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Verfähren und Vorrichtung zua Verstellen von Briketts aus warmem
reduziertem Eisener Die Erfindung betrifft Brikettiermaschinen und insbesondere
mit Tandemwalzen versehene Brikettiermaschinen, wobei die Erfindung mit besonderem
Nutzen an solchen Maschinen verwendbar ist, die für warmes reduziertes Eisenerz
verwendet werden. Die Erfindung gestattet die Verwendung von Maschinen der in den
US-Patentschriften 3 077 6X4; 3 143 769 und
7 269 611 allgemein
beschriebenen Bauart zur Verarbeitung von warmem reduziertem Eisenerz.
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Bei den meisten gebräuchlichen Verfahren zur Reduzierung von Erzen,
welche zur Bereitstellung von Eisenerz für das Brikettieren verwendet werden, ist
es die Regel, daß das reduzierte Eisenerz die Einführvorrichtung der Brikettiermaschine
mit relativ hohen Gemperaturen erreicht. Wegen der Verdichtungsdrücke zwischen den-Walzen,
d.h. im Walzspalt, steigen die Temperaturen des reduzierten Erzes und der Brikett-Formtaschen
häufig auf 7320C und sogar mehr an.
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Derartig hohe Temperaturen sind nicht anzustreben, da das Erz bei
Temperaturen von mehr als 4820C dazu neigt, in den Formtaschen zu kleben. Bemühungen,
dieses Problem zu lösen, sind bisher im Stand der Technik nicht bekannt geworden.
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Reduziertes Eisenerz kann zwischen Formwalzen zu Briketts mit gleichmäßigen
Eigenschaften verdichtet werden, sofern die Temperatur der Formsegmente vor ihrem
Eintritt in die Verdichtungszone oder den Walzspalt der Formwalzenmaschine auf weniger
als 42700 gehalten wird. Es wurde gefunden, daß diese Temperatur dadurch aufrechterhalten
werden kann, dass Wassersprühstrahlen auf die Formtaschen von einem vorzugsweise
um 1800 vom Walzspalt entfernten Ort gerichtet werden, und daß die besten Ergebnisse
dann erzielt werden, wenn erstens die Sprühstrahlen von außerhalb der Maschine sichtbar
sind und zweitens die Menge des versprühten Wassers automatisch durch einen Temperaturfühler
gesteuert wird.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Venxendung in Ver-elndung
nit dem Inertgas-Dichtungssystem, welches in der UL s
anmeldung
374 456 vom 28. Juni 1973 beschrieben ist.
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Eine Brikettiermaschine gemäß der eingangs genannten US-Patentschriften
besitzt in aller Regel zwei Tandemwalzen, die jeweils 48 bis 72 Formsegmente besitzen,
wobei jedes Segment mit einer, zwei oder drei Reihen von Formtaschen versehen ist.
Die Walzen drehen sich in der Regel mit einer Drehzahl von 15 bis 20 Umdrehungen
pro Minute. Die Maschine ist üblicherweise vollständig in einem Gehäuse aufgenommen,
so daß kein Staub entweichen kann. Das Gehäuse hält jedoch eine Temperatur aufrecht,
welche für den wirksamen Betrieb der Maschine zu hoch ist. Die hohen Temperaturen
führen nicht nur zu einem Verschweißen des reduzierten Erzes mit der Formoberfläche,
sondern vermehren auch den Abrieb und Verschleiß der Maschinenteile.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen: Fig. 1 eine
Seitenansicht der Maschine, welche die Sprüheinrichtung nach der Erfindung erkennen
läßt und Fig. 2 eine Ansicht des Endes der Maschine, welche die Gehäuseöffnung und
die Oberfläche der Formsegmente erkennen läßt.
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In Figur 1 sind zueinander komplementär ausgebildete Formwalzen 1
und 2 dargestellt, welche in Tandemanordnung angeordnet sind, wobei diese sich in
der Regel innerhalb eines Bereiches von 6,35 mm außer direkter Berührung befinden.
Der Spalt zwischen und oberhalb der Walzen und im Spalt zwischen den Walzen wird
durch ein zu brikettierendes Material wie zeduziertes
Eisenerz
3 eingenommen. Direkt oberhalb des reduzierten Erzes ist ein Schneckenförderer 4
angeordnet, dessen Aufgabe darin besteht, das reduzierte Erz in den Spalt zwischen
den Walzen hineinzuführen. Die unten aus der Maschine austretenden Briketts 5 sind
gewöhnlich durch Verbindungsflächen 6 miteinander verbunden. Im Umfang der Walzen
sind V-förmige Ausnehmungen 7 vorgesehen,welche Formsegmente 8 aufnehmen und stützen,
die mit Hilfe von Klammern 9 an Ort und Stelle gehalten werden.
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Ein Sprühstrahl 10, der auf die Formsegmente 8 gerichtet ist, tritt
aus einer Düse 11 aus. Strömungsmäßig oberhalb der Düse 11 ist ein Ventil. 12 vorgesehen,
welches durch ein längs einer Leitung 13 geleitetes Signal eines Temperaturfühlers
14 gesteuert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient als Temperaturfühler
ein Infrarotpyro.meter. Die gesamte Maschine ist von einem Gehäuse 15 umschlossen,
welches Endöffnungen 16 und 17 sowie Bodenöffnungen 19 besitzt.
