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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
um Gase durch zu sinterndes Material zu leiten, welches Material
in eine im Wesentlichen kontinuierliche Bewegung gesetzt ist, insbesondere
wenn dieses Gas zur Sinterung des Materials genutzt wird.
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Etliche Schmelzprozesse verlangen,
dass das in den Schmelzprozess zu führende Material nicht zu fein
verteilt ist. Daher muss ein feingemahlenes Material, wie zum Beispiel
ein Konzentrat, zuerst zu Pellets verarbeitet und danach gesintert
werden, um die Stärke
der Pellets zu verbessern. Das Sintern kann zum Beispiel in einem
Förderbandtyp-Ofen durchgeführt werden,
wo heißes
Gas in das Pellet-Bett geblasen wird, um die nassen Pellets zu sintern.
In diesem Fall durchdringt das Gas nur die Oberflächenschicht
des Betts und das Sintern des Betts verbleibt schlecht. Bei Förderbandtyp-Sinterung
kann auch ein Band genutzt werden, das in der Längsrichtung perforiert ist,
wie es in der SE-Patentveröffentlichung
8,704,329 beschrieben ist. Diese Veröffentlichung verwendet ein
Metallband, welches zwischen der Zugtrommel und der Falttrommel
auf dieselbe Weise wie ein Förderband
angeordnet ist. Das Band ist weiter mit mehreren länglichen
Perforationen versehen, die in gegebenen Abständen voneinander getrennt angeordnet
sind. Wenn das in der SE-Publikation 8,704,329 beschriebene Band
zur Sinterung von Pellets genutzt wird, wird das Pellet-Bett einem
langsam fortschreitenden Band zugeführt, zuerst zu der Trocknungszone,
dann zu der Vorheiz- und Sinterungszone und anschließend zu der
Abkühlzone.
In diesen Zonen wird das Pellet-Bett mit Gas behandelt, welches
das Band aufgrund der Bandperforationen durchdringt. Nun kann die
Pellet-Sinterung in einer gleichförmigen Weise stattfinden, wenn
keine Änderungen,
zum Beispiel in der Bandtemperatur auftreten.
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Die zur Steuerung des Gasflusses
in einem Bandsinterungsofen üblicherweise
genutzten Schächte
sind gleichförmige
Kammern, welche die gesamte Zone abdecken und die einzige Möglichkeit zur
Regulierung des Prozesses ist, die Rotationsgeschwindigkeit gemäß der Temperatur
des Bandes oder der Kammer manuell einzustellen. Die Temperaturen
werden mittels Thermoelementen gemessen, die langsam auf die Änderungen
in der Temperatur reagieren. Darüber
hinaus messen die Thermoelemente nur die Temperatur von Gasen, welche
die Perforationen durchdringen und nicht die Temperatur von zum
Beispiel dem Sinterband. In der Querrichtung ist das Sinterband
aus mehreren perforierten Bereichen gebildet, durch welche die Gase
vordringen, und daher führt
die Überhitzung
eines einzigen Bereiches zu einer Reduktion in der Gaseinblasung. Wenn
die Temperatur in diesem überhitzten
Bereich bemerkenswert höher
ist als in dem Rest der Bereiche, ist die Sinterung der Pellets
in anderen Bereichen sehr schlecht, was das Sinterprodukt extrem ungleichförmig macht.
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Wenn Gasflüsse in einem Bandsinterungsofen
mittels gleichförmiger
Kammern gesteuert werden, welche die gesamte Zone abdecken und wenn eine
Temperatur an dem Sinterungsband eine sogenannte Alarmkühltemperatur übersteigt,
muss der gesamte Sinterungsprozess gestoppt werden, indem die Gasbläser in den
Vorheiz- und Sinterungszonen, als auch die Gebläse in den Abkühlzonen
abgestellt werden. Die Geschwindigkeit des Sinterungsbandes kann
nicht wesentlich geändert
werden, weshalb diese Art von Alarmkühlung, abhängig von ihrer Dauer, in einer
großen
Menge von im Wesentlichen nicht gesinterten Pellets resultiert.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist einige Nachteile des Standes der Technik auszuräumen und
eine verbesserte Vorrichtung zu erreichen, welche im Betrieb zuverlässiger ist,
um Gas durch zu sinterndes Material zu leiten, in welcher Vorrichtung der
Gasfluss gerichtet ist, so dass die Temperatur des Bauteils, welches
das zu sinternde; Material transportiert, in der Querrichtung dieses
Bauteils ausgeglichen werden kann. Die wesentlichen neuen Merkmale
der Erfindung sind aus den angehängten Ansprüchen ersichtlich.
