Steentje bijdragen

Geplaatst op 18 maart 2021 om 15:22 uur
Steentje bijdragen
Steenfabriek Wienerberger in Winterswijk kampte al langere tijd met een extreem hoog luchtverbruik. De grootste energieverslindende en tegelijkertijd meest kritische installaties in het productieproces waren de vijf stenengrijpers, waarmee ovenwagens volcontinu be- en ontladen worden. Om het proces ook de komende jaren ongestoord doorgang te kunnen laten vinden, was een nieuwe, derde compressor noodzakelijk of de vele persluchtlekkages in het systeem moesten worden aangepakt. Wienerberger koos voor de laatstgenoemde optie en schakelde Airsave in een lekdetectie- en revisieproject. De resultaten bleven niet onopgemerkt.

Door: Henriëtte van Norel

 

De in Winterswijk gevestigde productielocatie van Wienerberger is sinds twee jaar onderdeel van de internationaal opererende Oostenrijkse onderneming Wienerberger AG, die zich wereldwijd toelegt op bouw- en bestratingsmaterialen. Het assortiment varieert van raamdorpels, dakpannen tot gevelstenen en binnenmuurstenen. In Nederland heeft de organisatie maar liefst negentien productielocaties en circa 1000 medewerkers en elke productielocatie heeft zijn eigen specialiteit. Zo is de vestiging in Winterswijk gespecialiseerd in het produceren van handvorm gevelstenen. Alleen al in Winterswijk rollen jaarlijks 26 miljoen bakstenen (gemeten in Waal-formaat) van de band, omgerekend komt dit neer op zo'n 0,5 miljoen bakstenen per week.

 

Steentje bijdragenWaal-formaat en Engels formaat

De vestiging van Wienerberger in Winterswijk is gespecialiseerd in het produceren van handvorm gevelstenen. Richard Thuis, productieleider bij Wienerberger: “Handvorm gevelstenen zijn machinaal vervaardigde keramische gevelstenen, die het karakter hebben van onze handgevormde gevelstenen van weleer.” In Winterswijk wordt een dunne bouwsteen gemaakt, het ‘Waalformaat’, en een dikke bouwsteen, het ‘Engelse formaat’ genoemd. Beide producten zijn in tientallen varianten leverbaar, steeds met een andere kleurschakering, uitstraling en/of samenstelling. Elke variant heeft dus een eigen recept, met steeds wisselende leem- en zandverhoudingen en additieven zoals mangaan, zout, mineralen en kalk. De leem komt uit een eigen kleigroeve uit het Tertiair in de Achterhoek. Het Tertiar liep van ongeveer 2,5 tot 65 miljoen jaar geleden.

 

 

Productieproces

Op de productielijn in Winterswijk wordt batchgewijs gewerkt. Na het mengen van de verschillende ingrediënten voor een bepaalde batch, gaat de ontstane massa door twee walsen die 3 mm ten opzichte van elkaar staan afgesteld. Van hieruit gaat de massa door naar de pers waar het nogmaals wordt gemengd, ditmaal op de juiste plasticiteit zodat vervolgens op de vormband vormelingen kunnen worden vervaardigd.

 

Een batch vormelingen zit gemiddeld zo'n drie dagen in een van de negentien droogkamers, die op temperatuur worden gebracht met de restwarmte van de tunneloven in het proces. De temperatuur wordt bij de droogovens in stappen opgebouwd van 20 tot 60 °C.

 

Na het drogen gaan de bakstenen naar de zetmachine. Deze legt de bakstenen in een van te voren geprogrammeerd zetpatroon op de ovenwagens. Bij dit zetpatroon is rekening gehouden met een bepaalde tussenruimte, zodat de onder- en boventemperatuur van de stenen in de tunneloven gelijk is.

Vervolgens wordt elke ovenwagen beladen met elf lagen steen. Daarna worden de ovenwagens achter elkaar de 65 meter lange tunneloven in gereden. De temperatuur loopt in deze tunneloven geleidelijk op van 300 °C aan het begin, tot circa 1100 °C in het midden van de oven. Aan het einde van de tunneloven worden de stenen met behulp van een snelkoeler in ongeveer een uur weer teruggekoeld naar circa 300 °C. In totaal kunnen 32 ovenwagens tegelijk in de tunneloven, die zeer langzaam van het begin van de oven naar het einde schuiven. Dit hele proces duurt per ovenwagen vijf dagen. De hete lucht die uit deze tunneloven komt wordt afgevangen en gebruikt voor het verwarmen van de eerder genoemde droogkamers.

 

Zodra de ovenwagens uit de oven komen, worden ze ontladen en dan worden de stenen uit de verschillende batches door elkaar gemengd, zodat de batches een natuurlijkere uitstraling hebben. Immers alleen op deze wijze kan bij een natuurproduct een constante kwaliteit worden gegarandeerd. Vervolgens worden de stenen verpakt in hoezen en op pallets gezet, klaar voor transport.

