Treffen der Zementindustrie

REFRA-Kolloquium 2012, Berlin/Germany (05.–08.06.2012)
Unter dem Motto „Treffpunkt der Zementindustrie“ versammelte sich vom 05.-08.06.2012 die Zementwelt zum REFRA-Kolloquium 2012 im Hotel Estrel in Berlin/Deutschland (Bild 1). Mit ca. 800 Teilnehmerinnen und Teilnehmern aus über 70 Ländern war das 13. Kolloquium eine perfekte Gelegenheit zum Austausch von Informa­tionen, Gedanken und Meinungen. Auf die ausschließlich geladenen Teilnehmer wartete ein breites Spektrum hochkarätiger Vorträge über neueste Entwicklungen und Erfahrungen in der Feuerfesttechnik sowie eine begleitende Ausstellung mit Firmenprodukten und -services.

Nach der Eröffnung der Veranstaltung ging Wolfgang Tabbert (Managing Director, Refratechnik Cement GmbH) auf die jüngste Firmenentwicklung ein. Bereits kurz nach dem Tod des Inhabers, Alexander Tutsek, hat sich die ­Refratechnik, weiterhin unter Familienführung, aber in Form zweier Stiftungen, gut für die Zukunft aufgestellt. Stetig steigende Rohmaterialpreise bleiben auch zukünftig eine Herausforderung. Allerdings hat sich das Vertrauen in die eigene vertikale Rohstoffintegration, das Know-how, die Erfahrung und die eigenen Qualitäten für Refratechnik in den letzten Jahren ausgezahlt. Auch in Krisenzeiten konnte das Geschäft stabil weitergeführt werden, und es mussten keine Mitarbeiter entlassen werden. Mit neuen bzw. weiterentwickelten Produkten aus den Werken in Yingkou/China, Zibo/China, und den Werken 1–3 in Göttingen/Deutschland, Gochsheim/Deutschland und Gornal/Spanien und einem weltweiten technischen Vertriebs- und Servicenetz ist man gut aufgestellt.

Ralf A. Hoffmann (Head of Global Macro and Risk Analysis, Deutsche Bank & Vice Head Deutsche Bank Research, Deutschland) ging dann auf die weltweite und europäische Finanzentwicklung im Licht der derzeitigen Eurokrise ein. Er wies darauf hin, dass eine rein fiskale Konsolidierung nicht für eine nachhaltig stabile Entwicklung ausreicht. Diese ist nur mit grundlegenden Reformen möglich. Deutschland hat diese bereits vor ca. 10 Jahren durchgeführt, so dass es nun als starkes Land in Europa dasteht und als Modell für ähnliche und notwendige Reformen in anderen Euroländern dienen könnte. Für die BRIC-Länder sieht Herr Hoffmann eine stabile Situation, wies aber darauf hin, dass diese mitnichten gegenüber derartigen Krisen immun sind. Für die Jahre 2012 und 2013 prognostiziert Herr Hoffmann im globalen Maßstab ein moderates Wachstum, wenn sich auch die Wirtschaft ­einiger Länder abschwächt.

Es folgte Philippe Fonta (Managing Director of the Cement Sustainability Initiative – CSI), der den Stand der Entwicklung der Cement Sustainability Initiative darstellte. Jüngster Kommunikationspartner der CSI ist die „Association of Cementitious Materials Producers of South Africa“, die Ende 2011 beitrat. Herr Fonta stellte die 9 Hauptaufgaben, die durch die CSI organisierten Mitglieder identifiziert wurden, vor. Diese sind

 

CO2 und Klimaschutz

Verantwortungsvolle Nutzung von Brenn- und Rohstoffen

Arbeitsschutz und -sicherheit

Emissionsmessung und Reporting

Lokale Einflüsse auf Land und Leute

Berichterstattung und Kommunikation

Beton-Recycling

Nachhaltigkeit von Beton

Wasser

Dann folgte Dr. Klaus Eichas (VDZ Senior Consultant, Deutschland) mit einem Überblick der Ursachen von Korrosionen im Produktionsprozess. Salzinfil­tra­tionen an verschiedenen Stellen im Prozess stellen eine Herausforderung für die Feuerfestmaterialien dar. Anker- und Ofenmantelkorrosion können die Folge sein. Der verstärkte Einsatz von SiC in nicht basischen Feuerfestzustellungen und die damit verbundene Bildung einer Schutzschicht hat sich mittlerweile bewährt und reduziert die Diffusion von Salzen in die feuerfeste Zustellung. Im Bereich basischer Produkte sind geringe Porosität und niedrigere Permeabilität, gepaart mit hoher struktureller Festigkeit, probate keramische Lösungen.

