DE2322915A1

DE2322915A1 - Vorrichtung zur behandlung von erzen auf einem endlosrost

Info

Publication number: DE2322915A1
Application number: DE2322915A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-07
Publication date: 1973-11-29
Also published as: BR7303386D0; NL7306800A; BE799592A; AU5479473A; FR2184445B1; US3907262A; FR2184445A1

Description

31O-2O.6?3P(2u.67i'H.)

p.-^. K. LAMP·««! 232291 S

Dr.-lr.r»¹· *"-·' ü t- E T ί jr.
München 22, Siainodorfstr. 10

7. Mai 1973

CREUSOT-LOIRE ENTREPRISES, Paris .(Prankreich)

Vorrichtung zur Behandlung von Erzen auf einem Endlosrost

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von pelletisierten Erzen mit einem Gasstrom unter Verwendung einer Endloskette oder eines Endlosrostes. Sie findet insbesondere z. B. Anwendung bei der Durchführung des Verfahrens zur Reduktion von Eisenerzen mittels Wasserstoff zwecks Herstellung von festen desoxydierten Erzeugnissen wie z. B. "Eisenschwamm". Dieses Verfahren ist Gegenstand der älteren Anmeldung P 23 2O 846.0 vom 25. 4. 1973 der Anmelderin.

Bei einer solchen Vorrichtung zur Behandlung von

3,o-(₇₂A₃)-_Tp-_r (8) 309848/0845

Erzen auf einer Endloskette oder einem Endlosrost durchlaufen die die Kette bzw. den Rost bildenden Wagen nacheinander Zonen mit verschiedenen Funktionen; allgemein sind die Zonen zur Behandlung mittels Durchleitens eines Gasstroms die längsten und heißesten, d. h. daß die Wagen hier erheblichen thermischen Beanspruchungen langer Dauer ausgesetzt sind, die ihrer guten Haltbarkeit schaden«

Andererseits sind die zur Behandlung des Erzes verwendeten Gase allgemein teuer, und es ist wichtig, die Leckverluste zwischen den Gaszuführungs- oder -ableitungsabdeckungen und den das Erz tragenden Wagen zu begrenzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von Erzen auf einem Endlosrost derart auszubilden, daß die Haltbarkeit der das Erz tragenden Wagen verbessert und das Entweichen von Gasen zur Behandlung des Erzes zwischen den Zuführungs- und Ableitabdeckungen und den Wagen möglichst weitgehend verhindert wird.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von pelletisierten Erzen mit Gasströmen unter Verwendung eines aus einer Gruppe von Wagen und Wagenantriebsmechanismen gebildeten, rechteckigen oder kreisförmigen Endloskettenrostes mit einer Ladezone, wenigstens einem Behandlungsabschnitt, in deren jedem der Rost zwischen einer festen, abgedichteten oberen und einer festen, abgedichteten unteren Abdeckung durchläuft, einer Endladezpne und eventuell neutralen Zonen oder Kühlzonen, mit dem Kennzeichen,

48/0840

daß die Chassis der Wagen durch Wasserzirkulation kühlbar sind und die seitliche Abdichtung zwischen den beweglichen Wagen und den festen Abdeckungen oben und unten mittels außerhalb des Gasstromes angeordneter hydraulischer Dichtungen erfolgt, wobei die Wagen mit diesen umlaufende Platten tragen, die in feste, mit Wasser gefüllte und an ihren Enden durch schmiegsame, den Durchlauf der Wagenplatten zulassende Lippenstücke verschlossene Rinnen eintauchen.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht der Vorrichtung

gemäß der Erfindung für den Fall der Verwendung eines kreisförmigen Endloskettenrostes für die Reduktion von Erzen mittels Wasserstoff stroms:

Fig. 2 einen mehr Einzelheiten der Vorrichtung zeigenden Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 in einer Reduktionszone;

