DE3032844C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erwärmung oder Wärmebehandlung eines Materialbettes, das von einem perforierten Förderband getragen wird, wobei sich das Obertrum durch mindestens eine Erwärmungs- oder Wärmebehandlungszone erstreckt, in welcher Erwärmungs- oder Wärmebehandlungsgas durch das Obertrum und das auf diesem geförderte Bett sowie durch eine wahlweise weitere Schicht aus gasdurch­ lässigem Material hindurchgeführt wird, das zwischen dem Förderband und dem Bett angeordnet ist.

In Anlagen der genannten Art, wenn schwere Betten aus stückigem Material auf hohe Temperaturen erwärmt werden sollen, beispielsweise beim Sintern von Pellets aus Erzkonzentrat, werden schwere und komplizierte Fördererkonstruktionen verwendet mit im wesentlichen selbsttragenden Einheiten, beispiels­ weise Rostschlitten, wobei in der Praxis das Gewicht des beweglichen Fördererteils mindestens in der gleichen Größenordnung liegt wie das des auf diesem geförderten Materials, und die Kosten der Anlage pro Materialmenge, die pro Zeiteinheit erwärmt bzw. wärmebehandelt werden kann, sehr hoch sind.

Erwärmungs- oder Wärmebehandlungsanlagen mit Förderern in Form von endlosen perforierten Bändern mit relativ geringem Gewicht sind bereits ebenfalls bekannt. Bisher bekannte Förderbandkonstruktionen können jedoch nur eingesetzt werden, wenn die Erwärmung auf sehr niedrige Temperaturen erfolgen soll, beispielsweise Temperaturen bis zu 300°C, wie in Trocknungsanlagen, wobei Material, welches Staub mit abrasiven Eigen­ schaften erzeugt, nicht behandelt werden kann, wenn bekannte perforierte Bandkonstruktionen mit zugeord­ neten Stützeinrichtungen verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und vorteilhaften Einrichtung, in der die oben genannten Nachteile völlig oder zumindest weitest­ gehend vermieden werden.

Diese Aufgabe soll mit einer Anlage der eingangs genannten Art gelöst werden, bei der das Förderband eine Vielzahl von längsparallelen, nicht perforier­ ten Bandbereichen aufweist, zwischen denen perfo­ rierte Bereiche vorgesehen sind, wobei das Obertrum entlang seiner gesamten materialtragenden Länge unterhalb der nicht perforierten Bandbereiche durch Lager, die völlig von diesen Bandbereichen bedeckt sind, gleitend abgestützt ist.

Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, daß eine große tragende Fläche für das Obertrum erreicht wird, während auf sehr einfache Weise vermieden wird, daß abrasiver Staub zwischen die Bandbereiche und die gegen diese Bandbereiche anliegenden Trag­ einrichtungen eindringt.

Zweckmäßig sind die zum Abstützen der nicht perfo­ rierten Bandbereiche dienenden Lager als Druck- Fluidlager ausgebildet, vorzugsweise als Gaspolster­ lager, wobei es möglich ist, dem fluiden Medium ein Strömungsbild zu geben, um den abrasiven Staub aus den Stützbereichen wegzuspülen.

Die in dem Förderband vorgesehenen Perforationen sind als Langlöcher ausgebildet, die sich vorzugsweise quer zur Förderrichtung erstrecken, wodurch Diffe­ renzen in der Längsausdehnung der perforierten Bereiche und der nicht perforierten Bandabschnitte in Längsrichtung des Förderbandes durch spontane Breitenänderungen der Langlöcher ausgeglichen werden können, so daß Ausbauchungen oder andere Defor­ mationen der nicht perforierten Bandteile zumindest weitgehend vermieden werden, während eine Ausdehnung des Obertrums in seiner Querrichtung möglich ist, damit das Band in seinen perforierten Bereichen zwischen den abgestützten nicht perforier­ ten Bereichen um einen bestimmten Betrag durchhängen kann.

