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“Untersuchungen zur Optimierung der Setzmaschinentechnik“
Abstract: Das
Dichtesortieren mit Nasssetzmaschinen ist ein seit Jahrhunderten bekanntes
Aufbereitungsverfahren. Wie andere Sortierverfahren auch, gewinnt das Nasssetzen
in den letzen Jahren in Zusammenhang mit der Abfallaufbereitung zunehmend an
Bedeutung. Der unzureichende Wissensstand über das nassmechanische
Dichtesortieren und die Anwendung des Verfahrens für veränderte
Aufgabenstellungen sind für die Projektpartner Anlass zu einer Forschungsarbeit
mit dem Ziel den aktuellen Wissensstand auf dem Gebiet des nassmechanischen
Dichtesortierens zu erfassen und ein mathematischen Modell zur verfahrens- und
maschinentechnischen Auslegung von Setzmaschinen zu entwickeln.
Einleitung
Das Nasssetzen ist
ein in der Grundstoffindustrie mindestens seit Agricola bekanntes Verfahren.
Ursprünglich in erster Linie für die Kohle- und Erzaufbereitung eingesetzt,
gewinnt es in jüngerer Zeit auch für die Abfallaufbereitung zunehmend an
Bedeutung. Bei diesem Übergang zu anderen Stoffsystemen wird offenkundig, dass
die vorhandenen Methoden zur verfahrenstechnischen Auslegung nicht anwendbar
bzw. nicht ausreichend sind. Das hat zusammen mit den neuen Möglichkeiten der
Simulation von Prozessen mittels Computer zur Folge, dass von verschiedenen
Gruppen an Diskreten Elemente-Modellierungen für die Grundvorgänge des Setzens
gearbeitet wird. Diese Modelle zielen vor allem darauf ab, Bewegungs- und
Schichtungsvorgänge zu erfassen und vorhersagbar zu machen. Trotz dieser viel
versprechenden Ansätze liegen bis heute keine Erkenntnisse vor, die eine
objektive verfahrenstechnische Auslegu
“Untersuchungen zur Optimierung der
Setzmaschinentechnik“
Abstract: Das
Dichtesortieren mit Nasssetzmaschinen ist ein seit Jahrhunderten bekanntes
Aufbereitungsverfahren. Wie andere Sortierverfahren auch, gewinnt das Nasssetzen
in den letzen Jahren in Zusammenhang mit der Abfallaufbereitung zunehmend an
Bedeutung. Der unzureichende Wissensstand über das nang von Setzmaschinen
ermöglichen.
Die Hersteller von
Setzmaschinen sind mit dem Problem konfrontiert, dass sie für ihr Produkt die
maschinen- und verfahrenstechnische Gewährleistung übernehmen müssen. Sie
benötigen eine Basis, welche die verfahrenstechnische Auslegungen für definierte
Aufgabenstellungen ermöglicht. Hierzu dienen i.d.R. Erfahrungen aus der Praxis
und Untersuchungsberichte, in denen z.B. dokumentiert ist, welchen Einfluss
verschiedene Parameter wie Partikelgröße, Partikelform, Dichte usw., auf das
verfahrenstechnische Ergebnis haben. Häufig sind die Aussagen in solchen
Unterlagen jedoch nur unzureichend quantifiziert, manchmal sogar nur qualitativ.
Erfahrung und fundierte Kenntnisse über die Hintergründe der
verfahrenstechnischen Prozesse ermöglichen es dem Fachmann aber trotzdem, eine
mehr oder weniger genaue quantitative Aussage über die Größe und Konfiguration
der auszulegenden Maschine zu machen. Fehlt allerdings ein gültiges
mathematisches Modell, dann besteht die Gefahr, dass unterschiedliche Fachleute,
trotz gleicher, aber interpretierbarer Informationen, zu unterschiedlichen
Ergebnissen gelangen. Ohne Modell sind neu hinzugewonnene Erkenntnisse nur
schwer zu integrieren. Das hat u.a. zur Folge, dass die Möglichkeiten
vorhandener Setzmaschinen nicht optimal genutzt und Weiter- bzw.
Neuentwicklungen nicht so gezielt betrieben werden können, wie dies auf Basis
einer brauchbaren mathematischen Beschreibung möglich wäre.
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Zielstellung des Projektes
Der unzureichende
Wissensstand über das nassmechanische Dichtesortieren und die zunehmende
Bedeutung dieses Verfahrens für die Abfalltrennung sind für das its Institut für
Technische Dokumentation, Schulung und Beratu??????Ð?ŸE???ng GmbH, die
Bauhaus-Universität Weimar und das iff Institut für Fertigteiltechnik und
Fertigbau Weimar e.V. Anlass zu einer vom Bundesministerium für Wirtschaft und
Technologie im Rahmen des Förderprogramms „Innovationskompetenz“ geförderten
Forschungsarbeit, welche die Optimierung der Setzmaschinentechnik und die
Anpassung an die neuen Einsatzgebiete zum Inhalt hat. Ziele sind die
Verbesserung der Trennergebnisse sowie Senkung der Investitions- und
Betriebskosten durch Veränderungen der Materialbewegungen.
Damit eine optimale
Abstimmung von Setzmaschinen auf die jeweilige Aufgabenstellung und eine
gezielte Weiterentwicklung ermöglicht werden, soll ein mathematisches Modell zur
Beschreibung des Nasssetzprozesses auf Basis theoretischer Betrachtungen und
empirischer Untersuchungen entwickelt werden.
Auf Basis
der im Projektverlauf gewonnenen Erkenntnisse soll eine optimierte Setzmaschine
zur nassmechanischen Sortierung von Stoffen nach ihren spezifischen Dichten
entwickelt werden. Ziele sind die Verbesserung der Trennergebnisse sowie die
Senkung der Investitions- und Betriebskosten durch Veränderungen der
Materialbewegungen.
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