t a d o s e n la lit e r a t u r a v a r í a n d e s d e 3 0 a 6 0 k W h / t, c o n t e n d e n c ia a r e d u c ir s e e n lo s ú lt im o s a ñ o s a v a lo r e s c e r c a n o s a 3 0 k W h /t , d e b id o a l e m p le o d e s is t e m a s d e p r e m o lie n d a , s e p a r a d o r e s d e a lt a e f ic ie n c ia , r e ji lla s in t e r c á m a r a s r e g u la b le s y s is t e m a s d e c o n t r o l a v a n z a d o s , “ q u e p u e d e n lle v a r a u n a h o r r o d e e n e r g í a e n e l s is t e m a e n t r e 1 0 % y 1 5 % ” . ( M a g o t t e a u x , 2 0 0 5 ) . O tr a “ s o lu c ió n e s e l e m p le o d e in t e n s if ic a d o r e s d e m o lie n d a ” . ( R e f r a t e c h n ik , 2 0 0 8 ) R e v u e lt a , D . , F e r n á n d e z , L ., B o r r e g o , F . , D e L u x a n , M . ( 2 0 0 3 ) p la n t e a n ; “ L a c r is is e n e r g é t ic a y la b ú s q u e d a d e m a y o r e f ic ie n c ia e n lo s p r o c e s o s d e f a b r ic a c ió n d e c e m e n t o h a d e r iv a d o e n la n e c e s id a d d e o p t im iz a r la m o lie n d a d e c lin k e r y r e d u c ir la d e m a n d a d e e n e r g í a e lé c t r ic a e n e l p r o c e s o ” . L o s f a c t o r e s a n t e s m e n c io n a d o s s e t r a d u c e n e n u n c r e c ie n t e in t e r é s e n e s t u d ia r y o p t im iz a r la e f ic ie n c ia d e la m o lie n d a . L a m o lie n d a d e c e m e n t o. e n la e m p r e s a “ 2 6 d e ju lio ” , d u r a n t e lo s ú lt im o s a ñ o s. p r e s e n t a u n a b a ja s ig n if ic a t iv a e n s u s r e n d im ie n t o s y a s o c ia d a a e s t o u n e x c e s o d e r e f in a m ie n t o e n e l c e m e n t o , q u e n e c e s it a d e in v e s t ig a c ió n p a r a d e t e r m in a r la s c a u s a s y d is m in u ir lo s a lt o s í n d ic e s d e c o n s u m o s e n e r g é t ic o s a s o c ia d o s , q u e p e r m it a n o b t e n e r r e s u lt a d o s e c o n ó m ic o s f a v o r a b le s q u e g a r a n t ic e n la c o n t in u id a d p r o d u c t iv a .. P o r t o d o lo a n t e r io r s e p la n t e a la s ig u ie n t e S i t u a c i ó n P r o b l é m i c a : B a jo r e n d im ie n t o e n lo s m o l in o s y e x c e s o d e r e f in a m ie n t o e n e l c e m e n t o , q u e d if ic u lt a la e f ic ie n c ia d e l p r o c e s o . 3.
(13) In tro d u cció n. P ro b le m a C ie n tífic o : ¿ C ó m o a u m e n t a r e l r e n d im ie n t o d e la m o lie n d a d e c l in k e r e n la E m p r e s a “ 2 6 d e J u lio ” ? O b je to d e la in v e s tig a c ió n : E l p r o c e s o d e m o lie n d a d e c e m e n t o d e la E m p r e s a d e C e m e n t o “ 2 6 d e ju lio ” . O b j e t i v o G e n e r a l : D e t e r m in a r q u é v a r ia b le s t e c n o ló g ic a s e s t á n in f lu y e n d o e n e l b a jo r e n d im ie n t o d e la m o lie n d a d e c lin k e r , q u e a u m e n t a n e l í n d ic e d e c o n s u m o d e e le c t r ic id a d . C o m o O b je tiv o s E s p e c ífic o s : 1 . C o m p r o b a r e l c u m p lim ie n t o d e l p r o c e d im ie n t o e m p le a d o e n la o p e r a c ió n d e m o lie n d a d e c lin k e r d e c e m e n t o . 2 . E v a lu a r e l c o m p o r t a m ie n t o d e la s v a r ia b le s q u e e s t á n in f lu y e n d o e n e l b a jo r e n d im ie n t o d e l p r o c e s o d e m o lie n d a d e c lin k e r . 3 . E s t a b le c e r s o lu c io n e s f a c t ib le s , q u e p e r m it a n e n la s c o n d ic io n e s a c t u a le s , a u m e n t a r e l r e n d im ie n t o y d is m in u ir e l c o n s u m o e n e r g é t ic o . C a m p o d e A c c i ó n : E l p r o c e s o d e m o lie n d a d e c lin k e r . H ip ó te s is : L o s b a jo s r e n d im ie n t o s q u e s e. o b t ie n e n. se deben. a la. in e s t a b ilid a d. de. la. a lim e n t a c ió n , la in s u f ic ie n t e v e lo c id a d d e l a ir e d e v e n t ila c ió n e n e l in t e r io r d e l m o l in o y a l d e t e r io r o t é c n ic o d e lo s e le m e n t o s m e c á n ic o s in t e r n o s . T a re a s p rin c ip a le s d e la in v e s tig a c ió n : 1 . B ú s q u e d a b ib lio g r á f ic a a c t u a liz a d a d e l t e m a e n e r g í a - r e d u c c ió n d e t a m a ñ o . 2 . C a r a c t e r iz a r e l á r e a d e m o lie n d a d e c lin k e r , v e r if ic a n d o e l c u m p lim ie n t o d e la s a c c io n e s d e o p e r a c ió n v in c u la d a s a l r e n d im ie n t o . 3 . V a lo r a r e l c o m p o r t a m ie n t o d e la s v a r ia b le s q u e a f e c t a n e l r e n d im ie n t o . 4 . E la b o r a r u n s o f t w a r e p a r a e l p r o c e s a r la s m e d ic io n e s y r e a liz a r lo s c á lc u lo s n e c e s a r io s p a r a e l t r a b a jo .. 4.
(14) In tro d u cció n. 5 . E v a lu a r la f a c t ib il id a d t é c n ic o - e c o n ó m ic a d e la s p r o p u e s t a s d e s o lu c io n e s q u e in c r e m e n t e n e l r e n d im ie n t o y d is m in u y a e l í n d ic e d e c o n s u m o d e e le c t r ic id a d . L o s m é t o d o s u t il iz a d o s e n e l d e s a r r o llo d e e s t e t r a b a jo e s t u v ie r o n e n m a r c a d o s p o r e l o b je t iv o p r o p u e s t o y la s t a r e a s d e in v e s t ig a c ió n p r e v is t a s . M é to d o s T e ó ric o s : E l e n f o q u e d e s is t e m a s : S e u t iliz a p a r a id e n t if ic a r y e n t e n d e r la in t e r r e la c ió n e n t r e lo s p r o c e s o s c o m o u n s is t e m a , c o n t r ib u y e n d o a e s c l a r e c e r la s r e la c io n e s d e s u b o r d in a c ió n y c o o r d in a c ió n e n t r e lo s e le m e n t o s . E l a n á l is is y la s í n t e s is : S e u t iliz a e n e l e s t u d io d e l o s d o c u m e n t o s y e l p r o c e s a m ie n t o d e la in f o r m a c ió n , p a r a p o d e r e s t a b le c e r c o m p a r a c io n e s d e c r it e r io s y d e t e r m in a r la s v a r ia b le s q u e e s t á n in f lu y e n d o e n lo s r e n d im ie n t o s . E l h is t ó r ic o - ló g ic o : P o s ib i lit a r e a liz a r u n e s t u d io d e la s t e n d e n c ia s s e g ú n la lit e r a t u r a in t e r n a c io n a l m á s a c t u a liz a d a , d e l t e m a in v e s t ig a d o . M é to d o E m p íric o -E x p e rim e n ta l: L a o b s e r v a c ió n : T ie n e c o m o f in a lid a d o b t e n e r in f o r m a c ió n a c e r c a d e l c u m p lim ie n t o d e la s o p e r a c io n e s d e l p r o c e d im ie n t o p a r a la m o lie n d a d e c lin k e r . E l M a t e m á t ic o - e s t a d í s t ic o : S e u t iliz a e n e l p r o c e s a m ie n t o d e lo s d a t o s o b t e n id o s , p a r a p o d e r c o m p a r a r y v a lid a r lo s r e s u lt a d o s o b t e n id o s . E n tre la s té c n ic a s d e in v e s tig a c ió n u tiliz a d a s s e e n c u e n tra n : E l in v e n t a r io d e lo s d a t o s d e c a l id a d d e l c li n k e r y e l c e m e n t o : S e e s c o g e n d a t o s d e l año 2010. p a r a c a lc u la r y e v a lu a r e l c o m p o r t a m ie n t o d e a lg u n a s v a r ia b le s q u e. in t e r v ie n e n e n e l p r o c e s o d e m o lie n d a d e c lin k e r . L a p o b la c ió n : E s t u v o c o n s t it u id a p o r la s m e d ic io n e s r e a liz a d a s e n la e v a lu a c i ó n d e l c o m p o r t a m ie n t o d e la s v a r ia b le s e s t u d ia d a s ( a lim e n t a c ió n d e c lin k e r , v e lo c id a d d e l a ir e d e n t r o d e l m o lin o y p a r á m e t r o s d e c a lid a d d e l c lin k e r ) .. 5.
