Trends bei der Vermahlung
in der Zementindustrie

1 Einleitung

Weltweit existieren in der Zementindustrie bereits etwa 600 separate Mahlanlagen, die ihre Mahlgüter wie Klinker, Schlacke, Flugasche und andere Puzzolane und Zumahlstoffe von unterschiedlichen Quellen beziehen und denen keine integrierte Klinkererzeugung vorgeschaltet ist. Dieses als „Split Grinding“ oder „Hub and Spoke“-Verfahren bezeichnete Prinzip ist immer dann sinnvoll, wenn die Rohmaterialien für die Klinkerherstellung nur lokal und insbesondere nicht dort verfügbar sind, wo der Zement verbraucht wird. So ist der Markt für Split-Anlagen insbesondere in China, Indien, Vietnam, ­Brasilien und der Türkei kräftig gewachsen. Aber auch in Ländern wie Italien, Deutschland, Frankreich, Spanien, Südkorea, Südafrika und Australien gibt es zahlreiche derartige Anlagen. Zum einen werden oftmals existierende integrierte Werke nach Einstellung der Klinkererzeugung als Mahlwerk weiterbetrieben, zum anderen ist mit Mahlwerken ein schneller Markteintritt für Newcomer möglich.

Betrachtet man einmal die beiden führenden Zementhersteller Lafarge und Holcim, so erkennt man, dass die Unternehmen die Zahl ihrer Mahlwerke von 2005 auf 2008 um 11 bzw. 16 erhöht haben. Dies macht 16  % aller in dem Zeitraum neu ein­gerichteten Mahlwerke aus. Bei den separaten Mahlwerken (Bild 1) zeigt sich bereits die gesamte Bandbreite der eingesetzten Mahlverfahren. Betrachtet man die Mühlenpopulation, so sind etwa noch 70  % der vorhandenen Mühlen Kugelmühlen. Dabei sind die Zahlen für China enthalten. Bei den Neuanlagen sind Kugelmühlen auf unter 50  % gefallen und es kommen verstärkt energieeffiziente Mahlverfahren zum Einsatz. Bei integrierten Zementwerken ist dieser Trend noch deutlicher. Der Anteil neuer Kugelmühlen für die Rohmaterial- und Kohlevermahlung liegt dort nur noch bei etwa 10  % weltweit (ohne China) bzw. 15  % (mit China). Die Klinkervermahlung ist wieder mit den Zahlen für separate Mahlablagen vergleichbar.

2 Übersicht der Mahlverfahren und Anwendungen

Mit Kugelmühlen, Vertikalmühlen, Rollenpressen und Horizontalmühlen kommen in der Zementindustrie vier Mühlentypen zum Einsatz. Über die zeitliche Entwicklung, die weitestgehend von dem Bestreben zu einer höheren Energieeffizienz geprägt ist, wurde in [1] berichtet. Es ist aber ebenso zu berücksichtigen, dass die verschiedenen Mahlgüter Rohmaterial, Kohle, Klinker und Schlacke unterschiedliche Mahlbarkeiten, Aufgabekörnungen und Feuchten besitzen und außerdem unterschiedliche Durchsätze, Feinheitsanforderungen und sonstige Qualitätsparameter verlangen. Insofern sind die Mahlverfahren für die unterschiedlichen Anforderungen mal mehr und mal weniger geeignet und es gibt keine universelle Mühle [2]. Stattdessen existieren beispielsweise Kombiverfahren oder aber bestimmte Mühlentypen dominieren einzelne Anwendungen.

Bild 2 zeigt eine Übersicht der weltweiten Mühlenneubestellungen der Zementindustrie von 2007 bis 2008. Bei den Zahlen sind lokale Lieferungen chinesischer Anbieter nicht berücksichtigt, da hierüber bisher kein genaues Datenmaterial verliegt. In den beiden Jahren, die in die Geschichte als Boomjahre bei den Lieferenten eingehen werden, wurden insgesamt über 660 Mühlen verkauft, 373 entfielen auf 2007 und 289 auf 2008 [3]. Stornierungen aufgrund der sich abzeichnenden Wirtschaftkrise sind in den Zahlen berücksichtigt. Von den über 660 Mühlen sind allein 61 % (410 Stück) Vertikalmühlen. Davon entfallen von westlichen Anbietern 63 auf Lieferungen nach China (82  % für die Rohmaterialvermahlung) und von chinesischen Anbietern 5 Lieferungen auf außerhalb China. Geschätzte 300 Vertikalmühlen entfallen für den Zeitraum auf Lieferungen chinesischer Anbieter in China.

