Mahlbarkeit von Klinkern und anderen Zemementhauptbestandteilen

Mahlbarkeitsprüfung nach Zeisel von Zementhauptbestandteilen

Die Mahlbarkeit eines Materials beschreibt grundsätzlich, wie schwer oder leicht ein Material zu zerkleinern ist. Damit stellt diese Kenngröße eine wichtige Grundlage für die Auslegung neuer Anlagen dar. Änderungen der Mahlbarkeit können aber auch Auswirkungen auf den Betrieb von bestehenden Mahlanlagen haben. Die Mahlbarkeit, als technische Kenngröße für Material und Prozess hat somit entscheidenden Einfluss auf zahlreiche verfahrenstechnische Problemstellungen, unter anderem:

  • Energiebedarf zur Zerkleinerung
  • Durchsatz der Mahlanlage
  • Anreicherung verschiedener Bestandteile im unterschiedlichen Fraktionen

Die Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Charakterisierung der Mahlbarkeit ist material- und anwendungsabhängig. Der VDZ führt Untersuchungen mit unterschiedlichen Verfahren durch:

UntersuchungMaterial
Mahlbarkeit nach BondHarte und spröde Materialien, auch Gemische (z. B. Rohmaterial, Klinker, Puzzolane oder Kalkstein)
Mahlbarkeit nach Zeisel Harte und spröde Materialien (z. B. Klinker, Hüttensand, Kalkstein)
Mahlbarkeit nach HardgroveKohle (nach DIN 51742)
Mahlbarkeit nach SchillerHarte und spröde Materialien (z.B. Klinker und Hüttensand)

Die Durchführung und Entwicklung von Testmethoden zur Bestimmung der Mahlbarkeit hat eine lange Tradition im VDZ. Unsere Messungen liefern repräsentative und belastbare Ergebnisse zur Bestimmung und Überwachung der Mahlbarkeitskennwerte.

Wir beraten sie gerne hinsichtlich aller Fragestellungen rund um die Mahlbarkeit. Sprechen Sie uns an.

Mahlbarkeit nach Bond

Mahlbarkeitsprüfer zur Bestimmung der Mahlbarkeit nach Bond

Das Verfahren zur Prüfung der Mahlbarkeit nach Bond („Bond-Test“) wurde 1952 entwickelt und simuliert die Mahlung im geschlossenen Mahl-Klassier-Kreislauf. Ursprünglich wurde dieses Verfahren für Kugelmühlen entwickelt, es wird jedoch auch zur Auslegung anderer Anlagentypen genutzt. Der VDZ führt den Bond-Test bereits seit Jahrzehnten durch.

Die Ergebnisse der Mahlbarkeitsprüfung nach Bond sind der Mahlbarkeitswert (G) der sich als produziertes Feingut (<90µm) pro Umdrehung der Bond-Kugelmühle rechnerisch darstellt sowie der Arbeitsindex (W in kWh/t).
Durch periodische Mahlungen und Siebungen wird ein geschlossener Kreislauf nachgebildet. Da sich aus diesem Grund auch unterschiedliche mahlbare Bestandteile an- bzw. abreichern können, eignet sich das Verfahren auch für Materialgemische wie z. B. Rohmehl.

Ein ideales Verfahren zur Bestimmung der Mahlbarkeit von: Harten und spröden Materialien, sowie von Gemischen wie Rohmehl; Klinker, Hüttensand, Kalkstein, Puzzolan, Trass, Ton, Mergel, Flugasche

Mahlbarkeit nach Zeisel

In der Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Mahlbarkeit nach Zeisel wirkende Drehmomente und Kräfte.

Die Mahlbarkeit nach Zeisel wurde bereits in den 1950er Jahren etabliert und ist noch immer eine der wichtigsten Messtechniken zur Bestimmung der Mahlbarkeit von harten und spröden Materialien. Das Verfahren stellt eine Weiterentwicklung des Hardgrove-Tests dar. In der Zementindustrie wird das Verfahren nach Zeisel vor allem genutzt, um die nötige Zerkleinerungsarbeit für Klinker, Hüttensand oder Kalkstein zu bestimmen.

