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Saugsinterverfahren und Vorrichtung für dessen Durchführung Bei den
gewöhnlichen Sinterverfahren wird die Beschickung nach Zusatz von Brennstoff auf
einen Rost gelegt und angezündet, während ein Lüfter Luft vorzugsweise abwärts durch
den Rost hindurchsaugt. Die Beschickung wird schichtweise gebrannt, und das Gas
entweicht mit gleichmäßig steigender Temperatur, wodurch eine bedeutende Wärme verlorengeht.
In der letzten Phase des Brennvorgangs entsteht auch der Nachteil, daß lose Teilchen
von den Gasen mitgerissen werden und Verschleiß in dem Leitungssystem verursachen.
Wegen der kostspieligen wiederholten Zündung neuer Beschickungen ist man darauf
angewiesen, mit ziemlich hohen Sinterschichten und demgemäß mit hohen Saugdrücken
zu arbeiten, was aus mehreren Gründen einen großen Aufwand bedingt. Es ist aber
bekannt, den Nachteil der wiederholten Zündung neuer Beschickungen durch die Verwendung
von zwei aufeinandergestellten Rostpfannen zu vermeiden, die in zyklischer Reihenfolge
gegen neu beschickte Pfannen ausgewechselt werden. Bei abwärts gerichtetem Zug richtet
man sich dabei so ein, daß man, wenn die obere Pfanne abgebrannt ist, diese entfernt
und die untere beiseite stellt, wonach man eine neue Pfanne unten anbringt und die
vorher untere Pfanne daraufstellt. Gleichzeitig mit dem darauffolgenden Fertigbrennen
der letzteren wird die Beschickung in der unteren Pfanne von den Abgasen und der
Strahlwärme dieser darüberliegenden Pfanne erwärmt und dadurch angezündet. Indessen
wird hier der Austausch der Pfannen ziemlich umständlich, und die
Wärmeausnutzung
läßt zu wünschen übrig, indem bei Anwendung von nur zwei aufeinandergestellten Pfannen
die Abgase fortwährend mit ziemlich hoher Temperatur austreten müssen, und man wird
auch nicht die Nachteile der fliegenden Teilchen vermeiden.
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Werden dagegen mehrere Pfannen, also ein ganzer Stapel von beispielsweise
drei bis sechs Pfannen verwendet, kann die Wärme bedeutend besser ausgenutzt werden,
indem die Wärme der Abgase stets zur Erwärmung der Beschickung neu eingesetzter
Pfannen ausgenutzt werden kann, wobei diese zugleich fliegende Teilchen aus den
brennenden Schichten auffängt und gleichzeitig die eintretende Verbrennungsluft
beim Durchtritt durch abgebrannte Pfannen vorgewärmt werden kann. Die Benutzung
mehrerer aufeinandergestellter Ofensektoren ist an sich bei Sinterungsverfahren
bekannt, jedoch nicht in Zusammenhang mit einem Brennen auf Rosten mit abwärts gerichtetem
Zug, sondern in einer Ausführung, bei der die Sektoren konisch nach unten verengt
sind und zusammen einen zusammenhängenden Schacht mit aufwärts gerichtetem Zug bilden,
der zeitweise von oben gefüllt wird und bei dem der unterste Sektor zeitweise entfernt
wird, um entleert und, nach entsprechendem Herabsenken der übrigen Sektoren, oben'
wieder aufgesetzt zu werden. Mit einer solchen Ausführung. wird es aber sehr schwer,
den Austausch der Sektoren überhaupt in befriedigender Weise vorzunehmen.
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Zu erwähnen ist noch, daß es im Zusammenhang mit der. Behandlung fester
Stoffe in einem dreistufigen Verfahren mit Gasen, darunter dem Rösten als erste
Stufe, bekannt ist, einen Stapel-von Röstpfannen mit abwärts gerichtetem Zug beim
Reduzieren zu benutzen, wobei der Stapel auf einem Bodenkasten aufliegt, und zeitweise
jeweils eine Pfanne auszuwechseln. In der zweiten Verfahrensstufe, dem Reduzieren,
tritt das Gas durch einen festen Dom in die oberste Pfanne ein und durch den Bodenkasten
wieder heraus. Der Austausch erfolgt in der Weise, daß der Bodenkasten um etwas
mehr als eine Pfannenhöhe gesenkt wird, wobei der Stapel ein kleines Stück mitfolgt,
so daß die oberste Pfanne vom Dom loskommt und zur Seite geführt werden kann, wonach
der Stapel in passender Höhe oberhalb des Bodenkastens stehenbleibt, damit eine
neu beschickte Pfanne unten eingeführt werden kann. Beim Herabsenken des Bodenkastens
wird dessen Verbindung mit dem Gasaustritt unterbrochen, und im Fall eines Verbrennungsvorganges,
wie z. B. einer Röstung, wird man darauf angewiesen sein, die Verbrennung durch
Verwendung von erhitztem sauerstoffhaltigem Gas einzuleiten. Dies setzt- wieder
eine niedrige Zündtemperatur voraus, und bei pulverförmigem Gut wird man auf eine
vorausgehende Agglomerierung oder Brikettierung angewiesen sein.
