Raymond Mill vs Vertical Roller Mill: Hướng dẫn đầu ra, năng lượng, chi phí

Máy nghiền Raymond và Máy nghiền con lăn đứng: Bạn thực sự đang lựa chọn điều gì

Khi so sánh máy nghiền Raymond với máy nghiền con lăn đứng (VRM), quyết định hiếm khi là về “cái nào tốt hơn” mà hầu như luôn luôn là về độ mịn yêu cầu, khả năng chịu ẩm, mục tiêu chi phí vận hành và khả năng bảo trì . Cả hai công nghệ đều có thể tạo ra loại bột cạnh tranh nhưng chúng tối ưu hóa các hạn chế khác nhau.

Về mặt thực tế, máy nghiền Raymond thường được chọn để có nguyên liệu khô, đơn giản và công suất vừa phải, vận hành đơn giản. Máy nghiền con lăn đứng thường được chọn khi bạn cần năng suất cao hơn, sấy tích hợp và năng lượng trên mỗi tấn thấp hơn—giả sử bạn có thể hỗ trợ việc bảo trì và kiểm soát quy trình phức tạp hơn.

Mỗi nhà máy hoạt động như thế nào và tại sao nó lại quan trọng đối với chất lượng sản phẩm

Cơ chế nghiền máy nghiền Raymond

Máy nghiền Raymond thường sử dụng khu vực mài vòng và con lăn trong đó các con lăn ép và lăn vào vòng dưới lực ly tâm. Việc phân loại vật liệu thường được xử lý bởi bộ phân loại nội bộ. Bởi vì quá trình nghiền và phân loại có mối liên hệ chặt chẽ với nhau nên độ mịn bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi cài đặt bộ phân loại, luồng không khí, độ ổn định cấp liệu và trạng thái mài mòn của vòng/con lăn.

Cơ chế nghiền máy nghiền con lăn đứng

Máy nghiền con lăn đứng nghiền trên bàn quay với các con lăn tác dụng áp suất thủy lực. VRM thường tích hợp sấy, nghiền và phân loại với mức độ lưu thông nội bộ cao. Điều này có thể cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và xử lý độ ẩm, nhưng chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào việc hình thành lớp nền ổn định, kiểm soát chênh lệch áp suất và cấp liệu đồng nhất.

Ý nghĩa vận hành là trực tiếp: máy nghiền Raymond thường dễ dàng chấp nhận sự phức tạp của việc kiểm soát quy trình hơn, trong khi VRM có thể mang lại hiệu quả tốt hơn nhưng nhạy cảm hơn với các điều kiện khó chịu (sự thay đổi độ ẩm, sự thay đổi nguyên liệu và bệ nghiền không phù hợp).

Điểm chuẩn hiệu suất: Độ mịn, Công suất, Độ ẩm và Năng lượng

Kết quả thực tế phụ thuộc vào độ cứng/độ mài mòn của vật liệu, độ ẩm, PSD mục tiêu, chất phụ gia và cách bố trí nhà máy. Các phạm vi bên dưới thường được sử dụng để sàng lọc kỹ thuật ở giai đoạn đầu và cần được xác nhận bằng quy mô nhà cung cấp và dữ liệu thí điểm.

Nếu bạn cần một quy tắc đơn giản để có tính khả thi sớm: hãy chọn máy nghiền Raymond khi mục tiêu của bạn là bột có độ mịn trung bình với công suất khiêm tốn và vận hành đơn giản; chọn VRM khi bạn ưu tiên kWh/t thấp hơn ở công suất cao hơn và có thể quản lý việc sấy khô, vòng điều khiển và bảo trì hao mòn.

