Loesche-Mühlen für Zementrohmaterial

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1 Loesche-ühlen für Zementrohmaterial 1

2 Loesche-Technologie immer einen Schritt voraus Zementrohmaterial wird seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts fast ausschließlich in Wälzmühlen (vertikalen Luftstrommühlen) gemahlen. Vorreiter dieser Technologie war und ist die Firma Loesche. Hunderte von Loesche-ühlen sind bis heute in der Zementindustrie weltweit im Einsatz. Sie arbeiten mit zwei, drei, vier und sechs Walzen Die weltweit erste federbelastete Luft strommühle, gebaut vom Ursprungs-Unternehmen Curt v. Grueber aschinenbau-anstalt, Teltow bei Berlin, kommt unter dem Namen Loesche- ühle mit 2 ahlwalzen auf den arkt. Sie enthält bereits alle wesentlichen erkmale moderner Luftstrom-Vertikalmühlen, wie sie heute gebaut werden. Schon die erste Loesche-ühle besitzt einen integrierten dynamischen Sichter. Sie wird in mehreren Exemplaren in Europas erstem kohlenstaubgefeuerten Großkraftwerk Klingenberg in Berlin zur Kohlenmahlung mit einer Rohkohlerate von ca. 12 t/h eingesetzt Weltweit kommen Loesche-ühlen zunehmend auch für Kalkstein und Zementrohmaterial zum Einsatz Es sind bereits 400 Loesche-ühlen für Kohle, Phosphat und Zementrohmaterial (ZR) verkauft Die größte Loesche-ühle ist derzeit eine L 16 mit zwei stahlgefederten Walzen, einem ahlbahndurchmesser von mm und einer Produktrate von 22 t/h Verstaatlichung des Unternehmens in Teltow, Neugründung der Firma unter dem Namen Loesche KG in Düsseldorf (Westdeutsch land) Lieferung von Loesche-ühlen der Größen L 16 bis L 21 in moderner Schweißkonstruktion mit zwei stahlgefederten Walzen und Produktraten bis ca. 55 t/h Entwicklung von 2-Walzen-Loesche- ühlen der Größen L 22 bis L 28 mit weltweit neuartiger hydropneumatischer Walzenfederung für Produkt raten bis 140 t/h. 2 Loesche-Wälzmühle L 46.4, Lengerich, Deutschland, 2003

3 1971 Einführung eines odul-systems in den ühlenbau: Schaffung von Austausch-Gruppen wie Walzen, Schwinghebel und hydropneumatische Federung zum Bau von ühlen mit 2, 3 und wahlweise 4 Walzen gleicher Baugröße. Die ersten verkauften 4-Walzenmühlen vom Typ L 30.4 und L 32.4 haben Produktraten von 178 t/h bzw. 215 t/h Verkauf der ühlentypen L 36.4 und L 43.4 mit Produktraten von 260 t/h bzw. 425 t/h Verkauf der ersten L 50.4 mit einem Durchsatz von 490 t/h Verkauf der ersten L 63.4 mit einem Durchsatz von 800 t/h Verkauf der ersten 6-Walzen-Loesche-ühlen L 60.6 mit einem Durchsatz von 740 t/h Es werden 14 ühlen von Typ L 69.4 und L 69.6 mit Produktraten bis t/h verkauft. In den 30er Jahren wird die Loesche-ühle erstmalig für die ZR-ahlung eingesetzt. Der große Durchbruch gelingt zu Beginn der 60er Jahre, als Drehrohröfen mit Wärmetauschern (Trockenverfahren) eingeführt werden. Folgende Eigen schaften der Loesche-Technologie machen den Einsatz dieser ühlen in der Zementindustrie so erfolgreich: Loesche-Wälzmühle L 45.4, Elmadag, Türkei, 1995 Niedriger spezifischer Energieverbrauch Geringe Druckverluste durch große Strömungsquerschnitte der Loesche-ühlen inimale Schallemissionen, es sind keine Schall schutzmaßnahmen erforderlich Schnelle Reaktion auf schwankende Rohgut- Qualitäten Schnelles Umstellen auf verschiedene Produkt- Qualitäten Nutzung der Ofen-Abgase für die ahltrocknung und als Transportmedium für das Fertiggut zu den Staubabscheidern Loesche-Wälzmühle L 63.4 Hereke, Türkei,

4 Kundennutzen und Kundenzufriedenheit Qualität und Zuverlässigkeit von Anfang an sind die weltweit anerkannten Vorzüge von Loesche ahlanlagen. Bereits seit 1928, als die erste Loesche- ühle auf den arkt kommt, hat sich das ahlprinzip der vertikalen Wälzmühle mit angetriebener ahlbahn und darauf abrollenden federbelasteten Walzen als besonders energie- und ressourcenschonend erwiesen. Diese Vorteile der Loesche-ühle werden bei steigenden An lagengrößen und der Verpflichtung zu sparsamerem Einsatz von Primärenergie immer wichtiger. Darüber hinaus werden durch die hohen Produktraten der Loesche-ühlen (bis zu t/h bei Zement rohmaterial und bereits 350 t/h bei Zementklinker und Hüttensand) die Investitionskosten gegenüber zwei kleineren ahlan lagen deutlich gesenkt. Loesche ist für seine Kunden vom Verkauf bis zum Kundendienst, von der termingerechten Projektplanung bis zur Übergabe einer Anlage ein kompetenter Partner. Unsere axime lautet: Jede Loesche-ahlanlage ist eine Referenzanlage! Zu den Eckpfeilern unserer Kompetenz gehören: aßgeschneiderte Anlagenkonzepte von der Planung bis zur Inbetriebnahme, basierend auf eigenen Erfahrungen, gepaart mit Kundenwünschen Individuelle Problemlösungen mit optimierter Prozesstechnik Rationelle Lösungen bei zeitgleicher Planung von Zementklinker-/Hüttensandmühlen und Rohmehlmühlen durch Verwendung von austauschbaren Komponenten für alle ühlentypen bis hin zu identischen ühlengetrieben Enge Kooperation mit Lieferanten von Drehrohröfen nach Kundenwunsch Customer-Service: Anlagenoptimierungen und Beratung bei technischen Weiterentwicklungen Langfristige Lieferbereitschaft bei Versorgung mit Ersatzteilen Zertifizierung nach EN ISO 9001: Loesche-Wälzmühle L 60.4 Ras Al-Khaimah, Vereinigte Arabische Emirate,

