Es ist eine schrumpfende Welt: Schnellere Transportmittel, sofortige Internetinformationen und unmittelbare Kommunikation machen unseren riesigen Planeten in jeder Hinsicht viel kleiner und anspruchsvoller als früher. In der heutigen Fertigungswelt stellen Unternehmen auch viel höhere Anforderungen an ihre Verarbeitungsanlagen. Konkret suchen Unternehmen nach Wettbewerbsvorteilen durch verbesserte Produkteigenschaften, höhere Prozesseffizienz und geringeren Energieverbrauch. In Bezug auf die Partikelreduzierung erreicht der Gran-U-Lizer™ all diese Ziele.
Warum die Partikelgleichmäßigkeit maximieren?
Bei vielen Anwendungen zur Partikelreduzierung besteht das wichtigste Ziel darin, die Partikelgleichmäßigkeit zu maximieren. Nehmen wir zum Beispiel Kaffee. In den Vereinigten Staaten wird Kaffee in der Regel gemahlen, um eine maximale Ausbeute in einem Größenbereich von 16 x 40 U.S. Mesh (1170 bis 590 Mikrometer) mit minimalen „Feinanteilen“ (in diesem Fall die Partikel unter 40 Mesh) zu erzielen. Nach dem Mahlen wird der Kaffee nicht klassifiziert; Vielmehr geht es direkt in die Verpackung. Diese Art von optimiertem Prozess erfordert sowohl die Gleichmäßigkeit des Präzisionsschliffs als auch die ultimative Produktkonsistenz. Variiert der Mahlgrad oder entstehen zusätzliche „Feinanteile“ (oder Staub), extrahiert der Kaffee während des Brühvorgangs. Diese Überextraktion erhöht die Bitterkeit des Kaffees – eine Eigenschaft, die alle Kaffeeproduzenten zu minimieren versuchen. Bei anderen Anwendungen zur Partikelreduzierung müssen strenge Anforderungen an die Partikelgröße erfüllt werden, weshalb eine Produktklassifizierung erforderlich ist. Wenn dies der Fall ist, werden „Bußgelder“ oft weggeworfen, wiederaufbereitet oder auf einem Sekundärmarkt verwendet. In beiden Fällen geht Geld verloren und Energie wird verschwendet.
Optimale Anwendungen
Im Allgemeinen gibt es zwei Faktoren, die die Verwendung der Walzentechnologie im Gran-U-Lizer-Stil als optimale Methode zur Partikelreduzierung für jede Anwendung ausschließen: (a) Das zu mahlende Produkt ist nicht brüchig oder zerbrechlich/zerbrechlich… oder (b) Es ist kein Mehrwert aus der Beibehaltung einer einheitlichen Partikelgröße mit minimalen „Feinanteilen“ zu erzielen. Wenn jedoch die beiden oben genannten Bedingungen (a) und (b) erfüllt sind, liefert der Gran-U-Lizer im Vergleich zu jeder anderen Mahlmethode bessere Ergebnisse bei der Partikelreduzierung, insbesondere bei Anwendungen, bei denen der gewünschte durchschnittliche Partikelgrößenbereich zwischen 100 und 1500 Mikrometern liegt. Die Variablen, die eine Rolle spielen Der Gran-U-Lizer nutzt die Walzenstuhltechnologie und hält sich an drei Hauptprinzipien, um eine hervorragende Größenverteilung zu gewährleisten. Erstens sind die Rollen, die verwendet werden, in der Regel nicht glatt. Sie sind in der Tat kundenspezifisch gewellt (oder gerillt), um für jede spezifische Anwendung geeignet zu sein. Es gibt buchstäblich Tausende von verschiedenen Wellen
die auf einen bestimmten Wurf angewendet werden können. Durch die Durchführung von Labortests in der realen Umgebung kann die beste Konfiguration für eine bestimmte Anwendung bestimmt werden. Rollen können mit Wellen gerillt werden, die entweder entlang der Länge der Rolle (längs) oder um den Umfang der Rolle (umlaufend) verlaufen. Die Wellen innerhalb jeder Riffelung können sowohl in Bezug auf die Form als auch auf die Größe variieren. Einige Produkte benötigen beispielsweise acht Nuten pro Zoll, während andere 30 Nuten verwenden, abhängig von Variablen wie der Materialhärte und der angegebenen Größe. Die zweite wichtige Unterscheidungsvariable ist das relative Walzgeschwindigkeitsverhältnis oder die differenzielle Walzgeschwindigkeit. Wenn die Walzen beim Durchlaufen der Walzen mit der idealen Relativgeschwindigkeit laufen, wird der gewünschte Schereffekt erzielt. Wenn sich beispielsweise eine Walze mit 500 U/min und die andere mit 1000 U/min dreht, wird die relative Walzengeschwindigkeit mit 2:1 (1000/500) definiert. Das Verhältnis der relativen Walzengeschwindigkeit ist proportional zu der Menge an Scherung, die auf einem Partikel platziert wird, das den „Nip“-Punkt einer Walze passiert. Je höher die Scherung, desto mehr Risse erhält das zerkleinerte Partikel. Abhängig von den Materialeigenschaften und den verwendeten Walzenschnitten hat dieser Zusammenhang einen deutlichen Einfluss auf die Korngrößenverteilung. Drittens hat der Bediener die Möglichkeit, die Produktgröße zu steuern, indem er den Spalt zwischen den Walzen vergrößert oder verkleinert. Die Walzenabstände können im laufenden Betrieb angepasst werden, um die Partikelgrößenverteilung „on the fly“ in Sekundenschnelle zu ändern, wodurch ein kontinuierlicher Prozess nicht mehr abgeschaltet werden muss und schnelle Umrüstzeiten zwischen verschiedenen Mahlgradeinstellungen möglich sind. Das wichtigste Element dieser Feinabstimmung ist die Notwendigkeit, die Walzen parallel zu halten. Perfekt parallele Walzen sind ein Eckpfeiler dieser Walzenstuhltechnologie.