(15) In tro d u cció n. A p o rte P rá c tic o : R a d ic ó e n d e t e r m in a r la s v a r ia b le s q u e in f l u y e n e n e l r e n d im ie n t o d e la m o li e n d a d e c lin k e r , d e la e m p r e s a d e c e m e n t o “ 2 6 d e ju lio ” , d e N u e v it a s y la t o m a d e d e c is io n e s p o r la a lt a d ir e c c ió n d e la m is m a , p a r a la a d q u is ic ió n d e u n n u e v o s is t e m a d e v e n t ila c ió n y p u r if ic a c ió n , q u e p e r m it ir á in c r e m e n t a r e l r e n d im ie n t o y d is m in u ir lo s í n d ic e s d e c o n s u m o d e e le c t r ic id a d . C o m o o t r a s o lu c ió n , e s t á e l e m p le o d e in t e n s if ic a d o r e s d e m o lie n d a d e la f ir m a M A P E I , p a r a d is m in u ir e l e n c o s t r a m ie n t o d e lo s e le m e n t o s m o lt u r a d o r e s , q u e p e r m it e a t e n u a r la s it u a c ió n a c t u a l y a lc a n z a r r e s u lt a d o s s a t is f a c t o r io s . C o n t r ib u y ó a l r e s c a t e d e la d is c ip l in a t e c n o ló g ic a y la s b u e n a s p r á c t ic a s d e o p e r a c ió n e n e l á r e a d e m o lie n d a , lo q u e m e jo r ó e l r e n d im ie n t o . A p o rte T e ó ric o : S e r e s u m e n e n u n m is m o d o c u m e n t o la s v a r ia b le s q u e p u e d e n in f lu ir e n lo s r e n d im ie n t o s d e la m o lie n d a d e c lin k e r , s ie n d o e l p r im e r in t e n t o d e e s t e t ip o d e in v e s t ig a c ió n e n la in d u s t r ia d e l c e m e n t o . L a e la b o r a c ió n d e u n m é t o d o p a r a c a lc u la r la v e lo c id a d d e l a ir e e n e l in t e r io r d e lo s m o lin o s d e c e m e n t o , a s p e c t o e s t e q u e n o h a b í a s id o d e t e r m in a d o c o n a n t e r io r id a d .. 6.
(16) In tro d u cció n. T É R M IN O S Y D E F IN IC IO N E S. M o l t u r a r : M o le r , r e d u c ir a p o lv o lo s m a t e r ia le s c o n e l m o lin o . M o l t u r a b i l i d a d : M e d id a q u e in d ic a la f a c ilid a d d e m o lid a d e u n m a t e r ia l. C o n m u n i c i ó n : P r o c e s o a t r a v é s d e l c u a l s e p r o d u c e u n a r e d u c c ió n d e t a m a ñ o d e p a r t í c u la s d e l m in e r a l, m e d ia n t e t r it u r a c ió n y / o m o lie n d a . T r i t u r a r : D e s m e n u z a r la s m a t e r ia s s in r e d u c ir la s a p o lv o . S i l i c a t o t r i c á l c i c o o A l i t a ( C 3 S ) : C o m p o n e n t e q u e a p o r t a r e s is t e n c ia s a e d a d e s t e m p r a n a s e n e l c e m e n t o ( 3 C a O S iO 2 ) . S i l i c a t o d i c á l c i c o o B e l it a ( C 2 S ) : C o m p o n e n t e q u e a p o r t a r e s is t e n c ia s a e d a d e s t a r d í a s e n e l c e m e n t o ( 2 C a O S iO 2 ) . A l u m i n a t o t r i c á l c i c o , ( C 3 A ) : C o m p u e s t o q u í m ic o p r e s e n t e e n e l c e m e n t o c u y a c o m p o s ic ió n e s 3 C a O A l 2 O 3 . F i n e z a : A n á lis is d e t a m iz a d o d e l c e m e n t o , e n u n t a m iz. d e 9 0 m ic r o n e s ( 4 9 0 0. m a lla s / c m 2 ) . S u r e s u lt a d o e x p r e s a e l % d e la m u e s t r a q u e n o e s r e t e n id a e n d ic h o t a m iz . F i n u r a ( B l a i n e ) : M e d id a d e la f in u r a d e m a t e r ia le s e n p o lv o , t a l c o m o e l c e m e n t o , e x p r e s a d o u s u a lm e n t e c o m o s u p e r f ic ie p o r u n id a d d e m a s a ( m 2 / k g ) , y d e t e r m in a d o c o n e l a p a r a t o d e B la in e . C o a tin g :. E n c o s t r a m ie n t o. de. lo s. e le m e n t o s. m o lt u r a d o r e s. p r o d u c id o. por. la. c o n s o lid a c ió n d e m a t e r ia l f in a m e n t e m o lid o e n s u s u p e r f ic ie , lo c u a l e lim in a e l e f e c t o m o lt u r a d o r d e la s b o la s . S u p e r f i c i e A c t i v a : R e la c ió n e x is t e n t e e n t r e e l á r e a r a n u r a d a d e d e la r e jilla y e l á r e a t o t a l, e x p r e s a d a e n % . M ó d u l o s : R e la c io n e s e n t r e lo s d if e r e n t e s ó x id o s d e la s m a t e r ia s p r im a s p a r a la p r o d u c c ió n d e c e m e n t o . I s o s t e n i a : E n la d e s in t e g r a c ió n s e m a n t ie n e la m is m a f o r m a d e p a r t í c u la . I s o t r o p í a : N o s d ic e la s p r o p ie d a d e s f í s ic a s s e m a n t ie n e n ig u a l e n t o d a s d ir e c c io n e s .. 7.
