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Abbildung 30: Durchgangskennlinien der Durchlaufmahlung mit Kugeln, s = 1,0 cm 5.2 Versuchsauswertung der Durchlaufmahlung 5.2.3 Spezifische Oberflächen der Cylpebse- und Kugelmahlung - 61 5.2.3 Spezifische Oberflächen der Cylpebse -und Kugelmahlung Für die Bestimmung der spezifischen Oberflächen standen bei den Durchlaufmahlungen ausreichende Produktmengen zur Verfügung. Deshalb konnte von jedem Produkt die spezifische Oberfläche mittels PC-Blaine-Star ermittelt werden. Von jedem Versuch wurden mindestens zwei Proben mit konstantem Durchsatz analysiert. Die Protokolle zur Bestimmung der Spezifischen Oberfläche sind im Anhang VIII zusammengefasst. Die gemittelten Werte sind in Abb. 31 dargestellt. Es wird deutlich, dass bei allen Durchgängen mit jedem weiteren Durchlauf die spezifischen Oberflächen ansteigen. Der Oberflächenzuwachs ist bei den Kugelmahlungen (gelb und grün) größer als bei den Mahlungen mit Cylpebsen. Der für deutsche Normzemente untere BLAIN-Wert von etwa zwischen 3100 cm²/g [13] wird bei der Kugelmahlung bereits im zweiten Durchlauf überschritten (Abb. 31). Zum Erreichen dieses BLAIN-Wertes ist bei der Cylpebsemahlung ein weiterer Durchlauf nötig. Bei den Kugel- und Cylpebsemahlungen mit der kleineren Spaltweite s = 1,0 cm wurden ebenfalls größere Anstiege der spezifischen Oberfläche verzeichnet. Es zeigt sich, dass Produkte mit ähnlichen Korngrößenverteilungen auch ähnliche Spezifische Oberflächen besitzen, z.B. im 2. Durchgang der dritte und im Durchgang 1 der vierte Versuch. Weiterhin wird bestätigt, dass die Feinheit des Produkts V3 der Kugelmahlung aus dem ersten Durchgang und dritten Durchlauf (gelb) schon im zweiten Durchlauf des ersten Durchgangs (grün) erreicht wird. Die Kornform in Abhängigkeit von der Mahlkörper- bzw. Beanspruchungsart und deren Einfluss auf die spezifischer Oberfläche wurde nicht untersucht. Mit Hilfe der Ergebnisse aus den Untersuchungen der spezifischen Oberflächen können die Korngrößenanalysen bestätigt und untermauert werden.
Abbildung 31: Spezifische Oberflächen der Durchlaufmahlungen 5 Versuchsauswertung und Diskussion der Ergebnisse 5.3 Agglomeratbildung - 62 5.3 Agglomeratbildung Im Gegensatz zur Kreislaufmahlung ist weder bei der Durchlaufmahlung noch bei der Chargenmahlung eine Sichtung des Mahlproduktes in den Prozess integriert. Ziel der Produktsichtung ist das Trennen von Produktmengenströmen in meist zwei Kornklassen. In der geschlossenen Kreislaufmahlung wird das der Anlage zugeführte Frischgut mit dem Grobgut-Rücklauf aus dem Klassierer vereinigt und auf die Mühle gegeben. Das Produkt gelangt zum Klassierer, der das noch nicht ausreichend vermahlene Gut und die entstandenen Agglomerate als Grobgut zur Mühle zurückverweist und das Feingut als Produkt der Kreislaufmahlung austrägt. Im Chargen- und Durchlaufbetrieb erfolgt aber keine Klassierung, wodurch die grobe Kornklasse im Produkt verbleibt. Mittels Stereomikroskop wurde das Produkt des zweiten Durchlaufs der Cylpebsemahlung mit s = 1,5 cm untersucht. Das Material wurde vor dem Betrachten bei 125 µm abgesiebt, um die groben Partikel deutlicher sichtbar zu machen. In Abbildung 32a sind Unterschiede im Habitus und Farbe der Partikel erkennbar. Im Gegensatz zum eher dunkleren, kubischen Frischgut besitzen die Agglomerate des Feingutes eine hellere, mehr plattige Erscheinungsform (siehe Abb. 32b).
32a)
32b) Untersuchungen zur Agglomeratbildung in Abhängigkeit von der Betriebsweise der Mühle bzw. von der Mahlkörperart wurden nicht vorgenommen. Es können jedoch diesbezüglich Vermutungen für die Chargenmahlung aufgestellt werden. Abbildung 33 zeigt die Verteilungsdichtefunktionen der Chargenmahlungen nach vier Stunden Mahldauer. Nach dieser Beanspruchungsdauer ist damit zu rechnen, dass sowohl bei der Kugel- als auch bei der Cylpebsemahlung kein „Frisch“Gut mehr vorhanden ist. Außerdem wurde eine Zunahme der zuvor minimierten Anteile dieser Kornfraktion mit steigender Mahldauer registriert. Die groben 5 Versuchsauswertung und Diskussion der Ergebnisse 5.3 Agglomeratbildung - 63 Partikel der Produkte können demzufolge den Agglomeraten zugeordnet werden. Die Chargenmahlung mit Cylpebsen besitzt im grün markierten Korngrößenbereich der Abb. 33 zwischen 90 µm und 200 µm deutlich höhere Korngrößenanteile als die Chargenmahlung mit Kugeln. Laut HUSEMANN [10] müsste bei der Cylpebsemahlung die Neigung zur Agglomeration gemindert werden. Die im Durchschnitt größeren Mahlkörper der verwendeten Cylpebse-Gattierung, scheinen in den eigenen Versuchen jedoch eher die Agglomeration zu begünstigen. Chargenmahlung Kugel-Cylpebse-Beziehung, t=4,0
0.010 0.1 1 10 100 1000 10000 Korngröße x / µm Abbildung
33: Verteilungsdichtefunktion von CmK 4,0 und CmC 4,0 |