Zerkleinerungs- Und Klassiermaschinen

ISBN-13: 9783642827112 / Niemiecki / Miękka / 2011

Karl H. Ffl

Opis

Allgemeines zu Zerkleinerungs und Klassierprozessen und zur Kennzeichnung korniger Stoffe Gesichtspunkte zur Entwicklung, Konstruktion und zum Betrieb von Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen Zerkleinerungsmaschinen Klassiermaschinen Zuteiler fiir Zerkleinerungs und Klassiermaschinen Zerkleinerungs- und Klassieranlagen Probleme der Instandhaltung von Zerkleinerun- und Klassiermaschinen Zerkleinernngs- nnd Klassiermaschinen Von Prof. Dr. sc. techno Karl Hoffl Mit 555 Abbildungen und 37 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo 1986 Lizenzausgabe fUr den Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo Vertriebsrecht fUr aile nichtsozialistischen Lander: Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo ISBN-13: 978-3-642-82711-2 e- ISBN-13: 978-3-642-82710-5 DOl: 10.1007/978-3-642-82710-5 CIP- Kurztitelaufnahme der Deutschen Bib1iothek: Hom, Karl: Zerk1einerungs- und K1assiermaschinen / von Karl Hom. Berlin; Heidelberg; New York; Tokyo: Springer, 1986. (c) VEB Deutscher Verlag fUr Grundstoffindustrie, Leipzig 1986 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1986 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu def Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jeder mann benutzt werden durften."

Spis treści

Verzeichnis der Symbole.- 1. Einführung.- 2. Allgemeines zu Zerkleinerungs- und Klassierprozessen und zur Kennzeichnung körniger Stoffe.- 2.1. Ziel der Zerkleinerung und Klassierung.- 2.2. Eigenschaften körniger Stoffe und ihre Kennzeichnung.- 3. Gesichtspunkte zur Entwicklung, Konstruktion und zum Betrieb von Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen.- 3.1. Methoden zur Berechnung und Konstruktion.- Empirisches Vorgehen 29; Interpolation 29; Ähnlichkeitsmechanik-Modellgesetze 29.- 3.2. Technisch-ökonomische Kennwerte.- Durchsatz 32; Leistungsbedarf 33; Spezifischer Arbeitsbedarf 34; Spezifische Oberflächenarbeit und Mahlbarkeit 34; Spezifischer Leistungsbedarf, Durchsatz und Verschleiß 35; Spezifische Kosten 35; Zerkleinerungsverhältnis 36.- 3.3. Gesichtspunkte zur Instandhaltung.- 4. Zerkleinerungsmaschinen.- 4.1. Einteilung der Zerkleinerungsprozesse und -maschinen.- Zerkleinerungsprozesse 38; Zerkleinerungsmaschinen 39.- 4.2. Theoretische Grundlagen der Zerkleinerung.- 4.2.1. Bruchmechanische Grundlagen.- 4.2.2. Energiebeziehungen für Zerkleinerungsprozesse.- Technische Zerkleinerungsarbeit 43; »Zerkleinerungsgesetze« 44.- 4.2.3. Mikroprozesse der Zerkleinerung.- 4.3. Backenbrecher.- 4.3.1. Pendelschwingenbrecher.- 4.3.1.1. Berechnungsgrundlagen.- Einzugswinkel 51; Drehzahl der Antriebswelle 51; Schwingenhub am Austrag-spalt 53; Geometrische Abmessungen des Brechraumes 54; Durchsatz 54; Leistungsbedarf 55; Stützkräfte 57; Schwungmassen 58; Schwingenrückholung 59.- 4.3.1.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- Brecherrahmen 60; Exzenterwelle 60; Zugstangenkörper 62; Überlastsicherung 62; Schwingenbrechbacke 63; Druckplatten 64; Panzerplatten 65.