M130017 | |
Keramik / Glasindustrie | |
3,5-6 cm | |
< 100 µm | |
15 kg | |
Für die Zerkleinerung größerer Mengen empfehlen wir die Vorzerkleinerung mittels Backenbrecher PULVERISETTE 1 Modell I. Zur Feinzerkleinerung empfehlen wir die Scheibenmühle PULVERISETTE 13 classic line (mit einer maximalen Partikelhöhe von 100 µm). Feinere Mahlergebnisse ließen sich mit diversen anderen Mühlentypen realisieren, bei welchen die Probe jedoch nur in kleineren Mengen metallfrei zerkleinert werden kann. |
Backenbrecher PULVERISETTE 1 classic line Modell ISpaltposition 1,0 (kleinster Spalt) - normale Geometrie-Einstellung |
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Zubehör: |
Brechplatten aus Hartmetall Wolframkarbid (WC) |
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Vorzerkleinerung der Probe glass sample 3
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~ 1 kg | |
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< 6 cm | |
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30 s | |
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< 9 mm | |
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Die Probe wurde mit dem Modell I (bis max. 6 cm Aufgabelänge) vorzerkleinert. Mit Modell II könnten bis zu 95 mm lange Stücke vorzerkleinert werden.
Brechplatten und seitlichen Stützwände ließen sich zur metallfreien Mahlung in Zirkonoxid ausstatten. Für die Zerkleinerung der gesamten Probenmenge wurde ca. 30 Sekunden benötigt. Das Glas wird im Großteil auf < 4 mm gemahlen. Einige Fragmente bis zu 9 mm Länge finden sich noch im Auffanggefäß.
Die Geometrie der Brechplattenbewegung lässt sich noch umstellen um feiner mahlen zu können; dabei wird der Austrag jedoch erheblich reduziert. Bei veränderter Geometrie sollten bis ca. 5-6 mm lange Fragmente im Auffanggefäß zu finden sein.
Nach unserem Mahlversuch sind die Mahlteile frei von Rückständen; auch größere Probenmengen können auf diese Weise zerkleinert werden.
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Bilder: |
Probe vor der Aufgabe. |
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Mahlergebnis der Probe nach Zerkleinerung bei Spaltstufe 1,0. |
Scheibenmühle PULVERISETTE 13 classic lineSpalteinstellung: 0,1 mm |
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Zubehör: |
Mahlscheiben aus Zirkonoxid (ZrO2) |
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Feinzerkleinerung von Probe: glass sample 3
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~ 1 kg | |
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< 9 mm (vorzerkleinerte Probe) | |
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2:40 min (+1:20 min für eine weitere Aufgabe der Probe) | |
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< 0,1 mm | |
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Die im vorangehenden Mahlversuch vorzerkleinerte Probe wurde für diesen Mahlversuch mit Scheibenmühle PULVERISETTE 13 bei einer Spaltweiteneinstellung von 0,1 mm zerkleinert.
Die gesamte Probe wurde innerhalb von 160 Sekunden (2:40 min) gemahlen. Ausgetragenes Material muss hierbei nur in einer Dimension dem vorgegebenen Spalt entsprechen. Im Auffanggefäß finden sich in der Regel noch ca. 3x längere Stücke.
Ein Aliquot der Probe wurde testweise mit einem Analysensieb mit 100 µm Maschenweite ausgesiebt. Zu diesen Zeitpunkt waren bereits 33,3 % des Glases < 100 µm fein.
Wie gewünscht wurde die Probe von uns gleich ein zweites Mal der Maschine zugeführt und abermals gemahlen. Im Anschluss wurde die nun zweimal aufgegebene Probe erneut abgesiebt – die Feinheit wurde auf 44,1 % < 100 µm gesteigert.
Beide Male bleiben die Mahlscheiben weitestgehend frei von Rückständen – auch größere Mengen an Probe sollten auf diese Weise zerkleinert werden können.
Nach Abschluss der Mahlung verbleiben in der Regel ca. 8 ± 3 Gramm an elektrostatisch aufgeladenen Partikeln im Mahlraum welche sich leicht mittels Staubsauger und Pinsel entfernen lassen.
