DE9007179U1 - Eisenschwamm-Brikettpresse - Google Patents

Description

• · &igr;

• ■

at &igr;

Eisenschwaunm-Brikettpresse Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine
Eisenschwamm-Brikettpresse, mit zwei sich
gegenüberlxegenden und alt Kühlkanälen versehene Walzen, die einen Walzex^grundkörper und einen darauf befestigten Belag mit Formvertiefungen zum Forassn dtr SrJJvaets in
einem von den beiden Walzen gebildeten Wal2«..jspalt.

Bei Eis&nschvn-m Handel*- es sich um ein Erz, bei dem die Nichteisenbestancrusils Ttfernt wenden, so daß
anschließend ein schwa? rtiges Gebilde mit einem sehr
1 ;'»en Porenvolumen übrigbleibt, dieser Eisenschwamm wird bei Temperaturen von ca. 700^C'C rike^iert, bevor es in tfien weiterverarbeitet wird. Das zu brikettierende
Material besteht im wesentlichen aus Eisenoxid und
Gangart, alsr Mineralien, die beim Brikettieren zu einem starken Verschleiß des Walzenbelags führen. Die
Besonderheit bei dem zu brikettierenden Eisenschwamm
besteht eigentlich darin, daß der Eisenschwamm selust,
nicht zuletzt aufgrund der hohen Verarbeitungstemperatur von ca. 700⁰C, relativ gut formbar ist, daß aber die im Eisenschwamm verbliebenen Mineralien dennoch zu einem
starken Verschleiß führen.

Seit ca. 20 Jahren werden daher für das Brikettieren von Eisenschwamm Brikettpressen verwendet, bei denen der Belag aus einem besonders harten, verschleißfesten Material
besteht. Es handelte sich hier um ein Material, das nach der US-Norm als M3, und nach der DIN-Norm als S653
(Stahlschlüssel 1.3344) bezeichnet wird. Dieses Material sorgt für relativ harte und verschleißfeste Oberflächen des Belags und der darin ausgebildeten Formvertiefungen.

Aus diesem Material sind Ringsegmente hergestellt worden, die über seitlich angreifende Spannringe auf dem Walzengrundkörper festgespannt worden sind. Segmente hat man für den Belag nicht nur deswegen verwendet, weil das Material zu spröde ist, um in größeren Abmessungen verarbeitet werden zu können, sondern auch wegen der hchen Terav>eraturunterschiede und c- ' admit verbundenen Wärmeausdehnung und -schrumpfung des Belags der Walzen. Trotz der i-ilativ hohen spezifischen Anpreßkraft der Walzen, die bei 120 bis 140 kN/cm (Breite des Walzenspalts) liegt, sind die Segmentstandzeiter. verhältnismäßig noch. Allerdings kommt es immer wieder zu Beschädigungen durch örtliche punktförmige Überbelastungen, verursacht durch im Eisenschwamm enthaltene Fremdkörper. Zwar wäre es an sich möglich, bei derartigen Beschädigungen nur einzelne Segmente auszutauschen; allerdings ist dieses Auswechseln nur dann möglich, wenn das Austauschseginent den gleichen Verschleißzustand hat. Da solche Segmente als Einzelsegment nur selten zur Verfügung stehen, muß meistenes ein gesamter Segmentsatz ausgetauscht werden. Dies reduziert die durchschnittliche Standzeit der Segmente und führt vor aller, zu ungeplanten Stillständen.

Abgesehen davon, daß die Herstellung des bislang verwendeten Belags aufgrund des verwendeten Materials schwierig ist, sind die Beläge auch teuer.

Es iot daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eisenschwanup-Brikettpresse se zu verbessern, daß die Walzenbeläge billiger, einfacher zu bearbeiten und unempfindlicher gegen örtliche Überbelastungen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Belag als geschlossener Ring aus einem

Nickelchrommolybdän-Stahl ausgebildet und auf dem Walzengrundkörper im Preßsitz gehalten ist, und daß die Kühlkanäle durch in der Mantelfläche des Walzengrundkörpers oder der Innenseite des Rings eingearbeitete offene Nuten gebildet sind, deren offene Seiten im zusammengebauten Zustand der Walzen durch die Innenseite des Rings oder die Mantelfläche des Walzengrundkörpers abgedeckt sind.

