DE2559067A1

DE2559067A1 - Verfahren zur regelung des sinterprozesses eines erzes auf einem endlosrost mit integrierter kuehlung

Info

Publication number: DE2559067A1
Application number: DE19752559067
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Delattre Levivier SA
Current assignee: Delattre Levivier SA
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1976-07-22
Also published as: FR2297921A1; SE409726B; US4120643A; SE7600329L; JPS5198604A; BE837592A; JPS561374B2; LU74177A1; FR2297921B1; GB1480310A; NL7514073A

Description

Verfahren zur Regelung des Sinterprozesses eines Erzes auf einem Endlosrost mit integrierter Kühlung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des Sinterprozesses eines Erzes auf einem Endlosrost mit integrierter Kühlung auf dem Rost.

Im Anschluß an die bekannten Anlagen zum Sintern von Erz auf einem Kettenrost, bei denen das gesinterte Erz vom Rost gleich nach dem Ende des Brennens, d. h. wenn sich seine Temperatur auf dem höchsten Wert befindet, entladen wird, um dann in einer getrennten Anlage abgekühlt zu werden, verwendet man gegenwärtig Sinterkettenroste mit integrierter Kühlung, wie sie beispielsweise in der DT-AS 2 020 823 beschrieben sind. In diesen neuen Anlagen folgt auf die Brennzone eine Kühlzone, in der die gesinterte Masse von oben nach unten von kalter Luft durchströmt wird, die durch unterhalb des Endlosrostes angeordnete Windansaugkästen angesaugt wird. Auch bei einem kreisförmigen

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ORIGINAL

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Wanderrost zur Behandlung von Erz ist es bekannt (DT-OS 2 341 096), zwischen der Brennzone und der Entladezone eine Kühlzone vorzusehen.

Bei einem früher bekannten und üblichen Sinterkettenrost mit separater Kühlung ist es wesentlich, die Lage des "Brennpunktes" richtig zu regeln. Unter "Brennpunkt" soll hier der Punkt verstanden werden, wo die Flammenfront, ausgehend von der Oberseite der Materialschicht, wo das Zünden stattfindet, den unteren Bereich der Schicht erreicht, wo die Verbrennungsvorgänge somit in der gesamten Dicke der Schicht vollendet sind. Wenn sich die Brennstreckenlänge durch Beschleunigung der Ausbreitung des Brennvorganges durch die Schicht hindurch verringert, wird die Produktionskapazität des Rostes nicht maximal ausgenutzt, da man einen größeren Materialdurchsatz durch Steigerung der Rostlaufgeschwindigkeit hätte erreichen können. Umgekehrt führt eine Vergrößerung der Brennstreckenlänge zu einem am Ende des Rostes noch unvollendeten Sintern, was den Anteil ungebrannten Materials steigert und damit die Menge des rückzuführenden Feingutes erhöht sowie die Qualität des erzeugten Produktes verschlechtert. Es besteht daher ein erhebliches wirtschaftliches Interesse, den Brennpunkt in der bestimmten Zone aufrechtzuerhalten, wo er optimal vorgesehen ist, und dabei gleichzeitig die Geschwindigkeit des Endlosrostes auf einem möglichst hohen Wert zu halten.

. Bei einer Sinterrostanlage mit integrierter Kühlung bezweckt die Regelung dagegen, genaugenommen, primär nicht, den Brennpunkt an einer bestimmten Stelle zu halten, sondern den Rost mit einer gegebenen Temperatur verlassende Sinterprodukte und eine Kühlluft mit einer Temperatur, die für die Kühlventilatoren und -filter ungefährlich ist, d. h. einer Temperatur unter etwa 250 ⁰C zu erhalten. Eine zu hohe Temperatur der Stoffe am Ausgang des Endlosrostes

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führt nämlich zu Schwierigkeiten bei ihrer Handhabung, und die Transportbänder werden durch noch rotglühende Blöcke verschlissen, umgekehrt verringert sich, wenn die Temperatur zu niedrig liegt, die industrielle Ausbeute der Anlage, da man in diesem Fall einen Teil der eingesetzten Energie in der Kühlzone nutzlos verbraucht hat.