Neben den 410 Vertikalmühlen der Statistik wurden 189 Kugelmühlen (29  %) und 63 (10  %) sonstige Mühlen verkauft. Von den 63 sonstigen Mühlen entfallen 59 auf Rollenpressen und nur 4 auf Horizontalmühlen, so dass letztere insgesamt auf weniger als 1 % Marktanteil in dem Zeitraum kommen. Bild 3 verdeutlicht den Anteil der unterschiedlichen Anwendungen. Das größte Marktsegment mit 42  % betrifft die Klinker- bzw. Zementvermahlung, gefolgt von der Rohmaterialvermahlung mit 34  %. Die Kohle- und Schlackevermahlung kommen zusammen auf weniger als ein Viertel aller Anwendungen. Sämtliche Zahlen sind insbesondere vor dem Hintergrund des Bestellbooms der beiden Jahre zu sehen und dass insbesondere bei Vertikalmühlen die längsten Lieferzeiten existierten, andere Mühlen durchaus Preisvorteile oder andere Vorteile besitzen und damit die Entscheidung für Vertikalmühlen in spezifischen Fällen erschwert wurde [4].

Bei der Rohmaterialvermahlung soll ein homogenes Rohmehl aus vielen, teilweise in sich variablen Komponenten erzeugt werden. Die Aufgabefeuchten liegen in der Regel zwischen 3 und 8  %, teilweise auch über 20  Gew. %. Die Feinheitsanforderungen liegen meist bei <  10  % bis 15  % Rückstand auf dem 90  µm Sieb (<  1– 2  % Rückstand auf dem 200  µm Sieb) mit Aufgabekorngrößen von 100 –200 mm. Gemäß Bild 4 machen Vertikalmühlen 80  % aller neuen Mahlverfahren in dem Sektor aus nach 84  % im vorherigen Zeitraum. Der Vorteil der Vertikalmühlen liegt im relativ niedrigen Energieverbrauch und der gleichzeitigen Vermahlung, Trocknung und Sichtung in der Mühle mit dem weiten Regelbereich des Massenstromes von 30 –100  %. Als spezifischer Arbeitsbedarf werden weniger als 10 kWh/t bei einer mittleren Härte des Rohmaterials und mittlerer Aufmahlung von 12  % R 0,09 mm erzielt.

Die Durchsätze von Vertikalmühlen konnten mit den wachsenden Leistungen der Ofenlinien Schritt halten, wobei beispielsweise von Loesche mit einer LM 69.6 mit einem Mahlbahndurchmesser von fast 7 m und 6 Mahlwalzen (Bild 5) bei Antriebsleistungen von 6600 KW Durchsätze bis zu 1200 t/h für mittelhartes Zementrohmaterial möglich sind. Dass bei einem harten Zementrohmaterial deutliche Einbußen in der Leistung erfolgen, zeigt eine Mahlanlage bei Grasim im Werk Tadripatri. Für eine Klinkerleistung von 10 000 t/d werden dort 16 000 t/d Rohmaterial über zwei LM 69.6 vermahlen [5]. Jede Mühle liefert eine garantierte Leistung von 420 t/h. In einem anderen Werk in Indien kommt dieselbe Mühlengröße auf eine Mahlleistung von 745 t/h. Von allen führenden Vertikalmühlenherstellern sind inzwischen Mühlenleistungen von über 600 t/h ausgeführt. Große Vertikalmühlen mit mehreren unabhängigen Mahlwalzen ermöglichen die Aufrecherhaltung des Mahlbetriebs, auch wenn eine Mahlwalze bzw. ein gegenüberliegendes Walzenpaar ausfällt [5–6], so dass zumindest ein Teillastbetrieb der Ofenlinie möglich ist.

In 12–13  % der Fälle wie z. B. bei der Vermahlung sehr trockener oder abrasiver Rohmaterialien kommen für die Rohmaterialvermahlung noch Kugelmühlen zum Einsatz.