5 ahlschüssel einer L 69 in der Gießerei Transport zum Hafen Verschiffung zur Weiterbearbeitung ontage des ühlenunterteils ontage der ahlschüssel ühle mit Sichter im Aufbau 5

6 Arbeitsprinzip, Aufbau und Funktion der Loesche-ühle Arbeitsprinzip Aufbau Das ahlgut wird in der Loesche-ühle zwischen der rotierenden ahlbahn und ortsfesten ahlwalzen zerkleinert. Gemahlen wird primär durch Druckkraft. Ein geringer Anteil an Scherkraft unterstützt das Abschieben von kristallinen Schichten im Rohmaterial. Diese Wirkung entsteht durch konische Walzen, deren Achsen unter 15 gegenüber der horizontalen ahlbahn geneigt sind. Wie bereits vergleichende Untersuchungen in den 30er Jahren zeigen, erreicht man hierdurch eine optimale Zerkleinerung bei gleichzeitig minimiertem Verschleiß. Verglichen mit der ahlung von Kohle wird eine spezifisch höhere, verglichen mit dem Zerkleinern von Klinker und Hüttensand eine spezifisch niedrigere ahlkraft aufgewandt. Für den ahltrocknungsprozess werden zur Verdampfung der aterialfeuchte Heißgase zugeführt. Vorwiegend nutzt man Abgase aus dem Drehrohrofen, vom Wärmetauscher oder dem Zementklinkerkühler. Steht keine dieser Quellen zur Verfügung oder reicht der Wärmeinhalt dieser Abgase nicht aus, werden Loesche-eigene Heißgaserzeuger eingesetzt. Im Sichter über dem ahlraum wird das Fertiggut von dem Grieß getrennt, welches zur erneuten Zerkleinerung auf die ahlbahn zurückfällt. Das bekannte Grundprinzip des 1970 patentierten odulsystems wird für Loesche-ühlen mit zwei, drei, vier und sechs Walzen angewandt. Die Walzen werden mit ihren Hebelsystemen, den hydro pneu matischen Federungen und deren Hydrauliksteuerungen zu einer Funktionseinheit zusammengefasst. In gleichen ühlengrößen (Schüssel-Durchmesser) können große oder kleine odule in unterschiedlicher Zahl (zwei bis sechs) eingesetzt werden. Damit können kundenspezifische Erfordernisse maßgeschneidert erfüllt werden. Die folgenden erkmale kennzeichnen die Loesche- Technik: Jede Walze wird von einem örtlich fixierten Schwinghebel gehalten Die Unterstützung und präzise Führung des wälzgelagerten Schwinghebel-Walzensystems erfolgt in einem Ständer mit integrierter Federung. Eine Vorrichtung zum Walzen-Anheben dient als Starthilfe für die ühle beim Anfahren mit gefüllter ahlbahn. Sie ist integraler Bestandteil der hydropneumatischen Federung. Jeweils zwei einander gegenüber stehende Walzen werden mit einem gemeinsamen Hydraulikaggregat verbunden. Zwischen den ahlwalzen und den ahlplatten bleibt ein nahezu paralleler ahlspalt über die gesamte Standzeit der ahlwerkzeuge erhalten. 6

7 Loesche-Wälzmühle L 69.6, Idhan, Vereinigte Arabische Emirate, 2009 Gasfederung Schwinghebel in Arbeitsposition Hydraulikzylinder Blick in den ahlraum einer L 69.6 Walzen einer L 69.6 ühlengetriebe 7

