DE1188815B

DE1188815B - Process for measuring and regulating the water content of feed mixtures for sintering devices

Info

Publication number: DE1188815B
Application number: DEM59110A
Authority: DE
Inventors: Edmund Zander
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1963-11-30
Filing date: 1963-11-30
Publication date: 1965-03-11
Also published as: BE649752A

Description

Verfahren zur Messung und Regelung des Wassergehaltes von Aufgabemischungen für Sintergeräte Die Erzielung einer optimalen Durchsatzleistung und optimalen Beschaffenheit des Behandlungsproduktes bei der Agglomerierung von feinkörnigen Stoffen auf Sintergeräten ist unter anderem weitgehendst von der Einstellung und laufenden Kontrolle der sogenannten »Bestnässe« der Aufgabemischung abhängig.Process for measuring and regulating the water content of feed mixtures for sintering devices The achievement of an optimal throughput and optimal quality of the treatment product in the agglomeration of fine-grained substances on sintering devices is, among other things, largely from the setting and ongoing control of the so-called "Best wetness" depends on the task mixture.

Die »Bestnässe« ist dann erreicht, wenn die Beschickung des Sintergerätes eine optimale Gasdurchlässigkeit aufweist. Sie wird empirisch ermittelt. Eine über- bzw. Unterschreitung dieses Wertes bewirkt infolge von Schlammbildung bzw. ungenügend gebundenem Staub eine Verringerung der Gasdurchlässigkeit der Aufgabemischung. Die Dosierung der Wasserzugabe erfolgt im allgemeinen in den dem Sintergerät vorgeschalteten Misch- und/oder Rolliergeräten.The "best wetness" is reached when the loading of the sintering device has an optimal gas permeability. It is determined empirically. An over- or falling below this value caused by sludge formation or insufficient bound dust reduces the gas permeability of the feed mixture. the The addition of water is generally metered in the upstream sintering device Mixing and / or roller burners.

Lange Zeit erfolgte die Prüfung der Nässe der Aufgabemischung ausschließlich durch Handproben. Da diese Methode keine objektiven Werte liefert, wurden schon verschiedene Vorschläge zur exakten Messung und Kontrolle der Feuchtigkeit der Aufgabemischung von Sintergeräten gemacht.For a long time, the wetness test of the feed mixture was carried out exclusively by hand samples. Since this method does not provide any objective values, various suggestions for the exact measurement and control of the moisture content of the feed mixture made by sintering equipment.

Die verschiedenen Meßmethoden zur Bestimmung des Wassergehaltes von Feststoffen, wie Messung der Gleichgewichtsgasfeuchte, Bestimmung des Wassergehaltes mit kapazitiven Verfahren, Bestimmung durch elektrische Leitfähigkeitsmessung, gravimetrische Wassergehaltsbestimmung und Bestimmung mit chemischen Verfahren, erwiesen sich jedoch für die Messung des Wassergehaltes von Sintermischung in der Praxis nicht als brauchbar, da sie von der Einstellung eines eindeutigen Gleichgewichts, Druckschwankungen, Änderungen des Schüttvolumens und der chemischen Zusammensetzung abhängig sind oder keine kontinuierliche Bestimmung ermöglichen.The various measuring methods for determining the water content of Solids, such as measurement of equilibrium gas humidity, determination of water content with capacitive methods, determination by electrical conductivity measurement, gravimetric Determination of water content and determination with chemical methods, however, proved not considered useful for measuring the water content of sinter mix in practice, as they depend on the establishment of a clear equilibrium, pressure fluctuations, Changes in the bulk volume and the chemical composition are dependent or do not allow continuous determination.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, den Wassergehalt der Aufgabemischung durch Bestimmung des Wasserdampfgehaltes der Abgabe zu messen und die Wasserzugabe entsprechend zu regeln. Dieses Verfahren hat hauptsächlich den Nachteil, daß die Regulierung des Wasserzusatzes erst nach einer beträchtlichen Totstrecke erfolgt.There is also a known method of determining the water content of the feed mixture by determining the water vapor content of the delivery and measuring the water addition to regulate accordingly. This method has the main disadvantage that the The addition of water is only regulated after a considerable dead distance.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Messung des Wassergehaltes bekannt, das nach dem Neutronenstreuverfahren arbeitet, sowie ein Verfahren, das mit Hilfe von y-Strahlen die minimale Schüttdichte der Mischung ermittelt und diesen Wert als Steuerimpuls für die Wasserzugabe verwendet. Abgesehen von den erforderlichen Aufwendungen im Hinblick auf einen ausreichenden Strahlenschutz, ermitteln diese Verfahren, wie auch die vorher beschriebenen Verfahren, den absoluten Wassergehalt der Aufgabemischung.Furthermore, a method for measuring the water content is known, that works according to the neutron scattering method, as well as a method that uses the minimum bulk density of the mixture is determined from y-rays and this value used as a control pulse for adding water. Apart from the required Expenses with regard to adequate radiation protection determine these Method, like the methods described above, the absolute water content the mix of tasks.

