Entwicklung einer Radialspalt-Rotorschere zur Zerkleinerung von metallischen Spänen als wesentlicher Beitrag zur Aufbereitung hochwertiger Briketts für den Einsatz in der metallurgischen Industrie

Research output: ThesisDoctoral Thesis

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title = "Entwicklung einer Radialspalt-Rotorschere zur Zerkleinerung von metallischen Sp{\"a}nen als wesentlicher Beitrag zur Aufbereitung hochwertiger Briketts f{\"u}r den Einsatz in der metallurgischen Industrie",
abstract = "Die Aufbereitung metallischer Reststoffe stellt an die Aufbereitungstechnik gro{\ss}e Herausforderungen, da bei der Aufbereitung dieser Reststoffe einige Besonderheiten zu ber{\"u}cksichtigen sind. Zum einen liegen die aufzubereitenden Reststoffe in ausgesprochen heterogener Form in gro{\ss}en Dispersit{\"a}tsbereichen und {\"u}berwiegend als gro{\ss}volumige Sp{\"a}neb{\"u}schel vor, zum anderen sind diese z.T. stark mit St{\"o}rstoffen, wie z.B. metallischen Grobteilen oder {\"O}len, verunreinigt. {\"U}bergeordnetes Ziel der Aufbereitung metallischer Reststoffe ist es, durch Einsatz mechanischer Aufbereitungsprozesse hochwertige Sekund{\"a}rrohstoffe f{\"u}r die metallurgische Industrie unter Maximierung des Sekund{\"a}rrohstoffwertes herzustellen. Die Dissertation baut auf einer sorgf{\"a}ltigen Erhebung der verschiedenen metallischen Reststoffarten und -qualit{\"a}ten (z.B. Schrotten) auf, die in unterschiedlichen Mengen am Markt verf{\"u}gbar sind. Breiter Raum wird der Charakterisierung dieser metallischen Reststoffe samt der dabei vorgefundenen Herausforderungen gewidmet, wobei der Fokus in dieser Dissertation auf die Metallsp{\"a}ne ausgerichtet ist. In einem weiteren Abschnitt werden die gegenw{\"a}rtig in der Industrie verwendeten Aufbereitungsaggregate f{\"u}r die Aufbereitung dieser unterschiedlichen Schrotte aufgezeigt. Als Hauptverarbeitungsschritt bei der Aufbereitung metallischer Sp{\"a}ne wurde das Brikettieren identifiziert, wobei im Zuge systematischer Untersuchungsreihen aufgezeigt werden konnte, dass der Sp{\"a}nevorbereitung eine entscheidende Bedeutung in Bezug auf die Brikettqualit{\"a}t zukommt. Zum einen m{\"u}ssen diese metallischen Reststoffe ent{\"o}lt werden, um den gesetzlichen abfallrechtlichen Vorgaben zu entsprechen, zum anderen sind diese Sp{\"a}neb{\"u}schel derart zu zerkleinern, dass diese zu hochdichten brikettierten Sekund{\"a}rrohstoffen verarbeitet werden k{\"o}nnen. An ausgew{\"a}hlten Metallsp{\"a}nen wurden daher mit unterschiedlichen am Markt eingesetzten Zerkleinerungsaggregaten Untersuchungen durchgef{\"u}hrt, wobei auf den Einfluss der St{\"o}rstoffe und auf die Sp{\"a}nequalit{\"a}t nach erfolgtem Zerkleinerungsschritt besonderer Wert gelegt wurde. Aus den Erkenntnissen dieser Versuche – insbesondere im Hinblick auf die Grobteilproblematik und die f{\"u}r optimierte Brikettqualit{\"a}ten zu erzielenden Sp{\"a}nedispersit{\"a}ten – wurde ein neuartiges Zerkleinerungsaggregat auf Basis des Konzeptes einer Radialspalt-Rotorschere entwickelt und im Technikum von ATM Recyclingsystems in Betrieb genommen. Um eine Reihe relevanter Betriebsparameter wie Drehmoment, Drehzahl und Position des Rotors kontinuierlich erfassen zu k{\"o}nnen, wurde das Aggregat mit einer modernen Messtechnik ausgestattet. Aus den Erkenntnissen einer Vielzahl an unterschiedlichen Untersuchungsreihen wurde eine marktreife Radialspalt-Rotorschere entwickelt, die {\"u}ber einen Grobteilaustrag verf{\"u}gt und damit neue Ma{\ss}st{\"a}be bei der energieeffizienten Aufbereitung von Reststoffen setzt. Die Radialspalt-Rotorschere hat sich in unterschiedlichen Maschinengr{\"o}{\ss}en bestens in das bereits vorhandene Produktportfolio der Firma ATM Recyclingsystems einf{\"u}gt und der Firma dazu verholfen, den bedeutenden Schritt vom klassischen Maschinenanbieter hin zum Anbieter von Komplettl{\"o}sungen im Bereich der Aufbereitung metallischer Reststoffe zu setzen. Besonders erfreulich ist die Tatsache, dass mittlerweile zehn derartige Aufbereitungsanlagen unterschiedlicher Baugr{\"o}{\ss}en f{\"u}r die Aufbereitung metallischer Sp{\"a}ne erfolgreich in Betrieb genommen werden konnten, beispielsweise bei der nahegelegenen Firma Kuttin in Knittelfeld/{\"O}sterreich.",
keywords = "Metallsp{\"a}ne, Aufbereitung, Brikettierung, Zerkleinerung, Klassierung, Rotorschere, metal shavings, processing technology, briquetting, crushing, classifying, rotary shear",
author = "Andreas Schmid",
note = "nicht gesperrt",
year = "2016",
language = "Deutsch",