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9 ühlenfunktion Das Zementrohmaterial wird der ühle über eine Zellenradschleuse 1 zugeführt und fällt über die Schurre 2 auf das Zentrum der ahlschüssel 3. Freie eisenhaltige Fremdkörper werden vor der Schleuse 1 magnetisch aus dem Aufgabegut aussortiert und über ein abzweigendes Fallrohr entfernt. Ähnlich arbeitet ein etalldetektor, der für das Ausscheiden nicht magnetisierbarer etallteile sorgt. Auf der ahlbahn wandert das ahlgut unter Fliehkraftwirkung zum Schüsselrand und gelangt auf diesem Wege unter die hydropneumatisch gefederten ahlwalzen 4. Im Spalt zwischen Walzen und ahlbahn wird das eingezogene ahlgut im Gutbett zerkleinert. Die Walzen 4 werden beim Aufrollen auf das Gutbett 5 angehoben. Dadurch wird die Funktionseinheit aus Schwinghebel 6, Federstange und Kolben des Federungszylin - ders 7 ausgelenkt. Der Kolben verdrängt das Hydrauliköl aus dem Zylinder in gasgefüllte Blasenspeicher. Stickstoffgefüllte Gummiblasen werden in den Speichern komprimiert und arbeiten als Gasfeder. Durch Wahl des Gasdrucks im Verhältnis zum hydraulischen Arbeitsdruck kann die Gasfeder härter oder weicher eingestellt werden, je nach Bruchverhalten des ahlguts. Das von den ahlwalzen überrollte Gut wird unter Fliehkraftwirkung durch die Rotation der Schüssel über deren Rand nach außen ge - schleudert. Im Bereich des Schaufelkranzes 8, der die ahlschüssel 3 umgibt, erfasst der aufwärts gerichtete Heißgasstrom 9 das Gemisch aus gemahlenem und noch nicht vollständig zerkleinertem Gut und fördert es zum Sichter 10. Der Sichter 10 weist entsprechend seiner Einstellung das Grobgut ab. Es fällt im internen Grießumlauf 11 auf die ahlschüssel 3 zum erneuten Überwalzen zurück. Das Fertiggut passiert den Sichter und verlässt mit dem Gasstrom 12 die Loesche-ühle. Fremdkörper und geringe Anteile an Grobgut fallen als Reject durch den Schaufelkranz 8 in den Ringkanal 16. Die ühle wird von einem Elektromotor 13 über eine elastische Kupplung 14 und das ühlengetriebe mit vertikalem Abtrieb 15 angetrieben. Ein Segmentdrucklager oben im Getriebe nimmt die ahlkräfte auf. Vor dem Start des ühlenmotors werden die ahlwalzen 4 hydraulisch von der ahlbahn angehoben. Dann kann die ühle nicht nur leer, sondern auch gefüllt mit geringem Anlaufmoment gestartet werden. etallische Berührung der ahlteile wird bei leerer oder beladener ühle durch automatisches Walzenanheben über eine Abstandskontrolle vermieden. Ein sogenannter Hilfs-Antrieb für das Anfahren einer gefüllten ühle im Schleichgang ist nicht erforderlich! Wartung Verschlissene ahlteile, Walzmäntel und ahlbahnsegmente lassen sich einfach und schnell wechseln. it einem Ausschwenkzylinder werden die Walzen aus dem ahlraum in eine vertikale Position geklappt. Dann sind komplette Walzen, Walzenmäntel und ahlplatten für Hebezeuge zugänglich. Bei Zementrohmaterial-ahlung verschleißen die etallteile meistens über die gesamte Standzeit so gleichmäßig, dass der ühlendurchsatz erst bei völlig verschlissenen ahlteilen abfällt. Wenn aus Gründen der Zementchemie freier Quarzsand als Zuschlagstoff verwandt werden muss, kann es zu partiellem Verschleiß kommen. Dieser lässt sich durch gezieltes Aufpanzern in der ühle ausgleichen. Loesche verfügt über das Know How des Aufschweißens innerhalb der ühle mit entsprechenden Schweißgeräten. Räumer 17, die mit der ahlschüssel verbunden sind, transportieren Fremdkörper in den Reject-Trichter 18. Zementrohmaterial fällt üblicherweise mit unterschiedlichen Feuchtegehalten beim Abbau aus dem Steinbruch an. Sobald das überrollte ahlgut die Schüssel in den Bereich oberhalb des Schaufelkranzes 8 verlässt, verdampft das im Aufgabegut enthaltene Wasser bei inniger Berührung mit dem Heißgasstrom spontan. Deshalb wird die gewünschte ühlen-austrittstemperatur des Staub/Gas-Gemisches von ca. 80 bis 110 C bereits im ahlraum erreicht. 9

10 Dimensionierung Baureihen Abmessungen Antriebe Dimensionierungs-Parameter Abmessungen Für die Dimensionierung von Loesche-Zementrohmaterial-ühlen sind die folgenden Standardparameter maßgebend: AHLDRUCK Er liegt zwischen dem inimal-wert für feste Brennstoffe und dem aximalwert für Zementklinker/Hüttensand. ATERIALFEUCHTE Die Loesche-ühle kann aterial mit Feuchten bis 25% verarbeiten. Aus der nachfolgenden Tabelle ist an der Ordinate der Schüsseldurchmesser und die Zahl der Walzen abzulesen. Die Abszisse zeigt an, welche Produktraten die jeweiligen ühlen erzeugen können. Die Breite der Felder ist ein aß für den Leistungsfaktor (s.o). Die aße H, A und D geben nacheinander die Bauhöhe von ühle mit Sichter, den Grundflächen- Durchmesser und den gesamten Raumbedarf unter Berücksichtigung einer Servicefläche (ahlteile-wechsel) an. PRODUKTFEINHEIT Die Endproduktfeinheit liegt je nach Rohmehlzusammensetzung zwischen 6% und 30% R 0,09 mm. ANTRIEBSLEISTUNG Der spezifische Energieverbrauch beim ahltest ist bestimmend für Getriebe- und otorleistung. Baureihen Die ühlengrößen werden nach dem äußeren wirksamen Durchmesser der ahlbahn in Dezimetern [dm] gekennzeichnet. Der Kennung ist getrennt durch einen Punkt eine Ziffer nachgestellt. Sie gibt die Zahl der in der ühle arbeitenden Walzen an. Die Zahl und Größe der Walzen richtet sich nach der geforderten Produktrate in Verbindung mit dem Loesche-Leistungsfaktor, dem Produkt aus ahlbarkeits-, Feuchtigkeits- und Fein heitsfaktor. Der erforderliche Gasstrom ist maßgebend für die Gehäuse-Dimensionierung von ühle und Sichter. Die Loesche-Zementrohmehl-ühlen sind modular aufgebaut. Als odul werden die Einheiten aus Walzen, Schwinghebeln und walzenbezogenen Federungs-Komponenten mit ihrem Ständer verstanden. Dieses wird nach Bedarf 2- bis 6-mal um eine ahlschüssel herum angeordnet. Antriebe Als Antrieb dient ein Elektromotor. Er treibt über eine drehelastische Kupplung ein Kegelrad-Planetengetriebe an. Die Antriebswelle liegt horizontal, die Abtriebswelle arbeitet senkrecht nach oben. Oberer Abschluss ist ein horizontaler Abtriebsflansch. Das Getriebe enthält ein Segment-Drucklager, das oben im Gehäuse die ahlkräfte aufnimmt. Loesche- ühlengetriebe werden in Kooperation zwischen der Loesche GmbH und namhaften Getriebeherstellern entwickelt. Die Einsatzbedingungen, unter denen die Getriebe arbeiten müssen, werden miteinander abgestimmt. Jahrzehntelange Betriebserfahrungen mit Loesche-ühlen bestimmen die Ausführung der (ühlen-)getriebe und ihrer Peripherie unter allen klimatischen Bedingungen. oderne Getriebe sind heute ebenso wie Loesche- ühlen modular aufgebaut. Leistungsverzweigung sorgt für eine Reduzierung der drehenden assen bei gleichzeitiger ehrfach-verwendung von aschinenbau-elementen in Getrieben unterschiedlicher Größe und Leistung. Ein Schmier-Aggregat sorgt für ausreichende Öl-Versorgung der Verzahnungen, der Wellenlager und des Segmentdrucklagers. Filter und Kühlein richtungen konditionieren das Öl. Elektrische und hydraulische Überwachungsinstrumente, die in das essen-steuern-regeln-system (SR) des Kunden mit aufgenommen werden, sorgen für einen sicheren Betrieb. 10

