Das Entfernen von Feuerfestmaterial und Ansätzen in Vorwärmertürmen ist ein zeitaufwändiger und risikoreicher Prozess. Der globale Hersteller LafargeHolcim ist mit seinem Werk in Cauldon, Großbritannien, Vorreiter auf diesem Gebiet. Dort kommt nun ein speziell angefertigter, ferngesteuerter Roboter zur Ansatzentfernung von Brokk zum Einsatz, der an einem Teleskoparm montiert ist – eine Lösung, die für ihren Sicherheitsansatz gelobt wird und die Ansatzentfernung effizienter gestaltet.
In der Grafschaft Staffordshire in den West Midlands, England, liegt eingebettet in die sanften grünen Hügel der Zementfabrik Cauldon. Das kleine Dorf Cauldon grenzt im Norden an Manchester, im Süden an Birmingham und an den Peak-District-Nationalpark, den ältesten Nationalpark Englands. Seit 1957 wird in der Fabrik Zement hergestellt. In gut 60 Jahren hat der Kalksteinabbau maßgeblich zum Aufbau einer modernen Gemeinde beigetragen, und die Fabrik spielte eine Schlüsselrolle beim Wiederaufbau Großbritanniens nach dem Zweiten Weltkrieg.
Man sagt, der Vorwärmerturm in Cauldon sei ebenso ein Wahrzeichen des Tals wie die Eichen. Die Gegend um Cauldon blickt auf eine jahrhundertealte Geschichte des Kalksteinabbaus zurück, weshalb es kein Zufall war, dass dort die erste Trockenverfahrensanlage errichtet wurde. Ihre Gründung trug zur Modernisierung der Industrie bei, und in den 1980er Jahren wurde sie mit Wärmetauschern auf den neuesten Stand der Technik gebracht.
Südlich der Fabrik befindet sich der Kalksteinbruch, aus dem täglich 65-Tonnen-Lkw ihre Ladung anliefern. In der Umgebung von Cauldon wurden im Laufe der Jahre mehrere Kalksteinbrüche angelegt, deren Gebiete anschließend renaturiert wurden. Das erste Gebiet, das zu einem tiefen Kalksteinbruch wurde, ist heute ein See, der von einer vielfältigen Tierwelt umgeben ist. Derzeit laufen Versuche, um zu erforschen, wie die Biodiversität auf Kalksteinböden am besten wiederhergestellt werden kann, und diese zeigen bereits hervorragende Ergebnisse.
Im alten Steinbruch, auf den rekultivierten Feldern und rund um das Zementwerk wurden über 40 Vogelarten gesichtet – ein deutlicher Hinweis auf die Artenvielfalt und die gute Erholung des Gebiets. Lafarge Cauldon arbeitet seit Jahren daran, seinen CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. Rund 60% der verwendeten Brennstoffe stammen derzeit aus Recyclingmaterialien. Das Unternehmen unternimmt alles, um seinen CO₂-Fußabdruck weiter zu verringern. Es liegt seit über 10 Jahren unter den zulässigen Emissionsgrenzwerten.
LafargeHolcim ist ein globaler Konzern mit über 70.000 Mitarbeitern und Niederlassungen in rund 70 Ländern. Das Werk in Cauldon konnte 2019 dank fortschrittlicher Prozessoptimierung und der Gewährleistung der Mitarbeitersicherheit herausragende Leistungen erzielen. Für seine Arbeit während der Produktionsunterbrechung im Januar wurde das Werk mit dem LafargeHolcim Global Health and Safety Award ausgezeichnet.
Zu dieser Jahreszeit wird die Produktion üblicherweise für Wartungsarbeiten wie die Entfernung der sich im Produktionsprozess bildenden Ablagerungen gestoppt und das Werk einer Generalüberholung unterzogen. Der Fokus liegt dabei vor allem darauf, während der dreiwöchigen Stillstandsphase alle anfallenden Aufgaben zu erledigen. Gleichzeitig ist die Gewährleistung eines sicheren Betriebs während dieses konzentrierten Produktionsfensters eine große Herausforderung. In der Vergangenheit war dies nicht immer einfach.