Das Entwicklungspotenzial der Kugelmühlen scheint ausgeschöpft, auch wenn teilweise neue Konzepte wie beispielsweise Kugelmühlen mit einem konischen Mahlgehäuse und variablen L/D-Verhältnis untersucht werden [7]. Rollenpressen wurden bisher zumeist in der Kombivermahlung mit Kugelmühlen eingesetzt, haben in den letzten Jahren aber auch durch neue Entwicklungen als Fertigmahlverfahren an Bedeutung gewonnen. Horizontalmühlen haben sich bisher in der Rohmaterialvermahlung wenig etablieren können. Der wachsende Erfolg der Rollenpressen ist in erster Linie auf verbesserte Sichterkonzepte zurückzuführen. KHD Humboldt Wedag hatte 1994 den V-Separator auf den Markt gebracht, von dem inzwischen über 135 Einheiten verkauft sind und der als wichtiger Baustein in Mahlanlagen eingesetzt wird.

Ein solches System für die Rohmaterialvermahlung (Bild 6) besteht aus einer oder zwei parallelen Rollenpressen, einem nachgeschalteten statischen V-Sichter und einen vorgeschalteten Hochleistungssichter. Beide Sichter sind über einen pneumatischen Transport miteinander verbunden. In dem V-Sichter wird das Material getrocknet und das Grobgut vorabgeschieden. Das Grobgut wird über ein Becherwerk zur erneuten Vermahlung dem Aufgabegut mit dem Rohgut aufgegeben. Das Feingut gelang in den Sichter zur Fertigguttrennung. Überkorn wird ebenfalls zu der Rollenpresse rückgeführt. Mit derartigen Systemen sind Durchsätze bis 1000 t/h möglich. Insbesondere die COMFLEX^®-Kompaktanlagen übertreffen die Erwartungen hinsichtlich der Anlageneinfachheit [8]. Von Polysius wurde z. B. bei TXI Oro Grande ein ähnliches Konzept umgesetzt, wobei aber beide Sichter der Rollenpresse vorgeschaltet sind [9]. 

Übliche Mühlenleistungen bei der Zementvermahlung liegen bei 100 bis 200 t/h, d.  h. selbst mittleren Ofenlinien von z.  B. 5000 t/d sind meist mehrere Mühlen nachgeschaltet. In nur wenigen Fällen sind bisher Mahlanlagen mit Leistungen über 300 t/h in Betrieb. Die Leistungen hängen stark von der Mahlbarkeit des Klinkers und der Zumahlstoffe wie Schlacke oder Kalkstein und den gewünschten Feinheitsanforderungen ab. Je feiner aufgemahlen wird, umso geringer ist der Durchsatz. Für Vertikalmühlen sind z.  B. die erzielten Mühlenleistungen für verschiedene Mühlengrößen und Zemente in [10 –11] dargestellt. Die Entwicklung der letzten Jahre hat gezeigt, dass bei der Zementvermahlung nur noch geringe Unterscheide in der Zementqualität aus unterschiedlichen Mühlen gesehen werden [12 –13].

Gemäß Bild 7 werden für die Zementvermahlung noch hauptsächlich Kugelmühlen geordert, auch wenn der Anteil von 59  % auf 49  % abgenommen hat. Vertikalmühlen haben dagegen von 17  % auf 39  % Marktanteil deutlich zugenommen. Rollenpressen und Horizontalmühlen haben bei den Marktanteilen leicht verloren. Wegen der schlechten Energieausnutzung der Kugelmühlen stellt sich die Frage, warum sie fast noch die Hälfte der Zementmühlen ausmachen. Die Gründe hierzu sind vielschichtig. Auf der einen Seite werden Kugelmühlen in Kombimahlanlagen eingesetzt und für die Fertigmahlung wegen ihrer leichten Handhabung und hohen Verfügbarkeit geschätzt (Bild 8). Zum anderen erfolgt eine Umstellung auf Hochleistungssichter in geschlossenen Kreisläufen, wobei oftmals Ersatzbeschaffungen/Modernisierungen von Kugelmühlen erfolgen [14]. Teilweise werden Kugelmühlen als Stand-by Mühlen für Vertikalmühlen angeschafft [15]. Außerdem haben Kugelmühlen im Vergleich zu anderen Mühlen Preisvorteile, insbesondere wenn Lieferungen aus China (Bild 9) betrachtet werden.