11 Das modulare Bauprinzip der Getriebe erlaubt nach heutigem Stand der Technik weitere Leistungssteigerungen ohne Entwicklung eines neuen Baukonzepts. Die Loesche-ühle benötigt keinen otor mit erhöhtem Startmoment. Da die Walzen hydraulisch angehoben werden, beträgt das Losbrechmoment der gefüllten ühle nur 40% des Volllastmoments. Dieses Startmoment kann ein Standard otor ohne weiteres aufbringen. Die installierte otorleistung richtet sich nach dem Energiebedarf der ühle. Er wird beim ahltest im Technikum ermittelt. Ausgewählt und dem Kunden empfohlen wird der nächst passende handelsübliche otor. Produktrate [t/h] als Funktion der L-Größe H[m]* A[m]* D[m]* L kw 29,9 17,0 18,0 L kw 21,1 15,0 17,0 L kw 21,0 12,0 17,0 L kw 18,4 12,0 17,0 L kw 17,8 10,5 15,0 L 46.4 L kw kw D 16,7 10,0 14,0 15,4 9,0 13,0 L kw 14,9 8,0 12,0 L kw 13,0 8,0 12,0 L kw 13,4 8,0 12,0 L kw 13,0 7,5 12,0 L kw 11,7 7,0 11,0 L kw 11,4 7,0 11,0 L 24.2 L kw 425 kw A 10,7 6,5 11,0 9,4 6,0 10, Feinheit fein grob Produktrate [t/h] schwer ahlbarkeit leicht * Hinweis: Alle aße sind Richtwerte und dürfen nicht bindend als Grundlage für eine Planung verwandt werden! 11

12 ahlgüter Zementrohmaterial; Vorkommen Zementrohmaterial ist hauptsächlich ein Gemisch aus Kalk- und Tongesteinen, aus denen nach mechanischer und thermischer Aufbereitung Zementklinker entsteht. Geologische Bildung, die stoffliche Zusammensetzung und der Wassergehalt nehmen Einfluss auf die ahltrocknung und deren Energiebedarf. Die Rohstoffe unterteilt man nach ihrer Herkunft in natürliche mineralische Rohstoffe und künstliche mineralische Rohstoffe, die Bei- oder Abfallprodukte aus anderen rohstoffnutzenden Industriezweigen sind. Die Eignung der natürlichen und künstlichen mineralischen Rohstoffe für die Bindemittelherstellung werden primär durch ihre chemische Zusammensetzung bestimmt. Für ein gutes und schnelles Reaktionsverhalten beim Brennprozeß sind solche Rohstoffe günstiger, deren Zusammensetzung schon von Natur aus näher bei der gewünschten chemischen ischung liegt. Folgende Lagerstätten werden hauptsächlich für die Bereitstellung der wichtigsten Komponenten genutzt: Karbonatlagerstätten, bestehend z.b. aus uschelkalken, weißem Jura, Kreide, etc. Silikat-Aluminatlagerstätten, bestehend z.b. aus Sand- und Tongesteinen, magmatischen und metamorphen Gesteinen, etc. Die in der Praxis angewandten Zusammensetzungen der Rohstoff-ischungen lassen sich am einfachsten anhand der Tabelle von LABAHN & KOHLHAAS (1982) darstellen. Chemische Zusammensetzung von Zementrohmaterial (ZR); glühverlustfrei. [LABAHN & KOHLHAAS, 1982] INERAL OXID min. u. max. assengehalte[%] KALKSTEIN CaO SILIKAT SiO TONERDE Al 2 O EISENOXID Fe 2 O AGNESIUOXID go < 5,0 KALIU- / NATRIUOXID K 2 O; Na 2 O < 2,0 SCHWEFELTRIOXID SO 3 < 3,0 12

