Equipment concept - Optimizing the production of crushed sand for dry-mix mortar industry

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T E C H N I C A L S O L U T I O N S
(Volume 57) 11/2016AT MINERAL PROCESSING
Optimierung der Brechsandherstellung für dieTrockenmörtelindustrie
Dr. Metodi Zlatev
HAVER NIAGARA GmbH
www.haverniagara.com
Nach seinem Maschinenbaustudium an der Universität für Bergbau und
Geologie “St. Ivan Rilski” in Bulgarien (1992-1997) mit der Fachrichtung
Gewinnungs- und Aufbereitungsmaschinen, promovierte Dr. Metodi Zlatev
im Jahr 2005 am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie
Freiberg. Seit 2004 arbeitet er für den Geschäftsbereich Aufbereitungstechnik
bei der Firma HAVER & BOECKER in Münster. Seit Januar 2012 leitet er den
Vertrieb der HAVER NIAGARA GmbH in Münster.
Zusammenfassung: Die Herstellung von Trockenmörtelkörnungen erfordert ein effektives
Zusammenwirken von geeigneter Zerkleinerungs- und Klassiertechnik. Dafür sind experi-
mentelle Untersuchungen im halb- oder großtechnischen Maßstab unerlässlich. Von großer
Bedeutung für die Gestaltung der Anlagenkonfiguration ist auch die Berücksichtigung des
Einflusses der mineralogisch-petrografischen Gesteinseigenschaften der Rohstofflagerstätte,
um für die Betreiber ein flexibles Anlagenkonzept für lange Betriebszeiten bei hoher
Anlagenverfügbarkeit entwickeln zu können.
Optimizing the production of crushed sand for dry-mix mortar industry
Summary: The production of dry-mix mortar aggregate requires effective interaction of
suitable comminution and sizing machines. For this purpose, experimental tests on pilot or
large-scale are essential. Of considerable importance for the design of the plant configura-
tion is also consideration of the influence of mineralogical-petrographic rock properties of
the raw material deposit, in order to develop for the plant operator a flexible equipment
concept for long operating lifetime with high equipment availability.
Anlagenkonzept Equipment concept•

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1 Introduction
“Mortar” is a building material that can be described as a mix
consisting of a binder (e.g. cement, lime), mineral aggregate
with a maximum particle size d = 4.0 mm, and any necessary
additives together with mixing water.The wide range of mortar
types and their uses means that especially the mineral aggre-
gates have to meet high requirements with regard to quantity
and quality.The demand for mortar aggregate can be covered
either with available natural sands or mechanical processing of
solid rock.
The disadvantage of using natural sands is that the sands are only
available in a particle size distribution specific to the deposit.
Another disadvantage are the impurities consisting of loamy
and clayey fines, alkali-reactive constituents and brittle rock
components that have to be removed in complex washing and
sorting processes.While the production of mortar aggregate
from suitable solid rocks,which is explained more closely in the
following,does require relatively high processing effort entailing
the application of multistage,stationary comminution and sizing
equipment, it offers the advantage that the required aggregate
can be flexibly produced in line with demand depending on
changing market conditions.
2 Requirements for dry-mix mortar aggregate
For the production of crushed sands, usually soft to medium-
hard sedimentary rocks,e.g.limestone,dolomites,medium-hard
gypsum and anhydrites, are preferred. The properties of the
aggregates and flours produced from these play a big part in
1 Einleitung
Unter dem Baustoff „Mörtel“ versteht man ein Gemenge, be-
stehend aus einem Bindemittel (z.B. Zement, Kalk), Gesteins-
körnungen mit einer Maximalkorngröße d = 4,0 mm, ggf.
Zusatzstoffen/-mittel sowie Zugabewasser. Die vielfältigen
Mörtelarten und derenVerwendungen stellen insbesondere an
die benötigten Gesteinskörnungen hohe Anforderungen be-
züglich Menge und Qualität. Der Bedarf an Mörtelkörnun-
gen kann entweder durch vorhandene Natursande oder durch
mechanische Aufbereitung von Festgesteinen gedeckt werden.
Bei Einsatz von Natursanden besteht der Nachteil, dass dieser
nur in einer lagerstättenspezifischen Korngrößenverteilung zur
Verfügung steht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass mit
Verunreinigungen durch lehmig-tonige Feinanteile,alkalireak-
tive Bestandteile und Mürbgesteinskomponenten zu rechnen
ist, die durch aufwendige Wasch- und Sortierprozesse entfernt
werden müssen. Die Herstellung von Mörtelkörnungen aus
geeigneten Festgesteinen,auf die nachfolgend näher eingegan-
gen werden soll, erfordert zwar einen relativ großen aufbe-
reitungstechnischen Aufwand durch den Einsatz mehrstufiger,
stationärer Zerkleinerungs- und Klassieranlagen,bietet aber den
Vorteil, dass die benötigten Gesteinskörnungen bedarfsgerecht
und marktflexibel produziert werden können.
2 Anforderungen an Trockenmörtelkörnungen
Für die Herstellung von Brechsanden werden meist weiche bis
mittelharte Sedimentgesteine, wie z.B. Kalksteine, Dolomite,
mittelharte Gipse und Anhydrite bevorzugt.Die Eigenschaften
1 Vorbrechanlage • Precrushing plant
Quelle/Source:HAVERNIAGARAGmbH

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der daraus hergestellten Gesteinskörnungen und -mehle spielen
bei der Mörtelherstellung eine große Rolle.Für die Charakte-
risierung der Gesteine sind dabei nachfolgende Eigenschaften
bzw. Anforderungen, die beispielsweise für den europäischen
Raum in der DIN EN 13139 empfohlen werden, von großer
Wichtigkeit.
Petrografische Gesteinscharakterisierung
Die aus Festgesteinen durch mechanische Aufbereitung her-
gestellten Mörtelkörnungen sind durch ihre Petrographie
(Gesteinscharakterisierung) zu beschreiben. Die gegenwärtige
mineralogisch-petrografische Gesteinscharakterisierung erlaubt
in den meisten Fällen nur eine verbale Gesteinsbeschreibung.
Die am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergaka-
demie Freiberg entwickelte „Quantitative Gesteinsanalyse“ er-
laubt die Ermittlung von quantitativen Gesteinskennwerten,die
eine Bewertung der Gesteine hinsichtlich ihrer Brechbarkeit,
der Korngrößen- und Formverteilung der Brechprodukte, des
Verschleißes an den Arbeitsorganen von Aufbereitungsmaschi-
nen und -anlagen sowie den erforderlichen Energieaufwand
zur Zerkleinerung ermöglichen [1].
