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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sinteranlage mit einem einen Zündofen durchlaufenden Wanderrost für die Erz, Brennstoff und Zuschläge enthaltende Beschickung und mit in Förderrichtung des Wanderrostes aneinandergereihten, unterhalb des Wanderrostes angeordneten, an eine Abgassammelleitung angeschlossenen Saugkästen, von denen zumindest der in Förderrichtung des Wanderrostes letzte Saugkasten mit wenigstens einem Wärmetauscher für die Verbrennungsluft des Zündofens verbunden ist.
Die Beschickung, die aus Erz, Brennstoff, Kalk, Wasser und Rückgut besteht, wird auf dem Wanderrost in einer etwa 40 cm hohen Schicht aufgebracht und gelangt mit dem Wanderrost in den Zündofen, wo die Beschickungsschicht im obersten Bereich gezündet wird. Durch das Ansaugen von Luft durch die Beschickungsschicht wandert die Brennzone gleichmässig durch die Schicht, so dass am Abwurfende des Wanderrostes der Brennvorgang beendet ist. Die von den Saugkästen unterhalb des Wanderrostes angesaugten Abgasströme weisen ein unterschiedliches Temperaturniveau auf, da sich mit dem zunehmenden Fortschreiten der Brennzone durch die Beschickungsschicht höhere Abgastemperaturen einstellen, die im Bereich des letzten Saugkastens über 4000C ansteigen können. Mit
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se grossen Abgasmengen ein erheblicher Wärmeverlust.
Ausserdem muss zufolge des bei höherer Temperatur grösseren Gasvolumens mit einer grösseren Verdichtungsleistung für das Abgasgebläse gerechnet werden.
Um diese Nachteile zu vermeiden und die Überschusswärme der Abgase ausnutzen zu können, ist es bekannt (AT-PS Nr. 178058), den Abgasstrom aus dem letzten Saugkasten dem Zündofen als Verbrennungsluft zuzuführen. Damit kann zwar die Mischtemperatur in der Abgassammelleitung gesenkt werden, doch ist trotzdem eine gute Ausnutzung der fühlbaren Abwärme der Abgase nicht möglich, weil einerseits eine Abstimmung der Abgasmenge und-temperatur des Abgasstromes aus dem letzten Saugkasten auf die Mischtemperatur in der Abgassammelleitung über die Saugkastenausbildung kaum erreichbar ist und anderseits mit gewissen Schwankungen gerechnet werden muss.
Dazu kommt noch, dass die Feststoffbelastung und der geringere Sauerstoffgehalt des Abgasstromes aus dem letzten Saugkasten die Verwendung dieses Abgasstromes als Verbrennungsluft für den Zündofen nicht vorteilhaft erscheinen lassen.
Wird, wie es ebenfalls bekannt ist (DE-PS Nr. 571650), der Abgasstrom aus dem letzten Saugkasten dem Zündofen nicht als Verbrennungsluft zugeführt, sondern dient dieser Abgasstrom lediglich zum Vorwärmen der Verbrennungsluft, so können die Nachteile der Feststoffbelastung und des geringeren Sauerstoffgehaltes vermieden werden. Die Nachteile hinsichtlich einer unvollständigen Wärmeausnutzung der Abgasströme bleiben allerdings bestehen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden, um die fühlbare Abwärme der Abgase unter Berücksichtigung der Mischtemperatur in der Abgassammelleitung möglichst weitgehend ausnutzen zu können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Wärmetauscher auslassseitig in der Abgassammelleitung mündet, dass ein in Abhängigkeit von der Mischtemperatur der Abgase in der Abgassammelleitung steuerbarer Mengenregler für die dem Wärmetauscher zugeführte Verbrennungsluft vorgesehen ist und dass vorzugsweise die dem Zündofen zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Zündofentemperatur regelbar ist.