(17) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. C A P ÍT U L O I. R E V IS IÓ N Y A N Á L IS IS D E L A L IT E R A T U R A . L a lit e r a t u r a q u e a b o r d a e l t e m a d e la f a b r ic a c ió n d e c e m e n t o , e s m u y e s c a s a e n C u b a , e l l ib r o m á s c o m p le t o e x is t e n t e , e s t á e n la s e m p r e s a s d e c e m e n t o , t it u la d o M a n u a l t e c n o ló g ic o d e l c e m e n t o , d e l D ip l. I n g . W a lt e r H . D u d a , q u e r e c o g e t o d a s la s o p e r a c io n e s u n it a r ia s n e c e s a r ia s , p a r a o b t e n e r e l c e m e n t o y d a t a d e l a ñ o 1 9 7 7 , a d e m á s , e s t á e l C . D . d e l s e m in a r io t é c n ic o im p a r t id o p o r la f ir m a M a g o t t e a u x , e n la H a b a n a , e n e l a ñ o 2 0 0 5 y d e s d e e l p u n t o d e v is t a h is t ó r ic o , e l lib r o d e J u a n d e la s C u e v a s T o ra y a , “1 0 0 a ñ o s d e l C e m e n to C u b a n o ”, d e 1 9 9 5 . L a s o p c io n e s d e in f o r m a c ió n m á s a c t u a liz a d a s h o y , s e. t ie n e n a tr a v é s d e la s. r e v is t a s I n t e r n a t io n a l C e m e n t R e v ie w y W o r ld C e m e n t , q u e c o n f r e c u e n c ia m e n s u a l lle g a n a t o d a s la s f á b r ic a s d e c e m e n t o d e l p a í s o a c c e d ie n d o a d if e r e n t e s s it io s d e In te rn e t. 1 .1 ) R e s e ñ a h is tó ric a . “ L a p r o d u c c ió n d e c e m e n t o e n C u b a e I b e r o A m é r ic a s e in ic ia e l 7 d e ju lio d e 1 8 9 5 , c u a n d o s e in a u g u r a e n la H a b a n a la f á b r ic a d e c e m e n t o “ C u b a ” , d e v id a m u y e f í m e r a , p o r lo s e f e c t o s d e la g u e r r a d e in d e p e n d e n c ia ” ( D e la s C u e v a s , 1 9 9 5 , p . 1 7 ) . L e s ig u e n la “ V o lc á n ” u b ic a d a e n la s m á r g e n e s d e l r í o A lm e n d r a r e s e n 1 9 0 1 , M a r ie l e n 1 9 1 8 , la d e S a n t ia g o d e C u b a e n e l 1 9 5 5 y A r t e m is a e n 1 9 5 7 . E n 1 9 6 0 , e l G o b ie r n o R e v o lu c io n a r io n a c io n a liz ó la s f á b r ic a s e x is t e n t e s. y a n t e lo s. p la n e s d e d e s a r r o llo p r e v is t o s , s e c o n s t r u y e n e n 1 9 6 8 la d e N u e v it a s , S ig u a n e y e n 1 9 7 1 y e n 1 9 8 0 la d e C ie n f u e g o s . E n e s t e p e r í o d o s e r e a liz a r o n o t r a s in v e r s io n e s e n e l r e s t o d e la s f á b r ic a s d e l p a í s p a r a r e p o n e r y a m p lia r la s c a p a c id a d e s . D u r a n t e e l “ p e r í o d o e s p e c ia l” la in d u s t r ia s u f r e u n s e r io d e t e r io r o , lu e g o s e h a n id o r e s c a t a n d o c a p a c id a d e s p r o d u c t iv a s m e d ia n t e e m p r e s a s m ix t a s c o n c a p it a l f o r á n e o y e n e l f u t u r o s e t ie n e p r e v is t o la c o n s t r u c c ió n d e n u e v a s p la n t a s . 1 .2 ) P ro c e s o d e o b te n c ió n d e l c e m e n to . 1 . 2 . 1 ) D e s c r ip c ió n d e l p r o c e s o . E l p r o c e s o d e f a b r ic a c i ó n d e l c e m e n t o c o m ie n z a c o n la s e le c c ió n d e la s m a t e r ia s p r im a s , r o c a s c a liz a s r ic a s e n C a r b o n a t o d e C a lc io ( C a C O 3 ) , m in e r a l d e Ó x id o d e H ie r r o I I I ( F e 2 O 3 ) y a r c illa s o a r e n a s r ic a s e n Ó x id o d e S í lic e ( S iO 2 ) . 8.
(18) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. E l p r o c e s o d e o b t e n c ió n p o r lo g e n e r a l p u e d e s e r p o r v í a h ú m e d a o s e c a . P o r v í a h ú m e d a , la s m a t e r ia s p r im a s s e r e d u c e n d e t a m a ñ o e n m o lin o s d e b o la s c o n a d ic ió n d e a g u a h a s t a f o r m a r u n a p a s t a . E n la v í a s e c a la s m a t e r ia s p r im a s s e d o s if ic a n a l m o lin o r e d u c ie n d o s u g r a n u lo m e t r í a h a s t a n iv e le s m u y f in o s y s e o b t ie n e u n a h a r in a o “ c r u d o ” . S e e s t a b le c e u n a c o m p o s ic ió n q u í m ic a e n d e p e n d e n c ia d e l c e m e n t o q u e s e d e s e e f a b r ic a r , p o r la r e la c ió n e n t r e lo s d if e r e n t e s ó x id o s ( m ó d u lo s ) . E n lo s h o r n o s , la p a s t a o la h a r in a e s s o m e t id a a c o c c ió n a e le v a d a s t e m p e r a t u r a s b a jo e l p r in c ip io d e “ c o n t r a c o r r ie n t e ” , a lc a n z a n d o t e m p e r a t u r a s m a y o r e s a 1 4 0 0 º C e n la z o n a d e s in t e r iz a c ió n o c lin k e r iz a c i ó n . E l c lin k e r f o r m a n d o e s e n f r ia d o a 9 0 - 1 0 0 º C y s e t r a s la d a n h a s t a e l a lm a c é n o s ilo d e c lin k e r . E l c lin k e r c o n p e q u e ñ a s a d ic io n e s d e y e s o , s e r e d u c e d e t a m a ñ o e n m o lin o s d e b o la s h a s t a o b t e n e r u n p o lv o f in o , q u e e s e l c e m e n t o . U n a v e z o b t e n id o s e t r a n s p o r t a h a s t a lo s s ilo s d e a lm a c e n a m ie n t o , d e s d e d o n d e s e d e s p a c h a .. 1 . 2 . 2 ) Q u í m ic a d e l c e m e n t o . E s t e p r o d u c t o e s t á c o n s t it u id o p o r u n a m e z c la í n t im a d e c lin k e r y p ie d r a n a t u r a l d e y e s o m o lid a m u y f in a m e n t e . “ E l c lin k e r e s t á f o r m a d o p o r c u a t r o c o m p o n e n t e s p r in c ip a le s h id r á u lic a m e n t e a c t iv o s , S il ic a t o t r ic á lc ic o o A lit a ( C 3 S ) , S ilic a t o d ic á lc ic o o B e lit a ( C 2 S ) , A lu m in a t o tr ic á lc ic o ( C 3 A ) y e l A lu m in a t o f e r r it o - t e t r a c á lc ic o ( C 4 A F ) ” ( S a n ju á n , 2 0 1 0 , p . 8 ) . L o s d o s p r im e r o s s ilic a t o s d e s e m p e ñ a n u n p a p e l p r e p o n d e r a n t e e n c u a n t o a la s r e s is t e n c ia s m e c á n ic a s d e l c e m e n t o . E l C 3 S a p o r t a e le v a d a s r e s is t e n c ia s a e d a d e s t e m p r a n a s y e l C 2 S b r in d a r e s is t e n c ia s m e c á n ic a s e le v a d a s a la r g o p la z o . E l r e s t o d e lo s c o m p o n e n t e s n o b r in d a n u n a p o r t e s ig n if ic a t iv o a la s r e s is t e n c ia s m e c á n ic a s , lo h a c e n d e s d e e l p u n t o d e v is t a d e e s t a b ilid a d q u í m ic a . P a r a r e g u la r e l f r a g u a d o , s e a ñ a d e e l y e s o n a t u r a l e n t r e e l c u a tr o y e l o c h o p o r c ie n t o , lim it a n d o la t e m p e r a t u r a d e m o lie n d a. u n m á x im o d e 1 2 0 º C , y a q u e s i la. s o b r e p a s a , s e d e s h id r a t a p a r c ia lm e n t e , p u d ie n d o p r e s e n t a r s e e l f e n ó m e n o c o n o c id o c o m o “ f a ls o f r a g u a d o ” .. 9.
