Robert Shenk, FLSmidth, gibt einen Überblick darüber, wie „grüne“ Zementwerke in naher Zukunft aussehen könnten.
Schon in zehn Jahren wird die Zementindustrie ganz anders aussehen als heute.Während die Realitäten des Klimawandels weiterhin zu Hause sind, wird der soziale Druck auf die starken Emittenten zunehmen und der finanzielle Druck wird folgen, was die Zementhersteller zum Handeln zwingen wird.Es wird keine Zeit mehr bleiben, sich hinter Zielvorgaben oder Roadmaps zu verstecken;Die globale Toleranz wird erschöpft sein.Die Zementindustrie hat die Verantwortung, alle Dinge, die sie versprochen hat, zu erfüllen.
Als führender Zulieferer der Branche fühlt sich FLSmidth dieser Verantwortung sehr bewusst.Das Unternehmen bietet jetzt Lösungen an, weitere befinden sich in der Entwicklung, aber die Priorität besteht darin, diese Lösungen an die Zementhersteller weiterzugeben.Denn wenn Sie sich nicht vorstellen können, wie ein Zementwerk aussehen wird – wenn Sie nicht daran glauben – wird es nicht passieren.Dieser Artikel gibt einen Überblick über das Zementwerk der nahen Zukunft, vom Steinbruch bis zum Versand.Es sieht vielleicht nicht so anders aus als eine Pflanze, die Sie heute sehen würden, aber es ist so.Der Unterschied liegt in der Art und Weise, wie es betrieben wird, was darin steckt und in einigen der unterstützenden Technologien.
Steinbruch
Obwohl eine vollständige Umgestaltung des Steinbruchs in naher Zukunft nicht vorgesehen ist, wird es einige wesentliche Unterschiede geben.Erstens die Elektrifizierung der Materialgewinnung und des Transports – die Umstellung von Diesel- auf Elektrofahrzeuge im Steinbruch ist eine relativ einfache Möglichkeit, die CO2-Emissionen in diesem Teil des Zementprozesses zu reduzieren.Tatsächlich wurde bei einem kürzlich durchgeführten Pilotprojekt in einem schwedischen Steinbruch eine Reduzierung der CO2-Emissionen um 98 % durch den Einsatz elektrischer Maschinen erzielt.
Außerdem könnte der Steinbruch ein einsamer Ort werden, weil viele dieser Elektrofahrzeuge auch völlig autonom sein werden.Diese Elektrifizierung wird zusätzliche Energiequellen erfordern, aber in den nächsten zehn Jahren werden voraussichtlich mehr Zementwerke ihre Energieversorgung durch den Bau von Wind- und Solaranlagen vor Ort übernehmen.Dadurch wird sichergestellt, dass sie über die saubere Energie verfügen, die sie benötigen, um nicht nur ihren Steinbruchbetrieb mit Strom zu versorgen, sondern auch die Elektrifizierung der gesamten Anlage zu erhöhen.
Abgesehen von der Stille der Elektromotoren scheinen Steinbrüche nicht so geschäftig zu sein wie in den „Peak-Klinker“-Jahren, dank der erhöhten Aufnahme von zusätzlichen zementartigen Materialien, einschließlich kalziniertem Ton, der später in diesem Artikel ausführlicher besprochen wird.
Erdrückend
Zerkleinerungsvorgänge werden intelligenter und effizienter, indem die Industrie 4.0-Technologie genutzt wird, um Energie zu sparen und die Verfügbarkeit zu maximieren.Auf maschinellem Lernen basierende Bildverarbeitungssysteme helfen, Blockaden zu vermeiden, während die Betonung auf strapazierfähige Teile und einfache Wartung für minimale Ausfallzeiten sorgt.
Vorratsverwaltung
Effizienteres Mischen wird eine bessere Chemiekontrolle und Mahleffizienz ermöglichen – daher wird der Schwerpunkt in diesem Abschnitt der Anlage auf fortschrittlichen Technologien zur Visualisierung von Halden liegen.Die Ausrüstung sieht zwar gleich aus, aber die Qualitätskontrolle wird dank der Verwendung von Softwareprogrammen wie QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, die Zementwerksbetreibern helfen, eine bessere Kontrolle über ihre Rohmühlenbeschickung zu erlangen, erheblich verfeinert.3D-Modellierung und schnelle, präzise Analyse bieten den größtmöglichen Einblick in die Haldenzusammensetzung und ermöglichen die Optimierung der Mischung mit minimalem Aufwand.All dies bedeutet, dass das Rohmaterial so aufbereitet wird, dass die Nutzung von SCMs maximiert wird.
Rohes Schleifen
Der Fokus der Rohmahlung liegt auf vertikalen Walzenmühlen, die eine höhere Energieeffizienz, gesteigerte Produktivität und höhere Verfügbarkeit erreichen können.Darüber hinaus ist das Steuerungspotential für VRMs (wenn der Hauptantrieb mit einem VFD ausgestattet ist) weitaus besser als bei Kugelmühlen oder sogar hydraulischen Walzenpressen.Dies ermöglicht ein höheres Maß an Optimierung, was wiederum die Ofenstabilität verbessert und den verstärkten Einsatz alternativer Brennstoffe und die Verwendung vielfältigerer Rohstoffe ermöglicht.
Pyroprozess
Die größten Veränderungen der Anlage werden im Ofen zu sehen sein.Erstens wird im Verhältnis zur Zementproduktion weniger Klinker produziert, der zunehmend durch SCM ersetzt wird.Zweitens wird sich die Brennstoffzusammensetzung weiterentwickeln, indem fortschrittliche Brenner und andere Verbrennungstechnologien genutzt werden, um eine Mischung aus alternativen Brennstoffen mitzuverbrennen, darunter Abfallprodukte, Biomasse, neu entwickelte Brennstoffe aus Abfallströmen, Sauerstoffanreicherung (sogenanntes Oxyfuel Einspritzung) und sogar Wasserstoff.Eine präzise Dosierung ermöglicht eine sorgfältige Ofensteuerung, um die Klinkerqualität zu maximieren, während Lösungen wie das HOTDISC®-Verbrennungsgerät die Verwendung einer breiten Palette von Brennstoffen ermöglichen.Es ist erwähnenswert, dass ein 100-prozentiger Ersatz fossiler Brennstoffe mit bestehenden Technologien möglich ist, aber es kann noch ein Jahrzehnt oder länger dauern, bis die Abfallströme die Nachfrage decken.Darüber hinaus muss das Grünzementwerk der Zukunft berücksichtigen, wie grün diese alternativen Brennstoffe tatsächlich sind.
Auch Abwärme wird nicht nur im Pyroprozess, sondern auch in anderen Bereichen der Anlage genutzt, um beispielsweise Heißgaserzeuger zu ersetzen.Die Abwärme aus dem Klinkerproduktionsprozess wird aufgefangen und verwendet, um den verbleibenden Energiebedarf der Anlage auszugleichen.
Quelle: World Cement, herausgegeben von David Bizley, Herausgeber
Postzeit: 22. April 2022