AT395353B - Einrichtung zur thermischen behandlung und/oder zum durchgasen von koernigen stoffen - Google Patents
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Description
AT395 353 B
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur thermischen Behandlung und/oder zum Durchgasen von körnigen Stoffen, insbesondere zum Trocknen, Brennen und/oder Sintern von feinteiligen in der Eisenindustrie zu verwendenden Rohstoffen, mit einem Rost zur Aufnahme der zu behandelnden Stoffe, einem unterhalb des Rostes angeardneten Saugkasten, mit an den Seitenrändem des Rostes anschließenden, etwa in der Ebene des Rostes 5 liegenden gasundurchlässigen Auflageelementen, und mit sich vom Rost nach oben erstreckenden Seitenwänden, die an den Außenrändem der Auflageelemente anschließen.
Bei der Behandlung von körnigen Stoffen mittels einer Sintereinrichtung stellen sich allgemein folgende Probleme:
Durch dieErhitzung während des Sintems und das nachfolgende Abkühlen erleiden diemeisten Stoffschiittungen 10 eine Schrumpfung. Naturgemäß, jedoch im Ausmaß abhängig von der Materialzusammensetzung der Schüttung auf dem Sinterrost, erfolgt die Schrumpfung dreidimensional, wobei sich für den Prozeß die horizontale Schwindung mit Rißbildung im Sinterkuchen, insbesondere durch die Spaltbildung zu den seitlichen Begrenzungen hin nachteilig aus wirkt. Durch den Spalt, der im Verlauf des Sinterprozesses der Sinterfront folgend fortschreitet, wird der für die Verbrennung des festen Brennstoffes (Kohlenstoffgehaltes) in der Schüttung notwendigen Luft bzw. den 15 Sauerstoffgemischen ein leichterer Durchgang ermöglicht
Der erhöhte Gasdurchsatz an den Rändern führt zu einem Voreilen der Sinterfront an den Rändern gegenüber den zentrumsnahen Zonen, aber in beschränktem Maß auch zur Bildung von Rohgang (ungesintertem Material) durch Abreißen der Brennfront oder durch das gesteigerte Gasangebot (meist Luft) zu einem zu raschen Ausbrennen des Brennstoffes ohne eigentliche Sinterung. 20 Das ungleichmäßige Durchbrennen von Randzonen und Mitte erhöht die Permeabilität der Randzonen des
Sinterkuchens vorzeitig, und das für die Verbrennung des Brennstoffes vorgesehene Gasgemisch strömt bevorzugt gemäß dem Weg des geringeren Widerstandes durch den fertigen Sinter der Randzonen und benachteiligt dadurch weiter die mittleren Zonen und ergibt eine unerwünschte, weil vorzeitige Kühlung am Sinterrost
Durch die beschriebenen Vorgänge wird die Qualität des Sinterkuchens ungleichmäßig und der endgültige 25 Abschluß des Sintervorganges verzögert Die Energie des eingebrachten Brennstoffes wird unzureichend genutzt und ein Gutteil der durchgesaugten Gasgemische (15 bis 20 %) muß ohne Nutzen mit Kostenaufwand gefördert werden bzw. verdünnt sogar die Konzentrationen der Wert- oder Schadstoffe in den Abgasmengen, wodurch eine eventuell nachgeschaltete Gasbehandlung ineffizienter wird.
Zur Lösung dieser Problematik sind einige Sintereinrichtungen konstruiert worden, jedoch ist was den 30 Randbereich betrifft keine der bekannten Sintereinrichtungen zufriedenstellend im Einsatz. So ist es bei Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art bekannt (US-A-1.098.035, US-A-1.169.336, US-A-2.764.403 und DE-C-3.446.845), den Sinterrost im Randbereich durch einen Blindrost zu ersetzen, um das Eindringen von Falschluft zu vermeiden. Insbesondere beim Umbau bestehender Anlagen führt diese Lösung durch die Verringerung der Rostfläche zu einem stark verringerten Wirkungsgrad der Gebläse. Bisher wurden derartige Energieverluste als 35 nicht gravierend angesehen, durch den derzeit hohen Stellenwert der Energie ist hier jedoch ein Wandel eingetreten.
Gemäß einer aus der DE-C 563 859 bekannten Einrichtung hat man versucht, den Anteil an Falschluft durch eine Rostbandverbreiterung, nämlich durch seitlich an den Sinterrost anschließende gasundurchlässige Auflageflächen, zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Lösung nur bis zu einer sehr geringen Schütthöhe, nämlich ein»' Schütthöhe von etwa 13 cm, anwendbar ist, daß Zündprobleme auftreten und bei höherer Schüttung die Sinterqualität 40 im Randbereich stark nachläßt.