Bei einer besonders einfachen und daher bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Förderer ein einzelnes endloses Metallband auf, das in den Bereichen zwischen den nicht perforierten Bandteilen mit Reihen von versetzt zueinander angeordneten Langlöchern versehen ist, die sich in Querrichtung des Förderbandes erstrecken, wobei die Länge der Löcher in jeder Reihe und die gegenseitigen Abstände der Langlöcher in dieser Reihe sowie der Abstand zwischen den Langlöchern in benachbarten Reihen so ausgelegt sind, daß die perforierten Bereiche des Bandes in Längsrichtung federnd sind, um unterschiedliche Längsausdehnungen der perforierten Bereiche und der nicht perforierten abge­ stützten Bandteile zu kompensieren.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen diese Bandteile eine Vielzahl von getrennten endlosen Bändern auf, die parallel laufend angeordnet sind, wobei diese Bänder Halterungen aufweisen, die längs der Bänder für eine Vielzahl von Schienen angeordnet sind, die sich quer zur Längsrichtung der Bänder erstrecken, wobei die Perforationen durch den Zwischenraum zwischen benachbarten Schienen gebildet sind. Diese Anordnung erleichtert die Her­ stellung des Förderers und ermöglicht ein leichtes Auswechseln von verschlissenen Fördererteilen. Bei dieser Konstruktion kann die thermische Expansion des Förderers in seiner Querrichtung leicht kompensiert werden, indem die Schienen so angeordnet werden, daß sie relativ zu den Halterungen in Querrichtung des Förderers verschiebbar sind, wobei jedes der Bänder in seitlicher Richtung individuell geführt ist.

Wenn die Erwärmungs- oder Wärmebehandlungsanlage mehrere Erwärmungs- oder Wärmebehandlungszonen aufweist, die über die Länge der Anlage verteilt sind, wobei die Strömungsrich­ tung des Heiz- oder Wärmebehandlungsgases und/oder die Strö­ mungsmenge dieses Gases in den einzelnen Zonen unterschiedlich ist, wie es normalerweise in Band-Sinter-Anlagen der Fall ist, wird der obere Fördererteil mit unterschiedlichen Gewichten belastet. Wenn Gaspolster-Lager benutzt werden, kann die kor­ rekte Tragkraft für den Fördererteil in den verschiedenen Zonen leicht dadurch erhalten werden, und zwar zum Abstützen der nicht perforierten Bandteile, daß Gaspolster-Lager mit indi­ viduell einstellbaren Gaspolster-Drücken angeordnet werden, wobei die Gaspolster-Lager getrennt voneinander in dem Rand­ bereich zwischen diesen Zonen angeordnet sind.

Eine Anzahl von beispielsweisen Ausführungsformen der Erfindung wird nunmehr im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Band-Sinter- Anlage mit einer Anordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht der Anlage entlang der Linie II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines oberen Teils eines der Kastenträger, mit dem der obere Fördererteil über Gas­ polster abgestützt ist.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des Förderbandes, das in der Anlage gemäß Fig. 1 bis 3 verwendet wird.

Fig. 5 ist eine Teilquerschnittsansicht eines anderen band­ ähnlichen Förderers, der in Verbindung mit der Anordnung ge­ mäß der Erfindung benutzt werden kann.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des Förderers ge­ mäß Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Förderers entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Pellet-Sinter-Anlage ist mit einem beweglichen Rost 10 versehen, der gegenüber der umgeben­ den Atmosphäre abgeschirmt und durch den oberen horizontalen Teil eines endlosen, gasdurchlässigen Bandes 11 gebildet ist, das um Treibrollen 12 geführt ist. Dem Eingangsteil des Rostes 12 wird eine Herdschicht 13 aus heißen, halbfesten Pellets aus einem Bunker 14 und eine obere Lage 15 aus agglomeriertem Material in Form von feuchten, grünen Pellets zugeführt, die in der Anlage gebrannt bzw. gesintert werden, wobei die grünen Pellets mit Hilfe eines För­ derers 16 zu dem Rost 12 transportiert werden. Der Rost transpor­ tiert das aus den beiden Schichten von Pellets gebildete Bett durch Vortrocknungs- und Endtrocknungszonen 17, 18, Vorheiz- und Endheizzonen 19, 20 und Vorkühl- und Endkühlzonen 21, 22. Die grünen Pellets werden in der Vortrocknungszone 17 vorgetrocknet und das Pelletbett wird in der Kühlzone 21 gekühlt mit Hilfe eines Gases, das nach oben durch den Rost 10 und das Pelletbett hindurchgelangt, während das Bett in den Vorheiz- und Endheizzonen 19, 20 zum Brennen der getrockneten Pellets mit Hilfe eines Gases vor- bzw. endbeheizt wird, das von oben nach unten durch das Pellet­ bett und den Rost hindurchströmt. Auch in der Endkühlzone 22 wird ein Gas verwendet, das von oben nach unten durch den Rost und das Pelletbett strömt. Das Endkühlgas besteht aus kalter Luft, die durch eine Leitung 23 in eine Druckkammer 24 geführt wird, die oberhalb des Rostes 10 nahe dessen Abgangsende ange­ ordnet ist. Seitlich von dem Rost bzw. unterhalb des Rostes ist gegenüber von der Druckkammer 24 eine Sammelkammer 25 zur Aufnahme der Luft angeordnet, die in dem Endkühlstadium ver­ wendet wird. Die erwärmte, jedoch im wesentlichen relativ saubere Luft aus der Endkühlzone wird über eine Leitung 26 und einen Ventilator 27 abgeführt.

