Gurtbecherwerk mit Heavy-Duty-Technik

Beumer Group
Um Zement für die unterschiedlichen Anwendungen wirtschaftlicher herzustellen, modernisierte Lafarge in seinem Werk in Wössingen (Bild 1) die komplette Produktion. Dazu gehörte auch das Gurtbecherwerk zur Rohmühlenaufgabe. Mit seiner neuen innovativen Heavy-Duty-Technik sorgte Intralogistik-Spezialist Beumer für eine höhere Leistung und eine wesentlich längere Standzeit. Das vorhandene Becherwerk konnte mit dieser neuen Technik einfach umgebaut werden.

In den 70er Jahren wurde das Werk durch Lafarge übernommen. „Mit modernster Technik und hohem Verantwortungsbewusstsein produzieren wir hier am Standort jährlich rund 800 000 Tonnen Zemente für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen“, sagt Stephan Schenk, Leiter Instandhaltung & Entwicklung bei der Lafarge ­Zement Wössingen GmbH. Dabei legt das Werk sehr viel Wert auf eine energieeffiziente und umweltschonende Produktionsweise. In den Jahren 2008 und 2009 wurden deshalb die Anlagen für mehr als 60 Mio. € grundlegend modernisiert. Das Werk verfügt nun über einen fünfstufigen Wärme­tauscher sowie einen neuen Klinkerkühler.

„Im laufenden Betrieb haben wir den Herstellungsprozess vom Lepol-Verfahren auf das energiesparendere Trockenverfahren mit Wärmetauscher und Vorkalzinator umgerüstet. Und um die Produktion zukünftig kostengünstiger und umweltfreundlicher zu gestalten, haben wir außerdem das Werk von einem Zwei-Ofen- auf ein Ein-Ofen-System umgestellt“, erklärt Schenk. „Die Ofenanlage besitzt nun eine wesentlich größere Kapazität. Insgesamt beschicken wir die Anlage jetzt mit rund 150 Tonnen Rohmaterial pro Stunde. Dementsprechend hat sich die komplette Produktion verändert“, so der Ingenieur. Im Zuge der Leistungssteigerung und Modernisierung der Ofenanlage musste auch das Aufgabebecherwerk zu den Rohmühlen deutlich in der Leistung gesteigert werden. Mit dem Becherwerk werden die Mühlenvorbunker mit Kalkstein befüllt.

 

Hoher Verschleiß am Gurt

„Aufgrund der höheren Durchsätze bekamen wir verstärkt Probleme mit der relativ groben Körnung des Materials“, erinnert sich Schenk. Immer wieder verklemmte es sich zwischen Gurt und Becher, was zu erheblichem Verschleiß führte. Konventionelle Gurtbecherwerke sind durch eine maximale Korngröße des Förderguts begrenzt, weil die Becherbefestigung zu einem Abstand zwischen Becher und Gurt von etwa 25 mm führt. Größere Körner können sich in diesen Spalt einklemmen. Beim Umlauf um die Umlenktrommeln kann so in relativ kurzer Zeit der Gurt beschädigt werden. „Schon nach zwei Jahren fing der Gurt an, porös zu werden“, erklärt Schenk. Aus Sorge, er könnte reißen, aber auch, um den gewachsenen Anforderungen gerecht zu werden, musste schnell eine Lösung her. Dennoch war langfristiges Denken angesagt. „Denn ein neuer Gurt ist sehr teuer“, sagt Schenk.

 

Neue Heavy-Duty-Technik überzeugte

Zuerst wollten die Wössinger Ingenieure das Gurtbecherwerk durch ein Zentralkettenbecherwerk ersetzen. „Damit hätten wir zwar das Problem gelöst, große Körner transportieren zu können“, meint Schenk. „Doch ein neues Zentralkettenbecherwerk wäre sehr teuer geworden.“ Auf der Suche nach der geeigneten Lösung wandten sich die Zementhersteller an verschiedene Anbieter von Senkrechtförderern – darunter die Beumer Group mit Sitz im westfälischen Beckum.

Die Zusammenarbeit zwischen der Beumer Group und dem Zementwerk Wössingen hat eine lange Tradition. Die Unternehmensgruppe hat sich bereits vor Jahrzehnten erfolgreich auf diesem Gebiet etabliert und konnte auch hier überzeugen. „Als wir unsere Rahmenbedingungen spezifizierten, riet uns Beumer aufgrund ihrer Erfahrung zu einer neu entwickelten Lösung“, erinnert sich Schenk. „Bei Kalkstein tritt bei Zentralkettenbecherwerken ein relativ hoher Verschleiß auf, da das Rohmaterial abrasive Bestandteile enthält“, sagt Schenk. Bei schwach schleißenden Stoffen ist die Standzeit von Kettenbecherwerken identisch mit der von Gurtbecherwerken, bei stark schleißenden und abrasiven Stoffen ist sie jedoch deutlich kürzer.“ Nach eingehender Beratung mit den Beumer Spezialisten wurde nunmehr das vorhandene Becherwerk umgebaut und hierzu nur der Gurt und die Becher mit der neuen von Beumer entwickelten Heavy-Duty-Technik ersetzt. Eingesetzt wird diese unter anderem zur Rohmühlenbeschickung für Material mit Korngrößen bis zu 120 mm und einer Feuchtigkeit bis zu 6 %. „Die Leistung beträgt jetzt 800 Tonnen pro Stunde“ freut sich Schenk.

