Weltweit stehen Betreiber von Zementwerken vor der Herausforderung, ihre Anlagen effizienter und zuverlässiger zu gestalten. Denn während die Produktion und der Verbrauch des Baustoffes in Europa in den letzten Jahren recht stabil waren, steigt die Nachfrage in Afrika, Amerika und Asien stetig an. Dafür muss die Produktion optimiert werden und dementsprechend auch alle Komponenten, die im Antrieb der Anlagen verbaut werden, um einen kontinuierlichen Betrieb, geringe Stillstandzeiten und niedrige Wartungskosten zu garantieren.
Ein Exkurs zum Thema Zementproduktion: Bei dem Trockenverfahren zur Herstellung von Zement wird Gestein gewonnen, mit einem Brecher grob zerkleinert, anschließend homogenisiert und mit einer Mühle zu Rohmehl gemahlen. Dieses wird in einem Drehofen gebrannt und zu Zementklinker weiterverarbeitet. Im Anschluss wird der Klinker in einer weiteren Mühle zu Zement verarbeitet.
Auch wenn es sich dabei um kein innovatives Produkt handelt – denn Zement wurde bereits 1824 patentiert – die Nachfrage steigt. Seit 1990 hat sich der weltweite Verbrauch mehr als verdoppelt. Speziell in einigen Ländern Afrikas entsteht durch eine positive Konjunkturentwicklung ein schnell wachsender Bedarf an Zement für den Ausbau der Infrastruktur und den Wohnungsbau. Aber auch die Prognose für ein weiteres Wachstum des Marktes in Asien ist sehr positiv, was weltweit gesehen zu erwarteten Wachstumsraten von über 5% führt.
Die Herstellung von Zement ist aufwändig und erfordert große Mengen Energie. Dementsprechend werden leistungsstarke und zuverlässige Anlagen benötigt, die möglichst energiesparend und einfach konstruiert sein sollen. Hierbei sind insbesondere die heute bevorzugt eingesetzten Vertikalmühlen ein wichtiger Faktor im Produktionsprozess. Betreiber fordern von den Entwicklungsingenieuren immer leistungsstärkere und größere Mühlen. Diese können zwar bis zu 500 Tonnen Rohmaterial pro Stunde verarbeiten, das fordert aber auch die Antriebe in hohem Maße.
Welch großen Leistungen kleine Teile bei der Herstellung von Zement leisten
Hier bietet der Fortschritt einen wesentlichen Vorteil: Vibrationen und Verschleiß an den Mühlen können durch Condition Monitoring überwacht werden. Das führt dazu, dass Abweichungen vom normalen Betriebsverhalten schneller erkannt werden und das Ausfallrisiko minimiert wird. Zusätzlich besteht die Möglichkeit mit Hilfe einer Kupplung, deren Steifigkeit flexibel einstellbar ist, das Laufverhalten einer Mühle auch noch nach deren Installation und Inbetriebnahme zu optimieren.
Denn auch wenn vor der Bestellung einer Mühle für ein bestehendes oder neues Zementwerk Gesteinsproben vor Ort entnommen und geprüft werden, so kann der Zustand des Bodens doch innerhalb des Steinbruchs erheblich abweichen. Die Beschaffenheit des Gesteins wirkt sich auf das Mahlverhalten und damit auch auf die Schwingung der Anlage aus. Dieses Verhalten kann durch die Einstellbarkeit der Kupplung und Anpassung der Pufferhärte nachträglich positiv beeinflusst werden.
Darüber hinaus sind diese Kupplungen bei gegebener Zugänglichkeit in verbautem Zustand sehr wartungsfreundlich, da es bei einem Austausch der elastischen Elemente nicht notwendig ist, den Antriebsstrang zu zerlegen. Dies erlangt dadurch besondere Relevanz, dass die Effizienzoptimierung in der Regel erst vor Ort erfolgen kann. Denn nur wenn die Mühle optimal eingestellt ist, kann ein stabiler und effizienter Betrieb gewährleistet und auch die Stillstands- und Ausfallzeiten minimiert werden. Das ist speziell unter Berücksichtigung der Investitionssummen ein wichtiger Aspekt, denn für solch eine mehrere hundert Tonnen schwere High-Tech-Anlage können gut und gerne dreistellige Millionenbeträge anfallen. Somit kommt auch einer vergleichsweise kleineren Komponente wie der Kupplung im Antriebsstrang eine erhebliche Bedeutung zu.
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