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Verfahren zur Regelung des Wassergehaltes von Aufgabeanischungen für
Sintergeräte Es ist bekannt, die für den Betrieb von Sintergeräten entscheidend
wichtige Gasdurchlässigkeit, besonders Luftdurchlässigkeit, der Aufgabemischung
dadurch zu verbessern, daß diese vor der Aufgabe auf das Sintergerät, z. B. auf
ein Sinterband, mit Wasser besprüht und mechanisch agitiert wird. Diese mechanische
Agitation kann mit Mischern, wie z. B. Eirich-Mischern, und/oder in Rollgeräten,
wie Rolliertrommeln, erfolgen.
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Es ist bekannt, daß zur Erzeugung einer optimalen Gasdurchlässigkeit
ein ganz bestimmter Wassergehalt der Mischung notwendig ist, bei dessen Über- und/
oder Unterschreitung die Gasdurchlässigkeit durch Schlammbildung oder durch ungenügend
gebundenen Staub abnimmt. Weiter ist bekannt, daß der optimale Wert für den Wassergehalt
von der chemischen Zusammensetzung und der Siebanalyse der Aufgabemischung abhängt.
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In der Praxis wurde bis heute der optimale Wasserzusatz durch verschiedene
kleine Versuche ungefähr ermittelt und dann während des Betriebes des Sintergerätes
konstant gehalten, und zwar entweder durch Steuerung von Hand oder durch automatische
Regelung der Wasserzugabe proportional zum Gewicht der Aufgabemischung. Es sind
auch Vorschläge bekanntgeworden, die Wasserzugabe in Abhängigkeit von Messungen
des Wassergehalts der fertigen Aufgabemischung zu regeln entweder durch direkte
Messung des Wassergehalts der Aufgabemischung oder durch die Messung des Wassergehalts
der Abgase der Sintermaschine. Die direkte Messung des Wassergehalts der Aufgabemischung
kann nach bekannten Verfahren z. B. in der Weise erfolgen, daß in einen Strom der
feuchten Aufgabemischung, zweckmäßig auf dem Sintergerät selbst, zwei Temperaturmeßstellen
angebracht werden, auf denen der einen durch einen konstanten elektrischen Strom
eine konstante Wärmemenge pro Zeiteinheit zugeführt und die andere nicht erhitzt
wird. Die Temperaturdifferenz zwischen diesen beiden Meßstellen wird infolge der
Kühlung bei erhöhtem Wassergehalt der Aufgabemischung kleiner.
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Diese letzteren Verfahren zur Regelung der Feuchtigkeitszugabe sind
umständlich und gewährleisten außerdem nicht die Einhaltung des jeweils optimalen
Wasserzusatzes bei Änderung der chemischen Zusammensetzung und/oder der Siebanalyse
der Aufgabemischung bzw. bei veränderter mechanischer Agitation.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorzugsweisen automatischen
Regelung des Wasserzusatzes zur Aufgabemischung für Sintermaschinen, das den Vorteil
hat, besonders einfach zu sein und außerdem unabhängig von der wechselnden Zusammensetzung
und Siebanalyse sowie von verschiedener mechanischer Agitation der Aufgabemischung
den jeweils optimalen Wert für die Wasserzugabe einzuhalten gestattet.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Gasdurchlässigkeit
einer befeuchteten Aufgabemischung in erster Linie nicht nur von ihrem absoluten
Wassergehalt abhängt, sondern hauptsächlich von der Menge des oberflächlich gebundenen
Wassers. Es ist demnach durchaus möglich und tritt auch häufig ein, daß zwei Aufgabemischungen
des gleichen Erzes mit gleichem absolutem Wassergehalt verschiedene Gasdurchlässigkeiten
haben. Diese Verschiedenheiten können z. B. durch verschiedene Agitationen in der
vorgeschalteten mechanischen Einrichtung hervorgerufen werden, aber auch durch Verschiedenheiten
der chemischen Zusammensetzung und/oder der Kornzusammensetzung, die von den betriebstechnisch
üblichen relativ groben Analysenmethoden nicht erfaßt werden.
