DE202004009704U1

DE202004009704U1 - Device for granulation of molten slags, especially blast furnace slags, comprising a slag channel, ultrasonic spray nozzles and a closed chamber

Info

Publication number: DE202004009704U1
Application number: DE202004009704U
Authority: DE
Original assignee: YERIHEMZON LOGVYNSKYI LEONID; Yerihemzon-Logvynskyi Leonid Dr
Current assignee: YERIHEMZON LOGVYNSKYI LEONID; Yerihemzon-Logvynskyi Leonid Dr
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2014-06-17

Abstract

Device for granulation of molten slags, especially blast furnace slags, comprising a slag channel, spraying nozzles and a closed chamber (3) of length at least 10 meter nozzles (4) are mounted directly under the slag channel (1) and consist of ultrasonic nozzles (sic), with a water pressure pipe (5) and an air pressure pipe (6) arranged so that a two-phase ultrasonic stream (14) from the nozzles impacts the slag stream (15) falling from slag channel (1) over its whole width.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Granulation flüssige Schlacken, insbesondere Hochofenschlacken, zum Zweck ein Schlackenpulver erzeugen und kann ergänzend zu stehenden im Betrieb Granulationsanlagen verwendet werden.The The invention relates to a device for granulating liquid slags, especially blast furnace slag, for the purpose of producing a slag powder and can be complementary granulation systems used in operation.

An bekannten und stehenden im Betrieb Vorrichtungen zur Granulation Hochofenschlacken mittels viel Wasser, zum Beispiel der Firma P.Wurth, wird der Schlackensand mit einen breites bis 4,0mm Kornspektrum und hohen Wassergehalt hergestellt. Die Herstellung des Schlackenpulvers erfordert zusätzlich die Trocknung und Ausmahlung des Schlackensandes. Die deutsche Patentschrift DE 33 17 893 C2 offenbart eine Vorrichtung, bei der die Granulation mittels einer Drehtrommel realisiert wird. Bei dieser Vorrichtung ist die Menge des verwendeten Wassers begrenzt. Aber der erzeugte Schlackensand weist auch einen hohen Wassergehalt und ein breites Kornspektrum auf.The slag sand with a wide range of grain sizes up to 4.0 mm and a high water content is produced on known and up-to-date devices for the granulation of blast furnace slags using a lot of water, for example from the P.Wurth company. The production of the slag powder additionally requires the drying and grinding of the slag sand. The German patent specification DE 33 17 893 C2 discloses a device in which the granulation is carried out by means of a rotary drum. In this device, the amount of water used is limited. But the slag sand produced also has a high water content and a wide range of grains.

Die deutschen Offenlegungsschriften DE 34 16 396 A1 , DE 43 27 124 A1 , DE 19b 32 698 A1, sowie die deutsche Patentschrift 100 23 074 C1 offenbaren verschiedene Vorrichtungen, bei der die Granulation der Schlacken mittels Luft bewerkstelligt wird und der trockene Schlackensand erzeugt werden könnte. Aber bei der Granulation mittels Luft kann die große Schlackenschmelzewärme nicht schnell abgeführt werden, dass die Qualität des Schlackensandes zur Verwendung in Hüttenzement sinkt, sowie das breites bis 3 mm Kornspektrum bleibt.The German published documents DE 34 16 396 A1 . DE 43 27 124 A1 , DE 19b 32 698 A1, and the German patent specification 100 23 074 C1 disclose various devices in which the granulation of the slags is accomplished by means of air and the dry slag sand could be produced. But with air granulation, the large heat of slag melt cannot be dissipated quickly, the quality of the slag sand for use in metallurgical cement drops, and the wide to 3 mm grain spectrum remains.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist, Schlacke aus dem flüssigen Zustand kontinuierlich in einen Zustand zu überführen, in dem die Schlacke als das glasige Schlackenpulver vorliegt. Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung zur Granulation flüssiger Schlacken vorgesehen, in der aus der Luft und einer begrenzter Menge des Wassers eine zweiphasige Nebelüberschallströmung erzeugt ist, mittels deren die flüssige Schlacke an einzelne pulvrige Teilchen augenblicklich zerrissen ist. Dann die Teilchen sind schwebend in der entstandene feuchte Luftströmung (Luft-Dampf-Gemisch) fortgetrieben, abgekühlt und im Multizyklon injiziert, in dem aus der Luftströmung getrennt werden.task the invention is to provide a device with which Help it possible is slag from the liquid Condition to continuously convert to a state in which the slag as the glassy slag powder is present. According to the invention a device for granulating liquid slags is provided, in which one from the air and a limited amount of water two-phase supersonic flow is generated, by means of which the liquid Slag instantly torn to powdery particles is. Then the particles are floating in the resulting damp airflow (Air-steam mixture) expelled, cooled and injected in the multicyclone, in which from the air flow be separated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Granulation flüssigen Schlacken.Further Features and advantages of the invention result from the claims and the description in connection with the drawing. In the drawing the single figure shows a schematic view of a device according to the invention liquid for granulation Slags.

Die Vorrichtung besteht aus einer geschlossener Kammer 3, die mindestens 10 m lang ist; einer Schlackenrinne 1, die in die Kammer mündet; einer Einspritzdüse oder Düsen 4, die unmittelbar unter der Schlackenrinne 1 angeordnet, als Überschalldüsen ausgeführt und mit einem Druckwasserrohr 5 und einem Druckluftrohr 6 verbunden sind; einem Außenluftkanal 7, der unmittelbar unter der Einspritzdüse/Düsen 4 angeordnet ist. Die Kammer 3 von unten mit zwei Auffangbehälter 8 angeordnet und durch einen Injektor 16 mit einem Multizyklon 17 verbunden ist.The device consists of a closed chamber 3 that is at least 10 m long; a slag channel 1 that flows into the chamber; an injector or nozzles 4 that are just under the slag trough 1 arranged, designed as supersonic nozzles and with a pressure water pipe 5 and a compressed air pipe 6 are connected; an outside air duct 7 that is just under the injector / nozzles 4 is arranged. The chamber 3 from below with two collecting containers 8th arranged and by an injector 16 with a multi-cyclone 17 connected is.