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Ein Nachteil, welcher allen oben besprochenen bekannten Arbeitsweisen
gemeinsam ist, liegt darin. daß der Gasstrom durch die Beschickung während jeder
Aus-,vechslung unterbrochen werden muß, was außer einer Verzögerung des Verfahrens
auch in vielen Fällen sehr unerwünschte' Nebenreaktionen veranlassen kann, um so
mehr, weil angesichts der in industriellem Betrieb erforderlichen großen Ofenquerschnitte-und
entsprechenden Pfannengrößen das Auswechseln einen nicht unbedeutenden Zeitraum
beanspruchen wird. Noch ein Nachteil der bekannten Ausführungen liegt in den Wärmeverlusten,
die teils im Zusammenhang mit den Auswechslungen und teils durch Wärmeleitung durch
die Pfannenwände eintreten, sowie in der dadurch bedingten ungleichmäßigen Verbrennung.
Weiter kann -das Entleeren auch Schwierigkeiten bieten,' weil die Beschickung leicht
auf den heißen Rosten festbrennt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Saugsinterverfahren sowie eine
dafür bestimmte Vorrichtung und bezweckt, die erwähnten, bei bekannten Ausführungen
auftretenden Mängel zu beseitigen und die Durchführung der kontinuierlichen Sinterung
in einer besonders wirtschaftlichen und vorteilhaften Weise zu ermöglichen. Es wird
ein Stapel von mit Rosten versehenen. Pfannen benutzt, der oben offen ist, so daß
die oberste Pfanne ohne weiteres für die erstmalige Zündung zugänglich ist. Der
Stapel ist unten an eine Saugvorrichtung angeschlossen, und die Pfannen werden der
Reihe nach ausgetauscht, so daß stets eine untere Pfanne im Stapel unter Ausnutzung
der in der Barüberliegenden Pfanne entwickelten Wärme vorgewärmt und angezündet
wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß bei ständiger Aufrechterhaltung
eines Stapels von mehreren aufeinander ruhenden Pfannen an der gleichen Stelle der
ununterbrochene Brennvorgang derart durchgeführt wird, daß sich jeweils zwischen
einer von eintretender Frischluft gekühlten obersten Pfanne und einer in Erwärmung
begriffenen untersten Pfanne mindestens eine Pfanne von höherer Beschickungstemperatur
als die unteren oder oberen Pfannen befindet und daß bei jedem Umtausch die Einführung
einer neuen Pfanne am Boden nach einer Hebung des gesamten Stapels erfolgt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die für die Durchführung dieses
Verfahrens bestimmt ist und die außer dem aus-Rostpfannen zusammengesetzten Schachtofen
mit zugehörigem Saugkasten auch Beschickungs-, Entleerungs- und Fördereinrichtungen
für die Pfannen umfaßt, ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Heben des
gesamten Pfannenstapels in geeigneten Zeitabständen, derart, daß eine neue beschickte
Rostpfanne zwischen Stapel und Saugkasten einfügbar ist zum Senken des Stapels auf
die neue beschickte Pfanne und dieser Pfanne auf den Saugkasten, ferner gekennzeichnet
durch eine Kombination mit einer Einrichtung zum Auffangen der obersten Pfanne des
gesamten Stapels auf einer Förderbahn vor dem Aufsetzen des Stapels auf dem Saugkasten,
wobei die Förderbahn zum seitlichen Entfernen der obersten Pfanne vom Stapel dient.