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Erfindungsgemäß wird als Meßwert für die Steuerung des Wasserzusatzes
weder der direkt noch indirekt durch Abgasanalyse gemessene Wassergehalt der Aufgabemischung
verwendet, sondern ihre Gasdurchlässigkeit. Als bequem und verläßlich meßbare Kenngröße
für die Gasdurchlässigkeit wird die Druckdifferenz verwendet, die ein mit konstanter
Förderleistung betriebenes Gebläse erzeugt, welches eine ebenfalls konstant gehaltene
Fläche der in konstanter Schichthöhe aufgegebenen Sintermischung beaufschlagt. Für
diesen Zweck kann z. B. der Unterdruck
gemessen werden, der sich
in einem oder mehreren Windkästen unterhalb eines im Saugzugverfahren betriebenen
Sinterbandes unter der Einwirkung des dafür ohnehin notwendigen Sauggebläses einstellt,
oder der vom Druckgebläse beim Drucksinterverfahren unterhalb des Sinterbandes erzeugte
Überdruck.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird aber, um
die Meßgenauigkeit zu erhöhen, für diesen Zweck ein eigenes, im Verhältnis zum Hauptgebläse
der Sintermaschine sehr kleines und daher genau auf konstanter Förderleistung einhaltbares
Meßgebläse verwendet, das nur auf einen kleinen Ausschnitt der Sintermaschine von
vorzugsweise maximal 1 m2 wirkt. Dieser Ausschnitt wird zweckmäßig vor der Zündhaube,
d. h. an einer Stelle angebracht, an der die Zusammensetzung der Aufgabemischung
noch nicht durch den Beginn des Sinterprozesses verändert ist. Für diesen Zweck
ist es vorteilhaft, das Meßgebläse an einen eigenen, vor der Zündhaube angebrachten
Meßwindkasten anzuschließen, der sich vorzugsweise über die ganze Breite der Sintermaschine
erstreckt, jedoch in ihrer Förderrichtung schmäler gehalten werden kann als die
nachfolgenden, für den eigentlichen Betrieb der Sintermaschine dienenden Saugkästen.
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Verfälschungen der Meßergebnisse durch am Aufgabeende aufgesaugte
Falschluft können ohne Schwierigkeiten dadurch ausgeschaltet werden, daß diese Falschluftmenge
durch Konstanthaltung des unabgedichteten Schlitzes konstant gehalten wird. Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, die Vorteile eines kleinen Meßgebläses
ohne Verwendung eines besonderen Gebläses für diesen Zweck dadurch wahrzunehmen,
daß die Druckseite des Meßgebläses an den Zündofen angeschlossen wird, der ohnehin
ein eigenes Gebläse braucht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar für die bekannte
Zwei- oder Mehrschichtensinterung, bei der zwei oder mehrere Schichten verschiedener
Zusammensetzung übereinander dem gleichen Sinterband aufgegeben werden. Da der optimale
Wasserzusatz in diesem Fall für die beiden Schichten verschieden ist und auch verschiedenen
Schwankungen unterliegt, muß in diesem Fall die Wasserzugabe für die Herstellung
jeder einzelnen Teilmischung gesondert ermittelt und geregelt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand von zwei Ausführungsbeispielen
schematisch und beispielsweise näher erläutert, von denen das an Hand der Fig. 1
erläuterte Ausführungsbeispiel 1 die Anwendung des Verfahrens auf das klassische
Einzonen-Sintern und das an Hand der Fig. 2 erläuterte Ausführungsbeispiel 2 seine
Anwendung auf die Zweizonen-Sinterung beschreiben. Ausführungsbeispiel 1 (Fig. 1)
Es wurde eine Eisenerzmischung aus kalkiger und kieseliger Minette der folgenden
Siebanalyse gesintert: 6 mm ...................... 2,10/0 4 bis 6 nun
...................... 8,71/o 2 bis 4 mm ................ .
..... 15,5111o 1 bis 2 mm ...................... 13,9% 0,5 bis 1 mm ....................
15,8% 0,25 bis 0,5 mm.................. 29% Kleiner 0,25 mm .................