Geometrische Anforderungen
Nach der DIN EN 13139 sind nachfolgende Korngruppen
zu bevorzugen:0/1 mm,0/2 mm,0/4 mm,0/8 mm,2/4 mm
und 2/8 mm.Von den Trockenmörtelherstellern wird meist
noch eine feinere Unterteilung der Korngruppen verlangt.
Die Kornzusammensetzung einer Gesteinskörnung ist,eben-
so wie deren Kornformen, bestimmend für die Packungs-
dichte des Haufwerkes, die wiederum ausschlaggebend für
dieVerarbeitungseigenschaften und den Wasseranspruch des
Mörtels sind. Für Mörtelgesteinskörnungen werden allge-
mein Nennkorngehalte von ca. 85 M.-% gefordert. Über-
korngehalte sollten 15 M.-% und Unterkorngehalte ca.
6...8 M.-% nicht überschreiten. Bezüglich der Kornform
werden für Gesteinskörnungen <4 mm keine Anforderun-
gen gestellt.
Chemische Anforderungen
Je nach Herkunft der Gesteinskörnung und abhängig von
der vorgesehenen Art derVerwendung können einzelne che-
mische Bestandteile der Gesteinskörnung schädliche Aus-
wirkungen auf den damit hergestellten Mörtel haben. Die
EN 12620 und EN 13139 legen daher für Bestandteile, die
das Erstarren und Erhärten des Mörtels stören, dessen Fes-
tigkeit oder Dichtigkeit herabsetzen, zu Fleckenbildung und
Entfärbung führen oder den Korrosionsschutz der Bewehrung
beeinträchtigen, Grenzwerte fest. In der EN 13139 werden
nachfolgende Regelanforderungen angegeben:Chloridgehalt
%0,04 M.-%; wasserlöslicher Sulfatgehalt SO3 %0,8 M.-%;
Schwefelgehalt %1,0 M.-% und Gehalt an organischenVer-
unreinigungen %0,5 M.-%.
Für die Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung
der Gesteine werden meist die wichtigsten Haupt- und Neben-
elemente in Oxidform angegeben.Diese sind:SiO2,TiO2,Al2O3,
Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, K2O und Na2O. Obwohl die
chemische Zusammensetzung für die unmittelbareAufbereitung
(z.B.Maschinenauswahl und -betrieb) von untergeordneter Be-
deutung ist,können z.B.erhöhteWerte,insbesondere der Kom-
ponenten SiO2, Al2O3, Fe2O3 und MgO von der typischen
production of mortar. For characterization of the rocks, the
following properties and requirements,which,for example,are
recommended in DIN EN 13139 for the European region,are
of great importance.
Petrographic rock characterization
The mortar aggregates produced from solid rock by means
of mechanical processing are described on the basis of their
petrography (rock characterization). In most cases, the cur-
rent mineralogical-petrographic rock characterization allows
only a verbal rock description.The “quantitative rock analysis”
developed at Freiberg University of Mining and Technology
permits the determination of quantitative rock characteristic
values that enable an evaluation of the rocks with regard to their
crushability, particle size and shape distribution of the crushed
products, the wear on the working components of processing
machines and equipment and the energy input required for
comminution [1].
Geometric requirements
According to DIN EN 13139, the following particle size
fractions are preferred: 0/1 mm, 0/2 mm, 0/4 mm, 0/8 mm,
2/4 mm and 2/8 mm.The dry-mix mortar producers usually
demand an even finer subdivision of the particle size fractions.
The particle size distribution of an aggregate is,like the particle
shapes,crucial for the packing density of the material,which in
turn determines the usage properties and water requirement of
the mortar. For mortar aggregates, generally a nominal particle
content of approx. 85 mass% is required. Oversize should not
exceed 15 mass% while undersize should not exceed approx.
6...8 mass%.With regard to particle shape,for aggregate <4 mm
no requirements are specified.
Chemical requirements
Depending on the origin of the aggregates and the intended
use, individual chemical components of the aggregates can
have detrimental effects on the mortar produced with them.
EN 12620 and EN 13139 therefore specify limits for compo-
nents that are detrimental to the solidification and hardening
of the mortar, lower its strength or density, lead to staining
and discoloration or impair the corrosion protection of any
reinforcements. In EN 13139 the following requirements are
specified: chloride content %0.04 mass%; water-soluble sul-
phate content SO3 %0.8 mass%; sulphur content %1.0 mass%
and content of organic impurities %0.5 mass%.
For the characterization of the chemical composition of the
rocks, usually the most important major and minor elements
in oxide form are specified. These are: SiO2, TiO2, Al2O3,
Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, K2O and Na2O. Although
the chemical composition is of minor importance for im-
mediate processing (e.g. machine selection and operation),
increased values, especially of the components SiO2, Al2O3,
Fe2O3 and MgO of the typical chemical composition of, for
example,a limestone can indicate that,on account of thermal
processes that have taken place in deeper-lying parts of the
deposit, SiO2 has been dissolved out of acidic rocks, then
transported with the solution to parts of the deposit near
the surface and deposited there as SiO2. Such deposit varia-
tions result in changing comminution properties (e.g. with
regard to strength and hardness, abrasiveness) of the rock

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AT MINERAL PROCESSING (Volume 57)
chemischen Zusammensetzung z.B. eines Kalksteines darauf
hindeuten, dass durch stattgefundene thermische Prozesse in
tiefer liegenden Lagerstättenbereichen SiO2 aus sauren Gestei-
nen gelöst und dann mit der Lösung in oberflächennahe La-
gerstättenbereiche transportiert und dort als SiO2 abgeschie-
den wurde. Die Entstehung solcher Lagerstättenvariationen
führt zu einer Änderung der Zerkleinerungseigenschaften
(z.B. bezüglich Festigkeit und Härte, Abrasivität) des Lager-
stättengesteins und somit auch zum erhöhten Maschinen- und
Anlagenverschleiß.
Physikalisch-technische Charakterisierung
Dazu zählen u.a. die Gesteinsrohdichte und die Schüttdichten
derTrockenmörtelkörnungen,die Oberflächenfeuchte und die
Wasseraufnahmefähigkeit, Gesteinsfestigkeit und -härte (z.B.
Mohshärte von Calcit 3,Feldspäte 6 und Quarz 7),dieAbrasivi-
tät (Kalkstein ist z.B.nur schwach abrasiv,Feldspäte und Quarzi-
te sind abrasiv bis sehr abrasiv) und die Bruchzähigkeit (je höher
diese ist, umso größer muss der Energieeinsatz zur Zerkleine-
rung sein;Kalkstein hat z.B.Werte von 0,2…0,7 N/mm3/2 und
Quarz von 1,8…2,2 N/mm3/2).