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Außer den weiter oben besprochenen Vorteilen der Anwendung eines Stapels
von Rostpfannen, bei
dem der Wärmeinhalt abgebrannter Pfannen zur
Vorwärmung der Verbrennungsluft und der Wärmeinhalt der Abgase zum Aufheizen neu
beschickter Pfannen ausgenutzt wird, wobei die letzteren fliegende Teilchen aus
den brennenden Schichten auffangen und die erstmalige Zündung keine Schwierigkeiten
bietet, erreicht man durch die Erfindung auch, daß der Austausch der Pfannen in
möglichst kurzer Zeit erfolgen kann, indem die Verbindung des Pfannenstapels mit
der Saugvorrichtung jeweils nur in dem Zeitraum unterbrochen wird, welcher für das
Heben des Stapels und die Einführung der neuen Pfanne erforderlich ist, da die Dichtung
zwischen der letzteren und sowohl der darüberliegenden Pfanne als auch des Saugkastens
bereits während der anfänglichen Senkbewegung bewerkstelligt wird, und zwar ohne
daß eine Unterbrechung der Verbindung der Gasaustrittsleitung mit dem Saugkasten
eintritt, der vielmehr fest am gleichen Platz verbleiben kann. Weiter läßt es sich
bei Anwendung der Erfindung ermöglichen, den Gasstrom durch den Pfannenstapel auch
während des Auswechselns dadurch aufrechtzuerhalten, daß man das Einsetzen der neuen
Pfanne unten in den Stapel in einem von der äußeren Luft abgeschlossenen Raum vornimmt.
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Wärmeverlust nach außen und Festbrennen der Beschickung an den Roststäben
kann man erfindungsgemäß dadurch entgegenwirken, daß durch die Wände und die Raststäbe
der Pfannen im Stapel ein Kühlmittelstrom aufrechterhalten wird, dessen Wärme man
dann ausnutzen kann.
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Um eine ungleichmäßige Sinterung infolge einer Wärmeabgabe der Beschickung
an die Pfannenwände zu verhüten, werden diese an der Innenseite zweckmäßig mit Wärmeisolation
versehen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervorgehen, die eine zweckmäßige Ausführungsform
der Vorrichtung veranschaulicht.
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Fig. i ist ein schematischer Seitenriß und teilweiser Schnitt der
Vorrichtung in kleinem Maßstab; Fig. 2 ist ein entsprechender Grundriß, in dem Anordnungen
oberhalb des Pfannenstapels der Übersicht halber weggelassen sind; Fig. 3 ist eine
Stirnansicht der Entleerungseinrichtung in etwas größerem Maßstab; Fig. q. zeigt
eine Rostpfanne im GrundriLi und wieder in etwas größerem Maßstab; Fig. 5 zeigt
im gleichen Maßstab wie Fig. q.. einen fragmentarischen Schnitt durch den Pfannenstapel
mit umgebender Kapsel etwa nach der Linie V-V in Fig. 2 ; Fig. 6 zeigt in noch größerem
Maßstab den Querschnitt von einer Stirnwand einer Rostpfanne nach der Linie VI-VI
in Fig. q. sowie von einer zugehörigen Anschlußvorrichtung eines Kühlwasserkreislaufs;
Fig. 7 zeigt im gleichen Maßstab den Querschnitt des untersten Teiles einer Seitenwand
einer Rostpfanne und des entsprechenden obersten Teiles der entsprechenden Seitenwand
einer darunterliegenden Pfanne (angedeutet durch die Linie VII-VII in Fig. 4); Fig.8
zeigt ein paar mögliche Roststabquerschnitte.
