• Opdrachtgever: CEMEX
• Locatie: Prachovice (Tsjechië)
• Sector: Cementindustrie
• Toepassing: Kogelmolen

• Vervanging van tandkransen, rondselen en tandkranskappen bij twee 15 meter lange kogelmolens
• Productie op lange termijn beveiligen

• 2 geoptimaliseerde tandkransen
  • Materiaal: Austempered Ductile Iron (ADI) met een minimale treksterkte van 1.000 MPa
  • Gesegmenteerde constructiemet hoge nauwkeurigheid van de uitgangssteek
  • Breedte teruggebrachtvan 900 mm naar 300 mm
• 4 geoptimaliseerde aandrijfrondselen van ADI
• 2 beschermkappen voor de tandkrans
• Begeleiding van de klant vanaf de configuratie en planning tot en met de inbedrijfstelling

• Vrijwel slijtagevrije werking dankzij het gebruikte ADI-gietmetaal met zijn goede koudverstevigingseigenschappen
• Minder materiaalverbruik, wat leidt tot lagere investerings- en onderhoudskosten
• Afname van trillingen in het totale systeem dankzij de hoge nauwkeurigheid van de steek en vakkundige uitlijning
• Minder logistieke inspanningen dankzij de gesegmenteerde constructie
• Langdurige beveiliging van de productie

Of het nu gaat om een eengezinswoning of een wolkenkrabber – cement vormt de basis van vrijwel alle bouwprojecten. CEMEX is onder andere verantwoordelijk voor de productie van dit essentiële bouwmateriaal – met een jaaromzet van 14 miljard dollar is het een van de grote spelers in de wereldwijde cementindustrie. Het bedrijf uit Mexico heeft ongeveer 43.000 medewerkers in dienst in meer dan 50 landen. Zo ook in het Tsjechische Prachovice, ongeveer 100 kilometer ten oosten van Praag. Hier exploiteert CEMEX een geïntegreerde cementfabriek, de op één na grootste van het land. Alle productiestappen – grondstofverwerking, bakken, malen – vinden ter plaatse plaats.

Aan het einde van het productieproces staan twee kogelmolens. De 15 meter lange machines malen dagelijks tot wel 5.000 ton klinker – het resultaat is kant-en-klaar portlandcement. In elke molen brengen twee rondsen en reductoren de kracht van twee asynchrone motoren van 2.250 kilowatt over op een tandkrans. Deze is rechtstreeks verbonden met de mantel van de kogelmolen.

In het voorjaar van 2017 bracht een controle van de aandrijvingen aanzienlijke slijtage aan tandkransen en rondselen aan het licht. Een alarmsignaal, want een uitval zou een productiestop betekenen. Leveringsproblemen en hoge uitvalkosten zouden het gevolg zijn. Daarom besloot CEMEX tot een snelle vervanging. Al tijdens de ontwerpfase hebben wij de cementfabrikant uitgebreid ondersteund – van de materiaalkeuze en de configuratie tot en met de inbedrijfstelling. Onze jarenlange ervaring met tandkransen in verschillende landen en industriële sectoren was voor CEMEX een overtuigend argument.

Voor de tandkransen gebruiken we uitsluitend zeer sterk bainitisch gietijzer met bolgrafiet (Austempered Ductile Iron – ADI). In vergelijking met het tot nu toe in Prachovice gebruikte gietstaal overtuigt ADI met aanzienlijk betere materiaaleigenschappen. De treksterkte ligt met minimaal 1.000 megapascal ver boven de 687 tot 785 megapascal van de oude tandkransen.

Bovendien konden de tandkransen met het nieuwe materiaal aanzienlijk compacter en lichterwordenontworpen. Concreet hebben we de breedte teruggebracht van 900 naar 300 millimeter. Ook hebben we het aantal tanden teruggebracht van 238 naar 180 en de module verhoogd tot 40.