Fig. 3 eine Aufsicht des gekühlten Chassis eines Wagens;

Fig. h einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, der außerdem die Roststäbe des Wagens und die Querabdichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wagen veranschaulicht;

30984S/Q845

Fig. 5 schematisch das Kippen der Wagen in der Entladezone ;

Fig. 6 und 7 im einzelnen die seitliche Abdichtung zwischen den Wagen und den Abdeckungen der Behandlungszonen, hierbei die Fig. 6 in größerem Maßstab einen Teil der Fig. 2 und die Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6, auf die zwei Enden einer Behandlungszone beschränkt;

Fig. 8 in vereinfachter Weise die Einrichtung zur

Anbringung der Querabdichtungen zwischen aufeinanderfolgenden Wagen} und

Figo 9 einen Teilaxialschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 1 in einer neutralen Zone.

Gemäß Fig. 1 läuft der kreisförmige und horizontale Endlosrost in der durch den Pfeil 1 angedeuteten Richtung um. In der Zone 2 erfolgt die Anbringung der Querabdichtung zwischen den Wagen, wie noch erläutert wird. In der Ladezone 3 werden die Rost-Schutzschicht und die rohen oder "grünen" Erzkügelchen zugeführt. Die Vortrocknung und die Trocknung erfolgen in den Zonen k und 5 und der eigentliche Sinterbrand im Abschnitt 6. Man erkennt anschließend eine erste neutrale Zone 7· Die Reduktion erfolgt in den Abschnitten 8, 9 und 10. Die dann folgende neutrale Zone 11 geht der Kühlzone 12 voraus, auf die eine dritte neutrale Zone 13 folgt» In der Entladezone "\kfinden das Kippen der Wagen, das Ausschütten der Erzeugnisse und das Wiederaufrichten der Wagen in die Horizontale statt.

309848/0845

Die Bewegung der Wagen auf ihren Schienen ist in zwei verschiedenen Arten eingerichtet, nämlich;

Der Antrieb erfolgt in den Zonen 2 bis einschließlich 13 so, daß sich die Wagen des Rostes praktisch unter gegenseitiger Anlage bewegen;

in der Zone 14 werden die Wagen dagegen einzeln in der Weise angetrieben, daß sie nicht mehr aneinandergrenzen und ohne gegenseitige Behinderung gekippt werden können, wie noch erläutert wird.

Eine Synchronisiereinrichtung zwischen den Zonen 2 bis 13 einerseits und der Zone 14 andererseits ermöglicht eine Beschleunigung oder Verzögerung der Gesamtheit des Endlosrostes.

In Fig. 1 sind die Zuleitungen für die Rost-Schutzschicht und für die "grünen" Kügelchen des zu sinternden Materials mit 15 bzw» i6 bezeichnet. Man erkennt außerdem eine Einheit 17 mit Entstaubungseinrichtungen, Ventilatoren, Brennkammern und Kaminen für die Zonen k, 5 und 6. "Konditionierungsblöcke" für das Reduktionsgas sind mit 18, 19 und 20 bezeichnet» Die Wärmeaustauscher, Ventilatoren und Entstaubungseinrichtungen, die zur Kühlzone gehören, sind bei 21 angedeutet.

Die in der Entladezone 14 ausgeschütteten Stoffe werden durch Förderer 22 zur Klassiereinheit 23 und zur Kompaktier-Brikettiereinheit Zk abgeführt.

Der Zulauf von Kühlwasser für die Wagen kann durch

309848/0846

die Achse 25 des Endlosrostes erfolgen» Es ist eine Zuführungsleitung 26 eines der Wagen angedeutet.

Man kann den Wagen auch durch einen Saugheber von einer längs des Endlosrostes installierten ringförmigen Leitung hk aus speisen, wie sie in Figo 2 angedeutet ist.

