Gewaltige Einsparungen für die Zementindustrie

Venti Oelde eröffnet mit dem Verschleißschutz für Prozessventilatoren längere Standzeiten und geringeren Wartungsaufwand. Jetzt stellt das Unternehmen optimierte Systeme in Aussicht.

Starker Verschleiß auf Laufradmittelscheibe und an den Schaufeleintrittskanten

Verschleiß verursacht jährlich allein in der Bundesrepublik Deutschland Schäden in Milliardenhöhe. Auch Prozessventilatoren in der Zement-, Steine- und Erdenindustrie sind extrem rauen Bedingungen ausgesetzt und damit massiven Verschleißbeanspruchungen unterworfen. Hierbei handelt es sich überwiegend um abrasiven Verschleiß.

Verschleißgeschütztes Laufrad für Sichterventilator Zementmahlanlage

Systematischer Wissensvorsprung

Venti Oelde hat jahrzehntelange Erfahrung in der Konstruktion und Herstellung von Industrie-Ventilatoren und ist Technologieführer im Verschleißschutz. Fortwährend treibt das Unternehmen die Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet weiter voran. Zusammen mit einer renommierten deutschen Technischen Universität hat Venti Oelde den Verschleiß an Industrieventilatoren nun akribisch untersucht.


Vielversprechende Neuerungen

Unter verschiedensten Einstellungen wurden aufwendige Strahlversuche durchgeführt. Gemessen wurde das Verhalten diverser Verschleiß verursachender Prozessstäube und Werkstoffproben von Verschleißschutzmaterialien, darunter auch neue Werkstoffe. Zudem wurden vielfältige geometrische Ausführungen der Verschleißschutz-Schichten sowie neue Verfahren zur Erzeugung dieser Schichten untersucht. Unter identischen Bedingungen wurden die heute verwendeten Systeme getestet und verglichen.

Die vielversprechenden neuen Verschleißschutz-Systeme, die daraus resultieren, werden bereits im Einsatz erprobt.

Spezieller Verschleißschutz an den kritischen Bereichen des Laufrades
Spezieller Verschleißschutz an der Schaufeleintrittskante und den umliegenden Bereichen des Laufrades
Kombination verschiedener Verschleißschutzmaterialien auf der Laufradschaufel eines Sichterventilators
Zickzack-Geometrie des Verschleißschutzes auf einer Laufradschaufel

Ursachen und Risiken von Verschleiß

Sich mit dem Verschleißschutz auseinanderzusetzen ist unumgänglich in der Zement­industrie. Regelmäßige technische Revisionen und Maßnahmen zur Instandhaltung sind immer dann notwendig, wenn unzulässige Schwingungen auftreten oder die für den Produktionsprozess geforderten Volumenströme und Drücke nicht mehr erreicht werden.

Der Verschleiß hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Wesentliche Ansatzpunkte hierfür sind die Prozess-Optimierung, neue und feinere Zementsorten. Auch der vermehrte Einsatz von Sekundärbrennstoffen kann das Abrasionsverhalten des Staubes deutlich negativ verändern.

Ausgelöst wird der Verschleiß durch Partikel, die im Förderstrom mitgeführt werden. Die angesaugten Partikel treffen auf sämtliche Strukturen des Ventilators – auf die Lauf­rad­schau­feln und das Gehäuse ebenso wie auf die Deck- und Bodenscheibe. Hier verursachen sie zum Teil erhebliche Verschleißangriffe.

Ein Verschleißabtrag kann zu Minderleistungen führen oder Unwuchten auslösen, die den Weiterbetrieb verhindern. Ansonsten drohen irreversible Folgeschäden. Muss eine betroffene Anlage auch nur zeitweise stillgelegt werden, erleiden die Anwender erhebliche Ausfallkosten.

Ein geeigneter Verschleißschutz ist daher unumgänglich.


Optimaler Verschleißschutz

Die Aussage "Viel hilft viel" trifft beim Verschleißschutz nur bedingt zu. Entscheidend ist es, die richtigen Maßnahmen zu ergreifen.

Allein, härtere Beschichtungsstoffe zu verwenden, bringt nicht zwangsläufig das gewünschte Ergebnis, zumal diese meist deutlich teurer und auch aufwendiger zu verarbeiten sind. Hinzu kommt, dass Verschleißschutzwerkstoffe wie etwa Wolf­ram­schmelz­kar­bide zusehends schwieriger zu beschaffen sind und deren Weltmarktpreise stetig steigen.

Ansatz von Venti Oelde ist es, ein dem Prozess angepasstes Verschleißschutzsystem zu wählen. Ein Parameter zur Auswahl des optimierten Verschleißschutzes ist die Zu­sam­men­setzung des Abrieb verursachenden Staubes im Gasstrom. Dabei spielen neben der Quantität, der Härte auch die Korngrößenverteilung und die Korngeometrie des Staubes eine entscheidende Rolle.

Zum Beispiel ist bei einem sehr feinen, abrasiven Staub ein Verschleißschutzsystem mit möglichst geringem Abstand und gleichmäßiger Verteilung der Karbide zu wählen. Das vermeidet ein zu starkes Auswaschen der Karbide. Der Aufbau einer Verschleiß­schutz­schicht besteht häufig aus den harten Karbiden, die in einer Matrix als Trägermaterial eingebettet sind.

Ist der sogenannte Zeilenabstand, der Abstand zwischen den Karbiden, zu groß, so treffen Staubkörner direkt auf die weiche Matrix, sie wird vergleichsweise schnell abgetragen und kann die Karbide nicht mehr tragen. Die Folge: Die Karbide werden ausgewaschen und brechen aus der Matrix. Der Vorteil der harten und widerstandsfähigen Karbide kommt nicht zum Tragen. Die Standzeit der Verschleißschutzschicht ist vergleichsweise gering.

Ist der Zeilenabstand hingegen kleiner als der Durchmesser der Staubpartikel, so ist beim Auftreffen des Staubpartikels überwiegend ein Kontakt zu den harten Karbiden gegeben – und die weichere Matrix ist geschützt. Die Widerstandsfähigkeit der Karbide wird ausgenutzt. Die Standzeit steigt deutlich an.

Schematische Darstellung zweier Legierungen mit grob- und feinfraktionierten Hartstoffen

Individuelle Lösungen

Venti Oelde setzt beim Verschleißschutz auf individuelle Optimierung und bietet auch für problematische Stäube mit extrem hohen Schleißeigenschaften wirtschaftliche Lösungen. Die Wartung wird vereinfacht, und selbst Reparaturen der Ventilatorlaufräder sind meistens im eingebauten Zustand möglich. Daraus resultieren erheblich längere Standzeiten und deutlich geringere Reparaturkosten. Zugleich wird das Risiko eines Produktionsausfalls auf ein Minimum reduziert.

Kantenschutzschuh im Schaufeleintrittsbereich