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Steinbruch, Sandgrube und Zementwerk – vorbeugende Instandhaltung mit Ölanalysen

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Natursteine, Holz und Lehm sind die ältesten Baustoffe, die der Mensch seit jeher eingesetzt hat. Heute werden die meisten Baustoffe nicht mehr als Rohstoffe genutzt, wie sie in der Natur vorkommen, sondern diese werden zum größten Teil weiterbearbeitet und veredelt. Sand, Kies, Schiefer, Granit, Basalt, Kalkstein, Porphyr oder Sandstein finden sich als natürliche Bodenschätze in der Erde. Sie werden auch für die Produktion künstlicher Baustoffe, wie Betonsteine, Ziegel, Klinker, Kunststein und vieler anderer, verwendet.

In der modernen Bauindustrie sind Zement und Kalk unverzichtbar. Zement wird auf Basis der natürlichen Rohstoffe, Kalkstein, Ton und Mergel, hergestellt. Daher ist in der Nähe eines Zementwerks fast immer ein Kalksteinbruch zu finden, in dem Schaum- oder Wellenkalk abgebaut wird. Je nach Kapazität der Öfen sowie Roh- und Fertigmühlen eines Zementwerks werden täglich über 20.000 Tonnen Kalkgestein gewonnen. Am häufigsten geschieht dies durch Großbohrlochsprengungen. Wenn das Gestein z.B. als Muschelkalk nicht in einem hochfesten Verbund vorliegt, kann es auch durch Reißen mit Hochlöffel-Baggern aus dem Berg herausgebrochen werden. Abgesprengtes Gestein wird mit Radladern auf Dumper verladen. Lockeres Material wird gleich nach dem Reißen auf Schwerlast-Muldenkipper verfrachtet. Die oft über 100 Tonnen fassenden Trucks befördern die Gesteinsbrocken zu Primär-Brecheranlagen. Sie zerkleinern die einzelnen, mehrere Tonnen schweren Gesteinsbrocken soweit, dass sie eine gleichmäßige Größe und Körnung für die Weiterverarbeitung haben. Gewaltige Kreisel-, Backen- oder Doppelwalzenbrecher können pro Stunde die Zerkleinerung von mehr als 2.000 Tonnen Kalkgestein schaffen. Brocken, die immer noch nicht klein genug sind, werden auf robusten Schwingsieben aussortiert. Sie werden in einem Sekundärbrecher so lange nachbehandelt, bis auch sie die für die Rohmühlen notwendige „kleine“ Körnung von 1 bis 10 mm haben.

Extreme Betriebsbedingungen

In einer Kiesgrube, im Steinbruch, beim Brecher und Mühlenbetrieb und in der Zementproduktion herrschen extreme Betriebsbedingungen. Vor allem Staub und manchmal Wasser, stoßartige Überbelastungen und starke Vibrationen sowie teilweise große Temperaturschwankungen machen den Anlagen zu schaffen. Hinzu kommt die Dauerbelastung eines 24-Stunden-Betriebs. Brennöfen im Zementwerk oder in der Ziegelproduktion laufen rund um die Uhr. Nur in den Steinbrüchen wird im Schichtbetrieb gearbeitet, denn in der Nacht sollten die lärmenden Maschinen aus Rücksicht auf die Anlieger stillstehen.

Die Dimensionen von Steinbrüchen und Kiesgruben und der eingesetzten Maschinen sind beeindruckend. Die Ausdehnung eines angeschlossenen Kalk- oder Zementwerkes ist entsprechend. Kernstück eines Zementwerks sind die Öfen, in denen täglich über 10.000 Tonnen Zementklinker gebrannt werden können. Der größte Teil des Kalkstein-Rohmehls, aus dem die Klinker geformt werden, entsteht in turmhohen Vertikal- oder Walzenschüsselmühlen. Aber auch Kugelmühlen, in denen Eisenkugeln mit 10 cm Durchmesser die aus den Brechern antransportierten Steinchen zerkleinern, sind zur Rohmehlerzeugung meist für kleinere Öfen aktiv. Nach dem Brennprozess wird der abgekühlte Zementklinker in Zementmühlen teilfertig gemahlen. Am Ende gelangt das Fertigprodukt in Silofahrzeugen oder auch als 25 und 40 kg Sackware zu den Baustellen.