- 4.3.2. Kurbelschwingenbrecher.- 4.3.3. Sonderbauarten.- Pendelkurbel-Schwingenbrecher 68; Pendelschwingenbrecher mit Direktantrieb (Direktbrecher) 68; Zwei schwingenbrecher 70; Schlagbrecher mit geneigtem Brechraum 70; Backenbrecher mit hydraulischem Antrieb 70.- 4.4. Kegelbrecher.- 4.4.1. Steilkegelbrecher.- 4.4.1.1. Berechnungsgrundlagen 74.- Einzugswinkel 74; Drehzahl der Exzenterbuchse 74; Brechkegelhub am Austrag-spalt 75; Durchsatz 75; Leistungsbedarf 76; Geometrische Abmessungen des Brechraumes 77; Stützkräfte 77.- 4.4.1.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.4.2. Flachkegelbrecher.- 4.4.2.1. Berechnungsgrundlagen.- Drehzahl der Exzenterbuchse 84; Brechkegelhub am Austrittsspalt 85; Durchsatz 85; Leistungsbedarf 85; Geometrische Abmessungen des Brechraumes 86; Stützkräfte 86.- 4.4.2.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.5. Walzenbackenbrecher.- 4.5.1. Berechnungsgrundlagen.- Einzugswinkel 93; Exzenterwellen-Drehzahl 93; Durchsatz 93; Leistungsbedarf 93; Stützkräfte 94.- 4.5.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.6. Walzenbrecher.- 4.6.1. Glattwalzenbrecher.- 4.6.1.1. Berechnungsgrundlagen.- Einzugsverhältnisse und Mindestdurchmesser der Walzen 96; Walzenumfangsgeschwindigkeit 98; Durchsatz 100; Leistungsbedarf 100; Stützkräfte 100.- 4.6.1.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.6.2. Profilwalzenbrecher.- 4.6.2.1. Berechnungsgrundlagen.- 4.6.2.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.7. Wälzmühlen.- 4.7.1. Berechnungsgrundlagen.- Maximale Aufgabegut-Korngröße 107; Mahlbahngeschwindigkeit 108; Relativgeschwindigkeiten zwischen Mahlkörper und Mahlbahn 110; MahlkörperAnpreßkräfte 111; Leistungsbedarf 111; Durchsatz 112.- 4.7.2. Bauarten.- 4.7.2.1. Kollergänge (Schwerkraftmühlen).- 4.7.2.2. Feder- oder Fremdkraftmühlen.- Wälzmühlen mit horizontaler bzw. geneigter Mahlbahn und geradliniger Wälzfläche 117; Wälzmühlen mit horizontaler Mahlbahn und muldenförmiger Wälzfläche 120; Kugelring-Wälzmühlen 121; Walzenringmühlen 123; Fliehkraft-Wälzmühlen 124.- 4.7.3. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- Mahlbahnlagerung 125; Hauptgetriebe 127; Antriebsmotoren 128; Mühlengehäuse 129; Verschleißelemente 130; Regelung 130.- 4.8. Prallbrecher und -mühlen.- 4.8.1. Prozeßgrundlagen.- 4.8.2. Prallbrecher mit Schlagrotoren.- 4.8.2.1. Berechnungsgrundlagen.- Durchsatz 136; Leistungsbedarf 137; Stützkräfte 140.- 4.8.2.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.8.3. Prallbrecher mit Schleuderrotoren (Prallspalter).- 4.8.4. Prallmühlen.- 4.9. Hammerbrecher und -mühlen.- 4.9.1. Berechnungsgrundlagen.- Durchsatz 154; Leistungsbedarf 155; Stützkräfte 158.- 4.9.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- Hammerbrecher 159; Hammermühlen 164; Shredder 164.- 4.10 Schläger- und Feinprallmühlen.- 4.10.1. Bauarten und Hinweise zur Konstruktion von selbstsaugenden Schläger-, Schlagrad- und Gebläseschlägermühlen.- 4.10.1.1. Schlägermühlen.- 4.10.1.2. Schlagradmühlen (Ventilatormühlen).- 4.10.1.3. Gebläseschlägermühlen.