DE2411347B2 - Verfahren zur messung, regelung und optimierung der gasdurchlaessigkeit von sintermischungen auf einem wanderrost - Google Patents

Description

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Sintermischung auf dem

396-4Ot wird die Messung der Gasdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Feuchte der Sintermischling mittels eines sog. Nullkastens vor der Zündhaube beschrieben.

Diese beiden Literaturstellen erfassen nicht den Einfluß der Zündung der Sintermischung auf deren Gasdurchlässigkeit. Bei der Zündung wird Feuchtigkeit aus den oberen Schichten verdampft, die in darunterliegenden Schichten kondensiert und so die Gasdurchlässigkeit beeinflußt, wobei dieser Vorgang auch vom Wärmeangebot abhängig ist

Es ist also kein Verfahren bekannt, in dem die Gasdurchlässigkeit im Ofen zur Regelung und Optimierung herangezogen wird. Aber gerade dieser Bereich ist der wichtigste im gesamten Verfahren, weil hier durch die Art und Führung der thermischen Behandlung die Güte und Qualität der Pellets weitgehend beeinflußt wird, die für die Bandgeschwindigkeit in dem hier stattfindenden Brennprozeß für das gesamte Verfahren ausschlaggebend ist. Gasdurchlässigkeitsmessungen mit den üblichen Geräten erscheinen in diesem Bereich der heißen Gase sehr schwierig, so daß man meist nur vor oder hinter diesem Bereich die Gasdurchlässigkeit mit einer entsprechenden Apparatur bestimmt

Die bisher gemessenen Werte der verschiedenen Verfahren ergeben immer nur relative Werte, die meist auf eine der Einflußgrößen zugeschnitten sind, beispielsweise die Feuchte der Mischung oder die Lage des Durchbrennpunktes. Sie nehmen keinen Einfluß auf das Wärmeangebot im Zündofenbereich noch auf die Veränderung der Gasdurchlässigkeit der Sintermischungsschicht in der Zündofenzone infolge der Pressung der Schicht aufgrund des dort herrschenden Unterdruckes durch die abgesaugten Gase. Die Gasdurchlässigkeit in der Brennzone ist jedoch der entscheidende Faktor für die Führung der Reaktion bei den verschiedensten Erzmischungen und deren Vorbehandlung sowie für die Güte des erzeugten Sinters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und insbesondere eine Regelung und Optimierung der Gasdurchlässigkeit von Sintermischungen auf einem Wanderrost unter Erfassung der verschiedenen Einflußfaktoren der Vorbehandlung und der Zündung der Mischung auf die Gasdurchlässigkeit ohne großen Aufwand und ohne größere Totzeit zu ermöglichen, und diese zur Regelung und Optimierung der Betriebsführung hinsichtlich Sinterleistung und Sinterqualität zu verwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßwert für die Gasdurchlässigkeit im Ofen des Wanderrostes gewonnen wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die im Ofen gemessene Gasdurchlässigkeit der Sintermischung auf derr. Wanderrost durch schrittweises Verändern einzelner Einflußgrößen optimiert und die Abweichungen von dem Optimalwert der Gasdurchlässigkeit geregelt

Wie schon erwähnt, ist die Gasdurchlässigkeit im Bereich des Ofens von ausschlaggebender Bedeutung für den ganzen Sinterprozeß, weil er die eigentliche Wärmebehandlung umfaßt.

Erfindungsgemäß ist hierzu jedoch keine separate Gasdurchlässigkeitsmessung mit einer entsprechenden Apparatur erforderlich, sondern es werden die üblichen Meßgeräte für die Brennstoffmenge, beispielsweise Brenngase oder Brennöle und Brennluft oder heiße Luft, verwendet. Dabei ist nur darauf zu achten, daß die dem Sinterband zugeführten heißen Gase in gleicher Menge durch die Sintermischung im Ofen abgezogen werden, d. h. daß im Übergang Ofenhaube und Oberfläche der Sintermischung der Druck ± 0 herrscht. Es darf weder Luft eingesaugt noch in den umgebenden Raum austreten. Dies läßt sich mit üblichen Ofendruckregelungen leicht erreichen. In diesem Falle wird aber dann das spezifische Rauchgasangebot bzw. Luftangebot in m³/m² h Sinterfläche gleich der Gasdurchlässigkeit und

