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Schmierstoffhersteller verdreifacht Kapazität mit Schüttgut-Austrage- und -Fördersystem

MANCHESTER, GROSSBRITANNIEN — M & I Materials Ltd. verzeichnete eine Steigerung der Produktion eines von ihr hergestellten Schmierstoffs für elektrische Transformatoren um bis zu 194%, was vor allem auf die Erweiterung um eine Big-Bag Entleereinheit und ein flexibles Schneckenfördersystem von Flexicon zurückzuführen ist.

Der Durchsatz vor der Installation betrug durchschnittlich 16 bis 20 Tonnen des Schmierstoffs MIDEL 7131 pro Woche. Derzeit werden nun 47 Tonnen pro Woche produziert. Der Produktivitätsgewinn und die damit verbundenen Vorteile einer verbesserten Arbeitssicherheit, Produktqualität und höheren Rentabilität waren das Ergebnis von zwei Installationen und einem Werksumzug. M & I verdoppelte die Produktion der MIDEL-Schmierstoffe mit der ersten Installation von Flexicon-Anlagen in ihrem damaligen Werk in Old Trafford, Großbritannien, und verdreifachte den Durchsatz nach dem Umzug nach Manchester und der Ausrüstung mit einem größeren Prozessreaktor.

M & I Materials stellt Industrieöle, Schmierfette und metallurgische Pulverprodukte her. MIDEL 7131, ein halogenfreies Fluid auf Basis synthetischer Ester, ist eines der bekanntesten Produkte der Firma. Die Nachfrage nach diesem Schmierstoff steigt aufgrund seiner Effizienz als Isolator und seiner biologischen Abbaubarkeit sowie seiner ungiftigen Zusammensetzung, die ihn für den Einsatz in umweltsensiblen Anwendungen geeignet macht und seine Entsorgung erleichtert.

Manuelle Materialhandhabung begrenzte die Durchsatzleistung

Bei der Herstellung des MIDEL-Schmierstoffs wird das Rohmaterial — Monopentaerythritolester oder „Penta" — in einem Reaktor mit verschiedenen Säuren unter Hitze und Druck gemischt. Das Rohmaterial wurde in 25-kg-Säcken an M & I geliefert, die auf einem Zwischengeschoss gelagert, manuell ausgewählt und 5 Meter weit zu einem von zwei Prozessreaktoren transportiert wurden. Dort wurden die Säcke von den Arbeitern aufgeschlitzt und durch eine Luke in einen Chargen-Vormischtank entleert, der bereits mit Säuren gefüllt war. Jede Charge erforderte 225 kg Penta. Nach dem Einfüllen einer Charge in einen der beiden 1-Tonnen-Reaktoren dauerte die Verarbeitung neun Stunden.

Das Prozessverfahren hatte Nachteile. Die Verwendung von 25-kg-Säcken verhinderte, dass M & I Preisvorteile durch den Kauf von Penta in großen Mengen erzielte. Beim Öffnen und Verladen des Rohmaterials ging ein Teil des Produkts verloren. Feuchtigkeitseintrag ließ einen Teil des Penta verklumpen, was die Einfüllung beeinträchtigte und die Prozessausrüstung beschädigen konnte. Die manuelle Handhabung barg Verletzungsgefahren für die Arbeiter; und es bestand Inhalationsgefahr, obwohl das Anlagenpersonal Schutzausrüstung trug und am Reaktor eine Staubabsaugung installiert wurde. Zudem verursachten die leeren Penta-Säcke Entsorgungskosten. Mit der steigenden Nachfrage nach dem Produkt wuchs auch der Bedarf an einer Möglichkeit, Produktivität und Arbeitssicherheit zu erhöhen.

Flexicon arbeitete mit M & I-Ingenieuren zusammen, um ein Big-Bag-Austrage- und Fördersystem zu entwerfen, zu installieren und in Betrieb zu nehmen, mit dem die Leistung im Werk Old Trafford auf 32 Tonnen pro Woche verdoppelt werden konnte. Das System wurde entwickelt, um 1-Tonnen-Ladungen von Penta in Big-Bags (auch bekannt als „Flexible Intermediate Bulk Container“ oder FIBCs) zu handhaben. M & I war so in der Lage, die 25-kg-Säcke durch die kostengünstigere Anschaffung von jeweils 20 Big-Bags zu ersetzen.

