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![2.3.1 Steuerung von Rösttemperatur und -zeit
Die Rösttemperatur ist der kritischste Faktor, der die endgültige Festigkeit der Pellets bestimmt. Eine geeignete Rösttemperatur (typischerweise zwischen 1200-1250°C) fördert die Rekristallisation von Magnetit (Fe₃O₄) zu Hämatit (Fe₂O₃) innerhalb der Pellets, wodurch eine dichte, verzahnte Kristallstruktur entsteht, die den Pellets eine ausreichende mechanische Festigkeit verleiht. Ist die Temperatur zu niedrig, ist die Verfestigung unzureichend, was zu einer unzureichenden Pelletfestigkeit führt. Ist die Temperatur zu hoch, kann es zu einem Überschmelzen kommen, das zu einer flüssigen Phasenhaftung der Pellets führt, was die Durchlässigkeit der Beschickung verschlechtert, den Energieverbrauch und den FeO-Gehalt erhöht und die Reduzierbarkeit der Pellets verringert.
Die Temperaturregelung erfolgt primär durch direkte Anpassung der Gasdurchflussrate und indirekt durch Anpassung der Verbrennungsluftmenge sowie der Temperatur und Luftmenge jedes Windkastens. Es bestehen jedoch starke Kopplungsbeziehungen zwischen diesen Variablen, und die Anpassung eines Parameters beeinflusst oft andere. Dies erfordert ein hohes Maß an Koordination und Präzision des Steuerungssystems, ein Prozess, der oft auf verschiedenen Datenanalysemethoden beruht. So untersuchten beispielsweise Liu Piliang et al. die Rösttemperatur einer Baotou Steel 624m2 D-L-Bandröstmaschine und stellten durch Korrelationsanalyse mit SPSS und Regressionsanalyse mit MATLAB fest, dass die Faktoren, die die Rösttemperatur signifikant beeinflussen, die Temperatur der 14#-Haube und die Temperatur des 14#-Windkastens waren. In der tatsächlichen Produktion wird die Temperatur jedes Brenners so eingestellt, dass jeder Prozessabschnitt des Pellet-Röstprozesses die erforderliche Temperatur und den erforderlichen Temperaturgradienten erreicht. Daher ist eine genaue und stabile Steuerung der Röstmaschinentemperatur entscheidend für die Verbesserung des Röstprozesses und der Qualität der Pellets. [1] Yu Haizhao, Liao Jiyong, Fan Xiaohui. Anwendung und Forschungsfortschritt der Pellettechnologie in Bandröstmaschinen [J]. Sintering Pellet, 2020, 45(04):47-54+70. DOI:10.13403/j.sjqt.2020.04.054.
Die Röstzeit wird durch die Länge der Bandröstmaschine und die Laufgeschwindigkeit des Wagens bestimmt. Je höher die Maschinengeschwindigkeit, desto höher der Ausstoß, aber desto kürzer die Verweilzeit in jedem Prozessabschnitt. Die Maschinengeschwindigkeit muss mit dem thermischen Regime übereinstimmen, um sicherzustellen, dass die Pellets alle notwendigen physikalischen und chemischen Veränderungen innerhalb einer begrenzten Zeit durchlaufen. Häufige Anpassungen der Maschinengeschwindigkeit deuten auf Produktionsinstabilität hin. Im Idealfall wird eine konstante Maschinengeschwindigkeit unter einem stabilen thermischen Regime aufrechterhalten. Das Getriebesystem der Röstmaschine umfasst typischerweise einen Motor, ein Reduziergetriebe und eine Antriebswelle. Die Zuverlässigkeit jeder Komponente wirkt sich direkt auf den reibungslosen Betrieb des Wagens aus, einschließlich des Förderbandes und der Antriebstrommel. Geräteausfälle können zu Schwankungen der Betriebsbedingungen führen und im schlimmsten Fall zur Abschaltung des gesamten Getriebesystems führen.
