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Sintervorrichtung für Erzpulver Die Erfindung betrifft eine Saugzug-,
Sinter- oder Röstvorrichtung für Erzpulver mit einer oder mehreren Druckwalzen,
die nach der Zündung auf die Beschickung einten eine Zusamrrfendrüekung bewirkenden
Druck ausüben. Der Erzsinter wird dabei vermittels einer mit Saugzug arbeitenden
Sinterungsanlage, z. B. einer DL-Maschine, hergestellt.
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Verfahren zum Verdichten der Beschickungsschicht auf dem Sinterrost
nach der Entzündung mittels Walzen od. dgl. sind bekannt. Der Zweck dieser bekannten.
Maßnahme liegt im wesentlichen in einer Erzielung einer gleichförmigen Durchsinterung
dadurch, daß bei der Druckausübung die Poren in geschmolzenen Bereichen zugepreßt
werden und daher die Luft zwangläufig durch die noeb nicht gesinterten Teile geleitet
wird.
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Allgemein wurde bei dem DL-Sinterungssystem z. B. die Automatisierung
dieser schwierigen Sinterung in gewissem Ausmaß erreicht, jedoch sind noch viele
Schwierigkeiten zu überwinden. Bei den Sinterprodukten, die mittels Saugzugsinterung
hergestellt werden, z. B. mit einer DL-Maschine, hängt die mechanische Festigkeit
des Sinters von der vertikalen Lage der Schicht ab, und insbesondere die Decklage
hat immer eine geringere Festigkeit als die mittlere oder die unteren Lagen. Die
verhältnismäßig geringere Festigkeit der Decklage, auf die oben hingewiesen wurde,
scheint unter anderem von folgenden Faktoren abzuhängen: 1. Obgleich Erzmaterial
gleichförmig und ohne zusätzlichen Druck eingefüllt wird, wird die Bodenlage durch
das Gewicht des darüberliegenden Materials zusammengedrückt, und ihre Dichte kann
zunehmen und eine höhere Festigkeit ergeben, während andererseits die Decklage keinen
derartigen Druck von oben erhält.
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2. Wegen der verhältnismäßig ungleichmäßigen Wärmespeicherung der
Decklage, verglichen mit der einer Zwischenlage oder unteren Lage, bildet sich die
Sinterung des Erzpulvers nur unvollständig aus.
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3. Die Decklage wird nicht wie die Zwischenlage oder die untere Lage
noch in halbgeschmolzenem Zustand zusammengedrückt, wie dies bei der Zwischenlage
und der unteren Lage während des Sinterungsvorganges durch die Belastung der oberen
gesinterten Erzmasse der Fall ist, wodurch die Poren zusammengedrückt und infolgedessen
die mechanische Festigkeit des Sinters verbessert wird.
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Ein Ziel der Erfindung betrifft ein Verfahrest zum Herstellen eines
Erzsinters, der in allen Lagen eine gleichförmige Festigkeit und eine bessere mechanische
Festigkeit aufweist, was durch Verbesserung des Zustandes der Decklage des Sinterkochens
erreicht wird, insbesondere seiner Porosität. Wenn das Material gleichmäßig aufgegeben
wird, ahne daß in der Sinterungsmaschine Entmischungen auftreten, dann ist die Dichte
des Materials auf dem Förderband umso größer, je eher dieses Material dem Boden
ist. Die Dichte des Materials am Baden ist um etwa 20 bis 25.10/a größer als im
oberen Teil. Es wurde bereits versucht, die Qualität des gesinterten Erzkuchens
dadurch zu verbessern, daß das Material in einzelnen horizontalen Lagen getrennt
eingebracht wurde, so- daß die nach denn Einbringers vertikal aufeinanderliegenLagen
jeweils eine genaue definierte Menge an Brennstoff enthielten. Eine gleichförmige
Poresität der Gesamtlage konnte jedoch auch durch diese Maßnahme nicht erreicht
werden. Bei dem f?L-Sinterungssystern erfolgt die Zündung automatisch nach der Aufgabe
des Materials auf ein Förderband, und mit vorrückendem FöYderband schreitet der
Sinterrungsprozeß infolge des nach abwärts gerichteten Zuges fort. Wenn sich ist
diesem Fall der halbgeschmolzene Zustand der Materialteilchen zwischen den Lagen
weiterentwickelt, dann wird das untenliegende Material unter dem Einfloß des Gewichts
der darüberliegenden gesinterten Erzschicht in denn Mbgeschmolzenen Zustand gebracht,
und dieser Teil wird irr der Sinterungsstnfe komprimiert und infolgedessen werden
die Poren zusammengedrückt.