Über den Zonen l4 und 2 ist eine Handhabungs- oder Beförderungsbrücke 27 für die Wagen installiert*

Fig. 1 zeigt nicht die Speicher- und Homogenisierungsplätze, die Anlagen zur Trocknung, zum Zerkleinern und zur "Grün"kugelbildung, die Anlagen zur Erzeugung von Reduktionsgas und Neutralgas, deren Lage bezüglich des Endlosrostes verhältnismäßig bedeutungslos ist.

Gemäß Fig. 2 kommt das heiße und trockene Reduktionsgas durch die tiefgezogene und im Inneren mit einem isolierenden und feuerfesten Überzug ausgekleidete Leitung

Die ebenfalls tiefgezogene und ausgekleidete obere Abdeckung 29 wird von Zugstangen 30 an einem oberen Querbalken 31 gehalten.

Die tiefgezogenen Kästen 32r die durch Wasserumlauf gekühlt und zum Innern der Abdeckung durch eine Isolierschicht geschützt sind, dienen zum Halten der Auskleidung und zum Schutz der oberen Teile der seitlichen Aufbauten 33 der Wagen sowie der seitlichen hydraulischen Dichtungen 3^* die auch seitliche Wasserschützer genannt werden, gegen heiße Gase.

309848/Ό8AB

Die oberen seitlichen Wasserschützer Jk, die zur Sicherung der seitlichen Abdichtungen dienen, sind an der oberen Abdeckung 29 und an den tiefgezogenen Kästen 32 befestigt.

Diese tiefgezogenen Kästen und oberen Wasserschützer sind rings um den Endlosrost als zusammenhängende Dichtungselemente von mittleren Abmessungen (i bis 2 m) unter gegenseitiger Verschraubung oder Verkeilung mit Dichtungen angeordnet.

Die Speisung der Kästen mit Wasser erfolgt einzeln parallel über eine oder mehrere Leitungen. Die oberen Wasserschützer sind mit Zuleitungen und Ableitungen für Wasser ausgerüstet, die so angeordnet und ausgebildet sind, daß sichergestellt wird, daß einerseits die Wasserhöhe im Gleichgewicht mit dem Innendruck in der Abdeckung ohne Entweichen von Reduktionsgas gehalten wird und daß andererseits ein Wasserdurchsatz auftritt, mit dem die Temperatur dieses Wassers auf einem geeigneten Niveau gehalten wird und die Leckverluste an den Enden der hydraulischen Abdichtungen¹, wie noch erläutert wird, kompensiert werden.

Die Wagen bestehen im wesentlichen aus einem tiefgezogenen oder gegossenen Chassis 35 mit innerer Wasserzirkulation, das mit Holmen j6 verschraubt ist, die die beiden äußeren Laufrollen 37 und die beiden inneren Laufrollen 38 tragen. Das Chassis trägt die Roststäbe 39; die seitlichen Aufbauten 33 und die unteren Abdichtplatten 40 sind mit den Holmen 36 verschraubt.

309848/0845

Die Rollen 37 unj 3§ laufen auf vier konzentrischen Schienen 4i und 42. Die äußeren Schienen 4i bleiben auf ihrem ganzen Kreisumfangsweg horizontal, die inneren Schienen 42 senken sich in der Zone 14 ab, um die Entleerung der Wagen zu ermöglichen, wie durch Fig. 5 veranschaulicht wird.

Die Antriebsbewegung kann auf die Wagen in den Zonen 2 bis einschließlich 13 der Fig. 1 auf verschiedene Weise, z. B. so übertragen werden, daß ein mechanischer Eingriff an den die äußeren Laufrollen 37 der Wagen verlängernden Achsen 43 erfolgt, wobei die Eingriffsorgane mit Kette, Rechen, Reibung oder noch anders ausgebildet sein können. Es kann zweckmäßig sein, diese Oegane an mehreren Stellen am Außen- und am Innenrand des Kettenrostes zwecks synchronen Betriebs vorzusehen.

