DE9318843U1 - Vorrichtung zum Heißbrikettieren von Eisenschwamm - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Heißbrikettieren von Eisenschwamm

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Heißbrikettieren von Eisenschwamm, mit einem einen Füllschacht und Reguliermittel aufweisenden Schwerkraftzuteiler, der Material dosiert dem Formspalt einer Walzenpresse zuführt.

Üblicherweise werden beim Heißbrikettieren von Eisenschwamm und Hüttenstäuben Materialzuteiler mit einem auf den Formspalt einer Walzenpresse gerichteten Füllschacht, in dem eine Vorpreßschnecke angeordnet ist, verwendet. Die Vorpreßschnecke dient als Materialfördermittel und sorgt für einen wunschgemäß Steuer- bzw. regelbaren Materialfluß zur Walzenpresse. Darüber hinaus wird durch die Vorpreßschnecke ein Preßdruck auf das Material im Eingangsbereich der Walzenpresse erzeugt. Das Material wird von der Vorpreßschnecke zum Formspalt der Walzenpresse gefördert und vorverdichtet in Brikettformen der Walzenpresse gedrückt. Dies ist notwendig, um eine Brikettdichte von mehr als 5 g pro Kubikzentimeter zu erreichen.

Nachteiligerweise ist eine Vorrichtung zum Heißbrikettieren mit einem Schnecken-Materialzuteiler nur für Betriebstemperaturen von max. 700 bis 750° C verwendbar. Neue Reduktionsverfahren von Eisenerz erfordern jedoch eine Weiterverarbeitungstemperatur des Materials von bis zu 1000° C in der Brikettpresse. Diesen Temperaturen hält dieser Materialzuteiler, insbesondere die Vorpreßschnecke, nicht stand. Der Schneckenwerkstoff wird weich und verformt sich unter den erheblichen Temperatur- und Druckbelastungen. Versuche zum Kühlen der Schnecke haben sich als konstruktiv sehr aufwendig herausgestellt. Darüberhinaus kühlt eine gekühlte Schnecke das Material im schneckennahen Bereich soweit ab, daß es sich zum Heißbrikettieren nicht mehr eignet.

Bei einem aus dem Kaltbrikettierverfahren bekannten Gegenstand der oben genannten Gattung ist ein Schwerkraftzuteiler bekannt, der Unterkorn mit einer Korngröße bis zu drei Millimeter, welches nicht mehr direkt einem Elektroofen zugeführt werden kann, zu Briketts verpreßt· Nachteiligerweise ist eine solche Vorrichtung nur zum Kaltverpressen von Korngrößen bis 3 mm verwendbar. Grobkörnigere Materialien, wie sie z. B. in Form von Stückerz und Pellets bis zu 25 mm bei Heißbrikettieranlagen auftreten, sind damit nicht bis zur o. g. Brikettierdichte zu verarbeiten.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung der o. g. Gattung zu schaffen, mit der heißer Eisenschwamm bei Temperaturen bis zu 1000° C dicht zu Briketts verpreßt werden kann.

Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reguliermittel mit wärmereduzierenden Mitteln versehen sind.

Durch die wärmereduzierenden Mittel wird die Wärmebelastung des Reguliermittels gesenkt. Die wärmereduzierenden Mittel können sowohl die Wärmezufuhr durch wärmedämmende Stoffe senken, als auch die Wärmeabfuhr, beispielsweise durch Versehen mit einer Kühlvorrichtung, steigern. Wahlweise kann das Reguliermittel einzeln mit wärmedämmenden Stoffen oder einer Kühlvorrichtung versehen sein. Optimale Wirkung zeigt das Verwenden von wärmedämmenden und wärmeabführenden Mitteln. Als wärmedämmende Mittel sind beispielsweise Keramik oder andere mechanisch und hitzebeständigen Materialien einsetzbar. Erstaunlicherweise läßt sich ein erfindungsgemäßer Schwerkraftzuteiler beim Heißbrikettieren von Material mit Korngrößen im Bereich von 25 mm verwenden. Dabei sind Dichten von mehr als 5 g/cm³ erreichbar, ohne eine Vorrichtung zum Vorverdichten des Materials zu verwenden.

Ebenso überraschend ist die Tatsache, daß sich das Material im Bereich eines gekühlten Reguliermittels nach wie vor zum Heißbrikettieren eignet. Außer der praktischen Anwendung der Erfindung auf Eisenschwamm ist die erfindungsgemäße Lösung auch auf Prozesse, bei denen ähnlich heiße Schüttgüter anfallen, anwendbar. So ist das Heißbrikettieren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung z.B. auch für Phosphat, gebrannte Feuerfestmassen oder Keramikmassen einsetzbar.

