DE1209299B - Verfahren zur selbsttaetigen Regelung der Bandgeschwindigkeit von Sintermaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur selbsttätig C en Regelung der Bandgeschwindigkeit von Sintermaschinen

  Beim Sintern von Erzen, insbesondere bei Eisen-

  erzen, werden sogenannte Wanderroste oder Band-

  sinteranlaaen verwendet, die aus einer endlosen an-

  einander-ereihten Kelle von Rostwagen bestehen.

  Das zu sinternde Material wird an der Auf ' gabestelle

  auf das Obertrum chargiert, unter dem Zündofen

  gezündet und nach Beendigung des Sinterprozesses

  an der Abwurfstelle des Obertrums von den Rost-

  wa-en ab"eworfen. Die für den Sinterprozeß not-

  wendW#e Luft wird von einem Gebläse mittels der

  unter dem Obertrum an"eordneten und an das Ge-

  bläse anoeschlossenen Saugkästen durch die auf dem

  Rostwa-en befindlielie Materialschicht hindurch-

  -esau"t. Da die Investitionskosten für solche Sinter-

  maschinen sehr hoch sind, ist man bestrebt, die

  installierte Sinterfläche möglichst gut auszunutzen

  und eine große spezifische Sinterleistung zu erzielen.

  Diese Fordertiii-en werden dann erfüllt, wenn der

  Durchbrennpunkt, d. h. der Punkt, an dem die in

  der Materialschicht von oben nach unten wandernde

  Zündzone (jerade oberhalb des Rostes angelangt ist,

  (lerdde so heat, daß er kurz vor dem Abwurfende

  der Sintermaschine auftritt. Lie-t der Durchbrenn-

  punkt an einer Stelle des Sinterbandes, die beträcht-

  lich vor dein Abwurfende liegt, so wird ein Teil der

  Sinterf15ehe iiiinZ5ti£ien,#,eise als Kühl-

  ae#Tre£iat verwendet. Lie-t der Durchbrennpunkt

  hinter dem Abwurfende, so ist der Sinterprozeß noch

  nicht beendete und es wird ],ein einwandfreies Sinter-

  gut erzeugt.

  Der Durchbrennpunkt ist dadurch gekennzeichnet,

  daß in dieser Stelle ein Maximum in der Temperatur

  der durch die Beschickun2 hindurchaesauaten Ab-

  aase 2itiftritt. Man ist daher bestrebt. die Laae dieses

  etwa im vorletzten Saugkasten

  zu halten. Dies kann dadurch -eschehen, daß man

  die Siiitvrl)#-iii,1!2escliwiiidiileit entsprechend ver-

  ändert und einre-uliert, wobei sich die Abgastempe-

  ratur iii den Sau,--kästen als Parameter für die Rege-

  lunu dür Bind!zescliwiiidi,yk-eit in Abhäti-iokeit von

  der anbietet. Es ist nun bokannL die

  etwa in den letzten drei Sau-kästen

  zu und in einer Rechenschaltun2, deren

  als bokannt vorausgesetzt wird-. wird

  die L#agL- de, Scheitels der durch die dre; Tempe-

  Erkennungsparabel be-

  stimmt. Den Auis£i#iii- der Reeli,###iscli#lltina bildet in

  C C

  diesem F-all M';clerst2iid. dessen Wert von der

  Lage des also dem Scheitel-

  punkt dieser Paralicl abhängig ist.

  Über einen Sollwert2eber wird ein !gewünschter

  Wert für die Laue des Temperaturmaximums bzw.

