Eine Zementmühle ist eine Anlage zum Mahlen der Klinkerkomponente von Beton. Klinker ist ein hartes, kugelförmiges Material, das durch Sintern von Alumosilikat und Kalkstein in einem Zementofen hergestellt wird. Es gibt verschiedene Typen von Zementmühlen, die Klinker mahlen können, von denen die Kugelmühle am häufigsten ist. Kugelmühlen bestehen aus Zylindern, die teilweise mit einer großen Anzahl von Stahlkugeln gefüllt sind, die ihre Rollbewegung nutzen, um das Rohmaterial zu zerkleinern, wenn jeder Zylinder gedreht wird. Zum Mahlen von Klinker werden gelegentlich Hochdruck-Walzenmühlen eingesetzt, deren Einsatz sich jedoch noch nicht durchgesetzt hat.
Der Hauptbestandteil von Portlandzement ist ein Sinterprodukt aus Kalkstein und Alumosilikat, bekannt als Klinker. Dieses harte, kieselartige Material ist der Bestandteil von Zement, der dazu führt, dass er „aushärtet“ und aushärtet, um den Mörtel oder Beton zu bilden, der so häufig im Bauwesen verwendet wird. Das Klinkersinter- oder Wärmekombinationsverfahren erzeugt ein grobes, kugeliges Material von besonderer Härte, das vor der Zementherstellung fein gemahlen werden muss. Es werden Partikelgrößen unter 45 µm benötigt, was aufgrund der Härte des Klinkers einen besonders effizienten Mahlprozess erfordert. Obwohl es mehrere Mühlentypen gibt, die Klinker mahlen können, ist das am häufigsten verwendete Zementmühlenverfahren die Kugelmühle.
Kugelmühlen sind hocheffektive Mahlsysteme, die das Rohmaterial relativ geringen Hitze- und Druckbelastungen aussetzen. Sie bestehen aus rotierenden Zylindern oder Trommeln mit großem Durchmesser, die von Elektromotoren angetrieben werden. Die Trommel ist teilweise mit hochchromhaltigen Stahlkugeln oder gelegentlich auch mit Würfeln gefüllt. Diese rollen frei im Zylinder herum, wenn dieser gedreht wird. Dieser Rollvorgang zerkleinert Klinker durch Aufprall und mahlt ihn dann aufgrund der Reibung zwischen den Kugeln fein.
Kugelmühlen verfügen oft über eine Zwischenwand, die den Zylinder in zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Kugelgrößen teilt, was eine progressive Mahlung in einer Mühle ermöglicht. Die effiziente Vermahlung von Klinker in einer Kugelmühle unterliegt streng kontrollierten Trommeldrehzahlen. Bei Rotationsgeschwindigkeiten oberhalb der kritischen Drehzahl einer Mühle wird der Inhalt einfach durch die Zentrifugalkraft mit geringer oder keiner Mahlwirkung gegen die Seiten der Trommel gedrückt. Die Größe der Kugeln ist auch in einer Zementmühle ein wichtiger Gesichtspunkt. Sind die Kugeln zu groß, wird das Rohmaterial nicht fein genug gemahlen.
Mehrere andere Mahlverfahren sind in der Lage, Zementklinker zu mahlen, obwohl keines so geeignet ist wie Kugelmühlen. Das gebräuchlichste alternative Zementmühlenverfahren ist die Hochdruckwalzenmühle. Bei diesem Verfahren werden Sätze von gehärteten Stahlwalzen verwendet, die den Klinker schleifen. Obwohl diese Mühlen effektiv und kostengünstiger zu betreiben sind, ist die geringe Partikelgröße, die sie erzeugen, manchmal problematisch. Walzenmühlen werden jedoch häufig als erste Prozessstufen in Kugelmühlenanlagen als anfängliche Zerkleinerungsstufe verwendet, wodurch die Gesamtprozesszeiten verkürzt und die Produktivität erhöht werden.