Peter Groger (Executive Director Sales, Refratechnik Cement GmbH) begann mit einem historischen Abriss der Zementproduktion und den damit verbundenen geänderten mechanischen Anforderungsprofilen für die feuerfeste Zustellung. Die statische Belastung in den ersten Schachtöfen zur Zementherstellung ist einer steigenden dynamischen Belastung des Feuerfestmaterials im Drehrohrofen gewichen. Mit Öfen im Nass- und Trockenverfahren mit über 260 m Länge und > 7,60 m Durchmesser fand diese Technologie Mitte der 60er Jahre des letzten Jahrhunderts ihren dimensionalen Höhepunkt mit steigenden thermomechanischen Belastungen. Die rasante Nutzung von AFR (Alternative Fuels and Raw Materials) sowie erhöhte Durchsatzraten und Ofendrehgeschwindigkeiten erfordern eine noch sorgfältigere Planung des Einbaus und der Auswahl geeigneter Steintypen für die thermomechanischen und thermochemischen Anforderungen moderner Zementanlagen. Neue Feuerfestmaterialien, die einen hohen Spannungsabbau durch Relaxation erlauben, sind hier ein Beispiel. Der im Jahr 2006 eingeführte TOPMAG® A1 sowie der im Jahr 2011 verstärkte ALMAG® A1 sind Premium-Feuerfest-Produkte mit niedriger Porosität, geringer Permeabilität, hoher Kaltdruckfestigkeit und niedrigem E-Modul. Sie sind prädestiniert für den Einsatz in chemisch-mechanisch stark beanspruchten Übergangszonen, in Laufringbereichen sowie in allen anderen mechanisch belasteten basischen Dreh­ofenzonen.

Dr. Hans-Jürgen Klischat (Director R&D and QM/QA Center, Refratechnik Cement GmbH) ging dann auf die generellen Eigenschaften der Refratechnik-Produkt­palette mit Schwerpunkt auf der Weiterentwicklung des Volumenprodukts PERILEX® ein. Magnesiumoxid- und Chromerzanteile im Gefüge erlauben eine hohe Elastizität bei gleichzeitig exzellenten Feuerfesteigenschaften. Der neue chromerzfreie PERILEX® CF (Bild 2) weist ebenfalls diese charakteristischen Eigenschaften auf und trägt mit seiner chromerzfreien Schmelzpleonast-Elastifizierung sowohl der Umwelt als auch dem Wunsch einer Leistungssteigerung Rechnung. Darüber hinaus erlaubt eine ausgeprägte Thermoelastizität eine hohe Spannungsrelaxation und damit mechanische Belastbarkeit.

Holger Wirsing (Head of R&D Shaped Products Dept., ­Refratechnik Cement GmbH) zeigte anhand der Markteinführung des basischen Produktes FORMAG® 88 die interdisziplinäre Zusammenarbeit vom spezifischen Kundenbedarf zur Qualifikationsphase und zur globalen Markteinführung im Hause Refratechnik Cement GmbH. Weiterführend wurden die produktspezifischen Eigenschaften des Produktes aufgezeigt. FORMAG® 88 bildet mit dem Brenngut die Minerale Alit, Belit, Brownmillerit und Calciumaluminate; diese Schicht schützt die Ausmauerung durch Reduktion von Permeabilität und Wärmetransfer und positive Ansatzeigenschaften. Es handelt sich um ein hoch-akaliresistentes Produkt, welches sich für die Ausmauerung der thermochemisch belasteten Sinterzone anbietet.

Dr. Ulrich Zielinski (Area Sales Manager Europe, ­Refratechnik Cement GmbH) stellte anhand verschiedener Beispiele aus der Praxis vor, wie durch eine entsprechende feuerfeste spezifische Konstruktion basische Produkte zur innovativen Auskleidung in modernen, thermochemisch hoch belasteten Ofenköpfen eingesetzt und so Rekordlaufzeiten von bis zu 9 Jahren erreicht werden können. Durch spezielle Form-Fertigteile können auch komplizierte Geometrien und Anforderungen verwirklicht werden.

