Der Durchsatz eines Vibrationssiebs allein beschreibt noch nicht die Qualität der Trennung. Bei Calcit, Quarzsand oder trockenen Mineralstoffen ist entscheidend, welcher Anteil des Materials unterhalb der Zielkorngröße den richtigen Austrag erreicht. Aufgabe, Siebdurchgang und Siebüberlauf müssen anhand derselben Trenngröße bewertet werden. In diesem Beitrag bezeichnet der Wirkungsgrad das Ausbringen des Feinkorns aus der Aufgabe in den Siebdurchgang. Durchsatz, Produktreinheit und Trennleistung werden dadurch getrennt erkennbar.
Zuerst Trenngröße und Abnahmekriterien festlegen
Wird beispielsweise ein Prüfsieb mit 1 mm gewählt, ist in jeder Probe der Trockenmassenanteil unterhalb dieser Größe zu bestimmen. Die nominale Maschenweite der Maschine und ihr tatsächliches Trennverhalten sind unterschiedliche Größen. Kornform, Grenzkornanteil und Betriebsbedingungen können das Ergebnis beeinflussen. Jede Etage eines mehrstöckigen Feinsiebs ist mit ihren eigenen Ein- und Austrägen zu betrachten; die gesamte Anlagenaufgabe entspricht nicht der Aufgabe jeder Etage. Bei einer engen Produktfraktion sind Unterkorn und Überkorn getrennt auszuweisen.
Vergleichbare Proben auf Trockenmassenbasis verwenden
Die Proben aus Aufgabe und beiden Austrägen müssen denselben stabilen Betriebszeitraum repräsentieren. Eine Handvoll Material von der Oberfläche einer Halde bildet möglicherweise nicht den gesamten Stoffstrom ab. Der Probenahmeplan ist mit der Qualitätssicherung festzulegen; Durchsatz, Feuchte, Maschenweite und Betriebseinstellungen sind zu dokumentieren. Die Korngrößenverteilungen müssen mit derselben Labormethode bestimmt werden. Vergleichen Sie trockene Feststoffströme statt feuchter Tonnagen mit unterschiedlichen Wassergehalten. Entstaubung oder weitere Nebenströme sind in der Bilanz zu berücksichtigen; ein nicht gemessener Strom ist nicht null.
Eine Untersuchung der Universität Kapstadt bewertete Produkte der nassen Feinsiebung mittels Korngrößenanalyse und Massenbilanzen. Die folgenden Zahlen sind ein eigenständiges Rechenbeispiel und keine Ergebnisse dieser Studie.
Massenbilanz und Formel für den Siebwirkungsgrad
F, U und O bezeichnen die trockenen Feststoffströme von Aufgabe, Siebdurchgang und Siebüberlauf. f, u und o sind ihre jeweiligen Massenanteile unterhalb der Kontrollkorngröße. Prozentwerte werden für die Rechnung in Dezimalanteile umgewandelt. Im stationären Zustand ohne Anreicherung oder Nebenströme gilt F = U + O. Die Feinkornbilanz lautet F × f = U × u + O × o. Beide Gleichungen zeigen, ob die Messwerte miteinander vereinbar sind.
Für das Feinkornausbringen lautet der Siebwirkungsgrad E = (U × u) / (F × f) × 100. Die Produktreinheit beträgt dagegen lediglich u × 100. U/F ist der gesamte Massenanteil der Aufgabe, der in den Siebdurchgang gelangt, und nicht unmittelbar der Siebwirkungsgrad. Enthält die Aufgabe kein Material unterhalb der Zielkorngröße, ist diese Formel nicht anwendbar. Für das Grobprodukt kann ein eigenes Ausbringen definiert werden. Der Bericht muss die verwendete Definition nennen.
Rechenbeispiel: Hohe Reinheit bedeutet nicht vollständiges Ausbringen
Die folgenden Werte sind beispielhaft und keine Kapazitäts- oder Leistungszusage für eine Metkan Maschine. Angenommen werden eine Kontrollkorngröße von 1 mm, eine Aufgabe von 50 t/h und ein Feinkornanteil von 60%. Der Siebdurchgang betrage 27 t/h mit 98% Feinkorn. Ohne Nebenstrom ergibt sich ein Siebüberlauf von 23 t/h.
| Stoffstrom | Trockenfeststoffstrom (t/h) | Unter 1 mm (%) | Menge unter 1 mm (t/h) |
|---|---|---|---|
| Aufgabe (F) | 50 | 60 | 30 |
| Siebdurchgang (U) | 27 | 98 | 26,46 |
| Siebüberlauf (O) | 23 | 15,39 | 3,54 |
Die Aufgabe enthält 50 × 0,60 = 30 t/h Feinkorn; im Siebdurchgang werden 27 × 0,98 = 26,46 t/h gewonnen. Der Wirkungsgrad beträgt 26,46 / 30 × 100 = 88,2%. Eine Reinheit von 98% bei einem Ausbringen von 88,2% ist kein Widerspruch: 3,54 t/h Feinkorn verbleiben im Siebüberlauf. Dessen Feinkornanteil beträgt etwa 15,39%. Deshalb reicht es nicht, nur das scheinbar saubere Durchgangsprodukt zu betrachten.
Wie wird aus dem Ergebnis eine Betriebsentscheidung?
Wenn die Bilanz nicht aufgeht, sind zunächst Probenahme, Feuchtekorrektur und Durchsatzmessung zu prüfen. Bei einer stimmigen Bilanz werden Bedingungen mit höheren Feinkornverlusten verglichen: Sind Aufgabe über die Breite, Schichthöhe, Verstopfung, Siebgewebeschäden und Grenzkornanteil vergleichbar? Mehrere gleichzeitige Änderungen verdecken Ursache und Wirkung. Ändern Sie in Vergleichsversuchen jeweils eine Variable und wiederholen Sie die Produktanalyse. Zulässige Schwingungs- und mechanische Einstellungen sind der Maschinendokumentation zu entnehmen; diese Rechnung allein bestimmt weder Motor noch Amplitude.
Auch die Untersuchung von Turan und Hacıfazlıoğlu zur Feinsiebung von Quarz zeigt Einflüsse von Feuchte und Siebfläche. Die dort gemessenen Wirkungsgrade sind nicht unmittelbar auf andere Maschinen, Materialien oder Anlagenmaßstäbe übertragbar.
Welche Daten gehören in Angebot und Abnahmeprüfung?
Für ein Siebprojekt sind neben dem Zieldurchsatz die Kornverteilungsgrenzen jedes Produkts, der erwartete Feuchtebereich und die Probenahmemethode schriftlich festzulegen. Trockendurchsatz, Reinheit der Zielfraktion und Ausbringen sind je Etage gemeinsam zu dokumentieren. Bei einem Rücklauf wird dessen Verhältnis zur Frischaufgabe separat verfolgt. Abnahmekriterien dürfen nicht allein aus Katalogkapazität oder einem Wirkungsgrad bestehen. Material, Betriebsbedingungen und Messdefinition müssen eindeutig sein.
Übermitteln Sie Metkan Ihre Aufgabeanalyse, Zielproduktfraktionen und vorhandene Anlagenanordnung, um den Siebumfang festzulegen. Die folgenden Produkt- und Anlagenseiten bieten einen Einstieg, um die Rolle der Ausrüstung im Prozess gemeinsam zu bewerten.
Quellen und Berechnungshinweis
Die Berechnung ist ein eigenständiges Beispiel auf Basis der Massenerhaltung. Die Quellen stützen Methode und Einflussgrößen; sie stellen weder einen Kundentest noch eine Produktgarantie dar.
