Radarfüllstandmessung im Melaphyr-Tagebau
Zuverlässige Messwerte aus sicherer Entfernung erfassen und auswerten
Aus der Schüttgut & Prozess 5/2024
Melaphyr ist ein feinkörniges basaltisches Gestein, das für Baumaterialien, Beton und Straßenzuschlagstoffe verwendet wird. Um den reibungslosen Ablauf der einzelnen Prozessschritte bei seiner Gewinnung und Aufbereitung im polnischen Tagebau Tłumaczów zu überwachen, spielen Sensoren von VEGA eine entscheidende Rolle.
Melaphyr aus der Mine in Tłumaczów in Niederschlesien wird im Tagebauverfahren abgebaut und vor Ort aufbereitet. Das Gestein wird als Zuschlagstoff in unterschiedlichen Körnungen für vielfältige Asphaltbeläge, als Schottermaterial für den Bau und die Instandhaltung von Gleisanlagen und in Spezialbetonen eingesetzt. Doch bis das Gestein den hohen Qualitätsanforderungen entspricht, muss der Minen-Betreiber REGNARS zahlreiche Schritte unternehmen. Zunächst wird das Gestein gesprengt, zerkleinert und gemahlen, um es anschließend mit Förderbändern oder Lastwagen abzutransportieren. Dabei wird an verschiedenen Stellen des Prozesses der Füllstand des Materials kontinuierlich überwacht, unter anderem in Backenbrechern, Kegelbrechern, Vertikalmühlen und Puffersilos. Bisher wurden für diese Füllstandmessungen hauptsächlich Ultraschallsensoren eingesetzt. Dabei kam es jedoch häufig zu Messfehlern, zudem waren die Sensoren den rauen Umgebungsbedingungen der Mine nicht gewachsen.
Dass die Sensoren nicht visuell auf ihre korrekte Funktion überprüft werden konnten, stellte ein weiters Problem dar. Jeder Bedienfehler bedeutete aber das Risiko eines schweren Unfalls und die Gefährdung der Arbeitssicherheit. Das Unternehmen suchte daher nach einer Lösung, die selbst bei starker Staubentwicklung, Vibrationen der Brecher und rauen Witterungsbedingungen eine präzise und zuverlässige Füllstandmessung ermöglicht. Fündig wurde man bei den kompakten Füllstandsensoren der VEGAPULS BASIC-Serie.
Herausforderndes Umfeld
In der Melaphyr-Mine in Tłumaczów herrschen raue Messbedingungen. Dies fängt bei der hohen Staubbelastung an, reicht über Vibrationen in den Brechern und endet bei gelegentlichen Steinschlägen. Hinzu kommen die für Außenanwendungen typischen Umweltfaktoren wie Wind, Regen und Sonneneinstrahlung. All dies musste bei der Auswahl der Messgeräte berücksichtigt werden.
Die von VEGA eingesetzte Radartechnologie auf 80 GHz-Basis ermöglicht eine berührungslose Messung – der Sensor wird in ausreichender Entfernung montiert und dadurch nicht beschädigt. Neben der Unabhängigkeit von Temperaturschwankungen, Vakuum oder hohen Drücken, sind Radarsensoren vor allem unempfindlich gegenüber Verschmutzungen. Alles Faktoren, die bei Ultraschallfüllstandmessgeräten häufig zu Störungen führen. Die VEGA PULS-BASIC-Serie ist wartungsfrei und liefert rund um die Uhr präzise Messergebnisse. Der Grund: Durch die hohe Fokussierung der 80 GHz-Technologie lässt sich der Radarstrahl nahezu punktgenau auf das zu messende Medium ausrichten. Störungen, zum Beispiel durch Staub und Verschmutzung des Antennensystems, werden einfach
ausgeblendet. Außerdem bietet die VEGAPULS-Serie BASIC schnelle Reaktionszeiten. Gepaart mit einer optimierten Signalverarbeitung, liefern die kompakten Sensoren damit rund um die Uhr zuverlässige Messwerte.
„Unsere VEGAPULS-BASIC-Serie überzeugt durch ihre Kompaktheit und den niedrigen Preis. Daher war ich zuversichtlich, dass die Sensoren alle Anforderungen dieser Anwendung erfüllen würden“, sagt Krystian Grecki, Vertriebsingenieur bei VEGA. „Wir haben dann beschlossen, diese einfach unter den Bedingungen des Bergwerks in Tłumaczów zu testen. Im Falle von Anomalien hätten wir
immer noch auf Radarsensoren der PRO-Serie wie etwa den VEGAPULS 6X zurückgreifen können. Am Ende haben die VEGAPULS-BASIC-Sensoren jedoch sehr gut funktioniert“, so Grecki.
