Was ist eine Zementmühle?
Eine Zementmühle ist eine Anlage zum Mahlen der Klinkerkomponente von Beton. Klinker ist ein hartes, kugelförmiges Material, das durch Sintern von Aluminiumsilikat und Kalkstein in einem Zementofen hergestellt wird. Es gibt verschiedene Arten von Zementmühlen, die Klinker mahlen können, von denen die Kugelmühle die häufigste ist. Kugelmühlen bestehen aus Zylindern, die teilweise mit einer großen Anzahl von Stahlkugeln gefüllt sind, die ihre Walzwirkung einsetzen, um das Rohmaterial zu zerkleinern, wenn jeder Zylinder gedreht wird. Gelegentlich werden Hochdruckwalzenmühlen zum Mahlen von Klinker verwendet, obwohl deren Verwendung noch keine breite Akzeptanz gefunden hat.
Der Hauptbestandteil von Portlandzement ist ein als Klinker bekanntes Sinterprodukt aus Kalkstein und Alumosilikat. Dieses harte, kieselartige Material ist die Zutat in Zement, die bewirkt, dass es „aushärtet“ und zu dem Mörtel oder Beton aushärtet, der so häufig im Bauwesen verwendet wird. Das Klinkersinter- oder Wärmekombinationsverfahren erzeugt ein grobes, kugelförmiges Material von besonderer Härte, das vor der Zementherstellung eine Feinvermahlung erfordert. Es werden Partikelgrößen von unter 45 µm benötigt, die aufgrund der Klinkerhärte einen besonders effizienten Mahlprozess erfordern. Obwohl es mehrere Mühlentypen gibt, die Klinker mahlen können, ist das am häufigsten verwendete Zementmühlenverfahren die Kugelmühle.
Kugelmühlen sind hochwirksame Mahlsysteme, die den Rohstoff einem relativ niedrigen Wärme- und Druckniveau aussetzen. Sie bestehen aus rotierenden Zylindern oder Trommeln mit großem Durchmesser, die von Elektromotoren angetrieben werden. Die Trommel ist teilweise mit Chromstahlkugeln oder gelegentlich Würfeln gefüllt. Diese rollen beim Drehen frei im Zylinder herum. Dieser Rollvorgang zerkleinert den Klinker beim Aufprall und mahlt ihn dann aufgrund der Reibung zwischen den Kugeln fein.
Kugelmühlen haben oft eine Zwischentrennung, die den Zylinder in zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Kugelgrößen unterteilt, um progressives Mahlen in einer Mühle zu ermöglichen. Das effiziente Mahlen von Klinker in einer Kugelmühle unterliegt streng kontrollierten Trommelgeschwindigkeiten. Bei Drehzahlen über der kritischen Drehzahl einer Mühle wird der Inhalt einfach durch Zentrifugalkraft mit geringer oder keiner Mahlwirkung gegen die Seiten der Trommel gedrückt. Die Größe der Kugeln spielt auch in einer Zementmühle eine wichtige Rolle. Wenn die Kugeln zu groß sind, wird das Rohmaterial nicht fein genug gemahlen.
Einige andere Mahlverfahren sind in der Lage, Zementklinker zu mahlen, obwohl keines so gut geeignet ist wie Kugelmühlen. Das gebräuchlichste alternative Zementmühlenverfahren ist die Hochdruckwalzenmühle. Bei diesem Verfahren werden Sätze gehärteter Stahlwalzen verwendet, die den Klinker zermahlen. Obwohl diese Mühlen effektiv und kostengünstiger zu betreiben sind, ist ihre enge Partikelgröße manchmal problematisch. Walzenmühlen werden jedoch häufig als Prozesse der ersten Stufe in Kugelmühlenanlagen als erste Zerkleinerungsstufe verwendet, wodurch die Gesamtprozesszeiten verkürzt und die Produktivität erhöht werden.