A fábrica de cimento verde do futuro próximo

Robert Shenk, FLSmidth, fornece uma visão geral de como as fábricas de cimento 'verdes' poderiam ser em um futuro próximo.

Daqui a uma década, a indústria do cimento já será muito diferente do que é hoje.À medida que as realidades das mudanças climáticas continuam a atingir a casa, a pressão social sobre os grandes emissores aumentará e a pressão financeira seguirá, forçando os produtores de cimento a agir.Não haverá mais tempo para se esconder atrás de alvos ou roteiros;a tolerância global terá se esgotado.A indústria do cimento tem a responsabilidade de cumprir tudo o que prometeu.

Como fornecedor líder do setor, a FLSmidth sente essa responsabilidade profundamente.A empresa tem soluções disponíveis agora, com mais em desenvolvimento, mas a prioridade é comunicar essas soluções aos produtores de cimento.Porque se você não consegue visualizar como será uma fábrica de cimento – se você não acredita nela – não vai acontecer.Este artigo é uma visão geral da fábrica de cimento no futuro próximo, desde a pedreira até a expedição.Pode não parecer tão diferente de uma planta que você veria hoje, mas é.A diferença está na forma como ele é operado, o que está sendo colocado nele e algumas das tecnologias de suporte.

Pedreira
Embora a transformação total da pedreira não esteja prevista em um futuro próximo, haverá algumas diferenças importantes.Primeiro, a eletrificação da extração e transporte de materiais – a mudança de veículos movidos a diesel para elétricos na pedreira é uma maneira relativamente simples de reduzir as emissões de carbono nesta parte do processo de cimento.De fato, um projeto piloto recente em uma pedreira sueca obteve uma redução de 98% nas emissões de carbono por meio do uso de máquinas elétricas.

Além disso, a pedreira pode se tornar um lugar solitário porque muitos desses veículos elétricos também serão totalmente autônomos.Essa eletrificação exigirá fontes de energia adicionais, mas na próxima década, espera-se que mais fábricas de cimento assumam o controle de seu fornecimento de energia construindo instalações eólicas e solares no local.Isso garantirá que eles tenham a energia limpa de que precisam para alimentar não apenas suas operações na pedreira, mas também aumentar a eletrificação em toda a usina.

Além do silêncio dos motores elétricos, as pedreiras podem não parecer tão ocupadas quanto nos anos de 'pico de clínquer', graças ao aumento da absorção de materiais cimentícios suplementares, incluindo argila calcinada, que será discutido em mais detalhes mais adiante no artigo.

Esmagamento
As operações de britagem serão mais inteligentes e eficientes, aproveitando a tecnologia da Indústria 4.0 para economizar energia e maximizar a disponibilidade.Os sistemas de visão orientados por aprendizado de máquina ajudarão a evitar bloqueios, enquanto a ênfase em peças resistentes e a fácil manutenção garantirão um tempo de inatividade mínimo.

Gerenciamento de estoque
Uma mistura mais eficiente permitirá maior controle químico e eficiência de moagem – portanto, a ênfase nesta seção da planta será em tecnologias avançadas de visualização de estoque.O equipamento pode parecer o mesmo, mas o controle de qualidade será amplamente refinado graças ao uso de programas de software como QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, que ajudam os operadores de fábricas de cimento a obter maior controle sobre a alimentação da fábrica de matérias-primas.A modelagem 3D e a análise rápida e precisa fornecem a maior visão possível da composição do estoque, permitindo a otimização da mistura com o mínimo de esforço.Tudo isso significa que a matéria-prima será preparada para maximizar a utilização dos SCMs.

Moagem bruta
As operações de moagem bruta serão focadas em moinhos de rolos verticais, que são capazes de alcançar maior eficiência energética, maior produtividade e maior disponibilidade.Além disso, o potencial de controle para VRMs (quando o acionamento principal está equipado com um VFD) é muito superior ao de moinhos de bolas ou mesmo prensas hidráulicas de rolos.Isso permite um maior grau de otimização, o que, por sua vez, melhora a estabilidade do forno e facilita o aumento do uso de combustíveis alternativos e o uso de matérias-primas mais diversas.

Piroprocesso
As maiores mudanças na planta serão vistas no forno.Em primeiro lugar, menos clínquer será produzido em proporção à produção de cimento, substituído em quantidades crescentes por SCMs.Em segundo lugar, a composição do combustível continuará a evoluir, aproveitando os queimadores avançados e outras tecnologias de combustão para co-disparar uma mistura de combustíveis alternativos, incluindo produtos residuais, biomassa, combustíveis recém-projetados de fluxos de resíduos, enriquecimento de oxigênio (o chamado oxicombustível injeção) e até hidrogênio.A dosagem de precisão permitirá o controle cuidadoso do forno para maximizar a qualidade do clínquer, enquanto soluções como o Dispositivo de Combustão HOTDISC® permitirão o uso de uma ampla variedade de combustíveis.Vale a pena notar que a substituição de 100% do combustível fóssil é possível com as tecnologias existentes, mas pode levar mais uma década ou mais para que os fluxos de resíduos atendam à demanda.Além disso, a fábrica de cimento verde do futuro terá que considerar quão verdes esses combustíveis alternativos realmente são.

O calor residual também será utilizado, não apenas no piroprocesso, mas também em outras áreas da planta, por exemplo, para substituir os geradores de gás quente.O calor residual do processo de produção de clínquer será capturado e usado para compensar as demandas de energia restantes da planta.

Fonte：World Cement, Publicado por David Bizley, Editor