レイモンドミル vs 縦型ローラーミル: 生産量、エネルギー、コストガイド

レイモンドミル vs. 縦型ローラーミル: 本当に選ぶべきもの

レイモンドミルと垂直ローラーミル (VRM) を比較する場合、「どちらが優れているか」が決定されることはほとんどなく、ほとんどの場合、 必要な細かさ、耐湿性、運用コストの目標、およびメンテナンス能力 。どちらの技術も競争力のある粉末を生成できますが、異なる制約を最適化します。

実際には、レイモンドミルは、単純な操作で簡単で乾燥した材料と中程度の処理量を実現するために選択されることがよくあります。より複雑なメンテナンスとプロセス制御をサポートできることを前提として、より高いスループット、統合された乾燥、1 トンあたりのエネルギーの削減が必要な場合は、垂直ローラー ミルが一般的に選択されます。

各工場の仕組みとそれが製品の品質に重要な理由

レーモンドミル研削機構

レイモンドミルは通常、遠心力の下でローラーがリングに押し付けられて転がるリングアンドローラー粉砕ゾーンを使用します。材料の分類は通常、内部分類器によって処理されます。粉砕と分級は密接に関連しているため、粉砕度は分級機の設定、空気流量、供給の安定性、リング/ローラーの摩耗状態に大きく影響されます。

縦型ローラーミル粉砕機構

縦型ローラーミルは、ローラーを備えた回転テーブル上で油圧をかけて粉砕します。 VRM は通常、乾燥、粉砕、分級を統合し、高い内部循環を実現します。これによりエネルギー効率と水分処理が向上しますが、製品の品質は安定した層形成、差圧制御、および一貫した供給に依存します。

運用上の影響は直接的です。レイモンドミルは高度なプロセス制御に寛容であることが多いのに対し、VRM はより高い効率を実現できますが、異常状態 (水分の変動、供給の変動、不適切な粉砕床) に対してより敏感です。

パフォーマンスベンチマーク: 細かさ、容量、水分、エネルギー

実際の結果は、材料の硬度/摩耗性、水分、ターゲット PSD、添加剤、プラントのレイアウトによって異なります。以下の範囲は、初期段階のエンジニアリング スクリーニングに一般的に使用されており、ベンダーのサイジングとパイロット データによって確認する必要があります。

早期の実現可能性のための単純なルールが必要な場合: ターゲットが中程度の粉末で、簡単な操作で適度なスループットの場合は、レイモンド ミルを選択します。優先順位を決めるときは VRM を選択してください より高いスループットでより低いkWh/t 乾燥、制御ループ、摩耗のメンテナンスを管理できます。

総所有コスト: 設備投資、電力コスト、消耗部品、ダウンタイム

エネルギーコストの例（例示）

あなたの植物が生産していると仮定します 20トン/時 、走ります 6,000時間/年 、そして電気は 0.10ドル/kWh 。レイモンドミルを比較するには 28kWh/t 縦型ローラーミルとの比較 18kWh/t :

1. 年間トン数 = 20 t/h × 6,000 h = 120,000トン/年
2. 年間エネルギー (レイモンド) = 120,000 × 28 = 336万kWh
3. 年間電力量 (VRM) = 120,000 × 18 = 216万kWh
4. 年間のエネルギー節約 = (3,360,000 − 2,160,000) × 0.10 ドル = 120,000ドル/年

この種のギャップがあるため、大規模な運用コストの観点から VRM が正当化されることがよくあります。ただし、頻繁な製品切り替え、限られたメンテナンス スタッフ、またはエネルギー節約がより複雑さを相殺できない少量生産に直面している場合、ビジネス ケースは反転する可能性があります。

部品の摩耗とダウンタイムの現実

• レイモンドミル: ローラーとリングの摩耗は一般に、細かさの変動と生産量の低下として現れます。メンテナンスはより日常的になる傾向があり、高質量コンポーネントは少なくなります。
• 縦型ローラーミル: ローラー/テーブルライナーは高価で重い場合があります。計画的なメンテナンス戦略 (スペア、再構築の頻度、ハードフェイシングのアプローチ) は、OPEX モデルの重要な部分です。
• 研磨材の場合、経済的に勝者となるのは、多くの場合、 最適な摩耗管理計画 、ネームプレートの最小kWh/tではありません。