Das Vorkühlgas, beispielsweise im wesentlichen kalte Luft, wird über eine Leitung 27 und einen Ventilator 29 einer Druck­ kammer 30 zugeführt, die unterhalb des Rostes 10 angeordnet ist, wobei das Gas aus dieser Kammer nach oben durch den Rost und das Bett hindurch in eine Sammelkammer 31 gelangt. Der größere Teil der Luft, der zu Vorkühlzwecken verwendet worden ist, strömt aus der Sammelkammer durch eine Hauptleitung 32 und Zweigleitungen 33 bis 35 zu der Endtrocknungszone 18 und zu den Vorheiz- und Endheizzonen 19, 20, wo sie als Trocknungs­ luft und als Sekundär-Verbrennungsluft für Brenner 36 verwendet wird, die oberhalb des Pelletbettes angeordnet sind und heiße Verbrennungsgase für die Vorheiz- und Endheizstufen erzeugen. Die Endtrocknungszone 18 und die Vorheiz- und Endheizzonen 19, 20 sind oberhalb des Rostes voneinander und gegen die Vor­ trocknungs- und Vorkühlungszonen 18, 21 mit Hilfe von herab­ hängenden Wänden getrennt. Unterhalb des Rostes 10 ist eine Saugkammer 37 angeordnet, in der die Gase aus den Zonen 18, 19 und 20 nach dem Durchtritt durch den Rost und das Bett ge­ sammelt werden. Die Saugkammer 37 ist über eine Leitung 38 mit der Saugseite eines Ventilators verbunden, der das ge­ sammelte Gas zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gasreinigungsanlage fördert. Überschüssiges Gas der Kammer 31 wird über eine Leitung 40 abgezogen.

Das Vortrocknen der Pellets wird mit atmosphärischer Luft er­ reicht, die über eine Leitung 41 und einen Ventilator 42 in eine Druckkammer 43 gefördert wird, die unterhalb des Rostes 10 angeordnet sind. Die Luft strömt aus der Kammer 43 durch den Rost 10, wobei diese Luft den Rost kühlt und dann durch das heiße Herdmaterial erwärmt wird. Die erwärmte Luft strömt dann weiter nach oben durch das Bett, wobei die feuchten Pellets der Schicht 15 vorgetrocknet werden. Die Vortrocknungs­ luft wird in einer Saugkammer 44 gesammelt und wird aus dieser über eine Leitung 45 beispielsweise zu einem Kamin gefördert. Alternativ kann zumindest ein Teil der Endkühlluft zu Vor­ trocknungszwecken verwendet werden.

Am Abgangsende des Rostes 10 ist eine Trenneinrichtung 46 an­ geordnet. In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiel weist diese die Form einer Schneide auf, die sich quer zu dem Rost erstreckt und in bezug auf die Oberfläche des Rostes so angeordnet ist, daß sie das Bett in eine Lage 47, die nur gesinterte Pellets aus der Pelletschicht 15, und eine Lage 48 trennt, die im wesentlichen nur Material aus der Herdschicht 13 enthält. Die Lagen 47 und 48 werden jeweils zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Förderer geführt, mit dem sie zu einem Pellet-Lagerplatz bzw., während sie noch warm sind, zurück zu dem Bunker 14 transportiert, um als Herd­ schichtmaterial verwendet zu werden.

