Optimierung • Optimization

Direkt erregte Siebmaschinen für Düngemittel

Die Firma Agropolychim AD, einer der führenden Hersteller von Stickstoff-Düngemitteln in Südosteuropa und Phosphor-Düngemitteln auf der Balkanhalbinsel, stand vor der Aufgabe, eine in die Jahre gekommene Siebmaschine zu modernisieren und die Produktqualität heutigen Standards anzupassen. Vorgabe war, die Aufgabeleistung von 100 t/h beizubehalten und gleichzeitig den Trennschritt zur Klumpentrennung von 10 mm auf 5 mm zu ändern. Zudem sollte künftig durch die Siebung bei 1 mm eine Entstaubung von Düngemitteln erreicht werden.

E‌in Umbau der vorhandenen Stahlbetonträger war nur in sehr begrenztem Umfang möglich und musste bei der Konstruktion der neuen Maschine berücksichtigt werden. Der Düngemittelhersteller entschied sich für eine maßgeschneiderte flexible Lösung des Remscheider Unternehmens, die angesichts der Tatsache, dass die Montage unter dem Gebäudedach erfolgte und neben der Höhenbegrenzung die Einlauf- und Auslaufanschlüsse sowie der Platzbedarf zu berücksichtigen waren, die einzig mögliche Lösung darstellte. Die RHEWUM-Experten besuchten Agropolychim AD im bulgarischen Devnya, um eine Analyse der installierten Maschine vorzunehmen, die verfügbare Fläche zu prüfen sowie die Anschlussmaße der neuen Maschine festzulegen. Die verfügbare Höhe für die Siebmaschine war auf 2,8 m begrenzt. Deshalb wurden die  Verteil- und Auslaufschurren speziell konstruiert und zwischen den Betondecken integriert. 

Düngemitteltypen

Agropolychim AD produziert eine breite Palette von Düngemitteln, darunter:

Ammoniumnitrat

Harnstoff-Ammoniumnitrat

Harnstoff-Ammoniumnitrat mit Schwefel

Harnstoff, Tripelsuperphosphat

Monoammoniumphosphat

Diammoniumphosphat

NP- sowie

NPK-Dünger

Diese Düngemittelvarianten werden in verschiedenen Granulations-, Prill- und Verdichtungsverfahren hergestellt. Die jährliche Produktionskapazität von Agroplychim AD beträgt:

400 000 t Ammoniumnitrat bzw. 800 000 t Harnstoff-Ammoniumnitrat

300 000 t Mono-/Diammoniumphosphat bzw. 330 000 t Tripelsuperphosphat

Neben der eigenen Produktion bezieht das Unternehmen von seinen Partnern jährlich rund 300 000 t Stickstoff und Phosphor sowie Mono-/Di-Komponenten und Volldünger. Alle diese Düngemitteltypen sollten mit nur einer Siebmaschine gesiebt werden. Daher wurde dem Kunden die äußerst flexible, direkt erregte Siebmaschine vom Typ WAF vorgeschlagen, um so die verschiedenen Siebaufgaben zu bewältigen und unnötige Kosten für zusätzliche Anlagen einzusparen. 

Entscheidung für die RHEWUM-WAF-Siebmaschine

Die Siebmaschine vom Typ WAF ist eine Kombination aus direkt erregtem Sieb und linear bewegter Schwingförderrinne. Dieses Entstaubungssieb zeichnet sich durch kurze Stillstandszeiten, geringen Platzbedarf sowie eine schnelle und einfache Wartung aus. Zudem ermöglicht es einen höchstmöglichen Durchsatz bei maximaler Ausbringung und gegebener Reinheit – die perfekte Kombination für das Entstauben von Düngemitteln. Im Fein- und Feinstkornbereich werden wesentlich bessere Trennergebnisse erzielt.

Die Linearbewegung wird von zwei gegenläufigen Unwuchtmotoren erzeugt und stellt den Transport des Düngers sicher. Die zusätzliche direkte Erregung des Siebgewebes verhindert das Verstopfen des Siebbelags durch Steckkorn. Diese Kombination aus Antrieb und Erregung ermöglicht es, schwer siebbares Material, das normalerweise nicht auf Linearschwingern getrennt werden kann, präzise und mit hohem Durchsatz zu klassieren. Darüber hinaus bewirkt der automatische Selbstreinigungszyklus mit hohen Beschleunigungen von bis zu 15 g, dass das Siebgewebe auch bei klebrigen Materialien frei bleibt.

Das Erreichen hoher Produktreinheiten von mindestens 85 % in allen wichtigen Fraktionen – insbesondere bei hochwertigen Fraktionen – war ein weiterer Grund, der für das Sieb der Bauart WAF sprach. Das Sieben von Feinmaterialien mit hohem Wirkungsgrad und Durchsatz erfordert eine genaue Abstimmung aller Maschinenteile. Dies ist nur mit präzise arbeitenden, qualitativ hochwertigen Anlagen möglich. Die Einstellung der Amplitude muss für jedes Siebdeck individuell erfolgen, um für jede Fraktion einen optimalen Siebprozess zu gewährleisten.