Aus der DE-B-1006163 wurde lange Zeitnach Erscheinen der DE-C-563 859 ein weiterer Versuch zurLösung der oben angesprochenen Problematik bekannt. Gemäß diesem Dokument soll der Falschluftanteil durch eine Abdeckung der Schüttung im Randbereich auf der Oberseite der Schüttung »reicht werden. Bei dieser Lösung ist jedoch ein qualitativ hochwertiges Produkt im Randbereich nicht zu erreich»!, da eine exakte und gasdichte 45 Abdeckung der Schüttung nicht erzielbar ist.
Die DE-B · 17 58 983 betrifft eine Sintereinrichtung, bei der Rostplatten zwischen seitlichen Kettengliedern angeordnet sind. Die innerhalb des Saugkastens liegenden Kettenglieder bedingen eine Verengung des Saugkastenquerschnittes und damiteine Verminderungdes Wirkungsgrades,so daß diese bekannteSintereinrichtungeine der aus der DE-C 3 446 845 bekannten Einrichtung gleiche Wirkungsweise und auch deren Nachteile aufweist. 50 Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine
Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Randbereiche auch bei größer» Schütthöhe gleichmäßig durchdrungen werden, so daß auch die im Randbereich liegenden Stoffe nach der Behandlung eine den z»itral am Rost angeordneten Stoffen weitgehend gleiche Qualität aufweisen. Insbesondere soll eine Steigerung der Anlagenleistung bei gleichzeitiger Senkung der spezifischen Verbrauchsdaten - elektrische Gebläseen»gie und 55 Kokssatz in der Schüttung - bei gleichzeitiger Vergleichmäßigung der Qualität des behandelten Gutes über den gesamten Schüttungsquerschnitt erreicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Saugkasten von sich von Seitenrändem des Rostes -2-
AT 395 353 B und vom inneren Rand der Auflageelemente ausgehenden nach unten erstreckenden Saugkastenwänden gebildet ist.
Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt: • eine mögliche Leistungssteigerung für bestehende Sinteranlagen bis zu 20 % ohne Veränderungen am Gebläse, S jedoch durch bessere Nutzung der Gebläsekapazität für den eigentlichen Sinterprozeß bei meistnurmarginalen
Umbauten an der Anlage selbst, bzw. ergeben sich bei Neubauten von Anlagen kürzere, kompaktere Anlagen - vorhandene Gebläse können optimal für den Prozeß genützt werden, und es ergibt sich ein günstigerer Luft(Gas)gemischdurchsatz je Tonne Produkt - höhere Konzentrationen der Schad- bzw. Wertstoffe im Abgas erlauben eine effizientere Abgasreini- 10 gung/-wäsche - insbesondere bei breiten Rostflächen ergeben sich durch die seitlich auskragenden Lasten statische Vorteile für die Konstruktion der den Rost stützenden Tragelemente (geringere Neigung zum Durchbiegen, leichtere Bauweise) • bei Sinterbändem ergibt sich durch die Absenkung der Relation Querabdichtung unter dem Rost zur Breite des 15 Sinterkuchens zwischen den Seitenwänden ein Faktor unter 1,0 (bis ca. 0,85 oder geringer auf schmalen Bändern), was eine weitere Reduzierung von unerwünschten Falschluftmengen zur Folge hat.
Vorzugsweise sind die Auflageelemente jeweils an einem den Rost tragenden Rahmenteil befestigt und die Seitenwände an den Auflageelementen abgestützt. 20 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenwände jeweils an einem an den den Rost tragenden
Rahmen angeflanschten Rahmenteil in einem Abstand vom Rost befestigt und sind die Auflageelemente zwischen dem Rost und den Seitenwänden eingesetzt und ebenfalls an den Rahmenteilen lose befestigt.
Hierbei erstrecken sich zweckmäßig die Enden von den Rost stützenden Rahmenträgem über die Rahmenteile, sind von den Auflageelementen bedeckt und durch Bolzen in ihrer Lage gesichert bzw. fixiert. 25 Vorteilhaft beträgt die Breite einer Auflagefläche 10 bis 35 cm und erstreckt sich die anschließende Seitenwand etwa doppelt so hoch. Die Breite der Auflagefläche wird bei kleinen Rostflächen und geringen Schütthöhen bei 10 cm und bei breiten Sinterrosten mit höheren Schüttungen bis zu 35 cm betragen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 bis 3 jeweils eine Ausführungsform eines Randbereiches einer Sintereinrichtung im Querschnitt zeigen. 30 Gemäß der in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Ausführungsform weist ein Sinterrost (1) einen unterhalb des
Sinterrostes angeordneten, jedoch an den Sinterrost (1) direkt anschließenden Saugkasten (2) auf, der von sich von den Seitenrändem (3) des Sinterrostes (1) nach unten erstreckenden Saugkastenwänden (4) gebildet ist und an den ein nicht dargestelltes Saugzuggebläse angeschlossen ist. An den Sinterrost (1) schließt an jedem Seitenrand (3) ein sich etwa in der Ebene des Sinterrostes (1) erstreckendes Auflageelement (5) an, welches von einer gas-35 undurchlässigen Platte (6) gebildet ist, auf der der zu behandelnde körnige Stoff (7) bzw. das zu behandelnde Gut (7) in etwa gleicher Schütthöhe (8) wie auf dem Sinterrost (1) aufliegt.