Es ist jedoch auch ein Verfahren bekannt, das die Erkenntnis berücksichtigt, daß die Gasdurchlässigkeit einer befeuchteten Aufgabemischung in erster Linie nicht nur von dem absoluten Wassergehalt abhängt, sondern hauptsächlich von der Menge des oberflächlich gebundenen Wassers, so daß zwei Aufgabemischungen des gleichen Erzes mit gleichem absolutem Wassergehalt verschiedene Gasdurchlässigkeiten haben können. Diese Verschiedenheiten können z. B. durch unterschiedliche mechanische Vorbehandlung, verschiedene chemische Zusammensetzung und/oder Kornzusammensetzung hervorgerufen werden. Als Meßwert für die »Bestnässe« wird die Gasdurchlässigkeit der aufgegebenen Mischung unmittelbar nach der Aufgabe gemessen und dieser Meßwert als Steuerimpuls für die Wasserdosierung verwendet. Dieses Verfahren bestimmt jedoch nicht rein automatisch, ob der Nässewert zu hoch oder zu niedrig liegt, und hat eine - wenn auch geringe -Totstrecke.However, a method is also known which takes into account the knowledge that the gas permeability of a humidified feed mixture is primarily not depends only on the absolute water content, but mainly on the amount of the superficially bound water, so that two task mixtures of the same Ores with the same absolute water content have different gas permeabilities can. These differences can e.g. B. by different mechanical Pretreatment, different chemical composition and / or grain composition be evoked. The gas permeability is used as the measured value for the "best wetness" of the applied mixture is measured immediately after the application and this measured value used as a control pulse for the water dosage. However, this procedure determines not purely automatically whether the moisture value is too high or too low, and has a - albeit small - dead stretch.

Die- Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß die »Bestnässe« und damit die Gasdurchlässigkeit einer Aufgabemischung in erster Linie von der Menge des oberflächlich gebundenen Wassers abhängig ist. Sie ermöglicht die kontinuierliche Messung der »Bestnässe« der Mischung sofort nach Verlassen der Misch- bzw. Rolliervorrichtung mit großer Genauigkeit auf einfache Weise und somit die laufende Regulierun%der Wasserdosierung mit kleinstmöglicher Verzögerung.The invention is based on the knowledge that the "best wetness" and thus the gas permeability of a feed mixture primarily depends on the quantity of the surface bound water is dependent. It enables continuous Measurement of the “best wetness” of the mixture immediately after leaving the mixing or rolling device with great accuracy in a simple manner and thus the ongoing regulation Water dosing with the smallest possible delay.

ErfIndungsgemäß wurde überraschend gefunden, daß eine relativ kurze Verweilzeit der fertigen Aufgabemischung auf einem saugfähigen Material mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand dazu ausreicht, daß vorwiegend das oberflächlich von der Mischung gebundene Wasser von dem saugfähigen Material aufgenommen wird und eine Bestimmung der so aufgenommenen Wassermengen durch anschließende Messung des Stromdurchganges mit Hilfe von Elektroden möglich ist. Als saugfähiges Material können Kunststoffgewebe, wie z. B. Polyamide, Polyester und Polyacrylnitril, verwendet werden.According to the invention it was surprisingly found that a relatively short Dwell time of the finished feed mixture on an absorbent material with a high specific electrical resistance is sufficient that predominantly the superficial of the Mixture of bound water absorbed by the absorbent material and a determination of the amount of water absorbed in this way by subsequent measurement the passage of current is possible with the help of electrodes. As an absorbent material can plastic fabric, such. B. polyamides, polyesters and polyacrylonitrile are used will.