Man ist jedoch außerdem praktisch noch dazu veranlaßt, auch für die Anlagen mit integrierter Kühlung eine Regulierung der Lage des Brennpunktes anzustreben. Wenn sich nämlich der Brennpunkt in die Kühlzone verschiebt, wird die Temperatur der Kühlluft übermäßig hoch und ist mit den Eigenschaften des Kühlventilators nicht vereinbar. Außerdem verringert, da der Ventilator ein volumetrisches System ist, die Temperaturerhöhung den Massendurchsatz der Luft und damit ihre Kühlkapazität, was noch eine zusätzliche Temperatursteigerung verursacht. Man kann dann allenfalls noch den Verfahrensablauf unterbrechen und die Kühlung zum Nachteil der Produktivität auf angehaltenem Rost abschließen.

Wenn sich dagegen der Brennpunkt unter Verkürzung der Brennzone zur Zündungshaube hin verlagert, wird ein Teil des Durchsatzes des Brennzonenventilators zur Kühlung ausgenutzt. Die Entwicklung führt zu einem neuen Stabilitätspunkt, da sich der Gasdurchsatz in der Brennzone ebenso wie die Vertikalgeschwindigkeit der Flammenfront in der Schicht verringert. Jedoch verkleinert dies die Sinterungs- und Kühlausbeute, da der Wärmeübergang vom Material zu den Rauchgasen proportional den vorhandenen Massen ist. Für den Brennvorgang ist dann die Durchströmgeschwindigkeit der Luft zu gering, und die Brennzone erweitert sich, die Flammenfront und die Wärmefront trennen sich zu sehr, und die Sinterqualität sowie das rückzuführende Feingut werden beeinträchtigt. Es ist also vorzuziehen, den Brennpunkt, welche Produktion auch erwünscht sei, an seiner .normalen Stelle, d. h.

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derart aufrechtzuerhalten, daß der Brennzonenventilator nur in der Brennzone und der Kühlventilator nur zum Kühlen der Sinterprodukte zur Wirkung kommen.

Ob es sich nun darum handelt, eine optimale Temperatur der entladenen Sinterprodukte oder eine stabile Lage des Brennpunktes anzustreben, man trifft in jedem Fall auf erhebliche Schwierigkeiten, um diese guten Funktionsbedingungen zu verwirklichen.

Und zwar ist die Kurve, die die Messung der Temperatur des Sinterguts am Ende des Endlosrostes wiedergibt, nicht kontinuierlich, sondern kann eine Folge von Punkten darstellen, die den hellglühenden kompakten und undurchlässigen Sinterbrocken entsprechen, die nur unzureichend abgekühlt wurden. Eine solche Temperaturmessung des Sinterguts ist zwar u. U. brauchbar, jedoch im Hinblick auf eine automatische Steuerung bzw. Regelung schwer auswertbar.

Es ist ebenfalls schwierig, die Lage des Brennpunktes durch eine Messung der Temperaturen in den Windkästen der Brennzone gut zu bestimmen. Und zwar ergeben die Temperaturmessungen in den verschiedenen Windkästen eine anscheinend kontinuierliche Kurve, die auftritt, wenn sich der Brennpunkt verschiebt. Jedoch ist diese Kurve schwierig durch^ einen Rechner analysierbar, und die Form der Flammenfront selbst kann sehr aufgrund von Durchlässigkeitsunterschieden der Schicht zwischen der Mitte und den Rändern der Anlage gestört werden. Außerdem ist die Wärmeträgheit in der Brennzone sehr erheblich, was vor allem auf die zur Verdampfung des in der Mischung enthaltenen Wassers absorbierten Kalorien zurückzuführen ist, wobei sich .außerdem sogar eine merkliche Verlagerung des Brennpunktes nur durch eine geringe Änderung der gemessenen Temperaturen bemerkbar macht.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung des Sinterprozesses eines Erzes auf einem Endlosrost mit integrierter Kühlung zu entwickeln, das es ermöglicht, das den Endlosrost verlassende gesinterte Erz und die durch das Sintergut geströmte Kühlluft auf bestimmten Temperaturen zu halten und den Brennpunkt an einer gewünschten Stelle zu stabilisieren.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Regelung des Sinterprozesses eines Erzes auf einem Endlosrost mit einer Beladezone, einer Brennzone mit an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossenen Windkästen unter dem Rost, einer anschließenden Kühlzone, in der das Sintergut vor dem Entladen mittels Durchstroms von Luft durch die Schicht des agglomerierten Sinterguts unter Verwendung von an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossenen Windkästen gekühlt wird, mit dem Kennzeichen, daß man als die Ausgangstemperatur des Sinterguts kennzeichnenden Parameter die in der gemeinsamen Saugleitung der Windkästen der Kühlzone gemessene Temperatur verwendet, diese Temperatur mit einer Solltemperatur vergleicht und das Signal des Ergebnisses dieses Vergleichs zur Steuerung des Saugluftdurchsatzes der Windkästen in der Brennzone ausnutzt.

Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Man erkennt in der Zeichnung ein Schema einer Sinteranlage mit integrierter Kühlung. Die einzusetzenden Stoffe, d. h. Erz, Koks, Wasser und rückgeführtes Feingut, sind im Beschxckungsbehälter 1 gespeichert, von wo die gewünschten Mengen durch das Förderband 2 bis zum Beladetrichter 3 mitgenommen werden. Der auf den Endlosrost 5 geladene Durch-

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satz wird durch die Geschwindigkeit der Verteilertronraiel 6 bestimmt, und die Dicke der zu sinternden Schicht wird durch die Schablone 7 reguliert. Die zu sinternden Stoffe werden bei 8 gezündet, und die Verbrennung breitet sich unter der Wirkung der Luft nach unten aus, die von den Windkästen 10 angesaugt wird, die an die gemeinsame Brennzonensaugleitung 11 angeschlossen sind, die ihrerseits mit einem in dieser schematischen vereinfachten Darstellung nicht eingezeichneten Ventilator verbunden ist. Der Luftansaugdurchsatz wird durch das Steuerorgan 12 in der gemeinsamen Leitung 11 reguliert. Jenseits der Zone 15 hat die Flammenfront den unteren Teil der Schicht erreicht, und die Verbrennung ist vollständig: Der zweite Teil des Endlosrostes sichert die Kühlung des gesinterten Gutes durch Ansaugung von Frischluft durch die Schicht von den Windkästen 16 her, die an eine gemeisame Kühlluftsaugleitung 17 und über diese an einen in der vereinfachten Zeichnung nicht dargestellten Kühlventilator angeschlossen sind. Ein Temperaturfühler 20 in der Kühlluftsaugleitung 17 mißt die Temperatur der Luft und übermittelt seine Information zum Rechnerblock 21. Man konnte beobachten, daß, wie auch immer die Flammenfront in der Schicht sei, die vom Temperaturfühler 20 in der gemeinsamen Saugleitung 17 gemessene mittlere Temperatur der Kühlluft eine quasi lineare Funktion der Lage des Brennpunktes auf dem Endlosrost ist. Diese gemessene Temperatur wird im Rechnerblock 21 mit einem bei 22 eingegebenen Bezugswert verglichen, der die normale Lage des Brennpunktes auf dem Endlosrost kennzeichnet.

Das durch den Rechnerblock 21 ermittelte Abweichungssignal wird dann dem Steuerorgan 12 des Brennzonenansaugdurchsatzes zugeführt, um die öffnung der Brennzonenschleusenklappen zu korrigieren. Man arbeitet so mit konstanter Endlosrostgeschwindigkeit und läßt den Rauchgasdurchsatz in der Brennzone variieren. Einer Temperaturerhöhung in der

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gemeinsamen Kühlluftsaugleitung 17, die ein Vorrücken des Brennpunktes andeutet, entspricht dann eine Verringerung des Durchsatzes der Brennzonenrauchgase, d. h. eine Verringerung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Verbrennungsvorganges in der Schicht, und ergibt eine Rückführung des Brennpunktes in seine normale Lage. Das durch den Rechnerblock 21 ermittelte Abweichungssignal kann auch am Beschikkungsbehälter 1 verwendet werden, um die Dosierung der Ausgangsstoffe und insbesondere die Feuchtigkeit des Gemisches zu korrigieren.