- 4.10.2. Bauarten und Hinweise zur Konstruktion von mechanischen Feinprallmühlen.- 4.10.2.1. Feinprallmühlen ohne periphere Mahlbahn oder Siebeinlage (Stiftmühlen und Desintegratoren).- Berechnung des Abstandes der Schlagelemente 185; Leistungsbedarf 186; Durchsatz 187.- 4.10.2.2. Feinprallmühlen mit peripherer Mahlbahn oder Siebeinlage.- Universalmühlen 189; Pralltellermühlen 190; Feinprallmühlen mit pneumatischer Gutförderung (Luftstrommühlen) 190; Schleuderprallmühlen 192.- 4.11. Strahlmühlen.- 4.11.1. Berechnungsgrundlagen.- 4.11.2. Bauarten und Hinweise zur Konstruktion.- Spiralstrahlmühlen (Micronicer) 197; Ovalrohr-Strahlmühlen (Jet-O’Mizer) 199; Gegenstrahlmühlen 200; Fließbett-Strahlmühlen 201; Prallplatten-Strahlmühlen mit einem Strahlrohr 203.- 4.12. Sturzmühlen.- 4.12.1. Berechnungsgrundlagen.- 4.12.1.1. Betrachtungen zur Mahlkörperbewegung.- 4.12.1.2. Leistungsbedarf.- Leistungsbedarf beim Kaskadenzustand 212; Leistungsbedarf beim Katarakt-zustand 213; Leistungsbedarf zur Überwindung der Lagerreibung 213; Leistungsbedarf nach Erfahrungswerten 214; Bestimmung des Leistungsbedarfes aus Mahlversuchen in Modellmühlen 214.- 4.12.1.3. Durchsatz.- 4.12.1.4. Entlüftung, Kühlung und Mahltrocknung.- Entlüftung und Kühlung 217; Mahltrocknung 217; Wärmebilanz bei der Kühlung und Mahltrocknung 219.- 4.12.2. Bauarten.- 4.12.2.1. Rohrmühlen.- Durchlaufmühlen (Verbundmühlen) 223; Mehrrohr-Durchlaufmühlen 223; Ein- und Mehrkammer-Rohrmühlen im Kreislaufbetrieb mit Stromklassierern 224; Ein- und Mehrkammermühlen mit Vortrocknungskammer 225; Luftstrommühlen 226.- 4.12.2.2. Trommelmühlen.- Diskontinuierliche Trommelmühlen 227; Kontinuierliche Trommelmühlen 227.- 4.12.2.3. Autogenmühlen.- 4.12.3. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.12.3.1. Dimensionierung des Mahlraumes und des Mahlkörpers.- 4.12.3.2. Lagerung des Mühlenkörpers.- Wälzlager 234; Hydrodynamische Gleitlager 235; Hydrostatische Gleitlager 235; Gleitschuhlager 237.- 4.12.3.3. Antriebe.- Antriebsmotoren 239; Zahnkranzantriebe 240; Zentralantriebe 241.- 4.12.3.4. Mahlraumpanzerungen und -einbauten.- Panzerplattengestaltung 244; Panzerplattenbefestigung und -montage 245; Trennwände und sonstige Einbauten 246.- 4.12.3.5. Mahlkörper und deren Verschleißverhalten.- Verschleißfunktion für Mahlkörper 248; Mahlkörperformen und Füllungsgrade 249.- 4.13. Planetenmühlen.- 4.13.1. Berechnungsgrundlagen.- Mahlkörperbewegung und Drehzahlen 251; Leistungsbedarf und Durchsatz 253.- 4.13.2. Bauarten und Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 4.14. Schwingmühlen.- 4.14.1. Berechnungsgrundlagen.- Mahlkörperbewegung 257; Schwingungstechnische Berechnung 257; Leistungsbedarf 260; Durchsatz 261.- 4.14.2. Bauarten, Gesichtspunkte zur Konstruktion und Schwingantriebe.- 4.14.2.1. Bauarten.- Diskontinuierliche Schwingmühlen 262; Kontinuierliche Schwingmühlen 263.- 4.14.2.2. Gesichtspunkte zur Konstruktion der Mahlräume.- 4.14.2.3. Schwingantriebe.- Wellenunwuchtantriebe 267; Massenwalzenantriebe 269; Exzenter-bzw. Kurbelantriebe 270.- 4.14.2.4. Stützfedern und Schwingungsisolierung.