Das saugfähige Material wird vorzugsweise als endloses Band ausgebildet, das mit konstanter Geschwindigkeit umläuft und auf dessen oberem, waagerechtem Teil eine konstante Menge der vorbehandelten Aufgabemischung, zweckmäßigerweise ein Teilstrom des die Misch- bzw. Rolliergeräte verlassenden Materials, aufgegeben wird. Die Erzielung eines guten und konstanten Kontaktes der Aufgabemischung mit dem Band kann z. B. durch leichtes Anklopfen bei der Aufgabe erfolgen. Nach dem Abwurf des Aufgabematerials wird das Band von anhaftenden Teilchen, z. B. durch wasserabstoßende Bürsten, gereinigt und an Elektroden vorbeigeleitet, die mit einem bestimmten Anpreßdruck auf das Band gedrückt werden und an denen eine Gleichspannungsquelle liegt. Dabei wird der vom aufgenommenen Wassergehalt abhängige Stromfluß zwischen den Elektroden gemessen. Der gemessene Wert wird mit dem für die Bestnässe ermittelten Sollwert verglichen und entsprechend der Abweichung die Wasserdosierung geregelt. Der Meßwert ergibt eine eindeutige Aussage für den Wassergehalt der Aufgabemischung in dem Sinne, daß ein größerer Meßwert als der ermittelte Sollwert einen zu hohen und ein kleinerer Meßwert einen zu niedrigen Wassergehalt der Aufgabemischung anzeigt. Die Regulierung der Wasserzugabe erfolgt vorzugsweise automatisch. Hinter der Meßstelle wird das Band, z. B. durch Besprühen mit Wasser oder sonstigen Reinigungslösungen oder durch Einleiten in ein Reinigungsbad, gereinigt und anschließend getrocknet. Falls erforderlich, kann dem Reinigungsbad ein Spülbad nachgeschaltet werden.The absorbent material is preferably designed as an endless belt, that rotates at constant speed and on its upper, horizontal part a constant amount of the pretreated feed mixture, expediently a substream of the material leaving the mixing or roller burnishing devices. Achievement a good and constant contact of the feed mixture with the tape can e.g. B. by lightly knocking on the task. After dropping the feed material the tape of adhering particles, e.g. B. cleaned by water-repellent brushes and passed by electrodes that apply a certain pressure to the tape are pressed and to which a DC voltage source is applied. The from recorded water content-dependent current flow measured between the electrodes. The measured value is compared with the nominal value determined for the best wetness and the water dosage is regulated according to the deviation. The measured value gives a clear statement for the water content of the feed mixture in the sense that a larger measured value than the determined setpoint is too high and a smaller one The measured value indicates that the water content of the feed mixture is too low. The regulation the water is preferably added automatically. That will be behind the measuring point Tape, e.g. B. by spraying with water or other cleaning solutions or by Introduced into a cleaning bath, cleaned and then dried. If required, a rinsing bath can be connected downstream of the cleaning bath.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen hauptsächlich .in seiner genauen Meßmethode, der einfachen und wenig störungsanfälligen apparativen Ausgestaltung, der Möglichkeit einer Messung der Oberflächenfeuchtigkeit am frühestmöglichen Punkt, der absoluten Aussage über den Wassergehalt und der Ermöglichung einer kontinuierlichen Messung.The advantages of the method according to the invention are mainly .in its precise measuring method, the simple and less prone to failure of the apparatus Design, the possibility of measuring the surface moisture as early as possible Point, the absolute statement about the water content and enabling a continuous Measurement.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der F i g.1 schematisch und beispielsweise näher erläutert.The method according to the invention is shown schematically with reference to FIG and explained in more detail, for example.