Die Arbeit in beengten Räumen wie Zyklonen und Kalzinatoren im Vorwärmerturm birgt natürlich Risiken, insbesondere durch herabfallende Gegenstände, trotz der Sicherheitsnetze und zahlreicher anderer Schutzmaßnahmen, die die Anlage zum Schutz ihrer Arbeiter getroffen hat. Um die Beschichtung zu entfernen, mussten die Arbeiter durch Luken einsteigen und den Innenraum anschließend mit Handwerkzeugen von oben nach unten reinigen. Dieser Vorgang dauerte im Kalzinator der Anlage in Cauldon mindestens 48 Stunden. Auch die manuelle Entfernung aller Ablagerungen ist zeitaufwändig.
Der Bediener kann sich den besten Standort aussuchen, um die Arbeiten von einem sicheren Ort aus zu überwachen.
Sicherheit hat Priorität
Eine neue Lösung bietet der ‘Brokk Descaler’ des schwedischen Unternehmens Brokk, einem führenden Hersteller ferngesteuerter Abbruchmaschinen. Die Reinigung von Zementöfen mit einem Brokk-Roboter ist seit Jahrzehnten gängige Praxis. Das Besondere am Brokk Descaler ist seine Fähigkeit, vertikal zu arbeiten. Möglich macht dies eine speziell entwickelte Technologie, die an einem einzigartigen Teleskoparm montiert ist.
Der elektrische Descaler eignet sich ideal für die anspruchsvollen Arbeiten in einem Zementwerk. Trotz seiner flexiblen und kompakten Bauweise verfügt der Roboter über ausreichend Reichweite und Kraft in seinem Abbruchhammer, um die durch den Produktionsprozess entstandenen Ablagerungen zu entfernen. Dank des Roboters wird kein Personal im Ofen gefährdet. Ein einziger Bediener, der in sicherem Abstand arbeitet, genügt, und der Roboter entfernt die Ansätze deutlich schneller als ein ganzes Team. In einer Branche, in der eine Stunde Stillstand Produktionsausfall bedeutet, amortisiert sich die Investition in einen Brokk Descaler sehr schnell.
Der Bediener kann sich die beste Position zur Überwachung der Arbeiten aussuchen und ist weder Hitzestress, Vibrationen, Gasen noch der Gefahr herabfallenden Materials oder gar einer kompletten Schuppenschicht ausgesetzt.
Schnelle Kapitalrendite
LafargeHolcim in Cauldon gilt nun als Vorreiter in Sachen Arbeitssicherheit. Die Mitarbeiter waren beeindruckt, wie der Roboter ihre Gefährdung im Vorwärmerturm reduziert hat, und das Unternehmen ist stolz darauf, diese Arbeitsweise vorführen zu können. Obwohl die Lösung anfangs höhere Kosten verursachte, hat sie sich in puncto Sicherheit als äußerst wertvoll erwiesen und langfristig Kosten eingespart. In Cauldon konnten Lohnkosten gesenkt und die Effizienz gesteigert werden. Der Roboter descaler spart 24 bis 36 Arbeitsstunden ein.
Für Cauldon war die Möglichkeit, effizienter zu arbeiten, ein wichtiger Faktor, insbesondere im Hinblick auf ein besseres Ergebnis. Im Januar investiert das Unternehmen umfangreich in die Instandhaltung des Werks, weshalb ein möglichst schneller Produktionswiederauftakt von großer Bedeutung ist. Für den Betrieb der Brokk Descaler-Anlage wurden externe Fachkräfte eingestellt, die eine kurze Schulung absolviert haben.