13 Nach LABAHN & Kohlhaas sind für diese genutzten Rohstoffe mit abnehmenden CaCO 3 -Gehalt folgende Begriffe üblich: Reiner Kalkstein > 95. % CaCO 3 ergeliger Kalkstein % CaCO 3 Kalkmergel % CaCO 3 ergel % CaCO 3 Tonmergel % CaCO 3 ergeliger Ton % CaCO 3 Ton < 5. % CaCO 3 Zementrohstoffe benötigen einen CaCO 3 -Gehalt zwischen 74 und 79.-%. Die gewünschte Rohmaterialzusammensetzung wird selten in einem Naturrohstoff gefunden. Deshalb müssen zur genauen Einstellung der erforderlichen Rohstoffmischungen und zur Verbesserung der Sinterung SiO2-haltige, eisenoxidhaltige aterialien und Fluss spate als Korrekturmaterialien eingesetzt werden. Ein Teil dieser Zumahlstoffe ist hochabrasiv und führt zu überproportional hohem Verschleiß an ahlteilen, aschinenflächen und in Rohrleitungen bei hohen Geschwindigkeiten von Gas-Feststoff-Gemischen. Wenn derartige Stoffe verwendet werden, trifft Loesche geeignete Verschleißschutzmaßnahmen. 13

14 Neben der korrekten chemischen Zusammensetzung des Rohmehlgemisches spielt auch die Homogenität und Feinheit des Zementrohmehls für den nachgeschalteten Sinterprozeß eine wichtige Rolle. Die Ansprüche an die erlaubte Restfeuchte im Fertigprodukt sind hoch. Die Restfeuchte (max. 0,5. %) muß ebenso ho mogen wie die der chemischen Komponenten verteilt sein. D.h., auch in Fällen unterschiedlicher Wassergehalte, beispielsweise bei Kalksteinen und Tonen, muss der Restfeuchtegehalt jeder Komponente des Fertiggutes annähernd gleich sein. Die Prozessführung der Loesche-ühle stellt dies sicher. ZEENTROHATERIAL ahlgut-untersuchungen Zur Bestimmung der ühlen- und Sichtergröße müssen die Charakteristika des Zementrohmaterials bekannt sein. Die aterialeigenschaften werden im Loesche-Technikum untersucht. Im Idealfall liefert der Kunde eine repräsentative Probe der Zementrohmaterial-ischung, wie sie in seinem Werk verwandt wird, an das Technikum. Wenn bei Neubauprojekten noch kein Steinbruch eröffnet ist, werden Einzelkomponenten in vorgegebener enge angeliefert und chemisch analysiert. Ihre Feuchte wird gemessen und unter Umständen korrigiert. Aus der angelieferten oder hergestellten Rohmaterialmischung wird eine Aufgabegutmenge von mindestens 1,5 t präpariert. Sollte die angelieferte Körnung für die Loesche-Labormühle zu grob sein, so wird als Zwischenschritt vor der ahlung in dem Loesche-Laborbrecher die erforderliche Auf gabegut-körnung erzeugt. Anschließend wird das Rohgut in der Loesche-Technikums-ahl anlage im kontinuierlichen Betrieb fertig zerkleinert, ge trocknet und gesichtet. Die Testmahlung liefert folgende repräsentative Ergebnisse: Loesche-ahlbarkeitsfaktor F ; Loesche-Feinheitsfaktor FF ; Feuchte-Faktor WF bei Wassergehalten > 8 %; Spezifischer Energieverbrauch e [kwh/t] ; Verschleißfaktor V P. Aus diesen Parametern und Standard-Diagrammen wird über das Loesche-Aus legungs programm die erforderliche Loesche-ühle bestimmt. Unabhängig von dieser standardisierten Vorgehensweise fließen weitere bestimmende Größen, wie extrem hohe ahlgutfeuchte oder sehr große Differenzen bei den ahlbarkeitsfaktoren einzelner Rohgutkomponenten in die Auslegung der ühle, des Sichters und auch des ühlenventilators mit ein. 14 Loesche-Wälzmühle L 38.4 Testi, Italien, 2004