Vorzugsweise sind die Reguliermittel mit Kühlmitteln versehen.

Die Kühlmittel führen die vom Reguliermittel aufgenommene Wärme ab und reduzieren das Wärmeniveau des Reguliermittels während des Betriebes. Als Kühlmittel sind beispielsweise Kühlkanäle oder -schlangen innerhalb des Reguliermittels oder an dessen Oberfläche denkbar.

Vorteilhafterweise sind die Reguliermittel wassergekühlt.

Wasserkühlung ist besonders geeignet zur Wärmeabfuhr. Beim Zusammentreffen von Wasser und Eisenschwamm, beispielsweise bei Leckage des Kühlmittelsystems, verhalten sich beide reaktionsträge .

Günstigerweise sind die Reguliermittel mit Feuerfestmasse ausgekleidet.

Dadurch sind das Reguliermittel, bzw. die wärmedämmenden Mittel vor Zerstören durch Feuer geschützt.

In besonderer Weise kann der Füllschachte mit wärmereduzierenden Mitteln versehen sein.

Als wärmereduzierende Mittel können sowohl wärmedämmende Mittel als auch wärmeabführende Mittel verwendet werden. Optimalen Temperaturschutz stellen beide Mittel in Kombination

dar. Dadurch ist auch der Füllschacht vor Beschädigungen durch Überhitzen geschützt. Der Füllschacht, der im walzennahen Bereich in den Formspalt hineinragende Fülltrichter aufweisen kann, ist dadurch auch im mechanisch und thermisch beanspruchten Bereich bei der Walzenpresse geschützt. Zudem sind die wärmedämmenden Mittel ein Verschleißschutz, bevor die tragenden Teile des Füllschachtes angegriffen werden.

Es wird vorgeschlagen, die Innenseite des Füllschachtes mit feuerfester Masse auszukleiden.

Dadurch ist das Dämmaterial bzw. der Füllschacht vor Beschädigung durch Feuer geschützt.

In besonderer Weise kann der Füllschaft mit Kühlmitteln versehen sein.

Die Kühlmittel führen die Wärme des Füllschachtes ab, so daß der Füllschacht einer höheren Wärmezufuhr ausgesetzt werden kann. Mit Kühlmitteln ist die Betriebstemperatur des Füllschachtes auf einem gewünschten Niveau zu halten. Als Kühlmittel können beispielsweise Kühlschläuche verwendet werden.

Vorzugsweise ist der Füllschacht wassergekühlt.

Wasserkühlung hat sich, wie bereits oben vorteilhaft erwähnt, als besonders günstiges Kühlmittel in Verbindung mit einem Kühlsystem beim Heißbrikettieren von Eisenschwamm herausgestellt.

Als bevorzugte Ausführungsform ist der Füllschacht asymmetrisch zu dem Formspalt angeordnet.

Dadurch wird das der Walzenpresse zugeführte Material vermehrt einer Walze zugefördert. Diese Walze kann Förderaufgaben übernehmen, um eine geeignete Vorpreßkraft zum Vorverdichten und Befüllen der Walzenformen zu erzeugen. Die der

Walzenpresse zugeführte Materialmenge pro Zeit kann durch die fördernd wirkende Walze bestimmt werden. Unabhängig von unterschiedlichen über dem Querschnitt verteilten Materialflußgeschwindigkeiten wird dem Formspalt der durch die eine fördernd wirkende Walze bestimmte konstante Materialfluß zugeführt. Dies führt zu Briketts gleicher Größe sowie hoher und gleicher Dichte.

Als Variante der Erfindung verschließen die Reguliermittel in einer Schließstellung den Füllschaft vollständig.

Dadurch kann der Materialzufluß bei gefülltem Füllschacht unterbrochen werden. Dies ist insbesondere günstig, um Verstopfungen des Formspaltes durch Stoppen des Materialzuflusses und Leerlaufenlassens der Walzenpresse zu beseitigen.

Vorteilhafterweise geben die Reguliermittel den Füllschacht in einer Öffnungsstellung vollständig frei.

Dadurch kann maximaler Materialzufluß durch den Füllschacht erreicht werden.

Günstigerweise sind die Reguliermittel im Bereich des den Walzen zugewandten Endes des Füllkanals angeordnet.

So kann der Querschnitt des Materialstroms durch die sich anschließenden Reguliermittel zur Walzenpresse hin verkleinert werden. Es wird eine Vorverdichtung des Materials bis zum Formspalt erreicht.

