Verschleißschutz in Schüttgutanlagen

Verschleißschutz in SchüttgutanlagenVon der tribologischen Laboranalyse zur Praxisanwendung

Aus der Schüttgut & Prozess 3/2026

Autor: Udo Kröll

In nahezu allen Bereichen der Schüttgut- und Prozessindustrie stellt Verschleiß eine der größten Herausforderungen für die Anlagenverfügbarkeit dar. Förderleitungen, Rohrbögen, Rutschen, Zyklone, Mischer oder Silos sind je nach Fördergut und Prozessbedingungen erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Folge sind ungeplante Stillstände, hohe Wartungskosten und Produktionsausfälle. Wie man geeignete Verschleißschutzmaßnahmen auswählen und deren Wirksamkeit objektiv bewerten kann, zeigte Kalenborn Kalprotect im Rahmen eines Fachvortrags des DSIV.

Die Ursachen für Verschleiß sind sehr vielfältig. Fördermenge, Korngröße, Kornform, Materialhärte, Fördergeschwindigkeit, Fallhöhe und Auftreffwinkel beeinflussen die Beanspruchung von Anlagenkomponenten maßgeblich. Dabei wird grundsätzlich zwischen reibendem Verschleiß (Abrasion) und Prallverschleiß (Erosion) unterschieden.

Während beispielsweise Zyklone überwiegend kontinuierlichem Abrasionsverschleiß ausgesetzt sind, treten in Silos, Rutschen oder Mischern häufig hohe Prallbelastungen auf. Entsprechend unterschiedlich müssen auch die eingesetzten Verschleißschutzwerkstoffe ausgelegt werden.

Verschleißschutz für Rohrleitungen und Anlagenkomponenten

Insbesondere hydraulische und pneumatische Förderleitungen werden durch abrasive Fördermedien wie Asche, Sand oder Sinterstaub stark beansprucht. Neben dem Fördergut spielt auch die Geometrie der Anlage eine wichtige Rolle. So beeinflusst beispielsweise der Radius eines Rohrbogens die Verschleißintensität erheblich.

Durch den Einsatz geeigneter Verschleißschutzauskleidungen lassen sich die Standzeiten von Anlagenkomponenten deutlich verlängern. Dies führt zu einer höheren Lebensdauer der Bauteile und ermöglicht in vielen Anwendungen einen weitgehend wartungsfreien Betrieb. Gleichzeitig werden Stillstandszeiten und damit verbundene Produktionsausfälle reduziert. Darüber hinaus verbessern die Auskleidungen häufig das Fließverhalten des Förderguts, wodurch geringere Druckverluste entstehen können. Dies wirkt sich wiederum positiv auf den Energieverbrauch aus und trägt zu niedrigeren Betriebskosten bei.

Darüber hinaus verhindern verschleißfeste Auskleidungen Verunreinigungen des Förderguts durch Abrieb oder Korrosion.

Werkstoffe für unterschiedliche Einsatzbedingungen

Kalenborn bietet eine Vielzahl spezialisierter Verschleißschutzwerkstoffe an. Dazu zählen unter anderem Schmelzbasalt (ABRESIST), Aluminiumoxid-Keramiken (KALOCER), Siliziumkarbid-Keramiken (KALSICA), hartauftraggeschweißte Stähle (KALMETALL), Hartgusswerkstoffe (KALCAST) sowie hochverschleißfeste Verbundwerkstoffe wie KALCRET und KALPOXY.

Die Materialien unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Eignung für unterschiedliche Belastungsarten. Während keramische Werkstoffe Temperaturen von bis zu 1.000 °C standhalten können, eignen sich Verbundwerkstoffe besonders für Reparaturen und komplexe Geometrien.

Von Laborwerten zur realen Anwendung

Eine zentrale Herausforderung bei der Bewertung von Verschleißschutzwerkstoffen besteht darin, Laborergebnisse mit realen Betriebsbedingungen zu korrelieren. Klassische Prüfverfahren liefern zwar Vergleichswerte, stoßen jedoch insbesondere bei der Gegenüberstellung von Metallen, Keramiken und Kunststoffen an ihre Grenzen.

Um eine bessere Vergleichbarkeit zu erreichen, arbeitet Kalenborn seit 2019 mit dem österreichischen TribologieKompetenzzentrum AC²T zusammen. Ziel war die Entwicklung eines standardisierten Prüfverfahrens zur realitätsnahen Bewertung unterschiedlicher Werkstoffgruppen.

Besonders aussagekräftig erwies sich dabei der ASTM-G65-Reibradtest. Dieses Verfahren ermöglicht erstmals einen direkten Vergleich zwischen Stählen, keramischen Werkstoffen und verschleißfesten Auskleidungen.

Deutliche Unterschiede in der Verschleißbeständigkeit

Die Messergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede zwischen den Werkstoffgruppen. Hochleistungs-Keramiken wie KALOCER oder KALSICA erreichen Verschleißraten, die deutlich unter denen von Baustahl oder verschleißfesten Spezialstählen liegen.

Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, dass sich die Standzeit einer Siloauskleidung durch den Einsatz von ABRESIST von etwa 12 auf rund 28 Monate erhöhen lässt. Die Verschleißresistenz liegt dabei etwa dreimal höher als bei einer vergleichbaren Ausführung aus Baustahl. Fazit Die Auswahl geeigneter Verschleißschutzwerkstoffe gewinnt angesichts steigender Anforderungen an Anlagenverfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit zunehmend an Bedeutung. Moderne tribologische Prüfverfahren ermöglichen heute eine wesentlich realistischere Bewertung unterschiedicher Werkstoffgruppen und schaffen eine belastbare Grundlage für Investitionsentscheidungen. Durch die Kombination aus langjähriger Praxiserfahrung und standardisierten Laboranalysen können Betreiber die für ihre Anwendung optimale Verschleißschutzlösung auswählen, Wartungsaufwand reduzieren und die Lebensdauer ihrer Anlagen nachhaltig verlängern.

Über Kalenbron Kalprotect

Kalenborn ist ein Spezialist für industriellen Verschleißschutz und bietet seit mehr als 100 Jahren Lösungen zur Verlängerung der Lebensdauer von Anlagen und Komponenten in anspruchsvollen Industrieanwendungen. Das Unternehmen entwickelt, produziert und liefert hochwertige Verschleißschutzwerkstoffe sowie maßgeschneiderte Auskleidungs- und Systemlösungen. Das Leistungsspektrum reicht von der Werkstoffentwicklung über Beratung, Konstruktion und Fertigung bis hin zur Montage und Inbetriebnahme. Durch die Bündelung aller Leistungen aus einer Hand entstehen nachhaltige und wirtschaftliche Lösungen für unterschiedlichste Branchen und Einsatzbereiche.

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