15 Komplette ahlanlagen mit Komponenten Bis zum Ende der 50er Jahre werden Loesche- ühlen für die Kraftwerksindustrie als Kohlen- Einblasmühlen an Dampfkesseln in Baugrößen bis L 16 eingesetzt. Im Kalk- und Düngemittelbereich sind ühlengrößen bis zur L 18 mit Produktraten bis zu 40 t/h üblich. In Zementwerken werden noch relativ wenige Vertikalmühlen für die Zementrohmaterial-Ver mahlung verwendet. Die meisten findet man in Zementwerken mit Schachtöfen. Die größte ühle ist 1960 eine L 20 mit ca. 50 t/h Produkt rate bei einer Antriebsleistung von 400 kw. ahlanlagen, die sich schnell auf die betrieblichen Erfordernisse des Brennprozesses einstellen lassen. ahlgut-zuteilung Das Zementrohmaterial wird in bekannter Weise gebrochen und nach Komponenten getrennt in Rohmaterial-Bunkern gelagert. Von dort wird es dosiert dem ühlenaufgabeband zugeführt. Das Förderband ist in seiner Geschwindigkeit regelbar. Der Bedarf an Loesche-ühlen für die ahlung von Zementrohmaterial steigt zu Beginn der 60er Jahre sprunghaft an. Grund für diesen Trend ist die technologische Weiterentwicklung des Zement herstellungsprozesses weg von dem energieintensiven Naßverfahren, über das Halbtrockenverfahren, hin zum Trockenverfahren mit Vorkalzinierung. Hiermit stieg der Durchsatz der Ofenanlagen sprunghaft an, bei gleichzeitig signifikanter Verringerung des spezifischen Energieverbrauchs. Loesche entwickelt von Anfang ühlengrößen, die an den Durchsatz der Zementdrehrohröfen angepasst sind. Im aterialweg zur ühle befinden sich ein Aushebemagnet und ein etalldetektor, die der Ab - scheidung größerer metallischer Fremdkörper dienen. Das aterial gelangt dann über eine Zellenradschleuse oder eine Klappen-Schleuse unter Luftabschluss in die ühle. Die Zellenradschleusen werden speziell den Eigenschaften des Aufgabeguts angepasst. So werden beispielsweise übergroße Stücke, sogenannte Fische oder Baumwurzeln, als aßstab für den maximalen Füllungsgrad der Zellen benutzt. Der rechnerische Füllungsgrad der Kammern liegt unter 40 % des Taschenvolumens, um ein Verklemmen des Zellenrads zu vermeiden. Die in den arkt eingeführten ühlen erfüllen folgende an sie gestellte Anforderungen: Für feuchtes Aufgabegut können beide Schleusenarten mit Prozessgas beheizt werden. ühlenkapazitäten, die dem Rohmehlbedarf der Drehrohröfen angepasst sind und eine Verbundschaltung Ofen-ühle erlauben. ühlen Baugrößen, welche die Verbundschaltung von einem Ofen mit einer ühle erlauben; ein Konzept, das spezifisch bis zu 30% kostengünstiger als die Verbundschaltung von einem Drehrohrofen mit 2 Wälzmühlen ist! Diese Loesche-Philosophie hat sich als richtig erwiesen und ist heute allgemein beim Kunden akzeptiert. ühlen, die in idealer Weise die Abgase des Drehrohrofens zur ahltrocknung und zum ahlguttransport bei niedrigem spezifischen Energieverbrauch [kwh/t] nutzen. In einer aschineneinheit mahlen, trocknen, sichten und homogenisieren bis zum Fertigprodukt mit der geforderten Kornverteilung und Restfeuchte. Zellenrad und Klappenschleusen sind mit Verschleißschutz ausgestattet. ahlen und Sichten In der ühle wird das Rohmaterial gemahlen und getrocknet. ühlen mit 2 Walzen besitzen einen, ühlen mit drei und vier Walzen zwei und ühlen mit sechs Walzen vier Heißgas-Eintrittskanäle. Das Prozess gas wird von dort aus über Leitvorrichtungen gleichmäßig im ahlraum verteilt. Nach Verlassen der ahlschüssel wird das gemahlene Gut mit dem durch Wasserverdampfung inzwischen auf unter ca. 100 C abgekühlten Prozessgas dem Sichter auf der ühle zugeführt. Das staubförmige Fertiggut verlässt den Sichter und wird in einem nachgeschalteten Filter oder einer Kombination aus Zyklonbatterie mit (kleinerem) Filter abgeschieden. Sichtergrieße fallen zusammen mit dem Frischgut wieder auf die ahlbahn zurück. 15

16 Reject-Behandlung ühlenventilator Reject-aterial, das den Schaufelkranz passiert, wird auto matisch ausgeräumt und über luftdichte Vibrations-Förderrinne(n) und Becherwerk(e) abtransportiert. Der Aufgabegutstrom zur ühle wird durch Regler als Summe aus Frischgut und Reject-aterial konstant gehalten. Wegen der hohen Effizienz der Staubabscheider benötigt der ühlenventilator keinen Verschleißschutz. Er ist im allgemeinen mit einem Drallregler und/oder einem drehzahlgeregelten Antrieb ausgestattet. Prozess-/SR-Technik Der zur Trocknung der ahlgüter benötigte Wärmestrom wird über einen Regelkreis so beeinflusst, dass die Gastemperatur nach ühle konstant bleibt. Die benötigte Wärmeenergie wird vorzugsweise vom Abgasstrom des Drehrohrofens gedeckt. Reicht das Wärmeangebot nicht aus, muss Wärme aus weiteren Quellen zugeführt werden. Dazu eignen sich sowohl ein separater Heißgas-Erzeuger (LOA-Brennkammer) als auch Gase aus anderen Prozessen, wie Vorwärmer-Abgase, Klinkerkühler- Abluft, Abgase aus Dieselaggregaten etc. Ein Teil des Prozessgases wird zur Nutzung seines Wärmeinhaltes hinter dem Staubabscheider wieder zur ühle zurückgeführt. Der restliche Teil verlässt die Anlage über einen Kamin. In der Rückgasleitung zur ühle befindet sich eine Frischluftklappe. Bei Abgastemperaturen von über 100 C hinter der ühle kann kalte Frischluft aus der Atmosphäre angesaugt werden, deren Anteil dazu dient, das ühlenabgas auf die gewünschte Temperatur zu senken. Die obere Grenztemperatur wird von der thermischen Beständigkeit des Filters (Schlauchmaterial), die untere Grenztemperatur vom Taupunkt des Staubgasstroms nach ühle be stimmt, der auf keinen Fall unterschritten werden darf, um Kondensation zu vermeiden. 16

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18 aterialaufgabebunker 2. Bandwaage 3. Transportband 4. etallabscheider 5. Überbandmagnet 6. 2-Wege-Schurre 7. Fehlmaterialsammler 8. Zellenradschleuse 9. Loesche-ühle 10. Sperrluftleitung mit Gebläse 11. Wassereindüsung 12. Zyklone 13. Produktaustragsschleusen 14. Gasstrommessung 15. ühlenventilator 16. Rückgasleitung mit Klappe 17. Heißgaserzeuger 18. Reject-System 19. Becherwerk 20. Reject-Bunker 21. Abzugsband 22. ühlen-ventilator 23. Absperrklappe vor ühle 24. Frischluftklappe 25. Bypassklappe 26. Regelklappe vor Filter 27. Ofen-Filter 28. Filterventilator 29. Kamin 19

