Zement ist ein graues Pulver, das aus gebranntem Kalkstein und Ton hergestellt wird und über hydraulische Eigenschaften verfügt.
Sobald dieses mit Wasser vermischt wird, kommt es zu einer chemischen Reaktion und das Gemisch erhärtet. Somit dient Zement als Bindemittel, das zusammen mit Sand, Kies und Zusatzstoffen zu Beton verarbeitet wird - dem wichtigsten Baustoff unserer Zeit.
Steinbruch
Kalkstein (Kalziumkarbonat) und Mergel gewinnen die Mineure im Steinbruch durch Sprengen. Sie bohren dazu tiefe Löcher in den Fels und füllen sie mit Sprengstoff. Nach einem exakt berechneten Zeitplan werden die Ladungen gezündet. Moderne Sprengtechnik schränkt die Erschütterungen ein und bringt eine Wand "geordnet" zu Fall.
Transport zum Brecher
Das Haufwerk, das durch die Sprengung gewonnen wurde, transportieren Radlader und Dumper zum Brecher. Leistungsstarke Backen- oder Hammerbrecher zerkleinern die Felsbrocken, die teilweise über einen Meter Kantenlänge aufweisen, zu nuss- bis faustgrossen Steinen. In manchen Fällen muss das grubenfeuchte Material, z.B. Ton oder Mergel, getrocknet werden, um es problemlos zerkleinern zu können.
Transport ins Zementwerk
Das gebrochene Rohmaterial gelangt anschliessend vom Steinbruch ins Zementwerk. Dies geschieht meistens mit Förderbändern, gelegentlich per Eisenbahn, Lastwagen oder einem anderen geeigneten Transportmittel.
Mischbett
Das Rohmaterial für Zement muss aus einer bestimmten Mischung von Kalk, Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid bestehen. Die gebrochenen Komponenten Kalkstein und Mergel oder Ton werden sorgfältig gemischt (vorhomogenisiert), indem man das Material in der richtigen Proportion lagenweise auf einer langen Halde, dem Mischbett, verteilt und dieses Mischbett anschliessend scheibenweise wieder abbaut. Das so vorgemischte Material ist für die Feinvermahlung bereit.
Rohmehlmühle
Eine Rollenmühle vermahlt das vorhomogenisierte Rohmaterial. In der Mühle drücken grosse Rollen auf einen Drehteller und zerquetschen das dazwischen liegende grobe Rohmaterial, bis es die gewünschte mehlartige Feinheit hat. Wenn das Material fein genug ist, trägt es der Heissluftstrom aus Ofenabgasen, der das Material in der Mühle trocknet, aus. Sogenannte Sichter, eine Art Filter, scheiden das Rohmehl ab. Über Rohre gelangt das Mehl ins Rohmehlsilo. Der Prozess des Mahlens, Abscheidens und Einblasens ins Rohmehlsilo führt die Homogenisierung weiter.
Filteranlage
Die eingesetzte thermische Energie wird effizient genutzt: die Ofenabgase dienen zum Trocknen des Rohmehls in der Rohmehlmühle. Der heisse Luftstrom trägt auch das genug feine Mahlgut aus der Mühle. In der Filteranlage, in der Schläuche aus feinem Gewebe oder Nadelvlies eingesetzt sind, halten die Staubteilchen zurück, bevor die Abgase in die Umgebung entweichen
Vorwärmer
Zyklon-Vorwärmer eignen sich optimal dafür, das Rohmehl aufzuheizen, bevor es in den Drehofen gelangt. Dabei erhitzen die Ofenabgase das Rohmehl (Ofenmehl) im Gegenstrom in sehr effizienter Weise so weit, dass es bei Eintritt in den Ofen bereits zu 20 bis 40 % kalziniert, das heisst, in gebrannten Kalk umgewandelt ist. Gebrannter Kalk entsteht durch Austreiben des gebundenen Kohlenstoffdioxids aus dem Kalkstein.
Drehofen
Der Drehofen ist so ausgelegt, dass er den effizientesten Wärmeübergang vom verbrannten Brennstoff (der Flamme) zum vorgewärmten Ofenmehl bringt. Schon im Vorwärmer erreicht das OfenmehI Temperaturen um 1000°C. Im Drehofen steigt die Temperatur des Ofenmehls weiter bis auf etwa 1450°C. Bei dieser hohen Temperatur wandeln sich die Mineralien des Ofenmehls um und sintern zu den Klinkermineralien, hauptsächlich Kalzium-Silikat-Kristallen.
Klinkerkühler
Der gesinterte Zementklinker muss anschliessend sehr schnell abgekühlt werden. Dazu wird Luft aus der Atmosphäre genommen und durch die auf dem Rost des Kühlers ausgebreitete Klinkerschicht geblasen. Während die kalte Luft den Klinker abkühlt, erhitzt sie sich und gelangt anschliessend als vorgewärmte Verbrennungsluft in den Ofen. Diese Wärmerückgewinnung sorgt für eine optimale Ausnutzung der eingesetzten Energie. Der noch über 100 °C warme Klinker velässt auf einem Kettenband den Kühler.
Klinkersilo
Metallene Förderbänder transportieren den gekühlten Klinker in grosse Silos oder in eine Halle, wo er bis zur Vermahlung zu Zement lagert.
Zementmühle
Stahlkugeln in der Zementmühle vermahlen den Zementklinker unter Zugabe von etwa 5 % natürlichem oder synthetischem Gips zum eigentlichen Zementpulver. Es können weitere zementähnliche Zusätze wie Hüttensand, Flugasche oder Puzzolan beigemahlen werden, um die Eigenschaften des Zements für spezielle Anwendungen zu steuern.
Logistik
Der fertige Zement gelangt in Säcken abgepackt in den Handel oder Silofahrzeuge transportieren ihn lose zu den Kunden. Die Versandart richtet sich nach den Besonderheiten des Standortes und erfolgt üblicherweise per Bahn, Lastwagen oder Schiff.
