Auswahlkriterien von Siebmaschinen in der Aufbereitungstechnik

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1 H.-P. Sauer, Wedel Auswahlkriterien von Siebmaschinen in der Aufbereitungstechnik Zusammenfassung In fast allen Bereichen der Schüttgutaufbereitung werden Siebmaschinen für die Trennung in verschiedene Kornklassen (von 50 µm bis oft mehr als 300 mm) eingesetzt. Neben der Korngröße spielen die unterschiedlichen Siebguteigenschaften (z.b. Kornform, Feuchte, Temperatur, Verschleißverhalten, chemische Aggressivität usw.) eine große Rolle bei der Auswahl des passenden Siebsystems. Anhand erprobter Auswahlkriterien zur Trennkorngröße, zu den Siebguteigenschaften und zu den Maschineneigenschaften kann die Siebmaschinenauswahl wesentlich erleichtert werden. In diesem Zusammenhang werden auch notwendige Kosten-Nutzen-Vergleichskriterien diskutiert. 1. Einleitung In fast allen Bereichen der Schüttgutaufbereitung werden Siebmaschinen für die Trennung in verschiedene Kornklassen für zahlreiche unterschiedliche Aufgabenstellungen eingesetzt; es sind Trennkorngrößen vom µm-bereich bis hin zu Grobtrennungen von oft mehr als 300 mm gefordert. Zusätzlich müssen die unterschiedlichen Siebguteigenschaften, wie z.b. Kornform, Feuchte, Temperatur, Verschleißverhalten, chemische Aggressivität usw., beachtet werden. Da es keine Siebmaschine für alle Aufgabenstellungen gibt, muß die optimale Ausführung für jeden Anwendungsfall gezielt ausgewählt werden. In diesem Beitrag werden hierfür Auswahlkriterien vorgestellt. Für die optimale Auswahl sind nicht nur die rein Siebtechnischen, sondern auch andere Einflußgrößen zu beachten. Von besonderer Bedeutung ist selbstverständlich auch ein günstiges Preis-/Leistungsverhältnis. Oft sind spezifisch teure, technisch anspruchsvolle Systeme wirtschaftlicher als die Anschaffung kostengünstigerer Maschinen. Grundsätzlich müssen alle peripheren Bedingungen bei der Entscheidung mit berücksichtigt werden. 2. Vergleich der Siebsysteme In diesem Beitrag wird versucht, auf den vorhandenen Erkenntnissen auf dem Gebiet der Siebtechnik (Schubert {1} und Taggert {2}) aufzubauen und eine Möglichkeit zur optimalen Auswahl von Sieben anhand von Auswahlkriterien vorzustellen. Es soll keine neue Klassifizierung vorgestellt werden. Dies erfolgte bereits ausreichend in anderen Veröffentlichungen. Vereinfachend wurde für den Aufbau des Auswahlkriteriensystems von folgender Gliederung ausgegangen: -Wurfsiebmaschinen -belagerregte Siebmaschinen -Rotationssiebmaschinen -Plansiebmaschinen -statische Roste Sonderbauarten und andere Siebsysteme, wie z.b. Walzenroste, Zentrifugalsiebe, Strömungssiebe, Luftstrahlsiebe usw., sollen hier nicht berücksichtigt werden. 3. Auswahlkriterien Das Bild zeigt einen Vorschlag für das fachkundige Auswählen von Siebmaschinen. Die Auswahlkriterien sind nach Trennkorngrößen, Siebguteigenschaften und Maschineneigenschaften unterteilt. Je nach Aufgabenstellung erhält man eine Auswahl an Siebmaschinen, die in ihren Anforderungskriterien als optimale Lösung, als möglich oder mit Abstrichen möglich beurteilt werden. Wenn man z.b. ein chemisch aggressives Gut (a) in mehr als drei Fraktionen (b) und in einem Trennkorngrößenbereich von 1,0 bis 10,0 mm (c) klassieren möchte und dazu noch Wert auf niedrige Energiekosten (d), einfache Wartung (e) und eine staubdichte Ausführung legt, würde man sich in der Optimalvariante für einen Mogensen Sizer (Nr. 3) oder ggf. für eine Plansiebmaschine (Nr. 6) entscheiden müssen, da diese Siebe bei allen bzw. fast allen Anforderungen als optimale Lösung bewertet werden.