19 Dynamischer Loesche-Sichter LSKS Der Loesche-Sichter vom Typ LSKS ist in der Lage trennscharf zu arbeiten. Er produziert sowohl Kornverteilungen enger, als auch solche mit gespreizter Bandbreite. Durch Variation der verfahrenstechnischen Einstellparameter und entsprech ende Sichtereinbauten sind diese unter schied lichen Anforderungen an den Kornaufbau erfüllbar. Die Rohmehlfeinheit liegt in der Regel zwischen % R 0,09 mm Der von der ühle aufsteigende Gas-/Partikelstrom wird über einen statischen Leitapparat 2 zum Sichtraum geleitet. Das Gas-Feststoffgemisch strömt ab - hängig von der Klappenstellung gezielt in den Raum zwischen dem Leitapparat 2 und dem konzentrisch darin umlaufenden Rotor mit Sichtleisten Der Rotor beschleunigt durch seine Drehung das ihm zugeführte Gas-Feststoffgemisch tangential. Die dabei entstehende Fliehkraft weist Überkorn ab. Die Rotordrehzahl und der Gasstrom mit seiner Anströmrichtung bestimmen den ge wünschten Trennkorndurchmesser. Er ist in weiten Grenzen einstellbar. Aufbau: 1 Grießkonus 2 Leitapparat 3 Rotor mit Sichtleisten 4 Rotorwelle 5 Gehäuse 6 aterialaufgabe schurre 7 Produktaustrag Eine Besonderheit dieser Sichterbauart ist das kontinuierliche Nachsichten der vom Rotor abgewiesenen Partikelströme. Wenn sie durch Fliehkraft im Ring spalt nach außen fliegen, werden sie vom aufwärts /einwärts gerichteten Gasstrom erneut angeblasen. Dabei lösen sich agglomerierte Partikel auf, so dass sie als Einzelkörner dem Produktstrom folgen und nicht als scheinbares Überkorn wieder mit den Grießen auf die ahlschüssel zurückfallen. 21

20 Loesche-Heißgaserzeuger nachfolgender Aggregate, bei Not-Aus- Situationen und beim An- und Abfahren kann auf Aufbau einen Not-Kamin verzichtet werden kurzfristige Begehbarkeit für Inspektionen 1 Brenner geringer Verschleiß 2 Brennstoff 1 3 kurze ontagezeiten, geringes Gewicht, geringer 3 Verbrennungsluft Platzbedarf, montierbar in bestehende Anlagen, 4 Brennermuffel 5 Spiralgehäuse 2 auch für größere LOA-Feuerungen erfolgt komplette Vormontage 6 Lochmantel 7 Ringspalt Loesche-Heißgaserzeuger werden dort eingesetzt, 8 Schutzmantel 9 Temperaturüberwachung 5 4 wo Heißgase zur direkten Trocknung benötigt werden, zum Beispiel in der Zement-, Stahl-, Steine- und Erden-, Erz-, Holz-, Futter mittel- und chemischen 10 Heißgasaustritt Industrie Wirkungsweise Der über das Spiralgehäuse 5 eintretende Prozess gasstrom kühlt durch seine Strömungsführung sowohl den Schutzmantel 8 als auch die Lochmäntel 6. Durch die Ringspalte 7 und Bohrun gen der Lochmäntel strömt das Prozessgas in den Innenraum der Brennkammer und vermischt sich dort mit den heissen Rauchgasen aus der Verbren nung. Gleichzeitig werden die Flamme und die heissen Rauchgase von den Lochmänteln ferngehalten. 10 Loesche hat itte der 60er Jahre die Lochmantel- Feuerung entwickelt eine aus warmfestem Stahl bestehende Stahlbrennkammer mit Brenner muffel. Sie ist unter der Bezeichnung LOA-Feuerung auf dem arkt bekannt. Seit Jahrzehnten wird die LOA-Feuerung weltweit bei unterschiedlichsten ther mischen Pro zessen verwendet, um diese zu optimieren. Heizmedien Erd-, Bio-, Koks-, Gicht- und andere Schwachgase Leicht- und Schweröle, Holz- und Braunkohlenstaub Die LOA-Feuerungen werden stetig weiterentwickelt und entsprechen den aktuellen technischen Standards. Bis 2009 wurden mehr als 600 dieser Heiß gaserzeuger für einen Wärmestrom von 100 kw bis kw in Industriebetriebe geliefert. LOA-Feuerung Typ LF 25 mit einem Erdgasbrenner, Aufbau und Eigenschaften: die Brennkammer besteht aus warmfesten Stählen, keine Feuerfestausmauerung notwendig beim Anfahren des Heissgaserzeugers minimale Wärmeverluste durch Wegfall der Aufheizung von feuerfester Ausmauerung, somit Start mit Volllast möglich sehr gute Temperaturwechselbelastbarkeit und verzögerungsarme Anpassung der Leistung bei schnellen Lastwechseln hohe Abkühlungsgeschwindigkeit der Brennkammer verhindert thermische Überbelastung

21 Loesche-Zellenradschleuse Die Loesche-ühle wird über einen Zellenradaufgeber beschickt, der Falschlufteinbrüche in den ahlraum vermeidet. Das ahlgut fließt von oben kontinuierlich über den Einlauftrichter in Taschen des langsam umlaufenden Zellenrades. Verschleiß durch das abrasive Aufgabegut bleibt bei geringer Um fangsgeschwindigkeit niedrig. Der Füllungs grad wird auf 40 % begrenzt. Einstellbare Dichtleisten am Zellenrad verhindern zu große Spaltabstände zu den Ver schleiß platten des Gehäuses. Der Abwurf erfolgt nach unten in die Aufgabeschurre der ühle. Um Anbackungen zu vermeiden, kann das Zellenrad innen von Heißgasen durchströmt und beheizt werden. Es ist für Wartungszwecke leicht zu demontieren. 23

