Elektromotoren für Zementwerke

In einem Zementwerk kommt der Kalkstein aus dem Steinbruch, wird gebrochen, gemahlen, im Ofen zu Klinker gebrannt, erneut gemahlen und gelangt in den Sack oder in den Silo-Lkw. An jedem Glied dieser Kette arbeitet ein Elektromotor mit anderem Charakter. Den allgemeinen Rahmen der Branche finden Sie auf der Seite Elektromotoren für den Bergbau; hier beschreiben wir nur die Stationen des Zementprozesses und welche Aufgabe der Standard-Drehstrommotor an diesen Stationen übernimmt.

Stationen von der Rohmaterialaufbereitung bis zur Verpackung

Der Prozess beginnt im Steinbruch. Kalkstein und Ton durchlaufen Vor- und Nachbrecher und werden über Bänder zum Mischbett transportiert. Dort schüttet ein Absetzer (Stacker) das Material lagenweise auf, ein Rückladegerät (Reclaimer) trägt die Halde im Querschnitt ab; so wird die chemische Zusammensetzung vergleichmäßigt.

Danach folgt die Rohmühle. Hier wird das Rohmaterial in einer Vertikalwälzmühle oder Kugelmühle zu feinem Mehl vermahlen und gleichzeitig mit heißem Ofengas getrocknet. Das Rohmehl wird mit Becherwerken auf die Spitze des Zyklonvorwärmerturms gefördert und gelangt in den Drehrohrofen. Der aus dem Ofen kommende Klinker wird im Rostkühler mit Luft gekühlt und in das Klinkersilo gefördert.

In der letzten Stufe wird der Klinker zusammen mit Gips und Zusatzstoffen in der Zementmühle vermahlen; der Sichter stellt die Feinheit ein. Der fertige Zement gelangt über Luftförderrinnen (Airslides) und pneumatische Förderung in die Silos und von dort zur Rotationspackmaschine oder zu den Losebeladeköpfen.

Leistungsspektrum der Elektromotoren und der von HEM abgedeckte Bereich

Ein Zementwerk ist hinsichtlich der Motorleistung eine sehr breit gestreute Anlage. Die Antriebe der Hauptmühlen und großen Öfen reichen in den meisten Werken in die Megawattklasse; diese Leistungen können die Obergrenze der Drehstrombaureihe von HEM Motor mit 0,25–355 kW überschreiten. Schleifringläufermotoren und DC-Antriebe sind ebenfalls nicht im Katalog 2026 enthalten.

Dagegen liegt der zahlenmäßig größte Teil der Motoren eines Werks unterhalb dieser Obergrenze: Bänder nach dem Brecher, Becherwerke, Förderschnecken, Airslide-Gebläse, Klinkerkühlerventilatoren, Filterventilatoren, Sichter, Pumpen und Kompressoren. Genau in diesem Bereich arbeitet unser Standard-Asynchronmotor mit Graugussgehäuse. Welcher Antrieb welche Leistung hat, bestimmen die Daten des Maschinenherstellers und das Typenschild des Motors vor Ort.

Ventilatoren: die Gruppe mit dem höchsten Energieverbrauch im Werk

Im Zementwerk läuft fast jeder Prozess zusammen mit einem Ventilator. Der Ofenzugventilator (ID-Ventilator) saugt das Gas aus dem Vorwärmer; Kühlerventilatoren blasen Luft von unten durch den Rost auf den Klinker; Mühlenventilator und Schlauchfilterventilatoren sammeln den Staub. Diese Ventilatoren laufen kontinuierlich, viele Stunden lang und meist bei konstanter Last.

Ein Ventilatorlaufrad mit großem Durchmesser hat eine hohe Massenträgheit, deshalb dauert der Anlauf lange. Beim Direktanlauf zieht der Motor in dieser Zeit einen hohen Strom und erwärmt sich; Sanftanlasser oder Frequenzumrichter mildern diese Belastung. Statt den Volumenstrom mit einer Klappe zu drosseln, wird er in den Werken auch häufig über die Drehzahl geregelt. Die Ventilatorleistung ändert sich etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl, die tatsächliche Einsparung hängt jedoch von der Anlage ab. Details zu Ventilatormotoren finden Sie auf der Seite Motoren für Ventilatoren und Absauganlagen.

Antriebe für Becherwerke, Förderschnecken und Sichter

Das Becherwerk hebt Rohmehl und Zement Dutzende Meter hoch. Der Motor treibt über ein Getriebe die Kopftrommel an; der Anlauf mit gefüllten Bechern nach einem Stillstand ist der schwerste Moment, und die Rücklaufsperre sitzt auf der Getriebeseite. Förderschnecken und Zellenradaufgeber sind Antriebe kleinerer Leistung, arbeiten aber in Staub und heißem Material. Für die Getriebeabstimmung bei diesen Antrieben bietet die Seite Elektromotoren für Getriebe Orientierung.

