Sieben und Siebmaschinen E-Book

Paul Schmidt

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2012

Seitenzahl: 184

Beschreibung

Nach der Gewinnung bzw. Erzeugung von mineralischen, synthetischen oder organischen Roh- und Zwischenprodukten liegt in den meisten Fällen ein Schüttgut mit Körnern unterschiedlicher Größe und Form vor. Für das Endprodukt wird durch Klassieren eine geforderte Korngrößenverteilung erreicht. Das einfachste mechanische Verfahren ist hier das Sieben. Auf der Grundlage aktueller Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sowie Konstruktions- und Betriebserfahrungen werden im vorliegenden Buch ausführlich die Grundlagen der Siebtechnik und deren verfahrenstechnische Anwendung bei Siebmaschinen und Siebanalysegeräten behandelt. Ingenieure und Verfahrenstechniker vieler Industriezweige, u.a. Chemie, Metall, Pharmazie, Farben, Kohle, Erz, Zement, Kalk, Gips, Dünge-, Nahrungs- und Futtermittel, finden in diesem Handbuch Anleitung und Unterstützung bei der Lösung ihrer 'Siebprobleme' und können sich über den neusten Entwicklungstand der Siebtechnik informieren.

Leseprobe

Contents

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Vorwort

1 Grundlagen des Siebens

1.1 Allgemeine Bemerkungen

1.2 Korngrößenverteilung und Trennschärfe

1.3 Anwendungsgebiete: Eine Übersicht

2 Theorie des Siebens

2.1 Rieselsiebung

2.2 Durchgangswahrscheinlichkeit

2.3 Der Siebvorgang als Reaktion erster Ordnung

2.4 Empirische Siebfunktionen

2.5 Dimensionsanalytische Behandlung des Siebvorganges

2.6 Wechselwirkung zwischen Korn und Siebmasche

2.7 Schräges Auftreffen auf die Siebfläche

2.8 Strömungssiebung

3 Siebmaschinen

3.1 Siebmaschinen mit indirekter Erregung des Siebes

3.2 Siebmaschinen mit direkter Erregung des Siebes

3.3 Siebmaschinen mit sich verformenden Siebflächen

3.4 Strömungssiebmaschinen

4 Siebung in der Praxis

4.1 Siebflächen

4.2 Mehrdeck-Siebmaschinen

4.3 Beispiele zur praktischen Siebung

4.4 Analysensiebung

5 Anhang

5.1 Literaturverzeichnis

5.2 Normenübersicht

5.3 Verwendete Formelzeichen

5.4 Glossar

Index

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Prof. em. Dr.-Ing. Paul Schmidt

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Richard-Wagner-Str. 17

D-09599 Freiberg

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Max-Planck-Str. 9

D-67454 Haßloch

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Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.ddb.de> abrufbar.

© 2003 WILEY-VCH Verlag

GmbH & Co. KGaA, Weinheim

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Print ISBN 9783527302079

Epdf ISBN 978-3-527-66101-5

Epub ISBN 978-3-527-66066-7

Mobi ISBN 978-3-527-66065-0

Vorwort

Mit einer Ausnahme werden die Grundoperationen der Verfahrenstechnik ausführlich in der Fachliteratur beschrieben: Über das Siebklassieren gibt es zwar viele, in Zeitschriften und Büchern verstreute Artikel, aber ein eigenes Fachbuch fehlt. Deshalb hat die Firma Rhewum GmbH in Remscheid vor etwa zehn Jahren eine Broschüre, die „Siebfibel“, veröffentlicht. Diese hat so großes Interesse gefunden, dass wir sie jetzt zu einem Fachbuch über Sieben erweitert haben. Behandelt wird das Sieben als Grundoperation mit den dazugehörigen Maschinen (Konstruktionen, Siebflächen und Betriebsweise). Verständlicherweise stehen Erzeugnisse der Firma Rhewum im Vordergrund; andere Produkte finden aber ebenfalls Berücksichtigung, da eine objektive Behandlung des Siebklassierens unser Ziel ist.