Da der Wärmeübergang von dem Abgas auf die Verbrennungsluft unter anderem von der durch den Wärmetauscher geleiteten Verbrennungsluftmenge abhängt, kann über die Verbrennungsluftmenge die Austrittstemperatur des Abgasstromes aus dem Wärmetauscher gesteuert werden. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, die Mischtemperatur der Abgase in der Abgassammelleitung auf dem noch zulässigen Mindestwert zu halten, so dass die fühlbare Abwärme der Abgasströme optimal ausgenutzt werden kann.
Mit der Mengenregelung der durch den Wärmetauscher geführten Verbrennungsluft ergeben sich unterschiedliche Temperaturen für die Verbrennungsluft, was zu unterschiedlichen Ofentemperaturen führen kann. Diese Temperaturänderungen im Zündofen können dadurch vermieden werden, dass die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Ofentemperatur gesteuert wird. Über die sich
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ändernden Brennstoffmengen kann in einfacher Weise ein Temperaturausgleich erzwungen werden.
Der Mengenregler kann in weiterer Ausbildung der Erfindung aus einer mit einem Temperaturfühler verbundenen Regeleinrichtung bestehen, die ein Drosselventil in einer Umgehungsleitung des Wärmetauschers steuert. Das Drosselventil wird bei steigender Mischtemperatur in der Abgassammelleitung weiter geschlossen, so dass eine grössere Luftmenge durch den Wärmetauscher strömt und dem heissen Abgasstrom mehr Wärme entzogen wird, wodurch die Temperatur in der Abgassammelleitung sinkt. Bei einem Fallen der Temperatur in der Abgassammelleitung wird im gegenläufigen Sinn das Drosselventil weiter geöffnet.
Der durch den Wärmetauscher angesaugte Abgasstrom belastet selbstverständlich den Wärmetauscher mit seinem Staubgehalt, was durch eine entsprechende Ausbildung des Wärmetauschers, beispielsweise als Plattenwärmetauscher, berücksichtigt werden kann. Ist die Abgaszuleitung zum Wärmetauscher über eine durch eine Absperrung gebildete Kammer der Abgassammelleitung geführt, so kann ohne besonderen Mehraufwand eine weitgehende Staubabscheidung erzielt werden, weil die Abgassammelleitung als Beruhigungskammer wirkt, in der sich die Feststoffe absetzen und in kegelförmigen Ansätzen an der Abgassammelleitung sammeln können. Damit kann die übliche Staubabscheidung in der Abgassammelleitung auch für den Abgasstrom durch den Wärmetauscher ausgenutzt werden.
Es muss nur dafür gesorgt werden, dass das Temperaturniveau für den Abgasstrom durch den Wärmetauscher erhalten bleibt, was ein einfacher Weise durch eine Absperrung der Abgassammelleitung sichergestellt wird.
Besteht die Absperrung der Abgassammelleitung in weiterer Ausbildung der Erfindung aus einem Schieber, so kann bei Überholungsarbeiten an dem Wärmetauscher dieser aus dem Abgasstrom herausgenommen und der Abgasstrom in üblicher Weise bei geöffnetem Schieber abgeführt werden.
Eine andere Möglichkeit der Gestaltung eines Wärmetauschers für die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht darin, einen Leitungszug für die Verbrennungsluft in der Abgassammelleitung anzuordnen. Mit einer solchen Ausbildung erübrigen sich eigene Wärmetauscher mit ihren Zu- und Ableitungen für den Abgasstrom, doch wird die Zugänglichkeit des Leitungszuges für die Verbrennungsluft im allgemeinen erschwert.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Sintervorrichtung im Blockschaltbild, Fig. 2 eine mögliche Wärmetauscheranordnung im Blockschaltbild und Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer andern Wärme- tauscheranordnung.
Wie insbesondere aus Fig. l hervorgeht, besteht die Sintervorrichtung im wesentlichen aus einem umlaufenden Wanderrost --1--, einem über dem Wanderrost angeordneten Zündofen --2-- und aus unterhalb des Wanderrostes vorgesehenen in Förderrichtung des Wanderrostes aneinandergereihten Saugkasten-3-, die an eine Abgassammelleitung --4-- angeschlossen sind. Die über die Saug- kästen -3-- durch die auf den Wanderrost --1-- aufgebrachte Beschickung --5-- angesaugten Abgasströme werden nach einer Reinigung in einem Elektrofilter --6-- mittels eines Abgasgebläses - ins Freie abgeblasen.