In den letzten Jahren haben sich eine Reihe von Entwicklungen mit der Verbesserung und Optimierung von Kugelmühlen beschäftigt. Dies liegt sowohl an der nach wie vor breiten Verwendung als auch an den steigenden spezifischen Mahlkosten. So zeigen Untersuchungen des VDZ [16] oder beispielsweise von CRH [17], dass vorhandene Zementmühlen ein hohes Optimierungspotenzial besitzen. Dabei geht es insbesondere um eine verbesserte Gattierung der Mahlkugeln, welche den Energiebedarf um etwa 10  % reduziert. Spezifische Übertragtrennwände und Austragwände mit Materialstromregelungen bringen eine zusätzliche signifikante Verbesserung. Durch neuartige Körperschallmessverfahren auf dem rotierenden Mühlenmantel können die Füllstände der ersten und zweiten Mahlkammer unabhängig voneinander gemessen werden [18].

Die Flexibilität der HPGR-Rollenpresse erlaubt unterschiedliche Anlagenkonfigurationen als Kombi­mühle (Bild 10) zur Vor- und Teilfertigmahlung mit Kugelmühlen oder als einstufiges Mahlverfahren zur Fertigmahlung. Dabei ist insbesondere in den letzten Jahren ein Trend zur Fertigmahlung erkennbar. Als Gründe dafür werden im Wesentlichen drei Dinge gesehen [19]:

1. Signifikant verbesserte Standzeiten der Mahlelemente [20].

2. Neuartige Sichtertechnologie mit statisch-dynamischen Sichtern (Bild 11).

3. Qualitätseigenschaften von Zementen aus anderen Mahlverfahren als der Kugelmühle gelten nicht länger als nachteilig.

Fertigmahlanlagen mit Rollenpressen erreichen einen spezifischen Energiebedarf von 21 kWh/t, wobei 15,5 KWh/t bzw. etwa 79  % davon auf die Rollenpresse und 21 % auf die Nebenaggregate, Sichter, Sichter-Gebläse und Becherwerk entfallen [19].

Als wahrer technologischer Durchbruch wird zurzeit die  Verwendung von Vertikalmühlen für die Zementvermahlung bezeichnet [21]. Damit sind allerdings nicht die sogenannten Pregrinder [1] gemeint, sondern Vertikalmühlen mit integriertem Sichter (Bild 12) zur Fertigmahlung. Für die Vermahlung von Portlandzement mit 95  % Klinker werden bereits Mühlenleistungen von über 350 t/h erzielt [22], wobei die üblichen Mühlengrößen der meisten Anbieter aber erst bei etwa 200 t/h liegen (Bild 13). Zu größeren Leistungen ist ein Trend zu vier und mehr Mahlwalzen festzustellen, um die Walzenabmessungen möglichst klein zu halten und damit dynamische Belastungen und Vibrationen in der Mühle zu minimieren. Die Energieeinsparungen bei Vertikalmühlen im Vergleich zu Kugelmühlen sind in erster Linie eine Funktion der geforderten Mahlfeinheit (Bild 14).

Vorteilhaft bei allen Vertikalmühlen ist, dass ein schneller Sortenwechsel möglich ist, weil aufgrund der kurzen Materialverweilzeiten in der Mühle nach einer Umstellung die Parameter Qualität und Leistung nach kurzer Zeit erreicht werden [12, 22], ohne dass der Mahlbetrieb gestoppt werden muss. Dabei darf aber nicht vernachlässigt werden, dass für unterschiedliche Mahlgüter die Mahlbedingungen (Mahlgeschwindigkeit, Mahldruck, Wasser­eindüsung, Mahlhilfen usw.) optimiert werden müssen. Die Höhe des Stauringes auf dem Mahlteller lässt sich nur für ein Produkt optimal einstellen oder es sind Kompromisse einzugehen. Die Mahlbetthöhe kann im Betrieb somit praktisch nur über die Mahlgeschwindigkeit beeinflusst werden. Dies setzt in der nächsten Zeit verstärkt drehzahlvariable Antriebe oder komplett neue Antriebslösungen für Vertikalmühlen voraus. 

Horizontalmühlen sind als einstufiges Mahlverfahren für die Fertigmahlung von Zementen geeignet. Das Horomill-Verfahren gilt nach Anfangsproblemen mit der Maßstabsvergrößerung inzwischen als ausgereift. Seit mehr als 15 Jahren nach der Markteinführung sind mehr als 40 Horomills in Betrieb (Bild 15), das Gros für die Zementvermahlung. Gegenüber Kugelmühlen lassen sich bis zu 50  % Energie einsparen, gegenüber Vertikalmühlen bis zu 20  % [23]. Als größte Hürde für eine weitere Vermarktung wird die Begrenzung auf relative niedrige Durchsatzmengen gesehen. So erlaubt die derzeit ­vorhandene größte Mühle für Portlandzement Durchsätze von 120 t/h. Über eine modifizierte Horizontalmühle, die als BETAMühle (Bild 16) bezeichnet wird, wurde in [24–25] berichtet. Mit dem Mahlprinzip können Mahlbettdicke und Mahldruck individuell eingestellt werden, sodass ebenso hohe oder höhere ­Wirkungsgrade als mit Rollenpressen denkbar sind. 