Unter Sieben versteht man allgemein das Trennen eines polydispersen Stoffes in zwei Fraktionen: größer und kleiner als die Trennkorngröße. Diesen Vorgang nennt man Klassieren. Sind die Fraktionen verschiedene Stoffe, spricht man von Sortieren. Der Begriff Nass-Siebung bezeichnet das Trennen von Feststoff in Flüssigkeit. Obwohl diese Vorgänge der Menschheit seit Jahrtausenden bekannt sind, existiert für das Siebklassieren bis heute keine abgeschlossene Theorie, da eine Vielzahl von Einflussgrößen erfasst werden muss. Deshalb wird das Auslegen einer Siebmaschine weit gehend empirisch vorgenommen. Zweifellos ist es aber sinnvoll, möglichst viel theoretisches Wissen einzubringen, um mit weniger Experimenten auskommen zu können.

In der Praxis erweist sich der Einfluss von Sekundäreffekten wie Feuchtigkeit, elektrostatische Ladung, Feinstgutgehalt, Kornform oder Trennschärfe oft als entscheidend für die Wahl einer Siebmaschine. Für die angestrebte optimale Siebung müssen alle Faktoren berücksichtigt werden. Meist stellt sich heraus, dass die wirtschaftlichste Siebung auch die optimale Siebung ist, wobei als Betriebsweise eine stetige Siebung angestrebt wird. Chargensiebung kommt nur noch für Analysensiebung in Frage. Trockensiebung ist immer die erste Wahl, sofern Nass-Siebung nicht zwingend vorgegeben ist; ähnlich verhält es sich mit mechanischer Siebung und Strömungssiebung.

Einsatzgebiete der Siebmaschinen sind die chemische, metallurgische und pharmazeutische Industrie sowie die Bereiche Düngemittel, Salze und Zucker, ferner Nahrungsmittel, Kunststoff- und Pigmentherstellung. Des weiteren zu nennen ist der Bereich der Steine und Erden mit seinen zahlreichen Zweigen (Kalk, Zement, Grund- und Weißputze usw.). Schließlich ist noch die Fein- und Mittelkornsiebung von Kohle und Erzen von Bedeutung.

Dieses Buch wendet sich in erster Linie an die gegenwärtigen und zukünftigen Kunden von Siebmaschinen, seien es Praktiker oder Ingenieure, aber auch an alle Fachkollegen und nicht zuletzt an Studenten der Verfahrenstechnik. Ich danke allen, die ihr Wissen und ihre Erfahrung eingebracht haben.

Kernen, im Frühjahr 2003

Prof. em. Dr.-Ing. Paul Schmidt

1

Grundlagen des Siebens

1.1 Allgemeine Bemerkungen

Zunächst sollen das Sieben und die Siebtechnik definiert und eingeordnet werden.

Nach der Gewinnung oder Erzeugung von mineralischen, synthetischen oder organischen Roh- und Zwischenprodukten liegt in den meisten Fällen ein Schüttgut mit Körnern unterschiedlicher Größe und Form vor. Zur weiteren Aufbereitung müssen diese Körnergemische in unterschiedliche Korngrößenbereiche oder -klassen getrennt werden. Dies erfolgt mithilfe von Klassierverfahren. Bei jedem Klassiervorgang erhält man zwei Kornfraktionen unterschiedlicher Größenverteilung, ein Grob- und ein Feingut. Erwünscht ist, dass sich alle Körner, die kleiner sind als die charakteristische „Trennkorngröße“ xT, im Feingut befinden, alle größeren im Grobgut.

Das einfachste mechanische Klassierverfahren ist das Sieben. Die Trennung erfolgt dabei durch häufig wiederholten, statistischen Vergleich der einzelnen Körner der Größe x mit Sieböffnungen der charakteristischen Größe w (Abbildung 1.1), wobei ein gleichzeitiger Siebguttransport auf meist bewegten Sieben erfolgt. Die potenzielle Energie des Siebgutes bewirkt bei der meist schwingenden oder rotierenden Siebbodenbewegung ein Durchfallen des Feingutes durch die Sieböffnungen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Korn durch die Sieböffnung fällt, ist um so größer, je kleiner das Verhältnis der Korngröße zur Weite der Sieböffnung ist. Wird das Korn annähernd so groß wie die Sieböffnung, kommt es zu Problemen. So können Grenzkörner (0,8 < < ) zu einer geringeren Siebleistung führen und schließlich Klemmkörner ( < < 1,2 ) die Sieböffnungen völlig blockieren. Bei der Siebung im Feinstkornbereich ( < 0,5 mm) kommt zusätzlich der Einfluss der Haftkraft ( ) des Kornes hinzu, die kleiner werden kann als dessen Massenkraft ( ).