Die auf dem Wanderrost --1-- befindliche Beschickung --5-- wird im Zündofen --2-- im Bereich ihrer Oberfläche gezündet, wobei die Brennzone zufolge der über die Saugkästen --3-- durch die Beschickung angesaugten Luft gleichmässig von oben nach unten durch die Beschickungsschicht wandert. Mit dem Fortschreiten der Brennzone durch die Beschickungsschicht nimmt die Temperatur der über die Saugkästen angesaugten Abgase zu, so dass der Abgasstrom des bezüglich der Förderrichtung des Wanderrostes --1-- letzten Saugkastens --3-- das höchste Temperaturniveau aufweist.
Wegen der unterschiedlichen Abgastemperaturen stellt sich in der Abgassammelleitung eine Mischtemperatur ein, die auf Grund des Säuretaupunktes einen bestimmten Wert nicht unterschreiten soll.
Die Mischtemperatur in der Abgassammelleitung --4-- ist jedoch höher als die zulässige Mindesttemperatur, so dass die Überschusswärme ausgenutzt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Abgasstrom zumindest aus dem in Förderrichtung des Wanderrostes letzten Saugkasten --3-- durch einen Wärmetauscher 8-- geleitet, in dem die durch ein Gebläse 9-- verdichtete Verbrennungsluft für den Zündofen --2-- erwärmt wird. Nach der Wärmeabgabe an die Verbrennungsluft wird der Abgasstrom aus dem letzten Saugkasten wieder in die Abgassammelleitung --4-- eingeleitet.
Die Vorwärmung der Verbrennungsluft mit Hilfe der fühlbaren Abwärme des Abgasstromes kann in ein-
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facher Weise in Abhängigkeit von der Abgasmischtemperatur in der Abgassammelleitung so gewählt werden, dass die Mischtemperatur den zulässigen Mindestwert gerade nicht unterschreitet. Zu diesem Zweck ist eine Regeleinrichtung --10-- vorgesehen, die ein Drosselventil --11-- in einer Umgehungsleitung --12-- des Wärmetauschers --8-- steuert. Je nach der Stellung des Drosselventils - strömt mehr oder weniger Verbrennungsluft durch den Wärmetauscher -8-- und der Abgasstrom über die Abgaszuleitung -13-- gibt mehr oder weniger Wärme ab, was unmittelbar eine niedrigere oder höhere Mischtemperatur in der Abgassammelleitung --4-- zur Folge hat.
Die Mischtemperatur in der Abgassammelleitung würd über einen Temperaturfühler --14-- gemessen und der Re- geleinrichtung-10-als Istwert vorgegeben. Nach der Soll-Istwertdifferenz wird dann das Drossel- ventil -11-- ausgesteuert.
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konstant gehalten, u. zw. über eine Steuerung der Verbrennungsluftmenge, die dem Zündofen zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist in die Verbrennungsluftleitung --20-- ein Drosselventil --21-eingeschaltet, das von einem Regler --22-- beaufschlagt wird. Dieser Regler --22-- bezieht seinen Istwert von einem Druckfühler --23-- innerhalb der Zündhaube des Zündofens --2--.
Durch das Vorsehen des Wärmetauschers -8-- kann somit einerseits die Mischtemperatur in der Abgassammelleitung -4-- auf das zulässige Mindestmass vermindert und anderseits die Verbrennungsluft für den Zündofen -2-- unter Ausnutzung der fühlbaren Abwärme des Abgasstromes erwärmt werden, ohne Reduzierung des Sauerstoffgehaltes oder eine höhere Beanspruchung durch eine Staubbelastung befürchten zu müssen.
Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass über die Ab- sperrorgane-24-in der Abgaszuleitung --13-- und über die Absperrorgane --25-- in der Verbren- nungsluftzuleitung --20-- der Wärmetauscher --8-- aus dem Kreislauf herausgenommen werden kann, da die Verbrennungsluft über die Umgehungsleitung --12-- geführt und der Abgasstrom über ein Absperrorgan --26-- der Abgassammelleitung --4-- unmittelbar zugeführt werden kann.
Wie in Fig. 2 angedeutet ist, können selbstverständlich auch zwei oder mehrere Wärmetauscher - zum Einsatz kommen, wenn das Temperaturprofil der Abgasströme durch die einzelnen Saug- kästen --3- dies erlaubt. Voraussetzung für die Anordnung mehrerer Wärmetauscher ist, dass der Säuretaupunkt nicht unterschritten wird.
Um eine Staubabscheidung der Abgasströme sicherzustellen, bevor diese Abgasströme den Wär- metauschern --8-- zugeleitet werden, sind gemäss Fig. 2 die Abgaszuleitungen --13-- zu den Wärme- tauschern-8-über Kammern-27-der Abgassammelleitung geführt, so dass sich durch die Kam- mern --27-- Beruhigungsräume zum Absetzen der Feststoffanteile ergeben. Diese Kammern --27-werden durch Schieber --28-- gebildet, die wieder das Heraustrennen der Wärmetauscher --8-- aus dem Abgasstrom und die Führung der Abgasströme innerhalb der Abgassammelleitung --4-- ermög- lichen. Die hiefür erforderlichen Absperrorgane in den Zu- und Ableitungen sind der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet.
Eine andere Möglichkeit der Anordnung und Ausbildung eines Wärmetauschers zeigt Fig. 3.
Kennzeichnend für diese Konstruktionsvariante ist, dass der Wärmetauscher nicht eine gesonderte Baueinheit bildet, sondern aus einem in der Abgassammelleitung -4-- angeordneten Leitungszug - für die Verbrennungsluft besteht.
In Fig. 3 sind auch die zum Abscheiden des Staubes aus dem Abgas dienenden, als "Staubspitzen" bekannten, kegelförmigen Ansätze --30-- an der Abgassammelleitung zu erkennen, die aus Übersichtlichkeitsgründen sonst nicht dargestellt sind. Aus dem gleichen Grund wurde auf die Andeutung von Sperrluftkästen verzichtet, die dem letzten Saugkasten nachgeordnet sind und denen die Aufgabe zukommt, das Ansaugen von Falschluft durch den jeweils letzten Saugkasten zu verhindern. Da wegen der mitgesaugten Falschluft der Abgasstrom durch die Sperrluftkästen ein niedrigeres Temperaturniveau aufweist, muss beim Vorsehen solcher Sperrluftkästen selbstverständlich
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darauf geachtet werden, dass der Abgasstrom aus den Sperrluftkästen nicht den Abgasstrom für die Wärmetauscher kühlt.
Die Sperrluftkästen müssen daher vor dem letzten Saugkasten in den Abgassammelleitungen münden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sinteranlage mit einem einen Zündofen durchlaufenden Wanderrost für die Erz, Brennstoff und Zuschläge enthaltende Beschickung und mit in Förderrichtung des Wanderrostes aneinandergereihten, unterhalb des Wanderrostes angeordneten, an eine Abgassammelleitung angeschlossenen Saugkästen, von denen zumindest der in Förderrichtung des Wanderrostes letzte Saugkasten mit wenigstens einem Wärmetauscher für die Verbrennungsluft des Zündofens verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) auslassseitig in die Abgassammelleitung (4) mündet, dass ein in Abhängigkeit von der Mischtemperatur der Abgase in der Abgassammelleitung (4) steuerbarer Mengenregler für die dem Wärmetauscher (8) zugeführte Verbrennungsluft vorgesehen ist und dass vorzugsweise die dem Zündofen (2)
zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der Zündofentemperatur regelbar ist.