2 Die Tabelle zeigt das Auswertschema für diesen Einsatzfall nach dem Auswahlsystem. Tabelle: Beispiel zur schematischen Auswertung von Siebmaschinen Siebmaschinentypen zur Auswahl Anforderung a x x x b x x c x d x x x e x x x f x x x Die im Bild dargestellten Kriterien zur Geräteauswahl erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Das Schema wird sicher auch nicht allen Anforderungen genügen können. Absichtlich wurde bei den Auswahlantworten für die einzelnen Siebsysteme der Begriff nicht möglich ausgeschlossen und durch mit Abstrichen möglich ersetzt, da es möglicherweise auch hier Einsatzfälle gibt wenn auch mit Einschränkung. So arbeiten sicherlich Kreisschwingsiebe im Körnungsbereich von z.b. 0,1 1,0 mm mit ausreichender Trennschärfe. Die Frage ist nur, ob dies in bezug auf Siebmaschinengröße, Antriebsleistung und Platzbedarf zu vertreten ist. In diesem Fall ist zu prüfen, ob ein anderes Siebsystem, z.b. ein belagerregtes Sieb, eine Taumelsiebmaschine oder ein Mogensen Sizer, auf Dauer gesehen nicht vorteilhafter und preisgünstiger ist. Siebmaschinen haben heute, wenn sie nicht gerade in extrem aggressiver Umgebung arbeiten, eine hohe Lebensdauer (bei guter Wartung etwa 15 Jahre). In Einzelfällen waren Siebmaschinen sogar seit 40 Jahren im Einsatz. In dieser Zeit wird ein Mehrfaches der Anschaffungskosten durch Energieverbrauch, Ersatz- und Verschleißteile sowie Wartung ausgegeben. Dabei spielt es schon eine Rolle, ob die Siebe optimal ausgelegt sind, d.h., ob z.b. die Antriebsleistung 1 kw höher oder ob die Siebfläche wesentlich größer dimensioniert ist. Vielfach werden heute die Siebsysteme untereinander nach ihrem Gewichts-Preis verglichen. Siebmaschinen sind aber keine Stahlbauobjekte, sondern hochdynamisch belastete Produktionsmaschinen. Im Gegensatz zum reinen statischen Stahlbau werden die Stahlkonstruktionen bei Siebmaschinen dynamisch mit bis zum Vier- bzw. Fünffachen der Erdbeschleunigung (4-5 g) belastet. Hinzukommen teilweise sehr hochwertige Siebbeläge, wie z.b. Polyurethanbeläge oder Edelstahlgewebe, die zwar kein großes Gewicht aufweisen, aber sehr kostenintensiv sind.

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4 4. Kosten-Nutzen-Vergleich Üblicherweise müssen vor jeder Kaufentscheidung Angebote eingeholt werden. Damit die Vergleichbarkeit hergestellt werden kann, sind es in der Regel mindestens drei Angebote. Man kann nicht erwarten, daß jeder Betreiber alle Daten optimal zu werten versteht. Die Entscheidung sollte aber nicht nur auf der Basis eines einfachen Preisvergleiches gefällt werden. Man sollte auf einen Kosten-Nutzen-Vergleich nicht verzichten. Er schafft letztlich die Voraussetzungen für einen auf wirtschaftliche Gesichtspunkte ausgerichteten Kostenvergleich. Bei einem optimalen Kosten-Nutzen-Vergleich sind nachfolgende Punkte zu beachten: 4.1 Übereinstimmung von Forderung und Angebot Die Übereinstimmung von Forderung und Angebot ist das wichtigste Beurteilungskriterium überhaupt. In vielen Fällen kommt es zu Mißverständnissen, weil die Aufgabenstellung nicht klar definiert wird. Es sind grundsätzlich so viel Daten wie nur möglich über das zu siebende Produkt anzugeben. Die meisten Siebmaschinenhersteller haben hierzu eigene, ausreichend detaillierte Fragebögen vorliegen. 4.2 Übereinstimmung von Raumangebot und Raumbedarf Zur Übereinstimmung von Raumangebot und Raumbedarf sind verschiedene Voraussetzungen zu überprüfen: - Handelt es sich um eine Neuanlage oder um den Einbau in eine vorhandene Anlage im Rahmen einer Ersatzbeschaffung? - Ist der Stahlbau für die statischen und dynamischen Belastungen der neuen Siebmaschine ausgelegt? - Sind die peripheren Bedingungen, z.b. Aufgabe-, Fein- und Grobgurtschurren, berücksichtigt? - Ist die Produktzuführung auf die Siebmaschine angepaßt? So sollte z.b. eine 3 m breite Siebmaschine nicht mit einem 0,8 m breiten Gurtbandförderer ohne Materialverteileinrichtung beschickt werden. - Welche Anforderungen bestehen hinsichtlich einer Entstaubung? Viele Anbieter überlassen die Lösung dieses Problems dem Betreiber. Das bedeutet oft kostenaufwendige Nachrüstungen. Im reinen Preisvergleich schneiden natürlich offene Siebsysteme gegenüber geschlossenen Einheiten besser ab. 4.3 Betriebskosten der