FI102321B - Laite kaasun johtamiseksi sintrattavan materiaalin läpi - Google Patents

Description

102321

LAITE KAASUN JOHTAMISEKSI SINTRATTAVAN MATERIAALIN LÄPI

Keksintö kohdistuu laitteeseen kaasun johtamiseksi olennaisesti jatkuvaan liikkeeseen saatetun sintrattavan materiaalin läpi erityisesti, kun kaasua käytetään 5 materiaalin sintraukseen.

Useat sulatusprosessit edellyttävät, että sulatukseen syötettävä materiaali ei ole liian hienojakoista. Sen vuoksi hienoksijauhettu raaka-aine, kuten rikaste, on ensin pelletoitava ja sen jälkeen sintrattava pellettien lujuuden lisäämiseksi. 10 Sintraus voidaan suorittaa esimerkiksi kuljetintyyppisessä uunissa, jossa pelletti-patjaan puhalletaan kuumaa kaasua märkäpellettien sintraamiseksi. Tällöin kaasu pääsee ainoastaan patjan pintaan ja patjan sintraantuminen jää huonoksi. Kuljetintyyppisessä sintrauksessa voidaan myös käyttää nauhaa, joka on pituus-suuntaisesti rei’itetty, kuten on kuvattu SE-julkaisussa 8704329. Tässä julkaisussa 15 käytetään metallista valmistettua nauhaa, joka on kuljetinnauhatyyppisesti asennettu vetorummun ja taittorummun väliin. Nauhaan on lisäksi tehty useita välimatkan päässä toisistaan olevia pituussuuntaisia rei’ityksiä. Käytettäessä SE-; ; julkaisussa 8704329 kuvattua nauhaa pellettien sintraukseen pellettipatja syöte- V tään hitaasti etenevälle nauhalle ensin kuivausvyöhykkeelle, sen jälkeen ‘ 20 esikuumennus- ja sintrausvyöhykkeelle ja edelleen jäähdytysvyöhykkeille. Näissä 4 « t * . .·. vyöhykkeissä pellettipatjaa käsitellään kaasulla, joka nauhan rei’itysten ansiosta • · · menee nauhan läpi. Pellettien sintraus tapahtuu tällöin tasaisesti, mikäli esimerkik-si nauhan lämpötilassa ei tapahdu muutoksia.

♦ · * • · t ··· : 25 Nauhasintrausuunissa kaasuvirtauksen ohjaukseen käytettävät suppilot ovat yleensä yhtenäisiä koko vyöhykkeen kattavia kammioita, joissa ainoana prosessin • « säätömahdollisuutena on puhaltimen kierrosluvun muutos manuaalisesti nauhan tai kammion lämpötilan mukaan. Lämpötiloja mitataan termoelementeillä, jotka reagoivat hitaasti lämpötilan muutoksiin. Edelleen termoelementit mittaavat vain 30 rei’itysten läpi menevien kaasujen lämpötilaa eikä esimerkiksi sintrausnauhan lämpötilaa. Koska sintrausnauha muodostuu leveyssuunnassa useasta rei’itetystä 2 102321 alueesta, joiden läpi kaasut kulkevat, niin yhdenkin alueen ylikuumeneminen aiheuttaa sen, että kaasupuhallusta vähennetään. Mikäli lämpötila tässä ylikuumentuneessa alueessa on huomattavasti muita alueita korkeampi, pellettien sintraantuminen muilla alueilla on hyvin huonoa, mikä tekee sintraustuotteesta 5 hyvin epätasaista.

Käytettäessä nauhasintrausuunissa kaasuvirtauksen ohjaamiseen yhtenäisiä koko vyöhykkeen kattavia kammioita ja sintrausnauhan yhden lämpötilan ylittäessä ns. hätäjäähdytyslämpötilan koko sintrausprosessi on pysäytettävä sammutta-10 maila esikuumennusvyöhykkeen ja sintrausvyöhykkeen kaasupuhaltimet ja polttimet sekä jäähdytysvyöhykkeiden puhaltimet. Sintrausnauhan nopeutta ei olennaisesti voi muuttaa, jolloin tällaisesta hätäjäähdytyksestä aiheutuu sen kestosta riippuen suuri määrä olennaisesti täysin sintraantumattomia pellettejä.

