In den letzten Jahren haben sich Vertikalmühlen für Zement und Schlacke weit verbreitet. Viele Zement- und Stahlunternehmen setzen Schlacken-Vertikalmühlen zur Feinvermahlung ein, wodurch die umfassendere Nutzung von Schlacke verbessert wurde. Da der Verschleiß der verschleißfesten Teile im Inneren der Vertikalmühle jedoch schwer zu kontrollieren ist, kann starker Verschleiß leicht zu schwerwiegenden Stillstandszeiten und damit zu unnötigen wirtschaftlichen Verlusten für das Unternehmen führen. Daher steht die Instandhaltung der verschleißfesten Teile im Mittelpunkt der Wartungsarbeiten.

Wie werden Zement- und Schlacken-Vertikalmühlen optimal gewartet? Nach jahrelanger Forschung und Anwendung von Zement- und Schlacken-Vertikalmühlen hat HCM Machinery festgestellt, dass der Verschleiß innerhalb der Mühle direkten Einfluss auf die Anlagenleistung und die Produktqualität hat. Die wichtigsten verschleißanfälligen Teile der Mühle sind: die beweglichen und feststehenden Schaufeln des Separators, die Mahlwalze und die Mahlscheibe sowie der Lamellenring mit dem Luftauslass. Durch vorbeugende Wartung und Reparatur dieser drei Hauptkomponenten lassen sich nicht nur die Betriebsgeschwindigkeit der Anlage und die Produktqualität verbessern, sondern auch viele schwerwiegende Anlagenausfälle vermeiden.

Prozessablauf einer vertikalen Zement- und Schlackenmühle

Der Motor treibt die Mahlscheibe über ein Reduziergetriebe an. Die Heißluft wird vom Lufteinlass unterhalb der Mahlscheibe zugeführt und gelangt über den Luftring (Luftverteiler) in die Mühle. Das Material fällt vom Aufgabeschacht in die Mitte der rotierenden Mahlscheibe und wird von der Heißluft getrocknet. Durch die Zentrifugalkraft wird das Material zum Rand der Mahlscheibe gedrückt und von den Mahlwalzen zerkleinert. Das pulverisierte Material bewegt sich weiter am Rand der Mahlscheibe und wird durch den schnellen, nach oben gerichteten Luftstrom im Luftring (6–12 m/s) mitgerissen. Grobe Partikel werden zurück auf die Mahlscheibe gedrückt, und das feine Pulver gelangt zusammen mit der Luftstromvorrichtung in den Abscheider. Der gesamte Prozess lässt sich in vier Schritte unterteilen: Zuführung, Trocknung, Mahlung und Pulversortierung.

Wichtigste verschleißanfällige Teile und Wartungsmethoden bei vertikalen Zement- und Schlackenmühlen

1. Ermittlung der regulären Reparaturzeit

Nach den vier Schritten Zuführung, Trocknung, Mahlung und Pulversortierung werden die Materialien in der Mühle durch Heißluft angetrieben und unterliegen dabei einem Verschleiß. Je länger die Verweildauer, desto größer das Luftvolumen und desto stärker der Verschleiß. Dies spielt insbesondere in der Produktion eine wichtige Rolle. Die Hauptkomponenten sind der Luftring (mit Luftauslass), die Mahlwalze, die Mahlscheibe und der Separator. Diese Hauptkomponenten für Trocknung, Mahlung und Sammlung unterliegen auch dem stärksten Verschleiß. Je früher der Verschleiß erkannt wird, desto einfacher ist die Reparatur. Dadurch lassen sich bei der Wartung viele Arbeitsstunden einsparen, was die Betriebseffizienz der Anlage steigert und den Output erhöht.

Wartungsmethode:

Am Beispiel der Zement- und Schlackenmühlen der HLM-Serie von HCM Machinery lässt sich zeigen, dass die monatliche Wartung – abgesehen von Notfalleinsätzen während des Prozesses – zunächst den Hauptwartungszyklus darstellte. Da die Leistung im Betrieb nicht nur von Luftmenge, Temperatur und Verschleiß, sondern auch von weiteren Faktoren beeinflusst wird, wurde die monatliche Wartung zur halbmonatlichen Wartung umgestellt, um potenzielle Gefahren frühzeitig zu erkennen und zu beheben. So steht die regelmäßige Wartung im Vordergrund, unabhängig davon, ob im Prozess andere Störungen auftreten. Im Rahmen dieser regelmäßigen Wartung werden versteckte Fehler und wichtige Verschleißteile gründlich geprüft und gegebenenfalls repariert, um einen störungsfreien Betrieb der Anlage innerhalb des 15-tägigen Wartungszyklus zu gewährleisten.

