Neue OK-Rohstoffmühle steigert Produktivität und Effizienz im Mojave-Werk von CalPortland

Zur Leseliste speichern Veröffentlicht von Sol Klappholz, stellvertretender Herausgeber von World Cement, Montag, 30. Januar 2023, 08:47 Uhr

Im Mojave-Werk von CalPortland Cement wurde die Ofenproduktion durch die Rohmühle eingeschränkt, die der steigenden Nachfrage eines heißen Marktes nicht gewachsen war. Das Unternehmen entschied sich für die Investition in eine neue Mühle und entschied sich für eine OK™-Rohmühle 48-4 von FLSmidth – die erste OK-Rohmühle, die in Nordamerika in Betrieb ging.

CalPortland Cement (CPC) ist eine Tochtergesellschaft des japanischen Unternehmens Taiehiyo Cement und bekannt für sein Engagement für Energieeffizienz. Die Mojave-K6-Linie wurde in den frühen 1980er-Jahren gebaut und seitdem mehrmals modernisiert, betrieb aber immer noch die ursprüngliche Rohmühle – eine VRM, die nicht von FLSmidth stammt und für etwa 250 Stph pro Stunde ausgelegt ist. Aufgrund der hohen Zementnachfrage in Kalifornien überforderte das Werk die Mühle, um die Produktionskapazität des Ofens zu erreichen, erreichte aber immer noch nicht den gewünschten Durchsatz – und hatte infolgedessen Probleme mit der Zuverlässigkeit. CPC war bereit, die Änderung vorzunehmen.

Bei der Auswahl der für die Anlage am besten geeigneten Rohmühle nahm CPC an einem Ausschreibungsangebot für einen EPC-Vertrag zur Lieferung und Installation eines neuen Mahlkreislaufs teil.

„Wir haben einen grundlegenden Entwurf vorgelegt“, erklärt Alan Simmons, Direktor für Elektro- und Steuerungstechnik bei CPC. „Es enthielt einige leicht neuartige Konzepte, die auf unseren Vorlieben und Erfahrungen basierten. Wir stellten fest, dass einige Lieferanten eher bereit waren, auf unsere Wünsche einzugehen als andere, und FLSmidth war einer von denen, die bereit waren, bei der Konstruktion mit uns zusammenzuarbeiten. Wir haben es auf mehrere Anbieter eingegrenzt, aber am Ende hatte FLSmidth die Nase vorn. Es war eine Frage der technischen Möglichkeiten, des finanziellen Angebots und der Tatsache, dass wir bereits eine OK-Mühle betrieben, was ein echter Vorteil war. Einerseits profitierten wir dadurch von den wirtschaftlichen Vorteilen handelsüblicher Ersatzteile, andererseits waren wir aber auch mit der Funktionsweise der Mühle und ihrem Steuerungssystem vertraut.“

„Die Einheitlichkeit von Ersatzteilen ist ein großer Vorteil für Zementhersteller, da sie ihre Investitionen halbieren“, sagt Srinivasan Seshadri, Projektmanager bei FLSmidth. „In diesem Fall haben wir die neue Mühle tatsächlich mit einem übergroßen Getriebe entworfen, nur um diese Gemeinsamkeit sicherzustellen und CPC diese Vorteile zu bieten.“

Die bestehende OK-Mühle wurde vor etwa 20 Jahren in Betrieb genommen und 2018 mit einem neuen Separator und ECS/ProcessExpert aufgerüstet.

„Die Tatsache, dass wir mit den OK-Mühlenabläufen vertraut waren, war ein wichtiger Faktor“, sagt Alan. „Dieses Wissen hat keinen Dollarwert, ist aber unglaublich wertvoll – insbesondere, da sich die beiden Mühlen am selben Standort befinden. Die OK-Mühle wurde in den letzten zwei Jahrzehnten modernisiert und die Rohmühle funktioniert etwas anders als die Zementmühle, aber das vorhandene Fachwissen machte die ganze Sache viel einfacher. Auch unsere Wartungsabteilung ist sehr zuversichtlich, worauf zu achten ist, was zu erwarten ist und wie man damit umgeht.

