Mahlleistung : Schritt-für-Schritt-Berechnung
Wie schätzt man die für eine Mühlenanlage benötigte Leistung ab?
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| Abschnittszusammenfassung |
|---|
| 1. Arbeitsindex |
| 2. Berechnung des Arbeitsindex |
| 3. Schätzung des Leistungsbedarfs einer Mühlenanlage |
| 4. Beispiel: Schritt-für-Schritt-Schätzung der für eine Mühlenanlage benötigten Leistung |
| 5. Kostenloses Excel-Berechnungstool zur Schätzung des Leistungsbedarfs einer Mühlenanlage |
Zerkleinerung (Partikelgrößenreduzierung) ist eine der industriellen Tätigkeiten, die weltweit den höchsten Energiebedarf erfordert, insbesondere im Bergbau. Die Schätzung der von einer Mühlenanlage benötigten Leistung ist daher für Industrieunternehmen von besonderem Interesse, die in einen neuen Mahlprozess investieren möchten, um die CAPEX- und OPEX-Kosten zu definieren.
Die folgenden Berechnungen gelten hauptsächlich für Erz-Mühlenanlagen.
1. Arbeitsindex
Was ist der Arbeitsindex einer Mühle?
Der Arbeitsindex ist ein Parameter, der in Erz-Mahlprozessen verwendet wird. Er ist definiert als die Energie, die benötigt wird, um Erz von unendlicher Größe auf einen Zustand zu reduzieren, in dem 80 % des gemahlenen Erzes ein 100-Mesh-Sieb passieren.
Was ist ein Mesh und wie wird es in Mikron umgerechnet?
In Mahlanwendungen ist es sehr üblich, die Partikelgröße in "Mesh" anzugeben. Die Umrechnung von Mesh in Mikron ist unten aufgeführt:
| US Mesh* | Mikron | Zoll | Millimeter |
|---|---|---|---|
| 35 | 500 | 0,0197 | 0,5 |
| 40 | 400 | 0,0165 | 0,4 |
| 45 | 354 | 0,0138 | 0,354 |
| 50 | 297 | 0,0117 | 0,297 |
| 60 | 250 | 0,0098 | 0,25 |
| 70 | 210 | 0,0083 | 0,21 |
| 80 | 177 | 0,007 | 0,177 |
| 100 | 149 | 0,0059 | 0,149 |
| 120 | 125 | 0,0049 | 0,125 |
| 140 | 105 | 0,0041 | 0,105 |
| 170 | 88 | 0,0035 | 0,088 |
| 200 | 74 | 0,0029 | 0,074 |
| 230 | 63 | 0,0025 | 0,063 |
| 270 | 53 | 0,0021 | 0,053 |
| 325 | 44 | 0,0017 | 0,044 |
| 400 | 37 | 0,0015 | 0,037 |
| 450 | 32 | 0,0013 | 0,032 |
| 500 | 25 | 0,0010 | 0,025 |
| 635 | 20 | 0,0008 | 0,020 |
2. Berechnung des Arbeitsindex
2.1 SCHRITT 1: Datenerfassung
Um den Arbeitsindex für ein bestimmtes Material in einer Mühle zu berechnen, ist es erforderlich, einen Mahlbarkeitsversuch durchzuführen:
- Materialprobe für die Zerkleinerung entnehmen
- Maschenweite auswählen P1 , bei der das Material während des Tests gemahlen wird, z. B. 200 Mesh (= 75 Mikrometer)
- 80 %-Durchgangsgröße messen F (Mikrometer) für das Aufgabegut
- Test durchführen und die Bond-Mahlbarkeit messen G in g/Umdrehung der Mühle
- 80 %-Durchgangsgröße messen P (Mikrometer) für das Mahlprodukt
2.2 SCHRITT 2: Berechnung des Arbeitsindex
Top 5 Beliebteste
1. Leitfaden für die Auslegung von pneumatischer Förderung
2. Bandmischer
3. Pulvermischung
4. Leitfaden für die Auslegung von Bunkern
5. Messung des Mischungsgrads
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Top 5 Neueste
1. Kontinuierliches Trockenmischen
2. Mischgeschwindigkeit