2. Inspektion und Wartung von Schleifwalzen und Schleifscheiben

Vertikalmühlen für Zement und Schlacke bestehen in der Regel aus Haupt- und Hilfswalzen. Die Hauptwalzen dienen dem Mahlen, die Hilfswalzen der Materialverteilung. Im Betrieb einer Vertikalmühle von HCM Machinery kann es aufgrund von starkem Verschleiß an der Walzenhülse oder an der Mahlplatte zu einer Instandsetzung durch Schweißen kommen. Sobald die Verschleißrille 10 mm tief ist, muss nachgeschweißt werden. Bei Rissen in der Walzenhülse muss diese umgehend ausgetauscht werden.

Sobald die verschleißfeste Schicht der Walzenhülse einer Schleifwalze beschädigt ist oder sich ablöst, beeinträchtigt dies unmittelbar die Schleifleistung und reduziert Ausstoß und Qualität. Wird das abgelöste Material nicht rechtzeitig entdeckt, beschädigt es direkt die beiden anderen Hauptwalzen. Jede beschädigte Walzenhülse muss ausgetauscht werden. Die Dauer des Austauschs hängt von der Erfahrung und dem Können des Personals sowie der Werkzeugausstattung ab und kann zwischen 12 und 24 Stunden oder mehr variieren. Für Unternehmen entstehen dadurch erhebliche wirtschaftliche Verluste, die sowohl die Investitionen in neue Walzenhülsen als auch die Produktionsausfälle umfassen.

Wartungsmethode:

Bei einem planmäßigen Wartungszyklus von etwa zwei Wochen sind die Walzenhülsen und Schleifscheiben regelmäßig zu überprüfen. Wird eine Verringerung der Verschleißschutzschicht um 10 mm festgestellt, sind umgehend die zuständigen Reparaturteams zu veranlassen und Schweißreparaturen vor Ort durchzuführen. Die Reparatur von Schleifscheiben und Walzenhülsen kann in der Regel innerhalb von drei Arbeitstagen systematisch abgeschlossen werden, sodass die gesamte Produktionslinie der Vertikalmühle systematisch überprüft und instand gesetzt werden kann. Dank der sorgfältigen Planung wird die zentrale Durchführung der entsprechenden Arbeiten effektiv sichergestellt.

Darüber hinaus sollten bei der Inspektion der Schleifwalze und der Schleifscheibe auch andere Anbauteile der Schleifwalze, wie z. B. Verbindungsbolzen, Sektorplatten usw., sorgfältig geprüft werden, um zu verhindern, dass die Verbindungsbolzen stark verschleißen, sich nicht fest verbinden und während des Betriebs der Anlage abfallen, was zu schwerwiegenden Blockierunfällen der verschleißfesten Schicht der Schleifwalze und der Schleifscheibe führen könnte.

3. Inspektion und Wartung des Luftauslass-Lamellenrings

Der Luftverteilungs-Lamellenring (Abbildung 1) leitet das aus dem Ringrohr austretende Gas gleichmäßig in die Mahlkammer. Die Winkelposition der Lamellen des Lamellenrings beeinflusst die Zirkulation des gemahlenen Rohmaterials in der Mahlkammer.

Wartungsmethode:

Prüfen Sie den Luftverteilungs-Lamellenring in der Nähe der Schleifscheibe. Der Spalt zwischen der Oberkante und der Schleifscheibe sollte etwa 15 mm betragen. Bei starkem Verschleiß muss der Spalt durch Anschweißen von Rundstahl verringert werden. Prüfen Sie gleichzeitig die Dicke der Seitenwände. Die innere Wand ist 12 mm, die äußere 20 mm dick. Bei einem Verschleiß von 50 % muss die Wand durch Anschweißen von verschleißfesten Blechen repariert werden. Achten Sie dabei besonders auf den Lamellenring unter der Schleifwalze. Ist der Luftverteilungs-Lamellenring stark verschlissen, muss er im Rahmen der Überholung komplett ausgetauscht werden.

Da der untere Teil des Luftverteilungs-Lamellenrings der Hauptarbeitsplatz für den Lamellenwechsel ist und die Lamellen verschleißanfällige Teile darstellen, sind sie nicht nur schwer, sondern auch bis zu 20 Stück groß. Der Austausch im Luftraum am unteren Teil des Luftrings erfordert das Verschweißen von Gleitstücken und den Einsatz von Hebezeugen. Daher kann die Anzahl der Lamellenwechsel durch rechtzeitiges Schweißen und Reparieren der verschlissenen Teile der Luftverteilungsöffnung sowie durch Einstellen des Lamellenwinkels im Rahmen der regelmäßigen Wartung effektiv reduziert werden. Je nach Verschleißfestigkeit kann der gesamte Lamellenring alle sechs Monate ausgetauscht werden.