Die tiefgezogenen Chassis werden mit Wasser zweckmäßig durch Saugheber aus einer oberen, zum Endlosrost parallelen Leitung 44 gespeist. Die oberen Wasseranschlüsse 45 werden von einer Kette 46 gehalten, die zu denen des Hauptrostes parallelen Bewegungen angetrieben wird. Ein schmiegsames Rohr 47 ermöglicht die Verbindung mit der Wasserzuführungsöffnung 48 am Chassis, so daß auch die nötigen Verlagerungen der ZuführungsÖffnung in der Entladekippzone 14 möglich sind.

Der Wasserauslaß 49 mündet in einer zu den- unteren seitlichen Wasserschützern 51 parallelen Ringleitung 50.

Die durch die Erzschicht geströmten Gase werden in .der unteren Abdeckung 52 gesammelt, von wo die Verbindungs·

309848/0846

leitung 53 zum zugehörigen Konditionierungsbl-ock ausgeht. Die Stäube werden durch Richtungsänderung abgefangen und durch die durchlaufende Leitung 54 abgeführt.

In der Zone 14 kann die Bewegung des Endlosrostes durch Eingriff der Achsen 43 mittels Ketten oder Rechen gesichert werden, die mit Einhakfingern ausgerüstet sind, die einen größeren Abstandsschritt als die Länge der Wagen aufweisen und sich mit variabler Geschwindigkeit, und zwar zeitweise mit höherer Geschwindigkeit und zeitweise mit gleicher Geschwindigkeit wie der Geschwindigkeit der Wagen in den Zonen 2 bis 13 bewegen, so daß zwischen den einzelnen Wagen ein genügender Abstand für das Kippen erhalten wird und sich am Eingang und Ausgang der Zone 14 gleiche Geschwindigkeiten wie die Geschwindigkeit des Endlosrostes in den Zonen 2 bis 13 ergeben»

Gemäß Fig. 3 und 4 ruhen die Roststäbe 39 auf den gekühlten Traversen des Chassis 35» Sie grenzen aneinander an, und die Durchlässe zwischen ihnen werden durch geeignete maschinell angebrachte oder von der Gießerei stammende Ansätze bzw. Nocken bestimmt. Je zwei Warzen oder Spitzen 55 sichern die Anlage an den Traversen des Chassis, und andererseits gewährleistet eine durchgehende Stange 56 die Sicherheit der Verbindung der Stäbe untereinander und mit den Holmen 36. Die Neigung von etwa 45° beim Kippen ermöglicht tatsächlich eine viel einfachere Befestigung der Stäbe auf dem Chassis als im Fall einer Geradeauskette, bei der die Wagen am Untertrum völlig umgekehrt sind.

Man sieht in Fig. 5, daß in der Kippzone die äußeren

309848/0845

" ¹⁰ " 232291S

Schienen 4i horizontal bleiben, während die inneren Schienen 42 nach untön durchgebogen sind. Diese Kippbewegung zugleich mit einer Horizontalbewegung entsprechend obiger Erläuterung ermöglicht die Entleerung der Charge der Wa-^; gen in einen (nicht dargestellten) unteren Abführtrichter.

Das die Roststäbe 39 tragende Chassis 35 kann gegebenenfalls mit einer Schicht 57 (Fig. '4) aus isolierenden und inerten Stoffen überzogen sein, die die %rmeverluste und Gas-Metall-Kontakte begrenzen»

Nach den Fig* 6 und 7 sind die auch Seitenwände genannten seitlichen Aufbauten 33 der Wagen mit einer umgeehrt U-förmig angesetzten senkrechten äußeren Wand 58 ausgestattet» die in die obere hydraulische Dichtung 34 eintaucht. Am Anfang und am Ende' der hydraulischen Dichtungen wird das Wasser durch Lippenstücke in Form von Kautschukmembranen 59 und 6o zurückgehalten, die sich an die beweglichen senkrechten Wände 58 anlegen. Es können auch mehrere Membraneinheiten nacheinander angeordnet werden, um die Wasserverluste an den Enden zu verringern. Das gleiche System ist für die unteren Wasserschützer 51 anwendbar.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsart der Querabdichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wagen, wie sie· in der Zone 2, d. h. vor dem Laden der Erzschicht auf den Rost angebracht werden kann.