材質と製品スペックから選ぶ

レイモンドミルと垂直ローラーミルのどちらを選択する最も実際的な方法は、製品要件から開始して、粉砕と分級のリスクを逆算することです。以下のケースは、工業用鉱物粉砕における一般的な決定パターンを反映しています。

レイモンドミルが通常強い適合である場合

• 厳密な PSD 制御が必要だが、超微粉砕は優先事項ではない、中程度の粗さ目標 (たとえば、約 100 ～ 325 メッシュ)。
• 統合された乾燥が必須ではない、比較的乾燥した自由流動性の飼料 (例、さまざまなグレードの石灰石、ドロマイト、重晶石、方解石)。
• よりシンプルな操作、より迅速なオペレータートレーニング、より簡単な機械的アクセスを必要とするプラント。

通常、垂直ローラーミルが強力にフィットする場合

• より少ないラインが優先される場合は、より高いスループット要件が必要になります (容量重視のプロジェクト)。
• 統合された乾燥と高温ガスの利用により、安定性が向上する意味のある水分または可変の水分を供給します。
• エネルギーに敏感な操作では、 5～15kWh/t 削減はユニットエコノミクスを大きく変えます。

仕様に高い粒度一貫性と頻繁なグレード変更の両方が含まれる場合は、分級器の応答時間、ホールドアップ量、設定値変更後の定常状態に戻る速度に特に注意してください。これにより、生産スケジュールがスムーズに行われるか、慢性的な混乱が生じるかが決まります。

運用上の実践: 制御、メンテナンス、プラントの統合

コントロールと安定性

• レイモンドミル: 供給速度、空気流、分級機の速度、安定した機械的状態による一貫した研削圧力の維持に重点を置きます。
• VRM: 粉砕ベッドの安定性、差圧、振動、ガス温度、セパレーター設定に重点を置きます。プロセス混乱管理はコアコンピテンシーです。

メンテナンスアクセスとスペア戦略

垂直ローラーミルは強力な長期ソリューションとなり得ますが、それはライナー/ローラーの摩耗追跡、計画されたシャットダウンウィンドウ、スペアポリシー、およびサービスツールなど、メンテナンスを設計されたシステムとして扱う場合に限られます。多くのサイトでは、停止を延長することなくメンテナンス計画を確実に実行できるかどうかが決定要因となります。

設置面積とシステムの複雑さ

VRM は、機能を統合することで一部のレイアウトで補助機器を削減できますが、高温ガス システム、圧力制御、その他の計装の要件も高める可能性があります。レイモンド ミル システムは多くの場合、特に制約のあるブラウンフィールド環境において、よりモジュール式で簡単に改造できます。

エンジニアと調達のための実践的な意思決定フレームワーク

最小限の手戻りでレイモンドミルと垂直ローラーミルのどちらを選択するかを選択するには、測定可能な目標と制約の短いセットについて関係者を調整します。通常、以下の質問によって、真の意思決定の要因がすぐに明らかになります。

• 粉末度および PSD の許容範囲は何ですか (たとえば、D90、特定のふるい上の残留物、またはブレイン同等の代用)?
• 信頼できる最大飼料水分はどれくらいですか? 製粉回路に乾燥を統合する必要がありますか?
• トン当たりの目標単価はいくらですか、またビジネス ケースはどの程度敏感ですか? kWh/t そして摩耗部品の消耗は？
• 現実的なメンテナンス応答時間はどれくらいですか (社内の能力、クレーンの可用性、サービス パートナーのアクセス、予備品のリード タイム)?
• プラントでは 1 つの安定した製品を稼働することが期待されていますか? それとも、素早い設定値移行を必要とする頻繁なグレード変更が期待されていますか?

多くのプロジェクトでは、最適な答えは「1 つの工場」ではなく、「主要な SKU に最適な工場」です。 1 つの製品が年間トン数の大部分を占める場合、通常、その製品に合わせて最適化した方が、エッジケースのキャンペーンに合わせて最適化するよりも優れています。

最後の推奨事項: レイモンド ミルと垂直ローラー ミルの選択は、ミル、分離機、ファン、集塵、搬送、乾燥 (必要な場合)、およびメンテナンス モデルなど、システム全体の決定として扱ってください。紙の上で勝てる工場は、 計画外の停止が最小限に抑えられ、仕様を維持します 実際の動作環境で。