Granulierte Hochofenschlacke (GBFS) bzw. Hüttensand weisen eine um bis zu 30  % schlechtere Mahlbarkeit als Zementklinker, vergleichsweise hohe Feinheitsanforderungen von 4200 cm²/g bis 5600 cm²/g und Materialfeuchten bis zu 20  % auf. Mit 6  % aller Anwendungen macht die Schlackevermahlung aber nur einen geringen Anteil in der Zementindustrie aus. Deshalb können wenige Aufträge schon die Gewichtung der einzelnen Mühlentypen verändern. Nach einer Periode von hohen Zuwachsraten haben Vertikalmühlen zuletzt Marktanteile verloren und kommen nach 59  % auf nunmehr 45  % (Bild 17). Während Kugelmühlen nahezu konstant geblieben sind konnten die sonstigen Mahlverfahren ihren Marktanteil von 19  % auf 34  % nahezu verdoppeln. Gewinner dabei sind praktisch nur die Rollenpressen, da Horizontalmühlen in der Schlackevermahlung bisher wenig eingesetzt werden.

Der wesentliche Vorteil der Vertikalmühlen (Bild 18) liegt in der Prozesseinfachheit im Zusammenhang mit der hohen Energieausnutzung und den geringen Verschleißwerten, wobei Trocknung, Mahlung, Sichtung und Materialtransport in der Mühle erfolgen. Dabei werden inzwischen ebenso hohe Mahlfeinheiten > 6000 g/cm² (Blaine) wie mit Kugelmühlen erzielt. Die externen Umlaufmengen sind dabei wegen verringerter Gasgeschwindigkeiten in der Mühle [26] größer als bei der Rohmaterial- und Klinkervermahlung. Mittels Trommelmagnetscheidern und sonstiger Klassiereinrichtungen werden die in der Umlaufmenge befindlichen metallischen Materialeinschlüsse bzw. Fremdkörper entfernt. Es können maximale Feuchtegehalte von 20% verarbeitet werden. Feuchtes Material wirkt wie ein Mahlhilfsmittel und trägt zur Mahlbettstabilisierung bei. Die Durchsätze richten sich stark nach dem Mahlgut und den gewünschten Feinheiten. Bisher sind Leistungen bis 300 t/h konzipiert [22].

Rollenpressen werden zur Fertigvermahlung und gemeinsam mit Kugelmühlen in Kombimahlverfahren eingesetzt. Aufgrund der hohen Mahldrücke und kurzen Beanspruchungsdauer werden bei der Fertigvermahlung die höchsten Energieeinsparungen erzielt. Fertigmahlanlagen der neuesten Generation (Bild 19) werden sehr kompakt ausgeführt. Durch eine verbesserte Sichtertechnik und längere Standzeiten der Mahlelemente sind Rollenpressen-Fertigmahlanlagen zu einer Alternative zu Vertikalmühlen geworden. Die Sichtertechnik und Trocknung im Luftstrom erlaubt die Aufgabe von GGBFS mit Feuchtegehalten bis 15%. Je nach Anlagenschaltung wird das getrocknete Material aus dem externen Materialumlauf bzw. das Grobgut aus dem Fertiggutsichter mit dem Aufgabegut für die Rollenpresse vermischt. Dabei ist eine Mindestfeuchte > 2% des Aufgabegutes für die Rollenpresse zur Verbesserung der Einzugsbedingungen sinnvoll.