Sensoren im Praxistest
Zu diesem Zeitpunkt hatte das Unternehmen keinerlei Erfahrung mit VEGA-Sensoren. Daher war man froh, die Sensoren vor dem Kauf testen zu können. So konnte nicht nur überprüft werden, ob ein bestimmter Sensor unter den örtlichen Bedingungen und den spezifischen Eigenschaften des Mediums gut funktionierte und die Messgenauigkeit erfüllte. Man hatte so gleichzeitig die Möglichkeit, die gesamte Funktionalität, die Handhabung und den Betrieb des Geräts zu testen – von der Konfiguration, der Anzeige der Daten und dem Zugriff aus der Anwendung. Die Geräte wurden von dem Schiltacher Unternehmen installiert und in Betrieb genommen. Die kompakten VEGAPULS-Sensoren bestanden diesen Test mit Bravour und überzeugten die Betreiber vollends. Die Melaphyr-Mine in Tłumaczów erhielt damit nicht nur eine effektive, sondern auch eine kostengünstige Lösung für die Messung an mehreren Stellen auf dem Minengelände.
Reibungsloser Betrieb dank Füllstandmessung
Im Tagebau werden die Gesteinsbrocken durch Sprengungen vom Festgestein getrennt. Es sind weitere Verarbeitungsschritte erforderlich, um die Gesteinsbrocken zu Zuschlagstoffen und dann zu Baumaterialien zu verarbeiten. Große Steine werden in Backenbrechern zu Produkten verschiedener Korngrößen zerkleinert. Um einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen und den Verschleiß an den Brechern so gering wie möglich zu halten, ist eine kontinuierliche Füllstandmessung erforderlich. Die genaue Überwachung der Melaphyrmenge ist entscheidend für einen stabilen, unterbrechungsfreien Betrieb des gesamten Prozesses und für die Sicherheit der Minenarbeiter. Daher messen hier die kompakten Radarsensoren der Serie VEGAPULS BASIC kontinuierlich den Füllstand der Schüttgüter.
In den Puffersilos kommen die Sensoren VEGAPULS C 21 und VEGAPULS C 23 in kabelgebundener Ausführung zum Einsatz, in den Backen- und Kegelbrechern die Ausführungen VEGAPULS 11 und VEGAPULS 31 mit lokaler Anzeige. Die Installation der VEGA-Sensoren wurde von der Firma VICOTEL aus Walbrzych durchgeführt, die sich auf die Durchführung solcher Arbeiten für Tagebauunternehmen spezialisiert hat. Dank dem breiten Angebot an Montagezubehör und verschiedenen Halterungen konnten die Sensoren schnell und optimal installiert werden.
Zuverlässige Messung und intuitive Bedienung
Neben der Zuverlässigkeit der Messung war für den Anlagenbetreiber die Funktionalität der eingesetzten Technik enorm wichtig. Dazu gehört die einfache Installation und Inbetriebnahme der Geräte, die Art und Weise der Datenvisualisierung und nicht zuletzt die Möglichkeit, die Messstelle sowohl vor Ort als auch aus der Ferne zu bedienen. Die VEGA-Sensoren und -Steuergeräte sind bequem per Bluetooth-Kommunikation über Smartphone oder Tablet zu bedienen. Gerade in rauen Umgebungen, im Ex-Bereich oder an schlecht zugänglichen Messorten erleichtert Bluetooth die Parametrierung, Anzeige und Diagnose erheblich. Über die Eingabe der Seriennummer lassen sich zudem alle relevanten Informationen zum VEGA-Gerät abrufen. Dies entlastet bei späteren Wartungsaufgaben. Für die Mitarbeiter der Melaphyr-Mine war es ein weiteres Argument, sich für VEGA-Sensoren zu entscheiden. Seit dem Sommer 2023 sind die Sensoren nun in Tłumaczów im Einsatz und arbeiten seitdem reibungslos.
Über Vega
VEGA beschäftigt über 2.600 Mitarbeiter weltweit, 1.200 davon am Hauptsitz in Schiltach im Schwarzwald. Hier entstehen seit über 60 Jahren Lösungen für anspruchsvolle Messaufgaben in chemischen und pharmazeutischen Anlagen, in der Lebensmittelindustrie sowie in der Trinkwasserversorgung, in Kläranlagen und auf Deponien, im Bergbau und bei der Energieerzeugung, auf Bohrinseln, Schiffen und in Flugzeugen.
VEGA ist in über 80 Ländern mit Tochtergesellschaften und Vertriebspartnern aktiv. Das Unternehmen und seine Produkte verfügen über alle notwendigen Zertifikate und Zulassungen für den weltweiten Einsatz. Das gilt für den Bereich der technischen Sicherheit genauso, wie für die Qualität der Produkte und Dienstleistungen.