Zuverlässige Diagnostik

Eine gut funktionierende vorbeugende Instandhaltung ist für einen sicheren 24-Stunden-Betrieb der Baustoffgewinnungsanlagen unverzichtbar. Zur Diagnose von Lagern und Antrieben nutzen Instandhaltungsteams, je nach Anlage, Verfahren wie Thermografie, Schwingungsdiagnostik und Ölanalytik. Auch Schmierstoffanalysen sind dabei in der Regel unverzichtbar. Oft erfolgt ihre Abwicklung durch den Schmierstoffhersteller, wobei ein externes Dienstleistungsunternehmen in den meisten Fällen auch die Proben entnimmt. Die Testergebnisse kommen allerdings nicht immer schnell genug zurück. Auch das Auswerten und Archivieren der Daten verschlingt zu viel Zeit. Daher setzen immer mehr Unternehmen OELCHECK-Schmierstoffanalysen als schnelle und kostengünstige Maßnahme zur Anlagen- und Ölkontrolle ein. Dabei werden die Ölfüllungen sämtlicher Großgetriebe an Brechern, Bandantrieben und Schwingsieben, sowie der Hydrauliksysteme und Motoren überwacht. Im Abstand von 3 bzw. 6 Monaten werden Ölproben entnommen und im Labor in Brannenburg untersucht. Bei der Beurteilung der Proben werden vor allem die Werte für Kalzium und Silizium wegen Gesteins- oder Zementstaub, für Verschleiß und Korrosion von Eisen- und Buntmetallen sowie die Wasserwerte begutachtet.

Sichere Schadensfrüherkennung – zustandsabhängige Ölwechsel

In vielen Produktionsbetrieben der Baustoffindustrie werden die großen Hydraulik- und Getriebeölfüllungen dank der Schmierstoffanalysen von OELCHECK fast nur noch zustandsabhängig gewechselt. Doch die Analysen sparen nicht nur durch längere Ölwechselintervalle Kosten. Sie dienen auch der Schadensfrüherkennung.

Bei den Brechern z.B. sind Ölanalysen sogar das einzige Mittel zur Frühdiagnostik, denn Schwingungsuntersuchungen machen bei den Stößen und heftigen Vibrationen, die bei der Zerkleinerung von tonnenschweren, unterschiedlich großen Gesteinsbrocken auftreten, nur wenig Sinn. Zur Funktion von Doppelwalzenbrechern wird für den Brechvorgang des unterschiedlich harten Gesteins eine Druck- und Schlagbeanspruchung mit Scher- und Zugkräften kombiniert. Diese Überlagerung von Spannungen kann bei einigen Maschinenelementen, wie bei z.B. den Planetengetrieben der Doppelantriebe sowie beim nachgeschalteten Kettenförderer, zu relativ hohem Verschleiß führen. Bei einem Anwender wurde das in dieser kritischen Getriebeanwendung ursprünglich eingesetzte konventionelle Industriegetriebeöl CLP 220 mindestens alle drei Monate untersucht. Die Laborergebnisse zeigten einen starken Abbau der Getriebeöl-Additive. Deswegen wurde zu häufigeren Ölwechseln geraten. Um das Gefährdungspotential für Zahnräder und Lager zu minimieren, wurde die Ölfüllung der Planetengetriebe vor einigen Monaten auf ein Höchstleistungs-Getriebeöl (ADDINOL EcoGear 220 M) mit moderner Additivkombination umgestellt. Um die Wirksamkeit der Additive zu dokumentieren, wurde es in der Anfangsphase alle zwei Monate im Labor untersucht. Bisher hat der neue Schmierstoff die Erwartungen erfüllt und die Ölwechselintervalle mussten nicht verkürzt werden.

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