4. Inspektion und Wartung der beweglichen und stationären Schaufeln des Separators

HCM MaschinenDer vertikal geschweißte Korbabscheider für Schlackenmühlen ist ein Luftstromabscheider. Das gemahlene und getrocknete Material gelangt mit dem Luftstrom von unten in den Abscheider. Das gesammelte Material wird durch den Schaufelspalt in den oberen Sammelkanal geleitet. Nicht normgerechtes Material wird von den Schaufeln zurückgehalten oder fällt durch sein Eigengewicht zur Nachmahlung in den unteren Mahlbereich zurück. Der Abscheider besteht im Wesentlichen aus einer Drehkammer mit einem großen Laufradkorb. An den Außenwänden befinden sich feststehende Schaufeln, die mit den Schaufeln des rotierenden Laufradkorbs eine Drehströmung bilden und so das Pulver auffangen. Sind die beweglichen und feststehenden Schaufeln nicht fest miteinander verschweißt, können sie durch den Luftstrom und die Rotation leicht in die Mahlscheibe fallen, die Walzen blockieren und einen schwerwiegenden Stillstand der Mühle verursachen. Daher ist die Inspektion der beweglichen und feststehenden Schaufeln der wichtigste Schritt im Mahlprozess und ein zentraler Punkt der internen Instandhaltung.

Reparaturmethode:

Im Inneren des Separators befinden sich drei Lagen beweglicher Schaufeln in der rotierenden Kammer mit jeweils 200 Schaufeln. Bei der regelmäßigen Wartung müssen die Schaufeln einzeln mit einem Handhammer auf Spiel geprüft werden. Ist Spiel vorhanden, müssen sie nachgezogen, markiert, verstärkt verschweißt und zusätzlich verschraubt werden. Stark verschlissene oder verformte Schaufeln müssen ausgetauscht und durch neue, gleich große Schaufeln gemäß Zeichnung ersetzt werden. Vor dem Einbau müssen die neuen Schaufeln gewogen werden, um Unwucht zu vermeiden.

Zur Prüfung der Statorschaufeln müssen die fünf beweglichen Schaufeln jeder Lage aus dem Inneren des Lüfterrads entfernt werden, um ausreichend Platz für die Beurteilung der Verbindungen und des Verschleißes der Statorschaufeln zu schaffen. Drehen Sie das Lüfterrad und prüfen Sie die Verbindungen der Statorschaufeln auf offene Schweißnähte oder Verschleiß. Alle verschleißfesten Teile müssen mit Schweißdraht J506/Ф3.2 fest verschweißt sein. Stellen Sie den Winkel der statischen Schaufeln auf einen vertikalen Abstand von 110 mm und einen horizontalen Winkel von 17° ein, um eine optimale Pulverauswahl zu gewährleisten.

Bei jeder Wartung ist der Pulverabscheider zu überprüfen, um festzustellen, ob die statischen Schaufeln verformt sind und die beweglichen Schaufeln locker sitzen. Der Spalt zwischen den beiden Leitblechen beträgt üblicherweise 13 mm. Achten Sie bei der regelmäßigen Inspektion auch auf die Verbindungsschrauben der Rotorwelle und prüfen Sie, ob diese locker sind. Entfernen Sie außerdem alle an den rotierenden Teilen haftenden Schleifmittelreste. Nach der Inspektion ist eine dynamische Gesamtwuchtung durchzuführen.

Zusammenfassen:

Die Auslastung der Hauptanlagen in der Mineralpulverproduktionslinie beeinflusst direkt Ausstoß und Qualität. Die Instandhaltung steht im Mittelpunkt der Anlagenwartung. Bei vertikalen Schlackenmühlen darf eine gezielte und geplante Wartung keine versteckten Gefahren an wichtigen Verschleißteilen übersehen. Dies ermöglicht eine frühzeitige Vorhersage und Kontrolle sowie die Beseitigung potenzieller Gefahren im Vorfeld. Dadurch lassen sich größere Unfälle verhindern und die Anlageneffizienz und der Ausstoß pro Stunde verbessern. Dies gewährleistet einen effizienten und energieeffizienten Betrieb der Produktionslinie. Für ein Angebot kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail.hcmkt@hcmilling.com