15 Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi ja toimintavarmempi laite kaasun johtamiseksi sintrattavan materiaalin läpi, jossa laitteessa kaasuvirtausta ohjataan niin, ; ;' että sintrattavan materiaalin liikuttamiselimen lämpötilaa liikuttamiselimen leveys- ! suunnassa voidaan tasoittaa. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät / (20 oheisista patenttivaatimuksista.

• * · • · · • · ·

Keksinnön mukaisesti olennaisesti jatkuvaan liikkeeseen saatetun sintrattavan materiaalin läpi kulkevan kaasuvirtauksen ohjaamiseksi kaasu johdetaan ennen : sintrattavan materiaalin läpimenoa kaasuyhteestä ohjauselimeen niin, että · 25 ohjauselimen kaasunsyöttöaukko on sijoitettu sintrattavaan materiaaliin nähden keskeisesti. Kaasunsyöttöaukko on sijoitettu myös siten, että kaasun purkautues- • · sa kaasuyhteestä ohjauselimeen, virtaussuunta on olennaisesti kohtisuoraan sintrattavaan materiaaliin nähden. Ohjauselin laajenee kaasun virtaussuunnassa poikkipinta-alaltaan niin, että kaasujen poistumiskohdassa ohjauselin ulottuu 30 sintrattavan materiaalin liikkumissuuntaan nähden poikittaissuunnassa yli sintrattavan materiaalin liikuttamiselimenä toimivan sintrausnauhan. Tällöin kaasu tulee 102321 kosketuksiin olennaisesti koko sintrattavan materiaalin kanssa. Ohjauselimen muoto on myös edullinen tulenkestävän vuorauksen suhteen. Lisäksi tulenkestävän vuorauksen kannalta heikoimpiin kohtiin on tarvittaessa mahdollisuus asentaa jäähdytysputket lujuuden parantamiseksi.

5

Keksinnön mukaisesti sintrattavan materiaalin läpi kulkeneen kaasun vastaanottava kaasujen keräämiselin on jaettu osiin siten, että keräämiselimessä on edullisesti ainakin sintrausnauhan leveyssuunnassa olevia läpimenevän kaasun virtausaukkoina toimivia rei’ityksiä vastaava määrä suppiloelementtejä. Suppi-10 loelementissä on suppiloelementin läpi menevän kaasuvirtauksen säätöelin, jota ohjaa edullisesti sintrausnauhan lämpötilaa reaaliajassa mittaava pyrometri. Lämpötilan mittaus voidaan suorittaa myös muulia vastaavalla sinänsä tunnetulla tavalla, jossa lämpötilan mittaus on riittävän nopea. Säätöelimen asennon muuttamiseksi lämpötilan mukaan säätöelimeen on liitetty pneumaattisesti toimiva 15 sylinteri. Edelleen suppiloelementin seinämässä on myös pneumaattisella sylinterillä toimiva toinen kaasuvirtauksen säätöelin, jota käytetään edullisesti vain ns. hätäjäähdytyksessä. Tällöin suppiloelementin seinämässä oleva säätöelin ; ;' avataan ja suppiloelementtiin johdetaan ulkopuolista jäähdytyskaasua sintraus-

t · I « I I

nauhan jäähdyttämiseksi. Suppiloelementissä olevat säätöelimet voivat toimia I t > ' .' 20 myös sähköisesti tai hydraulisesti keksinnön siitä olennaisesti huonontumatta.

Ill I

• · · • · · • · · . Suppiloelementteihin liitetyt ja lämpötilan ohjaamat säätöelimet toimivat keksinnön mukaisesti sintrausnauhan lämpötilan mukaan niin, että lämpötilan ollessa : alhainen lämpötila-alueella 160 - 200 °C, säätöelin on kokonaan avoin ja vastaa- ··· 25 vasti lämpötilan ollessa liian korkea lämpötila-alueella 260 - 300 °C säätöelin on kiinni estäen liian kuumien kaasujen virtauksen ja sintrausnauhan ylikuumenemi- • · sen tässä suppiloelementissä. Koska vaaditut lämpötilat riippuvat esimerkiksi sintrattavasta materiaalista, voidaan säätöelimen toimintaa säätää myös niin, että jokaiselle materiaalille valitaan oma matala ja korkea lämpötila-alue.