An jedem Außenrand (9) eines Auflageelementes (5) schließt eine sich nach oben erstreckende Seitenwand (10) an, die die am Sinterrost (1) aufgebrachte Schüttung des zu behandelnden Gutes (7) zumindest in der Anfangsphase der Behandlung seitlich stützt. Mit fortschreitender Behandlung des Gutes (7) kommt es zur Ausbildung der oben 40 beschriebenen Schrumpfung und damit zur Bildung eines Spaltes (11) an den Seitenwänden (10).
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Sinterrost an einem ihn umgebenden Rahmen (12) abgestützt. Dieser Rahmen (12) trägt weiters seitlich über den Rahmen (12) nach außen auskragende Auflageelemente (5), an deren Außenrand (9) jeweils die sich von der Ebene des Sinterrostes (1) nach oben erstreckenden Seitenwände (10) befestigt sind. Sowohl das Auflageelement (5) als auch die Seitenwand (10) können mit je einem 45 Wärmeisolator geschützt werden.
In Fig. 3 ist eine modifizierte Ausführungsform dargestellt, bei der Rahmenträger (13) des Sinterrostes (1) an einem nach außen ragenden Flansch (14) des Rahmens (12) abgestützt sind. An diesem Flansch (14) istan einem über die Auflageelemente (5) vorragenden Teil (15) die Seitenwand (10) befestigt, so daß sich ein Abstand (A) zwischen der Seitenwand und dem Sinterrost ergibt. In dem hierdurch gebildeten Zwischenraum ist das Auflageelement (5) 50 mittels Bolzen (16), die die Seitenwand (10) durchsetzen, gegenüber dem Rahmen (12) befestigt
Die erfindungsgemäße Sintereinrichtung ist bei allen Verfahren ersetzbar, bei denen beim Durchgasen von Rosten (u. a. auch auf Pelletbrennmaschinen nach dem Wandeirostverfahren) Randeffekte - wieeine ungleichmäßige Durchdringung der permeablen Schüttung durch Randgängigkeit - aus ökonomischen wie ökologischen Gründen vermieden oder zumindest verringert werden sollen. 55 Insbesondere ist die erfindungsgemäße Einrichtung in der Eisenindustrie zur Vorbereitung der feinkörnigen
Rohstoffe für den Hochofeneinsatz sowie auch bei der Sinterröstung sulfidischer Rohstoffe oder bei der Herstellung von Zementklinker einsetzbar.
Claims (5)
- AT395 353 B Bei der erfindungsgemäßen Sintereinrichtung kann der Sinterrost in verschiedener Art und Weise ausgestaltet sein, wie z, B. bei Rostwagen und Röstpfannen. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur thermischen Behandlung und/oder zum Durchgasen von körnigen Stoffen, insbesondere zum Trocknen, Brennen und/oder Sintern von feinteiligen in der Eisenindustrie zu verwendenden Rohstoffen, mit einem Rost zur Aufnahme der zu behandelnden Stoffe, einem unterhalb des Rostes angeordneten Saugkasten, mit an den Seitenrändem des Rostes anschließenden, etwa in der Ebene des Rostes liegenden gasundurchlässigen Auflageelementen, und mit sich vom Rost nach oben erstreckenden Seitenwänden, die an den Außenrändem der Auflageelemente anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkasten (2) von sich von Seitenrändem (3) des Rostes und vom inneren Rand der Auflageelemente (5) ausgehenden nach unten »streckenden Saugkastenwänden (4) gebildet ist
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (5) jeweils an einem den Rost (1) tragenden Rahmenteil (12) befestigt und die Seitenwände (10) an den Auflageelementen (5) abgestützt sind (Fig.2).
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (10) jeweils an einem an den den Rost (1) tragenden Rahmen (4) angeflanschten Rahmenteil (12) in einem Abstand (A) vom Rost (1) befestigt sind und daß die Auflageelemente (5) zwischen dem Rost (1) und den Seitenwänden (10) eingesetzt und ebenfalls an den Rahmenteilen (12) lose befestigt sind (Fig. 3).
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Enden von den Rost (1) stützenden Rahmenträgem (13) über die Rahmenteile (12) erstrecken, von den Auflageelementen (5) bedeckt sind und durch diese in ihrer Lage durch Bolzen (16) gesichert bzw. fixiert sind (Fig. 3).
- 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite ein» Auflagefläche (5) 10 bis 35 cm beträgt und sich die anschließende Seitenwand (10) etwa doppelt so hoch erstreckt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-
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