„Das Gleiche gilt für das Steuerungssystem“, fügt Alan hinzu. „Das Erlernen dieser Systeme kann eine Weile dauern, daher war es ein weiterer Vorteil für das Werk, bei der gleichen technischen Lösung zu bleiben. Wir haben viele Vorteile durch die Implementierung von ECS/ProcessExpert gesehen. Es ist ein wichtiger Teil davon, wie wir unsere Prozesseffizienz aufrechterhalten und steigern.“

Die Steigerung der Energieeffizienz ist eines der Hauptziele von CPC, da das Unternehmen versucht, seinen ökologischen Fußabdruck zu verringern. Die OK-Mühle verbraucht 5–10 % weniger Strom als andere Vertikalwalzenmühlen, wodurch die Anlage sofort Energie spart. Darüber hinaus bedeutet der hohe Betriebsfaktor der Mühle – typischerweise 90 – 95 % Verfügbarkeit –, dass es weniger Starts und Stopps gibt und somit der Gesamtstrombedarf sinkt. Die größere Stabilität in der Mühle kommt dem übrigen Prozess von CPC zugute und ermöglicht es ihnen, die gesamte Linie mit höherer Effizienz als zuvor zu betreiben. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs ist die Fähigkeit der neuen Rohmühle, SO2 zu entfernen, ein weiterer großer Umweltvorteil.

Der Vertrag für den neuen Mahlkreislauf wurde im Mai 2020 unterzeichnet.

„Die Welt befand sich in einem Zustand der Unsicherheit“, sagt Srini. „Aber wir dachten immer noch an Monate der Störung, nicht an Jahre. Wir haben sicherlich nicht damit gerechnet, dass Covid-19 noch ein Problem sein würde, als es an der Zeit war, mit den Arbeiten vor Ort zu beginnen.“

Dennoch beschlossen FLSmidth und CPC, die Bestellung von Projektmaterialien voranzutreiben – und das war gut so. Als es um den Versand von Teilen ging, hatte die Lieferkettenkrise bereits ihren Höhepunkt erreicht.

„Vom ersten Tag an gab es logistische Herausforderungen“, erklärt Srini. „Vertragsverhandlungen wurden über Teams geführt. Wir mussten riesige Dateien teilen, damit wir gemeinsam die 3D-Modelle betrachten konnten. Es war eine ganz neue Art der Zusammenarbeit und es hat eine Weile gedauert, bis sich alle daran gewöhnt hatten, aber wir haben es geschafft. Wenn es um die praktische Logistik ging – zum Beispiel die Anlieferung von Teilen aus China –, waren wir mit einer beispiellosen Nachfrage, einem fast völligen Mangel an Schiffscontainern, Überlastung der Häfen, einem Mangel an Lkw-Fahrern … konfrontiert. Die Logistik war wie ein Projekt für sich .“

„Auch vor Ort war alles anders“, fügt Alan hinzu. „Der Auftragnehmer hatte Leute, die in Blasen arbeiteten. Wir haben daran gearbeitet, den Kontakt zwischen dem Bauteam und dem CPC-Betriebsteam einzuschränken. Und dann mussten wir auch die Zeit der Leute so verwalten, dass jeder genug Ruhe bekam, und wir mussten die Ruhetage der Leute so ausrichten, dass die richtigen Leute zur richtigen Zeit vor Ort waren. Es war hart, aber es hat sich gelohnt.“

Jeder musste sich auch auf die „neue Normalität“ der verlängerten Vorlaufzeiten einstellen. Lieferungen, die zuvor innerhalb von 24 Stunden beschafft werden konnten, dauerten plötzlich Tage oder Wochen, bis sie eintrafen.

„Es war ein Umdenken“, sagt Alan. „Wir hatten zwar ein paar lange Anfahrten, um Lieferungen abzuholen, die der Subunternehmer nicht rechtzeitig bestellt hatte, aber im Großen und Ganzen haben wir es geschafft.“

Die Inbetriebnahme während Covid-19 hätte eine Katastrophe sein können, aber sowohl die Teams von FLSmidth als auch CPC sind stolz darauf, sagen zu können, dass der Inbetriebnahmeprozess äußerst reibungslos verlief.