ίο aus dem gemessenen und umgerechneten Gasmengenbestimmungen die Gasdurchlässigkeit über einen entsprechenden Faktor ermittelt Jede Änderung einer Einflußgröße wird in ihrer Auswirkung auf die Durchlässigkeit durch die Gasmengenmessung im Ofen direkt erfaßt. Eine besondere Meßanordnung ist nicht erforderlich. Durch schrittweises Ändern der Einflußgrößen, beispielsweise der Aufgabemischung, der Feuchte der Aufgabemischung, oder durch Verändern des Rückgutsatzes, oder durch Verändern der Temperatür des Rückgutsatzes, oder durch Verändern der thermischen Behandlung durch langsames oder schnelles Laufen des Wanderrostes, oder durch Verändern des Wärmeangebotes bis hin zum oberflächlichen Schmelzen der Sintennischung im Ofen, lassen sich Kurven für die optimale Durchlässigkeit ermitteln, So wird für einzelne Erzmischungen die optimale Fahrweise des Sinterbandes bei optimaler Gasdurchlässigkeit ermittelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zur Messung der Gasdurchlässigkeit der Sintermischung der Ofendruck durch Verändern der Luftmenge im Ofen direkt oder mit Hilfe einer Brennstoff- Luft-Verhältnisregelung geregelt.

Durch Ändern des Luftverhältnisses kann sowohl das Rauchgasangebot je nach der Fahrweise mit mehr oder weniger Luftüberschuß vergrößert oder verkleinert werden und gleichzeitig dabei die Ofentemperatur verringert oder erhöht werden. Es wird also bei einem Ofendruck ± 0 das Rauchgasangebot und die Ofentemperatur über das Luftverhältnis im Rauchgas verändert und dabei die optimale Gasdurchlässigkeit in Abhängigkeit von diesen Verhältnissen im Ofen ermittelt.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, zur Messung der Gasdurchlässigkeit der Sintermischung auf dem Wanderrost den Ofendruck durch Verändern der Brennstoffmenge bei konstantem Luftverhältnis zu regeln.

Durch die Einhaltung eines bestimmten Luftverhältnisses wird dabei das Sauerstoffangebot für den Brennstoff im Sinter entsprechend eingestellt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Gasdurchlässigkeit der Sintermischung im Ofen des Wanderrostes in Abhängigkeit von einer oder mehrerer der folgenden Einflußgrößen optimiert:

Schichthöhe der Sintermischung auf dem Wanderrost, Koks und Rückgutmenge und Feuchte der Mischung.

Diese Einflußgrößen sind in den weitaus meisten Fällen die wichtigsten. Die Schichthöhe bietet einen erhöhten Strömungswiderstand, sie muß bei gleicher R-indlänge schneller durchbrennen, ohne daß die Güte des Sinters sich verschlechtert, falls nicht die Bandgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Der Brennstoffanteil, ebenso wie die Menge an Rückgut beeinflussen in bekannter Weise die Güte des erzeugten Sinters,

ds genauso wie die Feuchte der Mischung vor dem Ofen die Gasdurchlässigkeit beeinflußt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, daß der im Ofen des Wanderrostes gewonnene Meßwert für die

Gasdurchlässigkeit für die Regelung der Bandgeschwindigkeit benutzt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielsweise beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Anordnung für eine Gasdurchlässigkeitsmessung im Ofen,

F i g. 2 die Abhängigkeit der Gasdurchlässigkeit vom Unterdruck in den Saugkasten,

Fig.3 die Gasdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der Mischungsfeuchte und Mischungstemperatur,

Fig.4 den Einfluß der Zündintensität auf die Gasdurchlässigkeit,

Fig.5 den Verlauf der Schmelzgrenze der Erzmischungen A und C ermittelt aus der Gasdurchlässigkeitsmessung nach F i g. 4.

An einer Bandsinteranlage 1 nach F i g. 1 mit beispielsweise einer Bandlänge von 100 m und einer Bandbreite von 4 m und einem Ofen von ca. 10—11 m Länge wird die Gasdurchlässigkeit erfindungsgemäß über das Rauchgasangebot im Ofen ermittelt. Hierzu werden die dem Ofen 2 zugeführten gasförmigen oder flüssigen Brennstoffe Va-3 und Luftmengen L 4 je Zeiteinheit gemessen und über die spezifischen Brennstoffdaten das Rauchgasangebot Vr ermittelt. Die Rauchgasmenge ergibt sich aus der Formel

Vr = Υ», Uh + (/.-I)-U[NmVh].
. _ L (gemessen)

/. _ - - ■-—:— .
¹ Ur ¹O

i/_C), /₍₎ = Brcnnstoffkcnnzahlcn,

K_/(r, L = die an den Stellen 3 und 4 gemessenen
Gasmengen.

