Der richtige Prallbrecher

Typische Anwendungen sind das Brechen von Kalkstein, Dolomit, Gips und Phosphaten sowie die Zerkleinerung von Bauschutt und Asphalt. Die kompakte Bauweise ermöglicht den Einsatz sowohl in stationären als auch in semi-mobilen und mobilen Anlagen. Dabei zeichnen sich Prallbrecher des Herstellers insbesondere durch einen hohen Zerkleinerungsgrad und kubisches, spannungsfreies Endprodukt aus. Durch den hohen Zerkleinerungsgrad der Prallbrecher von 1:10 bis 1:20 kann häufig eine Brechstufe im Aufbereitungsprozess eingespart werden.

Mehr Effizienz durch optimiertes Design

Das Herzstück eines Prallbrechers ist der schnelldrehende Rotor (Abb. 2), der in einem gepanzerten Gehäuse arbeitet. Einstellbare Prallwerke im Gehäuse beeinflussen den Zerkleinerungsprozess ebenfalls wesentlich.

Das Material wird über eine Aufgabeöffnung in den Brecher geleitet und von den im Rotor fixierten Schlagleisten erfasst. Hier wird das Material durch die große kinetische Energie, mit der die Schlagleiste auf die Gesteinsbrocken trifft, zerkleinert. Dabei wird das Material an den natürlichen Bruchflächen zerschlagen und gegen das erste oder zweite Prallwerk geschleudert, wo es weiter zerkleinert wird. Von hier aus wird das Material wieder in den Schlagkreis des Rotors zurückgeführt. Dieser Prozess wird wiederholt bis das zerkleinerte Material durch den verstellbaren Spalt zwischen Prallwerk und Rotor hindurchpasst, so dass es den Brechraum nach unten verlassen kann. Optional kann bei Primär- und Sekundär-Prallbrechern eine Mahlbahn eingebaut werden, die eine weitere Zerkleinerung ermöglicht. Im Wesentlichen dient diese aber zur Begrenzung des Maximalkorns und zur Kubizierung. Das Produkt sorgt aufgrund seiner Kubizität und Riss- und Spannungsfreiheit für hohe Stabilität im Straßenbau und im Beton.

Sorgfältige Abstimmung

Besonders wichtig für eine effiziente Zerkleinerung ist das Eindringen des Aufgabematerials in den Rotorschlagkreis zwischen den Schlagleisten. Daher müssen die Rotorgeschwindigkeit, die Anzahl der Schlagleisten und die Geometrie des Einlaufs sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Würde der Rotor mit zu hoher Umfangsgeschwindigkeit betrieben, könnte das Aufgabegut nicht in den Bereich zwischen zwei Schlagleisten eindringen. Hoher Verschleiß und ein geringer Zerkleinerungsgrad wären die Folge.

Einen wesentlichen Einfluss auf den Zerkleinerungsprozess im Prallbrecher hat die Rotorgeschwindigkeit. Abbildung 3 zeigt verschiedene Produktkurven für Kalkstein in Abhängigkeit von der Rotorgeschwindigkeit in der primären Brechstufe. Prinzipiell gilt: Eine höhere Rotorgeschwindigkeit erzeugt ein feineres Produkt. So ergibt sich für eine Aufgabe von Kalkstein mit 50 bis 1.000 mm bei einer Rotorgeschwindigkeit von 25 m/s eine Produktgröße P80 ≤ ca. 70 mm. Wird für die gleiche Aufgabe die Rotorgeschwindigkeit auf 35 m/s erhöht, so reduziert sich die Produktgröße auf P80 ≤ ca. 50 mm. Die Rotorgeschwindigkeit kann über einen Motor mit Frequenzumrichter oder einen Austausch der Riemenscheiben problemlos angepasst werden.

Hydraulische Einstellung

Die Prallwerke des Brechers können von außen hydraulisch verstellt werden. So ist eine schnelle Anpassung des Brechraums an die Anforderungen des Betreibers möglich. Beim Eindringen von nicht brechbaren Fremdkörpern weichen diese in Richtung der Gehäuserückwand aus.

Mit der Steuerungsautomatik von thyssenkrupp steht hierbei eine Technologie zur weiteren Automatisierung der Primär- und Sekundärprallbrecher zur Verfügung, die zusätzliche Betriebssicherheit bietet und das Einstellen der Prallwerke erleichtert. Dabei werden die Prallwerke mit Hydraulikzylindern abgestützt. Wenn ein Fremdkörper oder eine Überlast in den Brechraum eintritt, entsteht Überdruck, sodass die Hydraulikzylinder in kürzester Zeit ausweichen und Fremdkörper oder Überlast passieren können. Der Aufgabeförderer wird kurzfristig angehalten. Nach dem Passieren des Fremdkörpers und der Überlast werden die Prallwerke wieder in die eingestellte Position gefahren und die Materialzufuhr wird wieder aufgenommen. Auf diese Weise wird eine Beschädigung durch Fremdkörper weitgehend ausgeschlossen. Die Steuerungsautomatik ermöglicht darüber hinaus eine kontinuierliche Überwachung der Position der Prallwerke und einen vibrationsarmen Betrieb.