Wie im einzelnen aus Fig. 2 bis 4 hervorgeht, weist der För­ derer 11 ein relativ dünnes endloses Band auf, welches aus Stahl hergestellt sein kann. Das Band 11 weist eine Vielzahl von gegenseitig benachbarten endlosen nicht perforierten Bandbe­ reichen 49, 50 auf, die über Abstützeinrichtungen 51, 52 ange­ ordnet sind und durch perforierte endlose Regionen oder Be­ reiche 53 voneinander getrennt sind. Die Abstützeinrichtungen sind mit Gaspolster-Lagern in Form von Kastenträgern versehen, die an ihrer Oberseite Auslaßöffnungen 54 für Luft oder anderes Gas aufweisen. Jeder Kastenträger 51 oder 52 ist entlang seiner Länge mit Hilfe von quer verlaufenden, den Kastenträger 51 bzw. 52 tragenden Träger 55 (Fig. 1) unterteilt, um eine Vielzahl von Gaspolster-Lagern in Längsrichtung des Rostes 12 hinterein­ ander anzuordnen, wobei Gruppen von gegenseitig benachbarten Gaspolster-Lagern mit Einrichtungen zur individuellen Erzeugung des Gaspolster-Drucks vorgesehen sind. In der veranschaulichten Ausführungsform werden die Kastenträger 51, 52 in jeder Gruppe von Gaspolster-Lagern über gesonderte Gaszuführungsleitungen 56, 57 gespeist, wobei, wie in Fig. 2 dargestellt, Ventilein­ richtungen vorgesehen sind, mit denen der Gaspolster-Druck für jede Gruppe von Gaspolster-Lagern eingestellt werden kann.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 hervorgeht, weist der nicht perforier­ te Bandbereich 49, der neben dem Rost 10 angeordnet ist, eine be­ trächtlich größere Breite auf als die übrigen nicht perforier­ ten Bandbereiche 50. Die Bandbereiche 49 sind in seitlich vorspringen­ den Gehäusekonstruktionen entlang den Seiten der Sinteranlage angeordnet. Entlang jeder Seite des Bandes 11 ist ein sich in Längsrichtung des Bandes erstreckender Wulst 59 angeordnet, der durch ein aufgeklebtes Profil aus elastomeren Material ge­ bildet ist, welches ein Halteelement für die Herdlage 13 bil­ det und in kontrollierbarer Weise gekühlt werden kann, wie durch die Leitung 60 und das Ventil 61 in Fig. 2 angezeigt. Von der oberen Wand 62 der Gehäusekonstruktion erstreckt sich eine in Längsrichtung verlaufende Trennwand 63 nach unten zur oberen Fläche der Herdlage, wobei über eine Leitung 64 und ein Ventil 65 unter Druck stehendes Gas in den Bereich 66 der Gehäusekonstruktion geleitet werden kann, der außerhalb der Wand 63 liegt.

Der obere Teil des Kastenträgers 52 ist in Fig. 3 im Detail dargestellt. Wie zu erkennen ist, ist der Kastenträger an sei­ ner oberen Seite mit einem Kanal 67 oder einer Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Ausnehmungen versehen, in die mindestens eine Gasleitung 54 mündet. Diese obere Seite kann vorteilhafterweise mit einem Material mit guten Gleiteigen­ schaften beschichtet sein, beispielsweise, wie bei 68 ange­ deutet, mit einem wärmebeständigen Kunststoff mit einem ge­ ringen Reibungskoeffizienten.

Fig. 4 zeigt ein Muster von Perforationen, welches vorteilhaft verwendet werden kann, wenn das Förderband 11 die Form eines einfachen endlosen Bandes aus beispielsweise Stahl aufweist. In diesem Falle setzen sich die Perforationen aus Reihen von Langlöchern 69, 70 zusammen, die sich in Querrichtung des Bandes 11 erstrecken, wobei die Langlöcher 70 in einer Reihe die Be­ reiche zwischen den aufeinanderfolgenden Löchern 69 benach­ barter Reihen überlappen. Ferner können die Längen der Löcher 69 oder 70 in jeder Reihe und der Abstand zwischen den Langlöchern sowie der Abstand zwischen den Langlöchern 69, 70 benachbarter Reihen so gebildet werden, daß der perforierte Bereich 53 in Längsrichtung des Bandes 11 leicht federnd ist, und zwar dergestalt, daß unterschiedliche Längenausdehnungen des Bandes 11 in dem Bereich 53 und den flankierenden Bereichen 50 keine Ausbauchung oder Deformation des Bandbereichs 50 erzeugen, sondern stattdessen nur geringe Änderungen in der Breite der Langlöcher 69, 70 verursachen.

Fig. 5 bis 7 veranschaulichen eine vorteilhafte alternative Ausführungsform des Förderers 11, bei welchem die nicht per­ forierten Bandbereiche 49, 50 aus gegenseitig benachbarten end­ losen einzelnen Gurten aus beispielsweise Stahl gebildet sind. Die Bänder 49, 50 sind an ihrer Unterseite mit Paaren von sich in Längsrichtung erstreckenden Führungsleisten 71 versehen, die aus elastischem Material bestehen und so angeordnet sind, daß sie auf einer entsprechenden Seite eines zugehörigen Kastenträgers (51, 52 in Fig. 2) liegen. Die Bänder 49, 50 sind in der in Fig. 7 dargestellten Weise mit Haltern 72 ver­ sehen, die über Zwischenelemente 73 aus einem elastischen, wärmebeständigen Material mit der Bandoberfläche verbunden sind. Beispielsweise können die Bänder 49, 50, wie in Fig. 7 strichpunktiert dargestellt, Schraubbolzen 74 tragen, die durch Punktschweißung befestigt sind und auf die die Elemente 73 und Halter 72 aufgesetzt und dann mit einer Mutter 75 ge­ sichert sind.

