DERBY, VEREINIGTES KÖNIGREICH — LKAB Minerals, Ltd. verarbeitet seit den 1950er Jahren Glimmer (auch bekannt als gewöhnlicher Glimmer oder Muskovit) an seinem Standort in Derby. Das Material wird als mineralischer Füllstoff für eine Vielzahl von Anwendungen in der Landwirtschaft, im Hochbau, in der Polymerindustrie sowie in der Farben- und Lackindustrie eingesetzt. Bei einem dieser Prozesse müssen große Mengen an feuchtem, abrasivem Glimmerpulver von einem Nassverfahren zu einer Trocknungsanlage im darüberliegenden Stockwerk befördert werden. Um die Arbeitssicherheit im Umfeld des erhitzten Materials zu verbessern und den abrasiven Verschleiß zu verringern, ersetzte das Unternehmen mechanische Förderbänder durch ein pneumatisches Fördersystem von Flexicon.
Verarbeitung von Muskovit
Der bei Derby Works in Form von feinem Pulver in Großsäcken angelieferte Glimmer durchläuft je nach Verwendungszweck einen von sechs Zerkleinerungsprozessen. Einer davon ist ein Nassverfahren, bei dem Wasser hinzugefügt wird, um ein heißes, sandartiges Material mit hohem Feuchtigkeitsgehalt zu erzeugen, das sich ideal für den Einsatz in Farben und Lacken eignet.
Das Material wurde ursprünglich mit einem Gabelstapler und einem Becherwerk zu einer Trocknungsanlage im darüberliegenden Stockwerk befördert und anschließend über ein mechanisches Förderband und ein Becherwerk weitertransportiert, um die Arbeiter vom Material fernzuhalten. Allerdings kam es bei Bauteilen beider Systeme zu abrasivem Verschleiß.
Die meisten der geprüften Alternativgeräte konnten entweder nicht wie erforderlich verlegt werden, das feuchte Material nicht effizient befördern und/oder dem abrasiven Verschleiß nicht standhalten. „Wir haben uns eine Reihe von Fördersystemen angesehen, aber die meisten Anbieter hielten das Material und die eingeschränkten Verlegungsmöglichkeiten für eine zu große Herausforderung. Letztendlich war nur Flexicon bereit, das Projekt anzunehmen und eine tragfähige Lösung anzubieten“, sagt Samantha Bucknall, UK Group Performance Manager bei LKAB.
Pneumatischer Transport von feuchtem, abrasivem Material
„Es war ein neues Material für sie“, fährt Bucknall fort. „Wir haben dem Testlabor des Unternehmens eine Charge geliefert und gemeinsam mit ihnen nach der besten Lösung gesucht.“
Das daraus resultierende automatisierte System besteht aus einem Bodentrichter mit einem Fassungsvermögen von 560 l (19,7 cu ft), der den Glimmer aus dem Nassverfahren über einen mechanischen Förderer aufnimmt. Durch den Einsatz einer pneumatischen statt einer mechanischen Förderung konnte der direkteste Materialtransportweg realisiert werden. Eine 30 m (98,4 ft) langePNEUMATI-CON®-Vakuumleitung mit einem Durchmesser von 75 mm (3 in.) befördert den Muskovit vertikal 11 m (36 ft) nach oben in das darüberliegende Stockwerk und über zwei 90°-Bögen zu einem Filterbehälter mit einem Durchmesser von 1220 mm (48 in.). Der Filterbehälter trennt den Muskovit von der Förderluft und ist für ein Fassungsvermögen von 800 l (28 cu ft) Material ausgelegt.
Das Vakuumsystem für die verdünnte Phase wird von einer 15-kW-Verdrängungsvakuumpumpe (20 hp) bei einem Druckunterschied von 500 mbar (7,3 psi) angetrieben. Der Filterbehälter ist so dimensioniert, dass er eine gesamte Charge der Nassmühle aufnehmen kann, und verfügt über einen Füllstandssensor, der der SPS signalisiert, wenn die gesamte Charge angesammelt ist und die nächste Charge der Mühle zugeführt werden soll.
Der Filterempfänger verfügt über ein automatisches Rückspülsystem, das an den Filterelementen angesammeltes Material ablöst, um eine optimale Förderleistung aufrechtzuerhalten, und es in die Charge zurückführt, um Abfall zu vermeiden. Beutelfilter wurden gegenüber Patronenfiltern bevorzugt, um das klebrige Material effektiver abzulösen.
Das Material wird anschließend aus dem Filterbehälter in eine Trocknungsanlage und von dort zu einer von drei Siebstationen befördert, um das Produkt in zwei Korngrößenfraktionen zu trennen. Aufgrund der gestiegenen Kundennachfrage nach feinerem Glimmer produzieren zwei der drei Siebstationen eine Korngröße von 90 µm (170 Mesh), während die dritte eine gröbere Korngröße von 125 µm (120 Mesh) erzeugt.
LKAB liefert Glimmer unter dem Markennamen MicaFort in 25-kg-Säcken (55 lb), in 1-Tonnen-Bigbags (1,1 Tonnen) oder in Tankwagen.
Herausforderungen beim Transport meistern
„Die Installation des neuen pneumatischen Systems war schwierig, da es in einem sehr beengten Raum untergebracht ist“, fährt Bucknall fort. „In der Anfangsphase des Betriebs standen wir vor einer Reihe von Herausforderungen, aber Flexicon hat uns dabei unterstützt, Lösungen für die auftretenden Probleme zu finden.“
Eine Herausforderung ergab sich aus der Abrasivität des Glimmers, der sich innerhalb von sechs Wochen nach Inbetriebnahme durch eines der Rohrbögen gefressen hatte. „Flexicon schlug vor, den verschlissenen Rohrbogen durch einenSMART ELBOW® -Abzweigbogen der HammerTek Corporation zu ersetzen. Damit erreichten wir eine Betriebsdauer von 12 Monaten – fast neunmal so lange –, womit wir sehr zufrieden sind“, sagt Bucknall.
Die Umlenkbögen sind so konstruiert, dass der Verschleiß der Bogenwand minimiert wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bögen, bei denen die Änderung der Strömungsrichtung durch den Aufprall des Materials erfolgt, verfügt der Umlenkbogen über eine kugelförmige Kammer, die geringfügig über den Materialstrom hinausragt. Eine Kugel aus schwebendem Material dreht sich in der Kammer, lenkt das einströmende Material sanft um die Biegung herum und verhindert so, dass es gegen die Bogenwand prallt.
„Insgesamt war das Projekt für uns ein ‚Sprung ins Ungewisse‘, da wir zuvor noch nie eine pneumatische Förderanlage eingesetzt hatten und uns nicht sicher waren, wie sie mit dem feuchten Glimmer zurechtkommen würde“, fasst Bucknall zusammen. „Wir haben die Hindernisse überwunden und verfügen nun über ein System, das gut funktioniert, und sind mit dem angebotenen Service mehr als zufrieden.“
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