Technische Lösungen für Hochleistungsmischer

Aschen, Stäube und sonstige Rückstände, die bei der Gewinnung und Weiterverarbeitung mineralischer Stoffe anfallen, sind längst kein reines Abfallprodukt mehr. Sie werden u.a. im Straßenbau und in der Baustoffindustrie vielfältig eingesetzt. Um sie gezielt zu behandeln, aufzubereiten und zu konditionieren kommen spezialisierte Mischer zum Einsatz. So können die Reststoffe je nach Auslegung des Mischprozesses und z.B. unter Zugabe von Wasser oder Additiven befeuchtet, verfestigt, gelaugt werden. Das Ergebnis sind (dauerhaft) deponiefähige, transportfertige oder aber weiter verwertbare Produkte wie Bindemittel und Granulate etc. Verbunden mit den oftmals sehr hohen Durchsätzen und starken Beanspruchungen der Mischer ist es umso wichtiger, robuste Praxislösungen zu realisieren, die detailliert auf die Anforderungen abgestimmt sind.

1 Entwicklung eines Promix-Durchlaufmischers

Für ein Kundenunternehmen aus der Grundstoffindustrie hat der Maschinenspezialist SEGLER einen Hochleistungsmischer entwickelt und gefertigt (Bild 1). Dieser einwellige, kontinuierlich arbeitende Mischer erzielt eine Förderleistung von 250 t/h und ist für den Dauerbetrieb ausgelegt (24 Stunden/365 Tage pro Jahr). Bei dem Mischgut handelt es sich um Kraftwerksasche und Abraum aus dem Tagebau. Unter Zugabe von Wasser und Zuschlagstoffen werden die Komponenten zu einem nichtstaubenden, deponierbaren Endprodukt verarbeitet. Somit wird eine Entlastung der Umwelt erreicht und eine sichere Entsorgung ermöglicht. Die SEGLER-Ingenieure haben bei der konstruktiven Ausgestaltung u.a. Wert auf eine hohe Verschleißbeständigkeit des Mischers, eine zuverlässige Antriebslösung und komfortable Inspektions-/Instandhaltungsmöglichkeiten gelegt.

Über zwei separate Einlaufstutzen werden die Komponenten dem Mischer kontinuierlich zugeführt. Die Spezialgeometrie der höhenverstellbaren Mischpaddel erzeugt im Zusammenspiel mit der hohen Umfangsgeschwindigkeit ein Wirbelbett. Wasser und weitere Zuschlagstoffe werden mittels einer mehrstufigen Dosiervorrichtung als Sprühnebel in das Wirbelbett eingedüst. Die Gesamtgeometrie des Mischers sichert somit eine optimale Vermischung der Materialien. Das Mischgut wird bis zum Einzelkorn in eine Flugbahn gebracht und zuverlässig befeuchtet. Das Ergebnis ist ein staubfreies Endprodukt ohne Nesterbildung bei gleichzeitig sehr kurzen Verweilzeiten. Über Auslaufstutzen und Auslaufschurre wird das Produkt im Anschluss einem Förderband zugeführt.

2 Hochwertig, solide und zuverlässig

Die Mischpaddel gewinnen einen effektiven und nachhaltigen Verschleißschutz durch eine vollflächige Schweißaufpanzerung mit einer Nano-Legierung. Diese enthält einen hohen Volumenanteil an Borkarbiden, die gleichmäßig in einer nanokristallinen Gefügestruktur auf Eisenbasis eingebettet sind. Ein präzises Aufpanzerungs-Verfahren mit hohem Automatisierungsgrad garantiert eine (kosten-) effiziente Fertigung, hohe Reproduzierbarkeit der Schweißungen und sehr geringe Aufmischung des Grundwerkstoffs. Bereits mit einer einzelnen Lage wird somit ein optimaler Verschleißschutz erzielt. Das Ergebnis ist höchste Abrasions- und Erosionsbeständigkeit, sowie eine verbesserte Schlagbiegefestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen ultraharten Auftragschweißungen. Dieses Vorgehen hat sich in der industriellen Anwendung vielfach bewährt (Bild 2). Eingeschweißte Flachschienen in das Mischergehäuse stellen eine weitere konstruktive Schutzmaßnahme dar. Hierdurch bildet sich gezielt eine vollflächige Auskleidung mit Mischprodukt in dem Mischer. Diese dauerhafte Schutzschicht erhöht die Lebensdauer des Gehäuses entscheidend.

Der Promix-Paddelmischer ist mit einem zuverlässig arbeitenden und an die Erfordernisse des Mischprozesses angepassten Antriebssystem ausgestattet. Dieses besteht aus einem Drehstrommotor mit einer Nennleistung von 200 kW, einer hydraulischen Anlaufkupplung, einem Industrie-Stirnradgetriebe und einer elastischen, durchschlagsicheren Klauenkupplung. Die Antriebselemente sind somit voneinander entkoppelt und können leicht ausgetauscht werden. Durch die hydraulische Anlaufkupplung werden im Betrieb auftretende Schwingungen und Stöße wirksam eingedämpft. Hiervon profitieren nicht nur Motor und Getriebe, sondern auch alle nachfolgenden Antriebselemente.

Der Mischer wurde in schwerer Industrieausführung realisiert. So ist das Mischergehäuse als stabile Stahlschweißkonstruktion mit zusätzlichen Streben extrem steif ausgeführt. Ebenso sind die Lagerschilde (mit der Aufnahme für die Wellenabdichtung und Lagerkonsole) mit aufgesetzten Rippen verstärkt. Die Hohlstahlwelle ruht auf einer Stehlagerkonstruktion. Die Position der Lager ist in allen Achsen über Justierschrauben komfortabel einstellbar, um so die Welle zum Dichtungsgehäuse auszurichten. Nachstellbare Stopfbuchsen dichten die Mischwellendurchgänge solide ab. Wellenschonhülsen mit drallfrei feingeschliffenen, hart beschichteten Laufflächen verhindern zudem einen Verschleiß der Wellenzapfen und erhöhen somit die Laufzeit der Mischwelle.

Vier großzügige Revisionsöffnungen ermöglichen eine genaue Inspektion, gründliche Reinigung und einfache Wartung. Sie sind mit Sicherheitsschalter und Schnellspanner ausgestattet, zuverlässig mit einer Profildichtung abgedichtet und solide ausgesteift. Die angeflanschten Lagerendschilde können bei Bedarf abgenommen werden, die Welle ist somit leicht austauschbar. Dadurch dass die Mischwerkzeuge mittels C-Profile auf die Welle geschraubt sind, ist ein Wechsel mit nur minimalen Unterbrechungen des Mischprozesses möglich.

Je nach Mischaufgabe und Anforderungen werden SEGLER Promix-Mischer in unterschiedlichsten Ausführungen konstruiert und gefertigt. So kommen u.a. massive Hohlstahl-Kernwellen in edelstahlplattierter Ausführung zum Einsatz, ebenso wie Duplexstähle, Schleißschalen und unterschiedlichste Aufpanzerungsverfahren. Auch Zusatzfunktionen wie Temperieren, Coaten, Deagglomerieren oder Trocknen können von den Promix-Mischern geleistet werden. Neben kontinuierlich arbeitenden Mischern realisiert SEGLER zudem ein- und mehrwellige batch-Mischer für den weltweiten Markt. Bei Bedarf werden speziell angepasste Dosier-, Absperr- und Austragsvorrichtungen mitgeliefert.

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