Der geschlossene Ring aus dem NicReicaLfünunülybaän-Stähl ist weniger hart als das bislang für die Beläge verwendete Material und daher wesentlich einfacher zu bearbeiten. Durch das Vorsehen der Kühlkanäle an der Grenzschicht zwischen dem Walzengrundkörper und dem Ring läßt sich eine so wirksame Kühlung des Ringes erreichen, daß die Oberfläche des Rings trotz des Brikettierens des immerhin 700⁰C heißen Eisenschwamm lediglich ca. 150⁰C beträgt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung der Kühlnuten ist, daß diese bei einem Belagwechsel entweder mitausgetauscht werden, bzw. leicht zu reinigen sind, je nachdem, ob sich die Nuten in der Innenseite des Ringes oder in der Mantelfläche des Walzengrundkörpers befinden. Es ist somit nicht zu befürchten, daß die Wirksamkeit der Kühlung mit zunehmendem Alter der Brikettpresse verschlechtert. Überraschend an dieser Lösung ist, daß das Verschleißverhalten des Belags ähnlich gut ist, wie bei den früher verwendeten Segmenten eines härteren und spröderen Materials. Insgesamt sind die Standzeiten eher noch höher, da Ausbrüche aufgrund örtlicher Überbelastung praktisch nicht mehr auftreten, so daß ein vorzeitiger Wechsel des Belags nicht mehr nötig ist. Wegen des Ausbleibens solcher örtlich begrenzter Ausbrüche und eines vielmehr gleichmäßigen Verschleißes läßt sich das Wechseln der Formwerkzeuge vorausplanen und so besser in den Produktionsablauf integrieren.

Überraschend ist dieses Ergebnis auch deswegen, weil man bislang der Überzeugung war, daß man hohe Standzeiten der Beläge beim Brikettieren von Eisenschwamm nur erzielen kann, wenn man einen Belag mit besonders großer Härte verwendet. So ist es zwar bei anderen Anwendungsfällen, z. B. beim Brikettieren von Kohle, Salzen, Hüttenstäuben und dergleichen seit langem bekannt, Beläge in Form geschlossener Ringe und aus relativ weichen Materialien zu verwenden; für das Brikettieren von Eisenschwamm sind solche Beiayi'iriCjt; jedoch aufgrund der Besonderheit des Materials Eisenschwamm nie zum Zug gekommen.

Obgleich es auch denkbar wäre, die Kühlkanäle durch mehrfach gewundene schraubenförmige Nuten in der Mantelfläche des Walzengrundkörpers vorzusehen, wird bevorzugt, daß die Kühlkanäle jeweils eine mehrfach gewundene schraubenförmige Nut im Ring aufweisen, wobei im WalzengrundXörper auf Höhe des Schraubenanfangs und -endes im wesentlichen radiale Anschlußbohrungen ausgebildet sind. Das hat den Vorteil, daß mit Austausch des Belagringes auch die Kühlkanäle ausgetauscht werden, so daß über die gesamte Lebensdauer der Brikettpresse eine gleichmäßige Kühlwirkung bei den Belagringen erhalten bleibt. Das Vorsehen der Kühlkanäle im Ring hat zudem den Vorteil, daß die zur Verfügung stehende Wärmeaustauschfläche zwischen dem Ring und den Kühlkanälen vergrößert ist. So ist es mit Hilfe der direkten Wasserkühlung möglich, den ring so kalt zu halten, daß der Schrumpf des Ringes nahezu in voller Höhe erhalten bleibt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die Ringe aus einem DIN 56NiCrMoVy^-StShI. Dieser Stahl zeichnet sich durch eine einfache maschinelle Bearbeitbarkeit aus und trägt in besonders günstiger Weise

zu hohen Standzeiten der Belagringe bei.

Im folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt, teilweise im Längsschnitt, eine Walze einer Eisenschwamm-Brikettierpresse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Walze besteht aus einem Grundkörper 1, der in zwei Pendelrollenlagern drehbar gelagert ist.