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Gemäß der Erfindung, um einen Gasfluss
zu steuern, welcher durch das zu sinternde Material fließt, welches
in eine im Wesentlichen kontinuierliche Bewegung gesetzt ist, wird
das Gas, bevor es zu dem zu sinternden Material geführt wird,
von dem Gasschacht zu einem Steuerbauteil geführt, so dass der Gaseinlass
des Steuerteils zentral bezüglich
des zu sinternden Materials platziert ist. Der Gaseinlass ist auch
so angeordnet, dass wenn Gas von dem Gasschacht zu dem Steuerteil
ausgegeben wird, die Fließrichtung
im Wesentlichen lotrecht zu dem zu sinternden Material ist. Das
Steuerteil erstreckt sich in seinem Querschnittsbereich in der Gasflussrichtung, so
dass sich das Steuerteil an dem Gasauslass quer bezüglich der
Fortschrittsrichtung des zu sinternden Materials über das
Sinterungsband erstreckt, welches als das Transportbauteil des zu
sinternden Materials dient. Nun kommt das Gas in Kontakt mit dem im
Wesentlichen gesamten zu sinternden Material. Die Form des Steuerbauteils
ist aufgrund der feuerfesten Auskleidung ebenfalls vorteilhaft.
Zusätzlich können, falls
notwendig, an den schwächsten
Punkten in der feuerfesten Verkleidung Kühlleitungen zur Verbesserung
der Dauerhaftigkeit installiert sein.
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Gemäß der Erfindung ist das Gassammelbauteil,
welches die Gase empfängt,
die durch das zu sinternde Material geflossen sind, in verschiedene Teile
aufgeteilt, so dass das Sammelbauteil vorteilhaft, wenigstens in
der Querrichtung des Sinterungsbandes eine Anzahl von Schacht- bzw. Trichterelementen
enthält,
welche der Anzahl an Perforationen entsprechen, die als Fließöffnungen
für das
durchfließende
Gas dienen. Ein Schachtelement ist mit einem Einstellteil für das durch
das Schachtelement fließende
Gas versehen und dieses Einstellteil wird vorteilhaft durch einen
Pyrometer gesteuert, welcher die Sinterungsbandtemperatur in Realzeit
misst. Die Temperaturmessung kann auch mittels anderen bekannten ähnlichen
Verfahren durchgeführt
werden, bei denen sie ausreichend schnell durchgeführt wird. Um
die Position des Einstellteils gemäß der Temperatur zu verändern, ist
das Enstellteil mit einem pneumatisch betriebenen Zylinder versehen.
Darüber
hinaus ist in der Wand des Schachtelements ein weiteres Gasflusseinstellteil
befestigt, welches durch einen pneumatischen Zylinder betrieben
ist, aber dieses Einstellteil wird vorteilhaft nur bei sogenannter Notabkühlung verwendet.
In diesem Fall wird das in der Schachtelementwand befestigte Einstellteil
geöffnet,
und externes Kühlgas
wird in das Schachtelement geleitet, um das Sinterband zu kühlen. Die
in dem Schachtelement vorgesehenen Einstellteile können auch
elektrisch oder hydraulisch betrieben werden, ohne die Erfindung
wesentlich zu verschlechtern.
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Gemäß der Erfindung arbeiten die
an den Schachtelementen verbundenen temperaturgesteuerten Einstellteile
auf der Basis der Temperatur, so dass wenn die Temperatur niedrig
ist, d.h. innerhalb des Rahmens von 160 bis 200°C, das Einstellteil komplett
geöffnet
ist und dementsprechend, wenn die Temperatur zu hoch ist, d.h. innerhalb
des Rahmens von 260 bis 300° C,
das Einstellteil geschlossen ist, um somit den Fluss von zu heißen Gasen
und die übermäßige Aufheizung
des Sinterbandes in dem in Frage kommenden Schachtelement zu verhindern. Da
die benötigten
Temperaturen zum Beispiel von den zu sinternden Materialien abhängen, kann
der Betrieb des Einstellteils auch so reguliert sein, dass ein spezifischer
niedriger und hoher Temperaturbereich für jedes Material gewählt wird.
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Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung angewandt
wird, können
die durch das Sinterband fließenden
Gase im Wesentlichen gleichförmig über die
gesamte Breite des zu sinternden Pellet-Betts verteilt werden. Wenn
die Temperatur an einem Punkt des Sinterbandes steigt, beginnt sich
das entsprechende, diese Temperatur steuernde Einstellteil zu schließen und
reduziert so mit den durch dieses Schachtelement fließenden Gasfluss.
Wenn die Temperatur weiter steigt und die sogenannte Notabkühltemperatur übersteigt,
welche zum Beispiel 30°C
höher ist
als die Temperatur, bei der das temperatursteuernde Einstellteil
schon geschlossen war, wird das in der Schachtelementwand vorgesehene
Einstellteil geöffnet.
