Jan 7, 2020

Modernisierung einer hochwertigen Edelsplitt-Produktion

Der Diabas-Steinbruch von Jost in Altenkirchen (Deutschland) beabsichtigte, den Anteil an hochwertigen Splitten im Steinbruch zu erhöhen. Das Ziel bestand darin, die Kapazitäten zur Herstellung der beliebteren bzw. gefragteren Fraktionen zu erweitern und gleichzeitig flexibel für die zukünftige Nachfrage zu bleiben. Obwohl an der bestehenden Anlage erhebliche Veränderungen vorgenommen werden mussten, verlief die Planungs- und Montagephase des Projekts reibungslos, damit anschließend der Umbau innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens von 8 Wochen einschließlich der Inbetriebnahme abgeschlossen werden konnte. Die angebotene Sieblösung bestand aus verschiedenen Siebmaschinen (KS6000x2000, ES203, CVB202), Siebmedien sowie einem Prallbrecher Barmac 7150.

Das Unternehmen Wilhelm Jost GmbH & Co. KG kann auf eine lange Geschichte zurückblicken: Alles begann mit einem Pflasterbetrieb vor mehr als 100 Jahren. Heute führen Werner und Bernd Jost ein gut laufendes Straßenbauunternehmen, seit mehreren Generationen in Familienhand. Der Diabas-Steinbruch der Wilhelm Jost GmbH & Co. KG hat seinen Sitz in Altenkirchen. Wenige Kilometer entfernt in Braunfels-Philippstein betreibt die Firma seit den 1960er Jahren auch eine Asphaltmischanlage.

Der Steinbruch Altenkirchen beliefert vorrangig drei Asphaltmischanlagen (einschließlich der eigenen) sowie drei Betonmischanlagen zur Herstellung hochwertiger Zuschlagstoffe. Andere Materialien werden als Mischung an nahegelegene Kunden verkauft, wobei einige auch ihren eigenen internen Bedarf decken. Metso ist ein schlüsselfertiger Lieferant des Steinbruchs für die Sieblösung sowie Brechanlagen (LC145, Nordberg® HP3™ cone crusher, Nordberg® HP100™ cone crusher Modular und ein Lokotrack® LT1213S™) einschließlich der entsprechenden Verschleiß- und Ersatzteile.

Erneuerung der bestehenden Anlage und Lösung zur Beseitigung des Flaschenhalses

Bereits 2016 erwog die Unternehmensleitung zwei Möglichkeiten: die Errichtung eines kompletten Neubaus oder die schrittweise Erneuerung der bestehenden Produktionsstätte im Diabaswerk Altenkirchen über einen längeren Zeitraum hinweg. Große Teile der Anlage sind bereits seit 1994 in Betrieb und befanden sich am Ende ihrer wirtschaftlichen Lebensdauer. Angesichts eines drohenden Produktionsausfalls und der eingeschränkten Platzverhältnisse sah man eine schrittweise Teilerneuerung der alten Anlage als beste Option an und begann 2018 gemeinsam mit Metso Germany mit der Planung des Projekts.

Neben der Erneuerung der Maschinen bestand ein weiteres Ziel darin, den Flaschenhals in der Edelsplitt-Produktion zu beseitigen, um die Kapazitäten der besonders nachgefragten Fraktionen 5/8, 8/11, 11/16 und 16/22 mm ausweiten zu können.

"Wir sind davon überzeugt, dass der Markt in Zukunft noch größere Mengen an hochwertigen Zuschlagstoffen benötigt", erklärt Geschäftsführer Bernd Jost.

Produktionsengpass im Diabas-Steinbruch von Wilhelm Jost in Altenkirchen beseitigt

Im Jahr 2018 erhielt Metso den Zuschlag für die Detailplanung und die Realisierung des Umbauprojektes und zur Modernisierung der Edelsplittproduktion im Steinbruch. Der Auftrag umfasste die Planung, Lieferung und Montage von 3 Siebmaschinen, Siebmedien und eines vertikalen Prallbrechers.

Die bestehende Stahlkonstruktion für die hochwertige Edelsplittanlage sollte weitestgehend unangetastet bleiben. Der Projektstart erfolgte mit der Installation von zwei neuen Becherwerken, die von der Wilhelm Jost GmbH & Co. KG aus eigener Initiative durchgeführt wurde. Metso lieferte eine neue Schurre und die für den Umbau erforderlichen Stahlbauverstärkungen.

Die Kapazitätsausweitung der Edelsplittanlage war unter Berücksichtigung der eingeschränkten räumlichen Gegebenheiten nur mit Maschinen aus dem breiten Metso Portfolio zu bewerkstelligen, die exakt den vorgegebenen Abmessungen entsprachen. Außerdem musste die Statik für alle Anlagenkomponenten neu berechnet und stellenweise überarbeitet werden.