Beim dynamischen Sichter bestimmt die Rotordrehzahl direkt die Zementfeinheit; daher wird der Sichtermotor fast immer per Frequenzumrichter betrieben. Ist bei unseren Drehstrommotoren am Umrichter langer Volllastbetrieb bei niedriger Drehzahl nötig, sollte ein Fremdlüfter vorgesehen werden; bei langem Kabel zwischen Umrichter und Motor ist ein dU/dt- oder Sinusfilter einzuplanen – es genügt, dies bei der Bestellung anzugeben. Einzelheiten auf der Seite umrichtertaugliche Motoren.

Staub, Hitze und die Ofenumgebung

Zementstaub ist fein, abrasiv und härtet mit Feuchtigkeit aus. Setzt er sich auf den Kühlrippen und der Lüfterhaube des Motorgehäuses ab, beeinträchtigt er die Kühlung; regelmäßige Reinigung ist die wirksamste Wartung für die Motorlebensdauer. Die Schutzart IP55 gilt gegen Staub und Spritzwasser; dass der Motor im Material steht oder mit Druckwasser abgespritzt wird, gehört jedoch nicht zum Auslegungszweck dieser Klasse.

Rund um Ofen und Kühler kann die Umgebungstemperatur steigen. Die Katalogwerte gelten bis 40 °C Umgebungstemperatur und bis 1000 m Aufstellhöhe; ein heißerer Motorraum oder eine hochgelegene Anlage sollte bei der Bestellung angegeben werden. Eine Stillstandsheizung gegen Kondensation bei langen Stillständen sowie PTC- oder PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur sind als Bestelloption erhältlich.

Die Bauform der Motoren wird je nach Baugröße aus Fußausführung B3, Flanschausführungen B5 und B14, Fuß-Flansch-Ausführungen B34 und B35 sowie den vertikalen Bauformen V1, V3, V5, V6, V15 festgelegt; Flansch- und Wellenmaß werden mit der Bestellung geklärt.

Beispielhafte Auswahltabelle nach Station

Die folgenden Modelle stammen aus unserer 4-poligen Graugussbaureihe. So liefert beispielsweise der 45 kW Grauguss 225M-4 bei 1485 U/min 289,4 Nm, der 110 kW Grauguss 315S-4 bei 1488 U/min 706 Nm und der 160 kW Grauguss 315L1-4 bei 1488 U/min 1027 Nm; Modelle ab 75 kW haben einen Servicefaktor von 1,15.

Diese Zeilen dienen nur zur Orientierung; der tatsächliche Motor wird nach Last der Station, gewünschter Drehzahl, Anschlussart und Umgebungsbedingungen der Anlage ausgewählt.

Motoranfrage für ein Zementwerk

Für ein Angebot nennen Sie uns, für welche Station und Maschine Sie einen Motor suchen, Leistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform, Anlaufverfahren und Stückzahl. Wenn Sie sich auf einen Revisionsstillstand vorbereiten, beschleunigt eine gemeinsame Liste mehrerer Motoren die Bearbeitung. Ein Foto des Typenschilds des vorhandenen Motors ist der kürzeste Weg zum Ersatz. Modelle und aktuelle Preise auf der Seite Shop; WhatsApp- und Telefonkontakt auf der Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich den Hauptmotor der Zementmühle bei HEM kaufen?

Liegt die Leistung des Hauptmühlenmotors unter der Obergrenze von 355 kW bei HEM und ist ein Asynchronmotor geeignet, können wir dies prüfen. Hauptantriebe der Megawattklasse oder mit Schleifringläufer sind nicht im Katalog 2026 enthalten.

Welches Anlaufverfahren eignet sich für den Ofenzugventilator?

Da der Anlauf bei Ventilatoren mit großem Laufrad lange dauert, werden Sanftanlasser oder Frequenzumrichter bevorzugt. Die endgültige Entscheidung richtet sich nach den Trägheitsdaten des Ventilatorherstellers und dem Strom, den das Netz verkraften kann.

Was tun, wenn der Motorraum heiß ist?

Die Katalogwerte gelten für 40 °C Umgebungstemperatur. Ist die Umgebung heißer, geben Sie dies bei der Bestellung an; eine Leistungsreduzierung oder die Wahl der nächstgrößeren Baugröße wird anhand dieser Angabe geprüft.

Muss der Sichtermotor per Umrichter betrieben werden?

Nicht zwingend, aber die Drehzahländerung ist der praktische Weg, die Feinheit einzustellen; deshalb nutzt ein Großteil der Werke einen Umrichter. Bei langem Betrieb mit niedriger Drehzahl wird der Bedarf an Fremdlüfter bei der Bestellung besprochen.