Wegen dieser ungleichförmigen Verteilung
der Porosität wird es unter Umständen unmöglich, eine gleichmäßige physikalische
Festigkeit und eine gleichmäßige Porosität im Erzsinter zu erhalten.
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Es wurde nun festgestellt, daß man einen gesinterten Erzkuchen mit
einer gleichmäßigen Festigkeit in allen Lagen durch eine Einrichtung erhalten kann,
durch die die Decklage des Materials die gleiche Belastung erhält wie die Bodenlage.
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Die Poren in dem gesinterten Erz scheinen Reste von Spalten zwischen
den Materialteilchen und von Blasen zu sein, die durch Gas erzeugt wurden. Diese
Poren können sehr leicht verändert werden. wenn die Begrenzungswände dieser Poren
noch in halbflüssigem Zustand sind. Um dies zu erreichen, sollte das noch halbgeschmolzene
Material in der Decklage so weit belastet werden, daß der nicht gesinterte Teil
nicht unerwünscht beeinflußt wird.
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Für die oben aufgeführten Schwierigkeiten und Aufgaben konnte eine
Lösung gefunden werden dadurch, daß erfindungsgemäß die Mäntel der Druckwalzen gitterförmig
durchbrochen sind, so daß die Durchlüftung der auf dem Förderband vorhandenen Beschickung
ununterbrochen aufrechterhalten wird.
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Vorteilhaft arbeitet man mit einer auf diese Walzen einwirkenden Andrückeinrichtung,
die nach Art des verwendeten Rohmaterials einen Druck von wenigstens 10 kg/cm= ausübt.
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Gemäß der Erfindung wird also der Druck auf diese Lage ausgeübt, während
sie noch im halbgeschmolzenen Zustand vorliegt, weil die Poren nicht beeinflußt
werden, wenn der Druck auf die Lage ausgeübt wird, bevor sie richtig geschmolzen
ist oder nachdem sie bereits vollständig gesintert ist. Ein zur unrichtigen Zeit
ausgeübter Druck hat die unerwünschte Wirkung, daß der Festigkeitsunterschied in
allen Teilen noch stärker ausgeprägt wird.
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Um eine ausreichende Preßwirkung zu erreichen, ohne daß sich vor der
Walze das in der Deckschicht liegende Sintergut anstaut, muß die Walze einen erheblichen
Durchmesser haben. Damit wird auch die von der Walze abgedeckte Oberfläche erheblich.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Walzen wird auch im Preßbereich eine nachteilige
Beeinflussung des Sintervorganges durch Absperrung der Luft vermieden. Es erübrigen
sich daher die bisher verwendeten Nachzündeinrichtungen, die dazu dienten, den durch
die Luftabschnürung beim Preßvorgang unterbrochenen oder zumindest erheblich herabgesetzten
Sinterprozeß wieder in Gang zu bringen.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der
Zeichnung erläutert, in der F i g. 1 in einer Skizze die erfindungsgemäße Anlage
und F i g. 2 a und 2 b Schrägansichten von Ausführungsbeispielen von Kompressionswalzen
für die Sinterlage zeigen, die wesentliche Teile der Erfindung darstellen: in F
i g. 3 ist die Beziehung zwischen der in kg/cm= bestimmten Belastung mit der ebenfalls
in kg/cmbestimmten Druckfestigkeit des gesinterten Erzes in der oberen, gesinterten
Erzlage graphisch dargestellt.