Stark in Grob- und Feinzerkleinerung

Das Prallbrecher-Portfolio des Herstellers umfasst drei Produktlinien: Primär-, Sekundär- und Tertiär-brecher. Diese unterscheiden sich in Größe, Form und Ausstattungsmöglichkeiten (siehe Abb. 4). Die größeren Primärbrecher eignen sich für große Aufgabekorngrößen und Durchsätze. Aufgabestücke mit Volumina von bis zu 2,5 m³ können verarbeitet und ein Endkorn P95 lt; 120 mm produziert werden. Wird zusätzlich eine Mahlbahn eingesetzt, kann ein feineres Endkorn im Bereich P95 lt; 80 mm erzielt werden. In der Regel werden in der primären Stufe Rotoren mit vier Schlagleisten bei Rotorgeschwindigkeiten von 25 bis 35 m/s eingesetzt.

Bei den Sekundärbrechern wird vorzerkleinertes Material mit Kantenlängen von 150 bis 280 mm aufgegeben. Dabei können auch härtere Gesteine wie Granit oder Basalt verarbeitet werden. Der Rotor dreht mit ca. 35 bis 48 m/s und ist mit vier Schlagleisten besetzt. Hiermit lässt sich ein Produkt von in der Größe von lt; 35 mm herstellen. Auch hier ist die Ausstattung mit einer Mahlbahn möglich.

Tertiärbrecher werden zur Sand- und Splittherstellung eingesetzt. Sie werden mit sehr hohen Rotorgeschwindigkeiten von 55 bis 70 m/s betrieben. Die Rotoren werden teilweise nur mit zwei Schlagleisten bestückt, um das Eindringen des Materials in den Schlagkreis des Rotors zu gewährleisten. Bei Aufgabestückgrößen bis zu 20 mm können z. B. Sande mit einer Körnung von lt; 4 mm produziert werden. Abb. 5 zeigt die Einsatzbereiche anhand der Kapazitäten. Während Primärbrecher Kapazitäten von bis zu 1.800 t/h erreichen, kommen Sekundärbrecher auf bis zu 500 t/h, Tertiärbrecher auf bis zu 210 t/h.

Minimaler Wartungsaufwand

Beim Betrieb von schnelldrehenden Zerkleinerungsmaschinen tritt unvermeidlich Verschleiß auf. Dieser entsteht bei Prallbrechern hauptsächlich an den Schlagleisten, den Prallwerken, eventuell an den Mahlbalken und am Gehäuse im Innenbereich des Brechraums. Hier kommt es besonders auf gute Zugänglichkeit der verschleißintensiven Bereiche des Brechers an sowie auf eine gute und gefahrenfreie Handhabbarkeit der auszutauschenden Teile. Daher lässt sich der gesamte obere Gehäuseteil hydraulisch öffnen und ermöglicht dem Service-Personal einen komfortablen und sicheren Zugang zu Brechraum und Rotor.

Der komplette Brechraum der Prallbrecher ist mit Verschleißplatten ausgekleidet (siehe Abb. 6). Diese sind mit dem Gehäuse verschraubt und leicht zu handhaben. Sie sind gegeneinander austauschbar, was die Wartungskosten reduziert.

Bei der Handhabung schwerer Teile stehen sicherheitstechnische Aspekte im Vordergrund. Abbildung 7 zeigt zwei sichere und nutzerfreundliche Lösungen für Arbeiten im Brechraum. Der Rotor kann mithilfe eines Bolzens so fixiert werden, dass ein Drehen mechanisch unmöglich wird. Des Weiteren gibt es Vorrichtungen für das Wechseln von Prallplatten, dank derer die einzelnen Elemente nicht von Hand gehoben werden müssen.

Beim Heben der Schlagleisten ermöglichen passende Vorrichtungen einen schnellen und sicheren Wechsel. Optional kann eine hydraulisch angetriebene Rotordrehvorrichtung geliefert werden, die den Rotor beim Schlagleistenwechsel in die optimale Position dreht.  

Vorteile des Prallbrechers

Thyssenkrupp-Prallbrecher zeichnen sich durch ihre ausgezeichnete Produktqualität, ihre große Anpassungsfähigkeit und ihre hohe Servicefreundlichkeit aus. Die Vorteile dieser Brecher sind unter anderem:

 Hohes Zerkleinerungsverhältnis

 Kubisches, spannungs- und rissfreies Korn

 Gute Einstellbarkeit der Produktkurven

 Konstante Produktqualität

 Hohe Wartungsfreundlichkeit

Für die Produktion von Schotter, Splitten und Sanden insbesondere auf der Basis von Kalkstein stellt die Prallzerkleinerung die optimale Form der Aufbereitung dar. Prallbrecher sind als Einzelmaschinen oder innerhalb von komplexen Aufbereitungsanlagen weltweit im Einsatz. Sie produzieren die idealen Zuschlagstoffe für den Straßenbau und für Beton.

Die Business Area Industrial Solutions von thyssenkrupp mit weltweit rund 16.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist ein führender Partner für Planung, Bau und Service rund um industrielle Anlagen und Systeme. Auf der Basis von mehr als 200 Jahren Engineering-Erfahrung werden maßgeschneiderte, schlüsselfertige Großanlagen und Anlagenkomponenten für Kunden aus der Chemie-, Düngemittel-, Zement-, Mining- und Stahlindustrie geliefert.