DE1066124B - Thermische Behandlung von Hochofenschlacke - Google Patents

Description

F26

DEUTSCHES

B 19-00 ANMELDETAG: 28.APRIL1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. SEPTEMBER 1959

Die zur Zementherstellung bestimmten Hochofenschlacken müssen nach Verlassen des Hochofens gehärtet werden, um sie im glasartigen Zustand zu stabilisieren und das Auskristallisieren zu verhindern sowie durch Zerkleinern und Anmachen mit alkalischem Wasser die erforderlichen hydraulischen Eigenschaften aufzuprägen. Gleiches gilt für alle ähnlichen Stoffe, die aus sauren oder basischen Oxyden niedergeschmolzen werden, wie Kalk, Baryt, Soda, Silicium-, Aluminium- Eisenoxyd od. dgl., die nach dem Härten gleiche hydraulische Eigenschaften wie die Hochofenschlacke aufweisen. Die nachstehend zu der Behandlung von Hochofenschlacke gemachten Angaben beziehen sich daher in gleicher Weise auf diese Stoffe.

Der bisher übliche Härtevorgang besteht darin, daß man die aus dem Hochofen kommende Schlacke über eine Rinne in einen fließenden Wasserstrom einlaufen läßt. Dieses Verfahren ist einfach und wirtschaftlich, jedoch ergibt sich kein gleichmäßiges Erzeugnis, und die erhaltenen Granalien sind feucht und müssen in einem aufwendigen Verfahren getrocknet werden.

Ferner ist es auch schon bekanntgeworden, den Schlackenstrom bei Abfall von der Schlackenrinne in einer kurzen Luftfallstrecke mittels eines umständlich anzufeuchtenden Luftstromes von gerade ausreichender Pressung in Strahlen zu zerlegen, bevor die Schlackenstrahlen in die Löschrille fallen. Es wird hierbei die Schlacke also zuerst langsam abgekühlt und erkaltet während des zweiten Schrittes schnell. Weiterhin ist es bekannt, daß die Hochofenschlacke bei plötzlicher Abkühlung zu glasigen Körpern erstarrt.

Die Erfindung sieht nun ein Verfahren vor, nach dem die Abkühlung und Härtung in einem Arbeitsgang vorgenommen wird, wobei gleichzeitig ein Auskristallisieren verhindert und somit die Schlacke in glasklarem Zustand stabilisiert wird. Nach der Erfindung wird die Hochofenschlacke bei hoher Temperatur frei fallend unter Bildung eines dünnen Strahles einer Abkühlstelle zugeführt, wobei eine Vielzahl nadeldünner Wasserstrahlen hohen Druckes gegen die obere Fläche des Schlackenstrahles gerichtet ist und die Wasserstrahlen so dicht aneinandergeführt sind, daß sie in einem Arbeitsgang die augenblickliche Erstarrung unter Bildung fester Körner von einer Temperatur, die über der Verdampfungstemperatur des Wasser liegt, bewirken. Die derart granulierte und trockene Schlacke wird danach einer mechanischen Abführvorrichtung zugeleitet, die sie unter Abkühlung zu einem trockenen. Schlackensand verarbeitet.

Durch die Anwendung nadeldünner Wasserstrahlen wird die flüssige Hochofenschlacke in einem Arbeitsgang abgekühlt und granuliert. Auch bedarf es dabei Thermische Behandlung
von Hochofenschlacke

Anmelder:

Rene Marie Berthier,
Grenoble, Isere (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Rene Marie Berthier, Grenoble, Isere (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

keiner zusätzlichen Einrichtung mehr, die die erstarrte Schlacke noch besonderen Zwischenmahlungen unterwirft, da durch die Anwendung der dünnen Wasserstrahlen ein feiner Schlackensand als Endprodukt erhalten wird.

Nach der Erfindung wird also ein Verfahren in Vorschlag gebracht, das den umgekehrten Verfahrensweg wie die bekannten Verfahren beschreitet, nämlich die aus dem Hochofen kommende Schlacke schnell abkühlt und danach langsam zum Erkalten bringt.

Nach der Erfindung soll die Menge der Wasserstrahlen derart bemessen sein, daß der größte Teil des Wassers verdampft. Sofern diese Forderung nicht eingehalten werden kann, wird nach der Erfindung für ein Aufsammeln des nicht verdampften Wassers sowie dessen Ableitung gesorgt. Ferner wird noch in Vorschlag gebracht, daß die Temperatur des Granulates unmittelbar nach der Wasserstrahlbehandlung noch über 400° C betragen soll und die vollkommene Abkühlung des Granulates nach der Wasserstrahlbehandlung durch Feuchtluft erzielt werden soll.

In der praktischen Ausführung des neuen Verfahrens verläßt die Schlacke den Hochofen durch das übliche Abstichloch und fließt in eine Rinne aus feuerfestem Material. Die Länge der Rinne ist dabei so kurz wie möglich, bemessen, und die Rinne ist abgedeckt, um jeden Temperaturverlust der Schlacke nach Möglichkeit zu verhindern.