Möglicherweise sind die Reguliermittel in Öffnungsstellung trichterähnlich auf den Formspalt zugerichtet.

Dies ist insbesondere günstig für den kontinuierlichen Materialfluß zum Formspalt hin. Die trichterförmige Ausbildung sorgt für eine Vorverdichtung des Materials.

Denkbarerweise sind die Reguliermittel mit einem Stellmotor verbunden.

Über den Stellmotor können die Reguliermittel in die gewünschte öffnungs- oder Schließstellung bewegt werden. Dabei kann der Stellvorgang entfernt vom heißen Bereich des Materialzuteilers gesteuert werden.

Als Variante der Erfindung weist der Füllschacht seitliche, in den Formspalt hineinreichende Fülltrichter auf.

Die Fülltrichter bilden eine Verlängerung des Füllschachtes. Dadurch wird das zu pressende Gut bis zum Formspalt der Walzenpresse zugeführt. Sämtliches Preßgut wird in den Formspalt gefördert; Materialverluste sind minimal. Die Fülltrichter können gegenüber dem übrigen Formschacht querschnittsverjüngend angeordnet sein, so daß das Preßgut im unteren Bereich des Füllschachtes durch die Fülltrichter eine zusätzliche Vorverdichtung erfährt. Dadurch ist eine höhere Enddichte der Briketts möglich.

Vorzugsweise sind die Fülltrichter im wesentlichen der Kreisform der Walzenmantelfläche angepaßt.

Dadurch sind Verluste von Material oder Preßdruck minimiert. Der Fülltrichter kann bis zur engsten Stelle des Formspaltes nahe der Walzenmantelfläche ausgebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist der Füllschaft als Vorratsbehälter ausgebildet.

Dadurch kann die Walzenpresse kontinuierlich betrieben werden, aber die Anlage intermittierend befüllt werden. Der Vorratsbehälter kann teilweise mit Material gefüllt werden, um oberhalb der Materialfüllung einen Raum für die Entgasung des Materials zu schaffen. Der Vorratsbunker kann als Behälter zum Inertisieren des Materials mit Inertgas genutzt wer-

den. Das eingefüllte Material beruhigt sich im Vorratsbehälter und rutscht darin langsam nach unten. Das im Vorratsbehälter befindliche Material übt einen hydrostatischen Druck auf das weiter unten befindliche, insbesondere am Eingang der Walzenpresse befindliche Material aus, so daß dieses vorgepreßt wird, bevor es in die Walzenpresse gelangt. Dadurch ist eine bessere Füllung der Walzenformen sowie eine höhere Brikettdichte erreichbar. Die Füllstandshöhe im Vorratsbehälter kann zum Steuern der Brikettdichte verwendet werden. Nach diesem Kriterium kann beispielsweise ein kontinuierlich arbeitendes Fördermittel zum Befüllen des Vorratsbehälters gesteuert bzw. geregelt werden.

Als Variante der Erfindung weist der Füllschacht im oberen Bereich Anschlußstutzen auf.

Über die Anschlußstutzen kann beispielsweise Rückgut (Recycle) oder Inertgas zugeführt werden. Ferner kann durch einen Anschlußstutzen das aus dem Material entweichende Gas abgesaugt werden.

Günstigerweise ist der Füllschacht in einem relativ bewegbaren Schließelement vollständig verschließbar.

Dadurch wird beim Schließen des Füllschachtes das Reguliermittel von den Schließkräften entlastet. Das Reguliermittel kann auf seine Regulieraufgabe hin optimiert ausgelegt sein. Das Schließmittel dagegen ist mechanisch und thermisch belastbar ausgelegt, so daß es den durch das im Füllschacht verbleibende Material aufgebrachten Kräften entgegenwirkt.

In besonderer Weise ist das Schließelement als Schieber ausgebildet und ist translatorisch in den Füllschacht bewegbar.

Ein Schieber ist einfach herzustellen und mit der entsprechenden Schiebeführung billig herzustellen. Ein Schieber ist platzsparend und kann an einer beliebigen Stelle des Füll-

Schachtes angeordnet werden. Er ist translatorisch in den Füllschacht hineinbewegbar bzw. aus ihm herausziehbar, was per Hand oder durch einen Antrieb bewegt erfolgen kann. Dabei kann der Schieber soweit aus dem Füllschacht herausbewegt werden, daß der Querschnitt des Füllschachtes ganz frei ist.

Als bevorzugte Ausführungsform sind die Reguliermittel als wenigstens eine Regulierzunge ausgebildet.

Entlang der Zungenform der Regulierzunge kann Material auf den Formspalt gerichtet der Walzenpresse zugeführt werden. Dabei kann die Zunge trichterförmig mit vorverdichtender Wirkung auf die Walzenpresse gerichtet sein.

