Industriële hamermolens | Dinnissen Process Technology

De hamermolen is een machine die wordt ingezet voor het vermalen van materialen in verschillende industrieën. Dit artikel gaat dieper in op verschillende aspecten van de hamermolen zoals:

De voor- en nadelen van een hamermolen op een rij
Het werkingsmechanisme van de hamermolen
Hoe wordt de efficiëntie van hamers beïnvloed
Op welke manier beïnvloed de zeef de hamermolen
Hoe kan het maalproces efficiënter verlopen
Het tegengaan van ongewenste objecten, geluidsoverlast en explosierisico

De experts van Dinnissen Process Technology staan klaar voor al uw vragen:

Neem contact op met Juul Jenneskens 077 467 3555

De voor- en nadelen van een hamermolen op een rij

Een hamermolen is een maalmachine die ingezet wordt in diverse industrieën, zoals de food- en feed-industrie maar ook in hele andere branches zoals bijvoorbeeld recycling. De belangrijkste redenen dat de hamermolen vaak wordt ingezet zijn het uiterst efficiënte maalproces, de hoge betrouwbaarheid en een laag geluidsniveau. De hamermolen wordt toegepast voor het vermalen van zachte tot middelmatig harde materialen. De fijnheid van het maalproces ligt in het bereik van 0,1 – 10 mm. Een hamermolen heeft bepaalde voor-en nadelen.

De voordelen van de hamermolen zijn:

Geschiktheid voor het malen van zachtere materialen met een vezelachtige structuur.
De relatief eenvoudige constructie. Zo kan de machine eenvoudig schoongehouden en onderhouden worden.
De hoge verkleiningsgraad. Het is mogelijk om een verkleining van 50x of meer te bereiken. Dit betekent dat deeltjes van 50 mm in een proces stap verkleind kunnen worden tot deeltjes van 1 mm.

De nadelen van de hamermolen zijn:

Minder geschikt voor harde materialen.
Relatief hoog energieverbruik. Het energieverbruik van de hamermolen is hoger dan van de walsenstoel of de multicracker. Dit is wel afhankelijk van het te vermalen product, maar in veel situaties verbruikt de hamermolen bijna twee keer zoveel energie dan de andere twee genoemde apparaten.
De hamermolen genereert relatief veel ongewenst fijn materiaal. Dit maakt de hamermolen minder geschikt maakt voor de productie van poeders die maar weinig stof mogen bevatten.
Risico op beschadiging door metalen voorwerpen of grote stenen.

Doorsnede van een hamermolen

Het werkingsmechanisme van de hamermolen

De werking van de hamermolen is gebaseerd op een snel ronddraaiende rotor waaraan meerdere hamers zijn bevestigd. Dit roterende mechanisme is geplaatst in een maalruimte waar de te vermalen grondstoffen worden ingevoerd. De hamers slaan vervolgens met hoge snelheid het ingevoerde materiaal in stukken. Zodra de maling fijn genoeg is kan het product de maalruimte verlaten middels de lucht en het zeef aan de onderzijde van de maalruimte. De fijnheid van de maling is afhankelijk van verschillende factoren:

de hamers,
het zeef,
de eigenschappen van de te vermalen grondstoffen,
snelheid hamers
luchthoeveelheid/snelheid

Hoe wordt de efficiëntie van hamers beïnvloed

De effectiviteit van de hamers wordt bepaald door meerdere aspecten:

Het aantal hamers,
De geometrie van de hamers,
De onderlinge afstand tussen de hamers,
De afstand van de hamers tot de zeefplaat,
Het toerental van de rotor en daarmee de snelheid van de hamers.

De impact die de hamers aan de te vermalen grondstoffen meegeven is de eerste stap in de richting van het gewenste product. Om een goede maling te krijgen is het noodzakelijk om het toerental van de rotor op de juiste waarde in te stellen. De buitenkant van de hamer die zich het verst bevindt van de rotor heeft een snelheid tussen de 80 en 120 m/s. Om de maximale impuls te bereiken, moeten de hamers aan de buitenkant zeer hard zijn. Dicht bij de rotor dient de hamer elastischer te zijn om te voorkomen dat de hamer breekt indien er een ongewenst hard object de maalkamer binnentreedt.

De product eigenschappen hebben ook een invloed op het maalproces. Brosse en kristallijne grondstoffen hebben een lagere impact nodig dan materialen met een vezelachtige en taaie structuur. Om die reden zijn industriële hamermolens uitgerust met een frequentie regelaar om zo het toerental van de rotor te bepalen.

De hamervorm heeft ook invloed op het bereiken van het gewenste product. Voor sommige producten is het beter om hamers te monteren die de vorm van een balk hebben, andere producten hebben hamers nodig in de vorm van platen of T-vormen.

