Esquema do processo da linha de produção do moinho vertical de rolos para pó de escória: um guia completo para a utilização eficiente, econômica em termos de energia e ecologicamente correta de resíduos sólidos

Com a crescente demanda pela aproveitamento de resíduos sólidos industriais, o processamento avançado de escórias (incluindo escória de alto-forno, escória de aço, escória de níquel etc.) tornou-se uma direção-chave de desenvolvimento na indústria de materiais de construção. O pó de escória moinho de rolos vertical linha de produção (VRM), como o principal processo de moagem atualmente, está liderando a transformação do setor graças às suas vantagens de integração, alta eficiência e inteligência. Este artigo apresenta uma análise detalhada do esquema do processo, das características técnicas e das perspectivas de aplicação da linha de produção de VRM a partir de pó de escória.

1. O que é pó de escória? Moinho de rolos vertical Linha de produção?

Uma linha de produção de VRM a partir de pó de escória utiliza o moinho de rolos vertical como equipamento principal para moer escória granulada de alto-forno, escória de aço, escória de níquel e outros resíduos industriais, transformando-os em pó fino com granulometria controlada e alta reatividade. A escória granulada de alto-forno moída (GGBFS) possui alta reatividade e propriedades hidráulicas latentes. Quando adicionada ao cimento ou ao concreto em determinadas proporções, ela não apenas substitui o cimento em igual proporção, mas também melhora significativamente as propriedades do concreto, como trabalhabilidade, plasticidade e calor de hidratação.

O sistema VRM integra as etapas de britagem, secagem, moagem e classificação em uma única unidade. Em comparação com os sistemas tradicionais de moinho de bolas, ele oferece vantagens notáveis em termos de consumo de energia, proteção ambiental e automação.

2. Fluxo do processo principal da linha de produção de VRM a partir de pó de escória

O processo como um todo adota um fluxo integrado de “trituração – secagem – moagem – classificação – coleta – armazenamento”. As principais etapas são as seguintes:

2.1 Preparação e transporte da matéria-prima

A escória bruta é entregue na fábrica por caminhão, descarregada em uma tremonha de recebimento e transportada por uma esteira transportadora até o galpão de armazenamento de matéria-prima. A escória empilhada é então alimentada por uma carregadeira frontal em uma esteira transportadora. Durante o transporte, a escória passa por um separador magnético e uma peneira vibratória para remover resíduos de ferro e partículas de grandes dimensões, evitando danos ao VRM. O material pré-tratado passa, em seguida, por uma cuba de pesagem e um elevador de caçambas até o moinho de rolos vertical para moagem.

2.2 Trituração e pré-secagem

Os pedaços grandes de escória devem ser triturados primeiro, sendo que o tamanho do material de alimentação é geralmente controlado para ≤30 mm para uma moagem ideal. Se o teor de umidade da matéria-prima for alto (normalmente >8%), ela deve ser pré-seca em um secador rotativo para reduzir a umidade de entrada para ≤6%, melhorando assim a eficiência da moagem.

2.3 Sistema de retificação VRM – A etapa principal

A moagem é o ponto central do processo. O material entra no moinho por meio de um dispositivo de alimentação com câmara de ar e cai no centro da mesa de moagem giratória. A mesa giratória de velocidade constante utiliza força centrífuga para distribuir o material uniformemente para fora, formando uma camada estável de material com uma determinada espessura. O material é submetido simultaneamente a compressão e cisalhamento sob alta pressão por meio de vários rolos de moagem, conseguindo a redução do tamanho.

Ao mesmo tempo, gás quente é introduzido pela parte inferior ou lateral do moinho para secar o material simultaneamente à moagem. O sistema está equipado com um sistema automático de controle de carga que ajusta dinamicamente a pressão de moagem com base em parâmetros como espessura da camada, nível de vibração e consumo de energia, garantindo uma operação estável.

2.4 Classificação e separação

Após a moagem, o material é transportado pelo gás quente que sobe através do anel do bocal ao redor da borda da mesa. A corrente de ar eleva as partículas finas até o classificador de alta eficiência instalado na parte superior do moinho. O pó fino qualificado (que atende aos requisitos de finura) é descarregado junto com os gases de exaustão; partículas grossas retornam à mesa de moagem para serem moídas novamente. Algumas partículas grossas maiores são descarregadas no sistema de circulação externo, onde passam por um processo de remoção de ferro e, em seguida, são devolvidas ao moinho.