Zweckmäßigerweise kann die Regulierzunge um eine Achse drehbar sein.

Dadurch kann die Regulierzunge in den Füllschacht eingeschwenkt werden und den Querschnitt verändern. Die Schwenkbewegung eignet sich zum Einschwenken der Zunge auch während des Materialflusses. Dadurch ist der Materialzufluß kontinuierlich steuerbar.

Vorzugsweise reicht die Regulierzunge zumindest in geöffnetem Zustand wenigstens teilweise in den Formspalt hinein.

Dabei entsteht der engste Querschnitt zwischen einer der Walzen und der Regulierzunge. Die Walze fördert das Material in Walzendrehrichtung zur Regulierzunge hin und bringt damit bereits beim Materialzufluß eine Vorpreßkraft auf das Material auf. Darüber hinaus sorgt diese Anordnung für einen gleichmäßigen Materialzufluß durch den engsten Querschnitt zwischen Regulierzunge und Förderschacht, unabhängig von im Querschnitt des Füllschachtes vorhandenen unterschiedlichen Geschwindigkeitsverteilungen des Materials. Je nach Materialzuflußmenge, -geschwindigkeit und -korngröße ist der

Spalt zwischen Regulierzunge und Walze einstellbar. Dadurch können Brikettdichte und -qualität optimiert werden.

Besonders vorteilhaft ist der größte einstellbare Abstand X zwischen dem in den Formspalt hineinreichenden Ende der Regulierzunge und der gegenüberliegenden Walze, etwa zwei- bis dreimal so groß wie die geringste Breite des Formspalts.

Dieses Größenverhältnis ist besonders günstig für einen kontinuierlichen Materialzufluß aus dem Füllschacht heraus und an der Regulierzunge vorbei in Richtung auf den Formspalt. Dabei entstehen in störungsfreiem Betrieb Briketts hoher Dichte und Qualität bei sehr hoher Produktionsgeschwindigkeit der Maschine.

Als Variante der Erfindung sind die Reguliermittel als wenigstens ein relativ bewegbares Seitenwandteil des Füllschachtes ausgebildet.

Ein Seitenwandteil des Füllschachtes ist besonders günstig mit wärmedämmenden Material auszukleiden bzw. mit Kühlmitteln zu versehen. Das Seitenwandteil kann querschnittsverändernd in den Füllschacht hinein oder aus ihm heraus bewegt werden. Dabei wird die Zuflußmenge von der Größe des eingestellten Querschnitts und den zwischen Material und Seitenwänden des Füllschachtes auftretenden Reibungskräften bestimmt. Je nach Größe des Querschnitts bildet sich aus Gewichtskraft und hydrostatischem Druck des Materials im Füllschacht sowie den Wandreibungskräften eine resultierende Kraft. Daraus ergibt sich die im Füllschacht herrschende Materialzuflußgeschwindigkeit und die dem Formspalt zugeführte Menge.

Zweckmäßigerweise kann das Seitenwandteil translatorisch in den Füllschacht bewegbar sein.

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Die translatorische Bewegung in den Füllschacht hinein ist beispielsweise durch eine Langloch- bzw. Kulissenführung einfach und billig herstellbar. Diese Bewegung ist während des Preßbetriebes in den Füllschacht hinein bzw. aus ihm heraus durchführbar.

Vorzugsweise ist das Seitenwandteil in Richtung auf den Formspalt zu und den Füllschacht querschnittverengend bewegbar.

Diese Bewegungsrichtung ist besonders kräftesparend, da sie im wesentlichen der Materialflußrichtung entspricht. Dadurch müssen beim Verengen des Füllschachtquerschnitts nur geringe Betätigungskräfte aufgebracht werden. Darüber hinaus bewegt sich das Seitenwandteil beim Verengen in Richtung auf den Formspalt zu, so daß das Material bis in den Bereich des Formspaltes durch die Seitenwand geführt wird. Dadurch werden Materialverluste durch Austreten von Material zwischen Seitenwandteil und Walzen weitgehendst vermieden und es wird eine hohe Brikettdichte erreicht. Beim Verengen des Querschnitts kann das Seitenwandteil im wesentlichen parallel zu der Drehrichtung der Formwalze bewegt werden. Das Seitenwandteil folgt im wesentlichen der Materialflußbewegung im Bereich der Walze, wodurch die Betätigungskräfte minimal sind.

Denkbarerweise ist das Seitenwandteil kulissengeführt.