Dann fließt die Schlacke über einen Staurand oder durch ein Loch im Boden der Rinne in Form eines Strahles etwa senkrecht nach unten aus. Man kann dabei dem Strahl eine mehr oder weniger abgeflachte Form geben. Beiderseits des Strahles und in dessen

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nächster Nähe sind zwei einander parallele, waagerechte Rohre angeordnet, die in der gleichen Ebene liegen und im Bereich des Strahles längs einer Mantellinie mit einer Reihe kleiner Durchbohrungen von etwa 1 mm Durchmesser versehen sind. Sofern in diesen Rohren ein hoher Wasserdruck von etwa 20 bis 50 kg/cm² aufrechterhalten wird, tritt aus jedem Loch ein feiner Wasserstrahl aus. Die Löcher eines jeden Rohres bilden somit eine Art Wasserkamm, dessen Zinken aus den 'nadelfeinen Wasserstrahlen bestehen. Die Richtung dieser Wasserkämme ist leicht nach unten geneigt. Die nadelfeinen Wasserstrahlen sind von beiden Seiten gegen den Schlackenstrahl gerichtet und durchdringen diesen. Die kinetische Energie eines jeden Wasserstrahles ist dabei so groß, daß er die flüssige Schlacke durchdringt, bevor er völlig verdampft. Die auf diese Weise gegen die Schlacke gerichtete und diese durchdringende Gesamtwassermenge ist jedoch so klein, daß nach dem Durchdringen und dem Verdampfen des Wassers die Schlacke bei der vorbestimmten Temperatur fein verteilt ist und sich am Ende dieser ersten Verfahrensstufe in trockenem Zustand befindet.

Es ist dabei zweckmäßig, die Wasserstrahlen nicht unmittelbar aus den Löchern der Rohre austreten zu lassen, sondern in die Löcher besondere Düsen einzusetzen. Die Rohre können auch in anderer Weise angeordnet sein, wie auch dem Schlackenstrahl verschiedene Quersohnittsformen gegeben werden können. Auch kann ein Rohr im Bogen um den Schlackenstrahl herumgeführt sein, wobei dann die Düsenlöcher nach der Achse des Bogenringes ausgerichtet sind.

Nach dem Durchgang durch die Wasserstrahlen ist die Schlacke fein verteilt und so weit verfestigt, daß sie nicht mehr fließen kann. Sie muß daher durch mechanische Mittel wegbefördert werden, die in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein können. So kann unter den herabfallenden Schlackenteilchen, eine flache Scheibe um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet sein, auf die die Teilchen fallen und von dieser im Umlauf mitgenommen werden. In einiger Entfernung von der Auffallstelle ist der Scheibe ein schräg verlaufender Abstreifer zugeordnet, der die Schlackenteilchen einem Auffangbehälter zuführt. Ein der Scheibe zugeordneter Ventilator kühlt dabei die Schlackenteilchen langsam weiter ab. Dieses Ableiten und Abkühlen der Schlackenteilchen bildet die zweite Verfahrensstufe.

Nach einer Abwandlung werden die Wasserstrahlen so stark gehalten, daß sie beim Durchdringen der Schlacke nicht völlig verdampfen. Das übrigbleibende Wasser wird dann aufgefangen.

Nach einer weiteren Ausführungsform läßt man die Schlacke ohne Abkühlung auf eine Drehscheibe auffließen und setzt sie hier nach Maßgabe der Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe der Einwirkung der AVasserstrahlen aus. In diesem Falle kann die Scheibe senkrecht angeordnet sein und sich um eine waagerechte Achse drehen. Der Schlackenstrahl wird dabei in Verlängerung der Zulaufrinne gegen den eingewölbten Kranz der Scheibe an dessen oberer Umkehrstelle gerichtet, wobei die AVasserstrahlen auf den von dem Scheibenkranz aufgenommenen Schlackenstrahl auftreffen. Die Scheibe läuft in der Fließrichtung der Schlacke um und nimmt somit die aufgeteilte und verfestigte Schlacke für eine Viertelumdrehung mit, bis sie in einen Sammelbehälter unter der Scheibe fällt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Thermische Behandlung von Hochofenschlacke oder dergleichen Stoffen von hoher Temperatur, deren schnelle Abkühlung und Härtung in einem Arbeitsgang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochofenschlacke bei hoher Temperatur frei fallend unter Bildung eines dünnen Strahles einer Abkühlstelle zugeführt wird, wobei eine Vielzahl nadeldünner' Wasserstrahlen hohen Druckes gegen die Oberfläche des Schlackenstrahles gerichtet ist, die Wasserstrahlen so dicht aneinandergeführt sind, daß sie in einem Arbeitsgang die augenblickliche Erstarrung unter Bildung fester Körner von einer Temperatur, die über der Verdampfungstemperatur des Wassers liegt, bewirken und die derart granulierte und trockene Schlacke einer mechanischen Abführvorrichtung zugeleitet wird, die sie unter endgültiger Abkühlung zu einem trockenen Schlackensand verarbeitet.

2. Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Wasserstrahlen derart bemessen ist, daß der größte Teil des Wassers beim Durchtreten des Schlackenstrahles verdampft.

3. Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Durchtritt durch die Schlacke nicht verdampfte Wasser aufgesammelt und abgeleitet wird.

4. Behandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Granulates unmittelbar nach der Wasserstrahlbehandlung über 400° C beträgt.

5. Behandlung nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vollkommene Abkühlung des Granulates nach der Wasserstrahlbehandlung durch feuchte Luft erzielt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 400 380, 904 157,
230,529 475.

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