(19) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. 1 .3 ) M o lie n d a d e C e m e n to y c o n s u m o d e e n e rg ía e lé c tric a . 1 . 3 . 1 T e o r í a s d e m o lt u r a c ió n . E n u n a p r im e r a e t a p a la s in v e s t ig a c io n e s e s t u v ie r o n d ir ig id a s a lo g r a r e x p lic a r y c o m p r e n d e r lo s f e n ó m e n o s q u e o c u r r e n d u r a n t e lo s p r o c e s o s d e t r it u r a c ió n y m o lie n d a . R it t in g e r y K ic k e s t a b le c ie r o n r e la c io n e s e n t r e la e n e r g í a - r e d u c c ió n d e t a m a ñ o e n f u n c ió n d e la s u p e r f ic ie p r o d u c id a y e l v o lu m e n d e l m a t e r ia l m o lid o r e s p e c t iv a m e n t e . F r e d B o n d , ( 1 9 6 0 ) , c it a d o p o r V ia n , ( 1 9 7 7 ) ; A u s t in , ( 1 9 9 4 ); S im p s o n , ( 2 0 0 4 ) , p o s t u ló la c o n o c id a c o m o “ t e r c e r a le y d e m o lie n d a ” a f ir m a n d o q u e : E l r e q u e r im ie n t o d e e n e r g í a e s p r o p o r c io n a l a la lo n g it u d d e la n u e v a f is u r a r e s u lt a n t e d e l r o m p im ie n t o d e la s p a r t í c u la s . P a r a p a r tí c u la s d e f o r m a s im ila r , la e n e r g í a r e q u e r id a ( E B ) , e s in v e r s a m e n t e p r o p o r c io n a l a la r a í z c u a d r a d a. del. t a m a ñ o p r o m e d io d e la s p a r t í c u la s d e l p r o d u c t o . E B = Wi * (. 10 P. −. 10 F. ). (k W h /t). (I.1 ). W i – Í n d ic e d e t r a b a jo d e B o n d . ( k W h / t ) ( T a b la 1 . 1 , A n e x o I ) P – T a m iz e n m ic r o n e s ( µ m ) q u e d e ja p a s a r e l 8 0 % d e l p r o d u c t o m o lid o . F - T a m iz e n m ic r o n e s ( µ m ) q u e d e ja p a s a r e l 8 0 % d e l m a t e r ia l a lim e n t a d o . E x is t e n e n la p r á c t ic a g r a n d e s d e s v ia c io n e s e n t r e lo s v a lo r e s t e ó r ic o s d e e n e r g í a y lo s q u e r e a lm e n t e s e c o n s u m e n . L a s c a u s a s r a d ic a n e n q u e , lo s v a lo r e s t e ó r ic o s e x ig e n la c o n d ic i ó n d e I n s o s t e n í a y s u p o n e n I s o t r o p í a . E l p r o d u c t o a d e s in t e g r a r e s r a r o q u e n o t e n g a g r ie t a s s u p e r f ic ia le s o h u e c o s e n s u in t e r io r , la s s u s t a n c ia s s ó lid a s a l s e r h e t e r o g é n e a s p r o v o c a n u n c o n s u m o e n e r g é t ic o n o c o n s t a n t e , a d e m á s , n o s e c o n s id e r a e l g a s t o e n e r g é t ic o e n d e f o r m a c io n e s p lá s t ic a s y q u e la a c u m u la c ió n d e m a t e r ia l m o lid o h a c e u n e f e c t o d e m u e lle s o b r e la n o m o lid a , a t e n u a n d o la m o lie n d a . L a le y d e B o n d s e a p lic a e n e l d is e ñ o d e lo s m o lin o s d e b o la s. p a r a p r e d e c ir e l. c o n s u m o d e e n e r g í a y p a r a s u m a y o r a p r o x im a c ió n , s e e s t a b le c e n c o r r e c c io n e s , p o r q u e e s t u d ió lo s m a t e r ia le s e n c ir c u it o c e r r a d o d e m o lie n d a h ú m e d a . E n o p in ió n d e e s t e a u t o r , la im p o r t a n c ia p r á c t ic a d e e s t a s tr e s le y e s d e p e n d e d e la p r e c is ió n la s c o n s t a n t e s , q u e d e b e n s e r o b t e n id a s b á s ic a m e n t e p a r a c a d a m a t e r ia l. 10.
(20) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. E n lo s ú lt im o s t ie m p o s n u m e r o s o s in v e s t ig a d o r e s s e h a n e n f r a s c a d o e n s a lv a r la s in s u f ic ie n c ia s d e l o s m o d e lo s d e K ic k , R it t in g e r y B o n d , e n t r e lo s q u e s e e n c u e n t r a n T ijo n o v , C o e l lo , Y a s h im a y A w a n o , r e s p e c t o a s a lv a r la c o n s id e r a c ió n d e q u e la g r a n u lo m e t r í a e s u n a m a g n it u d c o n s t a n t e , p a r a e l m in e r a l a lim e n t a d o y e l m o lid o .. 1 . 3 . 2 Í n d ic e d e c o n s u m o . “ E l c r it e r io q u e d e f in e m e jo r la e f ic ie n c ia e n la m o lie n d a , e s s in lu g a r a d u d a s , e l í n d ic e d e c o n s u m o d e e le c t r ic id a d ” ( M o lie n d a , 2 0 0 9 ) , q u e s e e s t a b le c e a l r e la c io n a r e l c o n s u m o d e e n e r g í a d e la in s t a la c ió n c o n e l r e n d im ie n t o d e l e q u ip o . S e c it a n d if e r e n t e s r a n g o s d e í n d ic e s d e c o n s u m o s o c o n s u m o s e s p e c íf ic o s : d e 3 0 a 6 0 k W h / t , e n e l m a n u a l d e H o ld e r b a n k ( C á p . A - 1 ) ( s . f. ) , E s t á n d a r e s e n e r g é t ic o s e n e l s e c t o r d e l c e m e n t o e n E s p a ñ a , ( 1 9 8 7 , p . 1 0 6 ) m a n if ie s t a : “ 4 5 – 5 0 k W h /t ” , y e n B e n c h m a r k in g d e p a í s e s d e la A P E C ( 2 0 0 8 ) , s e p la n t e a “ d e 3 2 a 3 7 k W h / t ” . S u s d if e r e n c ia s s e d e b e n a la v a r ie d a d d e t e c n o lo g í a s y s is t e m a s d e m o lie n d a e x is t e n t e s . E n lo s ú lt im o s a ñ o s s e b u s c a n s o lu c i o n e s q u e h a g a n m á s f a c t ib le e l f u n c io n a m ie n t o d e lo s m o lin o s t u b u la r e s , d e n t r o d e la s q u e s e p u e d e n s e ñ a l a r , e l e m p le o d e s is t e m a s d e m o lie n d a p r e v i a , p a r a lo g r a r u n if o r m id a d e n la g r a n u lo m e t r í a d e l c lin k e r a lim e n t a d o ; n u e v o s t ip o s d e s e p a r a d o r e s d in á m ic o s , q u e o p t im iz a n la c la s if ic a c ió n y r e c ir c u la c ió n ; e m p le o d e a d it iv o s d e m o lie n d a p a r a e lim in a r e l c o a t in g , n o v e d o s o s d is e ñ o s p a r a lo s e le m e n t o s m e c á n ic o s in t e r n o s , e n c u a n t o a f o r m a s y c o m p o s ic ió n q u í m ic a , q u e f a c ilit e n e l p r o c e s o d e m o lie n d a y a u m e n t e n s u v id a ú t il. T a m b ié n , h a c o b r a d o f u e r z a e l e m p le o d e lo s m o lin o s v e r t ic a le s , “ lo s c u a le s p u e d e n a lc a n z a r í n d ic e s d e 1 3 - 2 6 k W h / t” . ( E n e r g y c o n s id e r a t io n & C h r is t ia n P f e iff e r p r o d u c t s , 2 0 1 1 ) , p e r o s u m a y o r a p lic a c ió n e n la a c t u a lid a d r a d ic a e n la m o lie n d a d e c o m b u s t ib le s s ó lid o s y m a t e r ia s p r im a s . R e s u lt a ló g ic o e l p r in c ip io p la n t e a d o p o r A u s t in ( 1 9 9 4 ) , c u a n d o d ic e , “ lo s m o lin o s d e b e n s e r d is e ñ a d o s p a r a f u n c io n a r c o n la m á s e f ic ie n t e m o lie n d a p o s ib le , d e f in id a p o r la m a y o r c a p a c id a d e s p e c í f ic a d e m o lie n d a y e l m á s b a jo c o n s u m o d e e n e r g í a ” . U n a v e z q u e s e t ie n e d is e ñ a d a y m o n t a d a la in s t a la c ió n d e m o lie n d a d e c e m e n t o , p a r a t e n e r u n a m o lie n d a e f ic ie n t e , la m e d id a m á s e f ic a z e s la d e o b t e n e r e l m á x im o. 11.