Zur Bestimmung der Mahlbarkeit nach Zeisel wird der Zerkleinerungsfortschritt einer Fraktion zwischen 0.8 und 1 mm bestimmt. In materialspezifisch angepassten Mahlschritten wird eine fortschreitende Zerkleinerung realisiert. Der Mahlfortschritt wird durch die spezifische Oberfläche nach Blaine charakterisiert. Der Wertebereich sollte sich zwischen 1500 und 4500 cm²/g nach Blaine befinden. Während der Mahlung wird der spezifische Energiebedarf zum Erreichen der jeweiligen Feinheiten gemessen.

Ein ideales Verfahren zur Bestimmung der Mahlbarkeit von harten und spröden Stoffen wie den typischen Zementhauptbestandteilen: Flugasche, Hüttensand, Kalkstein, Klinker, Puzzolane, Quarzsand.

Bestimmung der Mahlbarkeit nach Zeisel
Versuchsergebnisse der Mahlbarkeitsprüfung nach Zeisel. Der Einfluss der gewählten Fraktion auf die Mahlbarkeit.

Literaturhinweis

Fleiger, Philipp M.; Reichard, Roland; Treiber, Kevin; Woywadt, Stefan;
Enhancement of the grindability test according to Zeisel by a high-precision power measurement;
In: Kwade, A. (Hrsg.): 7th international symposium fine grinding and dispersing (Braunschweig 12.-13.10.2011). Göttingen: Sierke, 2011 , 12 S.

Abstract

Mahlbarkeit nach Hardgrove (HGI) nach DIN 51742

Funktionsskizze der Apparatur zur Prüfung der Mahlbarkeit nach Hardgrove (HGI) nach DIN 51742

Die Mahlbarkeit nach Hardgrove wird in einem Prüfschritt an einer definierten Körnung bestimmt. Nach vorgegebener Mahldauer und Umdrehungszahl wird der Siebdurchgang bei 75µm bestimmt. Der Siebdurchgang kann direkt in Korrelation mit dem Mahlbarkeitsindex nach Hardgrove (HGI) gesetzt werden. Hierzu ist die Kalibrierungsgerade für das Hardgrove-Gerät einzubeziehen.

Ein ideales Verfahren zur Bestimmung der Mahlbarkeit von: Kohle

Die gerätespezifische Kalibrierungsgerade wird durch die Messung von vier Standard-Materialien bestimmt. Diese müssen Hardgrove-Indizes (HGI) von etwa 40, 60, 80 und 110 aufweisen. Entscheidend für die Genauigkeit des Verfahrens ist die sorgfältige Herstellung der Körnung.

Mahlbarkeit nach Schiller

Mahlbarkeitsprüfung nach Schiller an Kalkstein zur Bestimmung des Mahlwiderstandes mit Nachempfindung eines geschlossenen Kreislaufes

Die Mahlbarkeitsprüfung nach Schiller realisert,. ebenso wie bei dem Verfahren nach Bond, die Mahlung im geschlossenen Mahl-Klassier-Kreislauf. Neben der spezifischen Oberfläche nach Blaine wird die Korngrößenverteilung nach jedem Zerkleinerungsschritt bestimmt. Das Verfahren nach Schiller ist in der Lage auch noch geringe Abweichungen in der Mahlbarkeit aufzulösen.

Ein ideales Verfahren zur Bestimmung der Mahlbarkeit von: Flugasche, Hüttensand, Kalkstein, Klinker, Puzzolane, Quarzsand und Trass.

Kontakt

Dr. Stefan Seemann

Dr. Stefan Seemann

Tel.: (0211) 45 78-254

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