Zement ist eine sehr energieintensive Industrie, mit steigender Produktion, um die Nachfrage zu befriedigen. 2020 wurden weltweit mehr als 4,3 Gigatonnen Zement produziert. Da sich die Regierungen auf die Reduzierung der Emissionen konzentrieren, suchen Zementwerksbesitzer nach alternativen Kraftstoffen (AFR), neuen Prozessen und Additiven, um ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren.

Dieser Ansatz bringt neue Herausforderungen für die Branche mit sich. Die verstärkte Verwendung von AFR kann zu gefährlichen Taschen unvollständiger Verbrennung innerhalb eines Ofens und einer Zunahme von verdampften flüchtigen Gasen führen, was zu einem erhöhten Explosionsrisiko und einem kostspieligen Stillstand des Ofens führt.

ABB hat ProKiln entwickelt, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden und eine flexible und unterbrechungsfreie Prozesskontrolle in Zementdrehrohröfen zu ermöglichen. Das Zementofen-Einlaufgassystem verfügt über eine leistungsstarke Sondenreinigung mit erhöhter mechanischer Festigkeit, einschließlich eines Rückzugssystems mit zwei Sonden, um keine Probenentnahmeunterbrechung zu gewährleisten.

Eines der Hauptprobleme, mit denen Ofenbediener bei der Datenerfassung konfrontiert sind, ist die Skalierung von Material sowohl auf der Oberfläche einer Sonde als auch im Probenentnahmebereich sowie von Material, das durch den Steigrohrkanal einfällt. Der ProKiln umgeht das Problem mit einem extraktiven Filter in der Spitze der Sonde, der das Messgas von der Staubbelastung trennt. Darüber hinaus verwendet die patentierte Technologie des ProKiln zwei Luftstrahler, um die Spitze der Sonde zu reinigen und einen Probenpfad für kritische Analysen auch unter extremen Bedingungen aufrechtzuerhalten.

Eine 3D-gedruckte Edelstahldüse sorgt dafür, dass keine Verstopfungen an der Spitze der Sonde auftreten, und das System ist auf einem Buggy montiert, der auf einem Retraktor läuft, der die Sonde sicher in und aus dem Ofen trägt, sodass sie automatisch gereinigt werden kann. Mit einer Größe von drei Metern wird die Gassonde mit einem an der Probe platzierten extraktiven Filter wassergekühlt und der Durchfluss wird von den Blastern aufrechterhalten. Ein Kühlsystem liefert Umwälzwasser für die Temperaturregelung, das für Betriebsbedingungen unerlässlich ist, bei denen Prozessgase 1200 Grad Celsius erreichen können.

ProKiln wurde während eines Tests bei Holcim, dem weltgrößten Zementhersteller, auf Herz und Nieren geprüft. Der Test lief über 6 Monate im Werk Lägerdorf, das zu über 80 Prozent mit alternativen Brennstoffen betrieben wird. Der reduzierte Wartungsaufwand und die erhöhte Verfügbarkeit überzeugten den Kunden, die aktuelle Installation durch ProKiln zu ersetzen.