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Figur 2 zeigt einen Blick durch die Endöffnung 16, wobei die Düsen
11, die Sprühstrahlen 10, das Gehäuse 15 und die mit Formtaschen 18 versehenen Formsegmente
8 sichtbar sind.
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Die Sprüheinrichtung arbeitet wie folgt: Wenn das warme reduzierte
Erz 3 in den Walzspalt hineingeführt worden ist, darin steigt die Temperatur im
Walzspalt beträchtlich an, wodurch die Temperatur der Formsegmente anwächst. Falls
keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden, führt dieses zu einem kontinuierlichen Temperaturanstieg
bis weit über 48200, d.h. bis 73200 oder höher, da die Maschine zwecks Zurückhaltung
von Staub in einem Gehäuse eingeschlossen werden muß und da es wegen der Verfahrensökonomie
erforderlich ist, die Maschine li1t ner Drehzahl von nicht weniger als etwa 15 Umdrehungen
pro
Minute zu betreiben. Das Infrarotpyrometer 14 oder andere Temperaturübermittlungseinrichtungen
fühlt oder mißt die Temperatur und betätigt das Ventil 12, sobald eine vorbestimmte
Temperaturmarke überschritten wird. Gegebenenfalls kann die Betätigungsateuerung
auf einem proportionalen, rückstellbaren oder auf die Temperaturzunahme abgestellten
Meßvorgang beruhen, wobei auch mehr als ein Ventil angeordnet werden können, die
beispielsweise nacheinander zu arbeiten beginnen. In jedem Fall muß die Steuerung
so arbeiten, daß die Temperatur nach dem Sprühvorgang auf einer Temperaturmarke
gehalten wird, die nicht oberhalb einer vorbestimmten Temperaturmarke liegt. Der
Großteil des eingesprühten Wassers wird durch Verdampfung abgeführt, aber was als
Flüssigkeit verbleibt darf abgezogen werden.
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Es ist möglich,Öl oder andere Medien, wie Alkohol, zu verwenden. Falls
unter besonderen Umständen die Brandgefahr in Kauf genommen werden kann, kann besonderer
Nutzen aus dem Kohlenstoffrückstand gezogen werden, der in den Taschen übrig bleibt.
Das heißt mit anderen Worten, daß Briketts wegen der Schmierwirkung des Kohlenstoffes
weniger zum Kleben neigen.
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Es kann jede beliebige Anzahl von Düsen mit jeglicher Gestalt verwendet
werden, sofern die Düsen imstande sind, die Breite der Brikett-Formtaschen abzudecken.
Die Art des verwendeten Ventils ist nicht von Bedeutung, was auch für das Temperaturüberwachungsinstrument
gilt. Bei reduziertem Eisenerz ist es nicht erforderlich, die Temperatur der Segmente
auf weniger als 20400 abzusenken, da eine Temperaturverminderung auf 4270C für diesen
Zweck ausreichend ist. Es hat
sich herausgestellt, daß dann, wenn
die Segmenttemperatur nach dem Spruhen und vor dem Eintritt in die Verdichtungszone
nicht oberhalb von 42700 liegt, ein Verkleben der Briketts in den Taschen im wesentlichen
vermieden wird, da die Oberflächentemperatur der Taschen in der Verdichtungszone
nicht auf mehr als 4820C ansteigt. Es ist sehr schwierig, die Temperatur des Erzes
unter Verdichtungabedingungen zu bestimmen, weswegen die Oberflächentemperatur der
Tasche eingestellt wird, unmittelbar nachdem die Tasche aus der Verdichtungszone
ausgetreten ist. Dieses Abstellen auf die Oberflächentemperatur der Taschen geht
davon aus, daß die Taschen-Oberflächentemperatur der Temperatur des Erzes unter
Yerdichtungsbedingungen entspricht. Das heißt mit anderen Worten, daß der Verdichtungsvorgang
nicht dazu führt, daß die Oberflächentemperatur der Tasche auf mehr als 48200 erhitzt
wird.
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Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß erfindungsgemäß ein Verfahren
zur Herstellung von Briketts aus warmem reduziertem Eisenerz vorgeschlagen wird,
bei welchem reduziertes Eisenerz bei einer Formtemperatur von weniger als 48200
in Brikett-Formtaschen in einer Verdichtungszone zwischen zwei sich drehenden Rollen
verdichtet wird, wobei die Formtaschen mit Wasser ausgespritzt werden, um die Temperatur
derselben vor ihrem Eintritt in die Verdichtungszone auf weniger als 0 427 0 zu
halten.
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Erfindungsgemäß wird somit das Kleben und der Zerfall von Briketts
aus reduziertem Eisenerz in den Formsegmenten einer Tandemwalzen-Brikettiermaschine
dadurch verhindert, daß ein kontrollierter Sprühstrahl in die leeren Formtaschen
gerichtet wird.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und gezeichnete Ausführungsbeispiel
beschränkt, welches lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dient. Innerhalb
des Erfindungsgedankens sind dem Fachmann mannigfaltige Abwandlungen und Nodifikationen
möglich.