3 Herstellung von Trockenmörtelsanden
Zur Erzeugung von Mörtelkörnungen <4 mm müssen ge-
eignete Gesteinslagerstätten durch Bohren und Sprengen
abgebaut werden [2]. Das grobstückige Sprenggut mit einer
Korngröße von etwa 0/1500 mm wird dann in einer Vor-
brechanlage (Bild 1) durch mehrstufige Zerkleinerungs- und
Klassierprozesse weiter aufbereitet. Zur Herstellung von
Mörtelkörnungen 0/2 mm (0/4 mm) wird die Kornfraktion
0/22,4 mm der Vorbrechanlage in einer nachgeschaltetenTro-
ckenmörtelanlage (Bild 2) weiter zerkleinert und das anfallende
Brechgut in Kornfraktionen zerlegt, die anschließend je nach
Mörtelqualität wieder zu definierten Sieblinien zusammenge-
setzt werden.Zur Realisierung der verfahrenstechnischen Pro-
zesse „Zerkleinern“ und „Klassieren“ steht eine großeVielfalt
von Maschinen und Apparaten verschiedener Hersteller zur
Verfügung. Für die richtige Auswahl der erforderlichen Zer-
kleinerungs- und Klassiertechnik sind verschiedene Kriterien
zu berücksichtigen, wie z.B.:
• Die Eigenschaften des zu zerkleinernden und zu klassie-
renden Gutes (z.B. mineralogische und chemische Zu-
sammensetzung, Aufgabekorngröße, Abrasivität, Festig-
keitseigenschaften und Härte, Roh- und Schüttdichte,
Oberflächenfeuchte etc.)
• Granulometrische Aspekte, wie z.B. die Anzahl und Korn-
bereiche der gewünschten Kornfraktionen sowie derenAus-
beute (Mengen).Die Kornform spielt bei Mörtelkörnungen
<4 mm aus Sicht der Produktqualitäten keine Rolle.Jedoch
können Kornformschwankungen bei der Fein- und Feinst-
klassierung die Qualität und Produktmengen der Körnungen
beeinflussen
• Beanspruchungs- und Trennbedingungen und deren ma-
schinentechnische Realisierungsmöglichkeiten bei der Ge-
staltung bzw.Auswahl derArbeitswerkzeuge (z.B.Größe und
Form der Zerkleinerungs- und Klassierwerkzeuge; Bean-
spruchungsart und -geschwindigkeit etc.)
Zur Festlegung der Anlagenkonfiguration für die Erzeugung
der Mörtelkörnungen sind daher umfangreiche experimentelle
Zerkleinerungs- und Klassieruntersuchungen notwendig.
from the deposit and therefore increased wear on machines
and equipment.
Physical-technical characterization
This includes the apparent density of the rock and the bulk
densities of the dry-mix mortar aggregate, the surface mois-
ture and the water absorption capacity, rock strength and
hardness (e.g. Mohs hardness of calcite 3, feldspars 6 and
quartz 7), the abrasiveness (limestone, for example, is only
mildly abrasive, feldspars and quartzites are abrasive to very
abrasive),the fracture toughness (the higher this is,the higher
the energy input required for comminution; limestone has,
for example, values of 0.2…0.7 N/mm3/2 and quartz from
1.8…2.2 N/mm3/2).
3 Production of dry-mix mortar sands
For the production of mortar aggregates <4 mm, rock must
be extracted from suitable deposits by means of drilling and
blasting [2]. The large lumps of blasted rock with a particle
size of around 0/1500 mm are then processed in a precrush-
ing installation (Fig. 1) by means of multistage comminution
and sizing processes. For the production of mortar aggregate
0/2 mm (0/4 mm), the particle fraction 0/22.4 mm from the
precrushing installation is comminuted further in a down-
stream dry-mix mortar plant (Fig. 2) and the crushed material
separated into particle fractions,which then,depending on the
mortar quality, are combined to defined particle size curves.
For realization of the “comminution” and “sizing” processes, a
wide range of machines and equipment is available from dif-
ferent manufacturers. For optimum selection of the necessary
comminution and sizing technology, various criteria must be
taken into consideration, e.g.:
• The properties of the material to be comminuted and sized
(e.g.mineralogical and chemical composition,feed size,abra-
siveness, strength properties and hardness, apparent and bulk
density, surface moisture, etc.)
• Granulometric aspects,e.g.the number and particle ranges of
the required particle fractions as well as their yield (quanti-
ties).The particle shape is not a factor in mortar aggregates
<4 mm with regard to the product quality.However,particle
shape variations in fine and very fine sizing influence the
quality and product quantities of the aggregates
2 Zerkleinerungs- und Klassieranlage für Sandkörnungen
Comminution and screening plant for sand grades

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3.1 Zerkleinerungsuntersuchungen
Die üblichen Rohstoffe zur Herstellung von Mörtelkörnungen
erfordern den Einsatz geeigneter Maschinen zur Mittelhart-
zerkleinerung (Mohshärte von 2…5).Bevorzugt werden dafür
Maschinen mit Prall- und Schlagbeanspruchung,wie z.B.Prall-
und Hammermühlen,eingesetzt [3].Nachfolgende Zerkleine-
rungssysteme wurden getestet:
• Rotorprallmühle mit vertikaler Antriebswelle
• Zweirotorige Hammermühle mit Mahlbahn und 4 mm Rost
• Hochdruckstempelpresse zur Druckzerkleinerung
Für die zerkleinerungstechnischen Untersuchungen wurde
vorabgesiebter Kalkstein der Körnung 0/22 mm (Prallmühle)
bzw.0,7/10 mm (Hammermühle und Hochdruckstempelpres-
se) verwendet. Bei der Zerkleinerung in den beiden Mühlen-
typen wurde insbesondere der Einfluss von Änderungen der
Rotorumfangsgeschwindigkeit auf die Feinheit der Mühlenaus-
tragsprodukte untersucht.Bei den Untersuchungen zur Druck-
zerkleinerung wurde der Pressdruck im Bereich von 100 MPa
bis 200 MPa verändert. Nach Probenahme und -teilung wur-
den die Korngrößenverteilungen der Brechprodukte durch
Analysensiebung mit einer HAVER & BOECKER Ana-
lysensiebmaschine vom Typ EML-200-T ermittelt [4]. Aus
den Korngrößenverteilungen wurden die Produktanteile der
vom Mörtelhersteller gewünschten Fraktionen 0,15/0,5 mm,
0,5/0,71 mm,0,71/1,2 mm und 0/1,2 mm ermittelt (Tabelle 1).
Ergänzend wurden noch der Mehlanteil 0/0,075 mm, der für
die Mörteleigenschaften und -verarbeitung relevant ist, auf-
geführt.
Die Daten der Druckzerkleinerungsversuche weisen bezüg-
lich der Gesteinsmehlanteile sehr hohe Werte auf, in den re-
• Stress and separation conditions and the possibilities for their
mechanical realization in the design and selection of the
working tools (e.g. size and shape of the comminution and
sizing tools; stress type and velocity, etc.)