Een voorwaarde voor de goede mechanische eigenschappen van het materiaal is de warmtebehandeling. Deze verandert de microstructuur en geeft het materiaal zeer goede sterktewaarden. De nieuwe tandkransen worden hierdoor aanzienlijk robuuster en minder gevoelig voor materiaalmoeheid.

Al met al leveren de superieure materiaaleigenschappen verschillende voordelen op voor CEMEX. Enerzijds is er minder materiaal nodig – wat simpelweg betekent: de kosten voor investeringen, onderhoud en smering dalen. Anderzijds zijn de tandkransen dankzij de verbeterde sterkte vrijwel slijtagevrij. Een duidelijk voordeel voor onderhoud en onderhoud.

Klassieke tandkransen bestaan doorgaans uit twee tot vier segmenten. De tandkrans van SEW-EURODRIVE is anders: deze bestaat uit meerdere afzonderlijke, compacte segmenten. De tandkrans voor Prachovice bestaat bijvoorbeeld uit 12 segmenten. Afhankelijk van de diameter zijn de afzonderlijke segmenten bij dit type constructie slechts ongeveer één tot twee meter groot.

Dankzij de hoge nauwkeurigheid van de uitgangssteek – die voldoet aan de normen ISO 8 en AGMA 9 – overtuigt de samengestelde constructie door een optimale loopkwaliteit. Daarbij is de kwaliteit van de tandkrans altijd gelijk – ongeacht of de diameter van de afgewerkte tandkrans vier of 16 meter bedraagt. De reden hiervoor is dat we elk segment afzonderlijk gieten, bewerken, warmtebehandelen en ten slotte fijnbewerken.

Monteurs en onderhoudstechnici kunnen de afzonderlijke onderdelen aanzienlijk gemakkelijker hanteren. Zo kunnen de segmenten, net als bij de conventionele werkwijze, vooraf worden samengevoegd tot twee tandkranshelften, voordat ze aan de molen worden bevestigd. Als alternatief kunnen de afzonderlijke segmenten echter ook stuk voor stuk op de trommel worden gemonteerd. Een vereenvoudiging die in krappe hallen tijd en middelen bespaart.

Ook kunnen de onderhoudstechnici van CEMEX afzonderlijke segmenten vervangen, mocht de vertanding beschadigd raken. Hiervoor is een volledige demontage van de tandkrans niet nodig. Ook de logistiek wordt vereenvoudigd, omdat de gedeelde tandkransen gemakkelijk in standaardcontainers passen.

Ons internationale netwerk van experts heeft CEMEX gedurende het gehele project begeleid. Van de configuratie en de selectie van de aandrijfcomponenten tot en met de montage en inbedrijfstelling waren – naast het hoofdkantoor in Bruchsal – de Tsjechische dochteronderneming SEW-EURODRIVE CZ s.r.o. en de leverancier van tandkransen in Tianjin, China, bij het project betrokken. Met de ondersteuning en onder toezicht van onze experts nam de lokale dienstverlener MZP (Montáže Přerov a.s.) uiteindelijk de montage voor zijn rekening. Gezamenlijk voerden we testruns uit en stelden we de tandkrans radiaal en axiaal af. Als laatste werden er metingen uitgevoerd ter kwaliteitsborging.

De resultaten bevestigden de keuze van CEMEX voor SEW-EURODRIVE. Zo bleek bijvoorbeeld uit de trillingsmeting aan de aandrijflijn een duidelijke afname van de trillingen in het gehele systeem. Hierdoor neemt de mechanische belasting van de tandkrans en de omliggende onderdelen af. Onderdeel van de keuring was ook een thermische analyse. Deze bleek geen afwijkingen te vertonen en bevestigde de nauwkeurigheid en de juiste uitlijning van de totale constructie.

Sinds de modernisering draaien beide cementmolens perfect „rond“. In Prachovice is daarmee voor de nabije toekomst een stabiele cementproductie gewaarborgd. Onze tandkransen en onze deskundige begeleiding hebben hieraan bijgedragen. Dat ziet CEMEX ook zo – de cementfabrikant besloot om ook nog een andere cementmolen uit te rusten met een van onze tandkransen.