Die Kulissenführung ist technisch einfach und billig realisierbar und eignet sich besonders gut zur Steuerung translatorischer Bewegungen. Durch sie ist das Seitenwandteil präziser bewegbar, so daß das Abreiben von wärmedämmenden Material an anderen angrenzenden feststehenden Wänden durch unpräzises Ausführen der Bewegung vermieden ist. Zudem ermöglicht eine Kulissenführung das Zuführen von Kühlmittelschläuchen an der Außenseite, des Seitenwandteiles.

Vorzugsweise sind zwei Seitenwandteile an gegenüberliegenden Seiten des Füllschachtes angeordnet.

Dadurch ist der Verschiebeweg eines jeden Seitenwandteiles verringert werden. Der Querschnitt stellt sich zwischen den beiden Seitenwandteilen als Resultat jeder einzelnen Verschiebung ein. Durch ungleiches Aus- bzw. Einfahren der Seitenwandteile in den Querschnitt hinein kann der Querschnitt unsymmetrisch und relativ versetzt von dem Formspalt gebildet werden. Dadurch wird das Material dem Formspalt unsymmetrisch zugeführt. Eine der Formwalzen kann im Bereich des Formspaltes als einseitiges Zufördermittel benutzt werden. Dies erhöht die Brikettqualität und -dichte. Durch die wählbare Anordnung des Querschnitts verteilt über den gesamten Füllschachtquerschnitt kann die Brikettdichte variiert werden. Darüber hinaus verhindert der unsymmetrische Querschnitt relativ zu dem Formspalt das ungehinderte Durchrutschen des Materialflusses im mittleren Bereich des Füllschachtquerschnitts .

Zweckmäßigerweise können die zwei Seitenwandteile symmetrisch bewegbar sein.

Dadurch ist der Verschiebeweg der zwei Seitenwandteile optimiert. Die zwei Seitenwandteile können über zwei verschiedene Antriebe bewegt werden, so daß jeder Antrieb nur die Hälfte der Verschiebearbeit zu leisten hat.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer schwenkbaren Regulierzunge,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei schwenkbaren Regulierzungen und einschiebbarem Schließelement und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße

Vorrichtung mit zwei einschiebbaren Seitenwänden· Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, mit zwei parallel zueinander angeordneten, gegeneinander rotierenden Walzen 2. Die Walzen 2 sind beabstandet voneinander angeordnet und begrenzen zwischen sich einen Formspalt 3, der sich entgegen der Drehrichtung 4 der Walzen 2 trichterförmig erweitert. An der engsten Stelle zwischen den beiden Walzen 2 hat der Formspalt 3 die Breite S. Der Pfeil 5 zeigt die horizontal mögliche Verschieberichtung einer der Walzen 2.

Oberhalb der Walzen 2 ist ein Füllschacht 6 angeordnet. Der Füllschacht 6 ist im Querschnitt rechteckig, wobei eine Rechteckseite parallel zur Erstreckungsrichtung des Formspaltes 3 angeordnet ist. Der Füllschacht 6 ist versetzt gegenüber dem Formspalt 3 angeordnet. Auf der Innenseite weist der Füllschacht 6 eine Wärmedämmschicht 7 auf, die aus Feuerfestmasse besteht. An seinem oberen Ende weist der Füllschacht einen Stutzen 8 auf, an den beispielsweise eine Befüll vor richtung anbringbar ist.

Am unteren Ende weist der Füllschacht 6 in Verlängerung der jeweils senkrecht zu den Walzen 2 verlaufenden Seitenwand einen Fülltrichter 9 auf. Der gestrichelt gezeichnete Fülltrichter 9 reicht in den Formspalt 3 hinein und ist im wesentlichen der Kreisform der Mantelfläche der Walzen 2 angepaßt. Auch der Fülltrichter 9 ist auf der Innenseite des Füllschachtes 6 mit einer Wärmedämmschicht 7 versehen.

Im Bereich des unteren Endes des Füllschachtes 6 ist eine Regulierzunge 10 angeordnet. Die Regulierzunge 10 ist um eine Achse 11 drehbar gelagert und vermag eine Schwenkrichtung 12 auszuführen. Die Regulierzunge 10 weist eine versetzt zu der Achse 11 angreifende Schubstange 13 auf, die von einem Motor M angetrieben ist. Die Schubstange 13 ist mit einem

Handrad 14 verbunden, über das die Regulierzunge 10 justierbar ist.