2.5 Separação gás-sólido e coleta do produto

O gás carregado de poeira entra em um filtro de mangas de alta eficiência (coletor de pó com jato pulsado) para a separação gás-sólido. O pó de escória coletado é transportado por canais pneumáticos e elevadores de caçambas para silos de produtos acabados para armazenamento. Os gases de escape tratados podem atingir uma concentração de emissão de poeira tão baixa quanto ≤10 mg/Nm³, superando em muito os padrões nacionais.

2.6 Armazenamento e expedição do produto acabado

O pó de escória finalizado é armazenado em grandes silos de aço ou depósitos de concreto. São instalados carregadores a granel ou máquinas de ensacamento montados na parte inferior para permitir a granel ou ensacado entrega de acordo com as necessidades do cliente.

3. Principais vantagens da linha de produção de VRM a partir de pó de escória

3.1 Economia significativa de energia

O VRM utiliza o princípio da moagem em leito interparticular, reduzindo o consumo de energia em 20%–30% em comparação com os moinhos de bolas tradicionais. O consumo de energia do sistema é de apenas cerca de 36–42 kWh/t de pó, enquanto os sistemas com moinhos de bolas costumam consumir até 80 kWh/t.

3.2 Fluxo simplificado do processo

O sistema VRM requer apenas cinco subsistemas principais: alimentação, moinho de rolos vertical, circulação externa, coleta do produto e transporte do produto. Em contrapartida, um sistema tradicional de moinho de bolas requer sete subsistemas, com mais equipamentos e interconexões complexas.

3.3 Desempenho ambiental excepcional

Toda a linha de produção utiliza transporte totalmente fechado e coleta de poeira por pressão negativa, minimizando as emissões de poeira. A taxa de disponibilidade do sistema chega a 93%–97%, significativamente melhor do que os sistemas de moinho de bolas 85%–90%.

3.4 Menor pegada ecológica

O sistema VRM ocupa mais de 30% a menos de área útil do que um sistema de moinho de bolas – uma vantagem fundamental para instalações com recursos de terreno limitados.

3.5 Alto grau de automação

A linha de produção utiliza um DCS (Sistema de Controle Distribuído) para monitoramento remoto, partida/parada automática, alertas de falhas e registro de dados, reduzindo significativamente a intervenção manual.

3.6 Grande capacidade de adaptação

O sistema é capaz de processar escórias com composição, granulometria e teor de umidade variáveis. A finura do produto pode ser controlada de forma flexível por meio do ajuste do fluxo de ar, da temperatura do gás, da pressão de moagem e de outros parâmetros.

4. Referência para a seleção de equipamentos

Os principais equipamentos de uma linha de produção de VRM a partir de pó de escória incluem: alimentador de correia + peneira vibratória + moinho de rolos vertical + gerador de gás quente + coletor de pó + silos de produto acabado. Diferentes escalas de produção exigem diferentes modelos de VRM:

As unidades VRM de grande porte apresentam alta capacidade por máquina. Por exemplo, uma 2 milhões de toneladas por ano O sistema de pó de escória de grande porte oferece economias de escala significativas em comparação com vários sistemas menores.

5. Medidas ambientais e de segurança

A linha de produção de pó de escória VRM está equipada com instalações ambientais e de segurança abrangentes:

• Controle de poeira: Transporte totalmente fechado, coleta de poeira por pressão negativa, emissão ≤10 mg/Nm³
• Controle de ruído: Medidas de isolamento acústico e redução de ruído
• Sistemas de segurança: monitoramento de CO, supressão de incêndios, dispositivos de parada de emergência, etc.

6. Perspectivas de aplicação

A linha de produção de pó de escória VRM pode processar diversos resíduos sólidos industriais, incluindo escória granulada de alto-forno (escória hidratada), escória de aço, escória de níquel, escória de manganês, entre outros. O pó de escória final é amplamente utilizado em:

• Cimento e materiais cimentícios complementares
• Aditivos para concreto
• Novos materiais de construção

Com o avanço da estratégia chinesa de “duas metas de carbono” e o aprofundamento das políticas de economia circular, o mercado para a utilização de escórias como recurso se mostra promissor. Tomemos, por exemplo, uma linha de demonstração de GGBFS com capacidade de 600.000 t/ano construída pela Xinxiang Great Wall Machinery: com um investimento total de 50 milhões de RMB, o investimento foi totalmente recuperado em apenas dois anos.