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TY - BOOK

T1 - Entwicklung einer Radialspalt-Rotorschere zur Zerkleinerung von metallischen Spänen als wesentlicher Beitrag zur Aufbereitung hochwertiger Briketts für den Einsatz in der metallurgischen Industrie

AU - Schmid, Andreas

N1 - nicht gesperrt

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Die Aufbereitung metallischer Reststoffe stellt an die Aufbereitungstechnik große Herausforderungen, da bei der Aufbereitung dieser Reststoffe einige Besonderheiten zu berücksichtigen sind. Zum einen liegen die aufzubereitenden Reststoffe in ausgesprochen heterogener Form in großen Dispersitätsbereichen und überwiegend als großvolumige Spänebüschel vor, zum anderen sind diese z.T. stark mit Störstoffen, wie z.B. metallischen Grobteilen oder Ölen, verunreinigt. Übergeordnetes Ziel der Aufbereitung metallischer Reststoffe ist es, durch Einsatz mechanischer Aufbereitungsprozesse hochwertige Sekundärrohstoffe für die metallurgische Industrie unter Maximierung des Sekundärrohstoffwertes herzustellen. Die Dissertation baut auf einer sorgfältigen Erhebung der verschiedenen metallischen Reststoffarten und -qualitäten (z.B. Schrotten) auf, die in unterschiedlichen Mengen am Markt verfügbar sind. Breiter Raum wird der Charakterisierung dieser metallischen Reststoffe samt der dabei vorgefundenen Herausforderungen gewidmet, wobei der Fokus in dieser Dissertation auf die Metallspäne ausgerichtet ist. In einem weiteren Abschnitt werden die gegenwärtig in der Industrie verwendeten Aufbereitungsaggregate für die Aufbereitung dieser unterschiedlichen Schrotte aufgezeigt. Als Hauptverarbeitungsschritt bei der Aufbereitung metallischer Späne wurde das Brikettieren identifiziert, wobei im Zuge systematischer Untersuchungsreihen aufgezeigt werden konnte, dass der Spänevorbereitung eine entscheidende Bedeutung in Bezug auf die Brikettqualität zukommt. Zum einen müssen diese metallischen Reststoffe entölt werden, um den gesetzlichen abfallrechtlichen Vorgaben zu entsprechen, zum anderen sind diese Spänebüschel derart zu zerkleinern, dass diese zu hochdichten brikettierten Sekundärrohstoffen verarbeitet werden können. An ausgewählten Metallspänen wurden daher mit unterschiedlichen am Markt eingesetzten Zerkleinerungsaggregaten Untersuchungen durchgeführt, wobei auf den Einfluss der Störstoffe und auf die Spänequalität nach erfolgtem Zerkleinerungsschritt besonderer Wert gelegt wurde. Aus den Erkenntnissen dieser Versuche – insbesondere im Hinblick auf die Grobteilproblematik und die für optimierte Brikettqualitäten zu erzielenden Spänedispersitäten – wurde ein neuartiges Zerkleinerungsaggregat auf Basis des Konzeptes einer Radialspalt-Rotorschere entwickelt und im Technikum von ATM Recyclingsystems in Betrieb genommen. Um eine Reihe relevanter Betriebsparameter wie Drehmoment, Drehzahl und Position des Rotors kontinuierlich erfassen zu können, wurde das Aggregat mit einer modernen Messtechnik ausgestattet. Aus den Erkenntnissen einer Vielzahl an unterschiedlichen Untersuchungsreihen wurde eine marktreife Radialspalt-Rotorschere entwickelt, die über einen Grobteilaustrag verfügt und damit neue Maßstäbe bei der energieeffizienten Aufbereitung von Reststoffen setzt. Die Radialspalt-Rotorschere hat sich in unterschiedlichen Maschinengrößen bestens in das bereits vorhandene Produktportfolio der Firma ATM Recyclingsystems einfügt und der Firma dazu verholfen, den bedeutenden Schritt vom klassischen Maschinenanbieter hin zum Anbieter von Komplettlösungen im Bereich der Aufbereitung metallischer Reststoffe zu setzen. Besonders erfreulich ist die Tatsache, dass mittlerweile zehn derartige Aufbereitungsanlagen unterschiedlicher Baugrößen für die Aufbereitung metallischer Späne erfolgreich in Betrieb genommen werden konnten, beispielsweise bei der nahegelegenen Firma Kuttin in Knittelfeld/Österreich.