Das Werk in Cauldon hat nun zwei erfolgreiche Januar-Stillstände hinter sich. Der Descaler-Roboter wurde ursprünglich zur Entfernung der Ansätze im Kalzinator ausgewählt, doch sein Aufgabenbereich erweiterte sich im Laufe der Jahre. Er wurde nicht nur im Kalzinator eingesetzt, sondern auch zur Ansatzentfernung in Zyklon 4, bevor er anschließend die Ansätze in der Zyklonroute im Zyklonkörper und die Steine im Kalzinator entfernte.
Hitzebeständigkeit spart Zeit
Der Brokk Descaler wird ab Januar 2021 zur Reinigung der Kalzinatorstrecke eingesetzt. Der Descaler kann mit hitzebeständigem Zubehör ausgestattet werden. Dank seiner gut geschützten Zylinder und Komponenten kann der Betrieb früher aufgenommen werden, ohne dass die Gefahr eines hitzebedingten Ausfalls besteht. Der Roboter ist ab einer Temperatur von ca. 80 °C einsatzbereit.
Der Installationsprozess umfasst das Öffnen von Luken, durch die der Roboter fahren kann. Diese Luken müssen nicht größer als 1 m x 1,5 m sein; in Cauldon wurden sechs Luken geöffnet. Die Anlage hatte die Luken bereits vor der Ankunft des Roboters im Jahr 2019 vorbereitet. Die Ingenieure von Cauldon mussten die Arbeiten selbst planen und durchführen. Die Luken sind nun angebracht, und der Prozess besteht lediglich darin, den Descaler-Turm von der Plattform bis zur Luke zu montieren und den Roboter anschließend an seinen Platz zu heben, bevor die eigentliche Arbeit beginnen kann.
Wer das Zementwerk Cauldon kennt, weiß wahrscheinlich auch um das Problem, den Roboter Brokk Descaler mithilfe eines Krans an seinen Platz zu bringen. Der Platz reicht einfach nicht aus. Unterhalb des Vorwärmerturms verläuft eine Hauptstraße, auf der ein herabfallender Stein ein Auto schwer beschädigen könnte. Cauldon berechnete, dass der Roboter in einen internen Aufzug passen und auf die richtige Ebene befördert werden kann, von wo aus er sich selbstständig zur Luke bewegen kann.
LafargeHolcim hat zwei verschiedene Roboter eingesetzt – der kleinere, Brokk Descaler Single, kann in
Der Roboter kann Räume mit einem Durchmesser von bis zu 7,5 m abdecken, das größere Modell Brokk DescalerTwin sogar bis zu 9,5 m. Begrenzter Raum stellt für den Roboter, der sich um 360° drehen kann, kein Problem dar. Cauldon wird ab 2021 auch das Modell Brokk Descaler Single im beengten Raum des Gassteigrohrs einsetzen.
Der Brokk Descaler ist ein speziell angefertigter, ferngesteuerter Roboter zur Ansatzentfernung, der an einem Teleskoparm montiert ist und die Ansatzentfernung sicherer und effizienter gemacht hat.
Zusammenfassung
Der Brokk Descaler ist eine Lösung, die bereits in Zementwerken in Australien, Lettland und anderen Ländern eingesetzt wird. Cauldon nutzt den Descaler-Roboter dank seines einzigartigen Teleskoparms, der die Arbeit sicherer und schneller erledigt, mittlerweile standardmäßig. Brokk ist ein führender Anbieter von Descaler-Robotern. Diese Roboter werden in sieben verschiedenen Industriezweigen eingesetzt: Bauindustrie, Tunnelbau, Bergbau, Prozessindustrie, Zementindustrie, Sicherheit & Rettung sowie Nuklearindustrie. Viele Kunden vertrauen den Produkten von Brokk seit über 40 Jahren. Das Unternehmen analysiert proaktiv den Markt, um die Wünsche und Bedürfnisse seiner Kunden zu ermitteln.
