HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Technisches Anwendungsgebiet:
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Luftdichtungsvorrichtung bzw. -anordnung für Wind- bzw. Saugkästen zur
Anbringung an beiden Enden, in der Laufrichtung eines
Sinterbands oder von Sinterkästen bei einer Dwight-Lloyd-
Durchlaufsintermaschine und insbesondere eine
Dichtungsanordnung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
Stand der Technik:
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Eine Dwight-Lloyd-Wanderrostsintermaschine ist eine
Ausrüstung oder Anlage zum Sintern bzw. Rösten von
verbrennbare Bestandteile enthaltenden Rohmaterialien, die
auf einem bewegten oder Durchlauf-Sinterband geführt
werden. Bei dieser Anlage werden die verbrennbaren
Bestandteile des zu sinternden Rohmaterials von oben her
gezündet, während Gas durch ein Sauggebläse, das mit unter dem
Sinterband oder der Sinterkästen montierten Windkästen
verbunden ist, angesaugt wird. Die Verbrennung der
verbrennbaren Bestandteile schreitet von den oberen zu den
unteren Schichten des Rohmaterials fort, wodurch das
Sintern (Rösten) des Rohmaterials auf dem Sinterband oder
den Sinterkästen ermöglicht wird.
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Bei der Dwight-Lloyd-Sintermaschine ist eine
herkömmliche Luftdichtungsanordnung für den Windkasten sowohl an
der Erzaufgabe- als auch an der -austragseite von einer
solchen Art, bei welcher die Oberseite einer flachen
Dicht(ungs)platte gegen die Unterseite des Sinterbands
bzw. der Kästen angedrückt ist oder wird. Tatsächlich
erwies es sich jedoch aufgrund der Biegeverformung des
Sinterbands als unmöglich, die Dichtplattenfläche bzw.
-oberseite in enge Anlage an das Sinterband anzupressen.
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Aus diesem Grund bestand dabei ein ernsthaftes Problem
dahingehend, daß das Eindringen von Außenluft in den
Windkasten über den abgedichteten Bereich an den Erzaufgabe-
und -austragseiten den Energieverbrauch und die
Behandlungskosten in der Abgasbehandlungsausrüstung oder -anlage
erhöht.
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In neuerer Zeit ist jedoch in der offengelegten JP-
Gebrauchsmusterverdffentlichung 62-38598 eine
Dichtungsanordnung für eine Sintermaschine vorgeschlagen worden,
bei welcher mehrere Dicht(ungs)platten zur
Bewegungsrichtung des Sinterbands hin geneigt sind und der obere
Abschnitt oder Bereich der Dichtplatten parallel zur
Bodenfläche oder Unterseite des Sinterbands abgebogen ist,
wobei auf der parallelen Oberseite Keramik-Dichtplatten
installiert sind. Bei dieser Anordnung sind Faserobjekte
jeweils in eine Anzahl von Dichtplatten eingesetzt und
darin gehalten, um eine Durchbiegung oder Auslenkung der
Dichtplatten zu verhindern; das vom Sinterband
herabfallende Sinter- oder Röstmaterial sammelt sich jedoch in den
Faserobjekten an und stört die Bewegung der Dichtplatten,
was einen ungünstigen Einfluß auf den ungehinderten
Abdichtvorgang und demgemäß auf die Haltbarkeit der
Dichtungsanordnung hat. Außerdem verschiebt sich der
Neigungswinkel der Dichtplatten allmählich oder fortlaufend in
Richtung auf die Senkrechte, und die Dichtplatten werden mit
einem Sinterband, das einer großen Auslenkungs- bzw.
Durchbiegungsverformung unterworden worden ist, in festere
Anlage(berührung) gepreßt was zu einem Verschleiß und
Herabfallen (Ausfall) von Halteelementen und Herabfallen
(Ausfall) der Keramikplatten führt.