Die Halter 72 sind je mit einem Kopf 76 versehen, unter dem Nuten angeordnet sind, die sich quer zu dem Band 59 oder 50 erstrecken und längsverschiebliche, nach innen gerichtete Flansche 77 von Profilschienen 78 aufnehmen, die, im Quer­ schnitt gesehen, eine im wesentlichen halbkreisförmige Ober­ fläche aufweisen. Die Schienen 78 sind in der Weise im Abstand voneinander angeordnet, daß sie in den Bereichen zwischen den Bändern 49, 50 Öffnungen 79 zum Durchgang von Heiz- oder Wärmebehandlungsgas durch den oberen Teil des Förderers 11 freilassen.

Die Erfindung ist in Verbindung mit einer Sinteranlage be­ schrieben worden, da sie in dieser Verbindung besonders wich­ tige Vorteile mit sich bringt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verwendung und auch nicht auf die in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsform beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche modifiziert werden.

Claims (8)

1. Anordnung in einer Anlage zur Erwärmung oder Wärmebehandlung eines Materialbettes, das von einem perforierten Förderband getragen wird, wobei sich das Obertrum durch mindestens eine Erwärmungs- oder Wärmebehandlungszone erstreckt, in welcher Erwärmungs- oder Wärmebehandlungsgas durch das Obertrum und das auf diesem geförderte Bett sowie durch eine wahlweise weitere Schicht aus gasdurchlässigem Material hindurchgeführt wird, das zwischen dem Förderband und dem Bett angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Förderband (11) eine Vielzahl von längsparallelen nicht perforierten Bandbereichen (49, 50) aufweist, zwischen denen perforierte Bereiche (53) vorgesehen sind, wobei das Obertrum (10) entlang seiner gesamten mate­ rialtragenden Länge unterhalb der nicht perfo­ rierten Bandbereiche (49, 50) durch Lager (51, 52, 56, 57, 58), die völlig von diesen Bandberei­ chen (49, 50) bedeckt sind, gleitend abgestützt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager als Fluid-Drucklager ausgebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Druck­ lager als Gaspolsterlager ausgebildet sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen als Langlöcher (69, 70, 79) in Querrichtung zu dem Förderband (11) ausgebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (11) aus einem einzigen, endlosen Metallband, das in dem Bereich (53) zwischen den nicht perforier­ ten Bandbereichen (49, 50) mit Reihen von versetzt zueinander angeordneten Langlöchern (69, 70) versehen ist, wobei die Länge der Löcher (69, 70) in jeder Reihe und die gegenseitigen Abstände zwischen den Langlöchern in dieser Reihe sowie der Abstand zwischen den Langlöchern in benach­ barten Reihen so gewählt sind, daß die gelochten Bereiche des Bandes in Längsrichtung zum Kompen­ sieren unterschiedliche Längsausdehnungen der perforierten Bereiche (53) und der nicht perfo­ rierten abgestützten Bandbereiche (49, 50) fe­ dernd ausgebildet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbereiche (49, 50) eine Vielzahl von getrennten endlosen Bändern aufweisen, die pa­ rallel laufend angeordnet sind, daß die Bänder mit Haltern (72) versehen sind, die entlang der Länge der Bänder zur Halterung von einer Vielzahl von Schienen (78) befestigt sind, die sich quer zur Längsrichtung der Bänder erstrecken, und daß die Perforationen durch die Abstände zwischen benach­ barten Schienen (78) gebildet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (78) relativ zu den Haltern (72) in Querrichtung zu dem Förderband (11) verschieblich sind, wobei jedes der Bänder in seitlicher Richtung einzeln geführt ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die Erwärmungs- oder Wärmebehandlungsanlage mehrere Erwärmungs- oder Wärmebehandlungszonen aufweist, die längs der Anlage angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der nicht perforierten Bandbereiche (49, 50) durch eine Vielzahl von Gaspolsterlagern (51, 52, 56, 57, 58) getragen ist, die zwischen den Zonen 17 bis 22 voneinander getrennt und für jede Zone individuell einstellbar sind.