Schroterei

Grundlagen der Zerkleinerung

• Prozess Zerkleinern
  • definierte Partikelgrößen und -verteilungen
  • Vergrößerung der Oberfläche zur Beschleunigung von Reaktionen
  • Aufschließen von heterogenen Stoffen
• Beanspruchung
  • Walzenmühlen: Druck und Scherung
  • Hammermühlen: Prall

Läuterbottich- und Maischefilterschrot

Fraktion	Drahtstärke sD [mm]	Maschenweite sM [mm]	LB [%]	MF [%]
Spelzen	0,31	1,270	18	0,6
Grobgrieß	0,26	1,010	8	0,9
Feingrieß I	0,15	0,547	35	7,0
Feingrieß II	0,07	0,253	21	14,3
Mehl	0,04	0,152	7	12,0
Pudermehl	Boden		11	65,2

Die Anzahl der Maschen N pro cm³ berechnet sich mit Hilfe der Drahtstärke und der Maschenweite.

(1)

\begin{align} N = \frac{100~mm^3}{(s_M + s_D)^2} \end{align}

Walzenmühlen

• Beanspruchung bei Walzenmühlen
  • glatte Walzen ohne Voreilung = Druckkräfte
  • glatte Walzen mit Voreilung = Druck- und Scherkräfte
  • Geriffelte Walzen mit Voreilung = Druck-, Scher- und Schneidkräfte

Grundprinzip

• Einflussgrößen
  • Walzenpaaranordnung → 2/4/5/6-Walzenmühle mit/ohne Siebe
  • Mahlspaltweite
  • Walzendurchmesser
  • Druchsatz
  • Siebbespannung
  • Walzenoberfläche
    • glatt → mehr Mehl
    • Riffelwalzen → Grieß
    • Riffel S/S → Grieß
    • Riffel R/R → Mehl (Spelzen)
  • Differenzdrehzahl → geringe Differenz: Quetschen (Mehl); hohe Differenz: Schneiden (Grieß)

Walzenriffelstellung

• Schneidewinkel 25-30°
• Rückenwinkel 50-70°
• Drall der Walzen 8-18 %

Hammermühle

• Einstellmöglichkeiten
  • Anzahl, Länge der Hämmer
  • Maschenweite des Siebes
  • Rotationsgeschwindigkeit und Richtung
  • Zufuhrgeschwindigkeit Malz
• Einmaischen: Malzrumpf → Hammermühle → Vormaischer → Maischgefäß

Leistung Schrotmühle

Die Leistung L_SM (t/h) einer Schrotmühle lässt sich über die Schüttung S (kg/Sud) und die Einmaischdauer/Schrotdauer τ_SM berechnen.

(2)

\begin{align} L_{SM} = \frac{S}{\tau_{SM}} \cdot \frac{60~min/h}{1000~kg/t} \end{align}

Schrotungsarten

Trockenschrotung

• Zwei-, Vier-, Fünf-, Sechswalzenmühlen
• Einmaischen: Malzrumpf → Walzenmühle → Schrotrumpf → Vormaischer → Maischegefäß

Nassschrotung

• Malz vor Schrotung 20-30 min geweicht (Spelzen Wasseraufnahem → elastisch)
• Weichkonditionierung: kurze Zeit im Konditionierschacht mit warmen Wasser im Durchlauf
• Einmaischen: Malzrumpf → Konditionierungsschacht → Quetschwalzen → Maischepumpe → Maischegefäß

Schrotrumpfvolumen

Das Bruttovolumen V_SR (m³) des Schrotrumpfes errechnet sich aus der Malzschüttung S (kg), dem Korrekturfaktor f_SR (Totraum im Schrotrumpf + 10 %) und der Dichte des Schrotes ρ_S (kg/m³).

(3)

\begin{align} V_{SR} = \frac{S \cdot f_{SR}}{\rho_{S}} \end{align}

Massendurchsatz einer Walzenmühle

Bei gleicher Umlaufgeschwindigkeit beider Walzen kann der Massendurchsatz m (kg/h) als Produkt des Korrekturfaktors für den Feststofffüllungsgrad f_SM, die Spaltweite s (m), der Walzenlänge L (m), der Umfangsgeschwindigkeit w (m/s) und der Dichte des Zerkleinerungsgutes ρ_G (kg/m³) ausgedrückt werden.

(4)

\begin{align} \dot{m}_{SM} = f_{SM} \cdot s \cdot L \cdot w \cdot \rho_G \cdot 3600~s/h \end{align}

Die Umfangsgeschwindigkeit errechnet sich mit Hilfe des Walzendurchmessers d_W (m) und der Drehzahl n (1/min)

(5)

\begin{align} w = \frac{\pi \cdot d_W \cdot n}{60~s/min} \end{align}

Unter Berücksichtigung der Voreilung kann man vereinfacht sagen, dass gilt:

(6)

\begin{align} w = \frac{\pi}{2 \cdot 60} \cdot \left( d_{W1} \cdot n_1 + d_{W2} \cdot n_2 \right) \end{align}

Aufstellung, Betrieb und Kontrolle

• Aufstellung erschütterungsfrei und waagerecht
• Walzen in Längsachsenrichtung parallel stehen
• Walzenabstand wichtig für Schrotergebnis
• Drehzahl der Walzen
• Durchmesser und Riffelung der Walzen
• Auslauf der Mühle
• Zustand der Siebsätze
• Zuführung des Malzes zu den Walzen