To define the plant configuration for the production of the
mortar aggregates, extensive experimental comminution and
sizing tests are therefore necessary.
3.1 Comminution tests
The raw materials usually used in the production of mortar
aggregates require the use of suitable machines for medium-
hard comminution (Mohs hardness of 2…5). For this, mainly
machines with impact stresses,e.g.impact and hammer crushers,
are used [3].The following comminution systems were tested:
• Rotor impact crusher with vertical drive shaft
• Twin-rotor hammer crusher with grinding path and 4 mm
grate
• High-pressure piston-die press for pressure comminution
For the comminution tests, pre-screened limestone in the size
0/22 mm (impact crusher) and 0.7/10 mm (hammer crusher
and high-pressure piston-die press) was used. During commi-
nution in the two types of crusher, especially the influence of
changes of the rotor circumferential speed on the fineness of the
product discharged from the crusher was tested. In the tests on
pressure comminution, the pressure was changed in the range
from 100 MPa to 200 MPa.After sampling and sample division,
the particle size distributions of the crushed products were de-
termined by means of sieve analysis with a HAVER & BOECK-
ER EML-200-T analysis sieve [4].From the particle size distri-
bution, the product percentages of the fractions 0.15/0.5 mm,
0.5/0.71 mm, 0.71/1.2 mm and
0/1.2 mm required by the mor-
tar producers were determined
(Table 1). In addition, the content
of flour 0/0.075 mm,which is rel-
evant for the properties and usage
of the mortar, is listed.
In respect of the rock flour con-
tent, the data of the pressure com-
minution tests show very high
values, however, the product per-
centages in the relevant mortar ag-
gregate sizes are too low and there-
fore these data are not of interest
for further plant design [5]. From
the many particle size distributions
from impact comminution in the
impact and hammer crushers, the
machine-specific product curves
shown in Fig. 3 were filtered out,
which are to be used for later plant
design. The use of these crushed
material curves for plant design,
however, requires not only the ad-
justment of the machine and op-
erating parameters defined in the
preliminary tests, but also assumes
that the material is extracted from
Impact crusher (grain fractions in mm)
Percentage of selected product fractions [M.-%]
0/0.075 0.15/0.5 0.5/0.71 0.71/1.2 0/1.2
Vu = 57.9 10.9 20.5 7.9 11.8 57.9
Vu = 62.2 9.7 18.5 7.7 12.1 55.3
Vu = 66.4 7.7 19.3 8.3 12.9 55.0
Vu = 70.7 14.3 21.3 8.7 12.9 63.3
Hammer crusher (grain fractions in mm)
Vu = 30.0 4.6 14.8 14.9 28.4 66.4
Vu = 40.0 5.6 21.4 18.1 28.9 79.6
Vu = 50.0 9.6 29.2 18.5 22.0 87.4
Piston-die press (grain fractions in mm)
100…200 MPa
(Average
values )
20.5 8.1 6.8 12.2 57.5
Circumferentialspeedofrotor[m/s]
Tabelle 1: Zusammenstellung der Brechproduktanteile relevanter Mörtelkörnungen (Auszug)
Table 1: Listing of the crushed product contents of relevant mortar grades (extract)

50 11/2016
levanten Mörtelkörnungen jedoch zu
geringe Produktanteile und sind daher
für die weitere Anlagenplanung nicht
von Interesse [5].Aus derVielzahl der
erhaltenen Korngrößenverteilungen
der Prall- und Schlagzerkleinerung
wurden die in Bild 3 dargestellten
maschinenspezifischen Produktkur-
ven herausgefiltert, die für die spätere
Anlagenplanung verwendet werden
sollen. DieVerwendung dieser Brech-
kurven für die Anlagenplanung setzt
allerdings nicht nur die Einstellung
der in den Vorversuchen festgelegten
Maschinen- und Betriebsparameter
voraus, sondern geht auch von der
Annahme aus, dass eine weitgehend
homogene Rohstofflagerstätte, mit
vergleichbaren mineralogisch-petrografischen Gesteins-
eigenschaften, abgebaut wird.
3.2 Untersuchungen zur Klassierung
Die Auswahl einer Siebmaschine und die Festlegung ihrer
Konfiguration hängen von vielen Einflussgrößen ab.Um hohe
Produktqualitäten und -mengen gewährleisten zu können, ist
• eine ausreichend große Siebfläche und
• für jeden Trennschnitt eine optimale Sieböffnung (Größe
und Form)
festzulegen. Für große Durchsatzmengen ist eine möglichst
große Sieböffnung vorteilhaft. Für eine trennscharfe Siebung
sind, bezogen auf den jeweiligen Trennschnitt, enge Sieböff-
nungen günstig, um die Fehlkornanteile im Siebrückstand
bzw. -durchgang in vorgegebenen Grenzen halten zu können.
largely homogeneous raw
material deposit and ex-
hibits comparable min-
eralogical-petrographic
rock properties.
3.2 Screening tests
The selection of a screen
and the definition of its
configuration depend on
a number of influenc-
ing factors. To guarantee
high product qualities and
quantities, it is necessary
to define:
• A sufficiently large
screening area and
• An optimum screen
aperture (size and shape) for every cut-point.
For high throughput rates, the largest possible screen aperture
is advantageous. For accurate screening, relative to the respec-
tive cut-point, narrow screen apertures are useful, to keep any
misplaced particles in the screen oversize and undersize with-
in the prescribed limits. With the selection of such a mesh
width, oversize particles in the undersize can be reduced or
even completely excluded, as a result of which, however, mis-
placed (undersize) particles in the screen oversize can increase
to impermissible values.As a result,the yield of fines is reduced
considerably.
For the range of fine to ultrafine screening for the production
of mortar aggregate, from the range of machines of HAVER
NIAGARA, Münster/Germany, especially flat screens and
0.01 0.1 1 10 100
PM with 66.4 m/s
HM with 50 m/s
0
20
40
60
80
100
Particle size d [mm]
PassingmaterialD[mass%]
3 Ausgewählte Korngrößenverteilungen der Brechversuche
Selected particle size distributions of the crushing tests
Screening
system
Feed particle
size (max.)
[mm]
Feed rate
(max.)
