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Verfahren zum Steuern des Wassergehaltes von Erz-Brennstoffsintermischungen
auf einem Wanderrost sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Beim Sintern
von Erz Brennstoffmischungen werden bekanntlich Mischungen aus zerkleinertem Erz
oder Erzkonzentraten und Koks oder Kohle auf einem Wanderrost behandelt. Die Verbrennung
des Brennstoffes wird .dadurch bewirkt, daß durch die Mischung Luft gesaugt wird.
Die Geschwindigkeit, mit der die Verbrennungsfront durch die Mischung läuft, nimmt
mit der Durchlässigkeit der Mischung zu.
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Es ist bekannt; daß die Gasdurchlässigkeit einer trockenen Sintermischung
bis zu einem gewissen Grad .durch Zusatz von bestimmten Mengen Wasser verbessert
werden 'kann. übersteigt .die zugesetzte Wassermenge jedoch .einen bestimmten Wert,
so nimmt die Durchlässigkeit der Mischung wieder ab. Die günstigste Wassermenge
ist von Mischung zu Mischung verschieden. Es -besteht daher für jede Sintermischung
ein . bestimmter Feuchtigkeitswert, der einer maximalen Durchlässigkeit entspricht.
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Bis heute ist man in der Praxis in der Weise vorgegangen, daß man
für eine bestimmte Sintermischung zunächst durch Versuche den günstigsten Feuchtigkeitsgehalt
ermittelt hat, worauf der Sinterprozeß mit einer Sintermischung mit dem als optimal
ermittelten Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt wurde. Die überwachung der Sintermischung
beschränkte sich daher darauf, - den Feuchtigkeitsgehalt der Mischung konstant zu
halten.
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Die bisher angewandte Arbeitsweise hat den Nachteil, daß optimale
Ergebnisse nur dann erhalten werden, wenn die Zusammensetzung der Sintermischung
konstant bleibt, d. h., bei Abweichungen in .der Zusammensetzung der Sintermischung
kann der auf einem konstanten Wert gehaltene Feuchtigkeitsgrad zu hoch oder zu-
niedrig sein, so daß die angestrebten optimalen Sintereffekte nicht erreicht werden.
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Der Entwicklung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu .entwickeln,
das es ermöglicht, ÄnderungeninderZusammensetzung derS.intermischung Rechnung zu
tragen und die Dosierung des der Sintermischung zuzusetzenden Befeuchtungswassers
in der Weise steuert, daß stets maximale Durchlässigkeitsgrade erzielt werden.
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Es wurde.gefunden, daß die gestellte Aufgabe dadurch gelöst werden
kann, daß man zwei aufeinanderfolgenden Zonen des zu sinternden Gemisches zwei verschiedene
Wassermengen zusetzt, die Luftdurchlässigkeit dieser Zonen mißt und nach den Ergebnissen
dieser Messungen .die Wasserdosierung erhöht, vermindert oder konstant hält.
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Die Wasserdosierung erfolgt dann vorzugsweise mittels eines Ventils,
dessen öffnung von einem die Ergebnisse gier Luftdurchlässigkeitsmessungen aufzeichnenden
Registriergerät automatisch gesteuert wird.
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Beim Verfahren der Erfindung wird zweckmäßig die zweite Durchlässigkeitsmessung
in: :einer Zone durchgeführt, in der der Wasseranteil um einen geringen bekannten
Betrag erhöht wurde, worauf die Wasserdosierung erhöht wird, wenn die Durchlässigkeit
zunimmt, oder worauf die Wasserdosierung verringert wird, wenn die Durchlässigkeit
abnimmt, oder worauf die Wasserdosierung unverändert bleibt wenn die Durchlässigkeit
im wesentlichen unverändert bleibt.
