-
Verfahren zum Brennen oder Brennen und Sintern
In der Technik werden
heute vor allem bei hüttenmännischen Prozessen mit gutem Erfolg Verblasegeräte,
insbesondere Sintermaschinen für die Durchführung der verschiedensten Arbeiten verwendet.
Am bekanntesten ist das Sintern feinkörniger Eisenerze sowie das Rösten und Sintern
von schwefelhaltigen Blei-, Kupfer- und Zinkerzen sowie das Brennen und Sintern
von Zement, Kalkstein, Dolomit, Magnesit und der Aufschluß von Rohphosphaten oder
Bauxiten unter Verwendung entsprechender Zuschläge. Das Wesen des Verfahrens beruht
in der Verbrennung des festen Brennstoffs in unmittelbarer Berührung mit der Beschickung.
In besonders gelagerten Fällen, z. B. wenn das zu verarbeitende Gut nicht durch
Asche des Brennstoffs verunreinigt oder wenn eine bestimmte Temperaturhöhe über
einen vorgeschriebenen Zeitraum hinweg eingehalten werden soll oder auch die Beschaffung
fester Brennstoffe auf Schwierigkeiten stößt, kann man auch das zu verarbeitende
Gut, das gegebenenfalls mit Rückgut gemischt und gekrümelt sein kann, durch Hindurchleiten
heißer Gase durch die auf einer gasdurchlässigen Unterlage aufgeschichtete Mischung
behandeln.
-
Hingegen ist das gasbeheizte Sinterband bisher nichtanwendbar bei
Prozessen, bei denen eine genaue Temperaturführung wichtig ist. Insbesondere konnten
Pellets, z. B. aus Eisenerz, Rohphosphat oder Kalkhydrat, auf dem gasbeheizten Sinterband
bisher nicht hartgel,rannt werden. Die Temperatur der Abgase des gasbeheizten Sinterbands
für sich allein genügt zwar, um die Grünpellets zu trocknen, nicht aber, um hei
einer notwendigen Zwischenerhitzung ein Zerplatzen der Pellets beim Auftreffen der
zum Hartbrennen dienenden heißen Gase zu verhindern.
-
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das gasbeheizte Sinterhand
erstmalig für diese und andere Prozesse anzuwenden, bei denen es auf eine
besonders
genaue Temperaturregelung ankommt.
-
Dies wird dadurch erreicht, daß die Temperatur der heißen Gase, die
durch die auf der gasdurchlässigen Unterlage aufgeschichtete Mischung hindurchgeführt
werden, durch Zusatz entsprechender Rückgasmengen vor dem Hindurchleiten durch die
zu behandelnde Schicht eingestellt wird. Zum Erhitzen können an sich brennbare Gase
bzw. Gasgemische jeglicher Art verwendet werden, denen an geeigneter Stelle vor
oder während des Verbrennungsvorganges die notwendige Verbrennungsluft zugeführt
wird. Es können auch heiße Abgase anderer Herkunft verwendet werden, sofern sie
dem bealesichtigten Zweck durch ihre Zusammensetzung nicht schädlich sind. An Stelle
von Gasen lassen sich auch Öle sowie gegebenenfalls Kohlenstaub verwenden. Je nach
Menge der zugesetzten Luft gelingt es, die Flammenatmosphäre oxydierend, neutral
oder reduzierend einzustellen.
-
Damit ist es im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen eine
intensive Verbrennung nur in einer eng begrenzten Ebene erreicht und die Temperaturhöhe
nicht exakt beherrscht werden kann, möglich, bestimmte Temperaturbereiche mit einer
bisher unerreichbaren Genauigkeit genau einzustellen und für eine heliehig einstellhare
Zeitdauer einzuhalten.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich daher mit besonderem
Vorteil zum Brennen oder brennenden Sintern solcher Stoffe anwenden, bei denen eine
zeitlich begrenzte Temperatureinwirkung sowie eine bestimmte Temperaturhöhe erforderlich
sind. Solche Stoffe sind beispielsweise Kalkstein. Dolomit. Magnesit. Zementrohmehl.
-
Oxyde und Silikate des Aluminiums, Magnesiums oder anderer erdalkalischer
Metalle; ferner gehören zu dieser Gruppe u. a. Bauxit-, Phosphat- und andere Aufschlußmischungen.
-
Ebenso ist auch häufig für die Endstufe eine sehr genaue Temperaturregelung
notwendig. Beispielsweise muß beim Brennen von Pellets aus manchen oxydischen Eisenerzen
die Hartbrenntemperatur mit einer Genauigkeit von + 100 C eingestellt werden. weil
bei der Überschreitung dieser Temperatur die Pellets zu spröde werden oder schmelzen
und bei einem Unterschreiten der Optimaltemperatur ein steiler Abfall der Festigkeit
auftritt.
-
Auch bei Prozessen, die bisher bereits auf dem gasbeheizten Sinterband
durchgeführt werden konnten, bringt die erfindungsgemäße Verfahrensweise noch weitere
Vorteile. Beispielsweise ist ein auf übliche Weise. d. h. ohne Regelung der Gastemperatur,
auf dem gasheheizten Sinterband gebrannter Dolomit nicht so dicht wie ein erfindungsgemäß
hergestellter. bei welchem in der Vorbrennzone eine Temperatur von etwa I000° C
eingestellt werden kann. Diese Temperatur ist höher als die Entwässerungs- und Entsäuerungstemperatur
und niedriger als die Sintertemperatur. Zur Erzielung eines dicht gebrannten Dolomits
ist es meist sehr vorteilhaft, diese Zwischentemperatur eine Zeit lang einzuhalten
und möglichst genau einzustellen, was nach dem bisher bekannten Verfahren nicht,
nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise aber ohne weiteres möglich ist. Ebenso ist
die erfindungsgemäße Arbeitsweise vorteilhaft auf die Verschwelung von Ölschiefer
oder anderer destillierbare Substanzen enthaltender Stoffe anwendbar. auf die Sinterung
feinkörniger Erze und anderer feiner Ausgangsstoffe, besonders wenn keine festen
Brennstoffe zur Verfügung stehen, auf die Entwässerung Hydratwasser enthaltender
Stoffe. für gelinde Glühtemperatur empfindlicher Stoffe, das I(austischbrennen von
Magnetit, Dolomit od. dgl.