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Der Druck kann auf die Sinterlage vermittels verschiedenartiger Vorrichtungen
ausgeübt werden. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Walzen 2,
2' und 2" (vgl. F i g. 1) an der Oberfläche des Förderbandes 4 an Stellen verwendet,
die hinter dem Zündkasten i liegen und mit diesen Walzen wird dir Druck ausgeübt.
Der Pfeil 3 zeigt die Bewegungsrichtung des Förderbandes an. 5 ist ein unter dem
Förderband angeordneter Windkasten.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Druckwalzen verwendet,
jedoch können auch mehrere Walzen Verwendung finden, damit man eine Anpassung an
den Zustand der Sinterlage erhält. Auch der Druck einer jeden Walze kann eingestellt
werden.
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Bei der Herstellun- eines Sintererzkuchens nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren muß große Sorgfalt darauf verwendet werden. daß durch das Zusammendrücken
der auf dem Förderband vorhandenen Beschickung die richtige Durchlüftung des Erzmaterials
nicht unterbrochen wird. Wenn eine solche Unterbrechung stattfindet, dann wird die
Einwirkung der niedergehenden Flamme behindert und es kann keine vollkommene Sinterung
erwartet werden. Um eine solche Gefahr zu vermindern, können Walzen aus einem durchbrochenen
Gitter verwendet werden, wie sie in den F i g. 2 a und 2 b dargestellt sind, wobei
man mit solchen Walzen eine gute Wirkung erzielt.
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Beispiel Verwendetes Rohmaterial A. Prozentuale Anteile der Beschickung
H'SO4, Rückstand ................ 12,2 Erz .............................. 6,1 Sieb-Untergröße
.................. 21,3 Eisen - Sand .................... 9,1 Zunder ..........................
3.1 Siemens-Martin-Ofen-Schlacke ..... 3.1 Kalk ............................. 6.1
Koks ............................ 4,0 Rücklauf ......................... 35,3 B.
Korngrößenverteilung 5 bis 3 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21,6 3 bis
1 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31,4 1 bis 0,59 mm .................
7,8 0,59 bis 0.21 mm ................. 10,9
0,21 bis 0,149 mm . .. . . ..
.. .. . . .. . 1.0,5 0,14.9 bis 0,07-1 mm .. . . . . . . . . . ..... 8,0 0,07:1
mm ........................ 9,8 Das oben beschriebene Material wurde einer Sintermaschine
aufgegeben und unmittelbar nach dem Zünden drei verschiedenen Belastungen, 10 kg/cm-,
20 kg/cm= und 34 kg/cn i=, ausgesetzt, und man erhielt in regulärer Weise einen
gesinterten Erzkuchen. Der gegen das Zusammendrücken auftretende Widerstand wurde
gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 zusammengestellt. Durch einen Druck im
Bereich von 0 bis 10 kg,/cm- wurde der `'Widerstand gegen ein Zusammendrücken des
Produkts nicht geändert, jedoch zeigte dieser Widerstand bei über 10 kg/cm= eine
scharfe Zunahme.
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Bei dem vorliegenden Beispiel wurde ein Maximaldruck von 34 kg/cm=
angewendet. Übermäßig hoher Druck scheint eine unerwartete Auswirkung auf die nichtgesinterten
Teile der Zwischenlage und der unteren Lage auszuüben. Das Aufbringen der Belastung
kann in zwei oder mehreren Stufen erfolgen, was vom Zustand der Sinterlage abhängt.
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es unerläBlich, die Belastung auf die sinternde
Masse dann auszuüben, wenn diese noch im halbgeschmolzenen Zustand ist.