Tytuł pozycji:
Optimization of HPGR-Based Clinker Grinding Circuit at Abyek Cement Plant Using Steady-State Process Simulations
Abyek cement plant is equipped with four clinker grinding lines; every grinding line consists of a two-compartment tube ball mill. Recently, in a retrofit project, two high pressure grinding rolls (HPGR) units were installed in two grinding lines before the tube ball mills to grind clinker feed. The efficiency of these HPGR units is reported to be under design specification. In this study, an approach based on population balance modelling of grinding process and circuit simulations was used to optimize HPGR milling operation. Representative samples were taken from HPGR units’ feed and product streams to obtain HPGR model parameters, namely, breakage distribution function and selection function or specific rate of breakage. Screen analysis tests were carried out to determine Particle Size Distribution (PSD) of every powder sample and its d80 as powder size index. Tumbling grinding tests with laboratory ball mills were also done using collected samples to determine breakage distribution function of feed to HPGR units. Selection function was estimated based on PSDs of HPGR feed and product samples using NGOTC program. A comparison between HPGR measured and predicted product PSDs proved validity of modelling and simulation approach. Several simulation trials were performed to find the best settings of main input variables including applied roll pressure, roll gap and rolls rotational speed which showed that their optimal values are 180 bar, 0.01300 m and 2 m/s, respectively. Plant implementation of these settings for one of the HPGR units showed a 22% decrease in d80 of product. The optimization study indicates that production capacity can be increased from 150 t/h to 180 t/h with a Blain fineness of 3000 cm2/g.
Cementownia Abyek jest wyposażona w cztery linie mielenia klinkieru; każda linia składa się z dwóch młynów kulowch. Ostatnio w projekcie modernizacji, zainstalowano dwie prasy ciśnieniowe HPGR usytuowane w ciągu technologicznym przed młynem kulowym. Skuteczność HPGR ocenia się na podstawie założeń projektowych. Badania oparto na modelowaniu bilansu procesu rozdrabniania w prasie i symulacji procesu. Reprezentatywne próbki pobrano z nadawy i produktów rozdrabniania w HPGR, celem było określenie parametrów modelu - funkcję rozkładu spękań oraz funkcję rozdrobnienia. Badania analityczne przeprowadzono w celu określenia rozkładu wielkości ziaren każdej próbki i jego D80 jako wskaźnik wielkości ziaren. Określono również wielkość ziaren metodą analizy obrazu na szlifach pobranych próbek. Funkcja selekcji została określona za pomocą programu NGOTC. Porównanie zmierzonych i przewidywanych wyników rozdrabniania w HPRG wykazało dokładność modelowania i symulacji. Liczne badania symulacyjne przeprowadzono w celu znalezienia optymalnych parametrów zmiennych wejściowych w tym ciśnienia i prędkości obrotowej. Badania wskazują, że optymalizacja zdolność produkcyjna może zostać zwiększona z 150 t/h do 180 t/h, z powierzchnią właściwą Blaina 3000 cm2/g.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