30 4 102321 Käytettäessä keksinnön mukaista laitetta sintrausnauhan läpi menevät kaasut voidaan jakaa olennaisen tasaisesti koko sintrattavan pellettipatjan leveydelle. Mikäli lämpötila nousee jossakin kohtaa sintrausnauhalla, tätä lämpötilaa ohjaava säätöelin alkaa sulkeutua ja pienentää siten tämän suppiloelementin läpi mene-5 vää kaasuvirtausta. Mikäli lämpötila edelleen kohoaa ja lämpötila on ns. hätäjääh-dytyslämpötilan yläpuolella esimerkiksi 30 °C korkeammalla sitä lämpötilaa, missä lämpötilan ohjaama säätöelin on jo kiinni, tällöin avataan suppiloelementin seinämässä oleva säätöelin.

10 Keksinnön mukaisella laitteella voidaan edullisesti ohjata sintrattavan materiaalin läpi kulkevien kuumien kaasujen virtausta niin, että kaasuvirtaus jakaantuu olennaisen tasaisesti sintrausnauhan koko leveydelle. Samalla keksinnön mukainen laite vähentää olennaisesti sintrausnauhan ylikuumenemisesta johtuvia hätäjäähdytyksiä ja edelleen niistä johtuvia sintrausnauhan vaurioita. Koska 15 sintrausta voidaan näin ajaa olennaisesti ilman keskeytyksiä ja häiriöitä, sintratta-vien pellettien laatu paranee, sintraustuotteesta sinänsä tulee tasaisempi ja sintrausuunin kapasiteetti kasvaa.

• · * « T : Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa ' 20 kuvio 1 esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa sivukuvantona, <11 t . .·. kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa suunnasta A-A.

« * · « · ·

Ml ♦ · *

I I I

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti sintrattava pellettipatja 1 on asetettu sintrausnauhalle : 2 ja se liikkuu sintrausnauhan 2 mukana suuntaan 3. Sintrausnauha 2 on tuettu • ·« v : 25 tukirakenteilla 4 sintrausnauhassa olevien rei’itysten 5 välistä. Kaasujen johtami- * seksi yhteestä 6 pellettipatjaan 1 sintrausnauhan 2 yläpuolelle on asennettu • · olennaisesti kaasun virtaussuunnassa poikkileikkaukseltaan laajeneva virtausoh-jäin 7. Kaasuyhde 6 on liitetty olennaisen keskeisesti virtausohjaimeen 7 vir-; tausohjaimen syöttöaukon 8 kautta niin, että yhteestä 6 virtausohjaimeen 7 30 virtaava kaasu virtaa olennaisen pystysuuntaisesti. Virtausohjain 7 on kaasun virtaussuuntaan nähden poikkipinta-alaltaan laajeneva niin, että virtausohjain 7 5 102321 ulottuu lähellä pellettipatjan 1 pintaa olennaisesti yli sintrausnauhan 2 nauhan liikkumissuuntaan nähden poikittaissuunnassa. Näin virtausohjaimen 7 poistoau-kon 9 kautta kulkeva kaasu jakaantuu myös koko sintrausnauhan 2 leveydelle ja siten myös koko pellettipatjaan 1.

5

Sintrausnauhan 2 alapuolelle olennaisesti virtausohjaimen 7 kanssa samalle kohtaa on asennettu pellettipatjan 1 läpi kulkevien kaasujen keräämiselin 10, joka koostuu olennaisesti sintrausnauhan läpimenevän kaasun virtausaukkoina toimivien rei’itysten 5 kohdalle sijoitetuista suppiloelementeistä 11. Suppiloele-10 mentteihin 11 on liitetty pyrometri 12, joka mittaa olennaisen jatkuvasti sintrausnauhan 2 lämpötilaa. Suppiloelementteihin 11 on lisäksi niiden alaosaan asennettu säätöelin 13, joka toimii olennaisen tarkasti asemoituvalla paineilmasylinterillä 15. Edelleen suppiloelementteihin 11 on niiden seinämään asennettu säätöelin 14, jonka toimintaa ohjaa paineilmasylinteri 16.