[t/h]
Screening
rate per
deck
[m2]
Number of
decks
[ – ]
Cut size
range
[mm]
Screen deck
inclination
[ ° ]
Drive power
[kW]
Total
weight
[ t ]
Application
areas
Eccentric – SM
(F – CLASS)
% 500 % 1500 3…18 1…3.5 2…125 13…25 7.5…90 2.5…30
Product
screening
Scalping
Impurity
separation
Free- vibrating
screening – SM
(T – CLASS)
% 300 % 800 0.3…24 1…3.5 0.5…150 6…25 3…75 0.2…25
Product
screening
(dry, wet)
Impurity
separation
Linear – SM
(L – CLASS)
% 300 % 1500 0.9…19.2 2…3.5 0.3…125 -3…10 45…150 0.5…25
Product
screening
(dry, wet)
Dewatering
Multideck – SM(
M – CLASS)
% 10 % 75 5.6 % 11 0.08…8 0 15…30 5…10
Product
screening
Industrial
minerals
Foodstuffs
Synthetic and
chemical
products
FINE-LINE % 8 % 100 4.5…11.25 1…3 0.1…3.0 30…45 2.64…26.4 2…14.5
Product
screening
(dry)
Filler removal
Reject removal
Tabelle 2: Maschinenpalette „Siebtechnik“ der HAVER NIAGARA GmbH Münster (Auszug)
Table 2: “Screening technology” of HAVER NIAGARA GmbH Münster (extract)

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Durch die Wahl einer solchen Maschenweite kann Fehlkorn
(Überkorn) im Siebdurchgang verringert oder sogar gänzlich
ausgeschlossen werden, wodurch aber der Anteil von Fehlkorn
(Unterkorn) im Siebüberlauf auf unzulässige Werte ansteigen
kann.Dadurch wird das Ausbringen an Feinkörnungen erheb-
lich verringert.
Für den Bereich der Fein- und Feinstkornsiebung zur Herstel-
lung von Mörtelkörnungen bieten sich aus dem Maschinenpro-
gramm der HAVER NIAGARA Münster insbesondere Flach-
siebe und FINE-LINE-Siebmaschinen (Tabelle 2 und Bild 4) an
[6;7;11].FürTrockenmörtelanlagen mit kleineren Durchsätzen
können alternativ auch Siebmaschinen der M-CLASS (Mehr-
decksiebmaschinen) eingesetzt werden. Zur Ermittlung geeig-
neter Siebparameter sind daher experimentelle Siebversuche
unerlässlich.Zur Durchführung derTestsiebversuche wurde aus
dem Maschinenprogramm der HAVER NIAGARA GmbH
die FINE-LINE-Siebmaschine vom Typ HE 500x1250 ein-
gesetzt. Nachfolgende Betriebsparameter wurden bei derVer-
suchsdurchführung konstant gehalten:
• Drehzahl der Unwuchtantriebe nu = 3600 min-1
• Schwingungsamplitude a = 0,5 mm
• Abmessungen der Siebfläche: Breite B = 500 mm;
Länge L = 1250 mm: Siebfläche AF = 0,635 m2
• Neigung der Siebfläche β = 33°
FINE-LINE screens (Table 2 and Fig. 4) are suitable [6; 7; 11].
For dry-mix mortar plants with lower throughput rates,alterna-
tively screens of the M-CLASS (multideck screens) can be used.
For the determination of appropriate screen parameters,experi-
mental screening tests are essential.To conduct the screen tests,
from the machine range of HAVER NIAGARA GmbH, the
FINE-LINE screen of the type HE 500x1250 was used. Fol-
lowing operating parameters were kept constant during testing:
• Speed of the unbalance drives nu = 3600 min-1
• Oscillation amplitude a = 0.5 mm
• Dimensions of the screening area: width W = 500 mm;
length L = 1250 mm: screen area AF = 0.635 m2
• Inclination of the screening area β = 33°
The test programme entailed the change or variation of the
following parameters:
• Cut-point-specific mesh sizes and shapes
• Specific screening rate in [t/(h m2)]
• Screening duration tS in [s]
Used was a limestone mix, which was screened on a FINE-
LINE screen with 1 mm square mesh [8].With the undersize
material, on the above-described FINE-LINE screen, screen-
ing tests were performed with cut-point-specific mesh shapes,
with variation of the specific screening rate. Selected results of
4 FINE-LINE Siebmaschinen • FINE-LINE screens

52 11/2016
Das Versuchsprogramm beinhaltete die Änderung bzw. Varia-
tion nachfolgender Parameter:
• Trennschnittspezifische Maschengrößen und -formen
• Spezifische Siebleistung in [t/(h m2)]
• Siebdauer tS in [s]
Zum Einsatz kam ein Kalksteingemisch, das auf einer
FINE-LINE-Siebmaschine mit 1 mm Quadratmasche ab-
gesiebt wurde [8]. Mit dem Durchgangsmaterial wurden auf
der oben beschriebenen FINE-LINE-Maschine Siebversu-
che mit trennschnittspezifischen Maschenformen, bei Vari-
ation der spezifischen Siebleistung, durchgeführt. Die Er-
gebnisse der Untersuchungen sind auszugsweise in Tabelle 3
zusammenfassend dargestellt. Auf Basis der Ergebnisse der
Klassieruntersuchungen wurden für den siebtechnischen
Teil der Trockenmörtelanlage nachfolgende Festlegungen
getroffen:
• Trennschnitt w = 0,71 mm: Es wird die Einstellung mit der
spezifischen Siebleistung von 8,9 t/(h m2) empfohlen.
• Trennschnitt w = 0,5 mm:Die spezifische Siebleistung sollte
10,2 t/(h m2) nicht überschreiten.
• Trennschnitt w = 0,2 mm: Geeignet ist für diesen Trenn-
schnitt die Versuchseinstellung mit einer spezifischen Sieb-
leistung von 3,2 t/(h m2).
Für die 2. Siebstufe wird eine Entlastung des Materials
<0,5 mm vorgesehen. Für die nachfolgenden Trennschnitte
wurden folgendeVersuchseinstellungen ausgewählt:
• Trennschnitt w = 0,3 mm: Für diesen Trennschnitt wurden
gute Ergebnisse bei einer Siebleistung von 4,0 t/(h m2) er-
zielt.
Nach durchgeführter Entlastung wurden noch die Siebversu-
che mit den Trennschnitten w = 0,2 mm und w = 0,15 mm
durchgeführt, die zu nachfolgenden Empfehlungen führten:
• Trennschnitt w = 0,2 mm: Gute Siebergebnisse wurden bis
zu Siebleistungen von 2,4 t/(h m2) erzielt. Bei einer Er-
höhung der spezifischen Sieb-
leistung auf > 2,5 t/(h m2)
waren bereits leichte Über-
schüttungen der Siebfläche zu
verzeichnen.
• Trennschnitt w = 0,15 mm:
Dies ist ein spezifischerTrenn-
schnitt, der nur bei Kunden-
bedarf realisiert werden sollte.
Bis zu einer Siebleistung von
1,2 t/(h m2) konnten noch
gute Siebergebnisse erzielt
werden. Bei einer Erhöhung
der spezifischen Siebleistung
auf Werte von 1,4 t/(h m2)
wurden bereits deutliche
Überschüttungen der Maschi-
ne sichtbar.