Auf die Mantelfläche 3 des Grundkörpers 1 ist ein :;, Belagring 4 aufgeschrumpft, in dessen äußerer Mantelfläche

&Rgr; die Brikettformen 5 eingesenkt sind. Der Belagring 4

t^! besteht aus einem Stahl mit der Bezeichnung DlN

r 56NiCrMoW.3 (Stahlschlüssel 1.2714). Auf der der

I Mantelfläche 3 zugewandten Innenseite des Belagringes 3

ist eine mehrfach schraubenförmig gewundene Nut 6

T ausgebildet, die zur Mantelfläche 3 offen ist. Die Nut

erstreckt sich schraubenförmig von der ersten Windung 7

'■■ bis zur letzten Windung 8.

I Im Walzengrundkörper 1 sind entsprechende radiale

I Anschiußbonrungen 9 und iö ausgebildet, die mit einer

[? zentralen Kühlmittel Versorgung 11 verbunden sind.

V Die Wirkungs- und Funktionsweise der erfindungsgemäßen

I Eisenschwairan-Brikettpresse ist wie folgt.

I Zur Montage des Belagrings 4 auf dem Grundkörper 1 wird

§ der Ring entsprechend erhitzt und aufgeschoben. Durch das

§ Abkühlen sitzt der Belagring 4 dann im Preßsitz auf der

p Mantelfläche 3 des Grundkörpers 1, und zwar so, daß

jeweils die erste Windung 7 der Kühlnut 6 mit der Anschlußbohrung 9 und die letzte Windung 8 mit der Anschlußbohrung 10 der zentralen Kühlmittelversorgung

verbunden ist.

Im Betrieb der Eisenschamm-Brikettpresse wird die Kühlmittelnut 6 mit Kühlmittel durchströmt, und zwar so, daß trotz Brikettieren des ca. 700⁰C heißen Eisenschwamms die Oberflächentemperatur des Belagringes 4 nur etwa 150^üC beträgt. Diese Kühlung reicht, um den Balagring 4 im wesentlichen durch den Preßsitz auf dem Grundkörper 1 zu halten; zudem wird durch die Kühlung der Verschleiß des BeiagrInges 4 vermiiuieit. Des verwendete Material für den Belagring 4 ist trotz seiner vergleichsweise geringen Härte überraschend verschleißfest und zudem unanfällig gegen Materialausbrüche, verursacht durch örtliche Überbelastungen aufgrund Fremdpar¹- ikel, wie sie durch die Gangart des Eisenschwamms vorkommen können.

Claims (4)

Eisenschwamm-Brikettpresse Schutzansprüche

1. Eisenschwamm-Brikettpresse, mit zwei sich gegenüberliegenden, mit Kühlkanälen (6) versehenen Walzen, die einen Walzengrundkörper (1) und einen darauf befestigten Belag (4) mit Formvertiefungen (5) zum Formen der Briketts in einem von beiden Walzen gebildeten Walzenspalt aufweisen,

dadurch gekennzeichnet,

( daß der Belag als geschlossener Ring (4) aus einem

Nickelchrommolybdän-Stahl ausgebildet und auf dem Walzengrundkörper (1) im Preßsitz gehalten ist, und daß die Kühlkanäle (6) durch in der Mantelfläche (3) des Walzengrundkörpers (1) oder der Innenseite des Ringes (4) eingearbeitete offene Nuten gebildet sind, deren offene Seite im zusammengebauten Zustand der Walzen durch die Innenseite des Ringes (4) oder die Mantelfläche (3) des Walzengrundkörpers (1) verschlossen ist.

2. Eisenschwamm-Brikettpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle jeweils eine mehrfach gewundene, schraubenförmige Nut (6) im Ring (4) aufweisen, wobei im Walzengrundkörper auf Höhe des Schraubenanfangs (7) und -endes (8) im wesentlichen radiale Anschlußbohrungen (9, 10) ausgebildet sind.

3. Eisenschwamm-Brikettpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (4) aus einem DIN 56NiCrMoV7.3-Stahl bestehen.

4. Ring für eine Eisenschwamm-Brikettpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus einem Nickelchrommolybdän-Stahl besteht und

auf seiner der Mantelfläche des Walzengrundkörpers (1) zugewandten Innenseite eine mehrfach gewundene schraubenförmige Nut (6) aufweist.