Tổng chi phí sở hữu: CAPEX, chi phí điện năng, bộ phận hao mòn và thời gian ngừng hoạt động

Ví dụ về chi phí năng lượng (minh họa)

Giả sử nhà máy của bạn sản xuất 20 tấn/giờ , chạy 6.000 giờ/năm , và điện là 0,1 USD/kWh . So sánh một nhà máy Raymond tại 28 kWh/t so với máy nghiền con lăn thẳng đứng tại 18 kWh/t :

1. Trọng tải hàng năm = 20 t/h × 6.000 h = 120.000 tấn/năm
2. Năng lượng hàng năm (Raymond) = 120.000 × 28 = 3.360.000 kWh
3. Năng lượng hàng năm (VRM) = 120.000 × 18 = 2.160.000 kWh
4. Tiết kiệm năng lượng hàng năm = (3.360.000 − 2.160.000) × 0,10 USD = $120,000/năm

Loại khoảng cách này là lý do tại sao VRM thường được chứng minh bằng chi phí vận hành trên quy mô lớn. Tuy nhiên, tình huống kinh doanh có thể bị lật ngược nếu hoạt động của bạn phải đối mặt với việc thay đổi sản phẩm thường xuyên, số lượng nhân viên bảo trì hạn chế hoặc khối lượng nhỏ mà mức tiết kiệm năng lượng không bù đắp được độ phức tạp cao hơn.

Thực tế hao mòn các bộ phận và thời gian ngừng hoạt động

• Máy nghiền Raymond: độ mòn trên các con lăn và vòng đệm thường biểu hiện dưới dạng độ mịn trôi và giảm sản lượng; việc bảo trì có xu hướng diễn ra thường xuyên hơn, với ít bộ phận có khối lượng lớn hơn.
• Máy nghiền con lăn đứng: con lăn/tấm lót bàn có thể tốn kém và nặng nề; chiến lược bảo trì theo kế hoạch (phụ tùng, nhịp độ xây dựng lại, phương pháp xử lý bề mặt cứng) là một phần quan trọng của mô hình OPEX.
• Đối với vật liệu mài mòn, người chiến thắng về mặt kinh tế thường là hệ thống có kế hoạch quản lý hao mòn tốt nhất , không phải nhãn hiệu thấp nhất kWh/t.

Lựa chọn theo chất liệu và thông số sản phẩm

Cách thiết thực nhất để lựa chọn giữa máy nghiền Raymond và máy nghiền con lăn đứng là bắt đầu từ yêu cầu sản phẩm và tính toán lại rủi ro nghiền và phân loại. Các trường hợp dưới đây phản ánh các mô hình quyết định phổ biến trong quá trình nghiền khoáng sản công nghiệp.

Khi một nhà máy Raymond thường phù hợp

• Các mục tiêu có độ mịn vừa phải (ví dụ: khoảng 100–325 lưới) trong đó cần kiểm soát PSD chặt chẽ nhưng mài siêu mịn không phải là ưu tiên hàng đầu.
• Thức ăn tương đối khô, chảy tự do (ví dụ: nhiều loại đá vôi, dolomit, barit, canxit) trong đó việc sấy khô tổng hợp là không cần thiết.
• Các nhà máy cần vận hành đơn giản hơn, đào tạo người vận hành nhanh hơn và tiếp cận cơ khí dễ dàng hơn.

Khi máy nghiền con lăn đứng thường phù hợp

• Yêu cầu thông lượng cao hơn trong đó ưu tiên ít đường dây hơn (dự án dựa trên công suất).
• Thức ăn có độ ẩm phù hợp hoặc độ ẩm thay đổi trong đó việc sấy khô tích hợp và sử dụng khí nóng sẽ cải thiện độ ổn định.
• Các hoạt động nhạy cảm với năng lượng trong đó 5–15 kWh/t giảm thiểu làm thay đổi đáng kể tính kinh tế đơn vị.

Nếu thông số kỹ thuật của bạn bao gồm cả tính nhất quán về độ mịn cao và thay đổi cấp độ thường xuyên, hãy đặc biệt chú ý đến thời gian phản hồi của bộ phân loại, khối lượng giữ và tốc độ quay trở lại trạng thái ổn định sau khi thay đổi điểm đặt. Điều này thường quyết định liệu kế hoạch sản xuất có suôn sẻ hay bị gián đoạn thường xuyên.

