Molino de rodillos verticales vs. molino de bolas: ¿Cuál es mejor para su planta de molienda?
Aug 28, 2026
1. Análisis de la estructura del equipo1. Molino de bolasEl molino de bolas se compone de un cilindro horizontal, un eje hueco para la alimentación y descarga de materiales, y un cabezal de molienda. El cilindro es alargado y contiene un cuerpo de molienda en su interior. Generalmente, se trata de bolas de acero, que se introducen en el cilindro según diferentes diámetros y proporciones. El cuerpo de molienda también puede estar formado por segmentos de acero.Figura 1: Diagrama esquemático estructural del molino de bolas.El material se selecciona según el tamaño de partícula y se introduce en el cilindro a través del eje hueco situado en el extremo de alimentación del molino de bolas. Al girar el molino, el cuerpo de molienda se adhiere a la placa de revestimiento del cilindro adyacente debido a la inercia, la fuerza centrífuga y la fricción. El cilindro se desplaza y, al alcanzar cierta altura, cae por efecto de su propia gravedad, triturando el material en su interior como un proyectil.El material se introduce de forma espiral y uniforme en la primera cámara del molino a través del eje hueco de alimentación mediante el dispositivo de alimentación. La cámara cuenta con placas escalonadas o corrugadas y bolas de acero de diferentes especificaciones. La rotación del cilindro genera una fuerza centrífuga que eleva las bolas de acero a una altura determinada. Al caer, impactan contra el material y lo muelen. El material se muele de forma gruesa en el primer depósito y luego pasa al segundo depósito a través de un compartimento único. El segundo depósito tiene un revestimiento plano y también contiene bolas, donde se muele el material nuevamente. El polvo resultante se descarga a través de la rejilla de descarga, completando así el proceso de molienda.Durante la rotación del cilindro, el cuerpo de molienda también presenta un fenómeno de deslizamiento. Durante el proceso de deslizamiento, el material recibe un efecto de molienda. Para utilizar eficazmente el efecto de molienda, cuando se muele material con un tamaño de partícula mayor, generalmente de 20 mallas, el cilindro del cuerpo de molienda se divide en dos secciones mediante una placa divisoria, convirtiéndose en un doble depósito. Cuando el material entra en el primer depósito, es triturado por bolas de acero. Cuando el material entra en el segundo depósito, la forja de acero muele el material, y el material finamente molido se vacía por el extremo de descarga. Descarga del eje, cuando se muelen materiales con partículas de alimentación pequeñas, como escoria de arena n.° 2, ceniza volante gruesa, el cilindro del molino puede ser un molino de silo único sin particiones, y el volumen de molienda también puede utilizarse para perfiles de acero.2. Vvertical MenfermoEl molino vertical es un equipo de molienda a gran escala ideal, ampliamente utilizado en las industrias del cemento, la energía eléctrica, la metalurgia, la química, los minerales no metálicos y otras. Integra trituración, secado, molienda, clasificación y transporte, y ofrece una alta eficiencia de producción. Puede moler materias primas en bloques, granulares y en polvo hasta obtener los materiales en polvo requeridos.Figura 2: Diagrama esquemático de la estructura del molino vertical.El molino vertical funciona de la siguiente manera: el motor hace girar el disco de molienda mediante un reductor. El material se introduce a través de un alimentador de esclusa de aire en el centro del disco giratorio y, a continuación, se desplaza hacia afuera por fuerza centrífuga hasta la zona de molienda. Allí, unos rodillos de molienda aplican presión hidráulica para triturar y cortar el material.(Molino de rodillos vertical) El aire caliente asciende a través de un anillo que rodea el disco, impulsando el material molido hacia arriba. Las partículas gruesas vuelven a caer al disco para ser remolidas, mientras que el aire caliente seca simultáneamente el material. El polvo fino se transporta a un separador para su clasificación: el producto apto sale con el flujo de aire y es recogido por un colector de polvo, mientras que las partículas de mayor tamaño regresan al disco para ser molidas nuevamente. Este ciclo completa todo el proceso de molienda.3. Mecanismo de molienda del molino de bolas y del molino vertical. 