Siebmaschine Die laufenden Betriebskosten einer Siebmaschine müssen schon bei der Anschaffung beachtet werden. Im wesentlichen sind folgende Einflußgrößen ausschlaggebend: - Antriebsleitung in kw Einige Antriebssysteme weisen sehr hohe Leistungsaufnahmen auf. - Kosten der regelmäßig erforderlichen Verschleißteile Als regelmäßig erforderliche Verschleißteile sind Siebbeläge, Verschleißschutzauskleidungen, Siebbefestigungsteile usw. zu nennen. Diese müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Hinsichtlich Preis und Standzeit bestehen oft erhebliche Unterschiede zwischen den Anbietern. - Wartungsfreundlichkeit des Siebsystems Von besonderer Bedeutung ist das schnelle und problemlose Wechseln von Verschleißteilen. - Absaugluftmenge bei der Entstaubung Vollkommen geschlossene Siebsysteme ziehen relativ wenig Falschluft. Die Entstaubung kann somit schwächer ausgelegt werden. Bei offenen Siebsystemen mit stationären Abdeckhauben wird bedingt durch die Schwingbewegung der Siebmaschine ein größerer Spalt und damit eine größere abgesaugte Luftmenge notwendig (oft das Drei- bis Fünffache der geschlossenen Systeme). Dies bedeutet erhöhte Engergiekosten. 4.4 Übereinstimmung von Forderung und Siebleistung Zur Sicherstellung, daß die im Angebot garantierten Siebergebnisse auch mit den im Betrieb zu erreichenden Ergebnissen übereinstimmen, sollte folgendes beachtet werden: - Sichten der Referenzdaten der Siebmaschinenanbieter Die Siebmaschinenanbieter sollten umfangreiche Referenzdateien bereithalten, in denen alle schon einmal klassierten Materialien und Einsatzbedingungen angegeben werden. - Testversuche im Technikum

5 Besonders bei siebschwierigem Gut sollten Testversuche im Technikum mit Originalmaschinen angestrebt werden. In der Regel sind diese Versuche kostenlos, zumal sie beiden Parteien die Sicherheit geben, die richtige Siebmaschine gewählt zu haben. - Flexibilität des Siebsystems Sollten die Siebergebnisse im Betrieb wider Erwarten nicht mit den projektieren Daten übereinstimmen, so sollte das Siebsystem so flexibel sein, daß es durch ergänzendes und nützliches Zubehör, wie z.b. pneumatische Siebentspannung, Heizung oder andere Siebhilfen, oder durch andere Siebdeckabstufungen doch noch zu einem befriedigenden Ergebnis gelangen kann. 4.5 Qualtität des Kundendienstes und der Ersatzteilhaltung Da jede Maschine Ersatzteile und einen Kundendienst benötigt, ist die Frage nach der Qualität dieser Dienste von großer Bedeutung. Man sollte folgendes beachten: - Ersatzteilhaltung Für standardisierte Produkte hat ein Siebmaschinenlieferant ständig Ersatzteile bereit zu halten. Dies entbindet den Betreiber nicht von einer Mindestbevorratung. Für regelmäßig wiederkehrende Ersatz- und Verschleißteile sollte beim Lieferanten eine zentrale Ersatzteilhaltung bestehen. - Kundendienst Ein gut organisierter flächendeckender Kundendienst ist die Voraussetzung für einen reibungslosen After Sales Service. Es hat sich als ratsam erwiesen, die Inbetriebnahme der Siebmaschine durch den Kundendiensttechniker vornehmen zu lassen. Hierdurch kann mancher Schaden vermieden und Kosten können gespart werden. Abgestimmte Wartungsverträge zwischen Lieferanten und Betreiber sind ebenfalls eine günstige Variante zum sicheren und wirtschaftlichen Betreiben von Siebanlagen. 5. Abschließender Preisvergleich Beachtet und bewertet man alle genannten Kriterien gewissenhaft und in der angegebenen Weise, kann schließlich die sachliche Gegenüberstellung der Angebotspreise erfolgen. Dabei müssen also folgende Fragen zur vollen Zufriedenheit beantwortet sein: - Sind alle Forderungen erfüllt? - Ist das Siebsystem räumlich unterzubringen? - Wie hoch sind die laufenden Betriebskosten? - Sind die Siebergebnisse zufriedenstellend? - Ist der Kundendienst und die Ersatzteilhaltung ausreichend? Sind diese Fragen geklärt, und ist eine tatsächliche Vergleichbarkeit hergestellt, kann man sicher sein, die richtige Entscheidung getroffen zu haben. Schrifttum {1} Schubert, H.: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe. Band 1, 4. Auflage, Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1989 {2} Taggert, A.F.: Handbook of Mineral Dressing Ores and Industrial Minerals 7. Auflage, John Wiley & Sons, Inc., New York/London 1960