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Die Zeichnung zeigt einen Stapel von etwa fünf Rostpfannen i, der
auf einen Flansch 2 am Umfang eines trichterförmigen Bodenkastens 3 aufruht, der
mit einer Saugleitung q. und einer Staubentleerungsvorrichtung 5 versehen ist und
beispielsweise mit einer Schleuseneinrichtung geschlossen sein kann. Um die Pfannen
vom oberen Ende des Stapels für Entleerung und nochmalige Füllung wegzufördern und
wieder in den Stapel zurückzufördern, ist eine Anzahl von Rollen 6, 7, 8, 9, io
und i i vorgesehen, ,welche gruppenweise, -,wenn erforderlich mit (nicht dargestellten)
Motoren mit beweglichen Leitungen, angetrieben sein können und mit Längsflanschen
12 an beiden Seiten der Pfannen zusammenwirken. Die Rollen 6 oben am Stapel sind
auf Pendeln 13 gelagert, die mittels Druckzylindern 1q. seitlich ausgeschwenkt werden
können, um während der Hebung des Stapels den Flanschen freien Weg zu geben. Die
Rollen 7 sind auf gleicher Höhe mit den Rollen 6 gelagert und dienen zur Förderung
fertiggebrannter Pfannen an eine Kippvorrichtung 15, bestehend aus einem Entleerungstrichter
16, der durch ein paar ringförmige Laufkränze 17 auf Rollen 18 eines Senkstuhles
i9 aufgelagert ist. Der Senkstuhl i9 besteht aus einem Rahmen, der mittels Druckzylindern
2o heb- und senkbar ist und zweckmäßig durch Rollen 21 gegen senkrechte Schienen
22 abgestützt ist. Die Kippvorrichtung 15 trägt außer den angetriebenen Ringnutrollen
8, auf denen die Pfannen mit ihren Seitenflanschen rollen, auch einen Satz von Ringnutrollen
23, welche sich gegen die Oberseite dieser Flansche anlegen und dazu dienen, die
Pfanne am Platz zu halten, wenn diese durch die Kippvorrichtung um i8o° gedreht
wird, um durch den Trichter 16 hindurch entleert zu werden, welcher sich hierbei
mit einem Umfangsflansch an die Oberseite der Pfannenwände anlegt. Mittels des Senkstuhles
i9 werden die Pfannen, gleichzeitig mit dem Herumkippen und Zurückdrehen durch die
Rollen 18, von dem Niveau der Rollen 7 bis auf das Niveau der Rollen 9 und io herabgesenkt,
welche eingerichtet sind, um die Pfannen in einer etwas höheren Lage als derjenigen
der untersten Pfanne des Stapels zu unterstützen. Die Förderung aus der Kippvorrichtung
15 heraus, nachdem die Pfannen in ihre Normallage zurückgekehrt sind, wird von den
Rollen 8 sowie den Rollen 9 bewerkstelligt, welche die Pfannen unter die Ladevorrichtung
24 einbringen. Diese besteht aus z. B. zwei mit gegensinnigen Schraubengängen versehenen
Förderschrauben 25, welche die Beschickung von beiden Seiten über die Pfanne durch
Kanäle 26 einbringen, die in dem Bereich gerade oberhalb der Pfanne je mit ein paar
schwenkbaren Bodenklappen 27 ausgerüstet sind, die durch eine Gelenkvorrichtung
28 von ein paar Druckzylindern 29 für jede Förderschraube betätigt werden. Durch
die Ladevorrichtung werden die Pfannen zweckmäßig
angenähert bis
an den Ränd gefüllt, wobei, wenn erwünscht, Schabervorrichtungen od. dgl. benutzt
werden können, um die Beschickung auszugleichen, so daß sie in praktisch gleichmäßiger
Höhe über dem Pfannenrost 30 zu stehen kommt.
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Durch die beschriebene Ausführung von Kippeinrichtung und Ladeeinrichtung
wird es möglich, die Entladung und erneute Ladung so rasch durchzuführen, daß von
der Wegführung einer Pfanne vom Stapel,'bis sie wieder für die Einführung am Boden
bereitsteht, nicht mehr Zeit vergeht, als das Verfahren in der Regel zwischen zwei
aufeinanderfolgeüden Auswechslungen in Anspruch nehmen wird: .
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Eine Kapsel 31, die den Saugkasten 3 und den unteren Teildes Pfannenstapels
umgibt, ist an der Eingangsseite mit einer Schleusekammer 32 ausgebildet, in der
die Rollen io angebracht sind, die mit einem Paar von Druckzylindern 35 bzw. 36
betätigten Schleusentoren 33 und 34 versehen ist. Während der Einführung einer Pfanne
aus der Ladevorrichtung ist das Tor 33 offen und das Tor 34 geschlossen, während,
wenn das Tor 34 geöffnet wird, um die Einführung der Pfanne unten in den Stapel
zu erlauben, das Tor 33 geschlossen gehalten wird. Hierdurch wird eine Einführung
der Pfannen in die Kapsel 3r unter Ausschluß der Außenluft 'ermöglicht. Um die Betätigung
der Tore zu erleichtern, kann die Schleusekammer 32 mit Umlaufleitüngen mit Hähnen
37 und 38 versehen sein.
