1 Vorbereitung und Zerkleinerung der Ausgangsstoffe
1.1 Bedeutung der Mahlung von Zementklinker in der Zementherstellung ............ 9
1.2 Mahlbarkeit von Zementklinker........................................................................... 10
1.3 Zweistufige Zerkleinerung des Rohzementes ...................................................... 11
1.3.1 Probenahme aus Halden ................................................................................... 12
1.3.2 Aufgabegut für den BOND-Test ...................................................................... 13
1.4 Siebanalyse..............................................................................................................14
1.4.1 Durchführung ................................................................................................... 14
1.4.2 Ergebnisse der Korngrößenanalyse .................................................................. 15
1.5 Bestimmung der Korngrößenverteilungen der Mahlprodukte.......................... 17
2 Bestimmung der Mahlbarkeit von Zementklinker ......................................................... 18
2.1 Der BOND`sche Mahltest ...................................................................................... 18
2.1.1 Einleitung zum BOND-Test.............................................................................18
2.1.2 Mühlenparameter.............................................................................................. 18
2.1.3 Durchführung des BOND-Testes ..................................................................... 21
2.1.4 Ergebnisse ........................................................................................................ 22
2.2 Berechnung des Arbeitsindex................................................................................ 23
2.2.1 Korrekturmöglichkeiten der BOND-Formel .................................................... 23
2.2.2 Berechnung mit der Praktikumsformel ............................................................ 24
2.2.3 Berechnung nach der BOND’schen Formel..................................................... 28
2.2.4 Berechnung mit Hilfe der Kugelmahl-Sicht-Anlage........................................28
2.2.5 Zusammenfassung und Auswertung ................................................................ 33
3 Kleintechnische Mahlung ............................................................................................... 34
3.1 Ziel der Untersuchung ........................................................................................... 34
3.2 Aufbau und Funktionsweise der Kugelmahl–Sicht–Anlage............................... 35
3.2.1 Technische Daten vom Mahl–Sicht–Kreislauf................................................. 36
3.3 Einstellungsmöglichkeiten an der Anlage ............................................................ 37
3.3.1 Regelung der Produktaufgabemenge................................................................ 37
3.3.2 Einstellung der Umlaufmenge..........................................................................37
3.3.3 Einstellung der Luftmenge am Sichter.............................................................37
3.3.4 Einstellung der Trenngrenze ............................................................................ 38
3.3.5 Regelung der Produktaufgabemenge................................................................ 38
3.4 Durchführung der Mahlung von Zementklinker................................................38
3.4.1 Durchführung der Messung..............................................................................40
3.5 Aufbereitung der Messdaten am Beispiel der Altbetonmahlung....................... 41
3.5.1 Auswertung der Messergebnisse......................................................................43
4 Modellierung der Kreislaufmahlung mit PMP-Compact .............................................. 46
4.1 Das Programm PMP-Compact ............................................................................. 46
4.1.1 Das Paket Korngrößenverarbeitung ................................................................. 47
4.1.1.1 PMP Class .................................................................................................... 47
4.1.1.2 PMP Mill ...................................................................................................... 48
4.1.1.3 PMP M+C (System) .................................................................................... 49
4.2 Entwicklung des Modells am Beispiel Altbeton................................................... 50
4.2.1 Die Fließbilder.................................................................................................. 50
4.2.1.1 Grundsymbole der Fließbilder...................................................................... 50
4.2.2 Das Zerkleinerungsschema (Fließbild) ............................................................ 53
4.2.3 Importieren der Messdaten in PMP-Compact .................................................. 56
4.2.4 Ermittlung der fehlenden Partikelgrößenverteilungen ..................................... 57
4.2.5 Erstellung des Mühlenmodells ......................................................................... 59
4.2.5.1 Die Kornanreicherung .................................................................................. 59
4.2.5.2 Erstellung einer Kornanreicherungskurve r_pcr .......................................... 61
4.2.6 Erstellung der Klassiermodelle ........................................................................ 65
4.2.7 Simulationsdurchlauf........................................................................................ 68
4.2.7.1 Durchführung und Test der Simulation........................................................ 68
4.2.7.2 Korrektur des Mühlenmodells...................................................................... 70
4.2.8 Kontrolle der Simulation..................................................................................71
4.2.9 Simulation der fehlenden Drehzahlen .............................................................. 73
4.3 Modell der Hüttensandmahlung ........................................................................... 76
4.3.1 Modellerstellung............................................................................................... 76
4.3.2 Überprüfung der Simulation............................................................................. 79
4.4 Modell der Zementklinkermahlung...................................................................... 80
4.4.1 Modellerstellung............................................................................................... 80
4.4.2 Überprüfung und Simulation der fehlenden Drehzahlen ................................. 83
4.5 Vergleich der drei Modelle .................................................................................... 84
5 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen ................................................................. 88
Literaturverzeichnis.................................................................................................................. 91
Verzeichnis der Tabellen und Abbildungen.............................................................................93
Anlagenverzeichnis .................................................................................................................. 96
Anlagen .................................................................................................................................... 97
Selbständigkeitserklärung ...................................................................................................... 123