(21) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. d e r e n d im ie n t o c o n la c a lid a d p r e v is t a , d e b id o a q u e e l c o n s u m o d e e n e r g í a e lé c tr ic a e s p r á c t ic a m e n t e c o n s t a n t e . 1 .4 ) R e n d im ie n to d e lo s m o lin o s d e c e m e n to . 1 . 4 . 1 E c u a c ió n t e ó r ic a . E l r e n d im ie n t o o c a u d a l d e lo s m o lin o s t u b u la r e s s e p u e d e c a lc u la r t e ó r ic a m e n t e p o r la e c u a c ió n d e T o w a r o w . , ( 1 9 5 5 ) , c it a d o p o r D u d a ( 1 9 7 7 , p . 8 2 ) : Q=. q *a *b*c G * 6.7 * V * D * 1000 V. (I.2 ). Q : C a u d a l d e l m o lin o . ( t / h ) q : C a u d a l e s p e c í f ic o d e l m o lin o . ( k g / k W h ) . ( F ig . 1 . 1 , A n e x o I ) a : C o e f ic ie n t e d e m o lt u r a b ilid a d .. ( T a b la 1 . 2 , A n e x o I I ). b : F a c t o r d e c o r r e c c ió n p a r a m o lie n d a f in a . ( T a b la 1 . 3 , A n e x o I I I ) c : F a c t o r d e c o r r e c c ió n p o r e l t ip o d e m o lin o . ( T a b la 1 . 4 , A n e x o I V ) V : V o lu m e n d e l r e c in t o d e m o lie n d a . ( m 3 ) D : D iá m e t r o in t e r io r d e l r e c in t o d e m o lie n d a . ( m ) G : P e s o d e lo s c u e r p o s m o le d o r e s . ( t ) E s t a e c u a c ió n e s la m á s e m p le a d a p a r a p r e d e c ir lo s c a u d a le s d e lo s m o lin o s d e b o la s e n s u d is e ñ o . R a b ile r o ( 2 0 0 1 ) , la e m p le a e n la e v a lu a c ió n d e l s is t e m a d e m o lie n d a d e la p r o p u e s t a d e f á b r ic a d e c e m e n t o s m e z c la d o s , e n P a lm a r it o d e C a u t o , S a n t ia g o d e C u b a . U n a l im it a n t e d e e s t a e c u a c ió n e s q u e n o t i e n e e n c u e n t a la g e n e r a c ió n d e c a lo r e n e l in t e r io r d e l m o lin o y la s n e c e s id a d e s d e v e n t ila c ió n p a r a o b t e n e r b u e n o s r e s u lt a d o s e n c u a n t o a r e n d im ie n t o y c a lid a d , a d e m á s , d e q u e e l c a u d a l e s p e c if ic o d e l m o l in o ( q ) , m a t e m á t ic a m e n t e t ie n e u n g r a n p e s o e n lo s r e s u lt a d o s y p o r lo t a n t o , s e r e q u ie r e d e u n a g r a n p r e c is ió n e n s u d e t e r m in a c ió n e x p e r im e n t a l p a r a q u e lo s r e s u lt a d o s s e a c e r q u e n a la p r á c t ic a . 1 . 4 . 2 F a c t o r e s q u e in f lu y e n e n lo s r e n d im ie n t o s . N o a b u n d a la lit e r a t u r a s o b r e. lo s f a c t o r e s q u e in f lu y e n e n lo s r e n d im ie n t o s d e u n. m o lin o d e b o la s , a p a r e c e n la s o p in io n e s d is e m in a d a s e n d if e r e n t e s m a t e r ia le s .. 12.
(22) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. A r r o y a v e ( 2 0 0 3 ) , e s c r ib e q u e “ p a r a lo g r a r e l b u e n f u n c io n a m ie n t o y r e n d im ie n t o d e l m o lin o d e b e m a n t e n e r s e e s t a b le la a lim e n t a c ió n y g a r a n t iz a r la c a n t id a d d e m a t e r ia l e n s u in t e r io r ” . L a I n t e n s id a d d e v e n t ila c ió n , e s s e ñ a la d a p o r A u s t in ( 1 9 9 4 ) , c o m o “ o tr o a s p e c t o m u y im p o r t a n t e a t e n e r e n c u e n t a p a r a a lc a n z a r b u e n o s r e n d im ie n t o s ” . C u m p le la f u n c ió n d e r e t ir a r d e l in t e r io r d e l m o lin o lo s g r a n o s f in o s q u e y a a lc a n z a r o n la g r a n u lo m e t r í a , e v it a n d o la s o b r e m o lie n d a , y r e g u la la t e m p e r a t u r a e n e l m o lin o . L a c o r r e c t a v e n t ila c ió n e s t á in f lu e n c ia d a t a m b ié n p o r u n a a d e c u a d a s e le c c ió n d e l t e jid o t é c n ic o . D u d a ( 1 9 7 7 ) , r e p o r t a c o m o f a c t o r e s c la v e s p a r a o b t e n e r b u e n o s r e n d im ie n t o s e n la m o lie n d a d e c e m e n t o : la d is t r ib u c ió n d e t a m a ñ o y m o lt u r a b ilid a d d e l m a t e r ia l a lim e n t a d o , v e lo c id a d d e r o t a c ió n ó p t im a , c a n t id a d y t ip o d e lo s c u e r p o s m o le d o r e s , y t a m a ñ o d e l r e c in t o d e m o lie n d a ” . ( p p . 7 1 - 7 8 ) E n M a g o t t e a u x ( 2 0 0 5 ) [ C D ] , s e d e s t a c a “ la im p o r t a n c ia d e l p e r f il le v a n t a d o r d e l r e c u b r im ie n t o in t e r n o , e n la o b t e n c ió n d e b u e n o s r e n d im ie n t o s ” . R a m í r e z R o m a n í ( 2 0 0 8 ) , e x p r e s a q u e : “ E l d is e ñ o d e lo s d ia f r a g m a s t ie n e n in f lu e n c ia s o b r e la f in u r a d e l p r o d u c t o m o lid o a s í c o m o s o b r e e l c a u d a l d e l m o lin o ” . S e p u e d e n r e s u m ir c o m o f a c t o r e s p a r a lo g r a r b u e n o s r e n d im ie n t o s lo s s ig u ie n t e s : O t ra s c a r a c t e r í s t ic a s d e d is e ñ o V e lo c id a d de r o t a c ió n. E le m e n t o s m o lt u r a d o r e s. I n t e n s id a d de v e n t ila c ió n. C a n t id a d. D iá m e t r o del M o lin o. F in e z a f in a l. C o n t ro l d e a lim e n t a c ió n. O p e r a c ió n. V e n t ila c ió n. T e jid o t é c n ic o. D is t r ib u c ió n por d iá m e t r o. B lin d a je s C o n t ro l d e l v o lu m e n d e v e n t ila c ió n. R e n d im ie n t o. T e m p e ra t u ra D u re z a E s t a b ilid a d D is t r ib u c ió n G r a n u lo m é t r ic a. R e jilla s. C o n d ic io n e s t é c n ic a s in t e r n a s. A lim e n t a c ió n. F ig . 1 . 2 R e s u m e n d e lo s f a c t o r e s q u e in f lu y e n e n e l r e n d im ie n t o . 13.