Möglich wird dies durch die neue Bechergeometrie (Bild 2). Denn zwischen Gurt und Becher ist kein Abstand mehr vorhanden (Bild 3). Damit setzt sich auch während des Schöpf- und Befüllungsprozesses kein Grobgut mehr fest. Befestigt sind die Becher ausrissfest über Segmente und Schrauben an der Rückseite des Gurts. Wie bei allen Gurtbecherwerken von Beumer kommen auch in den neuen HD-Becherwerken die Gurte mit seilfreien Zonen zum Einsatz. In diesen können die Becher an den Gurt befestigt werden, ohne die Stahlseile zu beschädigen oder gar zu durchtrennen. Die Zugkräfte des Becherwerkgurts bleiben hierdurch in vollem Umfang erhalten. Zudem sorgt die neue Becherform für einen ruhigeren Lauf und damit für eine geringere Geräuschentwicklung.

Je nach Material, das gefördert werden soll, bietet Beumer die Becher mit einer an das Material angepassten Bauform an oder stattet den Becherwerksfuß mit einem dynamischen Boden aus. So wird verhindert, dass sich feuchte und klebrige Materialien im Becherwerksfuß festsetzen. Und falls explosive Stoffe gefördert werden sollen, kann eine auf die speziellen Bedürfnisse abgestimmte ATEX-Ausführung angeboten werden.

Den richtigen Gurt für hohe Belastungen

Im Zug der Entwicklung des HD-Becherwerks wurde auch die Bandbreite der Zugfestigkeiten von Gurten mit seilfreien Zonen verstärkt. Während der stärkste bisherige Gurt eine Zugbelastung von 2500 N/mm aufweist, wurde jetzt ein neuer Gurt mit seilfreien Zonen und ­einer Zugbelastung von 3300 N/mm entwickelt (Bild 4). Die Beständigkeit von Fördergurten gegen mechanischen Verschleiß, gepaart mit der Möglichkeit zum Transport großer Korngrößen und hohen Zugbelastungen, macht das neue HD-Becherwerk zum bevorzugten Förderorgan für stark schleißende Materialien bei hohen Leistungen und großen Achsabständen. „Dieser Gurt hat eine doppelt so lange Nutzungszeit wie die Kette. Damit ausgestattete Becherwerke weisen bei stark schleißenden Materialien wie Klinker, Erz oder Hochofenschlacke gegenüber Zentralkettenbecherwerken eine deutliche Verbesserung auf“, erfuhr Schenk in Beckum.

Für den ganzen Umbau standen nur zwei Monate zur Verfügung. „Im Oktober haben wir das Projekt ins Rollen gebracht. Anfang Januar war schon der Liefertermin und Ende Februar gingen wir in Betrieb“, schildert Schenk. Lafarge-Mitarbeiter übernahmen unter den wachsamen Augen der Beumer-Spezialisten die Montage. Der Aufwand war für das Zementwerk sehr gering. „Beumer hat alles geplant und wir mussten es nur noch einbauen.“

„Mit dieser Lösung sparten wir außerdem erheblich Geld“, sagt Schenk. Denn der komplette Umbau kostete 80 000 €. Im Vergleich dazu hätte man für einen neuen klassischen Gurt zwar nur 60 000 € investieren müssen, aber: „Wenn wir davon ausgehen, dass die Beumer-Lösung mindestens doppelt so lange hält, hat sich der Umbau in kurzer Zeit amortisiert“, betont Schenk. „Selbst nach einem halben Jahr im Einsatz waren noch keine Verschleißerscheinungen zu sehen. Das war bei dem alten Gurt noch ganz anders.“

Informieren Sie sich auf www.zkg.de über das Modernisierungsprojekt Wössingen

Obtain information on the Wössingen modernization project at www.zkg.de

[1] Interview with Gilles Bourrain (2008): Moder­nization while plant is in operation, ZKG INTER­NATIONAL, 61, No. 10, pp. 24–31.

[2] Interview with Berthold Perschall: Modernization of the Lafarge plant in Wössingen: Next step completed, ZKG INTERNATIONAL, 62 (2009), No. 1, pp. 19–22.

[3] Hammerich, J. (2009): A new clinker cooler for Wössingen – installed in existing plant. ZKG INTERNATIONAL, 62, No. 3, pp. 24–28.

[4] Interview with Lutz Weber, Lafarge plant Wössingen (2011): optimally equipped for new products and ­alter­native fuels thanks to the modernized kiln line. ZKG INTERNATIONAL, 64, No. 1, pp. 25–32.

[5] Plant report Lafarge plant Wössingen (2011): ­Sustainable development through continuous optimization, ZKG INTERNATIONAL, 64, No. 1, pp. 22–24.

[6] Krist, R. (2011): Feeding equipment for a modern dry kiln line, ZKG INTERNATIONAL, 64, No. 4, pp. 40–43.

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