¹ Die Kanten des oberen Endes der seitlichen Aufbauten 33» ihrer horizontalen Platten und der eintauchenden Wän de 58 ebenso wie die der äußeren Querträger der Chassis

309848/0845

sind mit einer durchlaufenden Halbkehle 61 (Fig. 4) versehen,,die ggf. durch einen kleinen Wulst 62 verlängert ist, die vom Gießen oder von maschineller Bearbeitung stammen. Die durch Anlage von zwei aufeinanderfolgenden Vagen gebildete Nut oder Kehle wird mit einem metalloplastischen Strang verstopft oder besser mit einem feuerfesten Spezialkleber gefüllt, der durch Druckluftpistolen 63 aufgespritzt wird, so daß sich eine "Gunitage" mit Strängen ergibt. Die Pistolen 63 bewegen sich quer auf einem beweglichen Träger 64, der der Bewegung des Endlosrostes mit gleicher Geschwindigkeit wie dieser folgt. Die Anordnung wird dann nach hinten rückgeführt, um die Abdichtung der folgenden Verbindung zwischen, zwei Wagen vorzunehmen. Man kann auch zwei Sätze von Pistolen vorsehen, wovon der eine z. B. einen Haftkleber und der andere einen Abdichtungskleber aufspritzt.

Beim Entleeren der Wagen in der Entladezone 14 wird der Kleber zerstört und mit den anderen Stoffen beseitigt. Beim Eintritt in die Zone 2 werden die Kehlen 61 automatisch vor dem neuen Anbringen der Abdichtungsschichten gereinigt.

Die gleiche Einrichtung ist unterhalb der Wagen anwendbar, wie in Fig. 8 angedeutet ist.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsart der neutralen Zonen 7 und 11.

Das Gewölbe 65 als obere Abdeckung der neutralen Zone ist niedriger als die obere Abdeckung der anderen Zonen 68, 69. Es erstreckt sich über eine größere Länge als die

309848/0845

eines Wagens. Es ist an den Enden durch zwei Vertikalregisterklappen 66 verschlossen, die einen Wasserdurchlauf aufweisen können und in der Höhe derart einstellbar sind, daß der freie Querschnitt über der Erzschicht möglichst gering gehalten wird.

Diese Gewölbeabdeckung ist von Öffnungen 67 durchsetzt, die die Einführung eines kalten neutralen Gases mit einem etwas höheren Druck als dem in den benachbarten Abdeckungen 68 und 69 herrschenden Druck derart ermöglichen, daß das neutrale Gas etwas zu den Abdeckungen 68 und 69 hinströmt und nicht umgekehrt.

Unter den Wagen ist ein Kasten 70 von gleichen Abmessungen wie die Gewölbeabdeckung 65 mit einem gesteuerten Druck,z. B. unter Federwirkung, am bearbeiteten Boden der Chassis 35 angesetzt.. Der Kasten 70 ist hohl und an seiner Oberseite mit einer Anzahl von Öffnungen 71 versehen, die ebenfalls die Zuführung von neutralem Gas mit einem etwas höheren Druck als dem in den benachbarten unteren Abdeckungen 72 und 73t d· ⁿ· bei einem minimal eingestellten Entweichujngsdurchsatz in Richtung zu diesen Abdeckungen ermöglichen.

Dasselbe Prinzip wird auf Höhe der hydraulischen Dichtungen angewendet, die außerhalb des Stroms der heißen Gase angeordnet sind, wobei die Schieberegister- . klappen 66 durch mit Wasser gekühlte Membranen ersetzt sind, die den freien Durchtritt möglichst gering halten.