(23) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. a ) A lim e n t a c ió n . E s t a b ilid a d . L a e s t a b ilid a d d e la a lim e n t a c ió n d e b e e v a lu a r s e c o m o g a r a n t iz a r la c a n t id a d d e s e a d a d e f o r m a c o n t in u a . R e p e r c u t e d ir e c t a m e n t e e n e l r e n d im ie n t o d e b id o a q u e d a c o n t in u id a d a l t r a b a jo e f e c t iv o d e m o lie n d a d e l e q u ip o y e l m a t e r ia l q u e e n t r a a y u d a a l d e s p la z a m i e n t o d e l m a t e r ia l q u e y a o b t u v o la g r a n u lo m e t r í a a d e c u a d a . L a v e lo c id a d d e d e s p la z a m ie n t o d e l m a t e r ia l d e l m o li n o s e d is e ñ a d e f o r m a t a l, q u e e l c e m e n t o r e c o r r e la lo n g it u d d e l m o l in o e n 2 0 ó 3 0 m in . A d e m á s , d e n o g a r a n t iz a r s e , p u e d e in f lu ir e n e l d e s g a s t e d e l b l in d a je y d e lo s c u e r p o s m o le d o r e s ; c o n e l in c r e m e n t o d e la t e m p e r a t u r a e n e l in t e r io r d e l m o lin o . P a r a d o s if ic a r s e e m p le a n d o s t e c n o lo g í a s , lo s a lim e n t a d o r e s d e d is c o g ir a t o r io c o n v e lo c id a d d e r o t a c ió n f ija o v a r ia b le ; y lo s d e b a n d a o c in t a ,. q u e s o n lo s m á s. e m p le a d o s , p o r u n m e jo r c o n t r o l d e l a a l im e n t a c ió n y b o n d a d e s p a r a in t e r c o n e c t a r lo s a la z o s d e c o n t r o l g o b e r n a d o s c o n c o n t r o la d o r e s P I D .. D is t r ib u c ió n d e l t a m a ñ o d e la s p a r t í c u la s d e l c lin k e r . E l r e n d im ie n t o t a m b ié n d e p e n d e d e la g r a n u lo m e t r í a d e e n tr a d a d e l c lin k e r , p a r a e l b u e n f u n c io n a m ie n t o d e la m o l ie n d a “ s e r e q u ie r e g a r a n t iz a r q u e e l 8 0 % d e la a lim e n t a c ió n t e n g a ig u a l o m e n o r g r a n u lo m e t r í a , q u e la q u e c o r r e s p o n d e c o n e l d iá m e t r o m á x im o d e la s b o la s ” ( F u n d a m e n t o s d e la C o n m in u ic ió n , 2 0 1 1 ) . A lim e n t a r c lin k e r d e d iv e r s a s g r a n u lo m e tr í a s im p lic a e m p e la r b o la s m á s g r a n d e s q u e im p lic a n m a y o r c o n s u m o e n e r g é t ic o , d e a h í la im p o r t a n c ia d e s u t r it u r a c ió n p r e v ia . E n M a g o t t e a u x ( 2 0 0 5 ) [ C D ] , s e p la n t e a : L a id e a e s p r e m o le r e l m a t e r ia l g r u e s o e n u n a m a q u in a m á s e f ic a z q u e e l m o lin o d e b o la s , p a r a a h o r r a r p o r s u p u e s t o e s t a e n e r g í a e n e l m o lin o d e b o la s y , a l s u s t it u ir la s b o la s g r a n d e s in e f ic a c e s p o r b o la s p e q u e ñ a s , m e jo r a r la e f ic ie n c ia d e m o lie n d a d e l m o lin o . E x is t e u n p r in c ip io g e n e r a l d e m o lie n d a q u e e x p r e s a q u e “ e l m a y o r t a m a ñ o d e b o la s a ñ a d id a s d e b e s e r a q u e l, q u e d u r a n t e la o p e r a c ió n d e r e d u c c ió n d e t a m a ñ o p u e d a r o m p e r la s p a r t í c u la s m á s g r a n d e s ” ( F u n d a m e n t o s d e la C o n m in u ic ió n , 2 0 1 1 ) . S in e m b a r g o , s i la s b o la s s o n d e m a s ia d o g r a n d e s , e l n ú m e r o d e im p a c t o s n o s u e le s e r 14.
(24) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. s u f ic ie n t e p a r a p r o d u c ir la s r o t u r a s n e c e s a r ia s , r e d u c ié n d o s e la c a p a c id a d d e m o lie n d a e in c r e m e n t a n d o e l c o n s u m o . B a s á n d o s e e n c o n s id e r a c io n e s t e ó r ic o p r á c t ic a s , B o n d in t r o d u jo u n a f ó r m u la p a r a d e t e r m in a r e l t a m a ñ o m á x im o d e lo s c u e r p o s m o le d o r e s ” . ( F u n d a m e n t o s d e la C o n m in u ic ió n , 2 0 1 1 ) . F WiS ×3 B = 20,17 × Cs D K. (I.3 ). Donde: B = d iá m e t r o m á x im o d e la b o la . ( m m ) F = t a m a ñ o d e la a lim e n t a c ió n . ( µ m ) W i = í n d ic e d e t r a b a jo d e B o n d . ( k W h / t ) ( T a b la . 1 . 1 , A n e x o X X I I I ) S = p e s o e s p e c í f ic o d e l m a t e r ia l a m o le r . ( g / m 3 ) C s = % d e la v e lo c id a d c r í t ic a . ( % ) D = d iá m e t r o in t e r n o d e l m o lin o . ( m ) K = C o n s t a n t e c u a n d o s e u t iliz a n b o la s d e a c e r o . K = 3 5 0 , p a r a m o lie n d a v í a h ú m e d a . K = 3 3 5 , p a r a m o lie n d a v í a s e c a . E s t a s c o n s t a n t e s s e e m p le a n lo m is m o p a r a c ir c u it o a b ie r t o q u e c ir c u it o c e r r a d o . O t r o c r it e r io p a r a d e t e r m in a r e l d iá m e t r o m á x im o d e la b o la , e s e l d e R a z u m o v . ( A n d r é ie v , 1 9 8 7 , p . 4 5 2 ) D m áx. = 2 8. 3. d. (I.4 ). D m á x . – D iá m e t r o m á x im o d e la b o la . ( m m ) d – D iá m e t r o d e l m a t e r ia l a lim e n t a d o . ( m m ) D u r e z a o M o lt u r a b ilid a d d e l m a t e r ia l. En. P ro c e s o. de. M o lie n d a . S it u a c ió n. A c tu a l (1 9 8 0 , p . 9 ), s e. d e s c r ib e n. la s. in v e s t ig a c io n e s d e P o y a k y P ir o t s k i; q u e d e m o s t r a r o n la o c u r r e n c ia p r o c e s o d e m o lie n d a d e l c lin k e r e n t r e s e t a p a s : I.. E s t á d e t e r m in a d a p o r lo s d e f e c t o s e n la m a c r o e s tr u c t u r a d e l c lin k e r ( g r ie t a s y p o r o s id a d ) .. 15.
