DE1583474A1

DE1583474A1 - Burning machine

Info

Publication number: DE1583474A1
Application number: DE19671583474
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Hess; Dipl-Ing Horst Seidel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1967-10-21
Filing date: 1967-10-21
Publication date: 1970-08-20

Description

B r e n n m a s c h i n e Die Erfindung betrifft eine Brennmaschine mit auf ringförmiger Laufbahn bewegter Röstfläche. Burning machine The invention relates to an internal combustion machine with a roasting surface moving on an annular raceway.

Zahlreiche verfahrenstechnische Prozesse zur thermischen Behandlung von Feststoffen wie beispielsweise Trocknen'Vorwärmen, Kalzinieren, Sintern, Pelletieren usw. führt man in bekannter Weise in den meisten Fällen auf Bandsinterapparaten durch, die im we-' sentlichen aus einem Stahlgerüst bestehen, in welchem eine Anzahl von Rostwagen" die einen Wanderrost als endloses Band bilden, mit Hilfe von Hub- und Senkrädern über Laufschienen geführt werden. Der Bandsinterapparat besitzt jedoch den Nachteil, daß die Röstfläche nur zu etwa Q-0 j zur Sinterung ausgenutzt wird, während 60 % der Röstfläche leerlaufen.Numerous procedural processes for thermal treatment of solids such as drying, preheating, calcining, sintering, pelletizing etc. are carried out in a known manner in most cases on band sintering apparatus by, which essentially consist of a steel frame in which a number of grate wagons "which form a traveling grate as an endless belt, with the help of lifting and countersinking wheels are guided over rails. However, the tape sintering apparatus has the disadvantage that only about Q-0 j of the roasting surface is used for sintering, while 60% of the roasting area is empty.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß die Bandsinterapparate mit zunehmender Länge und Breite und der damit verbundenen erhöhten Bandgeschwindigkeit einem steigenden Verschleiß unterliegen, durch den eine wirtschaftliche Betriebsweise stark beeinflußt wird. So muß". beispielsweise ein Bandsinterapparat mit einer effektiven Saugfläche von 500 m2 und einer Rostwagenbreite von 5 m mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min betrieben werden, wenn Erze verarbeitet werden aollen,die beispielsweise. eine Sinterzeit von 10 Minuten erreichen. Bei derartig hohen Bandgeschwindigkeiten ist der auftretende Verschleiß erheblich. Diese Nachteile werden durch Verwendung runder Sintermaschinen vermieden, bei denen eine ringförmige Röstfläche auf-horizontal und konzentrisch angeordneten Laufschienen bewegt wird. Dabei können für die thermische Behandlung der Feststoffe etwa 80 -85 j der Gesamtröstfläche ausgenutzt werden.Another disadvantage arises from the fact that the belt sintering apparatus with increasing length and width and the associated increased belt speed are subject to increasing wear, through which an economical mode of operation is strongly influenced. For example, a belt sintering apparatus with an effective Suction area of 500 m2 and a grate carriage width of 5 m at one speed operated at 10 m / min when ores are processed, the for example. achieve a sintering time of 10 minutes. At such high belt speeds the wear that occurs is considerable. These disadvantages are alleviated by using Avoided round sintering machines in which an annular roasting surface is on-horizontal and concentrically arranged running rails is moved. It can be used for the thermal Treatment of the solids approximately 80-85 j of the total roasting area can be used.

Die Entleerung. der Röstfläche der runden Sintermaschine erfolgt nach dem DBP 864 323 in der Weise, daß die Roststäbe nach außen und innen schwenkbar gestaltet und an einer Austragstelle mit Hilfe von Kurvenschienen gekippt werden können.The emptying. the roasting surface of the round sintering machine takes place after the DBP 864 323 in such a way that the grate bars can be pivoted outwards and inwards designed and tilted at a discharge point with the help of curved rails can.

Die runden Sintermaschinen sind jedoch bisher nur in beschränktem Umfang und für spezielle Zwecke eingesetzt worden, da die infolge der Wärmeeinflüsse auftretenden@beträchtlichen Wärmeausdehnungen und Wärmespannungen nur ungenügend beherrscht werden können.However, the round sintering machines are so far only limited Scope and has been used for special purposes, as the result of the effects of heat The @ considerable thermal expansions and thermal stresses that occur are insufficient can be mastered.