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Die US-A-3 713 634 offenbart eine Vorrichtung zur
Verwendung bei einer Dwight-Lloyd-Sintermaschine zum
Abdichten eines endseitigen Windkastens gegen das
Eindringen von Außenluft in ihn oder das Austreten von Gasen
aus ihm. Diese Vorrichtung umfaßt eine Dicht(ungs)platte,
die in Anlage an der unteren Auflagefläche des
Sinterbands, während dieses über die (Dicht-)Platte läuft,
angeordnet ist. Die Dichtplatte wird mittels eines Hebel-
und Gewicht-Systems an die Unterseite des Sinterbands
angepreßt. Ggf. ist gegenüber der Dichtplatte ein
Dichtkasten zum Einsaugen von etwaigen, zwischen der
Dichtplatte und dem Sinterband strömenden Gasen vorgesehen.
Der Dichtkasten enthält auch eine mit einer Saug- oder
Unterdruckquelle verbundene Leitung für das Abziehen von
Luft aus dem Dichtkasten.
ABRISS DER ERFINDUNG:
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung einer Dichtungsanordnung für die Windkästen
an den Erzaufgabe- und -austragseiten einer Sintermaschine,
die nur sehr wenig Luft durchlassen soll.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
die Schaffung einer Einrichtung zur Verhinderung des
Eindringens auch nur einer kleinen Menge an Sicker- oder
Leckluft in die Windkästen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt
in der Senkung des Energieverbrauchs und der
Behandlungskosten in der Abgasbehandlungsanlage der Sintermaschine.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Dichtungsanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1
bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Als Ergebnis einer Untersuchung bezüglich der
Verhinderung von Luftundichtigkeit an der Dichtungsanordnung von
Windkästen, die sowohl an der Erzaufgabe- als auch an
der -austragseite der Sintermaschine angeordnet sind,
haben die Erfinder eine Dichtungsanordnung entwickelt,
die mit mehreren in Reihe angeordneten und mit der
Unterseite des Sinterbands in Anlage stehenden
Dicht(ungs)elementen und einer Dicht(ungs)kammer, die mit einem
zwischen den mehreren Dichtelementen festgelegten Raum
kommuniziert, versehen ist. Eine bessere Wirkung ist
durch Einbau eines unabhängigen Gebläses zum Absaugen
von Luft aus der Dichtkammer erzielbar.
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Vorzugsweise wird als Dichtelemente eine drehbare
Walze mit radial angebauten Dichtplatten, die vom
Außenumfang der Walze abstehen, verwendet. Eine
Dichtungsanordnung einer guter Abdichtleistung ist durch
Bereitstellung einer solchen Ausgestaltung erzielbar, daß die oberen
Enden dieser, radial angebauten und vom Außenumfang der
Walze abstehenden Dichtplatten in inniger Berührung mit
der Unterseite des Sinterbands und den Innenflächen der
Dichtkammer gehalten sind. Eine wesentlich bessere
Abdichtleistung kann dadurch gewährleistet werden, daß
zahlreiche abstehende Drähte radial längs beider Flächen jeder
Dichtplatte an der mit den Dichtplatten versehenen Walze
angebracht werden.
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Die Dichtkammer ist unter der Walze mit den
Dichtplatten angeordnet, gegenüber der Außenluft isoliert bzw.
getrennt und mit einer Leitung zum Absaugen von Luft aus
der Kammer und zum Abführen der Luft aus der bzw. zur
Abgasbehandlungsanlage der Sintermaschine, einem von
einem Haupt-Induktions- oder -Sauggebläse der
Sintermaschine unabhängigen Absauggebläse und einem Abgas-
Rauchrohr ausgestattet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
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In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht einer Dichtungsanordnung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung,
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Fig. 2 eine Vorderansicht derselben,
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Fig. 3 eine Teil-Schnittansicht einer mit
Dicht(ungs)platten versehenen Walze,
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Fig. 4 eine detaillierte Schnittansicht einer
Dichtplatte,
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Fig. 5 eine allgemeine schematische Darstellung zur
Erläuterung einer Dwight-Lloyd-Sintermaschine,
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Fig. 6 eine Seitenansicht einer herkömmlichen
Dichtungsanordnung,
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Fig. 7 eine Vorderansicht derselben,
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Fig. 8 eine schematische Darstellung einer
Sinterabgasbehandlungsanlage und
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Fig. 9 eine graphische Darstellung einer Beziehung
zwischen der CO-Konzentration in Abgasen und dem
Oxidationsgrad.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung,
die ausgelegt ist zur Verhinderung des Eintritts von
Außenluft in Windkästen an den Erzaufgabe- und
-austragseiten der Sintermaschine durch Einbau von Umlaufwalzen-
Dicht(ungs)elementen sowie einer Leitung, eines Sicker-
oder Leckluft-Absauggebläses und eines Abgas-Rauchrohrs
zum Abführen der Leckluft aus der Sinterabgasanlage.