15'/o Die Sinterung erfolgte auf einem Sinterband mit 69 m Länge, 3,5 m Breite und
196 m2 wirksamer Saugfläche mit vierzehn Saugkästen in der Sinterzone. Durch die
Aufgabevorrichtung 1 wurde auf das Sinterband Rostbelag (abgesiebt auf Sinterfraktion
von 15 bis 25 mm) in einer Schichthöhe von 2 cm auf das Sinterband 3 aufgebracht.
Durch die Aufgabevorrichtung 2 wurde die fertige Sintermischung, bestehend aus 51,7%
Eisenerz, 361/o Rückgut (ausgesiebte Sinterfraktion bis 8 mm) und 4% Koksgrus (0
bis 3 mm), mit anfänglich einem Wassergehalt 8,3% H20 in einer Schichthöhe von 33
cm aufgegeben. Die Aufgabemischung kann vorher in einer Rolliertrommel4 durch Besprühen
mit Wasser über die Wassereindüsung 19 hergestellt werden und rolliert werden. Die
für das Sintern erforderliche Luft wurde vom Gebläse 5 über die Leitung 6 und die
Saugkästen 7 durch die Beschickung hindurchgesaugt. Dieses Gebläse hatte eine Leistungsaufnahme
von 2900 kW. Jeder Saugkasten 7 hatte, in Förderrichtung der Maschine gemessen,
eine Breite von 4 m. Vor den vierzehn Saugkästen 7 und vor der Zündhaube 8 war ein
Meßsaugkasten 9 mit einer in Förderrichtung gemessenen Breite von 0,285 m angebracht,
der sich über die ganze Breite des Sinterbandes erstreckte. Durch diesen Saugkasten
wurde über die Leitung 10
und das Gebläse 11, das eine konstante Förderleistung
von 40 kW hatte, Luft durchgesaugt und über die Leitung 12 in den Zündofen 8 gedrückt.
Der unabgedichtete Schlitz A auf der der Aufgabeseite zugekehrten Seite des Saugkastens
9 wurde konstant auf eine Höhe von 5 mm gehalten. Die Wasserzugabe in die Wassereinsprühvorrichtung
19 wurde durch einen Grobregler 13 konstant gehalten. Auf diesen Grobregler, der
seinen Hauptimpuls von der Meßblende 14 erhält, wurde von einem Feinregler 15 ein
weiterer Stellimpuls 16 kaskadenartig aufgeschaltet. Der Feinregler 15 erhält seinen
Meßimpuls von einer in der Leitung 10 angebrachten Druckmeßvorrichtung 17. Diese
bevorzugte Schaltweise hat gegenüber der grundsätzlich ebenfalls möglichen, das
Stellventi118 direkt von der Druckmeßvorrichtung 17 steuern zu lassen, den weiteren
Vorteil, daß die Feinsteuerung durch die Druckmeßvorrichtung 17 wesentlich kleinere
Wassermengen regulieren muß, da die Hauptmenge der Wasserzuführung bereits von der
Konstanthaltung durch den Regler 13 gesteuert wird und die Gesamtregelung daher
entsprechend genauer ist. Ausführungsbeispiel 2 (Fig. 2) Es wurde eine Eisenerzmischung
aus kalkiger und kieseiiger Minette der gleichen Siebanalyse wie in Ausführungsbeispiel
1 gesintert. Die Sinterung erfolgte in zwei Schichten auf einem Sinterband mit 69
m Länge, 3,5 m Breite und 196 m2 wirksamer Saugfläche mit vierzehn Saugkästen in
der Sinterzone. Durch die Aufgabevorrichtung 1 wurde auf das Sinterband Rostbelag
(abgesiebt auf Sinterfraktion von 15 bis 25 mm) in einer Schichthöhe von 2 cm auf
das Sinterband 3 aufgebracht. Durch die Aufgabevorrichtung 2 a wurde die fertige
Sintermischung (untere Schicht), bestehend aus 52,6"/(>Eisenerz, 36,5% Rückgut (ausgesiebte
Sinterfraktion bis 8 mm) und 2,5 % Koksgrus (0 bis 3 mm), mit anfänglich einem Wassergehalt
von 8,4'% H20 in einer Schichthöhe von 20 cm aufgegeben. Die Aufgabemischung kann
vorher in einer Rolliertrommel 4 a durch Besprühen
mit Wasser über
die Wassereindüsung 19a hergestellt und rolliert werden. Durch die Aufgabevorrichtung
2 b wurde die fertige Aufgabemischung für die obere Schicht, bestehend auf 51,4
'% Eisenerz, 35,8% Rückgut (ausgesiebte Sinterfraktion bis 8 mm) und 4,5'% Koksgrus
(0 bis 3 mm), mit anfänglich einem Wassergehalt von 8,3 % H.,0 in einer Schichthöhe
von 13 cm aufgegeben. Die Aufgabemischung kann vorher in einer Rolliertrommel 4
b durch Besprühen mit Wasser über die Wassereindiisung 19 b hergestellt werden.