Die geforderten Produktfeinheiten bei der Vermahlung fester Brennstoffe liegen heute bei etwa <  0,5 – 5  % Rückstand auf dem 90 µm Sieb für Petrolkoks und Anthrazit und <  10 –15  % Rückstand auf dem 90 µm Sieb für Steinkohle mit jeweils 0  % Rückstand auf dem 200 µm Sieb. Eine feinere Vermahlung der Kohle bewirkt eine Verringerung der NO_x-Emissionen einer Ofenlinie, gleichzeitig sinkt aber der Durchsatz der Kohlemühle und der spezifische Energieaufwand für die Vermahlung steigt. Eine Reduzierung des Rückstandes auf dem 90 µm Sieb um zwei Prozentpunkte liefert etwa einen Anstieg der elektrischen Leistung um etwa 1 kWh/t. Während der spezifische Energieaufwand für die Vermahlung von der geforderten Feinheit und der Mahlbarkeit abhängt, ist der Mühlenverschleiß im wesentlichen vom Quarz- und Pyritanteil der Kohlen abhängig [1].

Bild 20 verdeutlicht, dass über die letzten Jahre praktisch nur zwei Mühlentypen für in der Zementindustrie eingesetzt werden. Vertikalmühlen liegen inzwischen bei fast 90  % aus, Kugelmühlen bei gut 10  %. Letztere werden fast ausschließlich für die Vermahlung von schlecht mahlbaren Brennstoffen eingesetzt. Vertikalmühlen für die Kohlevermahlung in Zementwerken sind bisher mit Leistungen bis 50 t/h in Betrieb, wobei problemlos mit dem Trend zu höheren Durchsätzen bei Ofenlinien Schritt gehalten werden konnte. Wechselnden Brennstoffen mit verschiedenen Mahlbarkeiten und Feinheitsanforderungen kann einigermaßen flexibel Rechnung getragen werden, weil sich die Mahldrücke und teilweise die Mahltellergeschwindigkeiten meist vollautomatisch einstellen lassen.

3 Wichtige Mühlenentwicklungen

Bei der Rohmaterial- und Kohlevermahlung konnten Vertikalmühlen ihre hohen Marktanteile von 89 –90  % halten und bei der Klinkervermahlung auf fast 40  % hinzugewinnen. Bei einer Zahl von 410 Vertikalmühlen, einschließlich der Schlackevermahlung (Bild 21), hat die Zahl der unterschiedlichen Ausführungsformen zugenommen. Loesche hat erfolgreich das 2+2 Prinzip auf größere Mühlen und das 3+3 Prinzip übertragen, wobei ein Trend zu kleineren Walzenmodulen mit mehr Mahlwalzen feststellbar ist. Mit der Quadropol von Polysius und der OK-Mühle von FLSmidth kommen daneben verstärkt 4-Walzenmühlen zum Einsatz. Auf der anderen Seite existiert weiter der Trend zur Spezialisierung, was an der Atox-Mühle für die Rohmaterialvermahlung und der OK-Mühle für die Klinker- und Schlackevermahlung deutlich wird. Die FRM-Mühle von FLSmidth ist dagegen ein Auslaufmodell. Ähnliches könnte bei Polysius mit der Dorol passieren, wenn die Quadropol zunehmend für die Klinker- und Schlackevermahlung eingesetzt wird.

Ein grundsätzlicher Anspruch besteht darin, Vertikalmühlen möglichst wartungsarm und servicefreundlich zu machen [10]. Andere Entwicklungen betreffen die Optimie­rung der An­triebsein­heiten wie bei der Quadropol (Bild 22) von Polysius [27], der ATOX-Mühle oder Multidrive-Lösungen wie bei der MPS der Gebr. Pfeiffer [28]. Generell gilt es in der nächsten Zeit, die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von VertikalmühlenKegelrad-Planentengetrieben mit zusätzlicher Planetenstufe oder Stirnradstufe ab Leistungsgrößen von 3600 KW weiter zu verbessern. Neben den bereits etablierten Herstellern Loesche, Gebr. Pfeiffer, FLSmidth und Polysius versuchen insbesondere Anbieter aus China Marktanteile zu gewinnen. Dabei werden teilweise Mühlenkonstruktionen der etablierten Anbieter kopiert oder deren Markennamen benutzt. Zu den führenden chinesischen Lieferanten zählt das Hefei Cement Research & Design Institute (HCRDI) bzw. die CNBM Group und deren Produktionsfirma Hefei Zhong Ya. Mit der HRM4800 (Bild 23) hat man für die Rohmaterialvermahlung eine Mühle für 450 t/h in Betrieb, Leistungsgrößen für 750 t/h sollen in Kürze folgen.