Siebwechsel der ersten, zweiten und dritten Siebstufe

Bei der ersten Austauschmaschine handelte es sich um eine Eindecker-Siebanlage, die aus dem Aufgabematerial 0-150 mm hauptsächlich Frostschutzmaterial aussiebt.

Der Unterlauf aus dieser Siebstufe wird für den Verkauf eingelagert oder geht über einen Nachbrecher Metso HP100 in die hochwertige Edelsplittproduktion. Der Unterlauf dieser Siebstufe geht als Verkaufsprodukt auf Halde oder gelangt über einen Metso HP100 Nachbrecher in die Edelsplittproduktion. Zur Aufbereitung des Materials in der Edelsplittabsiebung wurde als Austauschmaschine die Metso ES203, ein Dreideck-Ellipsenschwinger, eingebaut.

Über einer jeweils 9 qm großen Siebfläche erfolgt die Trennung des Materials in die Fraktionen 8, 22 und 32 mm. Während im Unterdeck Drahtgewebe verwendet wird, sind die Oberdecks mit Trellex LS RU Gummisiebbelägen ausgestattet. Der Zeitaufwand für die Wartung ist bei Trellex Gummisiebböden geringer, da der Austausch schnell vonstatten geht.

Das Trellex LS RU Gummisiebbelag. Im Hintergrund die Metso CVB202 Zweidecksiebmaschine.

Wie auch die anderen Siebanlagen musste die über 10 Tonnen schwere ES203 in einer Höhe von 25 Metern durch das Dach gehoben und passgenau positioniert werden. Die Jost GmbH hat sich deshalb für das neue ES-Sieb entschieden, weil es bei vorgegebenem Durchsatz den Auftrag mit der kleinsten Siebfläche erledigt und damit am effektivsten arbeitet.

In der dritten Siebstufe übernimmt künftig ein Sieb vom Typ Metso CVB202 die Klassierung der 8/11, 11/16 mm und 16/22 mm Edelsplitt-Fraktionen. Diese Zweidecksiebmaschine verfügt über eine ähnlich große Siebfläche wie die ES203 und ist ebenfalls mit dem Gummisiebbelag Trellex LS RU sowie auf dem letzten Meter mit Drahtgewebe ausgestattet. Unter Berücksichtigung der erforderlichen Siebfläche und des geringen Platzbedarfs konnte aus der CVB-Baureihe ein passender Kreisschwinger gefunden werden.

Leistungsfähiger Vertikalprallbrecher Barmac löst Produktionsengpässe

Um die geplante Kapazitätssteigerung in der Edelsplittproduktion zu realisieren, war es neben dem Einsatz produktiverer Siebmaschinen unerlässlich, einen leistungsstärkeren Vertikalprallbrecher zu finden. Die Wahl fiel auf den Metso Barmac® B7150SE™, der abhängig von Einstellungen und Aufgabematerial bis zu 545 t/h verarbeiten kann.

Der Barmac übernimmt ab sofort die 4. Brechstufe und beseitigt mit seiner hervorragenden Leistung den bisher bestehenden Flaschenhals. Mit dem Kegelbrecher Metso HP3 in der Tertiärstufe wird das Material von über 45/x mm zunächst auf 0/32 mm runter gebrochen und dann über den neuen Barmac weiter verarbeitet.

Von links: Andreas Koch und Thorsten Stellmacher von Metso Deutschland, Geschäftsführer Bernd Jost von der Wilhelm Jost GmbH & Co. KG

Eine weitere große Herausforderung bestand in der Adaption der neuen Materialabläufe, Schurren und Siebwannen an die vorhandenen Schurren und Förderbänder. Auch diese Aufgabe wurde vom Engineering- und Montageteam gelöst.

Die leistungsfähigeren Maschinen übertragen wesentlich höhere Lasten auf die bestehende Stahlkonstruktion. Die neue Ellipsensiebmaschine Metso ES203 konnte daher erst nach dem Einbau von strukturellen Verstärkungen in Betrieb genommen werden. Allein das Eigengewicht dieser Siebmaschine ist bereits doppelt so hoch wie das ihres Vorgängers. Dank einer professionellen Vorbereitung beim Aufmaß und den fehlerlosen statischen Berechnungen konnten sämtliche Maschinen auf Anhieb passgenau eingesetzt werden.

Sicherstellung der anhaltenden Produktion während des Projekts

Während der Modernisierungsphase im Rahmen des Projekts und zur Sicherstellung eines reibungslosen Produktionsablaufs setzte das Unternehmen neben eigenen Maschinen einen weiteren mobilen Prallbrecher LT1213S sowie zwei mobile Siebanlagen ein, die vom Metso-Vertriebspartner Fischer-Jung gemietet wurden.

Insgesamt verlief die Planungs- und Montagephase reibungslos und der Umbau erfolgte innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens von 8 Wochen einschließlich der Inbetriebnahme.

"Außer der Anpassung einzelner Siebbeläge und Einstellungen der Massenströme im Barmac, was völlig normal ist, kam es zu keinen unliebsamen Überraschungen", so Bernd Jost.

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