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Die Rollen i i, welche neu beschickte Pfannen am Boden des Stapels
aus der Schleusekammer 32 einführen, sind auf ein paar Balken 39 gelagert, die sich
beiderseits des Saugkastens 3 im Innern der Kapsel 31 erstrecken und so eingerichtet
sind, daß sie mittels Druckzylinder 4o gehoben und gesenkt werden können. Die Balken
39 tragen je ein paar Lagerböcke 4i für Hebarme 42 (Fig..5), die geeignet sind,
beim Heben des Balkens sich gegen den seitlichen Flansch der untersten Pfanne des
Stapels von unten anzulegen, um dadurch den Stapel zu heben. Jeder Hebarm 42 ist
als ein Hebel ausgebildet, der sich-bei der Aufwärtsbewegung mit einer Laufrolle'43
gegen eine senkrechte Schiene 44 abstützt, aber beim Absenken des Balkens gegenüber
der neu eingeführten Pfanne frei seitlich ausgeschwenkt werden und sich dadurch
än `dem Flansch derselben vorbei bewegen kann.
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Oben ist die Kapsel 3 i mit einem rechteckigen Schacht 45 ausgebildet,
welcher den Stapel über eine etwas größere Höhe als die Höhe einer Pfanne umgibt.
Zur Abdichtung gegen den Schacht 45 sind die Pfannen i über dem ganzen Umfang mit
Flanschen versehen, wobei die Seitenflansche 12 in Endflansch 46 übergehen: Zweckmäßig
können die Flansche i2, 46 an ihren Kanten mit nachgebenden Dichtungsleisten 47
ausgerüstet sein, die z. B. aus Asbeststahl bestehen und, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt,
mit einem inneren Hohlraum versehen sein können. In der vorgezogenen Ausführung,
bei welcher zum Hindurchleiten von Kühlwasser oder einem anderen Kühlmittel die
Wände und Roststäbe der Pfannen hohl ausgebildet sind, kann der Hohlraum der Dichtungsleiste,
um einen nachgebenden Dichtungsdruck zu erzeugen, mit dem Hohlraum der Pfannenwände
beispielsweise durch eine Rohrleitung 48 mit Hahn 49 in Verbindung stehen. ' Der
Rost 30 in jeder Pfanne ist zweckmäßig, wie in Fig. 5 gezeigt, ein bedeutendes
Stück oberhalb der unteren .Kante der Pfanne angeordnet, damit, auch wenn die Barunterliegende
Pfanne ganz gefüllt ist, eine Zündkammer oberhalb derselben gebildet wird, wodurch
es möglich wird, eine gleichmäßige Erwärmung der Beschickung der unteren Pfanne
durch Wärmestrahlung aus der oberen in Verbindung mit dem heißen abwärts gehenden
Gasstrom zu erreichen, indem sowohl Strahlungs- als auch Windschatten in der Zündkammer
ausgeglichen werden können. Um eine möglichst gute Wirkung' in dieser Hinsicht zu
erzielen, können weiter Rostrohre mit kreisrundem Querschnitt benutzt werden, wie
in Fig. 8 bei 3o" dargestellt, oder gegebenenfalls solche, die mit einem aufgeschweißten
Ansatz zu Stromlinienform ergänzt sind, wie bei 30b dargestellt. Diese rohrförmigen
Roststäbe, die in der dargestellten Ausführung in der Längsrichtung der rechteckigen
Pfanne verlaufen, können mit Rücksicht auf die Wärmeausdehnung gleitbar in der Stirnwand
der, Pfanne gelagert sein und unter Anwendung einer nachgebenden Packung 51 (Fig.
6) in den Hohlraum dieser Wand durch eine Stopfbüchse 5o einmünden.
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Die; Pfannenwände sind gegen die Beschickung durch ein inwendiges
Futter 52, beispielsweise aus Asbest, isoliert, das von einer Platte 53 aus rostfreiem
Stahl bzw. einer mit rostfreiem Stahl belegten Eisenplatte geschützt sein kann.
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Zur Abdichtung gegen ein Einsaugen von Luft durch die Fugen zwischen
den Pfannen des Stapels sind die Pfannenwände, die hauptsächlich rechteckigen Querschnitt
besitzen, an ihrer Oberseite mit einer Längsrippe 54 versehen (Fig. 4 und 7), die
zynischen ein paar Leisten an der Unterseite der jeweils Barüberliegenden ' Pfanne
einpaßt und sich dichtend gegen Packungen 56 anlegt, die von diesen festgehalten
sind. Eine der Rippe 54 ähnliche Rippe kann auch an dem Flansch 2 des Bodenkastens
vorgesehen sein.
