Der Trommelgranulator arbeitet nach dem Prinzip der Nassgranulation (auch bekannt als Agglomeration, Ballieren oder Pelletieren), bei dem Materialien in Gegenwart von flüssigen Bindemitteln zu einem einheitlichen Granulat geformt werden. Dies entspricht Ihrem Interesse daran, zu verstehen, wie Industrieanlagen funktionieren.

Mechanischer Betrieb

Antriebssystem

Der Betrieb des Granulators beginnt mit dem Hauptmotor, der ein Riemen- und Riemenscheibensystem antreibt, das die Leistung über ein Untersetzungsgetriebe auf die Antriebswelle überträgt. Das auf der Antriebswelle installierte offene Zahnrad greift in einen großen, am Zylinderkörper befestigten Zahnkranz ein, wodurch die gesamte Trommel in Drehung versetzt wird. Diese Drehbewegung ist für den Granulierungsprozess von grundlegender Bedeutung.

Drehung des Zylinders

Die Trommel dreht sich mit bestimmten Geschwindigkeiten (in der Regel 9,5-17,5 U/min je nach Größe) in einem leichten Winkel von 2-5°, um den Materialfluss vom Einlass zum Auslass zu erleichtern. Diese Neigung sorgt für eine kontinuierliche Materialbewegung durch die Trommel und gewährleistet gleichzeitig eine angemessene Verweilzeit für die Granulatbildung.

Granulationsverfahren

Materialeingabe und Konditionierung

Die Rohstoffe gelangen über das Zuführungsende in den Zylinder, wo das Zuführungssystem für einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Materialfluss sorgt. Im Inneren des Zylinders werden Wasser, Dampf oder chemische Lösungen (wie Ammoniakgas, Phosphorsäure oder Stickstofflösungen) durch Düsen auf die Materialien gesprüht, um einen optimalen Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen und chemische Reaktionen zu fördern.

Mechanismus der Partikelbildung

Bei der Drehung des Zylinders wirken mehrere Kräfte zusammen, um Granulat zu bilden:

Tumbling-Aktion: Die Materialien taumeln und rollen kontinuierlich in der rotierenden Trommel

Zentrifugalkraft: Die Rotation erzeugt Zentrifugalkräfte, die dazu beitragen, dass die Teilchen zusammengedrückt werden.

Koaleszenz: Feine Partikel sammeln sich zusammen und nehmen beim Taumeln weitere Feinanteile und Bindemittelschichten auf, die sich allmählich zu größeren, dichteren Partikeln zusammenlagern

Extrusionsdruck: Die Walzbewegung erzeugt unter bestimmten Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen einen Druck zwischen den Partikeln, der zur Bildung kohäsiver Körner beiträgt.

Granulatwachstum und Formgebung

Die spezielle Auskleidungsstruktur im Inneren des Zylinders (Gummi oder säurebeständiger Edelstahl) hilft dem Material, Unregelmäßigkeiten automatisch zu beseitigen und während der Rotation eine gleichmäßige Kugelform zu erreichen. Die Partikel wachsen weiter, da sie durch das Koaleszenzphänomen zusätzliche Materialschichten aufnehmen und schließlich die gewünschte Größe von 3-6 mm erreichen.

Entlastung und Qualitätskontrolle

Das fertige Granulat wird durch den Auslass ausgetragen, wobei die leichte Neigung der Trommel diese Bewegung erleichtert. Eine Siebvorrichtung an der Austragsstelle führt unter- oder übergroßes Granulat zur erneuten Granulierung in den Zylinder zurück und gewährleistet so eine einheitliche Produktqualität.

Dieses kontinuierliche Verfahren ermöglicht eine Massenproduktion mit Granulierraten von über 70%, was es für die Herstellung von Düngemitteln in großem Maßstab äußerst effizient macht.