Beitrag zur Modellierung der Zerkleinerung in Gutbettwalzenmühlen

Gutbettwalzenmühlen werden aufgrund ihrer ökonomischen und ökologischen Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Mahlaggregaten wie den Kugelmühlen vermehrt in Aufbereitungsanlagen in aller Welt eingesetzt. Für die Auslegung von Neuanlagen oder Kapazitätserweiterungen gibt es aufgrund des hohen Investitionsvolumens intensive Vorstudien, bei denen zunehmend Flowsheet Simulationsprogramme zum Einsatz kommen. Derartige Programme arbeiten intern mit Modellen, deren mathematische Algorithmen bislang nicht alle Effekte der Gutbettzerkleinerung vollständig abbilden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene grundlegende Untersuchungen zur Gutbettzerkleinerung durchgeführt, um zunächst wesentliche Effekte zu charakteri-sieren. Dabei wurde ein Datenpool durch Versuche auf Stempelpressen, halbtechnischen und industriellen Gutbettwalzenmühlen erzeugt. Neben bereits bekannten Effekten konnten die axiale Feinheitsverteilung sowie der Mahlspalteinfluss beim Scale Up als wichtige Einflussparameter identifiziert werden. Auf Basis der Erkenntnisse wurde ein mathematisch/physikalischer Rechenansatz entwickelt. Das Modell nach Schönert/Liu konnte dabei auf eine dreidimensionale Populationsbilanz (Energie - Walzenlänge - Korngröße) mit überlagerten Spaltein-fluss erweitert werden. Die Verifikation des Modells zeigt hohe Genauigkeiten im Rahmen der Fehlerdefinition von bis zu 91 %. Die mit diesem Modell gerechneten Simulationsergebnisse bedürfen aufgrund der Abweichung von einer hundertprozentigen Genauigkeit nach derzeitigem Stand weiter einer ingenieurstechnischen Wertung der Ergebnisse. Dies steht aber in keinem Widerspruch mit der grundsätzlichen Funktionsweise des Modells.