3.1 Mecanismo de molienda del molino de bolasComo es bien sabido, el molino de bolas, como equipo de molienda tradicional, siempre ha dominado el proceso de molienda de materiales. Sin embargo, debido a las deficiencias en su mecanismo, su eficiencia energética es extremadamente baja, generalmente entre el 1 % y el 3 %. Por lo tanto, el ahorro energético en la molienda es un aspecto fundamental para la reducción del consumo y el ahorro de energía.El mecanismo de molienda del molino de bolas se basa en el impacto y la molienda, y sus características son las siguientes:(1) Es necesario llevar decenas de toneladas, incluso cientos de toneladas de cuerpos y materiales de molienda a cierta altura al mismo tiempo;(2) La fuerza del cuerpo de molienda que actúa sobre el material cambia enormemente, lo cual no puede ser controlado por los humanos;(3) Se producen colisiones inútiles entre los cuerpos de molienda y entre los cuerpos de molienda y el revestimiento, y se desperdicia una gran cantidad de energía;(4) Existe el fenómeno de sobremolienda;(5) Ruido fuerte, generalmente de 100 a 120 dB (nivel de sonido A);(6) El cuerpo de molienda consume mucho.En el pasado, la transformación del sistema de molienda para el ahorro de energía se limitaba a la transformación del propio molino de bolas y su sistema, como la mejora del revestimiento del molino, la placa del compartimento, el ajuste de la granulometría del cuerpo de molienda, la ventilación dentro del molino, la reducción del tamaño de partícula del material entrante, etc. Se logró cierto efecto de aumento de la producción y ahorro de energía, pero no se resolvieron fundamentalmente los problemas existentes en el mecanismo de molienda del molino de bolas.3.2 Mecanismo de molienda del molino vertical Cuando el molino vertical muele los materiales, comprime el lecho de material formado por los materiales sueltos a través de las superficies de los dos elementos rodantes fuertemente presionados en su interior, y gradualmente los tritura o muele hasta convertirlos en polvo.En el molino vertical, los rodillos de molienda son móviles, y la presión de molienda se transmite mediante el lecho de material comprimido que llena el espacio entre los rodillos.El funcionamiento del molino vertical presenta las siguientes características principales:(1) La fuerza del rodillo de molienda sobre el material se puede controlar artificialmente para asegurar que la fuerza sobre el material y el equipo sea uniforme y constante.(2) El polvo fino calificado se puede clasificar a tiempo.(3) El cuerpo del molino vertical permite un funcionamiento silencioso.(4) Integra cinco procesos de trituración, molienda, secado, clasificación y transporte.Debido a la estructura y el método de molienda adecuados del molino vertical, su eficiencia de molienda es superior a la del molino de bolas.2. Análisis del sistema de molienda 1. Comparación de los esquemas de pulverización mediante molino de bolas y molino vertical.1.1 Comparación de planes de proceso para la pulverización en molino de bolas y la pulverización en molino verticalLa molienda de caliza se puede realizar utilizando un molino vertical o un molino de bolas. La parte superior del molino vertical cuenta con un separador. Ajustando la válvula de anillo de aire, se puede modificar la finura del producto y lograr una carga uniforme y estable del lecho de material dentro del molino. Una vez descargado el polvo del molino, este ingresa al colector de polvo de mangas pulsantes con flujo de aire del ventilador de extracción para su recolección, y luego ingresa al silo de polvo de caliza para su almacenamiento mediante equipos de transporte horizontal y vertical, como se muestra en la Figura 4. Si se trata de un molino de bolas, después de la descarga, el polvo pasa primero por un concentrador de polvo eficiente para su clasificación. El concentrador de polvo tiene un rotor accionado por un motor de frecuencia variable que gira verticalmente. Ajustando la velocidad del rotor y la tasa de ventilación del concentrador de polvo, se ajusta la finura del producto final. El material grueso clasificado se envía de regreso a la entrada del molino a través de un transportador de tornillo para su posterior molienda. El polvo con la finura requerida entra en el colector de polvo de mangas pulsantes junto con el flujo de aire del ventilador de extracción para su recolección, y luego entra en el silo de polvo de piedra caliza para su almacenamiento a través de equipos de transporte horizontales y verticales, como se muestra en la Figura 3.Figura 3: Diagrama de flujo del proceso del sistema de pulverización de molino de bolas.Figura 4: Diagrama de flujo del proceso del sistema de molienda vertical de polvo.El diagrama de flujo del proceso que se muestra en la Figura 3 corresponde a un sistema de recolección de polvo de dos etapas. El proceso es complejo, cuenta con