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Die zweite Durchlässigkeitsmessung kann andererseits -jedoch auch
in einer Zone durchgeführt werden, in der der Wasseranteil um einen geringen Betrag
verringert wurde, worauf die Wasserdosierung verringert wird, wenn die Durchlässigkeit
zunimmt oder worauf die Wasserdosierung erhöht wird, wenn
die Durchlässigkeit
abnimmt, oder worauf die Wasserdosierung nicht verändert wird, wenn die Durchlässigkeit
im wesentlichen gleichbleibt.
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Wird in einem Koordinatensystem auf der Abszisse der Wassergehalt
(W) der Sintermischung und auf der Ordinate die Durchlässigkeit (P); aufgetragen,
so wird eine Kurve ,mit einem Maximum erhalten. Wird .der Wassergehalt erhöht, so
kann P entweder zunehmen, gleichbleiben oder. abnehmen.
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Die Erfindung .bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung
darin, daß sie eine Zuführung zum Durchleiten von Luft durch die zu sinternde Mischung
und den Rost, eine Meßstelle zum Messen der Luftdurchlässigkeit der ungesinterten
Mischung und des Rosts als Funktion der Dicke der Mischungsschicht, des durchgeleiteten
Luftvolumens und der Druckdifferenz der. durchgeleiteten Luft, ein Registriergerät
zum Aufzeichnen der Durchlässigkeitsmessungen sowie ein Reguliergerät -zur Einstellung
.des der Wasserdosierung dienenden Ventils nach Vergleich der mitgeteilten Durchlässigkeitswerte
aufweist.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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Darin sind 1 und 2 Zuführungsbunker, die das feinverteilte Rohmaterial,
z. B. zerkleinertes Erz oder Konzentrate; enthalten. 3 ist ein Zuführungsbunker,
der den pulverisierten festen Brennstoff enthält. Das Förderband 4 führt das Rohmaterial
und den Brennstoff einem Mischer 5 zu. Die Anfeuchtvorrichtung.6, die als Wassersprühanlage
dargestellt ist und die .durch ein . Servomotorventil 7 gesteuert wird, ist innerhalb
des Mischers 5 in Betrieb. 8 ist ein Zuführbunker, der die Mischung auf einen beweglichen
Rost 9 abgibt, wo die Dicke der Mischungsschicht mittels der Meßvorrichtung 10 gemessen
wird. Zum Zünden der Mischung ist ein Kasten 12 vorgesehen, durch welche in der
üblichen Weise Luft durchgeleitet wird. Eine weitere Haube 11 ist vor dem Zündkasten
12 angeordnet, um die Durchlässigkeit der Schicht zumessen. Die Haube 11 besitzt
ein. Gerät 13, um die Druckdifferenz der .durch die Leitung 14 in die Mischungsschicht
eingeführten Luft zu messen. Das Gerät 15 mißt den Anteil der vom Ventilator 14
geförderten Luft. 16, 17 und 18 sind die Verbindungen der obenerwähnten Geräte 10,
13 und 15 mit der Vorrichtung 19, die die Mischungsdurchlässigkeit berechnet.
20 ist ein Gerät, .das den Datenspeicher der Vorrichtung darstellt. 21 ist
ein Vergleichsgerät, das mit der Vorrichtung 19 und der Vorrichtung 20 über die
Verbindungen 22 und 23 sowie über die Verbindung 24 mit dem durch Servomotor kontrollierten
Ventil ? zusammenarbeitet. Die dicke Linie 25 zeigt den von der Mischung eingeschlagenen
Weg.
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Die Vorrichtung arbeitet wie-folgt: Die gewünschten Materialanteile
werden aus den Bunkern. 1, 2 und 3 auf das Band 4 aufgegeben und dem Mischer 5 zugeführt,
wo der notwendige, zum Erreichen der optimalen Durchlässigkeit der Mischung mehr
oder weniger entsprechende Wasseranteil zugegeben wird. Aus .dem Mischer 5 läuft
die Mischung weiter zum Zuführbunker 8, und von dort wird sie in ausreichend konstanter
Menge auf den beweglichen Rost 9 geschüttet.