Einleitung

Bei der heutigen Aufbereitung von Rohstoffen ist es wichtig, auf Wirtschaftlichkeit und Produktivität zu achten. Um hier optimale Ergebnisse zu erreichen, ist es sinnvoll, sich bestimmter Hilfsmittel zu bedienen. In dieser Arbeit soll versucht werden, ein Modell für die Kugelmahl-Sicht-Anlage zu erstellen, welche sich im Aufbereitungstechnikum des Lehrstuhls „Aufbereitung und Wiederverwertung von Baustoffen“ befindet. Als Hilfsmittel fungiert hier das Softwareprodukt PMP–Compact der Firma GRAINSOFT. Gerade bei der Kugelmahl-Sicht-Anlage ist es wichtig, ein bestimmtes Mahlprodukt mit wenigen Mitteln und geringem Aufwand zuverlässig zu erreichen, da Fehlversuche im Vorfeld oft sehr teuer und zeitaufwendig sind. Durch die Modellierung der Anlage, könnte es erreicht werden, dass am Computer verschiedenste Testdurchläufe realitätsnah durchgeführt werden. Mit diesen Simulationen können Grundeinstellungen errechnet werden, die zu einem optimalen Produkt führen, wobei man sich aufwendige praktische Versuche an der Anlage erspart. Da es in einer Modellierung viele Fremdfaktoren gibt, sind einige Voruntersuchungen notwendig, um die wichtigsten Parameter der Anlage und der Zerkleinerungsstoffe zu analysieren, wie z.B.:

• Mahlbarkeit des Aufgabestoffes
• Analyse des Aufgabegutes
• Stoffströme in der Anlage
• Analyse der Produkte

Die Darstellung von Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen mit Hilfe von mathematischen Modellen setzt voraus, dass die theoretischen Grundlagen für die in den Arbeitsräumen ablaufenden Prozesse ebenso bekannt sind, wie die Größe der Bereiche, in denen die Modelle Gültigkeit besitzen. Ziel der mathematischen Modellierung ist es, mit Hilfe bekannter theoretischer Grundlagen einen qualitativen Zusammenhang der bestimmenden Größen mit einem oder mehreren Gleichungssystemen zu schaffen. Die damit erhaltenen Gleichungen bzw. Gleichungssysteme sind wichtige Voraussetzungen für die Auslegung von Maschinen und Anlagen, verfahrenstechnische Prozessführung sowie Optimierung und Automatisierung von Prozessen. Deshalb müssen Prozess-, Maschinen- und Anlagenmodellierung stets als Einheit betrachtet werden, auch wenn für den Prozess, die Maschine oder Anlage verschiedentlich unterschiedliche Zielstellungen verfolgt werden.