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Die Umlaufwalzen-Dichtungsanordnung besteht aus einer
Kombination einer oder mehrerer Walzen mit
Dicht(ungs)platten mit einer Dicht(ungs)kammer. Bei einer Drehung
der mit den Dichtplatten besetzten Walze, wobei die oberen
Enden der Dichtplatten mit der Unterseite des Sinterbands
in Berührung gehalten werden, kann die möglicherweise in
den Windkasten eindringende Außenluft nach außen
abgeführt werden, so daß damit der Windkasten abgedichtet
werden kann.
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Dabei kann die mit den Dichtplatten besetzte Walze
zeitweilig den Eintritt von Außenluft nicht vollständig
verhindern, d.h. es dringt eine geringe Menge an
Außenluft (dennoch) ein. Die Außenluft kann jedoch mittels
des Luft-Absauggebläses in der Dichtkammer aus der
Anlage abgesaugt werden, so daß damit das Eindringen der
Außenluft in der Windkasten verhindert wird.
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Durch Abführen der Luft aus dem Inneren dieser Dichtung
und Dichtkammer können mithin die Menge an Sinterabgas
verringert, der Energiebedarf des Gebläses gesenkt und
die Behandlungskosten in der nachgeschalteten
Entschwefelungs- und Stickstoffbeseitigungs- bzw.
Entstickungsausrüstung herabgesetzt werden. Darüber hinaus ist es
möglich, den Brennstoffbedarf für die CO-Oxidation im
Entstickungsvorwärmofen durch Verbesserung des
Oxidationsgrads für im Abgas enthaltenes CO in der
Gasoxidationsausrüstung bzw. -anlage herabzusetzen.
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Fig. 5 ist eine allgemeine schematische Darstellung
einer Dwight-Lloyd-Sintermaschine 10. Eine Luftdichtung
16 an der Rohmaterialaufgabeseite und eine Luftdichtung
18 an der Sinter- oder Rösterzaustragseite von
Windkästen 12 besitzen eine Ausgestaltung entsprechend der
Luftdichtungsanordnung 30 gemäß den Fig. 6 und 7. Dabei
sind Fig. 6 eine Seitenansicht der Anlage und Fig. 7
eine Vorderansicht derselber mit teilweise
weggelassenen Teilen.
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Diese Luftdichtungsanordnung 30 besitzt einen
Aufbau, bei dem eine Dicht(ungs)platte 32 durch einen
Lenkermechanismus 34 getragen und durch ein Gegengewicht nach
oben gedrückt wird; damit wird das Eindringen von
Außenluft in die Windkästen 12 über einen Zwischenraum
zwischen dieser Dichtplatte 32 und der Unterseite eines
Sinterbands bzw. von Sinterkästen 14 verhindert.
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Das Sinterband bzw. die Sinterkästen 14 kann bzw.
können im Betrieb einer Auslenkung oder Durchbiegung unter
der Last und Wärme der auf es (sie) aufgegebenen Rohmaterialien
und einem Saugdruck unterwcrfen sein. Üblicherweise wird
es um 10 mm oder weriger ausgelenkt. Bei der
herkömmlichen Luftdichtungsanordnung 30 wird die Dichtplatte 32
durch das Gegengewicht 36 in Anlage an die Unterseite des
Sinterbands 14 angepreßt; tatsächlich ist die Dichtplatte
jedoch so angeordnet, daß ihre Oberseite etwa 5 mm von der
Unterseite eines normalen Sinterbands 14 beabstandet ist,
um dessen Auslenkung oder Durchbiegung zuzulassen.