Rotor hamermolen met rotorschijven, hamers en breekplaten

Een constante toevoerstroom van product heeft invloed op de efficiëntie van het maalproces

Op welke manier beïnvloedt het zeef de hamermolen

In industriële hamermolens bevindt zich een zeefsysteem waarin meerdere zeven zijn ondergebracht. De zeef heeft op meerdere manieren invloed op de performance van de hamermolen.

De afstand van de zeef tot de hamers is 2 – 4 mm. Deze afstand is bepalend voor de fijnheid van de geproduceerde maling.

De doorsnede van de perforaties in het zeef heeft invloed op de kwaliteit van de maling. De doorsnede van de perforatie bepaalt de maximale grootte van de korrels die het zeef kunnen passeren. De effectiviteit van het zeven wordt mede bepaald door het aantal gaten in het zeef in relatie tot de grootte van de gaten. Indien de afstand tussen de perforaties te groot is, ontstaat er het risico dat het materiaal blijft kleven of steken tussen de gaten en dat er klontering optreedt.

Het zeefsysteem is verantwoordelijk voor een groot deel van het totale energieverbruik van de hamermolen. Dit kan variëren van 15 – 40%, afhankelijk van het te bewerken materiaal. Hoe fijnmaziger de zeef, hoe hoger het energieverbruik. Het kost meer energie om te malen met een zeef met kleine perforaties dan door een zeef met grotere openingen. De vorm van de perforaties heeft ook invloed op het energieverbruik. Ronde perforaties leiden tot minder wrijving dan lamelvormige gaten en zorgen zo voor een lager energieverbruik.

Een door slijtage beschadigd zeef kan het energieverbruik van de hamermolen met 25% laten toenemen. Daarnaast kan een versleten zeef de producteigenschappen van de maling beïnvloeden. Deze twee redenen zijn een belangrijke aanleiding om het zeef regelmatig te vervangen. De procedure en frequentie voor het vervangen van het zeef kan in het onderhoudsplan worden opgenomen. Bij voorkeur is het wisselen van het zeef een snel en eenvoudig proces. Om die reden zijn industriële hamermolens vaak voorzien van een semi- of vol- automatisch systeem om de zeven te verwisselen.

Hoe kan het maalproces efficiënter verlopen

Een constante toevoerstroom van product heeft invloed op de efficiëntie van het maalproces. Indien er sprake is van ophoping van materiaal in de maalkamer of wanneer de maalkamer niet gelijkmatig beladen wordt, zal het maalproces niet op een optimale wijze verlopen en neemt het energieverbruik toe. Door lucht te blazen in de toevoer van het te vermalen materiaal ontstaat een meer homogene en open structuur. Hierdoor verloopt het maalproces efficiënter en kan de capaciteit tot 40% verhoogd worden. Het toevoeren van lucht heeft ook een koelend effect en zorgt ervoor dat het materiaal niet te veel opwarmt. Dit is gunstig voor producten die als gevolg van de hogere temperatuur plakkerig worden en daardoor slechter te vermalen zijn. Indien er een mengsel van gemalen materialen moet worden geproduceerd, zijn er twee mogelijkheden. De ene optie is om de twee materialen eerst apart te malen en daarna te mengen. De andere optie is om de nog niet gemalen materialen eerst te mengen en daarna het mengsel als geheel te vermalen. Onderzoek laat zien dat de tweede manier van malen het meest effectief is.

Het tegengaan van ongewenste objecten, geluidsoverlast en explosierisico

Het inbouwen van een magneet reduceert de kans op schade aan het zeef en verwijdert ongewenste metalen objecten.

Het vermalen van materialen in een hamermolen resulteert in een bepaald geluidsniveau. Dat is ten dele inherent aan het proces. Een van de oorzaken is een hoog toerental van de motor. Deze kan met 3000 toeren/min worden aangedreven. Het is mogelijk om een hamermolen te maken met 1500 toeren/min. Dit wekt minder geluid op dan bij 3000 toeren/min. Om met dit lagere toerental toch dezelfde impact op het product te bereiken, worden hamers met een twee keer zo grote rotor diameter uitgerust. De grotere rotor resulteert in een grotere maalkamer. De capaciteit van de hamermolen zal groter worden. Door het grotere maaloppervlak en zeefoppervlak zal het malen 20-25% efficiënter verlopen.

Soms zijn vermalen producten licht ontvlambaar of explosief. Dit geldt met name voor fijn vermalen producten en als er stof vrijkomt. Als er een reëel explosie risico is, dan is het mogelijk om de hamermolen van een explosiebeveiliging te voorzien. Er worden dan veiligheidsventielen geïnstalleerd. Deze ventielen openen of sluiten zich automatisch indien de druk in de maalkamer te hoog oploopt.

Naam: Juul Jenneskens
Adviseur

Neem gerust contact op als u vragen heeft over dit onderwerp. Samen met mijn collega's sta ik klaar om u te helpen!

Neem contact op met Juul Jenneskens 077 467 3555 [email protected]

Liever direct een adviesgesprek aanvragen?