Die erforderlichen Siebflächen
der zum Einsatz kommenden
FINE-LINE Siebmaschinen
(Bild 4) wurden unter Berück-
sichtigung, der vom jeweiligen
the tests are summarized in Table 3. On the basis of the sizing
tests, for the screening part of the dry-mix mortar plant, the
following was determined:
• Cut-point w = 0.71 mm:the setting with the specific screen-
ing rate of 8.9 t/(h m2) is recommended.
• Cut-point w = 0.5 mm:The specific screening rate should
not exceed 10.2 t/(h m2).
• Cut-point w = 0.2 mm:Suitable for this cut-point is the test
setting with a specific screening rate of 3.2 t/(h m2).
For the second screening stage, relief of the load of material
<0.5 mm is planned. For the downstream cut-points, the fol-
lowing test settings were selected:
• Cut-point w = 0.3 mm:For this cut-point,good results were
obtained at a screening rate of 4.0 t/(h m2).
After the load relief, the screening tests were performed with
the cut-points w = 0.2 mm and w = 0.15 mm, which led to
the following recommendations:
• Cut-point w = 0.2 mm: Good screening results were ob-
tained to screening rates of 2.4 t/(h m2).With an increase of
the specific screening rate to >2.5 t/(h m2), already slight
overfilling of the screening area was registered.
• Cut-point w = 0.15 mm:This is a specific cut-point that
should only be realized on customer request.Up to a screen-
ing rate of 1.2 t/(h m2), good screening results could be
obtained.With an increase of the specific screening rate to
values of 1.4 t/(h m2),considerable overfilling of the machine
was observed.
The necessary screening areas of the FINE-LINE screens used
(Fig. 4) were defined with consideration of the specific screen-
ing rates depending on the respective cut-point. For the first
screening stage,four screens of the size 1800x3750 mm (screen-
ing area 6.25 m2) were selected.For the second screening stage,
screens of the type 1800x5000 mm (screening area 9.0 m2)
were foreseen.
Cut sizes without load relieving (for ﬁrst screening stage)
Cut sizes w [mm]
Cut sizes w [mm]
w = 0.71 w = 0.5 w = 0.2
Mesh type/Mesh dimension (category)
Mesh type/Mesh dimension (category)
1 2 3 4a 4b 5 6
5.4 8.9 9.5 6.4 6.7 10.2 2.7 3.2 4.0
Oversize [mass%] – 7.6 – – – 2.7 – 9.2 –
Undersize [mass%] – 5.2 – – – 2.8 – 4.1 –
Cut sizes with load relievingrelieving w < 0.5 mm (for second screening stage)
w = 0.3 w = 0.2 w = 0.15
7 8a 8b (Sandwich)
Spec. screening performance msp
[t/(h m2
)]
Spec. screening performance msp
[t/(h m2
)]
3.6 5.1 6.1 2.0 2.4 3.7 0.7 1.2 1.4 1.9
Oversize [mass%] 7.5 – – – 9.1 – – 9.2 – –
Undersize [mass%] 7.3 – – – 3.2 – – 6.1 – –
Tabelle 3: Zusammenstellung der wichtigsten Siebergebnisse (Auszug)
Table 3: Summary of the most important screening results (extract)

53
Trennschnitt anhängigen spezifischen Siebleistungen, festge-
legt.Für die 1. Siebstufe wurden 4 Siebmaschinen der Baugrö-
ße 1800x3750 mm (Siebfläche 6,25 m2) ausgewählt. Für die
2. Siebstufe wurden Siebmaschinen des Typs 1800x5000 mm
(Siebfläche 9,0 m2) vorgesehen.
4 Anlagenkonfigurationen
Die Herstellung vonTrockenmörtelkörnungen erfolgt i.d.R.in
stationären Brech- und Klassieranlagen.Als Rohstoffe werden
dabei geeignete Weich- und Mittelhartgesteine (z.B. Kalkstei-
ne, Dolomite,Anhydrite und Gipse) eingesetzt, die mit relativ
geringem Energieeinsatz und Maschinenverschleiß zerkleinert
werden können. Für den zerkleinerungstechnischen Teil der
Trockenmörtelanlage werden meist Maschinen mit Prall- und
Schlagbeanspruchung (z.B.Prall- und Hammermühlen) einge-
setzt [3].Bei derAuswahl des Brechsystems sind deren Vor- und
Nachteile hinsichtlich
• Ausbringen an Wertstoffkörnungen,
• Erzeugung von Überschusskörnungen,
• spezifischen Arbeitsbedarf,
• Verschleiß an relevanten Anlagenkomponenten und
• Gewährleistung einer stabilen Durchsatzleistung
zu beachten.Zur Entwicklung geeigneter Anlagenkonfiguratio-
nen wurden daher umfangreiche Zerkleinerungs- und Klassier-
versuche durchgeführt,deren Ergebnisse und Empfehlungen für
die Anlagenplanung in den Tabellen 1 und 3 dargestellt wurden.
4 Plant configurations
The dry-mix mortar aggregates are generally produced in sta-
tionary crushing and sizing plants.As raw materials,suitable soft
to medium-hard rocks (e.g. limestones, dolomites, anhydrites
and gypsums) are used, which can be comminuted with rela-
tively low energy input and machine wear. For the comminu-
tion part of the dry-mix mortar plant, usually machines with
impact and percussion-type stresses (e.g. impact and hammer
crushers) are used [3]. In the selection of the crushing system,
it is necessary to consider advantages and disadvantages in re-
spect of
• Yield of product grades,
• Production of excess grades,
• Specific work requirement,
• Wear of relevant plant components and
• Guarantee of a stable throughput rate.
For the development of suitable plant configurations,extensive
comminution and screening tests were therefore performed,
the results of which and recommendations for plant design are
shown in Tables 1 and 3.
The goal of the comminution tests was in particular to de-
termine suitable operating parameters for the crushing sys-
tems tested, i.e. parameters at which a maximized percentage
of product grades of the tested limestone can be realized
with reasonable energy input and minimized machine and
5 Flowsheet einer Trockenmörtelanlage ohne Sekundärbrecher
Flowsheet of a dry-mix mortar plant without a secondary crusher
6 Flowsheet einer Trockenmörtelanlage mit Sekundärbrecher
Flowsheet of a dry-mix mortar plant with a secondary crusher

54 11/2016
Das Ziel der Zerkleinerungsuntersuchungen bestand insbeson-
dere darin, für die untersuchten Brechsysteme geeignete Be-
triebsparameter zu bestimmen,bei denen für den untersuchten
Kalkstein ein möglichst hoher Anteil an Zielkörnungen, mit
vertretbarem Energieaufwand und minimalem Maschinen-
und Anlagenverschleiß, realisiert werden kann. Im Anschluss
daran wird das Brechprodukt durch Einsatz geeigneter Klassier-
technik in eine kundenspezifische Anzahl mehr oder weniger
engen Kornfraktionen getrennt, die separat gebunkert werden.