15

Suppiloelementin 11 alaosassa olevaa säätöelintä 13 käytetään estämään kaasun virtaus osittain tai kokonaan pellettipatjan 1 läpi, mikäli pyrometrin 12 mittaama ; sintrausnauhan 2 lämpötila ylittää säädetyn lämpötila-arvon. Tällöin säätöelin 13 \ on kiinniasennossa, ja vastaavan suppiloelementin 11 läpi ei kaasu pääse 20 virtaamaan. Näin myös kaasujen vaikutus sintrausnauhan 2 lämpötilaan vähenee . .·. kaasujen virratessa toisten suppiloelementtien 11 kautta. Mikäli säätöelimen 13

< » I

Ml /:*. sulkemisesta huolimatta sintrausnauhan 2 lämpötila ylittää olennaisesti sallitun lämpötila-arvon, avataan tällöin ns. hätäjäähdytyksessä suppiloelementin 11 : seinämässä oleva säätöelin 14, jolloin suppiloelementin 11 ulkopuolelta pääsee :V: 25 jäähdytyskaasua jäähdyttämään sintrausnauhaa 2.

« · • · · f M • ·

Claims (9)

1. Laite kaasun johtamiseksi olennaisesti jatkuvaan liikkeeseen saatetun sintrat-tavan materiaalin (1) läpi erityisesti, kun kaasua käytetään materiaalin sintrauk-5 seen, jossa laitteessa on ohjauselin (7) kaasun johtamiseksi olennaisen lähelle sintrattavaa materiaalia (1) ja kaasujen keräämiselin (10) sintrattavan materiaalin läpi kulkemaan saatetun kaasun keräämiseksi, tunnettu siitä, että kaasun ohjauselimessä (7) kaasun syöttöaukko (8) on sijoitettu keskeisesti sintrattavaan materiaaliin (1) nähden ja kaasun poistoaukko (9) ulottuu sintrattavan materiaalin 10 liikkumissuuntaan nähden poikitttaissuunnassa yli olennaisesti koko sintrattavan materiaalin, ja että kaasun keräämiselin (10) koostuu suppiloelementeistä (11), jotka on asennettu olennaisesti sintrattavan materiaalin liikuttamiselimeen muodostettujen kaasun virtausaukkojen (5) kohdalle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasun ohjauseli messä (7) on kaasun syöttöaukko (8) sijoitettu keskeisesti sintrattavaan materiaaliin (1) nähden kaasun syöttämiseksi olennaisesti kohtisuoraan sintrattavaan I i ; ;' materiaaliin nähden. f * I 4 · » t * /,. *t 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauselimen (7) .'X poikkipinta-ala on kaasun virtaussuuntaan nähden laajeneva niin, että kaasujen i · 4 *♦· . poistoaukon (9) kohdalla ohjauselin (7) ulottuu sintrattavan materiaalin (1) « liikkumissuuntaan nähden poikittaissuunnassa olennaisesti koko sintrattavan j fr materiaalin yli. ··· * « « : 25 t

/·,· 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että • ♦ kaasun keräämiselimen suppiloelementtiin (11) on asennettu kaasuvirtauksen säätöelin (13). 102321 7

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasun keräämiselimen suppiloelementtiin (11) on asennettu elin (14) jäähdytys-kaasun johtamiseksi suppiloelementtiin (11).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen elin, tunnettu siitä, että elin (13,14) on saatettavissa liikkumaan pneumaattisesti.

6 102321 PATE NTTI VAATI M U KSET

7. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen elin, tunnettu siitä, että elin (13,14) on saatettavissa liikkumaan hydraulisesti. 10

8. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen elin, tunnettu siitä, että elin (13,14) on saatettavissa liikkumaan sähköisesti.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että 15 kaasun keräämiselimen suppiloelementtien (11) lukumäärä on ainakin sintrattavan materiaalin liikuttamiselimen (2) pitkittäissuunnassa olevien virtausaukkorivien (5) suuruinen. «« · · • · • · · • · · • · • · · • · · • I · · • · · • · « M· « « 1 • · 1 • · · • · » » » » • · · • * « 1 · • · · 8 102321