Vertical Roller Mills vs Ball Mills

1. Pengantar

Sekitar 110 tahun yang lalu seorang insinyur Denmark, M. Davidsen, mematenkan penemuanya di Prancis sebagai pelopor  teknologi tube mill dengan menggunakan media bola baja (steel balls) untuk penggilingan semen. F.L. Smidth memperoleh hak patennya dan mulai menjual versi yang lebih baik ke seluruh dunia. Untuk industri semen ball mill merupakan penemuan terbaik waktu itu karena hampir 80 tahun menjadi mesin utama untuk penggilingan bahan baku dan batubara, dan sampai pada awal tahun 2000 masih menjadi mesin yang paling banyak digunakan untuk penggilingan semen.

Diawal 1930 - 1960, vertical roller mill mulai diterapkan untuk menggiling bahan baku. Efisiensi penggilingan vertikal roller mill yang dikombinasikan dengan kemampuan untuk mengeringkan (dry), menggiling (grind) dan mengklasifikasikan (classify) dalam satu unit memberikan keuntungan dibandingkan dengan sistem pada penggilingan ball mill. Namun, terlepas dari semua itu, pengaplikasi vertikal roller mill untuk penggilingan semen masih kurang lazim diterapkan, mengingat karakteristik material clinker jauh berbeda dengan raw meal dan coal. Clinker memiliki tingkat abrasif yang tinggi.

Control Loops Loesche Vertical Roller Mill

Mill outlet temperature

The mill outlet temperature is decisive for drying the material to be ground. The mill outlet temperature is
determined by the inherent raw material moisture content and the set value is adjusted accordingly during
commissioning.

The plant equipment, such as dedusting systems, fans etc. following the mill have to be designed to withstand
the mill outlet temperature.

Too high mill outlet temperature is not dangerous only for bearing and seals in the grinding rollers but also for
the plant equipment following.

Too low mill outlet temperature results in inadequate drying, has a negative influence on the grinding process
and runs a risk of a temperature fall below the water dew point. The mill outlet temperature must be held
constant.

Limit values
  MIN  Not enough heat is available and the grinding process can no longer be 
  guaranteed. If the heat source to the mill is already at maximum, the material 
  feed to the   mill must be reduced.
  MAX 1  Warning
  MAX 2  Hot gas supply –OFF and the stopping or switch over sequence is initiated.

Measurement and control loop
The mill outlet temperature is measured in the duct at the mill outlet.
The following regulating units could be used to control the temperature.

Operating Principles of VCM

The following points are concerning a correct operation, product quality, safety as well as economical aspects:

1. Material Feed

• feed mass flow is measured by belt conveyor weighing cell 
• must be continuously, but variable (speed of the feeding belt is controlled)
• grain size must be according to layout (not to big/fine material)
• temperature of feeding material should be constant 
• fast variation / fluctuation cause a disturbance of the operation (vibration)
• pieces of metal must be separated before mill, otherwise they cause a damage of parts inside the mill

Shutdown & Cooling Down Roller Grinding Mill

Pada mesin industri proses untuk mematikan mesin (shutdown) memiliki prosedur masing-masing karena karateristiknya yang berbeda-beda. Adapun prosedur shutdown selain untuk faktor keamanan pada manusia tetapi juga untuk mejaga mesin itu sendiri dari kerusakan. Berikut ini kami tampilkan prosedur untuk shutdown mesin penggilingan semen dalam hal ini jenis vertical cement mill. Yang mana pada sistem penggilingan semen prosesnya menggunakan gas panas (hot gas) dan komponen utama penggilingan menggunakan material casting yang mana kita ketahui material casting merupakan material yang sensitif terhadap perubahan suhu.

Prinsip kerja vertical roller mill

Loesche roller mill

Bagian utama dari roller grinding mill yaitu:

- the feed material gate.

- the mill.

- the classifier.

- the mill gearbox with clutch and driver motor.

- hydraulic control and lubrication cabinets for the rollers.

Roller grinding mill

loesche mill, Banyuwangi plant

Vertical roller mill merupakan generasi terbaru dari finish mill dalam industri semen. Sebelumnya yang umum digunakan yaitu jenis tube mill. Perbedaan mendasar dari kedua finish mill tersebut adalah media penggilingannya. Pada tube mill menggunakan gaya tumbuk (impact force) dari bola baja (steel ball) sedangkan pada roller mill menggunakan gaya tekan (pressure force) dari roller ke meja (table) yang berputar. Vertical roller mill umumnya digunakan untuk relatively soft material seperti raw meal dan coal, tetapi seiring dengan perkembangan ilmu metalurgi untuk pengembangan material yang tahan aus (wear), roller mill pun mulai diterapkan pada penggilingan cement dan slag. Barulah pada tahun 2000 secara resmi vertical roller mill digunakan untuk produksi cement dan slag. Dari tahun ke tahun roller mill market semakin meningkat dibandingkan dengan tube mill.