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Die herkömmliche Luftdichtungsanordnung ist daher mit
dem Problem behaftet, daß dann, wenn das Sinterband 14
nicht ausgelenkt ist, zwischen der Unterseite des
Sinterbands 14 und der Oberseite der Dichtplatte 32 ein
Zwischenraum von 5 mm vorliegt, über den Außenluft in den
Windkasten 12 einströmt. Wenn dabei die Auslenkung des
Sinterbands 14 mehr als 5 mm beträgt, wird die
Luftdichtungsanordnung 30 nach unten gedrückt so daß dementsprechend
die Dichtplatte 32 in Anlage an die Unterseite des
Sinterbands 14 gelanct, das daher mit Reibung auf der
Oberseite der Dichtplatte 32 läuft. Da hierbei jedoch das
Sinterband 14 ausgelenkt bzw. nach unten durchgebogen ist,
kommt seine Unterseite an dem am weitesten ausgelenkten
Teil mit der Dichtplatte in deren Mittelbereich in
Berührung, so daß ein Zwischenraum in den anderen, nicht
an der Unterseite des Sinterbands 14 anliegenden
Bereichen der Dichtplatte 32 verbleibt und daher Außenluft
in den Windkasten 12 eindringen kann.
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Die in Fig. 8 dargestellte Abgasbehandlungsanlage der
Sintermaschine ist so ausgelegt, daß in der Sintermaschine
10 vorhandenes Abgas durch ein Haupt-Induktions- oder
-Sauggebläse 42 über den Windkasten 12, eine
Windzweigleitung 20, eine Gashauptleitung 22 und einen
Staubsammler 40 abgesaugt wird. An der Stromabseite des Haupt-
Sauggebläses 42 sind eine Entwchwefelungsvorrichtung 44,
ein Wärmetauscher 45, ein Gebläse für eine
Entstickungsvorrichtung 46, ein Entstickungsreaktor 50 und eine CO-
Oxidationsvorrichtung 52 angeordnet, wobei das Abgas
über diese Anlage und schließlich ein Rauchrohr 54
zur Atmosphäre entlassen werden kann.
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Wenn Außenluft in den Windkasten 12 einströmt,
vergrößert sich die Abgasmenge unter Erhöhung des
Energiebedarfs des Haupt-Sauggebläses 42 und des Gebläses der
Entstickungsvorrichtung 46 und auch Erhöhung der
erforderlichen Behandlungskosten in der
Entschwefelungsvorrichtung 44 und im Entstickungsreaktor 50. Die
CO-Konzentration der Abgase von der Sintermaschine 10 wird durch
das Eindringen von Außenluft verringert. In der in Fig. 9
dargestellten CO-Oxidationsvorrichtung 52 nimmt der
Oxidationsgrad ab und verringert sich dementsprechend
die Oxidationswärmemenge, was zu einem verringerten
Wärmeaustauschvolumen des Wärmetauschers 45 führt und
folglich eine vergrößerte Wärmemenge, die dem
Entstickungsvorwärmofen 48 zusätzlich zugeführt werden muß, bedingt.
Ausführungsform
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Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 ist
eine Seitenansicht der Umlaufwalzen-Dichtungsanordnung
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
und Fig. 2 ist eine Vorderansicht derselben. Gemäß Fig.
1 umfaßt eine Umlaufwalzen-Dichtungsanordnung 50 als
Luftdichtungsanordnung der Sintermaschine gemäß dieser
Ausführungsform eine Anzahl von Walzen
(Dicht(ungs)elemente) 62, die mit Dicht(ungs)platten besetzt sind, sowie
darunter angeordnete(n) Dicht(ungs)kammern 66.