 

Stenengrijpers

In deze fabriek was jarenlang sprake van een extreem hoog luchtverbruik. De vijf grootste energieverslinders zijn de 30 jaar oude stenengrijpers die de ovenwagens volcontinu be- en ontladen in het proces. Elke stenengrijper bestaat in totaal uit 36 luchtbalgsystemen (zes rijen met elk zes grijpers en luchtbalgen). Elke grijper met luchtbalg wordt aangedreven door een pneumatische compactcilinder met een diameter van 80 mm en een slaglengte van 50 mm. Om steeds 36 stenen (een laag) per keer te kunnen oppakken worden de 36 grijpers met behulp van een gelijkloopsysteem elektrisch aangestuurd.

 

Steentje bijdragenDe ombouw van de eerste stenengrijper leverde direct een meetbare besparing op van 14 kW/u per: een besparing op jaarbasis van 3.400,- euro. 

 

Veel persluchtlekkages

Elke stenengrijper verwerkt wekelijks een half miljoen stenen ofwel omgerekend komt dat neer op 100.000 stenen per dag. Een relatief eenvoudig, maar zeer gevoelig systeem. Niet alleen is veel energie nodig om de stenen op te pakken en de pneumatische cilinders in- en uit te sturen, ook slijten de luchtbalgen in het systeem relatief snel door het vele openen en sluiten, met als gevolg veel persluchtlekkages. Ter illustratie: van de drie opgestelde compressoren, had Wienerberger dag in, dag uit de capaciteit van twee van de drie compressoren volledig nodig om het systeem draaiende te houden. De derde verouderde compressor draaide als back-up. Om ongestoord verder te kunnen produceren met voldoende capaciteit was Wienerberger dus genoodzaakt om de verouderde derde compressor te vervangen of om de vele persluchtlekkages in het systeem aan te pakken. Op advies van de compressorfabrikant werd gekozen voor de laatste optie en werd Airsave ingeschakeld.

 

Twee projecten

Pim Duterloo, directeur van Airsave vertelt: "Bij het eerste project is gestart met het detecteren en repareren van lekkages bij een stenengrijper. Bij veel van de aanwezige componenten - cilinders, luchtbalgen en andere pneumatische componenten - werden forse verliezen geconstateerd. Na het voltooien van de inventarisatie en het bestellen van de benodigde componenten, is tijdens de stopdag gestart met de ombouw. Dit leverde direct een meetbare besparing van 14 kW per uur op ofwel een besparing op jaarbasis van € 3.400,- . Zo was dus inzichtelijk gemaakt wat de te realiseren besparingen konden zijn. Omdat de eerste resultaten verbluffend waren, is direct opdracht gegeven om ook de tweede stenengrijper te reviseren in een nieuw project."

 

Meer bedrijfszekerheid

Met een team van zes personen werden in vier werkdagen alle pneumatische componenten van de stenengrijpers vervangen: van 5/2-ventielen, pneumatische cilinders, luchtbalgen, slangen, koppelingen en de vingers van de grijpers tot bouten, moeren, fitwerk en slijtagepunten in de draaiende delen. Indien noodzakelijk werden de componenten vervangen. Uit het oogpunt van duurzaamheid en veiligheid is bij sommige van de hierboven genoemde componenten, zoals bij de slangen, gekozen voor een ietwat duurdere optie.

 

Richard Thuis, productieleider bij Wienerberger, licht toe: "Als ergens slangbreuk optreedt in deze fabriek, moet een van onze operators zich in de machine manoeuvreren met alle risico's van dien. Een onwenselijke situatie die, indien mogelijk, dient te worden vermeden. Airsave adviseerde derhalve een duurdere oplossing, die meer bedrijfszekerheid biedt, namelijk slangen met een conische sluiting die werken op basis van lagedruk hydrauliek."

 

Duterloo vult aan: "Deels is de machine gereviseerd volgens de oorspronkelijke specificaties en deels is de installatie met succes ‘geredesigned', zodat deze weer voldoet aan de laatste stand der techniek en weer tientallen jaren mee kan."

 

Resultaat

Inmiddels zijn de eerste twee stenengrijpers met succes onderhanden genomen. Het grootste deel van de compressorcapaciteit van de tweede compressor is nu weer bijna volledig ter beschikking. Duterloo: "En dit is nog maar het topje van de ijsberg. Dit jaar staan verdere vervolgacties op de agenda op het gebied van preventief onderhoud en lekkagedetectie. De verwachting is, op basis van de resultaten van de eerste twee stenengrijpers, dat de tweede compressor hierna niet meer hoeft mee te draaien. Dus niet alleen is er fors bespaard op compressorcapaciteit, ook op onderhoudskosten. Een win-win dus voor zowel Wienerberger, als het milieu."

 

Dit artikel verscheen eerder in Aandrijven en Besturen 2 - 2021

 
© Engineersonline.nl