Thực tiễn vận hành: Kiểm soát, bảo trì và tích hợp nhà máy

Kiểm soát và ổn định

• Máy nghiền Raymond: tập trung vào tốc độ cấp liệu, luồng không khí, tốc độ phân loại và duy trì áp suất nghiền ổn định thông qua điều kiện cơ học ổn định.
• VRM: tập trung vào độ ổn định của giường nghiền, chênh lệch áp suất, độ rung, nhiệt độ khí và cài đặt bộ tách; quản lý khó khăn trong quá trình là một năng lực cốt lõi.

Chiến lược tiếp cận bảo trì và phụ tùng

Máy nghiền con lăn đứng có thể là một giải pháp lâu dài hiệu quả, nhưng chỉ khi bạn coi việc bảo trì như một hệ thống được thiết kế: theo dõi độ mòn của lớp lót/con lăn, các cửa sổ tắt theo kế hoạch, chính sách phụ tùng và công cụ dịch vụ. Đối với nhiều cơ sở, yếu tố quyết định là liệu bạn có thể thực hiện kế hoạch bảo trì một cách đáng tin cậy mà không bị mất điện kéo dài hay không.

Dấu chân và độ phức tạp của hệ thống

VRM có thể giảm bớt thiết bị phụ trợ trong một số cách bố trí bằng cách tích hợp các chức năng, nhưng chúng cũng có thể điều chỉnh các yêu cầu đối với hệ thống khí nóng, kiểm soát áp suất và nhiều thiết bị đo đạc hơn. Hệ thống máy nghiền Raymond thường có nhiều mô-đun hơn và dễ dàng trang bị thêm, đặc biệt là trong môi trường mỏ nâu hạn chế.

Khung quyết định thực tế dành cho kỹ sư và mua sắm

Để lựa chọn giữa máy nghiền Raymond và máy nghiền con lăn đứng với số lần làm lại tối thiểu, hãy sắp xếp các bên liên quan dựa trên một tập hợp ngắn các mục tiêu và ràng buộc có thể đo lường được. Các câu hỏi dưới đây thường đưa ra quyết định đúng đắn một cách nhanh chóng.

• Dải chấp nhận cho độ mịn và PSD là gì (ví dụ: D90, cặn trên một sàng cụ thể hoặc proxy tương đương với Blaine)?
• Độ ẩm thức ăn đáng tin cậy tối đa là bao nhiêu và bạn có cần sấy tích hợp vào hệ thống máy nghiền không?
• Chi phí đơn vị mục tiêu trên mỗi tấn là bao nhiêu và mức độ nhạy cảm của trường hợp kinh doanh đối với kWh/t và mặc một phần tiêu thụ?
• Thời gian phản hồi bảo trì nào là thực tế (năng lực nội bộ, tính sẵn sàng của cần cẩu, khả năng tiếp cận đối tác dịch vụ, thời gian thực hiện dự phòng)?
• Nhà máy dự kiến ​​sẽ vận hành một sản phẩm ổn định hay việc thay đổi cấp độ thường xuyên đòi hỏi phải chuyển đổi điểm đặt nhanh?

Trong nhiều dự án, câu trả lời tối ưu không phải là “một nhà máy” mà là “nhà máy tốt nhất cho SKU thống trị”. Nếu một sản phẩm chiếm phần lớn trọng tải hàng năm thì việc tối ưu hóa cho sản phẩm đó thường đánh bại việc tối ưu hóa cho các chiến dịch đặc biệt.

Khuyến nghị cuối cùng: coi việc lựa chọn máy nghiền Raymond và máy nghiền con lăn đứng là một quyết định tổng thể của hệ thống—máy nghiền, máy phân tách, quạt, thu gom bụi, vận chuyển, sấy khô (nếu cần) và mô hình bảo trì. Nhà máy thắng trên giấy tờ là nhà máy duy trì thông số kỹ thuật với số lần dừng ngoài kế hoạch ít nhất trong môi trường hoạt động thực tế của bạn.