Man kann feststellen, daß die so eingerichtete Regelung, die von der Temperaturmessung in der gemeinsamen Kühlluftsaugleitung 17 ausgeht und die Schleusenklappen für den Brennzonendurchsatz steuert, zu einer Ersparnis an elektrischer Energie führt, da sie es vermeidet, den Brennzonenventilator auch nur teilweise für die Kühlung zu verwenden, so daß die .Kühlung nunmehr allein durch den Kühlventilator geleistet wird; dieser letztere, der dem Durchlaß von Gasen durch eine durchlässigere Schicht dient, ist für einen etwa nur halb so hohen Unterdruck wie den des Brennzonenventilators ausgelegt und daher von erheblich geringerer Leistung.

Selbstverständlich kann man der Temperatur der Gase in der gemeinsamen Kühlluftsaugleitung nur insoweit Rechnung tragen, als diese Temperaturänderungen nur etwaige Lageänderungen des Brennpunktes wiedergeben. Eine Senkung der Temperatur in der gemeinsamen Kühlluftsaugleitung könnte nämlich auch von einer schwerwiegenden Störung im Sinterprozeß stammen, die z. B. bis zum völligen Stillstand der Verbrennung gehen kann. Die Regelung durch Steuerung des Durchsatzes der Brennzonenrauchgase in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlgase wird daher vorzugsweise durch Temperaturmessungen in den Windkästen 10 unter der Brennzone mit Hilfe von Temperaturfühlern 22 vervollständigt, um fest-

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stellen zu können, daß die Temperatur in der normalen Zone des Brennpunktes nicht unter einen Sicherheitsschwellenwert fällt. Die Messungen der Temperaturfühler 22 oder eine Kombination dieser Messungen werden in den Rechnerblock 21 geleitet, um im Fall schwerwiegender Störungen ein Alarmsignal auszulösen und den normalen Betrieb der Regelung zu unterbrechen. Diese Kontrollmessungen können noch durch analoge Messungen in den Kühlzonenwindkästen 16 mit Hilfe von Temperaturfühlern 23 vervollständigt werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich auf die beispielsweise beschriebene Ausführungsweise nicht beschränkt, sondern umfaßt ebenfalls solche Ausführungsarten, die sich davon nur in Einzelheiten oder durch Verwendung äquivalenter Mittel unterscheiden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Regelung des Sinterprozesses eines Erzes auf einem Endlosrost mit einer Beladezone, einer Brennzone mit an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossenen Windkästen unter dem Rost, einer anschließenden Kühlzone, in der das Sintergut vor dem Entladen mittels Durchstroms von Luft durch die Schicht des agglomerierten Sinterguts unter Verwendung von an eine gemeinsame Saugleitung angeschlossenen Windkästen gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als die Äusgangstemperatur des Sinterguts kennzeichnenden Parameter die in der gemeinsamen Saugleitung (17) der Windkästen (16) der Kühlzone gemessene Temperatur verwendet, diese Temperatur mit einer Solltemperatur vergleicht und das Signal des Ergebnisses dieses Vergleichs zur Steuerung des Saugluftdurchsatzes der Windkästen (10) in der Brennzone ausnutzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem das Signal des Ergebnisses des Vergleichs der Temperaturen zur Steuerung der Dosierung der dem Endlosrost (5) zugeführten Rohstoffe ausnutzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich die Temperatur der Rauchgase in den Windkästen (10) der Brennzone mißt und diese Meßwerte zum Unterbrechen der normalen Regelung verwendet, wenn diese Temperaturen unter einen bestimmten Schwellenwert sinken.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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daß man zu diesem Zweck auch die in den ersten Windkästen (16) der Kühlzone gemessenen Temperaturen in Kombination mit den in den Windkästen (10) der Brennzone gemessenen Temperaturen verwendet.

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