Ein endloses Band 1 aus einem saugfähigen Gewebe wird über Umlenkrollen 2, 3, 4, 5 und 6 geführt, von denen die Umlenkrolle 2 angetrieben wird. Auf dem zwischen den Umlenkrollen 6 und 2 verlaufenden Teil des mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Bandes 1 wird ein Teilstrom 7 der fertigen Sintermischung in konstanter Menge und mit konstanter Schichthöhe aufgegeben. Mit einem Rüttler 8 wird ein gleichbleibender Kontakt der Aufgabemischung 7 und dem Band 1 erzielt. Die Aufgabemischung wird bei Erreichung der Umlenkrolle 2 abgeworfen. Eine rotierende Bürste 9 mit wasserabstoßenden Borsten entfernt etwa noch am Band 1 anhaftende Teilchen der Aufgabemischung 7. Das Band 1 tritt über Umlenkrolle 3 in ein allseitig abschließendes Gehäuse 10 ein und wird zwischen zwei Elektroden 11 und 12 durchgeführt, von denen die Elektrode 11 starr befestigt ist und die Elektrode 12 durch eine Feder 13 mit konstantem Druck angepreßt wird. Anschließend wird das Band durch ein Reinigungsbad 11 geleitet, in dem ein Rührwerk angeordnet ist. Während des Durchlaufens zwischen Umlenkrollen 5 und 6 wird das Band 1 von einem Warmluftgebläse 15 getrocknet.An endless belt 1 made of an absorbent fabric is guided over deflection rollers 2, 3, 4, 5 and 6, by which the deflection roller 2 is driven. A partial flow 7 of the finished sinter mixture is applied in a constant amount and with a constant layer height to the part of the belt 1 running at constant speed between the deflection rollers 6 and 2. With a vibrator 8, constant contact between the feed mixture 7 and the belt 1 is achieved. The feed mixture is thrown off when the pulley 2 is reached. A rotating brush 9 with the water-repellent bristles located about adhering still Band 1 particles of the feed mixture 7. The tape 1 passes over guide roller 3 in an all sides terminating housing 10 and is carried out between two electrodes 11 and 12, of which the electrode 11 is secured rigidly and the electrode 12 is pressed by a spring 13 with constant pressure. The strip is then passed through a cleaning bath 11 in which an agitator is arranged. During the passage between deflection rollers 5 and 6, the strip 1 is dried by a hot air blower 15.

Die Elektroden 11 und 12 sind über die Leitungen 16 und 17 mit einer Gleichstromquelle 18 verbunden. Die Leitung 16 führt über ein Milliamperemeter 19, das den Stromfluß mißt. Die Abweichung des gemessenen Wertes vom Sollwert wird von einem Steuergerät 20 in einen Steuerimpuls für die Wasserreguliervorrichtung umgewandelt.The electrodes 11 and 12 are on the lines 16 and 17 with a DC power source 18 connected. The line 16 leads over a milliammeter 19, that measures the current flow. The deviation of the measured value from the nominal value is given by a control unit 20 converted into a control pulse for the water regulating device.

Der Meßbereich wird, z. B. durch die Wahl der an die Elektrode angelegten Spannung, so eingestellt, daß der Sollwert etwa in der Mitte des steil ansteigenden Teiles der Stromstärke-Feuchtigkeits-Kurve (F i g. 2) liegt.The measuring range is, for. B. by the choice of applied to the electrode Voltage, adjusted so that the setpoint is roughly in the middle of the steep rise Part of the current intensity-humidity curve (F i g. 2) lies.

Die Abweichung des Meßwertes vom Sollwert wird vorzugsweise automatisch auf das Steuergerät für die Wasserdosierung übertragen.The deviation of the measured value from the nominal value is preferably automatic transferred to the control unit for the water dosing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für die bekannten Mehrschichtensinterverfahren, bei denen mehrere Schichten verschiedener Zusammensetzung übereinander auf ein Sintergerät aufgebracht werden, angewendet werden. In diesem Fall wird die Feuchtigkeit jeder einzelnen Schicht für sich gemessen und diese Meßwerte auf die Steuerorgane der einzelnen Wasserdosierungen übertragen.The method according to the invention can also be used for the known multi-layer sintering processes, in which several layers of different composition on top of each other on a sintering device applied. In this case, the moisture becomes everyone individual layer measured for itself and these measured values on the control organs of the transferred to individual doses of water.

Claims

Claims: 1. Method for controlling the water content of mineral feed mixtures for sintering devices, in particular ore mixtures and preferably iron ore mixtures, by measuring the water content of the pretreated Feed mixture and control of water addition during pretreatment, characterized in that that the measured value is primarily the amount of surface-bound water in the feed mixture and as a standing value for regulating the addition of water during pretreatment of the mixture is the deviation of the measured value from the nominal value of the water content of the feed mixture is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a measure for the water content of the feed mixture, the water absorption of an absorbent tissue is determined on contact with the feed mixture per unit of time.

3. Procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the measured variable for the water absorption the electrical resistance of the tissue after water absorption and removal Task mix is determined.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the tissue prior to the measurement of the electrical resistance of adhering solid particles, expediently by treatment with water-repellent Brushing, being freed.

5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that that the tissue cleaned after the measurement by means of cleaning solutions and then is dried.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized characterized in that a plastic fabric is used as the absorbent fabric.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that a fabric made of polyamide, polyester or polyacrylonitrile is used. B.

Procedure according to the Claims 1 to 7, characterized in that the absorbent fabric as an endless Band is formed.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that that the absorbent tissue is given a partial flow of the feed mixture.