Entstehende Überschusskörnungen werden im Kreislauf in die
Zerkleinerungsmaschine zurückgeführt und dort gemeinsam
mit dem zugeführten Frischgut erneut zerkleinert. Aus den
gespeichertenWertstofffraktionen werden anschließend die ge-
wünschten Sieblinien für die jeweiligeTrockenmörtelverwen-
dung zusammengemischt. Die Menge an Kreislaufmaterial ist
ausschlaggebend für die Durchsatzleistung der Gesamtanlage.
Je weniger Kreislaufmaterial anfällt, desto höher ist der Anla-
gendurchsatz.
Für den verfahrenstechnischen Entwurf der Brechsandanla-
ge, die Berechnung der Massenströme unter Berücksichti-
gung der maschinenspezifischen Betriebsparameter der aus-
gewählten Zerkleinerungstechnik und die Berechnung der
Korngrößenverteilungen der Mörtelprodukte, wurde die von
HAVER & BOECKER entwickelte Prozesssimulations-Soft-
ware „NIAflow“ eingesetzt.
Bild 5 zeigt als Basisvariante das Flowsheet einer Anlage zur
Herstellung von Mörtelkörnungen mit einer Prallmühle mit
senkrechter Antriebswelle als Zerkleinerungsaggregat. Das
zerkleinerte Brechgut wird der 1. Siebstufe, die mit FINE-
LINE Siebmaschinen der Baugröße 1800x3750 mm ausge-
rüstet ist, zugeführt. Dort wird das Brechgut in die Fraktio-
nen 0,71/1,2 mm, 1,2/2,4 mm und 2,4/5 mm getrennt. Der
Siebdurchgang 0/0,71 mm wird einer 2. Siebstufe mit FINE-
LINE Siebmaschinen der Größe 1800x5000 mm zugeführt
und in die vom Kunden gewünschten Fraktionen 0/0,2 mm,
0,2/0,5 mm und 0,5/0,71 mm klassiert. Die Überschusskör-
nungen der 1. Siebstufe 0,71/1,2 mm und 1,2/2,4 mm wer-
den in geringen Mengen für eine
weitere Verwendung gebunkert.
Der größere Anteil der beiden
Faktionen wird mit der Kör-
nung 2,4/5 mm zusammenge-
führt und als Überschusskörnung
0,71/5 mm mit einem Becher-
werk der Prallmühle zugeführt
und in dieser mit der aufgege-
benen Frischgutmenge nachzer-
kleinert.
Da für die Anlagenplanung keine
umfassende mineralogisch-petro-
grafische Lagerstättenbewertung
vorlag, musste auf chemische
Analysendaten der zum Abbau
stehenden Kalksteinlagerstät-
te zurückgegriffen werden. Die
vom Kunden für die Planungs-
phase zur Verfügung gestellte
chemische Gesteinsanalyse ent-
equipment wear.After this, the crushed product is separated
by means of suitable screening equipment into a customer-
specific number of more or less narrow particle size fractions,
which are stored in separate bins.Any excess sizes produced
are recirculated to the comminution machine and there re-
crushed together with the fresh feed material.From the stored
product fractions, the required grading curves are mixed for
the specific dry-mix mortar application.The quantity of re-
circulated material is crucial for the throughput rate of the
entire plant.The less material that needs to be recirculated,
the higher the plant throughput rate is.
For the process design of the crushed sand plant, calculation of
the mass flows with consideration of the machine-specific op-
erating parameters of the selected comminution technology and
the calculation of the particle size distributions of the mortar
products,the“NIAflow”process simulation software developed
by HAVER & BOECKER was used.
Fig. 5 shows as a basic variant the flowsheet of a plant for
the production of mortar aggregate with an impact crush-
er with vertical drive shaft as the comminution machine.
The comminuted material is fed to the first screening stage,
which is equipped with FINE-LINE screens of the size
1800x3750 mm. Here the crushed material is separated into
the sizes 0.71/1.2 mm,1.2/2.4 mm und 2.4/5 mm.The screen
undersize 0/0.71 mm is fed to a second screening stage with
FINE-LINE screens of the size 1800x5000 mm and sized
into the fractions required by the customer, that is 0/0.2 mm,
0.2/05 mm und 0.5/0.71 mm.The excess grades from the first
screening stage 0.71/1.2 mm and 1.2/2.4 mm are stored in
small quantities in bins for further use.The large part of the
two fractions is combined with the size 2.4/5 mm and fed
as the excess size 0.71/5 mm by means of a bucket conveyor
to the impact crusher and recrushed together with the fresh
feed material.