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Bilder: | Geöffnete Mahlkammer nach Abschluss der Versuche – etwas Material haftet aufgrund von elektrostatischer Aufladung im Gehäuse. Solche Rückstände lassen sich recht einfach auspinseln oder aussaugen. |
Planeten-Monomühle PULVERISETTE 6 classic lineDrehzahl Hauptscheibe: 650 U/min |
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Zubehör: |
500 ml Mahlbecher aus Zirkonoxid (ZrO2) + 8x 30 mm Ø ZrO2 Mahlkugeln |
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glass sample 4
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~ 375 g | |
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< 9 mm (pre ground sample with PULVERISETTE 1) | |
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2 min | |
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an Wandung verklebt - 47% < 100 µm | |
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Diese Probe wurde ebenfalls mit dem Backenbrecher vorzerkleinert. Um den Anteil an Material möglichst fein zu Mahlen wurde in diesem Versuch eine Planeten-Monomühle PULVERISETTE 6 classic line verwendet. In der Regel können Proben bei einer Trockenmahlung bis ca. d50 < 30 µm zerkleinert werden. Dabei sollten sich immer noch ein paar Partikel > 100 µm finden lassen.
Nach der Vormahlung mit dem Backenbrecher wurden ~ 375 g des Glases auf die verwendeten 30 mm Ø Mahlkugeln gegeben (annähernd maximale Füllmenge). Im Anschluss wurde die Probe für 2 Minuten bei maximaler Drehzahl gemahlen.
Diese Probe verklebt an der Becherwandung sehr schnell. Zu diesem Zeitpunkt waren bereits 47 % < 100 µm auszusieben. Eine längere Trockenmahlung wird nicht empfohlen. Um die Feinheit jetzt noch zu steigern könnte das Material in Suspension weitergemahlen werden (z.B. in Wasser oder Alkoholen um ein Kleben zu verhindern). Auch das Absieben der Feinfraktion wäre möglich um anschließend nur den Grobanteil ein weiteres Mal (bis zum Einsetzen des Klebens) zu zerkleinern.
Auch Mahlhilfsmittel könnten zugegeben werden (z.B. Aerosil) oder ein vorheriges Trocknen (im Falle von Feuchte in der Probe) könnte ein Kleben der Probe herauszögern.
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Bilder: | Geöffneter Mahlbecher nach einer Mahldauer von 2 Minuten – beim Trockenmahlen wird die Glasprobe stark an der Becherwandung des Mahlbechers verdichtet. Eine längere Trockenmahldauer wird nicht empfohlen. |
Scheiben-Schwingmühle PULVERISETTE 9Drehzahl: 1500 U/min |
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Zubehör: |
100 ml Mahlgarnitur aus Zirkonoxid (ZrO2) |
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Vorzerkleinerte Probe glass sample 4
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175 g | |
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< 9 mm (Vorzerkleinert) | |
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1 min | |
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verklebt - 60,4% < 100 µm | |
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Vorzerkleinertes Material wurde auch auf unserer Scheiben-Schwingmühle PULVERISETTE 9 testweise trocken gemahlen.
Mit 175 Gramm Probe ist die Mahlgarnitur fast vollständig gefüllt. Maximal sollten ca. 200 g in dieser Garnitur gemahlen werden können.
Die von uns gemahlene Probe klebt bereits leicht in der Mahlgarnitur nach der ersten Minute.
Ab einer Feinheit von (in der Regel) d50 < 20-30 µm werden Kräfte zwischen einzelnen Partikeln größer als deren eigene Gewichtskraft. Partikel lagern sich aneinander an und werden im weiteren Verlauf der Mahlung durch die Kugeln nur noch verpresst. In solch verpressten Clustern finden sich auch gröbere Partikel, welche dadurch ebenfalls nicht weiter zerkleinert werden.
Durch Aussiebung eines Aliquotes wurde bei dieser Probe nach einer Minute eine Feinheit von 60,4 % < 100 µm bestimmt. Auch mit einer Scheiben-Schwingmühle PULVERISETTE 9 können Proben in Suspension zerkleinert werden.
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