  der entsprechende Widerstandswert (Sollwert) ein--estellt. Dieser Sollwert wird mit dem gemessenen Wert, dem Istwert bzw. der La-e des Scheitelpunktes C der Parabel, in einer dazu vorgesehenen Schaltung ,liehen. Wird in dieser Vergleichsschaltung eine verg Abweichung festgestellt, so wird eine Vergleichsgröße dieser Abweichung, d. h. ein elektrischer Impuls, dem Regler aufgeschaltet. Dieser Regler verc stellt in oeei-neter Weise ein Stellglied derart, daß über dieses Stellglied die Bandgeschwindig eit ent-C ZD -lk sprechend korrigiert wird. Vorrichtungen dieser Art sind mit einer gewissen Trägheit behaftet, und die Ree,elunu der Band-eschwindi-keit wird infoljedessen immer mit einer mehr oder weni-er -rößeren zeitlichen Verschiebuno, vor«enommen, so daß der Wirkun-s-rad am Mittelwert -esehen unterhalb des z# -, C optimalen Wirkungsgrades liegt, der bei direkter Re!zeltine, sofern diese mö-lich wäre, erreichbar sein könnte. Dieser Vorgana soll im einzelnen noch näher erklärt werden, und es wird dadurch ersichtlich, daß das Verfahren mit einem erheblichen Nachteil behaftet ist. Bei Ändertirte, der Mischun- des zu sinb ternden Gutes, die -e-enüber der vorausgehenden Mischung eine andere Sinterzeit bedingt, tritt die C C neue Lage des Temperaturmaximums, nach dem die Bandgeschwindigkeit zu regeln ist, erst dann in Erz## b scheinun2, wenn das Gut der neuen Mischun- am Sinterbandende iin-relanl--t ist. Der Erlol,- einer Gesch-,vindigkeitsänderung des Sintcrbaricies, die durch der Lage des Temperaturniaximums bedinot ;st und die über einen Regler ausgeführt wird., J, nii sich ebenfalls erst nach der Zeit zei,-,en., die ka zT das neue Gutgernisch vom Aufelabepunkt bis zum Endpunkt des Siiit2rbandes benötin Da diese Zeit etwa 10 bis 20Minuten beträot, kann die Änderum, C -- erst nach dieser Zeitspanne von der Kontrollschaltung berücksichtigt werden.
• C Wegen dieser langen übergangszeit hat es sich deshalb als empfehlenswert C gezeigt, 2 '"' den Regler so einzustellen, daß er nur schwache Änderungen der Sinterbandgeschwindigkeit vornimmt. Würden nämlich starke Änderungen der Bandgeschwindigkeit vorgenommen, so wäre wegen der etwa 20 Minuten Zeitverzöc,eruncr eine Kontrolle der Bandaeschwinb digkeit nicht mehr gegeben, d. h., bei einer Bandgeschwindigkeit Vl, die einer Lage des Temperaturmaximums Tl entspricht, würde, bis die Geschwindigkeit Vl auf Grund von Tl über den Regler der Anlage befohlen wird, bereits eine Temperaturmaximumlage T2 gemessen, die jedoch eine Geschwindigkeit V2 erforderlich macht. Bei »starken« Eingriffen des Reglers, d. h. bei lebendigem Regelverhalten könnte unter Umständen der Erfolg sich laufend verschlechtern. In einem solchen Fall, und das wiederum ist selbst bei relativ schwachen Regeleingriffen gegeben, kann eine starke Überschwingung eintreten. Da eine Abgabe verhältnismäßig starker Regelimpulse unter diesen Umständen nicht möglich ist, müssen zwangsweise schwache Regelabweichungen herangezogen werden. Dieses »schwache Eingreifen« hat aber andererseits zur Folge, daß Regelabweichungen erst nach längerer Zeit ausgeregelt werden. Um das Regelverhalten zu verbessern, wurde nach einer Meßgröße gesucht, die früher verfügbar ist als die Lage des Temperaturmaximums und gleichzeitig noch eine Information darüber gibt, was in unmittelbarer näherer Zeit an Änderungen der Lage des Temperaturmaximums zu er-warten ist. Hierbei zeigt es sich, daß sich bei Änderung der Lage des Temperaturmaximums ebenfalls die Abgastemperatur in den Saugkästen ändert, in denen die Temperaturkurve eine aufwärts strebende Tendenz zeigt. Nach dem Stand der Technik wird diese Temperatur mit den verschiedensten Schaltungs- und Regelanordnungen zur Regelung der Sinterbandgeschwindigkeit herangezogen, d. h., neben den Meßwerten der Temperaturen am Ende des Sinterbandes wird noch ein weiterer Meßort gegen die Aufgabestelle hin angeordnet bzw. verlegt. Im übertragenen Sinne treten bei diesem Meßverfahren die gleichen Schwierigkeiten auf, die eingangs bereits beschrieben wurden, d. h., die jeweilige Höhe der Temperatur und der gemessenen Temperaturwerte ist ebenso wie die Höhe der Temperatur am Scheitel der eingangs erwähnten Temperaturkurve eigentlich für die La-e des Durchbrennpunktes ohne Bedeutung.