Die Regulierzunge 10 weist eine Platte 15 auf, die über Leitungen 16 mit einem Kühlsystem verbunden ist. An der dem Füllschacht zugewandten Seite ist die Platte 15 mit einer Wärmedämmschicht 7 versehen. Das untere Ende der in den Formspalt 3 hineinreichenden Platte 15 bildet mit der gegenüberliegenden Walze 2 einen Durchlaß 17 der Größe X.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung in Fig. 2 zeigt in Weiterentwicklung der Vorrichtung von Fig. 1 eine zweite, gegenüber der Regulierzunge 10 angeordnete Regulierzunge 18 auf, die über ein Gestänge 19 um die Achse 2 0 drehbar ist. Analog zur Regulierzunge 10 weist die zweite Regulierzunge 18 eine Platte 15 auf, die auf der der Innenseite des Füllschachtes 6 zugewandten Seite mit einer Wärmedämmschicht 7 aus Feuerfestmasse versehen ist. Auch die Platte 15 der zweiten Regulierzunge 18 ist über Leitungen 16 mit einem Kühlsystem verbunden .

Der Füllschacht 6 ist nach oben zu einem Vorratsbehälter 21 hin trichterförmig erweitert. Leitungen 16 schließen den Vorratsbehälter an ein Kühlsystem an. Ein Anschlußstutzen 22 im oberen Bereich des Vorratsbehälters 21 führt dem Vorratsbehälter 21 Inertgas zu.

Am unteren Ende ist der Füllschacht 6 von einem Schließelement 23 verschlossen. Das Schließelement 23 ist über ein Zahnrad 24 und eine Zahnstange 25 unter den Füllschacht einschiebbar bzw. von der Querschnittsöffnung des Füllschachtes 6 zurückz iehbar.

In Fig. 3 ist der Füllschacht 6 symmetrisch über dem Formspalt 3 angeordnet. Der Füllschacht 6 weist zwei gegenüberliegende verschiebbare Seitenwandteile 2 6 auf, die in schräg auf den Formspalt 3 gerichteten Bewegung längs einer Kulis-

senführung 27 verschiebbar ist. Außen an den Seitenwandteilen 26 greifen Schubstangen 13 an, über die die Seitenwandteile 26 bewegbar sind. Die gestrichelten Linien zeigen die Seitenwandteile 26 in einer teilweise ausgefahrenen Position.

Die Innenseite des Füllschachtes 6 sowie die Innenseiten der Seitenwandteile 2 6 sind mit einer Wärmedämmschicht 7 versehen. In analoger Weise sind die Stirnseiten 28 der Seitenwandteile 26 mit einer Wärmedämmschicht 7 versehen.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.

In dem Vorratsbehälter 21 befindet sich z.B. heiß reduzierter Eisenschwamm, vorzugsweise in Form von Pellets, Stückerz und Feinerz, der zu Eisenschwammbriketts verarbeitet werden soll. Das Material hat eine Temperatur von bis zu 1000° C und rutscht in dem Füllschacht infolge der Schwerkraft langsam nach unten. Damit der Vorratsbehälter 21 und der Füllschacht 6 vor Zerstörung durch überhöhte Temperatur geschützt ist, werden sie von einer Wärmedämmschicht 7 aus feuerfester Masse vor überhöhter Temperatur geschützt. Darüber hinaus sind sie mit Kühlmitteln versehen, die über die Leitungen 16 mit einem Kühlsystem verbunden sind. Darüber wird die zugeführte Wärme je nach Leistung des angeschlossenen Kühlsystems abgeführt.

Gemäß den in den Fig. 1 bzw. 2 dargestellten Ausführungsformen wird die Regulierzunge 10 über die Schubstange 13 und den angeschlossenen Motor M oder das Handrad 14 in die gewünschte Öffnungsposition bewegt. Analog wird die zweite Regulierzunge 18 über das Gestänge 19 in die gewünschte Position bewegt. Die Wärmedämmschicht 7 aus Feuerfestmasse schützt die Platte 15 bzw. die jeweilige Regulierzunge 10, 17 vor Beschädigung durch übermäßige Wärmezufuhr. Darüber-

hinaus wird Wärme über die an ein Kühlsystem angeschlossenen Leitungen 16 abgeführt. Dabei sind an den Regulierzungen 10, 17 entsprechende Kühlmittel zur Aufnahme der Wärme vorgesehen.

