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Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Formlingen Die vorliegende
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur ununterbrochenen Herstellung von Formlingen
durch Formung und Trocknung eines Gemisches von z. B. feinkörnigem Erz, Reduktionsmitteln
und Bindemitteln. Solche Formlinge werden zur Herstellung von Metallschwamm oder
geschmolzenen Metallen im elektrischen Ofen verwendet.
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Bei der Herstellung von Formlingen z. B. für die Eisenschwammherstellung
bereitet man zuerst eine Mischung von fein zerkleinertem Erz, Schlich, Reduktionsmittel
und einem Bindemittel. Es ist bekannt, eine solche Mischung unter Anwendung hoher
Drucke zu Briketten zu pressen und dann zu trocknen. Es ist auch bekannt, eine zu
formende und trocknende Masse durch Auspressung in Stränge zu formen und die Stränge
mittels besonderer Vorrichtungen in Stücke bestimmter Länge aufzuteilen. Weiter
ist es bekannt, Formlinge dadurch zu trocknen, daß man sie in einem senkrechten
Schacht von oben nach unten den aufsteigenden Heizgasen entgegenführt.
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Im vorliegenden Falle wird eine Strangpresse o. dgl. für die Formung
und ein senkrechter Schacht für die Trocknung verwendet. Die Erfindung ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strangpresse und dem Trocknungsschacht
eine Fördervorrichtung, z. B. ein endloses Band, angeordnet ist, die sich in einer
geheizten Kammer bewegt, und auf die die Stränge, unter ihrem Eigengewicht in Stücke
zerbrechend, niederfallen, um auf dem Wege zu dem Trocknungsschacht einer Vortrocknung
unterworfen zu werden. Dabei mündet die Vortrocknungskammer zweckmäßig in den oberen
Teil des Trocknungsschachtes, so daß die Heizgase des Trocknungsschachtes, welche
vorteilhaft aus dessen mittlerer Zone stammen, der Vortrocknungskammer zugeführt
werden.
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Die Formlinge werden also ohne Anwendung erheblichen Druckes geformt,
und zwar weil dadurch das Bindemittel nicht aus dem Inneren der Formlinge herausgepreßt
und an der Oberfläche angehäuft wird. Bei einer ungleichförmigen Verteilung des
Bindemittels, was leicht bei der Formung unter höherem Druck stattfindet, bleiben
die inneren Teile der Formlinge ohne genügenden Zusammenhang. Noch wesentlicher
ist aber, daß bei der Formung unter Druck diegegenseitigen Lagen der Erzteilchen
und der Reduktionsmittelteilchen leicht verschoben werden. Für die Erzreduktion
nach gewissen Verfahren ist es von Bedeutung, daß nichtnurdie Erze und Reduktionsmittel
in fein verteiltem Zustand verwendet werden, sondern auch daß jedes Erzteilchen
von eben der zur Reduktion erforderlichen Menge des Reduktionsmittels umgeben ist.
Sind Erz- und Reduktionsmittelteilchen ungleichmäßig in den Formlingen verteilt,
so finden die Erzteilchen bei der Reduktion zu wenig oder zu viel Reduktionsmittel,
so daß entweder die Reduktion unvollständig ist oder Kohlebindung stattfindet. Außerdem
muß bei Verwendung kohlenstoffhaltiger Bindemittel der Kohlenstoffgehalt des Bindemittels
mit in Rechnung gezogen werden, und auch in diesem Falle muß die Kohle gleichmäßig
in der Beschickung
verteilt werden. Durch Pressung unter Druck und
Anhäufung des Bindemittels an der Oberfläche der Brikette wird aber die Gleichmäßigkeit
gefährdet.
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Die Trocknung in- einer Strangpresse hergestellter Formlinge in einem
senkrechten Trocknungsschacht ist aber infolge der Gefahr des Zusammenbackens mit
erheblichen Schwierigkeiten verbunden.
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Die Erfinder haben nun gefunden, daß diese Nachteile durch die Vortrocknung
zu beseitigen sind, und daß sich auf diese Weise die Vorteile der Strangpresse und
des senkrechten Trocknungsschachtes vereinigen lassen.
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Die Strangpresse ist in der Weise angeordnet, daß die Stränge unter
Wirkung ihres Eigengewichts in Stücke zerfallen, so daß eine besondere Vorrichtung
zur Aufteilung der Stränge in bestimmten Längen überflüssig ist, wodurch sich eine
Vereinfachung der bisher verwendeten Vorrichtungen ergibt.
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In dem Trocknungsschacht bewegen sich die Formlinge unter Wirkung
ihres Eigengewichtes nach unten und werden dabei mittels aufsteigender Heizgase
getrocknet. In der Innenwand des Trocknungsschachtes sind beispielsweise drei übereinanderliegende,
rundum laufende Kanäle vorgesehen, aus deren mittlerem Gas und Wasserdampf abgeleitet
wird, während dem anderen Heizluft zugeführt wird. Für gewöhnlich läßt man die unten
eingeleiteten Gase durch den ganzen Schacht nach oben steigen, um die frisch zugeführten
Formlinge vorzuwärmen. Es zeigte sich aber, daß ein solches Vorgehen im vorliegenden
Falle mit Schwierigkeiten verbunden war, weil dabei die oben zugeführten, noch weichen
Formlinge zu langsam trockneten. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird Heizluft auch
in den oberen Teil des Schachtes eingeleitet, um dadurch die auf dem Transportband
angefangene Vortrocknung der Formlinge fortzusetzen und zu vervollständigen.