(25) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. I I . E s t á d e t e r m in a d a p o r la m ic r o e s t r u c t u r a d e l c lin k e r ( t a m a ñ o , f o r m a , c a r á c t e r d e la f o r m a c ió n y c r e c im ie n t o d e lo s c r is t a le s ) . I I I. A p a r e c e d e s p u é s q u e s e a lc a n z a u n á r e a s u p e r f ic ia l d e 2 3 0 m 2 / k g . S e c a r a c t e r iz a p o r la a g lo m e r a c ió n. d e la s p a r tí c u la s m á s f in a s . A u m e n t a e l t r a b a jo d e fr ic c ió n ,. q u e e s m e n o s e f e c t iv o q u e e l t r a b a jo p o r im p a c t o y c o m p r e s ió n . “ L o s n iv e le s d e m ó d u lo d e s í lic e a f e c t a n t a m b ié n e l t a m a ñ o d e la A lit a , M ó d u lo s d e S í lic e m á s a lt o s ( lo q u e im p lic a m e n o s lí q u id o ) , r e s u lt a e n c r is t a le s d e A lit a m a y o r e s ” ( V ig g h , 2 0 0 4 ) , y p o r t a n t o m a y o r c a n t id a d d e e n e r g í a p a r a la m o lie n d a d e l c lin k e r . E n e l g r á f ic o , F ig . 1 . 3. a ) ( D u d a , 1 9 7 7 , p . 1 1 2 ) , ( A n e x o V ) , s e m u e s t r a la r e la c ió n d ir e c t a. e n t r e m o lt u r a b ilid a d y m ó d u lo d e s i lic a t o s ; la m o lt u r a b il id a d d is m in u y e c o n e l a u m e n t o d e l m ó d u lo d e s ilic a t o s . L a f o r m a c ió n d e m in e r a le s d e l c lin k e r s e r e a l iz a , e n p a r t e , e n f a s e lí q u id a . E l c o n t e n id o d e é s t a in f lu y e e n la d e n s id a d d e l c lin k e r y p o r e llo s o b r e la m o lt u r a b ilid a d . C u a n t a m á s a lt a e s la p r e s e n c ia d e f a s e f u n d id a , t a n t o m á s d ifí c il r e s u lt a m o le r e l c lin k e r . L a d e p e n d e n c ia e n t r e la m o lt u r a b ilid a d d e l c l in k e r y s u c o n t e n id o e n f a s e f u n d id a s e m u e s t r a e n la F ig . 1 . 3 b ) ( D u d a , 1 9 7 7 , p . 1 1 4 ) , ( A n e x o V ) . M a g o t t e a u x ( 2 0 0 5 ) [ C D ] , p la n t e a : A lg u n o s e x p e r im e n t o s r e a liz a d o s e n. lo s E s t a d o s U n i d o s d e m u e s t r a n. que. m ie n t r a s m á s a lt a e s la f a s e lí q u id a e n e l c lin k e r m á s a lt o e s e l í n d ic e d e tr a b a jo . L a p o t e n c ia e s p e c í f ic a r e q u e r id a a u m e n t a c o n la f a s e liq u id a y G o u d a a t r ib u y e e s t e f e n ó m e n o a l c o n t e n id o d e a lú m in a y h ie r r o . A l e n f r ia r s e r á p id a m e n t e la f a s e liq u id a n o s e c r is t a liz a y f o r m a u n v id r io a u m e n t a n d o d e e s t a f o r m a la r e s is t e n c ia d e l c lin k e r . E l c o n t e n id o d e lo s ó x id o s d e A lu m in io e H ie r r o ( A l 2 O. 3. y F e 2 O 3 ) , c o m o ó x id o s. in d e p e n d ie n t e s , f a v o r e c e n e n r e la c ió n d ir e c t a la m o lt u r a b i lid a d . S e p u e d e c o n s t a t a r e n lo s g r á f ic o s F ig . 1 . 4 a ) y b ) ( D u d a , 1 9 7 7 , p . p . 1 1 2 y 1 1 3 ) , ( A n e x o V I ) . L a r e la c ió n e x is t e n t e e n tr e la f a c ilid a d d e m o lie n d a d e l c lin k e r. c o n d iv e r s o s. p a r á m e t r o s fí s ic o s y q u í m ic o s h a s id o a m p lia m e n t e e s t u d ia d a , e x is t ie n d o c o n s e n s o s o b re. q u e , lo s t a m a ñ o s d e. lo s c o m p u e s t o s m in e r a ló g ic o s d e p e n d e n. de. la s. c o n d ic io n e s d e o p e r a c ió n d e l h o r n o y d e l e n fr ia m ie n t o d e l c lin k e r . A d e m á s q u e “ la e n e r g í a d e m o lie n d a d is m in u y e c o n e l a u m e n t o d e l c o n t e n id o d e A l it a ( C 3 S ) a c o s t a 16.
(26) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. d e l c o n t e n id o d e B e lit a ( C 2 S ) ” . ( V ig g h , 2 0 0 4 ) ; ( S h u e b e l, & c o l. , 1 9 8 3 ) ; ( T h ie s e n . K . , 1 9 9 3 ) ; ( F r ig io n e , G . & c o l. , 1 9 8 3 ) ; ( C o m b u s t ió n y C lin k e r iz a c ió n , 1 9 9 5 , 1 9 9 7 ) ; (M a g o tte a u x (2 0 0 5 )[C D ]). E s t o s e e x p lic a p o r : L a m o lt u r a b ilid a d d e l c l in k e r d e p e n d e d e l t a m a ñ o y d e la c a n t id a d d e c r is t a le s d e A lit a y B e lit a , s e c o n s ig u e u n a t r it u r a c ió n m e jo r c u a n d o e l c o n t e n id o d e A lit a e s m á s a lt o , y m e n o r e l c o n t e n id o d e B e lit a , a s í c o m o c r is t a le s m á s p e q u e ñ o s . U n c r is t a l d e A lit a m á s g r a n d e e s m á s d if í c il d e t r it u r a r p o r q u e s e n e c e s it a m á s e n e r g í a p a r a r e d u c ir s u t a m a ñ o . ( V ig g h , 2 0 0 4 ) , ( C o m b u s t ió n y C lin k e r iz a c ió n , 1 9 9 5 , 1 9 9 7 ). L a A lit a e s m á s q u e b r a d iz a q u e la B e lit a y t ie n d e a “ p a r t ir s e ” , e s d e c ir d e s a r r o lla m ic r o g r ie t a s d u r a n t e e l e n fr ia d o , a m b a s p r o p ie d a d e s s o n c o n v e n ie n t e s p a r a la m o lie n d a . U n c o n t e n id o m a y o r d e A lit a , p o r lo t a n t o d is m in u ir á la e n e r g í a d e m o lie n d a r e q u e r id a . ( V ig g h , 2 0 0 4 ) . E l f a c t o r d e s a t u r a c ió n d e c a l ( L S F ) g o b ie r n a la f o r m a c ió n d e A lit a y B e lit a e n e l c lin k e r , p o r lo q u e lo s c lin k e r s c o n L S F m á s a lt o s s o n m á s f á c ile s d e t r it u r a r . ( V ig g h , 2 0 0 4 ) . L a d e p e n d e n c ia d e l c o e f ic ie n t e d e m o lt u r a b ilid a d c o n e l c o n t e n id o e n C 3 S , s e p u e d e v e r e n e l g r á f ic o F ig . 1 . 5 a ) ( D u d a , 1 9 7 7 , p . 1 1 3 ) , ( A n e x o V I I ) . L a “ B e lit a e s g e n e r a lm e n t e m á s d u r a p a r a m o le r p o r q u e e s d e m a y o r t a m a ñ o , e s m á s r e d o n d e a d o y m á s p lá s t ic o q u e la A lit a . C r is t a le s m á s g r a n d e s d e B e lit a y u n c o n t e n id o m a y o r s u g ie r e n q u e n e c e s it a r á m á s e n e r g í a p a r a la m o lie n d a ” ( V ig g h , 2 0 0 4 ) , ( C o m b u s t ió n y C lin k e r iz a c ió n , 1 9 9 5 , 1 9 9 7 ) . A m e d id a q u e a u m e n t a e l c o n t e n id o d e B e lit a , a u m e n t a la t e n d e n c ia d e l c e m e n t o a f o r m a r c o a t in g . “ E s t a c a u s a p u e d e r e d u c ir e l r e n d im ie n t o d e u n m o lin o h a s t a e n u n 3 0 % .” (M a g o tte a u x , [C D ], 2 0 0 5 ). E l g r á f ic o F ig . 1 . 5 b ) ( D u d a , 1 9 7 7 , p . 1 1 3 ) ( A n e x o V I I ) , s e in d ic a la m o lt u r a b ilid a d e n f u n c ió n d e l c o n t e n id o e n C 2 S d e l c lin k e r . T o d o s e s t o s c o n c e p t o s e x p lic a d o s s e p u e d e n r e s u m ir e n í n d ic e d e f a c ilid a d d e m o lie n d a , q u e s e c a lc u la d iv id ie n d o e l c o n t e n id o d e s ilic a t o t r ic á lc ic o ( C 3 S ) , e n t r e e l 17.
