Materialanalytik zur Prozesssteuerung von Zementwerken

Zusammenfassung: Die Materialanalyse wandert stärker von der Qualitätssicherung zur Prozesssteuerung. Hierzu tragen nicht nur die bekannten Crossbelt/Onbelt-Online-Analysatoren bei, sondern auch die RFA- und RDA-Inline-Analysatoren, die mit einer automatischen Probenaufbereitung kombiniert werden. Eine Konkurrenz von Online- und Inline-Analysatoren ist praktisch nicht gegeben, weil die Geräte an verschiedenen Prozesspunkten im Zementwerk arbeiten und dort nicht nur die chemischen Eigenschaften sondern auch z.  B. die Partikelgrößen der zu analysierenden Materialien verschieden sind. Die einen Anwendungen kommen ohne eine Probenaufbereitung aus, die anderen erfordern zwingend eine Probenaufbereitung. Hauptsächlich werden Prozessteuerungen bisher für die Rohmaterialmischbetten, die Rohmaterial- und Zementmühle ausgeführt. Ofensteuerungen mittels Material­analytik sind noch weniger verbreitet.

1 Einleitung

Generell sind Online-Messverfahren für die Prozesssteuerung von Zementwerken unverzichtbar. Doch während sich die Messung von Temperaturen, Drücken, Füllständen, Durchflüssen, Motorleistungen sowie Parametern der Gasanalytik längst etabliert haben, ist die Online-Messung von Materialparametern zur Prozessführung weniger verbreitet. Dies mag damit zusammenhängen, das die Materialanalytik bisher hauptsächlich als wesentlicher Bestandteil der Qualitätssicherung betrachtet wurde. Außerdem ist die Materialanalytik für Nicht-Online-Messungen zweifellos relativ aufwändig und die Strecke von der Materialentnahme über den Rohrposttransport, der Materialaufbereitung und Analyse bis hin zur Mischungsregelung ist sehr lang.

Es existieren allerdings zahlreiche Inline-Messverfahren für die Element- und Phasenanalyse der Eingangsstoffe wie Rohmaterialien und Brennstoffe, Zwischenprodukte wie Rohmehl, Heißmehl und Zementklinker sowie der verschiedenen Zemente als Endprodukte, die auch für die Prozesssteuerung verwendbar sind. Die Anforderungen daraus ergeben sich aus Qualität und Wirtschaftlichkeit, die nur mit einem gleichmäßigeren und möglichst störungsfreien Anlagenbetrieb bei gleichzeitiger Ressourcenschonung erreichbar sind. Ressourcenschonung ist aber oftmals der Qualität gegenläufig, weil schlechtere oder problematischere Rohmaterialqualitäten und komplexere Sekundärstoffe zu verwenden sind und sich zusätzliche Anforderungen durch den Trend zu verschiedenen Zementsorten ergeben.

Joachim Harder

OneStone Consulting Group GmbH, Buxtehude/Germany