In den DRP 708 804, DBP 894 229 und 1 009 814.wird daher vorgeschlagen, daß die Sintermaschine die Form eines sich um eine geneigte, feststehende Achse drehenden KegelstumlAs besitzt, wobei die Roststäbe der Röstfläche,Waals wassergekühlte Röhrchen ausgebilde%srIN mit ihren offenen äußeren Enden mit einer Was- serzufuhrkammer@und den inneren offenen Enden mit einer Wasserableitungskammer verbunden sind.In DRP 708 804, DBP 894 229 and 1 009 814 it is therefore proposed that the sintering machine has the shape of a cone rotating about an inclined, fixed axis, with the grate bars of the roasting area, Waals water-cooled tubes formed% srIN with their open outer ends with a water serzufuhrkammer @ and the inner open ends are connected to a water drainage chamber.

In neuerer Zeit ist durch einen Prospekt der Firma IVIcKee 8c Company, Cleveland, USA bekannt geworden, bei einer runden Sintermaschine mit horizontal angeordneter Röstfläche die Rostwagenachsen sowie die Rostwagenseitenwände mit Wasser zu kühlen.More recently, a prospectus from IVIcKee 8c Company, Cleveland, USA became known for a round sintering machine with horizontal arranged roasting surface, the grate wagon axles and the grate wagon side walls with water to cool.

Wassergekühlte Sintermaschinen haben jedoch so bedeutende Nachteile, daß sie für eine wirtschaftliche Verarbeitung von großen Mengen, beispielsweise feinkörnigen Eisenerzen nicht in Betracht gezogen werden können, da der große Kühlwasserbedarf, die Kühlwasserförderung,-die Kühlwasserzu- und -ableitung, die Kühlwasseraufbereitung und Kühlwasserrückkühlung hohe Kosten verursachen, so daß die Hüttenindustrie an derartigen Sintermaschinen nicht interessiert sein kann.However, water-cooled sintering machines have such significant disadvantages that they are suitable for economical processing of large quantities, for example fine-grained iron ores cannot be considered, since the large cooling water requirement, the cooling water supply, the cooling water supply and drainage, the cooling water treatment and cooling water re-cooling cause high costs, so that the metallurgical industry to such sintering machines may not be interested.

Ferner kann eine einwandfreie Dichtung zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil der Wasserkühlvorrichtung nicht erzielt werden. Ein weiterer Nachteil ergibt @, auch dadurch, daß bei wassergekühlten runden Maschinen der Brennstoffverbrauch, z. B. beim Pelletbrennen, im Vergleich zu nichtwassergekühlten Maschinen höher liegt.Furthermore, a proper seal between the fixed and the moving part of the water cooling device cannot be achieved. Another Disadvantage results from @, also due to the fact that in water-cooled round machines the fuel consumption, z. B. when burning pellets, compared to non-water-cooled machines.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine ringförmige Brennmaschine zu entwickeln, bei der die auftretenden Wärmeausdehnungen ohne Verwendung von Wasserkühlvorrichtungen beherrscht werden können.The invention is now based on the object of avoiding these disadvantages and to develop an annular internal combustion engine of the occurring Thermal expansion can be mastered without the use of water cooling devices can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Laufbahn und Röstfläche einer runden Brennmaschine in der 'leise zum Mittelpunkt der Brennmaschine geneigt werden, daß sie die Häntel-Fläche eines senkrecht angeordneten, sich nach unten verjüngenden Hohlkegelstumpüs bilden.This object is achieved in that career and Roasting surface of a round burning machine in the 'quietly to the center of the burning machine be inclined so that they follow the Häntel-face of a vertically arranged one Form tapering hollow truncated cones at the bottom.