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Mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann
der Fluss von heißen
Gasen durch zu sinterndes Material vorteilhaft gesteuert werden,
so dass der Gasfluss im Wesentlichen gleichförmig über die gesamte Breite des
Sinterbandes verteilt wird. Zur gleichen Zeit reduziert die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
im Wesentlichen die Notwendigkeit für Notabkühlung, welche durch eine exzessive
Aufheizung des Sinterbandes verursacht wird, und schützt somit das
Sinterband von daraus resultierendem Schaden. Dementsprechend kann
der Sinterprozess nun im Wesentlichen ohne Unterbrechungen und Störungen betrieben
werden, und die Qualität
der zu sinternden Pellets wird als ein Ergebnis verbessert, das
erhaltene Sinterprodukt selbst wird homogener und die Kapazität des Sinterofens
wächst.
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Die Erfindung wird detaillierter
unter Bezugnahme auf die angefügten
Zeichnungen beschrieben, wo
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1 eine
Seitenansichtdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,
und
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2 die
Ausführungsform
von 1 von der Richtung
A-A zeigt.
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Gemäß 1 und 2 ist das zu sinternde Pellet-Bett 1 auf
einem Sinterband 2 platziert, und es bewegt sich entlang
mit dem Sinterband 2 in die Richtung 3. Das Sinterband 2 wird
durch Stützstrukturen 4 zwischen
den Perforationen 5 gestützt, welche in dem Sinterband
vorgesehen sind. Um Gase von dem Schacht 6 zu dem Pellet-Bett 1 zu
leiten, ist oberhalb des Sinterbands 2 eine Strömungsführung 7 angeordnet,
welche sich im Querschnitt in der Gasflussrichtung erstreckt. Der
Gasschacht 6 ist im Wesentlichen über den Einlass 8 der
Strömungsführung mit der
Strömungsführung 7 verbunden,
so dass das Gas, welches von dem Schacht 6 zu der Strömungsführung 7 fließt, in einer
im Wesentlichen vertikalen Richtung fließt. Die Strömungsführung 7 hat in Bezug zu
der Gasflussrichtung einen sich ausweitenden Querschnittsbereich,
so dass sich die Strömungsführung 7 nahe
der Oberfläche
des Pellet-Betts 1, bezüglich
der Bewe gungsrichtung des Bandes in der Querrichtung, im Wesentlichen über das
gesamte Sinterband 2 erstreckt. Somit wird das durch den Auslass 9 der
Strömungsführung 7 geführte Gas ebenfalls über die
gesamte Breite des Sinterbands 2 verteilt, und somit zu
dem gesamten Pellet-Bett 1.
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Unter dem Sinterband 2,
an im Wesentlichen demselben Punkt wie die Strömungsführung 7, ist ein Sammelteil 10 für die durch
das Pellet-Bett 1 fließenden
Gase installiert, und dieses Sammelteil 10 ist im Wesentlichen
aus einer Anzahl von Schachtelementen 11 zusammengesetzt,
welche an den, als Fließöffnungen
für das
das Sinterband durchdringende Gas dienenden Perforationen 5 platziert
sind. An den Schachtelementen 11 ist ein Pyrometer 12 verbunden,
der im Wesentlichen kontinuierlich die Temperatur des Sinterbandes 2 misst.
Die unteren Teile der Schachtelemente 11 sind zusätzlich mit
einem Einstellteil 13 versehen, welches durch einen pneumatischen
Zylinder 15 betrieben wird, welcher nahe daran angeordnet
ist. Darüber
hinaus ist in der Wand der Schachtelemente 11 ein Einstellteil 14 installiert,
dessen Betrieb durch einen Pneumatikzylinder 16 gesteuert
ist.
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Das in dem unteren Teil des Schachtelements 11 vorgesehene
Einstellteil 13 wird genutzt, um das Fließen von
Gas, entweder komplett oder teilweise, durch das Pellet-Bett 1 zu
verhindern, wenn die Temperatur des Sinterbetts 2, gemessen
durch den Pyrometer 12, einen vorbestimmten Temperaturwert übersteigt.
Dann ist das Einstellteil 13 in geschlossener Position
und Gas kann nicht durch das entsprechende Schachtelement 11 fließen. Somit verringert
sich auch der Einfluss von Gasen auf die Temperatur des Sinterbands 2,
da die Gase durch die restlichen der Schachtelemente 11 fließen. Wenn
die Temperatur des Sinterbands 2 den vorbestimmten Temperaturwert
trotz des Schließens
des Einstellteils 13 wesentlich übersteigt, wird eine sogenannte
Notkühlung
verwendet, was bedeutet, dass das Einstellteil 14, welches
an der Wand des Schachtelements 11 befestigt ist, geöffnet wird,
so dass Kühlgas
von außerhalb
des Schachtelements 11 eintritt, um das Sinterband 2 abzukühlen.