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Die mit Dichtplatten besetzte Walze 62 mit einer Achse
oder Welle weist radial an ihrem Außenumfang angebrachte
Dichtplatten 82 auf. Die Dichtplatte 82 besteht aus einem
oder mehreren dünnen Stahlblechen, die gemäß Fig. 4 durch
(mit) eine(r) Vielzahl von Drahtbürsten oder -borsten 80
geschützt bzw. armiert sind. Diese Dichtplatte 82 ist
fest mit einer Stahlkappe 86 mit einer in deren Zentrum
angeordneten Kernstange 84 verbunden. Die Dichtplatte 82
dieser Art ist radial (nach außen ragend) am Außenumfang
der Walze 62 angebracht. An den beiden Enden der Walze
62 sind zur Berücksichtigung der Wärmeausdehnung
Seitendichtplatten angebracht, die durch (mit) zahlreiche(n),
in der Richtung der Walzenachse verlaufende(n) Drähte(n)
88 geschützt bzw. armiert sind.
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Die mit den Dichtplatten 82 besetzte Walze 62 wird in
enger Anlage gegen die Unterseite des Sinterbands
gehalten. Die Dichtplatten 82 sind daher so angebaut, daß sich
ihre oberen Enden über eine Länge von etwa 10 mm in die
Unterseite des Sinterbands "eindrücken" (über diese
hinausragen), so daß sie sich fest gegen diese Unterseite
anpressen. Die an der Seite der mit den Dichtplatten
besetzten Walze 62 angeordneten Drähte 88 sind ebenfalls
mit einer solchen Länge geformt, daß ihre oberen Enden
die Innenfläche der Kammer 66 mit einer Länge von etwa
10 mm überlappen und sie mithin in fester Anlage an
dieser Innenfläche gehalten sind.
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Die oben beschriebene, mit Dichtplatten besetzte
Walze 62 wird durch einen Motor 68 über ein
Antriebsübertragungssystem mit einer Kette 70 und einem
Kettenrad mit hoher Drehzahl in einer Richtung 104
entgegengesetzt zur Einströmrichtung 102 der Außenluft
angetrieben. Hierdurch wird das Eindringen der Außenluft in den
Windkasten 1 2 verhindert, und die Außenluft wird in einer
entgegengesetzten Richtung abgeführt.
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Das vom Sinterband 14 herabfallende Sinterrohmaterial
wird regelmäßig aus dem Unterteil der Dichtkammer 66
ausgetragen.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist die aus drei mit Dichtplatten
besetzten Walzen 62 bestehende
Umlaufwalzen-Dichtungsanordnung 60 als Luftdichtungsanordnung jeweils an den
Erzaufgabe- und -austragseiten der Windkästen der
Sintermaschine angeordnet. die mit den Dichtplatten besetzte
Walze 62 wird mit einer Drehzahl von 50/min in Drehung
versetzt. Demzufolge kann die Sicker- oder Leckluft
durch die Dichtungsanordnung an den Erzaufgabe- und
-austragseiten im Vergleich zur herkömmlichen
Dichtungsanordnung auf bis zu etwa 10% verringert werden.
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Als Folge des Betriebs des Leckluft-Absauggebläses
74 bei sich drehender, mit Dichtplatten besetzter Walze
62 kann ferner die Sicker- oder Leckluftmenge nahezu
vollständig beseitigt werden, wodurch der
Leistungsbedarf des Haupt-Sauggebläses der Sintermaschine sowie die
Entschwefelungs- und Stickstoffbeseitigungs- bzw.
Entstickungskosten um etwa 25 % gesenkt werden.
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Da hierbei keine Außenluft in das Sinterabgas
eindringt (einsickert), können die CO-Konzentration im
Abgas erhöht und der CO-Oxidationsgrad verbessert sein,
mit dem Ergebnis, daß die für den Entstickungsvorwärmofen
nötige Brennstoffmenge um etwa 20 % verringert sein kann.
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Wie vorstehend beschrieben, wird mit der (Luft-)-
Dichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eine
nahezu vollständige Verhinderung von Luftundichtigkeiten
an den Erzaufgabe- und -austragseiten der Sintermaschine
gewährleistet.