Dabei wird die Neigung der Laufbahn und der Röstfläche so ausgelegt, daß sie einerseits kleiner als der Böschungswinkel der zu behandelnden Schüttgutmischung ist, damit eine zur Röstfläche parallele Sinterschicht erzielt wird, und daß die Neigung andererseits größer ist als der zwischen den Stoßflächen der einzelnen Rosttragen, aus denen die Röstfläche besteht, gebildete Reibungswinkel, damit eine selbsttätige und kraftschlüssige Einstellung der Rostwagen bei 'ilärmeausdehnung in Quer- und Langsrichtung möglich ist.The incline of the running track and the roasting surface is designed in such a way that that they are on the one hand smaller than the angle of repose of the bulk material mixture to be treated is, so that a sintered layer parallel to the roasting surface is achieved, and that the On the other hand, the inclination is greater than that between the joint surfaces of the individual grate supports, from which the roasting surface consists, formed friction angles, thus an automatic and frictional adjustment of the grate carriages in the event of thermal expansion in transverse and lateral directions Longitudinal direction is possible.

Entsprechend dem Böschungswinkel der zu behandelnden Schüttgutmischung, der üblicherweise 10 - ¢0° vorzugsweise 15 - 25o beträgt, und dem an den Stoßflächen der Rostwagen entstehende Reibungswinkel von 10 - 12o, beträgt der Neigungswinkel der Laufbahn und der Röstfläche gegenüber der Horizontalen 10 - ¢00 vorzugsweise 15 - 2-50. Die die Röstfläche bildenden Rostwagen können entweder als Kreisringsegment oder als Polygon ausgebildet werden. Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß an der Außenseite jedes Rostwagens eine an der äußeren Lauf-" schiene geführte Zeitrolle oder ein Spurkranz angebracht ist, die eine einwandfreie Führung der Rostwagen im kalten Zustand gewährleisten, wenn kein Kraftschluß zwischen den Stoßflächen der aneinanderliegenden Rostwagen bestehen sollte. . Beim. Betrieb der erfindungsgemäßen Brennmaschine stellen sich die Rostwagen entsprechend ihrer Wärmeausdehnung in Quer- und längsrichtung selbsttätig auf den durch die Wärmeausdehnung vergrößerten Röstflächendurchmesser ein, indem sich die Rostwagen auf der Laufbahn der Sintermaschine nach außen schieben, ohne daß dabei Spannungen an den Laufschienen oder den Rostwagen auftreten. Die Leitrollen oder Spurkränze lösen sich bei entsprechender Wärmeausdehnung von der äußeren Laufschiene, wobei die Führung der Rostwagen durch Kraftschluß zwischen den mit ihren Stoßflächen dicht aneinanderliegenden Rostwagen selbst übernommen wird.According to the angle of repose of the bulk material mixture to be treated, which is usually 10 - ¢ 0 °, preferably 15 - 25o, and that on the abutment surfaces the angle of friction of 10 - 12o resulting from the grate carriage is the angle of inclination of the raceway and the roasting surface relative to the horizontal 10 - ¢ 00 preferably 15 - 2-50. The grate carriages forming the roasting surface can either be used as a circular ring segment or be designed as a polygon. A special design the invention is that on the outside of each grate carriage one to the outer running "rail guided time roller or a flange is attached to the ensure proper guidance of the grate trolleys when cold, if none There is a frictional connection between the abutment surfaces of the grate carriages resting against one another should. . At the. Operation of the internal combustion engine according to the invention is provided by the grate car according to their thermal expansion in the transverse and longitudinal direction automatically on the due to the thermal expansion, a roasting surface diameter increased by the Push the grate carriage outwards on the track of the sintering machine without doing so Tensions occur on the running rails or the grate carriage. The guide rollers or Wheel flanges detach from the outer running rail when there is a corresponding thermal expansion, the guidance of the grate carriage by frictional connection between the with their abutment surfaces close together grate wagons is taken over.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher und beispielhaft beschrieben: - Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf einen schematisch dargestellten Aufsschnitt der Brennmaschine; Figur 2, zeigt einen Vertikalschnitt durch die Brennmaschine. Die Brennmaschine besteht aus 24 Rostwagen 1, die mit Hilfe der Laufrollen 2 auf einer um 18o gegenüber der Horizontalen 'geneigten Laufbahn 3 mit den Laufschienen 4 geführt werden. Die Rostwagen haben eine Breite von 4 m und eine mittlere Länge von 5'm, wodurch sich eine mittlere Kreisbahnlänge von etwa 120 m ergibt. Der mittlere Kreisbahndurchmesser beträgt 38,2 m. Bei einer Temperaturerhöhung von beispielsweise 300°C dehnt sich die mittlere Kreisbahnlänge bei einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 13 ' 10 6 °C 1 für Stahl um 470 mm aus, d. h. die Länge der Kreisbahn wächst auf 120,47 m. Dementsprechend nimmt der Kreisbahndurchmesser auf 38,35 m zu, was einem Durchmesserzuwachs von 150 mm gegenüber dem im kalten Zustand entspricht. Die Ausdehnung der Breite der Rostwagen beträgt ca. 20 mm.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail and by way of example below: FIG. 1 shows a top view on a schematically illustrated cut-out of the internal combustion engine; Figure 2 shows a vertical section through the internal combustion engine. The burning machine consists of 24 grate trolleys 1, which with the help of the rollers 2 on one at 18o opposite the horizontal 'inclined track 3 with the rails 4 are guided. the Grate wagons have a width of 4 m and an average length of 5 m, which means that results in an average circular path length of about 120 m. The mean circular orbit diameter is 38.2 m. With a temperature increase of, for example 300 ° C, it expands the mean circular path length with a coefficient of thermal expansion of 13 '10 6 ° C 1 for steel by 470 mm, i.e. H. the length of the circular path increases to 120.47 m. Correspondingly, the circular orbit diameter increases to 38.35 m, which is an increase in diameter of 150 mm compared to that in the cold state. The expansion of the width the grate trolley is approx. 20 mm.