- 4.15. Maschinen für die Naßfeinstzerkleinerung.- 4.15.1. Rührwerksmühlen.- 4.15.2. Disperser.- 4.15.3. Naßrotormühlen (Kolloidmühlen).- 4.15.4. Walzenstühle.- 4.15.5. Kneter.- 4.16. Maschinen zur Weichzerkleinerung.- 4.16.1. Schneidmühlen.- 4.16.2. Tonhobel und -raspier.- 4.17. Ausrüstungen zur Zerkleinerung fester mineralischer Stoffe ohne mechanische Beanspruchung.- 4.17.1. Elektrothermische Zerkleinerung.- 4.17.2. Elektrohydraulische Zerkleinerung.- 4.17.3. Snyder-Prozeß.- 4.17.4. Erzeugung von Wärmespannungen mittels energiereicher Strahler.- 5. Klassiermaschinen.- 5.1. Methoden und Gesichtspunkte zur Herstellung granulometrischer Zustände und deren Kennzeichnung.- Trennkorngröße 284; Trennungs- oder Siebgütegrad 284; Fehlkornanteile im Grob- und Feingut 285.- 5.2. Siebmaschinen.- 5.2.1. Prozeßgrundlagen und Einflußgrößen.- Teilwahrscheinlichkeit für die Bewegung der Unterkornpartikel durch die Trennfläche WD1(d/w) 288; Teilwahrscheinlichkeit für die Wanderung der Unterkornpartikel durch die Siebgutschicht WD2(hF/h) 289; Teilwahrscheinlichkeit für den Kontakt der unterschiedlichen Kornklassen mit der Trennfläche WD3(mi) 289.- 5.2.1.1. Siebguteigenschaften.- Maschinentechnische Maßnahmen zur Verbesserung des Trennerfolges 291; Maßnahmen zur Verringerung der Haftkräfte 291.- 5.2.1.2. Maschinenparameter.- Kreisschwinger (Massenkraft-, Exzenter- oder Kurbelantrieb) 292; Linear- und Bogenschwinger 293.- 5.2.1.3. Betriebsbedingungen.- 5.2.2. Siebböden.- 5.2.2.1. Form, Weite und Anordnung der Sieböffnungen.- 5.2.2.2. Siebbodenarten.- Stabroste 297; Gewebesiebböden 297; Gittersiebböden 297; Plattensiebböden 298; Spaltsiebböden 298; Geklammerte und Harfensiebböden 298; Siebböden aus Gummi und Plastwerkstoffen (Polyurethan) 299.- 5.2.2.3. Siebbodenbefestigung.- Plansiebfelder 302; Spannsiebfelder aus Gummi 302; Formteilsiebböden 303.- 5.2.3. Unbewegte feste Roste und Siebe.- Feste Roste 304; Feste Siebe 305.- 5.2.4. Bewegte Roste.- Rollenroste 306; Kettenroste 307; Stangenroste 307; Schwingroste 307.- 5.2.5. Trommelsiebmaschinen.- Horizontale und geneigte Trommelsiebmaschinen 308; Vertikale Trommelsiebmaschinen 310.- 5.2.6. Schwingsiebmaschinen.- 5.2.6.1. Kreis-Schwingsiebmaschinen.- Exzenter-Schwingsiebmaschinen 311; Doppelkurbel-Schwingsiebmaschinen 312; Kreiswucht-Schwingsiebmaschinen 312; Berechnungsgrundlagen 313; Gesichtspunkte zur Konstruktion 316.- 5.2.6.2. Linear-Schwingsiebmaschinen.- Schubkurbel-Schwingsiebmaschinen 319; Linearwucht-Schwingsiebmaschinen 320; Resonanz-Schwingsiebmaschinen mit linearer Schwingungscharakteristik 320.- 5.2.6.3. Ellipsen-Schwingsiebmaschinen.- 5.2.6.4. Sonderformen von Kreis-, Ellipsen- und Linear-Schwingsiebmaschinen.- Siebmaschinen mit unterschiedlicher Trennflächenneigung 324; Doppelfrequenz-Siebmaschinen 325; Siebmaschinen mit unterschiedlicher Schwingweite, -form und -richtung 325; Mogensen-Sizer 326; Linear-Schwingsiebmaschinen mit Siebgutrückführung (Mehrdeck-Siebmaschine) 328.- 5.2.6.5. Siebmaschinen mit direkter Siebbodenerregung (Belagschwinger).