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Auf diesem Rost findet der Prozeß der Agglomera tion, @d. h. Sinterung
der Mischung, statt. Um das obenerwähnte Verfahren mit guter Wirksamkeit durchführen
zu können, ist es notwendig, wie schon erwähnt, daß die Durchlässigkeit den maximalen
Wert besitzt.
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Die Durchlässigkeit der Mischung wird durch die Vorrichtung 19 berechnet
durch Lösen der folgenden Gleichung:
Darin bedeutet P den zu ermittelnden Durchlässigkeitsgrad, V den Volumenanteil der
durch die Haube 11 durchgesaugten Luft, wie dies bei 15 gemessen wurde, A den entsprechenden
Leitungsabschnitt des Kastens 11, ein bekannter Wert; -h die durch 10 gemessene
Dicke der Mischung, rAp die durch 13:'gemessene Druckstufe, der die durch die Mischungsschicht
.durchgeleitete Luft ausgesetzt wird, n eine bekannte Konstante. Nach der Feststellung
des Durchlässigkeitsgrades gibt die Vorrichtung 19 diese an den Speicher
20
weiter.
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Bei 6 wird mehr Wasser zugegeben, und nach der notwendigen Zeit, die
benötigt wird, bis der feuchtere Mischungsteil unter dem Kasten11 ankommt, werden
die Durchführungen zur Bestimmung des neuen Grades P 1 der Durchlässigkeit wiederholt.
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Wenn die Vorrichtung 19 den Durchlässigkeitsgrad P1 bestimmt hat,
überträgt sie diesen Wert durch .den Leiter 22 auf die Vorrichtung 21, dem zur gleichen
Zeit vom Speicher 20 der bisherige Durchlässigkeitsgrad P durchgegeben wird.
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Die Vorrichtung 21 zieht P von P 1 ab.
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Wenn die erhaltene Differenz gleich oder annähernd gleich Null ist,
bedeutet dies, daß die erwähnten Durchlässigkeitsgrade dem optimalen Wert sehr nahe
kommen.
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In einem solchen Fall hält die Vorrichtung 21 die öffnung des durch
Servomotor gesteuerten Ventils 7 konstant.
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Wenn die Differenz ein positiver Wert ist, bedeutet dies, daß der
bisherige Wasseranteil geringer war als der Wert, der optimale Durchlässigkeit ergibt.
Deshalb wirkt die Vorrichtung 21 so auf den Servomotor für das Ventil?, daß der
Anteil des aus dem Anfeuchter 6 kommenden Wassers erhöht wird. Durch aufeinanderfolgendes
Arbeitsspiel derselben Art ist es möglich, den Prozentsatz der Gesamtfeuchtigkeit
der Mischung zu erreichen, -der die optimale Durchlässigkeit ergibt.
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Im Gegensatz dazu bedeutet ein negativer Wert der Differenz, daß der
bisherige Wasseranteil über dem optimalen Wert lag. Auf analoge Weise wird daher
der aus der Anfeuchtvorrichtung kommende Wasseranteil verringert, bis die optimale
Durchlässigkeit erreicht ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, automatisch den besten Durchlässigkeitsgrad
jeder Mischung zu erzielen, die irgendeinen Grad an Ausgangsfeuchtigkeit enthält.
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Die Kontrollen werden ,derart wiederholt, daß der Durchlässigkeitsgrad
wegen irgendeines äußeren Grundes; beispielsweise einer Änderung der Ausgangsfeuchtigkeit
von
mindestens einer Komponente oder wegen einer Änderung des Ausstoßes der Mischung
od. dgl., um einen Wert über der Stärke und/oder Toleranz der Vorrichtung geändert
wird, und wenn dies der Fall ist, kann der Wasseranteil zu der Befeuchtungsvorrichtung
6 geändert werden, bis die Bedingungen für das beste Arbeiten wiederhergestellt
sind.