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Die Fortleitung von Wasserdampf und Gas aus dem mittleren Schachtteil
bewirkt, daß die unten eingeleiteten, schon abgekühlten und mit Wasserdampf gesättigten
Gase die im oberen Schacht befindlichen Brikette nicht durchstreichen, wodurch eine
Abkühlung und ein Niederschlagen von Wasserdampf stattfinden könnte.
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Auf der beiliegenden Zeichnung zeigt: Abb. r eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes in senkrechtem Schnitt, Abb. 2 dieselbe in Draufsicht
und Abb. 3 in Seitenansicht.
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Abb. 4 und 5 zeigen Einzelheiten in größerem Maßstabe.
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Gemäß Abb. Z ist ein Trog = mit gegeneinander sich drehenden Rührarmen
oberhalb eines mit Förderschnecke oder -schnecken 3 versehenen Zylinders q. mit
einer oder mehreren Mundstücköffnungen 5 angeordnet. Die Zeichnung zeigt ein Mundstück
in Form einer durchlöcherten oder gitterförmigen Scheibe. Unter dem Preßzylinder
q. läuft ein waagerechtes, eine Anzahl Behälter 7 tragendes endloses Band 6. Unmittelbar
vor dem Mundstück 5 geht das Band 6 in eine Kammer 8 hinein, die mit einem senkrechten
Schacht g und einem Barüberstehenden Rauchfang 1o in Verbindung steht. Der Schacht
g ist nach abwärts erweitert, um die Bewegung der Brikette nach unten zu erleichtern
und mündet hier in eine Anzahl Stichlöcher zZ. Vor dem innerhalb des Raumes 8 befindlichen.Ende
des Bandes 6 ist eine geneigte Bahn z2 angebracht, die in die obere Mündung des
Schachtes hineinreicht. In der inneren Wand des Schachtes sind eine Anzahl, beispielsweise
drei, waagerechte Kanäle 13, 1q., 15 angeordnet, die sich rund um den Schacht erstrecken
und deren Böden 16 nach innen und abwärts in einem Winkel von beispielsweise 4.5
geneigt sind. Bei der in den Abb. x bis 5 gezeigten Ausführungsform stehen der obere
und der untere dieser Kanäle, also 13 und 15, mittels Rohre 17 mit einem
senkrechten Rohr 18 in Verbindung, das seinerseits durch ein Rohr z9 mit einem Ofen
2o verbunden ist und unterhalb des Bandes 6 in die Kammer 8 mündet. Der Kanal 1q.
steht mittels Rohre 21: (Abb. 3) mit außerhalb des Schachtes angeordneten, unten
offenen Rohren 22 in Verbindung, die in die Kammer 8 vor dem Bande 6 münden. Die
Rohre 17, 1,8 und 22 sind mit Schiebern 23 o. dgl, versehen.
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Im Ofen 2o wird beispielsweise Kohlenoxyd bei Luftzufuhr verbrannt
und die Verbrennungsgase passieren durch die Rohre 18 und 17 zu den Kanälen 13 und
15, um dann die zu trocknenden Formlinge zu durchströmen.
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Die Vorrichtung wirkt in der folgenden Weise: Die pulverförmige Masse
wird in dem Trog z mit dem Bindemittel innig gemischt, fällt in den Zylinder q.
nieder und wird von der Schraube oder den Schrauben 3 durch das Mundstück 5 herausgepreßt.
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Beim Durchgang durch das Mundstück wird die Mischung zu einem oder
mehreren Strängen geformt, welche unter Wirkung ihres Eigengewichtes in eine Anzahl
kleinerer Stücke zerfallen, die in die unter dem Mundstück fortschreitenden Behälter
7 fallen und von diesen weiter in den Raum 8 geführt werden. Beim Kippen der Behälter
am Wendepunkt des Bandes 6 fallen die Formlinge in den Schacht, welcher, nachdem
die Vorrichtung eine Zeitlang in Tätigkeit gewesen ist, mit sich abwärts bewegenden
Formlingen bis obenhin gefüllt ist. Die Formlinge werden aus dem unteren Teil des
Trocknungsschachtes entsprechend der oben zugeführten Menge weggeschafft. Die Kanäle
z3,
14, 15 können den Durchgang der Formlinge durch den Schacht nicht hindern, da diese
den geneigten Boden 16 entlang hinabgleiten. Zum Ablassen der Formlinge aus dem
Schacht kann die in Abb. 5 gezeigte Vorrichtung dienen. Bei derselben sind im Boden
des Schachtes auswärts geneigte Bahnen 24 angebracht, die in Trommeln oder auf Achsen
25 radial gestellte offene Fächer oder Taschen 26 münden. Die "Trommeln oder Achsen
werden entsprechend der Speisung des Schachtes mit regelbarer Geschwindigkeit in
Umdrehung gesetzt. Diese Vorrichtung, welche jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist, gestattet auch, die Stücke so schonend aus dem Schacht zu entfernen,
daß sie einem Zerstoßen oder Zerquetschen nicht ausgesetzt werden.
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Die von den durch den Schacht hindurchgeleiteten Heizgasen aufgenommenen
Wasserdämpfe werden größtenteils in den außerhalb des Schachtes angeordneten Rohren
22 niedergeschlagen, aus welchen sie in Form von Wassertropfen herabfließen.