Das System besteht aus einem 4 Meter hohen Big-Bag-Rahmen, der mit einem Elektrohubwerk mit Laufkatze ausgestattet ist und auf WägeZell ruht, die für eine hohe Gewichtsabzug-Dosiergenauigkeit sorgen; außerdem aus einem 200-Liter-Trichter mit mechanischen Rührwerken, um einen gleichmäßigen Materialfluss in den Einlauf des Förderers zu gewährleisten; einem 4 Meter langen flexiblen Schneckenförderer mit Hochleistungspolymerrohr, der von einem 2,2-kW-Getriebmotor angetrieben wird; einem Entlade-Übergangsadapter, der das Material in einen Chargen-Vormischbehälter leitet; und einer Steuertafel.

Die Beladung beginnt mit einem Gabelstapler, der einen Großbehälter mit Penta in den Bereitstellungsbereich bringt. Der Big-Bag wird an den vier Ecken einer Hebevorrichtung befestigt und über das integrierte motorisierte Hebezeug mit Laufkatze im Big-Bag-Rahmen oberhalb des Trichters positioniert. Durch eine Klappe in der Rutsche zwischen Rahmen und Trichter zieht ein Arbeiter den Big-Bag Stutzen an der Unterseite des Big-Bags durch ein Iris-Ventil, das dann geschlossen wird, um ein Verschütten beim Öffnen der Entladebänder des Big-Bags zu verhindern. Das Iris-Ventil wird in der Regel vollständig geöffnet, um den schnellstmöglichen Austrag des Penta in den Trichter zu ermöglichen. Das Ventil kann jedoch in allen Winkeln geöffnet werden, um den Materialfluss zu regeln. Aus dem Trichter gleitet das Penta schwerkraftgetrieben zum Förderer, der es in einem Winkel von 45 Grad in den Vormischbehälter führt. Die WägeZell des Systems ermöglichen ein genaues Abwiegen des Penta beim Austrag des Materials in den Chargentank.

Das Schüttgut-Handling-System trug zur Kapazitätssteigerung und Kostensenkung bei.

Mit der größeren Schüttgutförderkapazität der Flexicon-Anlagen können nun bis zu vier 225-kg-Chargen mit Säuren im Chargen-Vormischtank vermischt werden, was die Produktion erhöht. Die M & I-Ingenieure installierten neben dem Vormischtank auch einen Säureabscheidungstank. Der Säureabscheidungstank nimmt überschüssige durch Veresterung aus der Charge entfernte Säure auf. Dies geschah bisher in den Reaktoren. Der Chargen-Vormischtank und der Säureabscheidungstank wurden mit einem gemeinsamen Wärmetauschersystem ausgestattet, das die Prozesszeit von 9 auf 5 Stunden verkürzt und damit das mögliche Mischvolumen weiter erhöht. Nach der Veresterung wurde die Mischung in einen der beiden Reaktoren übertragen.

Als M & I sein Werk nach Manchester verlegte, musste das Big- Bag-Austrage- und Fördersystem von Flexicon leicht modifiziert werden, da die Ingenieure des Unternehmens auf einen einzigen 5-Tonnen-Reaktor anstelle der beiden 1-Tonnen-Reaktoren in Old Trafford aufgerüstet hatten. Dadurch entfiel die Notwendigkeit eines Chargentanks für die Vormischung, da der neue Reaktor nun Prozesschargen von 900 kg aufnimmt. Der neue Reaktor kann 4,5 Tonnen alle 12 Stunden oder 47 Tonnen pro Arbeitswoche verarbeiten. Um den Materialhunger des neuen Reaktors zu decken, musste Flexicon lediglich die Höhe des Rahmens der Big-Bag-Austrageeinheit von 4 m auf 6 m erhöhen und den Förderer um 2 m verlängern.

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Schmierstoffhersteller verdreifacht Kapazität mit Schüttgut-Austrage- und -Fördersystem

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Die Rutsche zwischen dem Big-Bag und dem 200-l-Trichter hat eine Zugangsluke, durch die ein Bediener den Big-Bag Stutzen an der Unterseite des Big-Bags vor dem Entleeren durch ein Iris-Ventil ziehen kann.

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Die flexible 6 m lange Förderschnecke in einem Polyethylenrohr transportiert Penta vom Trichter zum Austragungsübergangsadapter, aus dem es im Werk von M & I in Manchester in einen 5-t-Reaktor geleitet wird.

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Nahaufnahme des Austragungsübergangsadapters, der das Penta vom Schneckenförderer direkt in den Reaktor einspeist.

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