• Es wurde überraschend gefunden, daß nicht so sehr die Regelung nach einzelnenTemperaturwerten, die über die Länge des Bandes gemessen und verteilt sind, von Wichtigkeit ist als vielmehr die Beachtung der Änderung dieser Temperaturwerte in einer bestimmten Zeit. Die Erfindung schlägt ein Verfahren vor zur selbsttätigen Regelung der Bandgeschwindigkeit einer Sinterbandmaschine in der Weise, daß bei einer Geschwindigkeit, bei der der Sinterprozeß gerade am Abwurfende des Sinterbandes beendet ist, die Abgastemperatur an einer etwa in der Mitte der Laufstrecke des Sinterbandes gelegenen Meßstelle laufend überwacht wird, wobei die Tendenz einer eventuellen Abweichung dieser Abgastemperatur als Impuls für die Regelung herangezogen wird. Nach der Erfindung kann die Tendenz der Abweichung C einem Regler zur unmittelbaren Beeinflussuno, der Band-eschwindi-keit in Form von elektrischer Euergie zugeführt werden. Auch ist es erfindungsgemäß möglich, daß die Tendenz der Abweichung einem Re-ler zugeführt wird, der einen zusätzlichen Regelimpuls in Form einer bestimmten Regelabweichung vom Sollwert einer -anderen Meßstelle beispielsweise am Ende des Sinterbandes aufnimmt.
• Die Änderungen der Lage des Maximums werden durch Änderungen der Abgastemperatur in dem Sau-kasten, in dem die Temperaturkurve einen Aufwärtsknick zeigt, frühzeitig angekündigt. Zur Rege-C C C C lung werden nur Richtung und Betrag der Änderung herangezogen.
• Ein weiterer Vorteil des neuen Reggelverfahrens besteht darin, daß, wie bereits erwähnt, nicht mehr die Temperatur selbst, sondern ihre Änderung zur Regelung benutzt wird, wobei der Einfluß dieser Änderung auf den Regler durch Einstellung eines Differenziergliedes frei einstellbar ist. An Hand eines Ausführungsbeispiels (F i 1 bis 3) wird die Erfindung näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt schematisch eine Regelanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; F i g. 2 zeigt schematisch eine Kurvendarstellung des Temperatur-verhaltens, wobei die Temperaturmeßstellen in den einzelnen Absau-kästen amieaeben sind; Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Temperaturtendenzaufschaltung. Auf dem Sinterband 1 liegt das Sintergut 2, das über eine Fördervorrichtung 3 aufgegeben wird. Durch C, bl den Antrieb 4 wird das Sinterband in Bewegung gesetzt. Mit 5 sind die Saugkästen, mit 6 die Absaug- Z leitung und mit 7 das Absauggebläse bezeichnet. Die Temperaturmeßstelle 8 am Ende des Bandes ist dreifach unterteilt und mit 1, in und n bezeichnet. Ebenso ist die Temperaturmeßstelle 9 in den mittleren Absaugkästen dreifach geteilt. Die Unterteilungen sind mit g, h und i bezeichnet.
• Die Abgastemperaturen in den drei letzten Saugkästen 8 werden gemessen. In einer Rechenschaltung 10 wird die Lage des Scheitels der durch die drei Temperaturineßpunkte gegebenen Näherungsparabel bestimmt (vgl. F i g. 2). Den Ausgang der Rechenschaltung bildet ein Widerstand 11, dessen Wert von der Lage des Temperaturmaximums abhängt. Die gewünschte Lage wird an einem Sollwertsteller 12 eingestellt. Der Sollwert, die Einstellung bei 12, wird mit dem Istwert - der von der Rechenschaltung gelieferten Einstellgröße - in einer Vergleichsschaltung 13 verglichen, und bei Bestehen einer Ab- weichung wird diese einem Regler 14 aufgeschaltet. Dieser Reoler 14 verstellt in geeigneter Weise das Stellglied 15 für die Sinterbandgeschwindigkeit.