Die Gasdurchlässigkeit je m² Ofenfläche ergibt sich aus

'Ir =

- ^yx Γ

Nnr' "10= Bandbreite (m)
m²h J L = Ofcnlängc (m).

Während der Messungen wird der Ofendruck 5 so geregelt, daß weder Rauchgas aus dem Ofen in die freie Umgebung austritt noch Umgebungsluft in den Ofen eingesaugt wird.

Nach diesem Meßverfahren für qx werden nun durch schrittweise Veränderung einzelner Einflußgrößen Kurven dieser Einflußgrößen in Abhängigkeit von de Gasdurchlässigkeit ermittelt. So wird beispielsweisi durch schrittweise Veränderung des Unterdruckes ir den Saugkasten 6 über die Drosselklappen 7 unter sons gleichbleibenden Bedingungen der Einfluß des Unter druckes auf die Gasdurchlässigkeit gemessen und al; Kurve in Fig.2 dargestellt. Die Darstellung in Fig.2 zeigt die Abhängigkeit von drei verschiedenen Erzmi schungen A, B, Cvom Unterdruck in den Saugkasten.

ίο Aufgetragen ist dabei die Gasdurchlässigkeit ir Nm^]/m² h über dem Unterdruck in den Saugkästen ir mm WS für eine bestimmte Schichthöhe der Sintermi schung.

Nach dem gleichen Prinzip werden auch die Einflüsse

is der Mischungsfeuchte und -temperatur (Fig.3), dei Zündtemperatur und Zündintensität (F i g. 4) bestimmt.

In diesem Beispiel wurde zur Optimierung der

Gasdurchlässigkeit zunächst bei einem Unterdruck ir den Saugkästen von 800 mm WS die optimale Mischungsfeuchte der Erzmischung C ermittelt und danr konstant gehalten (Fig.3, Punkt 1 auf der Kurve der Erzmischung C).

Danach wurde der Unterdruck in den Saugkästen se lange gesteigert, bis das Maximum der Gasdurchlässigkeit (F i g. 2, Punkt 2) für die Erzmischung C erreicht war.

Anschließend wurde die Rauchgastemperatur im Ofen so lange erhöht, bis eine Verringerung der Gasdurchlässigkeit infolge Verschmelzung der Oberflä-

ehe der Sintermischung auftrat (Fig.4, Punkt 3). Danach wurde unter sonst gleichbleibenden Bedingungen der Kokssatz verringert (bei gleichzeitiger Verringerung der Bandgeschwindigkeit) und die Rauchgastemperatur im Ofen so weit gesteigert, bis die

ursprüngliche Gasdurchlässigkeit wieder erreicht wurde (Fig.4, Punkt 4). Die über die Gasdurchlässigkeil ermittelten Schmelzgrenzen der Sinterm.s'rhung A und C bei unterschiedlichen Kokssätzen sind in Abhängigkeit von der Zündtemperatur und Zündintcnsitill in Fig.5dargestellt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich also in einfacher Weise die optimale Gasdurchlässigkeit einer Erzmischung in Abhängigkeit von verschiedenen Einflußgrößen ermitteln. In dem Beispiel waren es

•15 Unterdruck, Feuchte der Mischung, Zündintensitat, Kokssatz und Rauchgastemperatur. Es ist hier aber genausogut, noch andere Einflußgrößen zu berücksichtigen, wenn sie für das Verfahren ausschlaggebend sind.

I Ik'ivii 3. Blau ΖυίιΊιιηιημυη

Claims (1)

1. 24Π347

   hohe Zündintensität zu d Sii

   Patentansprüche:

   ,...J₄₂B₁U hohe Zündintenä

   Ga^sdurchmsSISen der Oberfläche der Sinterrnieinem Verschmelzenι der . _{föhrt Untw Ofen}

   schung.p.^Gasundj.rcma^^ ^ ^