- Stößel-Schwingsiebmaschinen 330; Spannwellen-Siebmaschinen 332; Stoßmaschen-Siebmaschinen 333; Siebmaschinen mit rostförmiger Trennfläche (System Umbra) 334.- 5.2.6.6. Plan-Schwingsiebmaschinen.- Plan-Schwingsiebmaschinen mit linearer Schwingung 335; Plan-Schwingsiebmaschinen mit kreisförmiger Schwingung 336; Taumelsiebmaschinen bzw. Vibrations-Rundsiebmaschinen 336.- 5.3. Stromklassierer.- 5.3.1. Prozeßgrundlagen.- 5.3.1.1. Ideale Einzelteilchenbewegung.- 5.3.1.2. Reale Teilchenbewegung.- Einfluß der Teilchendichte 340; Einfluß der Teilchenform 342; Einfluß der gegenseitigen Teilchenbehinderung 342; Einfluß der Wandreibung 343.- 5.3.2. Allgemeine Gesichtspunkte zur Beurteilung und Konstruktion von Stromklassierern.- 5.3.2.1. Windsichter.- 5.3.2.2. Naßstromklassierer.- 5.3.2.3. Gesichtspunkte zur Konstruktion.- 5.3.3. Sichterbauarten.- 5.3.3.1. Schwerkraftsichter.- Horizontalstromsichter 349; Aufstromsichter (Gegenstromsichter) 349; Gegenstrom-Umlenksichter 350; Zickzacksichter 350; Vibrator- und Pulsatorsichter 351.- 5.3.3.2. Zentrifugalkraftsichter.- Zentrifugalkraftsichter mit umlaufendem Klassierraum 352; Zentrifugalkraftsichter mit ruhendem Klassierraum 354; Zentrifugalkraftsichter mit Streuteller (Streusichter) 357; Zentrifugalkraftsichter mit Strahlwindsichtung 361.- 5.3.4. Naßstromklassierer-Bauarten.- 5.3.4.1. Schwerkraft-Naßklassierer.- Horizontalstromklassierer 362; Aufstromklassierer 363; Mechanische Naßstromklassierer 364; Schüsselklassierer (Hydroseparatoren) 368; Rechenklassierer mit Schüssel 368.- 5.3.4.2. Zentrifugalkraftklassierer.- Hydrozyklone 369; Dekanter (Vollmantelzentrifugen) 371.- 6. Zuteiler für Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen.- 6.1. Zuteiler ohne Klassiereffekt.- Bunkerverschlüsse zur Grobdosierung 374; Kettenaufgeber 374; Schubaufgeber 375; Schwingaufgeber 375; Bandaufgeber 376; Trogketten-bzw. Kratzkettenaufgeber 376; Schneckenaufgeber 377; Walzenaufgeber 377; Zellenradaufgeber 377; Drehtelleraufgeber 378; Pendelschleusen 378; Kastenbeschicker 379; Schlitzbunker- und Haldenräumer 379.- 6.2. Zuteiler mit Klassiereffekt.- 7. Zerkleinerungs- und Klassieranlagen.- 7.1. Durchlaufsysteme.- 7.2. Kreislaufsysteme.- 7.3. Innere Kreisläufe.- 7.4. Ausgewählte Zerkleinerungs- und Klassieranlagen.- 7.4.1. Brech- und Klassieranlagen für Schotter und Splitt.- 7.4.2. Mobile Vorbrechanlagen.- 7.4.3. Mahlanlage mit Sturzmühle.- 7.4.4. Wälzmahlanlage.- 8 Probleme der Instandhaltung von Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen.- 8.1. Schädigungsprozesse an den Arbeitsorganen von Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen.- 8.2. Verschleißabwehr und Verschleißwerkstoffe.- 8.2.1. Metallische Werkstoffe.- Austenitische Mangan-Hartstähle 393; Legierte Walz- und Gußstähle 393; Karbidhaltige Sondergußqualitäten 394.- 8.2.2. Metallische Verbundlösungen.- VerbundguB 394; Kornguß 395; Hartauftragschweißen 395.- 8.2.3. Metallische Sinterwerkstoffe.- 8.2.4. Nichtmetallische Verschleißwerkstoffe.- Gummi und Kunststoffe 396; Hartkeramik 397.- 8.3. Austausch von Verschleißelementen.- Sachwörterverzeichnis.