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Um eine Verwertung der von den Pfannen aufgenommenen Wärme zu ermöglichen
und ein Aufbrennen des Gutes an den Roststäben zu vermeiden, wird durch die hohlen
Wände und Roststäbe der Pfannen in dem Stapel ein Strom von Kühlmittel, .z. B. Wasser,
aufrechterhalten, das mittels einer Pumpe 57 in einem äußeren Kreis durch eine Leitung
58 mit Hahn 77 und eine Anschlußvorrichtung in dem Saugkastenflansch 2 in die unterste
Pfanne eingedrückt wird, sämtliche Pfannen des Stapels in Reihe durchströmt und
von der obersten Pfanne durch eine Anschlußvorrichtung 59 wieder in den äußeren
Kreislauf zurückfließt, in dem es durch eine biegsame Leitung 6o und einen Wärmeaustausch
61 an die Saugseite der Pumpe zurückkehrt. Die Anschlußvorrichtung 59 kann mittels
eines Druckzylinders 62 auf und ab bewegt werden.
In dem Wärmewechsler
61 gibt das erwärmte Kühlwasser seine Wärme mittelbar an einen Kreislauf 63 ab,
in dem sie in beliebiger Weise verwertet werden kann.
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Das Kühlwasser tritt in jede Pfanne durch einen Stutzen 64 (Fig. 6)
ein, der in den Boden ihrer einen hohlen Stirnwand eingeschraubt und mit einem federbeeinflußten
Rückschlagventi165 versehen ist und in eine Eingangskammer 66 einmündet, die oben
und seitlich durch Blechwände 67 (Fig.6) bzw. 68 (Fig.4) begrenzt ist. Aus der Eingangskammer
66 strömt das Wasser sodann durch die Rostrohre 30 in die entgegengesetzte
Stirnwand der Pfanne hinüber und von dort zurück durch die Seitenwände in den Raum
69 oberhalb der Trennwand 67, von wo aus es die Pfanne oben durch ein federbeeinflußtes
Ventil 70 verläßt. Dieses ist im freien Zustand geschlossen, wird aber in
dem Stapel dadurch ofiengehalten, daß aufragende Vorsprünge 71 des Ventilkörpers
70 sich gegen den Stutzen 64 der darüberliegenden Pfanne bzw. für die oberste
Pfanne, gegen einen entsprechenden Stutzen 72 eines Rückschlagventils 73 der Anschlußvorrichtung
59, anlegen.
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In ähnlicher Weise wird ein Ventil in der Anschlußvorrichtung am Saugkastenflansch
durch den Stutzen 64 der untersten Pfanne offengehalten. Dieses Ventil ist nicht
dargestellt, da es dem Ventil 7o ähnlich sein kann. Eine Abdichtung gegen Auslaufen
von Kühlwasser beim Übergang von einer Pfanne zur anderen wird dadurch erzielt,
daß ein ringförmiger Vorsprung 74 um die Ausgangsöffnung jeder Pfanne herum (bzw.
am Flansch des Bodenkastens) in eine entsprechende Nut rings um das untere Ende
des Stutzens 64 der darüberliegenden Pfanne bzw. rings um den Stutzen 72 der Anschlußvorrichtung
einpaßt und sich gegen eine ringförmige Packung 75 bzw. 76 anlegt.
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Die Wirkungsweise ist die folgende: In den Zeiträumen zwischen jedem
Auswechseln sind sämtliche Pfannen außer derjenigen, die auf dem Weg ist, um entleert
und wieder gefüllt zu werden, in Ruhe in dem Stapel, der sich in der Lage gemäß
Fig. i und 5 befindet; es wird ein stetiger abwärts gerichteter Zug durch alle Roste
des Stapels in Reihe mittels der Saugleitung 4 aufrechterhalten, und der Hahn 77
steht offen, wobei gleichzeitig die Anschlußvorrichtung 59 durch den Druckzylinder
62 fest gegen die oberste Pfanne angepreßt wird, so daß sämtliche Kühlwasserventile
der, Pfannen im Stapel ebenfalls offengehalten werden und das Kühlwasser somit diese
in Reihe durchströmt. Oben im Stapel, wo die Frischluft von oben eintritt, wird
diese von der abgebrannten obersten Pfanne unter Abkühlung derselben vorgewärmt
und bewirkt daraufhin eine Verbrennung und dadurch eine Sinterung der Beschickung
in der heißesten mittleren Zone des Stapels, und die Verbrennungsgase werden in
der untersten Zone des Stapels abgekühlt, indem sie die Beschickung in der oder
den zuletzt eingeführten Pfannen durchströmt, die hierbei vorgewärmt und angezündet
wird, und zwar teils durch die Wärmeabgabe der Verbrennungsgase und teils durch
Wärmestrahlung von oben.
