Zement

Expertise in der Zementherstellung im Drehrohrofen

Beton als Baustoff stellt heutzutage die Grundlage für nahezu alle Bauvorhaben dar. Ob Autobahn, Brückenbauwerke oder dringend benötigter Wohnraum – ohne Beton ist eine effiziente Bauweise kaum noch denkbar. Und ohne Zement kein Beton. Zement dient als Bindemittel für die beigemengte Gesteinskörnung. Die Herstellung von Zement, speziell vom Zementklinker, der als reaktiver Bestandteil im Zement enthalten ist, ist jedoch komplex und energieaufwendig. Die Herstellung von Zement stellt weltweit den Industriezweig mit dem höchsten CO2-Ausstoß dar – ein höherer Ausstoß als durch Automobile. Der Ausstoß während der Zementproduktion resultiert nicht aus dem hohen Energiebedarf, sondern vorrangig aus den chemischen Reaktionen in der Zementproduktion.

Zement – Herstellung

Die Produktion von klassischem Klinker erfolgt in einem komplexen Brennverfahren. Hierbei werden zunächst die erforderlichen Rohmaterialien Kalkstein, Ton und Sand in einer Mahlanlage zu einem feinen Gemisch, dem Rohmehl, vermahlen. Das Rohmehl wird dann in einem Drehrohrofen behandelt. Hier wird das Rohmehl mithilfe der heißen Abgase des Drehrohrofen in einem komplexen Abgassystem vorgewärmt. Dabei kann im Calzinator bereits ein hoher Entsäuerungsgrad (austreiben des CO2 aus dem Kalkstein) erreicht werden. Das so vorbehandelte Rohmehl kann dann dem Drehrohrofen zugeführt werden. Hier, im Kernstück der Zementproduktionsanlage, erfolgt der eigentliche Klinkerbrand. Bei Temperaturen von bis zu 1450°C kommt es zu einer teilweisen Schmelze und gleichzeitiger Sinterung des Rohmehls. Dabei bilden sich die für Portlandzement typischen Klinkerphasen. Anschließend wird der gebrannte Klinker gezielt und schnell abgekühlt, um sicherzustellen, dass die gewünschten Klinkerphasen erreicht werden. Auch bei Trockenverfahren bilden sich im Drehrohr Granalien.

IBU-tec Erfahrungen mit Zement

Die Erfahrungen der IBU-tec in der Zementherstellung gründen auf der langen Geschichte des Standortes Weimar. Beginnend im Kalksteinabbau, über den Kalkbrand, Entwicklungs- und Forschungsstandort des SKET/Zementanlagenbaus bis hin zur heutigen IBU-tec. Als Servicedienstleister für die thermische Behandlung von Schüttgütern stellt die Zementindustrie für uns einen natürlichen Partner dar. In zahlreichen Laboruntersuchungen und Drehrohrofenversuchen haben wir Know-how in der Entwicklung und Analytik von Zementklinker aufgebaut. Mit den vorhandenen Drehrohranlagen und dem umfangreichen Analysenangebot (ICP-OES, XRD, dynamische Laborbrennapparatur, Freikalk- und Klinkervollanalyse) ist IBU-tec der richtige Ansprechpartner in Fragestellungen des Zementprozesses. Neben der Eignungsprüfung neuer Rohstoffquellen zur Klinkerproduktion steht besonders die Anpassung der Rohmehlzusammensetzung mit Blick auf Energieeinsparungen im Fokus. Geringere CO2-Gehalte im Rohmehl und Klinkerbrände bei niedrigeren Temperaturen können helfen, den bei der Klinkerherstellung unvermeidlichen CO2-Ausstoß zu minimieren.

Neben der Durchführung von Versuchen und Analysen konnte sich die IBU-tec auch umfangreiches Know-how in der Anlagen- und Verfahrenstechnik der Zementklinkerproduktion aufbauen. Mit komplexen und umfangreichen Messungen in bestehenden Zementwerken können wir helfen, die Prozesse zu optimieren und den Energiebedarf zu verringern. Neben der messtechnischen Untersuchung von einzelnen Aggregaten zur Prüfung der Funktion kann IBU-tec auch aufwendige und komplexe Verfahrensanpassungen im Vorfeld bewerten. Beispielhaft hierfür steht die Bestimmung der Anbindungsposition von Chlor-Bypass-Systemen. Das in Brennstoff und Rohmehl vorhande Chlor bildet mit Alkalimetallen stark ansatzbildende Phasen, welche zu Verstopfungen in der Ofenanlage führen und den Brennprozess negativ beeinflussen können. Auf Basis umfangreicher Beprobung des Rohgasstaubes im Ofeneinlaufbereich und der zugehörigen Staubanalyse können wir mit unserem Erfahrungsschatz die optimale Position der Bypassanbindung bestimmen und den Bypass auslegen. Damit können wir helfen, den Klinkerproduktionsprozess bei minimalem technischen und energetischen Aufwand zu stabilisieren.