Kontrollierte Explosionen
Die Walzentechnologie hat sich in den letzten 50 Jahren weiterentwickelt und viel verfeinert. Manch einer mag noch an die Walzentechnik in ihrer gröbsten Form denken, bei der „Brecher“ willkürlich brüchige Materialien auf eine reduzierte Größe zerkleinern. Aber der heutige Gran-U-Lizer wurde entwickelt, um „kontrollierte Explosionen“ zu erzeugen, die eine vollständig kontrollierte und hochentwickelte Partikelreduzierung erreichen. Bröckelige Materialien – im Grunde alle Materialien, die brechen können, anstatt unter Druck zu flachen – können jetzt mit weniger Staub, weniger „Feinanteilen“ und größerer Gleichmäßigkeit in der Größe reduziert werden. Im Vergleich zu alternativen Mahlmethoden werden die endlichen Vorteile dieser Walzenstuhltechnologie dramatisch deutlich. Vergleichen Sie zum Beispiel Walzenstühle mit Hammermühlen oder Fitzmills, die durch Aufprall bei hohen Geschwindigkeiten® mahlen und auf ein perforiertes Größensieb angewiesen sind, um die Partikelgröße zu kontrollieren. Walzenstühle erzeugen in der Regel 50-75 % weniger Staub oder „Feinanteile“ und verbessern die gewünschte Partikelgleichmäßigkeit um 50-100 %. Da Hammermühlen und andere Abriebmahlverfahren auf mehreren Stößen beruhen, erfordern sie in der Regel einen relativ höheren Energieverbrauch. Energieeinsparungen können ein Hauptgrund dafür sein, sich für Walzenstühle gegenüber traditionelleren Methoden zu entscheiden. Aufgrund ihrer effizienten Reduktionswirkung produzieren Walzenmühlen 15-40 % mehr Tonnage/Stunde bei einer bestimmten Leistung als Hammermühlen. Die Walzenstuhltechnik ist nicht unbedingt für jede Anwendung die beste Technologie. Wenn Sie eine sehr feine Vermahlung mit Endpartikeln im Bereich von 40 Mikrometern herstellen möchten, sind Seilmühlen möglicherweise die beste Option, auch wenn Seilmühlen einige inhärente Nachteile haben, darunter relativ geringe Kapazitäten mit relativ hohen Betriebs- und Kapitalkosten. Wenn Sie jedoch auf der Suche nach einer überlegenen, kontrollierten Reduktion für Verteilungsziele von 100 bis 1.500 Mikrometern sind und mit brüchigen Materialien arbeiten, ist die Walzenstuhltechnologie die beste Option.
Wachsende Märkte für Präzisionspartikel
Die Marktnachfrage nach Präzisionspartikeln wächst. Da Unternehmen bestrebt sind, die Produkteigenschaften zu verbessern, höhere Prozesseffizienzen zu erreichen und weniger Energie zu verbrauchen, werden die eingesetzten Walzenstuhltechnologien immer wichtiger. Im Allgemeinen sehen wir, dass Lebensmittel-, Chemie-, Mineralien- und Pharmaunternehmen einen kontinuierlichen Bedarf an Verbesserungen bei der Partikelreduzierung haben. Genauer gesagt sind zwei Märkte, für die wir in den nächsten Jahren sehr hohe Erwartungen haben, die Kohlenstoff- und Superabsorberindustrie. Da diese Materialien immer mehr zur Ware werden, werden Fertigungseffizienz und Produktqualität immer wichtiger. In Bezug auf Kohlenstoff sehen wir einen hohen Bedarf an Aktivkohle für die Luft- und Wasserreinigung sowie an Kohlenstoffelektrolyten, die im Stahlherstellungsprozess verwendet werden. Das Gleiche gilt für superabsorbierende Materialien, die in verschiedenen Anwendungen von Servietten bis hin zur Landwirtschaft eingesetzt werden. Mit zunehmender Reife des Marktes für superabsorbierende Stoffe nimmt der Wettbewerb zu und die Produktionseffizienz wird immer wichtiger. Die Herstellung von Kohlenstoff und Superabsorbern sind nur einige Beispiele für die Tausenden von Anwendungen, die von dieser Walzenstuhltechnologie profitieren können. Wenn ein Unternehmen die Größe brüchiger Partikel reduzieren, den Abfall reduzieren und die Kosten senken möchte, wird die Technologie zur kontrollierten Partikelreduzierung von Walzenstühlen zunehmend zum richtigen Weg. Während traditionelle Brecher und andere ungenaue Methoden buchstäblich Staub ansetzen, werden Walzenstühle ihre Rolle in dieser immer kleiner werdenden Welt weiter ausbauen.