As no comprehensive mineralogical-petrographic deposit
evaluation was available for the design of the plant, it was
Customer details
(Average values)
Comparative values based on
technical literature [9],[10]
Selected Oxides Limestone
(Planning)
Limestone
(Repeat sampling)
Limestone Dolomite Quartzite
SiO2
2.87 19.87 0.10 0.21 93.16
TiO2
k.A. k.A. 0.00 0.00 0.03
Al2O3
1.09 0.24 0.10 0.02 1.28
Fe 2O3
0.51 0.06 0,27
1.73 0.47
FeO 0.22 3.12
CaO 51.48 43.50 54.60 30.35 0.70
MgO 1.48 0.59 0.68 20.46 0.07
K2O 0.10 0.03
0.00 0.00 0.39
Na2O 0.03 0.04
Tabelle 4: Chemische Zusammensetzung ausgewählter Festgesteine (Kundendaten und Literaturangaben)
Table 4: Chemical composition of selected solid rocks (customer data and specifications from the references)

55
Quelle/Source:HAVERNIAGARAGmbHQuelle/Source:HAVERNIAGARAGmbH
sprach, bis auf die leicht erhöhten SiO2-Werte, einer üblichen
Kalksteinzusammensetzung (Tabelle 4). Eine weitere Analyse,
die zu einem späteren Zeitpunkt zurVerfügung gestellt wurde,
wies dann allerdings erhebliche Abweichungen, insbesondere
necessary to refer to the chemical analysis of the limestone
deposit to be extracted.The chemical rock analysis provided
for the design phase corresponded, apart from the slightly
increased SiO2 values, to a usual limestone composition
7 Korngrößenverteilung der Brechprodukte (ohne Sekundärbrecher) • Particle size distribution of the crushed products (without secondary crusher)
8 Korngrößenverteilungen der Brechprodukte (mit Sekundärbrecher) • Particle size distribution of the crushed products (with secondary crusher)

56 11/2016
Literatur/Literature
[1] Popov, O.; Lieberwirth, H.; Folgner, T.: Produkteigenschaften und Systemkenngrößen – Quantitative Charakterisierung der Festgesteine zur Pro-
gnostizierung des Gesteinseinflusses auf relevante Produkteigenschaften und Systemkenngrößen. AT Mineral Processing 07-08/2014 (Teil 1) und
10/2014 (Teil 2)
[2] Vorbrechanlage und Wasserbausteinaufbereitungsanlage im Sauerland.AT Mineral Processing 05/2015, S. 20-22
[3] Höffl, K.: Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen, Leipzig:VEB DeutscherVerlag für Grundstoffindustrie, (1986)
[4] HAVER & BOECKER Analysensiebmaschine http://www.haver-partikelanalyse.com/siebanalyse/
[5] Meltke, K.; Lieberwirth, H.; Schreiber, S.: Zerkleinerung von Kalkstein in einer Hochdruckstempelpresse. Unveröffentlichter Testbericht des Institu-
tes für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg (2015)
[6] Technische Unterlagen der HAVER NIAGARA GmbH, Münster
[7] HAVER NIAGARA: http://www.haverniagara.com/
[8] Fine Line: http://www.finescreening.com/
[9] Milner, G. B.: Petrographie von Sedimentgesteinen. Nedra, Moskau, Bd. I und II, 1968
[10] Middleton, G.V.: Chemical Composition of Sandstone. Geological Society of America Bulletin, 1960
[11] Zlatev, M.; Fennenkötter, K.: Feinstkornklassierung von Quarzsand mit der HAVER FINE-LINE Siebmaschine. AT Mineral Processing 04/2016,
S. 66-79
hinsichtlich der Komponenten SiO2, Al2O3, CaO und MgO
auf. Es war daher zu vermuten, dass die abzubauende Kalk-
steinlagerstätte hinsichtlich ihrer mineralogisch- petrografischen
Zusammensetzung Lagerstättenvariationen aufweist. Offen-
sichtlich wurden Bereiche der Sedimentlagerstätte „Kalkstein“
unter Druck- undTemperatureinwirkung einem metamorphen
Umwandlungsprozess unterzogen, wodurch die ursprüngliche
Kristallstruktur und mineralische Zusammensetzung verändert
wurde.Solche Umwandlungsprozesse können zur Bildung und
Einlagerung metamorpher Gesteinskomponenten (z.B. Quar-
zite, Feldspäte) führen.
Als Reaktion auf die veränderten Lagerstättenbedingungen
muss, infolge des Auftretens von selektiven Zerkleinerungsef-
fekten, mit einer Zunahme und Anreicherung des Kreislauf-
materials mit harten, abrasiven Gesteinskomponenten gerech-
net werden. Daher wurden zur separaten Zerkleinerung der
hartstoffangereicherten Überschusskörnung 0,71/5 mm zwei
Sekundärzerkleinerungsaggregate (Hammermühlen mit Mahl-
bahn und 4 mm Rost) in das Flowsheet eingefügt. Die Anzahl
der Primärbrecher konnte dadurch auf dreiAggregate reduziert
werden (Bild 6).
Mit der neuen Anlagenkonfiguration konnte die Umlauf-
menge erheblich reduziert,das Ausbringen der Zielfraktionen
0,2/0,5 mm und 0,5/0,71 mm gesteigert werden.Außerdem
ist mit einem geringeren Maschinen- und Anlagenverschleiß
sowie mit einer höheren Verfügbarkeit der Trockenmörtel-
anlage zu rechnen.Die mit der NIAflow-Software kalkulier-
ten Korngrößenverteilungen der Mörtelfraktionen (Bild 7
und Bild 8) lassen den Schluss zu,dass die Klassierung bis zum
Entlastungstrennschnitt w = 0,3 mm kein Problem darstellt.
Eine direkte Klassierung beiTrennschnitt w = 0,2 mm nach
dem Trennschnitt w = 0,5 mm ist aber nicht zu empfeh-
len, da die Siebmaschinen mit der geforderten spezifischen
Siebleistung überschüttet werden könnten. Sollte durch den
Trockenmörtelhersteller ein zusätzlicher Trennschnitt bei
w = 0,15 mm gewünscht werden,so ist bei Zugrundelegung
der Brechkurve der vorgesehenen Prallmühle gemäß Bild 3,
die geplante Siebfläche zu vergrößern.Alternativ kann auch
das erzielteTrennergebnis bei der Berechnung der Rezeptur
desTrockenmörtels kompensiert werden.Voraussetzung dafür
ist aber,dass der Klassierprozess ein quantitativ gleichbleiben-
des Trennergebnis aufweist.
(Table 4).A further analysis that was provided at a later point
in time, however, showed considerable deviations, especially
in respect of the components SiO2, Al2O3, CaO and MgO.
It could therefore be presumed that the limestone deposit
from which material is to be extracted has variations with
regard to the mineralogical-petrographic composition. Ob-
viously parts of the sedimentary “limestone” deposit had
undergone a metamorphic process under the influence of
pressure and temperature, as a result of which the original
crystal structure and mineral composition were changed.
Such transformation processes can lead to the formation
and intercalation of metamorphic rock components (e.g.
quartzites, feldspars).
As a reaction to the changed deposit conditions, as a result of
the occurrence of selective comminution effects, an increased
content of hard,abrasive rock component in the circulated ma-
terial has to be expected.Therefore,for the separate comminu-
tion of the excess size 0,71/5 mm enriched with hard materials,
two secondary comminution machines (hammer crushers with
grinding track and 4 mm grate) were included in the flowsheet.
The number of primary crushers could be reduced to three
machines as a result (Fig. 6).
With the new plant configuration, the quantity of circu-
lated material could be reduced considerably, the yield of
the product sizes 0.2/0.5 mm and 0.5/0.71 mm increased.
Moreover. less machine and equipment wear and higher
availability of the dry-mix mortar plant can be expected.
The particle size distributions of the mortar fractions cal-
culated with the NIAflow software (Fig. 7 and Fig. 8) lead
to the conclusion that sizing to the load-relieving cut-point
w = 0.3 mm does not present any problem.A direct sizing at
the cut-point w = 0.2 mm after the cut-point w = 0.5 mm
cannot, however, be recommended as the screens with the
required specific screening rate could be overfilled. If the
dry-mix mortar producer requires an additional cut-point
at w = 0.15 mm, so on the basis of the crushing curve of
the planned impact crusher in accordance with Fig. 3, the
planned screening area should be enlarged.Alternatively, it is
possible to compensate for the screening rate obtained in the
calculation of the recipe of the dry-mix mortar.Precondition
for this, however, is that the sizing process produces a sized
product of uniform quality.

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