Die in den Formspalt hineinreichende Regulierzunge 10 wird für einen optimalen Betrieb so eingestellt, daß zwischen der gegenüberliegenden Walze 2 und der Regulierzunge 10 ein Abstand X entsteht, der zwei- bis dreimal der Breite S des Formspaltes entspricht. Die Verengung des Querschnitts zwischen der Formwalze und der Regulierzunge 10 sorgt dafür, daß das im mittleren Bereich des Querschnitts des Formspaltes 3 schneller fließende Material nicht vorwiegend und ungewollt in den Formspalt 3 eintritt und dadurch eine pulsierende Verstopfung des Formspalts 3 auftritt. Die Walze 2, über der der Füllschacht 6 im wesentlichen angeordnet ist, fördert das Material in Drehrichtung 4 zum Formspalt 3 hin und bewirkt durch diese Förderkraft eine Vorverdichtung des Materials vor endgültiger Verdichtung zwischen den beiden Walzen 2·

Die Walzen 2 weisen auf der Mantelfläche jeweils die Hälfte einer Brikettform (z.B. in Form von Formsegmenten oder -ringen an der Walzenoberfläche) auf und drehen sich gegenläufig, so daß im engsten Punkt des Formspaltes 3 das Material in die endgültige Brikettform gepreßt wird. Je nach zugeförderter Materialmenge bzw. nach gewünschter Brikettdichte ist wenigstens eine der Walzen 2 horizontal verschieblich gelagert und wird dementsprechend horizontal eingestellt.

Unterhalb des Füllschachtes 6 führen die Fülltrichter 9 das Material dem Formspalt 3 seitlich zu und sorgen dafür, daß das Material in den sich verjüngenden Formspalt 3 im wesentlichen ohne Materialverluste oder Druckverluste gepreßt wird.

Zum Unterbrechen der Materialzufuhr wird das Schließelement 23 in den Füllschaft 6 eingeschoben, so daß der Querschnitt des Füllschachtes vollständig verschlossen ist. Dadurch wird restliches, im Füllschacht 6 bzw. Vorratsbehälter 21 befindliches, Material zurückgehalten und der Formspalt 3 kann durch Weiterdrehen der Walzen 2 vollständig geleert werden. Durch Zurückfahren des Schließelementes 23 wird der Walzenpresse wieder Material zugeführt und der Preßvorgang beginnt .

Über einen oder mehrere der Anschlußstutzen 22 kann Rückgut (Recycle) dem Füllschacht 6 bzw. dem Vorratsbehälter 21 zugeführt werden. Des weiteren wird über einen Anschlußstutzen 22 Inertgas zugeführt, um vor dem Anfang der Maschine den Vorratsbehälter zu inertisieren. Ein dritter Anschlußstutzen 22 ist zum Absaugen des aus dem feinen Eisenschwamm entweichenden Gases vorgesehen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenwandteile 26 schräg in den Füllschacht 6 einschiebbar, so daß der Querschnitt des Füllschachtes 6 im Bereich der Seitenwandteile 26 verkleinert ist, bzw. beim Herausziehen der Seitenwandteile 2 6 vergrößert wird. Diese Querschnittsänderung wird zum Steuern bzw. Regeln des Materialflusses zur Walzenpresse benutzt. Auf das Material im Füllschacht wirkt die eigene Gewichtskraft sowie der durch oberhalb des Materials befindliches Material aufgebrachte hydrostatischen Druck. Im Füllschacht 6, bzw. zwischen den Seitenwandteilen 26 wirkt diesen Kräften die Wandreibungskraft entgegen. Bei Verringern der Querschnittsfläche des Füllschachtes 6 durch Einschieben der Seitenwandteile 2 6 verringert sich die hydrostatische Druckkraft auf das Material, so daß der Materialfluß kleiner wird. Analog dazu wächst die hydrostatische Druckkraft bei Vergrößern des Querschnitts des Füllschachtes 6 zwischen den Seitenwandteilen 26, so daß der Materialfluß steigt. Zusätzlich zu dem Ändern des hydrostatischen Drucks durch Querschnittsänderung im Füllschacht 6 kann auch durch

Steuern bzw. Regeln der Füllstandshöhe im Füllschacht 6 bzw. im Vorratsbehälter 21 der hydrostatische Druck beeinflußt werden. Beispielsweise kann mit einem kontinuierlich zu fördernden Förderband mit veränderbarer Fördergeschwindigkeit der Füllstand im Füllschacht 6 bzw. Vorratsbehälter 21 verändert werden, so daß darüber der Materialzufluß zur Walzenpresse gesteuert wird.

Über den hydrostatischen Druck ist dennoch die Vorpreßkraft bzw. Vorverdichtung des Materials vor Eintritt in die Walzenpresse einstellbar. Je nach Grad der Vorverdichtung und des Materialflusses können Briketts unterschiedlicher Dichte und Qualität produziert werden. Brikettdichte und Qualität lassen sich selbstverständlich auch durch unterschiedliche Walzengeschwindigkeiten beeinflussen.