Die Liste der weiteren chinesischen Firmen mit Vertikalmühlen für die Zementindustrie umfasst neben der CNBM Group die Design-Institute TCDRI und CDI (beide Sinoma Group mit dem Fertigungsunternehmen Cemt
Teck), CITIC ­Heavy Industries, ­Jiangsu Pengfei, SHMG/NHI, Zhengzhou Global HMG, CKM (Conch ­Kawasaki Joint Venture) u.a. Während die chinesische Technologie für die Rohmaterial- und Kohle­vermahlung bereits fortgeschritten ist, sind die Klinker- und Schlackemühlen noch wenig entwickelt und nur wenige Referenzen vorhanden. Das Joint Venture von Kawasaki Plant Systems mit dem Zementproduzenten Anhui Conch zeigt, dass die japanische VRM- Technologie nun zunehmend über Joint-Venture Partner bzw. Lizenznehmer vermarktet wird. Bereits früher hatte Kawasaki an Technip CLE eine Lizenz für Pregrinder gegeben. Diesen Weg waren auch bereits Onoda/Kobelco bzw. Taiheiyo Engineering  und UBE Machinery mit Lizenzen z. B. an FLSmidth, Promac und WalchandNagar gegangen.

Bei den Rollenpressen existieren zwei weltweite Trends. Während in China wegen fehlender Alternativen und der breiten Verwendung von Kugelmühlen für die Zementvermahlung Rollenpressen fast ausschließlich zur Kombivermahlung eingesetzt werden [29], gibt es in den übrigen Welt den Trend zu einstufigen Mahlverfahren und den Einsatz von Rollenpressen zur Fertigvermahlung. Der zunehmende Erfolg bei der Fertigvermahlung ist wohl in erster Linie auf verbesserte Anlagenkonzepte mit statischen und dynamischen Sichtern und längeren Standzeiten der Mahlelemente zurückzuführen. Dies betrifft Rollenpressen für die Rohmaterial-, Klinker- und Schlackevermahlung. Durch GusseisenWerkstoffe mit Bainite und neuartigen Compounds bzw. Ni-Hard-Segmenten ist es gelungen, die Standzeiten der Mahl­elemente auch für relativ hohe Mahldrucke von über 250 MPa für die Klinkervermahlung auf über 25 000 h zu erhöhen.

Bisher existieren mit der KHD Humboldt Wedag, Polysius und Koeppern nur 3 etablierte Anbieter für Rollenpressen. FLSmidth hatte das Marktsegment in den letzten Jahren nicht weiterentwickelt, jetzt will man Rollenpressen aber wieder forcieren. Wichtige Gründe dafür sind, dass Rollenpressen neben der Zementindustrie einen wachsenden Absatz im Bereich „Minerals“ finden und dass der Mühlenwettbewerb zunehmend intensiver wird. Von chinesischer Seite drängen CNBM, Sinoma (CemTeck), CITIC und insbesondere Chengdu Leejun in den Markt [30]. Letzteres Unternehmen hat allein in China bisher mehr als 300 Einheiten geliefert. Circa 20 Aufträge betreffen Kunden außerhalb Chinas. Während den chinesischen Mühlen-Lieferanten noch überwiegend Defizite in der Dokumentation und im Service nachgesagt werden, liefern etablierte Lieferanten einen vergleichbar guten Service und somit eine hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit  ihrer Anlagen.

4 Ausblick

In der Zementindustrie kommt auf die Mühlen-Lieferanten ein zunehmender Wettbewerbsdruck zu. Dies liegt zum einen an der Fülle von ausgereiften Maschinenlösungen und zum anderen an neue aufkommende Wettbewerber insbesondere aus China. Die etablierten Mühlenhersteller versuchen dabei durch unterschiedlichste Innovationen ihre technologischen Wettbewerbsvorteile zu erhalten. Dazu zählen verbesserte Antriebskonzepte, Modulkonzepte der Mahleinheiten, verbesserter Verschleißschutz, einfachere Wartungsmöglichkeiten und ein Qualitätsservice. Chinesischen Lieferanten geht es insbesondere darum, weitere Referenzen auf dem Markt außerhalb von China zu gewinnen. Vollständig neue Mühlenkonzepte haben es trotz großer Vorteile schwer, sich im Markt zu etablieren. Dies wurde bei der Horomill deutlich und könnte auch die BETA-Mühle treffen. Insgesamt kann davon ausgegangen werden, dass einstufige Mahlverfahren mit Vertikalmühle oder Rollerpresse ihre Marktanteile gegenüber Kugelmühlen ausbauen.