numerosos equipos y presenta múltiples puntos de falla. El sistema se caracteriza por su difícil operación, las múltiples limitaciones en su diseño y su gran tamaño. Si bien no se requieren colectores de polvo de alta concentración, la inversión relativa también es significativa.El diagrama de flujo que se muestra en la Figura 4 corresponde a un sistema de recolección primaria de polvo. Presenta las ventajas de un flujo de proceso sencillo, menor cantidad de equipos, menos puntos de falla, operación conveniente, diseño flexible y ausencia de desgaste en el impulsor del ventilador principal. Sin embargo, requiere la configuración de un colector de polvo de alta concentración, que resulta relativamente costoso.Mediante la comparación, se observa que el proceso de molienda vertical es sencillo y ocupa poco espacio. La molienda vertical incorpora un concentrador de polvo y no requiere concentradores ni equipos de elevación adicionales, lo que reduce la cantidad de componentes del sistema. El sistema presenta pocos puntos débiles, es de fácil manejo y permite una disposición flexible del proceso. Su simplicidad, diseño compacto y la posibilidad de instalación al aire libre hacen que el área de construcción sea aproximadamente el 70% del sistema de molino de bolas, mientras que el espacio requerido es entre el 50% y el 60% del sistema de pulverización con molino de bolas.1.2 Comparación de los sistemas de pulverización mediante molino de bolas y molino vertical. Se compara el sistema de pulverización de molino vertical tipo HVM utilizado en una central eléctrica de combustibles fósiles con el sistema de pulverización de molino de bolas original de la planta.Tabla 1: Comparación de esquemas de sistemas de preparación de polvo de piedra calizaEn la Tabla 1 se observa que el uso de un sistema de molienda con molino de bolas requiere casi un 10 % más de inversión que el uso de un sistema de molienda vertical. Sin embargo, todos los indicadores técnicos y económicos son inferiores a los del sistema de molienda vertical. En particular, el consumo de energía por unidad de producto es entre un 30 % y un 40 % menor que el del sistema de molienda con molino de bolas. Esto demuestra que el sistema de molienda vertical es muy superior al sistema de molienda con molino de bolas en términos de indicadores técnicos y económicos. En cuanto a otros indicadores técnicos, el sistema de molienda vertical también es mucho más avanzado.3. Análisis de conclusionesEn comparación con los sistemas de molinos de bolas, los sistemas de molinos verticales presentan las siguientes ventajas:1. Menor costo de inversiónProceso sencillo, diseño compacto y de tamaño reducido. Gracias a su separador de polvo integrado, no se requieren separadores ni equipos de elevación adicionales. Su superficie útil es aproximadamente el 70 % y el espacio ocupado entre el 50 % y el 60 % del de un sistema de molino de bolas.2. Alta eficiencia, ahorro de energía y respetuoso con el medio ambiente.Gracias a la molienda en lecho fluidizado, reduce el consumo energético entre un 30 % y un 40 % en comparación con los molinos de bolas, con un mayor ahorro energético para materiales con alto contenido de humedad. El ruido se reduce entre 20 y 25 dB; el funcionamiento a presión negativa totalmente sellado garantiza la ausencia total de emisiones de polvo.3. Funcionamiento y mantenimiento convenientesEl sistema de control automático permite el funcionamiento remoto. La rápida sustitución de los manguitos y revestimientos de los rodillos mediante el mantenimiento del cilindro y la rotación del balancín reduce el tiempo de inactividad. La mayor vida útil de las piezas resistentes al desgaste disminuye la frecuencia de sustitución.4. Calidad de producto estable y ajuste rápido.El tiempo de residencia de los materiales dentro del molino es de tan solo 2-3 minutos (15-20 minutos para molinos de bolas). Esto permite realizar pruebas y ajustes rápidos de la composición química y la finura, obteniendo productos con componentes estables y una distribución uniforme del tamaño de partícula.5. Baja pérdida por desgaste y alta utilización de las piezas de rectificado.La ausencia de contacto directo metal con metal entre los rodillos de molienda y el disco minimiza la abrasión. El consumo de metal se sitúa entre 5 y 10 g/t de producto terminado, y los componentes resistentes al desgaste tienen una vida útil de aproximadamente 10 000 horas.6. Gran capacidad de secadoEl aire caliente se utiliza para el transporte de materiales. Ajustando la temperatura del aire de entrada, se pueden secar materiales con un contenido de humedad de hasta el 20%.