Danach präsentierte Ing. Juan Carlos Lozada (Project Director Grupo Gloria, Peru) den Feuerfeststeinbau in der Linie 3 von Cementos Yura S. A. In dieser Linie wurden insgesamt 3261 Tonnen an Feuerfestmaterialien eingebaut. In kritischen Bereichen wurden bei dem Projekt erfolgreich SiC-haltige Materialien eingesetzt. Im Verbund von Refratechnik Cement als Materiallieferant und ­Refratechnik Mexico als Zusteller wurde so innerhalb kürzester Zeit und ohne Arbeitsunfall eine angepasste Zustellung für verschiedene Bereiche des Vorwärmerturms, des Kalzinators, des Ofens und des Klinkerkühlers konzipiert, geliefert, eingebaut und in Betrieb genommen.

Das Programm des 2. Kolloquiumstages startete mit einem Vortrag von Dr. Joachim Harder (Managing Director, OneStone, Deutschland). Er beleuchtete kritisch Zukunftsszenarien der Zementbranche. Im globalen Maßstab wird der Zementmarkt in Zukunft weiterhin von der Entwicklung in China abhängen. Allerdings wird China innerhalb der BRIC-Staaten an Bedeutung verlieren. Länder wie die GUS, Lateinamerika, Afrika und der Nahe Osten werden an Einfluss gewinnen. Alles in allem sind energieeffiziente Prozesse, erhöhte Anteile an Ersatzbrennstoffen und geringere Klinkerfaktoren die Mechanismen für eine nachhaltige Entwicklung und werden die Branche in Zukunft weiter beschäftigen.

Mit den Produktionsstätten in China ist die Refratechnik sowohl im Hinblick auf vorhandene Rohstoffe als auch Produktionskapazitäten gut aufgestellt. Dr. ­Hilmar Schulze-Bergkamen (Head R&D and QA Center der Yingkou Refratechnik Refractories and Zibo Refratechnik ­Refractories, China) machte deutlich, dass auch bei den chinesischen Produktionsstätten der Refratechnik höchste Qualitätskriterien eingehalten werden. Angefangen mit der Qualitätssicherung bei Rohmaterialien, entspricht die Produktion den europäischen Qualitätsstandards. Anhand diverser Produktionsabläufe, von der Rohstoffanlieferung über die Formgebung, den Herstellungsbrand und die QS wurde diese Aussage anschaulich erläutert.

Denis Franc (Refractory Coach of Lafarge Technical Center Europe) zeigte, wie das Werk Aberthaw, das Technische Zentrum der Lafarge und die Refratechnik Cement GmbH als Feuerfestspezialist die Feuerfestzustellung optimierte (Bild 3). In diesem Werk kam es im Vorfeld über Jahre hinweg permanent zu Kurzlaufzeiten beim Einsatz von Standardmaterialien und gängiger Zustellungskonzepte aufgrund erheblicher mechanischer Probleme. Zum Einsatz kam ein innovatives Verbandmauerwerk mit Produkten der Refratechnik Cement GmbH bestehend aus KRONAL® 63 AR und ALMAG® 85 und eine „tailor- made“ Installationslösung. Hierdurch konnte die Standzeit mehr als verdreifacht werden!

Wie ein Projekt ablaufen kann, stellte Harald ­Merker (Technical Head of Project Dept., Refratechnik ­Cement GmbH) vor. In die zeitliche Planung müssen Erfahrungswerte und Know-how einfließen, um eine möglichst realistische Planung zu erhalten. Rohmateriallieferungen und der Baufortschritt vor Ort sind, neben anderen Faktoren, Parameter, die die Refratechnik Cement GmbH in die Planung einbezieht, um einen reibungslosen Ablauf, auch bei unerwartet schnellem Baufortschritt, sicher­zustellen.

Klaus Kassau (Director of Refractory Engineering Dept., Refratechnik Cement GmbH) zeigte eindrucksvoll, dass, obwohl die Feuerfestzustellung nur einen geringen Teil (ca. 1–1,5 %) der Budgetkosten ausmacht, diese bei Versagen zu einem ernstzunehmenden Kostenfaktor wird. Auch wurde die Interaktion bei modernen Engineeringleistungen im Verbund aller Refratechnik-internen und -externen Rahmenbedingungen detailliert erläutert.

