Modellierung der Verpressbarkeit von kohäsiven Pulvern in der Walzenpresse

in wichtiger Agglomerationsprozess ist die Pressagglomeration durch Walzendruck in Walzenpressen. Dabei erfolgt die Verdichtung und Verpressung des Schüttgutes im Spalt zweier gegenläufig rotierender Walzen. Das Prozessergebnis wird wesentlich von den Fließeigenschaften des Aufgabegutes bestimmt. Ebenso wie das Fließverhalten wird auch die Verdichtbarkehit und Verpressbarkeit von Schüttgütern von den Haftkräften zwischen den Einzelpartikeln dominiert. Die wichtigsten Auslegungsparameter von Walzenpressen lassen sich auf charakteristische Schüttguteigenschaften, wie Kompressibilität, Reibungswinkel des stationären Fließens und Wandreibungswinkel, zurückführen. Allerdings differieren die in herkömmlichen Scherzellen anwendbaren Drücke < 50 kPa und die typischen Pressdrücke in Walzenpressen (10…1000 MPa) um mehrere Größenordnungen, so dass diese Ergebnisse für eine praktische Anwendung kaum verwertbar sind. Schwerpunkt des geplanten Forschungsprojektes ist daher Grundlagenuntersuchungen zum Fließverhalten von kohäsiven Pulvern unter hohen Drücken. Dafür wurde eine Pressscherzelle konstruiert und erprobt. Die Messapparatur ermöglicht die Messung der Fliesseigenschaften von trockenen Schüttgütern unter vergleichsweise hohen Normalspannungen. Parallel zu diesen Scherversuchen sind experimentelle Untersuchungen in einer Stempelpresse und an einer Walzenpresse unter vergleichbaren Bedingungen geplant.Der Einfluss der Fließeigenschaften und damit der Haftkräfte zwischen den Einzelpartikeln soll schließlich mit Hilfe von physikalischen begründeten Haftkraftansätzen mathematisch modelliert werden. Basierend auf den experimentellen Ergebnissen und den theoretischen Betrachtungen sollen physikalisch begründete Auslegungsrichtlinien für Walzenpressen erarbeitet werden.