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In dem Augenblick, wo ein Umtausch eingeleitet werden soll, steht
eine neu beschickte Pfanne in der Schleusenkammer 32 bereit, und die Tore 33 und
34 sind geschlossen. Nun wird der Hahn 77 des Wasserkreislaufs geschlossen (oder
man kann gegebenenfalls die Pumpe 57 abstellen), der Druck an der Oberseite des
Kolbens im Zylinder 62 wird entfernt, und die Zylinder 40 werden angelassen, um
die Balken 39 zu heben, während die Zylinder 36 nach Öffnen des Hahnes 38 angelassen
werden, um das Tor 34 zu senken. Hierdurch wird durch die Arme 42, bei deren Aufwärtsbewegung,
der ganze Stapel vom Bodenkasten abgehoben. Jedoch wird die Saugwirkung durch die
Saugleitung 4 aufrechterhalten, und trotzdem der Stapel nicht mehr unmittelbar an
den Bodenkasten angeschlossen ist, wird der abwärts gerichtete Zug im Stapel immer
noch aufrechterhalten, weil der Raum in der Kapsel 3i, mit dem der Saugkasten dadurch
in Verbindung kommt, durch das Tor 33 und die Dichtung zwischen dem Schachtmantel
45 und dem Umfangsflansch an der oder den im Schacht befindlichen Pfannen gegen
die äußere Luft abgeschlossen ist. Durch die Absperrung des Wasserkreislaufs mittels
des Hahnes 77 werden die Rückschlagventile 65 und 73 geschlossen und verhindern
dadurch ein Herausfließen des Kühlwassers, ebenso wie sich das Anschlußventil des
Bodenkastenflansches beim Abheben des Pfannenstapels schließt. Während der Aufwärtsbewegung
des Stapels wird durch den Druckzylinder 62 auch die Anschlußvorrichtung 59 von
der obersten Pfanne abgehoben, wodurch sich das Ausflußventil 71 dieser Pfanne schließt,
so daß der Wasserraum der Pfanne vollständig nach außen abgeschlossen ist. Während
des Hebens werden ferner die Pendel 13 von den Druckzylindern 14 ausgeschwenkt,
so daß der Flansch der obersten Pfanne an den Rollen 6 vorbeikommen kann, wonach
diese wieder unter den Flansch eingeschwenkt werden, so wie es aus Fig. 5 ersichtlich
ist, in der die oberste Lage der Pfanne strichpunktiert eingezeichnet ist.
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Wenn die Balken 39 in ihrer obersten Lage angelangt sind, stehen die
Rollen i i auf gleicher Höhe mit den Rollen io, die jetzt angelassen werden, um
die neu beschickte Pfanne in den Raum zwischen der Unterseite des Stapels und der
Oberseite des Saugkastens 3 einzuführen. Wenn diese Pfanne sodann am Platz angelangt
ist, wird das Herabsenken der Balken durch die Zylinder 40 eingeleitet, wodurch
sich die neue Pfanne auf den Bodenkasten aufsetzt, die oberste Pfanne von den Rollen
6 aufgefangen wird und die vorher unterste Pfanne des Stapels gleich nachher auf
die neue Pfanne anzuliegen kommt. Die abgehobene Pfanne wird sogleich durch die
Rollen 6 zur Seite geführt, und die Anschlußvorrichtung 59 wird auf die nächste
Pfanne hinuntergedrückt, wodurch der Wasserkreislauf erneut geschlossen wird, so
daß der Hahn 7 7 wieder geöffnet werden kann. Gleichzeitig werden die Zylinder 36
zum Heben des Tores 34 angelassen,
und sobald dieses dadurch geschlossen
und der Hahn 38 auch geschlossen ist, kann der Hahn 37 geöffnet und das Tor 33 abgesenkt
werden, so daß die Schleusekammer bereitsteht, um die entfernte Pfanne zu empfangen,
sobald diese durch die Einrichtungen 15, 24. geleert und wieder gefüllt worden ist.