Die Mengen von entweichendem Neutralgas sind in allen Fällen relativ gering, denn die Drücke in den zu

309848/0845

trennenden Abdeckungen sind untereinander· sehr ähnlich. Der Fall ist etwas anders für die neutrale Zone 13» die zweckmäßig aus zwei aneinander angrenzenden neutralen
Teilzonen bestehen kann, wobei die erste neutrale, nahe der Kühlzone 12 angeordnete Teilzone mit Neutralgas gespeist wird, während die zweite Teilzone eine Luftzirkulation aufweist, da man hier eine größere Menge von zur Atmosphäre entweichendem Gas tolerieren kann und Luft
nichts kostet»

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht eng auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind auch die von ihr umfaßten Varianten möglich.

309848/0845

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von pelleVisierten Erzen mit Gasströmen unter Verwendung eines aus einer Gruppe von Wagen und Wagenantriebsmechanismen gebildeten, rechteckigen oder kreisförmigen Endloskettenrostes mit einer Ladezone, wenigstens einem Behandlungsabschnitt, in deren jedem der Rost zwischen einer festen, abgedichteten oberen und einer festen, abgedichteten unteren Abdeckung durchläuft, einer Entladezone und eventuell neutralen Zonen oder Kühlzonen, dadurch gekennzeichnet, daß die Chassis (35) der Wagen durch Wasserzirkulation (44, 45, 47, 48, 49, 50) kühlbar sind und die seitliche Abdichtung zwischen den beweglichen Wagen und den festen Abdeckungen (29» 52) oben und unten mittels außerhalb des Gasstromes angeordneter hydraulischer Dichtungen (34, 5i) erfolgt, wobei die Wagen mit diesen umlaufende Platten (58, 4o) tragen, die in feste_r mit Wasser gefüllte und an ihren Enden durch schmiegsame, den Durchlauf der Wagenplatten (58, 4o) zulassende Lippenstücke (59, 6"ö) verschlossene Hinnen (34, 51) eintauchen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagen, Insbesondere ihre Träger für die Rostatäbö (39) mifc einer inerten isolierenden und feuerfesten Schicht (57) überzogen sind.

3« Vorrichtung nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Wagen aus nichtoxydierbärem Metall ohne inerte Schutzschiefct bestehen.

309848/0845

h. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß vor dem jeweiligen Einlaufen des Wagens in die Ladezone (3) der zwei aufeinanderfolgende Wagen quer trennende Zwischenraum (Kehle 61) durch Einspritzen eines plastischen und feuerfesten Klebers mit einer Abdichtungsschicht füllbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem jeweiligen Einlauf des Wagens in die Ladezone (3) der zwei aufeinanderfolgende Wagen quer trennende Zwischenraum (Kehle 61) durch einen metallo-plastischen Strang verstopfbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» mit neutralen Zonen zwischen verschiedenen aktiven Zonen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungswölbung (65) in · jeder neutralen Zone (z* B. 7 oder 1i) im Bereich über den Wagen abgesenkt und an beiden Enden der Zone durch je eine höheneinstellbare Querregisterklappe (66) bis in eine Lage sehr wenig über der Erzschicht abgeschlossen ist, wobei zwischen die Wölbung (65) und die Klappen (66) ein neutrales Gas mit einem etwas über dem in den Nachbarzonen herrschenden Druck liegenden Druck einführbar ist, und . daß die Vorrichtung im Bereich unter den Wagen in der neutralen Zone einen hohlen Kasten (70) aufweist, der an seiner Oberseite Bohrungen (71) aufweist, in Anlage an den Unterseiten der Wagen gehalten wird und mit neutralem Gas von einem etwas über dem in den Nachbarzonen herrschenden Druck liegenden Druck speisbar ist.

309848/0845

Leer seife