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Energieeinsparung bei der Keramiktrocknung

Keramikfabrik – Trocknung von Ton
Kortrijk
Belgium
Published: Sep 4, 2014
Industrielle Messungen

„Vaisala  Messwertgeber für relative Feuchte sind in der Wienerberger Gruppe mittlerweile Standard.“
Steven Debels, Plant Manager,  Koramic Pottelberg

 

Vaisala Technologie mit beheizter Sonde hilft Koramic Pottelberg, den Energieverbrauch zu senken und die Qualität zu verbessern

Koramic Pottelberg, Teil der Wienerberger Gruppe, stellt Dachziegel der Marke Koramic in Kortrijk, Belgien, her. Die Anlage produziert jährlich 70 Millionen Keramikstücke, die meisten davon Dachziegel, für Kund*innen in Belgien, den Niederlanden, Frankreich und im Vereinigten Königreich, wo die klimatischen Bedingungen hochwertige Ziegel erfordern. Koramic Pottelberg ist stets darum bemüht, die Energieeffizienz seiner Betriebsabläufe zu steigern. Das Unternehmen setzt deshalb im Rahmen seines Energierückgewinnungsprojekts auf Vaisala Feuchtemessungen. Dadurch konnte der Energieverbrauch seiner Trockner deutlich gesenkt werden.

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Das Koramic Pottelberg-Projektteam. Von links: Anthony Dessoubrie, Process Engineer; Huguens Quatthanens, Production Manager; Marc Mangelschots, Vaisala; Christophe Le Roux, Process Engineer; und Steven Debels, Plant Manager.

 

Altes Handwerk und moderne Herausforderung

Obwohl die Verarbeitung von Ton zu Baustoffen zu den ältesten Gewerben der Welt zählt, ist die Ziegelherstellung ein schwer zu beherrschendes Handwerk. „Unser Ton ist ein anspruchsvolles Material für die Trocknung“, sagt Steven Debels, Plant Manager bei Koramic Pottelberg. „Es enthält von Natur aus viel Wasser zwischen den Schichten. Dies kann zu Spannungen oder Rissen im Endprodukt führen, wenn der Trocknungsprozess nicht gut gesteuert wird“, erklärt er. Neben der Produktqualität ist der Energieverbrauch ein wichtiges Kriterium. „Bei unserer Arbeit dreht sich alles um Energieeinsparungen. Wir bieten unseren Kund*innen energieeffiziente Lösungen und arbeiten gleichzeitig daran, Energie in unseren eigenen Abläufen einzusparen“, ergänzt er.

Mehrstufiger Prozess

Der Prozess beginnt im Bereich der Tonaufbereitung, wo Rohstoffe und Additive gemischt werden, um die richtige Korngröße und Feuchte zu erreichen. Der Ton wird dann zur Formung weitergeleitet, wo die Fliesen in Metallformen gepresst und in große Trockenkammern überführt werden. Nach der Trocknung werden die Fliesen beschichtet, bevor sie schließlich in Öfen gebrannt werden.

Um den Energieverbrauch zu senken, hat Koramic Pottelberg ein Projekt zur Rückgewinnung der Wärme aus den Brennöfen für die Trocknungsphase initiiert. „Die Trocknung ist die kritischste Phase in unserem Ablauf. Was die Energierückgewinnung zu einer Herausforderung macht, ist die zyklische Natur der periodischen Trockner“, beschreibt Steven Debels. Die Energierückgewinnungslösung besteht darin, die bis zu 750 °C heiße Luft aus den periodischen Öfen mit kühler Luft temperaturgesteuert zu mischen und diese 130 °C heiße Luft anschließend der Trocknungsphase mit einer Betriebstemperatur zwischen 45 und 85 °C zuzuführen. Das Abkühlen der Luft auf diese Temperatur erfordert umfangreiche Trockenluftströme in die Trockenkammer. In den Trockenkammern platzierte Messwertgeber für relative Feuchte steuern den Trocknungsprozess. „Der Feuchtegehalt muss zu Beginn des Ablaufs hoch bleiben. Eine zu schnelle Trocknung führt zu rissigen Fliesen und Produktionsausfällen“, fügt Steven Debels hinzu. Die Feuchte in der Kammer wird geregelt, indem feuchte Luft entsprechend einem Steuersignal vom Feuchtemessgerät abgelassen wird.

Nach der Implementierung des Wärmerückgewinnungssystems reagierte das zuvor verwendete Feuchtemesssystem zu Beginn des Trocknungszyklus nicht. Dies führte zu einer Fehlfunktion der Feuchteregelung im Trockner. Marc Mangelschots, Area Sales Manager bei Vaisala, hat eine Lösung gefunden. „Am Anfang des Trocknungszyklus liegt die relative Feuchte in der Kammer nahe bei 100 %. Die kondensierende Umgebung kann den Feuchtesensor sättigen, wodurch die Messgeräte nicht mehr reagieren. Die Vaisala Technologie mit beheizter Sonde ermöglicht zuverlässige Messungen unter nahezu kondensierenden Bedingungen“, beschreibt Marc Mangelschots.

Die ersten beiden Feuchtemessgeräte wurden durch Vaisala HMT337 Messwertgeber mit beheizter Sonde ersetzt. Sie lieferten sofort genaue Messungen und gewährleisten eine optimale Steuerung des Trocknungsprozesses. „Neben der eingesparten Energie ist die Qualität der Fliesen besser denn je“, sagt Anthony Dessoubrie, Process Engineer. Steven Debels erklärt weiter: „Energie macht 20 bis 25 % der Gesamtproduktion aus.“

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Ein 48-Stunden-Trocknungszyklus mit dem alten System (links) und dem Vaisala HMT337 mit beheizter Sonde (rechts). Die Technologie mit beheizter Sonde liefert gleich zu Beginn des Prozesses genaue Messwerte der relativen Feuchte, während die nicht beheizte Sonde
durch Kondenswasser gesättigt wird.

 

 

Herausforderung Lösung Vorteile

Ton erfordert einen sorgfältig gesteuerten Trocknungsprozess

Vaisala Feuchte- und Temperaturmesswertgeber der Serie HMT330 mit beheizter Sonde, die auch unter kondensierenden Bedingungen genaue Feuchtemesswerte ermöglichen

Geringerer Energieverbrauch

Wärmerückgewinnung von periodischen Öfen macht die Trocknersteuerung zu einer Herausforderung

 

Verbesserte Trocknersteuerung

Feuchteregelung im Trockner reagierte zu Beginn des Trocknungszyklus nicht

 

Erhöhte Endproduktqualität

 

Produkte von Vaisala in der Keramiktrocknung