Günstig für das Aufbringen einer Druckkraft ist auch die Vergrößerung des Walzendurchmessers. Beispielsweise kann statt dem gängigen Durchmesser von 1000 mm bei Schneckenzuteilern jetzt 1400 mm bei SchwerkraftZuteilern verwendet werden. Der Durchmesser von 1400 mm hat sich besonders günstig für eine Brikettdichte und -gualität herausgestellt. Größere Walzendurchmesser haben einen längeren Schließweg bis zur engsten Stelle des Formspaltes 3 und bei gleicher Walzendrehgeschwindigkeit damit eine längere Schließzeit als Walzen kleineren Durchmessers. Dies ist insbesondere günstig für das Entgasen der Poren, mit dem eine höhere Brikettqualität erreichbar ist. Briketts, die mit längeren Schließzeiten hergestellt werden, haben kleinere Poren, ein besseres Aussehen und eine bessere Brikettqualität.

Günstig für eine gute Brikettqualität ist auch das Verwenden von flacheren Brikettformen. Dies bewirkt eine längere Schließzeit der Brikettform, die aus zwei Halbformen zwischen den beiden Walzen bis zur endgültigen Brikettform im engsten Punkt des Formspaltes 3 zusammengesetzt werden. Je feiner das verwendete Brikettiergut ist, desto geringer kön-

nen die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 2 gewählt werden, um eine gleichhohe Brikettqualität zu erreichen.

Claims (30)

S chut &zgr; ansprüche

1. Vorrichtung zum Heißbrikettieren von Eisenschwamm, mit einem einen Füllschacht und Reguliermittel aufweisenden Schwerkraftzuteiler, der Material dosiert dem Formspalt einer Walzenpresse zuführt, dadurch gekenn zeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 26) mit wärmereduzierenden Mitteln (7, 16) versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Reguliermittel (10, 18, 26) mit Kühlmitteln (16) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Reguliermittel (10, 18, 26) wassergekühlt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 2 6) mit Feuerfestmasse ausgekleidet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6, 9, 26, 28) mit wärmereduzierenden Mitteln (7, 16) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Füllschachtes (6, 9,26, 28) mit Feuerfestmasse ausgekleidet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6, 9, 26, 28) mit Kühlmitteln (16) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet/ daß der Füllschacht (6, 9, 26, 28) wassergekühlt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6,) asymmetrisch zu dem Formspalt (3) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Reguliermittel (10, 18, 26) in einer Schließstelle den Füllschacht (6) vollständig verschließen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 26) den Füllschacht (6) in einer Öffnungsstellung vollständig freigeben.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 26) im Bereich des den Walzen (2) zugewandten Endes des Füllschachtes (6) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 26) in Öffnungsstellung trichterähnlich auf den Formspalt (3) gerichtet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18, 2 6) mit einem Stellmotor M verbunden sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6) seitliche, in den Formspalt (3) hineinreichende Fülltrichter (9) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülltrichter (9) im wesentlichen der Kreisform der Walzenmantelfläche angepaßt sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6) als Vorratsbehälter (21) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6) im oberen Bereich Anschlußstutzen (22) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht (6) von einem relativ bewegbaren Schließelement (23) vollständig verschließbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließelement (23) als Schieber ausgebildet und translatorisch in den Füllschacht (6) bewegbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (10, 18) als wenigstens eine Regulierzunge (10) ausgebildet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierzunge (10) um eine Achse (11) drehbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, da durch gekennzeichnet, daß die Regulierzunge (10) zumindest in geöffnetem Zustand wenigstens teilweise in den Formspalt (3) hineinreicht.

24. Vorrichtung nach einem Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der größte einstellbare Abstand X zwischen den in dem Formspalt (3) hineinreichenden Ende der Regulierzunge (10) und der gegenüberliegenden Walze (2) etwa zwei- bis dreimal so groß ist, wie die geringste Breite S des Formspaltes (3).

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliermittel (26) als wenigstens ein relativ bewegbares Seitenwandteil (26) des Füllschachtes (6) ausgebildet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenwandteil (26) translatorisch in den Füllschacht (6) bewegbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, da durch gekennzeichnet, daß das Seitenwandteil (26) in Richtung auf den Formspalt (3) zu und den Füllschachtquerschnitt verengend bewegbar ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, da durch gekennzeichnet, daß das Seitenwandteil (26) kulissengeführt ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 5 bis 28, da durch gekennzeichnet, daß zwei Seitenwandteile (26) an gegenüberliegenden Seiten des Füllschachtes (6) angeordnet sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

daß die zwei Seitenwandteile (26) symmetrisch bewegbar sind.