Die für das Sintern erfo°derliche Luft wurde vom Gebläse 5 über die Leitung 6 und
die Saugkästen 7 durch die Beschickung hindurchgesaugt. Dieses Gebläse hatte eine
Leistungsaufnahme von 2900 kW. Jeder Saugkasten 7 hatte, in Förderrichtung der Maschine
gemessen, eine Breite von 4 m.
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Vor den vierzehn Saugkästen 7 und vor der Zündhaube 8 waren zwei Meßsaugkästen
9 a und 9 b angebracht. Jeder der beiden Meßsaugkästen erstreckte sich über die
ganze Breite des Sinterbandes und hat eine in der Förderrichtung gemessene Breite
von 0.285 m. Durch den Meßsaugkasten 9 a wurde durch die untere Schicht über die
Leitung 10 a mit dem Gebläse 11a, das eine konstante Förderleistung von 40 kW hatte,
Luft durchgesaugt und über die Leitung 12 in den Zündofen 8 gedrückt. Der unabgedichtete
Schlitz A auf der der Aufgabeseite zugekehrten Seite des Saugkastens 9 a wurde konstant
auf einer Höhe von 5 mm gehalten. Die Wasserzugabe in die Wassereinsprühvorrichtung
19 a wurde durch einen Grobregler 13 a konstant gehalten. Auf diesen Grobregler,
der seinen Hauptimpuls von der Meßblende 14 a erhält, wurde von einem Feinregler
15 a ein weiterer Stehimpuls 16a kaskadenartig aufgeschaltet. Der Feinregler 15a
erhält seinen Meßimpuls von einer in der Leitung 10a angebrachten Druckmeßvorrichtung
17a. Durch den zweiten Meßsaugkasten 9 b wurde durch beide Aufgabeschichten über
die Leitung 10 b und das Gebläse Il b, das eine konstante Förderleistung von 40
kW hatte, Luft durchgesaugt und über die Leitung 12 in den Zündofen 8 gedrückt.
Der unabgedichtete Schlitz B auf der der Aufgabeseite zugekehrten Seite des Saugkastens
9 b wurde konstant auf einer Höhe von 5 mm gehalten. Die Wasserzugabe in die Wassereinsprühvorrichtung
19b wurde durch einen Grobregler 13 b konstant gehalten. Auf diesen Grobregler,
der seinen Hauptimpuls von der Meßblende 14 b erhält, wurde von einem Feinregler
15 b ein weiterer Stellimpuls 16 b kaskadenartig aufgeschaltet. Der Feinregler
15b erhält seinen Meßimpuls von einer in der Leitung 10b angebrachten Druckvorrichtung
17 b, vermindert um den für die erste Schicht mit der in der Leitung 10a angebrachten
Druckmeßvorrichtung 17a gemessenen Wert. Diese bevorzugte Schaltweise hat gegenüber
der grundsätzlich ebenfalls möglichen, die Stellventile 18 a und 18 b direkt von
den Druckmeßvorrichtungen 17 a und 17 b steuern zu lassen, den weiteren Vorteil,
daß die Feinsteuerung durch die Druckmeßvorrichtungen 17 a und 17 b wesentlich kleinere
Wassermengen regulieren muß, da die Hauptmengen der Wasserzuführungen bereits von
der Konstanthaltung durch die Regler 13 a und 13 b gesteuert werden und die Gesamtregelung
daher entsprechend genauer ist.