In der Zementherstellung sind insbesondere im Bereich der Mahlanlagen und Öfen Druckmessgeräte wie die von Endress+Hauser gefragt, die einiges aushalten.

Zement ist aus unserer modernen Welt nicht wegzudenken. Doch die Herstellung dieses Bindemittels ist ein fordernder Prozess. Sensible Sensoren haben hier nichts verloren. Vielmehr müssen die Messgeräte einiges wegstecken können, sollen sie über viele Jahre zuverlässig arbeiten. Beispiele aus der Praxis beschreiben den harten „Job" sowie den erfolgreichen Dauereinsatz von Druckmessgeräten im strategisch wichtigen Bereich der Mahlanlagen, der Öfen sowie im Ofenbrenn-prozess.

Druckmessung an der Rohmehlmühle
Das gewonnene Rohmaterial im Bruch muss fortlaufend zerkleinert und zu Mehl vermahlen werden. Dieser Prozess erfolgt in modernen Zementwerken wie bei Schwenk Zement vor allem in Vertikalmühlen, die über Systemleistungen von mehreren MW verfügen: Auf einem großen Drehteller vermahlen vier Mahlrollen unter hydraulischer Anpresskraft das körnige Rohmaterial. Die Mühle selbst und der Antrieb mit dem Großgetriebe sind von höchster Bedeutung: Tritt hier eine Störung auf, kommt es früher oder später zur Abschaltung des Ofenbetriebes - ein Ausfall, der sich über einen längeren Zeitraum hinziehen und hohe Umsatzverluste sowie Instandhaltungskosten nach sich ziehen kann.
Um den reibungslosen Betrieb sicherzustellen, ist es notwendig, dass das Schmiersystem unter allen Bedingungen zuverlässig funktioniert. Deshalb werden die Versorgungsleitungen des Schmiersystems mittels Drucksensoren individuell überwacht. Seit Jahren sind im Schwenk Zementwerk Heidenheim Drucksensoren des Typs Cerabar S im Einsatz, die zuverlässig ihren Dienst verrichten. Mit der metallischen Membran nehmen sie die hohen Drücke bis maximal 150 bar auf.

Druckmessung an den Zyklon­vorwärmern
Der Ofenbetrieb ist das Herzstück in der Zementherstellung. Die Anlagen arbeiten heute weitgehend nach den energiesparenden Trockenverfahren, also mit Öfen mit Zyklonvorwärmern. Diese Zyklonvorwärmer werden im Gegenstrom von unten nach oben durch die Abgase des Ofens durchströmt. Durch intensive Vermischung wird ein sehr guter Wärmeaustausch zwischen dem Rohmehl und dem Abgas erreicht - und somit eine verbesserte Ausnutzung der vorhandenen Energie.
Zur Kontrolle der erforderlichen thermischen Reaktionen muss die Funktion dieser Zyklone überwacht werden. Als klassische Überwachungs-und Detektionsmethode werden die Druckverhältnisse an den einzelnen Zyklonen erfasst und die Druckverluste zwischen Zykloneintritt und -austritt im Leitsystem dargestellt. Diese Verluste geben dem Anlagenfahrer Hinweise auf die Zustände im Zyklonvorwärmerturm. Verändern sich diese Werte, so kann einer anstehenden Verstopfungs-
gefahr vorgebeugt werden: durch Aktivierung der Luftstoßgeräte zum Lösen der Anbackungen. Durch den Einsatz von Alternativ-Brennstoffen kann es je nach Rohstoffvorkommen zu vermehrten Anbackungen in den Zyklonvorwärmern kommen. Deshalb werden an diese Messungen hohe Anforderungen gestellt. Je nach Anlage werden auch die Druckverluste zwischen den einzelnen Zyklonstufen erfasst.
Wichtig für den Anlagenbetreiber ist die hohe Wiederholgenauigkeit der Messung. Die Differenzdrücke in den verschiedenen Zyklonstufen müssen sich in einem definierten Fenster bewegen. Und natürlich müssen die Messgeräte den rauen Bedingungen dauerhaft standhalten, insbesondere den je nach Einsatzort höheren Umgebungstemperaturen und Witterungsbedingungen.

Ofenkopfdruckmessung
Die Druckmessung am Ofenkopf des Drehrohrofens ist als Differenzdruckmessung zur Umgebung ausgeführt und stellt eine wichtige Messgröße im Verbrennungsprozess dar. Der Ofenkopfdruck sollte so gering wie möglich sein, in der Praxis ungefähr - 0,1 mbar. Ziel der Messung ist es, dass wenig kalte Falschluft dem Brennprozess zugeführt wird (geringster Unterdruck) und kein Staub am Ofenkopf austritt (kein Überdruck). Diese Messaufgabe ist herausfordernd, zumal am Ofenkopf extreme Temperaturen bestehen. Die Umgebung im Ofenkopf ist zudem staubbeladen.
Seit Jahren ist im Schwenk Zementwerk in Heidenheim eine Differenzdruckmessung des Typs Deltabar von Endress+Hauser im Einsatz. Unter diesen rauen Bedingungen liefert der Transmitter zuverlässige und reproduzierbare Messwerte zur Ofensteuerung. Die hohe Referenzgenauigkeit und Langzeitstabilität der 10 mbar Messzelle spielen bei diesem extrem kleinen Differenzdruck ihre Vorteile aus.