Der Auftraggeber entschied sich auch aus einem anderen wichtigen Grund für die RHEWUM-Siebmaschinen: Die Nachrüstung der Siebanlage kann am selben Aufstellungsort erfolgen, um so die Baukosten auf ein wirtschaftlich vertretbares Maß zu halten. Dadurch wird die WAF den Projektanforderungen an Siebreinheit und Ausbringung gerecht und stellt einen störungsfreien und zuverlässigen Siebprozess sicher.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sieben mit einer geringeren Anzahl größerer Motoren zeichnen sich die direkt erregten Siebe von RHEWUM aufgrund der höheren Zahl von Kleinantrieben durch hohe Zuverlässigkeit aus. Für die Ein- und Auslaufhälften der einzelnen Siebdecks können eine individuelle Amplitude und ein selbstreinigendes Intervall eingestellt werden, um den Wirkungsgrad für jede Fraktion zu maximieren.  Die Schwingungsübertragung in das Siebgewebe erfolgt durch die Hochgeschwindigkeitsbewegung einer quer gelagerten Schlagleiste, die unter dem Siebgewebe angebracht ist. Dabei wird die Geschwindigkeit des Materials auf dem Sieb durch die Neigung des Siebdecks bestimmt. Außerhalb des Siebgehäuses arbeiten robuste elektromagnetische Antriebe, welche die hochfrequenten Schwingungen über Schlagleisten direkt in das Siebgewebe übertragen. Durch die Elektromagnete werden auf dem Siebgewebe Beschleunigungen von bis zu 15 g erreicht. Diese hohen Beschleunigungen ermöglichen selbst das Klassieren klebriger Materialen. Über eine elektronische Steuerung der Schwingköpfe ist die Leistung der Elektromagnete während des Betriebs stufenlos regelbar, so dass die Schwingungsamplitude auch bei sich ändernden Materialien perfekt angepasst werden kann.

Jedes Siebgewebe kann, unabhängig von den übrigen Geweben, einzeln ausgetauscht werden. Dies ist sehr nützlich, da der Verschleiß der Siebgewebe individuelle Wartungsintervalle zur Folge haben kann. Die Siebgewebe werden durch Spannleisten mit nur vier Spannmuttern gespannt. Zwischen den Spannleisten und Spannmuttern sind Tellerfederpakete installiert, um eine höhere Flexibilität und eine Selbstspannung des Siebgewebes im Verschleißfall zu erreichen. Eine Schutzhülse hält den Staub von den Schrauben fern und ermöglicht einen einfachen Austausch. Insgesamt sind nur vier Siebgewebe installiert, die jeweils innerhalb von nur 5 bis 10 Minuten ausgetauscht werden können.

Versuche

Bei der Planung und Optimierung von Produktionsanlagen ist die Durchführung von Versuchen heutzutage unumgänglich – trotz aller Neuentwicklungen auf diesem Gebiet. Die RHEWUM-Prüfeinrichtungen ermöglichen den Vergleich der Laborergebnisse mit den jeweiligen Produktdaten. Diese Ergebnisse spielen eine wichtige Rolle im Konstruktionsprozess der jeweiligen Maschine und garantieren den späteren Erfolg in der Produktion.

Das Sieb wird mit 100 t/h granuliertem Dünger mit einer Schüttdichte von 0,92 t/m³ beschickt. Der Wassergehalt des Siebgutes beträgt maximal 1,0 %Gew. Aufgrund der räumlichen Beschränkungen in der Betriebsstätte des Kunden wurde zur Optimierung des Siebbereichs eine WAF-Siebmaschine mit ähnlichem Material getestet.

Es wurden mehrere Gewebearten getestet, um für den Kunden die beste Lösung zu finden. Während quadratische Maschen eine leichte Verstopfung aufwiesen, war der Test von rechtwinkligen Maschen erfolgreich. Grund für die Verstopfung war die hohe spezifische Belastung in der Kompaktmaschine. Die hohe Materialschicht drückte die runden Körner in die Quadratöffnungen, die in der Folge verstopften. Dies war bei rechtwinkligen Maschen nicht der Fall. Bild 6 und Bild 7 zeigen die unterschiedliche Verstopfung quadratischer und rechtwinkliger Maschen.

Ausblick

Nach den überzeugenden Prüfergebnissen in der RHEWUM-Versuchsanlage wird die Siebmaschine vom Typ WAF im Agropolychim-Werk in Devnya den hohen Grad ihrer Eignung für die Düngersiebung unter Beweis stellen. Die von RHEWUM durchgeführten Tests zeigen, dass die Kundenanforderungen im Hinblick auf Reinheit und Ausbringung erreicht und möglicherweise übertroffen werden.

Durch die hohe Produktqualität, die mit den RHEWUM-WAF-Sieben erreicht wird, sind diese Maschinen die perfekte Lösung für die Anforderungen der modernen Düngemittelindustrie an die Siebklassierung unterschiedlicher Produkte. Die Siebmaschinen können den Erfolg der Kunden unterstützen, indem diese verlässliche Prozessgarantien hinsichtlich Produkt-ausbringung und -reinheit erhalten und auf die Maschinenzuverlässigkeit auch in räumlich begrenzten Bereichen bauen können.

Zusammenfassung

In enger Zusammenarbeit mit seinem Kunden übernahm RHEWUM die Konstruktion, Lieferung und Inbetriebnahme einer hocheffizienten und flexiblen Siebmaschine zum Entstauben verschiedener Düngemittelarten bei hohen Kapazitäten.

Die Wahl fiel auf die Bauart WAF aufgrund der guten Erfahrungen, die verschiedene Düngemittelwerke mit diesen Maschinen gemacht hatten. Das Upscaling der Testergebnisse zeigt, dass die Mindestabmessungen des gewählten Siebes 1750 mm und 3250 mm (B x L) betragen müssen. Zur Sicherstellung der gewünschten Prozessqualität und eines Durchsatzes von 100 t/h sind zwei Siebdecks erforderlich. Somit fiel die Entscheidung für den Einsatz einer WAF 175 x 325/2.

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