22 Das Loesche-Technikum Zentrum für ahlgut-untersuchungen, Forschung und Entwicklung Standard-ahlversuche zur ühlenauslegung Loesche verfügt über langjährige Erfahrungen in der Auslegung von ahlanlagen. Die wichtigste Voraus setzung für korrekt ausgelegte ahl anlagen ist die genaue Kenntnis der aterial eigenschaften der zum Ein satz kommenden ahlgüter. Für die effiziente Durchführung von Standard- ahlversuchen stehen im Loesche-Technikum drei komfortabel ausgerüstete Labor-ahlanlagen L 3,6 zur Verfügung. Vollautomatische Fahrweise mit SPS Die wichtigsten Kennzahlen eines ahlguts sind die Loesche-ahlbarkeit und der spezifische Arbeitsbedarf bezogen auf eine definierte Feinheit. Ab hängig von der geologischen Genese des ahl guts findet man in der Natur selbst bei augen schein lich ähnlichen aterialien höchst unterschied liche Eigenschaften. Labormühle L 3,6 Technologieentwicklung durch praxisnahe Labor-ahlversuche Einer der ersten Schritte zur Einführung neuer Technologien ist der praxisnahe Laborversuch. Im Rahmen unserer Forschungs- und Entwicklungs- Projekte werden: Analyse-öglichkeiten: Reindichtebestimmung mit Gaspycnometer Bestimmung der massenbezogenen Oberfläche nach Blaine Korngrößenanalyse mit Cilas-Lasergranulometer Siebanalysen mit Alpine-Luftstrahlsieb Siebanalysen mit Retsch-Rüttelsieb ahlbarkeit nach Hardgrove ahlbarkeit nach Zeisel ikroskopie mit Zeiss Stemi SV11 Trockenschränke für Feuchtebestimmung Kohlenuntersuchung (C fix, flüchtige Bestandteile, Aschegehalt) neue ahlgüter für zukünftige arktsegmente untersucht; optimierte ühleneinstellungen für spezielle Produkte ermittelt; Anlagenkomponenten und -schaltungen optimiert; neue Verschleißwerkstoffe und -konzepte getestet. Unsere Versuchsmahlanlagen sind so aufgebaut, dass unterschiedliche Fahrweisen und Anlagenschaltungen im Versuch simuliert werden können. 24

23 Loesche weltweit präsent Loesche ist ein inhabergeführtes, exportorientiertes Unternehmen, das 1906 in Berlin gegründet wurde und heute mit Tochtergesellschaften, Vertretungen und Agenturen weltweit aktiv ist. Unsere Ingenieure entwickeln ständig neue Ideen und individuelle Konzepte für ühlentechnologien und Aufbereitungsverfahren zum Nutzen unserer Kunden. Ihre Kompetenz verdanken sie vor allem den jahrzehntelangen Erfahrungen und unserem weltweiten Informationsmanagement. Es stellt sicher, dass auch die aktuellsten Er kenntnisse und Entwicklungen sofort für neue Projekte genutzt werden können. Unsere Tochtergesellschaften und Vertretungen übernehmen bei der Analyse, Bearbeitung und Lösung projektspezifischer Aufgabenstellungen für unsere Kunden eine zentrale Rolle. Loesche GmbH Hansaallee Düsseldorf, Germany Tel Fax loesche@loesche.de Brasilien Loesche Equipamentos Ltda. Rua éxico 119 sl Rio de Janeiro, Brazil Tel Fax loesche@terra.com.br Großbritannien Loesche Energy Systems Ltd. 2, Horsham Gates North Street Horsham, RH135PJ, United Kingdom Tel Fax loesche@loesche.co.uk Indien Loesche India (Pvt.) Ltd. C-3, Sector 3 Noida (U.P.) , India Tel Fax loesche@loescheindia.com Iran Loesche iddle East FZE TB Unit 10, 3 Floor, Building No. 19 4th Alley, Ghaem agham Ave, Upper ottahari Street Tehran, Iran Tel Fax info@loesche.ir Russland OOO Loesche Berezhkowskaya Naberezhnya 16A, build oscow Tel Fax info@loesche.ru Spanien Loesche Latinoamericana S.A.U. Condesa de Venadito, 1 4 a Planta adrid, Spain Tel Fax loesche@loesche.es Südafrika Loesche South Africa (Pty.) Ltd. 55 Empire Road, Empire Park, Block C 2193 Parktown, South Africa Tel Fax loesche4@global.co.za USA Loesche America, Inc Pines Boulevard, Suite 301 Pembroke Pines, Florida 33029, USA Tel Fax webmaster@loescheamerica.com Vereinigte Arabische Emirate Loesche iddle East FZE P.O. Box Jebel Ali Free Zone LOB 19 Dubai, U.A.E. Tel Fax frouzan@loesche.de Volksrepublik China Loesche ills (Shanghai) Co. Ltd. 5 Dongzhimen South Street Room , CYTS Plaza Beijing, R.O.C P. R. of China Tel Fax info@loesche.cn Aktuelle Informationen zu unseren Auslandsgesellschaften finden Sie auf unserer Homepage 25

24 Quarz (SiO 2 ) 50µm Calcit (CaCO 3 ) 20µm Tonerde (Al 2 O 3 ) 5µm Eisenoxyd (Fe 2 O 3 ) 20µm Dolomit 20µm (CaCO 3 gco 3 ) Kreide (CaCO 3 ) 2µm Hydromagnesit + Calcit 5µm Hydromagnesit+ Calcit 2µm Tonminerale 30µm /2009 Printed in Germany Herkunft der Bilder: Elektronenmikroskopisches Labor, Bauhaus-Universität Weimar luftgekühlte Hochofenschlacke 1µm Eisenoxid, 30µm Titandioxid, Orthoklas luftgekühlte 5µm Hochofenschlacke