3. Optimierung der Mischzykluszeit
4. Vergleich von Charge-/kontinuierlichem Mischen
5. Energieeinsparung
Nassmahlung [Chopey]
Wi = 44,5/[P1^0,23*G^0,82*(10/P0,5-10/F0,5)]
Trockenmahlung [Chopey]
Wi = 44,5/[P1^0,23*G^0,82*(10/P0,5-10/F0,5)] * 4/3
Mit:
Wi = Arbeitsindex (kWh/t)
P₁ = Maschenweite des Mahlbarkeitsversuchs (Mikrometer)
F = 80 %-Durchgangsgröße des Aufgabeguts für den Mahlbarkeitsversuch (Mikrometer)
P = 80 %-Durchgangsgröße des Ergebnisses des Mahlbarkeitsversuchs (Mikrometer)
3. Schätzung des Leistungsbedarfs einer Mühle
3.1 SCHRITT 3: Schätzung des Leistungsbedarfs einer Mühle für eine spezifische Anwendung
Die Bond’sche Theorie der Zerkleinerung (3. Theorie) schätzt die benötigte Leistung zum Mahlen eines bestimmten Erzes anhand folgender Formel [Chopey]:
W = 10*Wi*(P-0,5-F-0,5)
Mit:
W = Leistungsaufnahme der Mühle (kWh/t)
Wi = Arbeitsindex (kWh/t)
F = 80 %-Durchgangsgröße des Aufgabeguts der Mühle (Mikrometer)
P = Erforderliche 80 %-Durchgangsgröße des Mahlprodukts (Mikrometer)
F und P unterscheiden sich von denen des Mahlbarkeitsversuchs
4. Beispiel: Schrittweise Schätzung der benötigten Leistung für eine Mühle
Ein Bergbauunternehmen investiert in eine neue Produktionslinie für ein Erz. Das Material muss als Feinpulver verkauft werden, wobei 80 % des Materials durch ein 80-Mikrometer-Sieb gehen. Das Aufgabematerial ist jedoch deutlich gröber, da 80 % des Aufgabeguts durch ein 2000-Mikrometer-Sieb gehen.
Wie hoch ist die geschätzte Leistung, die zum Betrieb der Mühle erforderlich ist? Die Mahlung erfolgt trocken.
4.1 SCHRITT 1: Datenerfassung
Um die notwendigen Daten für die Auslegung der Mühle zu sammeln, führt das Unternehmen zunächst einen Mahlbarkeitsversuch durch. Die Ergebnisse sind wie folgt:
- Das Material wird bei einer Maschenweite gemahlen P1 von 200 Mesh (= 75 Mikrometer)
- Messen der Korngröße bei 80 % Durchgang F (Mikrometer) für das Aufgabegut = 2000 Mikrometer
- Führen Sie den Test durch und messen Sie die Bond-Mahlbarkeit G in g/Umdrehung der Mühle = 2,5 g/Umdrehung
- Messen der Korngröße bei 80 % Durchgang P (Mikrometer) für das Produkt = 42 Mikrometer
4.2 SCHRITT 2: Berechnung des Arbeitsindex (Work-Index)
Der Arbeitsindex wird mit folgender Formel berechnet:
Wi = 44,5/[P0,23*G0,82*(10/P0,5-10/F0,5)] *4/3 = 44,5/[750,23*2,50,82*(10/420,5-10/20000,5)]*4/3 = 7,86 kWh/t
4.3 SCHRITT 3: Schätzung der benötigten Leistung für die spezifische Anwendung
W = 10*Wi*(P-0,5-F-0,5) = 10*7,86*(80-0,5-2000-0,5) = 7,03 kWh/t
5. Kostenloses Excel-Berechnungstool zur Schätzung des Leistungsbedarfs von Mahlanlagen
Der Leistungsbedarf einer Mahlanlage basierend auf den oben gezeigten Berechnungen kann mit diesem kostenlosen Excel-Rechner abgeschätzt werden: Berechnungstool – Leistungsbedarf von Mahlanlagen
Hinweis: Dieser Rechner dient der Veranschaulichung der in dieser Webseite erwähnten Konzepte, er ist nicht für die Detailplanung vorgesehen. Bitte konsultieren Sie für alle Detailplanungen einen anerkannten Fachplaner.
Quelle