Im Anschluss stellte Kai Beimdiek (Head of R&D Unshaped Refractories Dept., Refratechnik Cement GmbH) neueste Entwicklungen bei ungeformten Produkten vor. Mit dem MIXCRETE-Konzept, basierend auf nur 5 Einzelprodukten und ihrer Mischbarkeit, kann für jede Anwendung in den statischen Ofenbereichen die optimale Kombination, u. a. die chemische Zusammensetzung, vor Ort hergestellt werden. Mit dem MIXCRETE-System sind eine deutlich vereinfachte Lagerbevorratung, geringere Betriebsmittel sowie eine generelle Kostensenkung zu erzielen. Diese Eigenschaften, bei zeitgleich exzellenten Produktstandzeiten, prädestiniert die MIXCRETE-Produkte für Anlagenprojekte und Umbauten sowie Modifikationen.

Dr. Stefan Lindner (Plant Manager of Rohrdorf ­Zement, Deutschland) stellte die gemeinsam mit der ­Refratechnik Cement GmbH geplante Feuerfestzustellung im Rohrdorfer Zementwerk vor. Der im Jahr 2009 beschlossene Umbau des Ofens durch Polysius und die Konversion eines Planetenkühlers in einen modernen Rostkühler durch die Firma IKN konnten, trotz anspruchsvoller zeitlicher und räumlicher Anforderungsprofile, pünktlich abgeschlossen werden. Für das Werk in Rohrdorf ist derzeit eine Abhitzeverwertungsanlage im Bau, gespeist von der Kühler-Mittenluft. Die weltweit erste SCR-Anlage in der Zementindustrie in Reingasschaltung wurde bereits installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Mit der aus dem Abhitzekraftwerk gewonnenen Energie kann ca. 1/3 der elektrischen Energie (ca. 7 MW) gespeist werden. Zur Zeitersparnis wurden viele Teile des Kühlers, z.B. die Seitenwände, bereits im Werk der Feuerfestbaufirma Möller mit der Feuerfestzustellung ausgestattet und dann zur Baustelle geliefert. Ziel war eine kurze Montagezeit mit bestmöglicher Qualität der Zustellung. Dabei war natürlich eine genaue zeitliche Abstimmung aller Prozessschritte unabdingbar. Der Ofenkopf wurde mit REFRAMULLITE 63 JC auf einer Isolierung aus REFRALITE® 30 G zugestellt, wobei das Feuerfestmaterial mittels JETCAST®-Verfahren innerhalb kurzer Zeit eingebracht werden konnte. Der Kühlerkorpus mit den Seitenwänden erhielt im hinteren Bereich eine Auskleidung aus REFRACLAY 40 JC auf einer Isolierung aus ­REFRALITE® 30 G. Die thermomechanisch stärker belasteten Teile, wie z.B. Horseshoe und Kühler-Seitenbänke, wurden mit REFRABAUXITE 85 JC AR, die Stirnwände mit ­REFRAMULLITE 63 LCC AR zugestellt. Die Bullnose und die Kühlerdecke wurden mit konventionellen Systemsteinen ausgeführt (Bullnose in KRONAL® 60 AR, Kühlerdecke i.W. KRONEX® 30). Erstmals wurde im Projekt mit REFRALITE® 20 G ein spezieller Spritzisolierbeton als Neuentwicklung der Refratechnik Cement GmbH in den Abscheidezyklonen der Mittenluft eingesetzt. Aufgrund vergleichbarer Geometrien und Betriebsbedingungen wurde einer der Doppelzyklone für die Mittenluftabscheidung mit REFRALITE® 20 G, der andere konventionell mit Calciumsilikatplatten zugestellt. Die neue Zustellung zeigte gute Eigenschaften hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Isolierung und thermischer Beständigkeit. Das Fazit: Die Auswahl der Materialien, die Installation und das Engineering haben sich bewährt. Nach einem Jahr in Betrieb konnten in stark beanspruchten Bereichen, wie der Bullnose, keinerlei Abplatzungen oder Auswaschungen beobachtet werden. Auch der Ofenkopf, der vollständig im JETCAST®-Verfahren zugestellt und z. T. als AR-Lining ausgeführt war, erforderte nach einem Jahr keinerlei Überarbeitung.