• Diese Sinterbandgeschwindigkeit wird mittels des Motors 16 unter Beeinflussung des Bandantriebes 4 durch das Stellglied 15 bestimmt.
• Zur Aufschaltun- der Änderungstendenz auf den Regler 14 wird die Temperatur in den Saugkästen 5, g, h, 1 gemessen. Die im Aufwärtsknick der Temperaturkurve liegende Meßstelle (vgl. F i g. 2) wird über einen Meßstellenumschalter 17 -ewählt und einem Meßumformer 18 aufgegeben, der Ausgang des Meßumformers 18 wird einem Differenzierglied 19 aufgegeben, und dessen Ausgang wiederum wird dem Regler 14 für die Sinterbandgeschwindigkeit zusätzlich auf- geschaltet. Der Meßumformer 18 und das Differenzier2lied 19 bestehen aus folgenden Schalteiumeiiien: lii den Sau-kUsteng, li, i werden die jeweiligen Abgasiemperaturen mit Thermoelementen 20 (vgl. F 1 g. -'-) 2crnessen. Cber den Xleßstellemim schalter 1-1 kaim diejenige der drei Nleßstellen ausgemählt d#m# li,-i der der Aboastemper.ittii-k-tirve liegt. Die Brückenschaltung der Kompensatioiisdose 22, die von der Konstantspannungsquelle 23 gespeist wird, dient zur Korrektur der Temperaturscli\,#-aiiktiiigen der Veraleichssielle. Die korri-,#icrte Thermospannung wird in einem Meßverstärker 24 in einen Strom um-eforint. Dieser Strom wird über den Meßwertanzeijer25 der Eingangsschaltung des Re-clverstärkers 26 zugeführt. Die Konstantspannungsquelle 27 speist das Potentiometer 28, dessen Aus-am, der Ein-an-sschaltune des Re,.iel\ erstärkers 26 ebenfalls zuaeführt wird.
• Bei einer Spannungsdifferenz: am Eingang des Verst#rkers 26 steuert dieser das motorisch verstellbare Potentiometer 28 so, daß durch Verstelluna des Potentionieters 28 der Ein-ang des Verstärkers 26 auf »Null« abrgeolichen wird. Der Verlauf eines derartl,-,en Ab-leichvoi--aiiges, der bei Anderuna der zr C - C Temperatur abläuft. hängt von der Einstellung des Reuelverstärkers 26 und der Stellgeschwindi- -eit des Potentionieters 28 ab. Die jeweilige Differenzspaniiiin,.z am Ein-an2 von Verstärker 26 wird über den Anzeiaer 29 als »ReYelabweieliuncy« anc, zeia und --e -It ,#,leiclizeiti- dem Re-ler 14 auf seinen Einaang 2 als r-Hilf#,re,yel-röße aufaeschaltet. Dieser Ein-an- wird also nur bei einer Temperaturänderung angesteueit, C C wobei diese Ansteuerung durch den sofort einsetzenden Abgleichvorgang in einer Zeit, die von der Ein-C C stellung des Abgleichkreises abhängt, wieder ganz ab-ebaut ist.
• Die Verstärker 24 und 26 sind handelsübliche Verstärker, wie z. B. Transduktoren. Jedoch können selbstverständlich ohne Änderung der Funktion auch beliebiae andere Verstärker (Röhrenverstärker, Transistorverstärker usw.) verwendet werden.

Claims (1)

1. Pateniansprüche: 1. Verfahren zur selbsttätiaen Reaeluna der Bandgeschwindigkeit einer Sintermaschine in der Weise, daß die Abgastemperatur an einer etwa in der Mitte der Laufstr«ecke des Sinterbandes -eleggenen Meßstelle laufend überwacht wird, da - durch aekennzeichnet, daß die Tendenz einer eventuellen Abweichuna dieser Ab-astemperatur als Impuls für die Regelung heran-,(rezo(len wird. :> C- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tendenz der Abweichungeinem Re- er zur unmittelbaren Beeinflussuna der Band(Yeschwindigkeit in Form von elektrischer Energie zugeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tendenz der Abweichung einem Regler (14) zugeführt wird, der einen zusätzlichen Regelimpuls in Form einer bestimmten Abweichun- vom Sollwert einer anderen Meßstelle beispielsweise am Ende des Sinterbandes aufnimmt.