TY - THES

T1 - Vergleich zweier Übergabeeinrichtungen in Bezug auf Partikelbruch

AU - Wagner, Philipp

N1 - nicht gesperrt

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Beim Transport des Hochofensinters von der Sinteranlage zum Hochofen wird eine bestimmte Förderstrecke mit verschiedenen Übergabeeinrichtungen zurückgelegt. Jede Übergabestelle bedeutet zusätzliche Belastungen für den Sinter und somit auch erhöhten Partikelbruch. Wenn der Durchmesser der Partikel zu klein ist, werden diese als Rückgut aussortiert und dem kostenintensiven Sinterprozess erneut zugeführt. In dieser Arbeit werden zwei Übergabesysteme, eine herkömmliche und eine dynamische Übergabeschurre, in Bezug auf Partikelbruch verglichen. Dabei werden sowohl Realversuche, in welchen die beiden Übergabeeinrichtungen in eine Förderstrecke eingebaut werden, als auch DE-Simulationen durchgeführt. Ein weiteres Ziel ist es, bereits vorhandene Simulationen zu optimieren und auf eine weitere Korngröße anzuwenden. Für die Auswertung der Simulationen ist die Ermittlung der Bruchenergien notwendig, um eine Aussage über das Partikelbruchverhalten treffen zu können. Dafür werden Partikel mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegen eine Stahlplatte geschossen und die Massenanteile der entstandenen Fragmente ausgewertet. Die optimierten Simulationen werden mit Berücksichtigung der Partikelgrößenverteilung, einem abgeschätzten E-Modul für Hochofensinter und einer Kombination dieser beiden Varianten durchgeführt. Danach erfolgt ein Vergleich mit den vorhandenen Simulationen und den Realversuchen. Sowohl mittels Realversuchen, als auch anhand der Simulationen konnte gezeigt werden, dass die dynamische Übergabeschurre eine Verbesserung des Partikelbruchverhaltens bietet und der Anteil des Rückguts beinahe halbiert wurde. Bei den Simulationen lieferte die Variante mit angepasstem E-Modul, im Gegensatz zur Einführung einer Partikelgrößenverteilung, eine leichte Verbesserung der bereits vorhandenen Simulationen. Die Anwendung der Simulation auf eine kleinere Korngröße brachte große Abweichungen zum Realversuch. Es wird vermutet, dass diese Abweichung aufgrund der unzureichenden Versuchsdaten bei Bruchversuchen im Niedrigenergiebereich entsteht.

AB - Beim Transport des Hochofensinters von der Sinteranlage zum Hochofen wird eine bestimmte Förderstrecke mit verschiedenen Übergabeeinrichtungen zurückgelegt. Jede Übergabestelle bedeutet zusätzliche Belastungen für den Sinter und somit auch erhöhten Partikelbruch. Wenn der Durchmesser der Partikel zu klein ist, werden diese als Rückgut aussortiert und dem kostenintensiven Sinterprozess erneut zugeführt. In dieser Arbeit werden zwei Übergabesysteme, eine herkömmliche und eine dynamische Übergabeschurre, in Bezug auf Partikelbruch verglichen. Dabei werden sowohl Realversuche, in welchen die beiden Übergabeeinrichtungen in eine Förderstrecke eingebaut werden, als auch DE-Simulationen durchgeführt. Ein weiteres Ziel ist es, bereits vorhandene Simulationen zu optimieren und auf eine weitere Korngröße anzuwenden. Für die Auswertung der Simulationen ist die Ermittlung der Bruchenergien notwendig, um eine Aussage über das Partikelbruchverhalten treffen zu können. Dafür werden Partikel mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegen eine Stahlplatte geschossen und die Massenanteile der entstandenen Fragmente ausgewertet. Die optimierten Simulationen werden mit Berücksichtigung der Partikelgrößenverteilung, einem abgeschätzten E-Modul für Hochofensinter und einer Kombination dieser beiden Varianten durchgeführt. Danach erfolgt ein Vergleich mit den vorhandenen Simulationen und den Realversuchen. Sowohl mittels Realversuchen, als auch anhand der Simulationen konnte gezeigt werden, dass die dynamische Übergabeschurre eine Verbesserung des Partikelbruchverhaltens bietet und der Anteil des Rückguts beinahe halbiert wurde. Bei den Simulationen lieferte die Variante mit angepasstem E-Modul, im Gegensatz zur Einführung einer Partikelgrößenverteilung, eine leichte Verbesserung der bereits vorhandenen Simulationen. Die Anwendung der Simulation auf eine kleinere Korngröße brachte große Abweichungen zum Realversuch. Es wird vermutet, dass diese Abweichung aufgrund der unzureichenden Versuchsdaten bei Bruchversuchen im Niedrigenergiebereich entsteht.

KW - Diskrete Elemente Methode

KW - Übergabeschurre

KW - Partikelbruch

KW - Hochofensinter

KW - Discrete Element Method

KW - transfer chute

KW - particle breakage

KW - blast furnace sinter

M3 - Masterarbeit

ER -