-
Es ist bereits bekannt, Rauchgase zum Zweck der Verbesserung der
Wärmeökonomie in Kesselfeuerungen zurückzuführen, doch handelt es sich dabei lediglich
um die Ausnützung des Wärmeinhaltes der Rauchgase, nicht aber um eine exakte Temperaturregelung
innerhalb sehr enger Grenzen wie beim erfindungsgemäßen Verfahren und insbesondere
nicht um die Behandlung fester Stoffe und die Gewinnung veredelter fester Endprodukte
auf dem Sinterband, bei der es auf eine wirklich genaue Temperaturkontrolle wie
beim erfindungsgemäßen Verfahren ankommt.
-
Die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann so erfolgen,
daß man Luft und Gas oder Öl oder Kohlenstaub in einer geeigneten Verbrennungskammer
vor der Verbrennung mischt bzw. erst in der Beschickung durch zweckmäßige Zuführung
zur Verbrennung bringt. Beim Brennen von Kalkstein nach dem Verfahren gemäß der
Erfindung werden beispielsweise Gastemperaturen von Soo bis goo0 C, bei der Behandlung
anderer Stoffe dieselben oder entsprechend höhere oder niedrigere Temperaturen eingehalten.
-
Da sich das Verfahren gemäß der Erfindung von der bisher bekannten
Arbeitsweise hinsichtlich der Wärmeführung wesentlich unterscheidet, ist es im allgemeinen
vorteilhaft, die nach dem Brennen bzw.
-
Brennen und Sintern oder Entwässern des zu behandelnden Gutes noch
heiße glühende Schicht durch Ansaugen von Kaltluft oder Kaltgas od. dgl. zu kühlen.
Der Wärmeinhalt der auf diese Weise angewärmten Luft kann innerhalb des Verfahrens,
beispielsweise durch Zuschleusen zur Verbrennungskammer oder zum Vorerhitzen der
Rohstoffe oder auch in anderer Weise, gegebenenfalls auch außerhalb des Verfahrens
verwertet werden.
-
Aus diesem Grunde kann eine zur Ausführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung dienende Sintermaschine nur zu einem Teil mit einer Heizhaube od. dgl.
versehen werden, wobei Schichthöhe der Beschickung, Bandgeschwindigkeit und Korngröße
des zu behandelnden Gutes jeweils mit der Länge der Haube oder auch umgekehrt abgestimmt
werden. Um das noch heiß behandelte Gut auf dem letzten Teil des Sintergerätes zu
kühlen, wird dort zweckmäßig ein getrenntes Gebläse vorgesehen, das die zur Kühlung
dienende Luft od. dgl. durch die Besdickung saugt.
-
Bei der Behandlung von Stoffen, die beim Aufprallen der heißen Gase
dazu neigen, zu stark zu verschmelzen und den weiteren Gasdurchtritt zu
hindern,
ist es gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung möglich, die Temperatur
der heißen Gase dadurch so weit zu senken, daß ein Verschmelzen der Oberfläche nicht
eintritt, indem das durch die Senkung der Gastemperatur bewirkte Kalorienmanko durch
einen entsprechenden Zusatz an festem Brennstoff in der zu behandelnden Schicht
ausgeglichen wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die den heißen Gasen zuzusetzenden
Rückgasmengen auch dann in erträglichen Grenzen zu halten, wenn aus den genannten
Gründen die Temperatur der Heißgase weiter als üblich gesenkt werden muß. Zweckmäßig
wird der Zusatz an festem Brennstoff möglichst niedrig gehalten, d. h. nicht höher
als zur Senkung der Gastemperatur auf die zulässige Höhe bei Einhaltung der gewünschten
Gasmenge erforderlidi ist.
-
Um den Rost vor zu starker Erhitzung zu schützen, wird gemäß der
Erfindung das Heißgas nicht so lange durch die Beschickung gesaugt, bis auch die
unterste Schicht die jeweils erforderlichen Temperaturen angenommen hat, sondern
schon früher abgestellt. Die auf dem Rost befindliche Schicht setzt sich dann zusammen
aus gesintertem und ungesintertem Gut, sofern eine Sinterung eintritt, oder aus
vollständig gebranntem und nicht ganz gebranntem Gut, beispielsweise bei Kalkstein
oder solchen Stoffen, die nicht sintern. Bei sinternden Rohstoffen kann die Trennung
in gesintertes und ungesintertes Gut durch einfaches Absieben erfolgen. Bei nicht
sinternden Stoffen wird durch Einbau eines mit seiner Schneide horizontal gelagerten
Bleches am Abwurf der Sinterschicht in zwei Hälften geschnitten, von denen die obere
das gut gebrannte Material darstellt und die untere noch nicht gebrannte Teile enthält.
Während das gesinterte bzw. gut gebrannte Gut als Produktion abgezogen wird, kehrt
das ungesinterte bzw. unvollständig gebrannte Material als Rückgut in den Ofen zurück.