Die mit der-Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Bunker-, Mich- und Beschickungseinrichtungen je nach den Betriebserfordernissen an jeder Stelle des Umfangs der runden Sinterröstmaschine angeordnet werden können.The advantages achieved with the invention are in particular that the bunker, milk and charging devices depending on the operating requirements can be arranged at any point on the circumference of the round sinter roasting machine.

Andererseits besteht die Möglichkeit, die Bunker-, Misch- und Beschickungseinrichtungen so-wie die Kühlvorrichtungen in vorteilhafter Weise in der inneren Öffnung der runden Brennmaschine unterzubringen, so daß eine kompakte Bauweise entsteht, die einen ausgesprochen wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht. Die Tragkonstruktion der runden Brennmaschine wird, im Gegensatz zu den be-_kannten Bandsinterapparaten, unmittelbar auf .dem Hüttenflur aufgestellt, wobei nur ein kleiner Ausschnitt der Brennmaschine, nämlich der Steuezz-iand, die Meß einrichtungen, die elektrischen Einrichtungen, die E_Tannschaftsräume und dergleichen, mit@einem festen Gebäude überdacht werden braucht: Der weitaus größte Teil der Brennmaschine kann je nach den Witterungsverhältnissen des Aufstellungsortes ohne Überdachung bleiben oder lediglich mit einem Regenschutz versehen werden.On the other hand, there is the possibility of using the bunker, mixing and charging devices as well as the cooling devices in an advantageous manner in the inner opening of the round To accommodate internal combustion engine, so that a compact design is created, the one enables extremely economical operation. The supporting structure of the round In contrast to the well-known belt sintering machines, the internal combustion engine is immediate placed on the hut corridor, with only a small excerpt the internal combustion engine, namely the Steuezz-iand, the measuring devices, the electrical ones Facilities, the team rooms and the like, with @ a permanent building needs to be reconsidered: The vast majority of the internal combustion engine can, depending on the the weather conditions of the place of installation remain without a roof or can only be provided with a rain cover.

Die erfindungsgemäße Brennmaschine bietet ferner den bedeutenden Vorteil, daß die Wärmeausdehnungen und Wärmespannungen ohne besondere und aufwendige Kühlvorrichtungen beherrscht werden können.The internal combustion engine according to the invention also offers the significant advantage that the thermal expansions and thermal stresses without special and expensive cooling devices can be mastered.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Internal combustion engine with roasting surface moving on an annular raceway, characterized in that the raceway and roasting surface are inclined to the center of the internal combustion engine so that they form the outer surface of a vertically arranged, downwardly tapering hollow cone. z. Internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the running track and roasting surface have an incline of 10 - 40o, preferably 15 - 25o. 3. Internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in that the roasting surface consists of a larger number of grate carriages. 4. Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the grate carriages have the shape of a circular ring segment or a polygon. 5. Internal combustion engine according to claims 3 and 4, characterized in that each grate carriage is equipped on its outside @ with a guide roller or a flange.