AB - Die Aufbereitung metallischer Reststoffe stellt an die Aufbereitungstechnik große Herausforderungen, da bei der Aufbereitung dieser Reststoffe einige Besonderheiten zu berücksichtigen sind. Zum einen liegen die aufzubereitenden Reststoffe in ausgesprochen heterogener Form in großen Dispersitätsbereichen und überwiegend als großvolumige Spänebüschel vor, zum anderen sind diese z.T. stark mit Störstoffen, wie z.B. metallischen Grobteilen oder Ölen, verunreinigt. Übergeordnetes Ziel der Aufbereitung metallischer Reststoffe ist es, durch Einsatz mechanischer Aufbereitungsprozesse hochwertige Sekundärrohstoffe für die metallurgische Industrie unter Maximierung des Sekundärrohstoffwertes herzustellen. Die Dissertation baut auf einer sorgfältigen Erhebung der verschiedenen metallischen Reststoffarten und -qualitäten (z.B. Schrotten) auf, die in unterschiedlichen Mengen am Markt verfügbar sind. Breiter Raum wird der Charakterisierung dieser metallischen Reststoffe samt der dabei vorgefundenen Herausforderungen gewidmet, wobei der Fokus in dieser Dissertation auf die Metallspäne ausgerichtet ist. In einem weiteren Abschnitt werden die gegenwärtig in der Industrie verwendeten Aufbereitungsaggregate für die Aufbereitung dieser unterschiedlichen Schrotte aufgezeigt. Als Hauptverarbeitungsschritt bei der Aufbereitung metallischer Späne wurde das Brikettieren identifiziert, wobei im Zuge systematischer Untersuchungsreihen aufgezeigt werden konnte, dass der Spänevorbereitung eine entscheidende Bedeutung in Bezug auf die Brikettqualität zukommt. Zum einen müssen diese metallischen Reststoffe entölt werden, um den gesetzlichen abfallrechtlichen Vorgaben zu entsprechen, zum anderen sind diese Spänebüschel derart zu zerkleinern, dass diese zu hochdichten brikettierten Sekundärrohstoffen verarbeitet werden können. An ausgewählten Metallspänen wurden daher mit unterschiedlichen am Markt eingesetzten Zerkleinerungsaggregaten Untersuchungen durchgeführt, wobei auf den Einfluss der Störstoffe und auf die Spänequalität nach erfolgtem Zerkleinerungsschritt besonderer Wert gelegt wurde. Aus den Erkenntnissen dieser Versuche – insbesondere im Hinblick auf die Grobteilproblematik und die für optimierte Brikettqualitäten zu erzielenden Spänedispersitäten – wurde ein neuartiges Zerkleinerungsaggregat auf Basis des Konzeptes einer Radialspalt-Rotorschere entwickelt und im Technikum von ATM Recyclingsystems in Betrieb genommen. Um eine Reihe relevanter Betriebsparameter wie Drehmoment, Drehzahl und Position des Rotors kontinuierlich erfassen zu können, wurde das Aggregat mit einer modernen Messtechnik ausgestattet. Aus den Erkenntnissen einer Vielzahl an unterschiedlichen Untersuchungsreihen wurde eine marktreife Radialspalt-Rotorschere entwickelt, die über einen Grobteilaustrag verfügt und damit neue Maßstäbe bei der energieeffizienten Aufbereitung von Reststoffen setzt. Die Radialspalt-Rotorschere hat sich in unterschiedlichen Maschinengrößen bestens in das bereits vorhandene Produktportfolio der Firma ATM Recyclingsystems einfügt und der Firma dazu verholfen, den bedeutenden Schritt vom klassischen Maschinenanbieter hin zum Anbieter von Komplettlösungen im Bereich der Aufbereitung metallischer Reststoffe zu setzen. Besonders erfreulich ist die Tatsache, dass mittlerweile zehn derartige Aufbereitungsanlagen unterschiedlicher Baugrößen für die Aufbereitung metallischer Späne erfolgreich in Betrieb genommen werden konnten, beispielsweise bei der nahegelegenen Firma Kuttin in Knittelfeld/Österreich.

KW - Metallspäne

KW - Aufbereitung

KW - Brikettierung

KW - Zerkleinerung

KW - Klassierung

KW - Rotorschere

KW - metal shavings

KW - processing technology

KW - briquetting

KW - crushing

KW - classifying

KW - rotary shear

M3 - Dissertation

ER -