„Für CPC ist die Inbetriebnahme eine Lernmöglichkeit“, sagt Alan. „Wir haben ein Inbetriebnahmeteam zusammengestellt, das an dem Prozess beteiligt ist, Mehrwert schafft und von FLSmidth lernt, um sicherzustellen, dass das Werk nicht nur einen guten Start hatte, sondern auch so weitergeführt wird. Es war ein hochstrukturiertes Team, bestehend aus einem Inbetriebnahmemanager, Disziplinarleitern und den ihnen unterstellten Mitarbeitern. FLSmidth hatte die gleiche Struktur und wir haben durchgehend sehr eng zusammengearbeitet.“

„Wir haben mehr Arbeitskräfte für die Inbetriebnahme dieser Mühle bereitgestellt, weil wir bei der elektrischen Verkabelung im Rückstand waren und eine effiziente Inbetriebnahme als eine Möglichkeit betrachteten, die verlorene Zeit auszugleichen“, sagt Srini. „Unsere Inbetriebnehmer und Elektriker folgten dem Auftragnehmer buchstäblich, trieben ihn voran und überprüften alles so schnell wie möglich. Das verschaffte uns einen Vorsprung bei der Inbetriebnahme.“

Tatsächlich begannen beide Teams bereits vor dem Ausfall mit den Inbetriebnahmeprüfungen. Das Inbetriebnahmeteam von CPC wurde damit beauftragt, jedes einzelne Gerät zu prüfen, um sicherzustellen, dass es nicht nur wusste, wo alles zu finden war, sondern auch, dass es alles entdeckte, was zu einer Verzögerung führen könnte.

„Da wir auf beiden Seiten ein großes Team hatten, wurden einige der kleinen Probleme, die man oft hat – wie zum Beispiel nicht funktionierende Sensoren – sofort behoben“, sagt Alan. „Als wir zur Nassinbetriebnahme kamen, wussten wir, dass alles funktionierte, sodass die Mühle reibungslos hochgefahren wurde.“

Innerhalb von 7 oder 8 Tagen erreichte die Mühle nahezu ihre garantierte Kapazität von 400 stph. CPC rechnete damit, mehrere Wochen warten zu müssen, bevor die Kapazität des Ofens erhöht werden konnte, und stellte bald fest, dass das Rohmehlsilo voll war, und konnte die Beschickungsrate des Ofens erhöhen, um den Anlagendurchsatz zu optimieren.

„Dies war eines der am wenigsten schmerzhaften Start-ups, an denen ich beteiligt war“, sagt Alan. „Es verlief genau so, wie ich es mir erhofft hatte, was ein Beweis für die gute Leistung unserer Inbetriebnahmeteams ist.“

CPC ist mit der Leistung der neuen Mühle, die im Mai 2022 in Betrieb genommen wurde, sehr zufrieden.

„Das Werk hält, was es versprochen hat, und wir gehen davon aus, dass es uns auch in Zukunft gute Dienste leisten wird. Ich bin mir sicher, dass wir uns auf FLSmidth verlassen werden, um das Beste aus der Mühle herauszuholen. Sie unterstützen uns bereits sehr und wir schätzen diese Partnerschaft“, sagt Alan.

„CPC ist führend in der Zementproduktion“, sagt Srini. „Sie verschieben wirklich die Grenzen des Möglichen in Bezug auf Energieeffizienz. Wir freuen uns, sie bei ihrem Streben nach Optimierung zu unterstützen, das so eng mit den Mission Zero-Zielen von FLSmidth übereinstimmt.“

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Herr Puneet Dalmia wurde zum Geschäftsführer und CEO von Dalmia Cement (Bharat) Ltd ernannt und Herr Mahendra Singhi wird weiterhin als Direktor und strategischer Berater von DCBL fungieren.

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