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Die dargestellten Druckzylinder können in allgemein bekannter Weise
entweder pneumatisch oder hydraulisch betrieben und durch geeignete Hähne gesteuert
werden. Die Betätigung dieser sowie der Anlaß- und Anhaltevorrichtungen für die
Motoren der Laufrollen usw. und des Hahnes 77 kann zweckmäßig selbsttätig erfolgen.
Einrichtungen hierzu sind nicht dargestellt, da sie üblicher, bekannter Ausführung
sein können, wobei die Betätigung zeitlich gesteuert oder der Umtausch durch Temperaturfühler
in Verbindung mit dem Pfannenstapel eingeleitet werden kann.
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Das Anfahren wird nicht mit Schwierigkeiten verbunden sein, da die
oberste Pfanne des Stapels ohne weiteres für die Zündung zugänglich ist, die in
üblicher Weise unter Einmischen von leicht entzündbarem Brennstoff erfolgen kann.
Eine Einmischung von Brennstoff in die Beschickung bzw. die Verwendung einer Bodenschicht
aus leicht entzündbarem Brennstoff auf den Rosten kann natürlich auch während des
stetigen Betriebes vorgenommen werden, wird aber bei vielen Anwendungen des vorliegenden
Verfahrens entbehrlich sein.
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Um eine gleichmäßige Strömung von Kühlmittel durch die Rostrohre des
Pfannenstapels zu gewährleisten, können diese, wenn gewünscht, eine kleine Neigung
aufwärts in der Strömungsrichtung erhalten, um durch Thermosyphonwirkung die Strömung
zu unterstützen. Dies kann man entweder dadurch bewerkstelligen, daß den Rohren
eine kleine Neigung gegenüber der Ober- und Unterseite der Pfannenwände erteilt
wird, oder dadurch, daß der ganze Stapel ein wenig schräg gestellt wird. Wenn erforderlich,
kann man außerdem den Kühlwasserkreislauf vor der Pumpe durch einen Vorratsbehälter
führen, in dem Verluste an Kühlwasser infolge von Undichtigkeit gedeckt werden,
wobei Luftblasen gegebenenfalls die Gelegenheit haben, zu entweichen. Weiter kann
man, wenn gewünscht, hinter dem Sperrhahn des Kreislaufs einen Abzapfhahn anbringen,
um durch eine kurzzeitige Saugwirkung einem Herauslecken an der Austrittsöffnung
der obersten Pfanne des Stapels beim Abheben der Anschlußvorrichtung 59 entgegenzuwirken.
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Auch in anderer Weise kann die dargestellte Ausführungsform innerhalb
des Rahmens der Erfindung ergänzt oder abgeändert werden. So kann man anstatt nachgebender
Dichtungsmittel an den Pfannenflanschen zur Dichtung gegen den umgebenden Schacht
beim Austritt aus der Kapsel 31 Schachtwände benutzen, die mit nachgebendem Druck
beeinflußt werden, oder es können andere Anordnungen als eine unmittelbare gleitende
Dichtung benutzt werden, beispielsweise eine Schleuseeinrichtung, -die in Form von
schwenkbaren oder drehbaren Dichtungsklappen oder -flügeln ausgebildet sein kann,
wodurch eine gleitende Dichtung gegebenenfalls nur an den Ecken erforderlich sein
wird. Weiter kann die Förderung der Pfannen in anderer Weise als mittels angetriebener
Rollen erfolgen; beispielsweise kann man, wenn, wie oben erwähnt, Schleusevorrichtungen
zur Dichtung beim Austritt der Pfannen aus der Kapsel benutzt werden, die Pfannen
selbst mit auf festen Schienen laufenden Rollen versehen und ihre Bewegung mittels
Mitnehmerketten oder in anderer geeigneter Weise bewirken.
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Die Erfindung ist für viele Zwecke verwendbar, z. B. zum Sintern von
Eisenerzschliech oder Zement, oder auf anderen Gebieten, wo ein Kalzinieren, Agglomerieren,
Brennen von Kalksilikaten, Entschwefeln und ähnliche Vorgänge vorkommen.