Stefan Thomas (Technical Manager of Project Dept., Refratechnik Cement GmbH) stellte dann das neue Produkt REFRALITE® 20 G genauer vor. Besonders die statischen Wärmetauscherstufen mit konventioneller Calciumsilikat-Isolierung (CaSi) sind oft von Anker- und Mantelkorrosion betroffen. Die Ursache ist das häufige Unterschreiten des Taupunktes an diesen Stellen. Es galt also, ein Material zu entwickeln, das neben guten Isoliereigenschaften (Bild 4) auch die Korrosion effizient minimiert. Verglichen mit den konventionellen Isoliermethoden benötigt das neue und zudem kostengünstige Produkt REFRALITE® 20 G nur die Hälfte an Zustellzeit bei gleichzeitig exzellenter Formstabilität und thermomechanischer Beständigkeit. Durch die guten Isoliereigenschaften wird, selbst bei niedrigen Außentemperaturen, die Unterschreitung des Taupunkts minimiert. Das Material weist gegen­über Calciumsilikatplatten bei Verschleiß des Arbeits­futters noch sehr gute Notlaufeigenschaften auf.

Dirk Basten (Technical Manager of Project Dept., ­Refratechnik Cement GmbH) illustrierte eindrucksvoll, dass falsche Werkstoffe oder eine unzureichende Zustellung oft erst spät, dann aber sehr deutlich, zu Schäden führen können. Präventive oder vergleichbar günstige Maßnahmen sind dann oft nicht mehr möglich. So können durch Mineralumwandlung induziertes Nachwachsen in Anwesenheit von Alkalien bei tonerdehaltigen Produkten in einer suboptimal ausgeführten Feuerfestzustellung bedeutende Schäden an der Anlage entstehen, die durch eine optimale Ausführung hätten vermieden werden können. KRONEX® 20 und REFRACLAY 25, als silikatreiche Produkte, sind hier sehr beständig und stellen über ihr niedriges Raumgewicht und hohe Isolierwirkung zusätzlich eine deutliche Leistungssteigerung dar. Sie sind inzwischen Teil des optimierten Standardlayouts bei Neuanlagen, Umbauten und Modifikationen statischer Bereiche.

Lars Vieten (Technical Area Sales Manager, ­Refratechnik Cement GmbH) zeigte, welche Materialien in der alkalibelasteten Sicherheitszone des Ofens eingesetzt werden können. KRONAL® 60 AR wurde speziell für die thermisch und chemisch stark belasteten Bereiche entwickelt. An einem Einsatzbeispiel konnte Herr Vieten zeigen, dass selbst bei einer AF-Substitutionsrate von 90 % in einem Ofen ein Verschleiß in der Sicherheitszone von nur 10 mm nach 28 Monaten Laufzeit ermittelt werden konnten (Bild 5). Durch KRONAL® kann darüber hinaus auch die Ringbildung verringert oder sogar verhindert werden. Anwendung findet das Produkt auch in chemisch hoch belasteten statischen Bereichen der Zementanlage, wie z.B. Bullnose, Kalzinator, Ofenkopf etc.

Zum Abschluss des REFRA-Kolloquiums stellte Angel Valtierra (Production Manager des Werkes Palmar de ­Bravo, Cementos y Concretos Nacionales (der Grupo Cruz Azul zugehörig), Mexiko) das Intergrale Service Package der ­Refratechnik am Beispiel des Werkes Palmar de Bravo vor. Ziel der Modernisierungsmaßnahme in diesem Werk war es, einen Einstopp-Maintenancezyklus pro Jahr zu erreichen. Die Refratechnik ­Mexico kümmerte sich um die Planung und die Auswahl der Materialien, die Maschinen, die Werkzeuge, das Personal und die Refratechnik Cement GmbH um das Engineering und die Warenlieferung. In einem detaillierten Ablaufplan stimmte sich die ­Refratechnik-Gruppe mit dem Werk ab, um die Feuer­festarbeiten in das Werksprogramm zu integrieren. Das Ziel, das Werk nur einmal pro Jahr für eine Reparatur in den Bereichen Feuerfest anhalten zu müssen, wurde und wird seit mehreren Jahren erfolgreich erreicht.

Ein entsprechendes Rahmenprogramm bot viel Raum, um das Gehörte zu vertiefen, sich mit Kollegen aus der Zementbranche auszutauschen und zum Networking (Bild 6). So konnte Berlin von Gästen und Gastgebern gemeinsam auf einer Schiffsrundfahrt einmal von einer anderen Seite wahrgenommen werden. Bei einem fröhlichen Abend auf Schloß Diedersdorf und einem Feuerwerk zu guter Letzt wurde der interkulturelle Austausch der Teilnehmer aus 70 Nationen zünftig begangen. Ein glamouröses Galadinner mit Ausblick auf das REFRA-Kolloqium 2016 bildete den krönenden Abschluss des erfolgreichen Events.

www.refratechnik.com

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