Institute for Automation and Applied Informatics

Celitement

Einzelprozesse wie der Mahlvorgang beim Celitement-Prozess (http://www.celitement.de/) sind durch neuartige Messtechniken zu erfassen und zu analysieren, modellmäßig zu beschreiben und darauf aufbauend regelungstechnisch mit softwarebasierten Werkzeugen zu beherrschen. Die erste Version von Verfahren zur musterbasierten Auswertung von NIR-Spektroskopiedaten vom Mahlvorgang wird für den Online-Einsatz untersucht. Es werden zudem Verfahren zur 3D Auswertung von tomographischen Kristallröntgenaufnahmen entwickelt.

          Celitement

 

Abbildung 1 : Celitement Prozess

Die Zementherstellung ist ein sehr energieintensiver Prozess bei dem jährlich mehr als einer Milliarde Tonnen des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid emittiert werden. Beim Celitement Verfahren (Abbildung 1) kann im Vergleich zur konventionellen Zementherstellung bis zu 50 Prozent der Energie eingespart werden. Im vorliegenden Projekt werden der Hydrothermalprozess und die Aktivierung in der Mühle betrachtet.

Bisher ist es nicht möglich on-line die Produktqualität zu messen. Dies erfolgt erst über die Festigkeitsbestimmung des ausgehärteten Betons beziehungsweise Mörtels. Viele Bestandteile des Vor- und auch des Endproduktes sind amorph und lassen sich nur schwer strukturell und chemisch charakterisieren. Mit Hilfe der Röntgenbeugungsanalyse und Rietveldmethode lassen sich nur die kristallinen Bestandteile quantifizieren. Über die Analyse mit Thermogravimetrie lässt sich ein Teil der amorphen Bestandteile des Produktes bestimmen. Beide Methoden sowie die Festigkeitsbestimmung sind jedoch mit großem Aufwand verbunden und können nur für ausgewählte Proben durchgeführt werden.

Ziel des Projektes ist es, die Produktqualität zukünftig schon im Herstellungsprozess näherungsweise auf Basis einer online-NIR-Spektroskopie zu bestimmen. Dazu müssen zunächst aussagekräftige Hilfsgrößen definiert und erfasst werden. Geplant ist dann die Abschätzung der Produktqualität mit Hilfe von NIR-Spektroskopie deutlich schneller durchführen und gegebenenfalls frühzeitig in den Herstellungsprozess eingreifen zu können.