2.3.2 Einstellung der Ofenatmosphäre, Luftgeschwindigkeit und Luftmenge
Das Prozessluftsystem ist das "Atmungssystem" der Bandröstmaschine, das für den Wärmetransport, die Steuerung der Atmosphäre und die Abfuhr von Abgasen verantwortlich ist. Daher hat der Ausfall und die Abschaltung eines jeden Ventilators sehr schwerwiegende Auswirkungen auf den gesamten Röstprozess. Insbesondere Probleme mit dem Kühlventilator und dem Hauptsaugzugventilator führen wahrscheinlich dazu, dass die Röstmaschinentemperatur zu hoch wird, was zu schweren Geräteschäden führt. [1] Chang Tao. Funktionale Übersicht der Prozessluftventilatoren in Bandröstmaschinen [J]. Shanxi Metallurgy, 2016, 39(04):116-117. DOI:10.16525/j.cnki](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FDDH0qyRcjYzIyMRRkKUIJcdlgPmgPMHT%2Ff3d19d20-94a8-4c09-8e14-d71fe09abb08%2F193d559a-d99c-43db-acd7-15de7b277e53.png&w=3840&q=75)
Zuerst werden die Fasern vorbehandelt. Basaltfasern werden in kurze Fasern von 10 cm Länge geschnitten, 30 Minuten lang in wasserfreiem Ethanol eingeweicht, um Oberflächenöl zu entfernen, und anschließend 2 Stunden lang in einem 80℃-Ofen getrocknet, um sie später zu verwenden. KH-560-Ethanollösungen (1%, 3%, 5%, 7%) werden gemäß der eingestellten Konzentration hergestellt, gleichmäßig gerührt und in einen Dreihalskolben gegossen, gefolgt von Ultraschalldispersion für 10 Minuten, um eine gleichmäßige Verteilung des Haftvermittlers zu gewährleisten. Nach Abschluss der obigen Vorbereitung werden die getrockneten Basaltfasern in den Kolben gegeben und bei einer eingestellten Temperatur (40℃, 60℃, 80℃) mit einer Rührgeschwindigkeit von 100 U/min für eine bestimmte Zeit (1h, 2h, 3h) umgesetzt. Nach der Reaktion werden die Fasern entnommen, 3 Mal mit wasserfreiem Ethanol gewaschen, um nicht umgesetzten Haftvermittler zu entfernen, und anschließend 3 Stunden lang in einem 100℃-Ofen getrocknet, um modifizierte Basaltfasern zu erhalten, die versiegelt und zur späteren Verwendung gelagert werden. Zuerst wird die Harzmatrix hergestellt. Epoxidharz E-51, Härter MTHPA und Beschleuniger EMI-2,4 werden gemäß dem Formelverhältnis abgewogen und 30 Minuten lang in einem 60℃-Ölbad gerührt und gemischt, um eine gleichmäßige Harzmatrix zu erhalten. Anschließend werden die modifizierten Basaltfasern gemäß dem eingestellten Gehalt (10 Gew.-%, 15 Gew.-%, 20 Gew.-%, 25 Gew.-%) der Harzmatrix zugesetzt, 20 Minuten lang mechanisch gerührt (Geschwindigkeit 300 U/min) und anschließend 15 Minuten lang mit Ultraschall dispergiert, um sicherzustellen, dass die Fasern gleichmäßig in der Harzmatrix verteilt sind und Agglomerationen vermieden werden. Dann wird das gemischte Material in eine mit einem Trennmittel vorbeschichtete Form (150 mm × 100 mm × 4 mm) gegossen, in eine Heißpresse gegeben und bei einem Druck von 5 MPa gemäß der eingestellten Härtungstemperatur (60℃, 70℃, 80℃, 90℃) und Härtungszeit (2h, 3h, 4h, 5h) gehärtet. Nach dem Aushärten wird es auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abgekühlt, entformt, um BF/EP-Verbundmaterialproben zu erhalten, die gemäß den Prüfnormen zu Zug-, Schlag- und Biegeproben verarbeitet werden, und Grate und Defekte auf der Probenoberfläche werden entfernt.
2.3.1 Steuerung von Rösttemperatur und -zeit Die Rösttemper...