(27) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. d e s ilic a t o d ic á lc ic o ( C 2 S ) , c o n t e n id o s e n e l c lin k e r . E x is t e f a c ilid a d d e m o li e n d a c u a n d o e s t e c o c ie n t e e s s u p e r io r a d o s p u n t o c in c o ( 2 , 5 ) . E v a lu a c io n e s e f e c t u a d a s a lo la r g o d e lo s a ñ o s e n la E m p r e s a d e c e m e n t o “ 2 6 d e ju lio ” , r e a f ir m a n e s t e c r it e r io . E l a lm a c e n a m ie n t o d e c lin k e r in f lu y e s o b r e s u m o lt u r a b ilid a d , u n c lin k e r r e c ié n f a b r ic a d o e s m á s d if í c il d e m o le r q u e e l q u e s e h a a lm a c e n a d o d u r a n t e d o s o t r e s s e m a n a s , d e b id o a l d e s a r r o llo d e g r ie t a s d u r a n t e e l e n f r ia m ie n t o . T e m p e ra tu ra . D u r a n t e la m o lie n d a s e g e n e r a n im p o r t a n t e s c a n t id a d e s d e c a lo r , la t e m p e r a t u r a a la q u e s e a lim e n t a e l c lin k e r d e b e e s t a r e n c o r r e s p o n d e n c ia c o n la c a p a c id a d d e v e n t ila c ió n q u e p o s e e la in s t a la c ió n ; la t e m p e r a t u r a d e l c e m e n t o n o d e b e s o b r e p a s a r lo s 1 2 0 0 C , p o r q u e o c u r r e la d e s h id r a t a c ió n d e l y e s o , lo c u a l p u e d e p r o v o c a r f a ls o f r a g u a d o e n e l h o r m ig ó n . P o r t a n t o , s e h a c e n e c e s a r io a lim e n t a r c lin k e r a la m á s b a ja t e m p e r a t u r a p o s ib le q u e p e r m it a e l t r a b a jo c o n t in u o . D e l c a lo r g e n e r a d o u n a p a r t e s e p ie r d e p o r r a d ia c ió n y c o n v e c c ió n , o t r a s a le c o n e l c e m e n t o y e l r e s t o e s n e c e s a r io e x t r a e r la c o n v e n t ila c ió n f o r z a d a . b ) V e n t ila c ió n . I n t e n s id a d d e v e n t ila c ió n . S e c o in c id e c o n A u s t in ( 1 9 9 4 , p . 9 ) , c u a n d o p la n t e a , “ u n p r in c ip io g e n e r a l d e im p o r t a n c ia e s q u e p a r a e v it a r u n a p r o d u c c ió n e x c e s iv a d e f in o s , e s n e c e s a r io r e m o v e r d e l m o lin o lo m á s r á p id a m e n t e p o s ib le t o d o e l m a t e r ia l q u e y a e s t e s u f ic ie n t e m e n t e f in o , e v it a n d o d e e s t e m o d o la s o b r e m o lie n d a ” . E n P r o c e s o d e m o lie n d a . S it u a c ió n a c t u a l ( 1 9 8 0 , p p . 1 1 y 1 3 ) , s e p la n t e a : “ L a v e lo c id a d d e l a ir e d e n t r o d e l m o lin o n o d e b e s o b r e p a s a r. d o s m e tro s p o r. s e g u n d o s y n o d e b e s e r m e n o r d e q u e u n m e tr o p o r s e g u n d o ; … p a r a e l c ir c u it o a b ie r t o d e 1 – 1 , 5 m / s … ” E n T h e C e m e n t P la n t O p e r a t io n s H a n d b o o k ( 2 0 0 1 ) , r e f ie r e q u e : “ e l a ir e q u e f lu y e d e b e r e m o v e r e l a g u a e v a p o r a d a p r o c e d e n t e d e lo s m a t e r ia le s a lim e n t a d o s y la v e lo c id a d n o r m a l p a r a c ir c u it o a b ie r t o e s d e 0 , 8 a 1 , 2 m / s ” y e n M a g o t t e a u x. 18.
(28) C a p ítu lo I: R e v is ió n y a n á lis is d e la lite r a tu r a. ( 2 0 0 5 ) [ C D ] , “ E n c u a lq u ie r c a s o , la v e lo c id a d d e l a ir e n u n c a d e b e r í a s e r in f e r io r a 0 , 8 m /s ”. “ L a c o r r e c t a v e n t ila c ió n d e l m o lin o e lim in a e l e f e c t o c o a t in g y a u m e n t a la e f ic ie n c ia d e m o lie n d a d e s d e e l 5 % h a s t a u n 2 0 % ” ( M a g o t t e a u x ( 2 0 0 5 ) [ C D ] ) . C u a n d o e l c lin k e r a lim e n t a d o a l m o l in o t ie n e e le v a d a t e m p e r a t u r a , e l p r o c e s o d e m o lie n d a e s s e r ia m e n t e a f e c t a d o p o r a g lo m e r a c ió n d e l m a t e r ia l y e n c o s t r a m ie n t o d e lo s e le m e n t o s d e m o lt u r a c ió n . S i lo s r e s u lt a d o s d e f in e z a s a l f in a l d e l m o l in o d e s c ie n d e n p o r d e b a jo d e lo n o r m a d o , e l o p e r a d o r s e v e r á o b lig a d o a d is m in u ir a lim e n t a c ió n c o n la c o n s e c u e n t e a f e c t a c ió n a l r e n d im ie n t o . E l r e n d im ie n t o a u m e n ta. la. “ d e u n m o lin o p u e d e a u m e n t a r h a s t a 2 0 % – 2 5 % a m e d id a q u e in t e n s id a d. de. v e n t i la c ió n , y a. que. e l f lu jo. de. a ir e. in t e r v ie n e. f a v o r a b le m e n t e e n la m o lie n d a ” ( P r o c e s o d e m o lie n d a . S it u a c ió n a c t u a l, 1 9 8 0 , p . 1 2 ) . E n lo s c o m ie n z o s d e la p r o d u c c ió n d e c e m e n t o s e c o n s id e r a b a q u e la a s p ir a c ió n d e lo s m o lin o s t u b u la r e s t e n í a c o m o ú n ic o o b je t iv o d is m i n u ir la c o n c e n t r a c ió n d e p o lv o a la e n t r a d a d e l m o lin o y e n la n a v e d e m o lie n d a , h o y s e c o n o c e q u e a l m o le r m a t e r ia le s s e c o s c o n p o c a o n in g u n a v e n t ila c ió n , e l r e n d im ie n t o d e e s t e e q u ip o d is m in u y e n o t a b le m e n t e y c o n s t it u y e u n f a c t o r t e c n o ló g ic o d e t e r m in a n t e p a r a lo g r a r u n t r a b a jo e f ic ie n t e d e la in s t a la c ió n . E l e n c o s t r a m ie n t o o c o a t in g d e lo s e le m e n t o s m o lt u r a d o r e s , s e p r o d u c e p o r la c o n s o lid a c ió n d e m a t e r ia l f in a m e n t e m o lid o e n s u s u p e r f ic ie , lo c u a l e lim in a e l e f e c t o m o lt u r a d o r . V a r ia s t e o r í a s tr a t a n d e e x p lic a r la f o r m a c ió n d e p e lí c u la s o b r e lo s c u e r p o s m o le d o r e s a d ju d ic a n d o s u o r ig e n a d iv e r s o s f e n ó m e n o s c o m o s o n : la e le c t r ic id a d e s t á t ic a , e n e r g í a s s u p e r f ic ia le s , e m p a q u e t a m ie n t o y a b s o r c ió n . E n la a c t u a lid a d n o h a y u n c r it e r io d e f in id o s o b r e e l t e m a , s í e s t á d e m o s t r a d o q u e la s e le v a d a s t e m p e r a t u r a s d u r a n t e la m o lie n d a g e n e r a n la f o r m a c ió n d e la s m is m a s . E l c lin k e r a lm a c e n a d o p e s e a q u e s u e le s e r m á s f á c il s u m o lt u r a c ió n , t ie n e m a y o r t e n d e n c ia a la f o r m a c ió n d e p e lí c u la s e n lo s c u e r p o s d e m o lie n d a q u e e l r e c ié n f a b r ic a d o .. 19.
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