Die Einspritz- Überschalldüse 4 ist mit den zusätzlichen Außenrillen 2 angeordnet. Durch die Rillen 2 wird das unter Druck stehende Wasser innerhalb der Düse in den Luftstrom zugeführt und darin am feinsten zerstäubt. Die dabei gebildete zweiphasige Nebelüberschallströmung 14 ist aus der Düse 4 unter dem Anströmungswinkel 10° bis 15° an die volle Breite des sinkenden aus der Schlackenrinne 1 flüssigen Schlackenstromes 15 aufgeprallt. Die Überschallströmung 14 saugt gleichzeitig die zusätzliche Luft aus dem Außenluftkanal 7 ein. Beim Aufprall der zweiphasigen Überschallströmung 14 mit dem Schlackenstrom 15 ist das feine zerstäubende Wasser augenblicklich verdampft. Die entstandene dabei Stoß- und Temperaturspannungen zerrissen die Schlacke an einzelne feine Teilchen, die gleichzeitig abgekühlt werden. Dabei sind keine schädlichen Gase entstanden. Die einsaugende aus dem Außenluftkanal 7 zusätzliche Luft versorgt die erforderliche Luft/ Dampf Verhältnis in der feuchten Luftströmung, in der die Teilchen fortgetrieben und gleichzeitig etwa bis 150°C abgekühlt sind. Ein Temperatursensor 9 und ein Feuchtigkeitssensor 10 sind im Absaugkanal 12 angeordnet und mit den Regelmittel 13 verbunden, mit denen die erforderliche Temperatur und Feuchtigkeit der feuchten Luftströmung durch die Regelung der Menge des zusätzlichen Wassers aus Wasserzerstäuber 11 und Luft aus Außenluftkanal 7 unterstützt werden.The supersonic injection nozzle 4 is with the additional outer grooves 2 arranged. Through the grooves 2 the pressurized water is fed into the air flow inside the nozzle and atomized most finely. The two-phase supersonic flow thus formed 14 is out of the nozzle 4 at the flow angle 10 ° to 15 ° to the full width of the sinking from the slag channel 1 liquid slag stream 15 bounced. The supersonic flow 14 simultaneously sucks the additional air from the outside air duct 7 on. On impact of the two-phase supersonic flow 14 with the slag stream 15 the fine atomizing water evaporates instantly. The resulting shock and temperature stresses tore the slag into fine particles that are cooled at the same time. No harmful gases were generated. The sucking in from the outside air duct 7 Additional air supplies the required air / steam ratio in the humid air flow, in which the particles are propelled and at the same time cooled down to about 150 ° C. A temperature sensor 9 and a moisture sensor 10 are in the suction channel 12 arranged and with the control means 13 connected to which the required temperature and humidity of the humid air flow by regulating the amount of additional water from water atomizers 11 and air from the outside air duct 7 get supported.

Zwei Auffangbehälter 8 sind an unten der Kammer 3 angeordnet, in die die schweren Teilchen aus der fortgetriebenen Luftströmung gesunken sind. Ein Injektor 16 ist im Absaugkanal 12 angeordnet, der mittels der zusätzlichen Druckluft die Luftströmung mit den geschwebten Schlackenteilchen aus der Kammer 3 im Abscheiden 17 injiziert wird. Als Abscheider können Multizyklon und Schlauchfilter benutzt werden. Im Multizyklon und im Schlauchfilter sind die pulvrigen Teilchen aus der Luftströmung abgeschieden und im Silo gelagert oder direkt verpackt. Die reinige Luftströmung wird mit einem Ventilator oder durch Schornstein entfernt. Die feuchte Luft kann im Kondensierturm der im Betrieb stehenden Granulieranlage zugeführt werden.Two receptacles 8th are at the bottom of the chamber 3 arranged, into which the heavy particles from the propelled air flow have sunk. An injector 16 is in the suction channel 12 arranged, by means of the additional compressed air, the air flow with the suspended slag particles from the chamber 3 in separating 17 is injected. Multi-cyclone and bag filters can be used as separators. In the multi-cyclone and in the bag filter, the powdery particles are separated from the air flow and stored in the silo or packed directly. The clean air flow is removed with a fan or through a chimney. The moist air can be fed into the pelletizing system in operation in the condensing tower.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 erläutert. Die flüssige Hochofenschlacke wird aus einer Pfanne, die mit einem Neigungsmechanismus angeordnet und in der Gießhalle aufgestellt ist, gleichmäßig in der Menge ungefähr 2 t/min bei der Temperatur 1500°C durch die Schlackenrinne 1 in die Kammer 3 zugeführt. Die Kammer ist 10m lang, 1,8m breit, 3,5m hoch.An embodiment of the invention is based on the 1 explained. The liquid blast furnace slag is evenly distributed in a quantity of approximately 2 t / min at a temperature of 1500 ° C through the slag trough from a pan which is arranged with a tilting mechanism and set up in the casting hall 1 into the chamber 3 fed. The chamber is 10m long, 1.8m wide, 3.5m high.

Der Druck im Wasserrohr 5 ist 5 Bar, im Luftrohr 6 ist 3,5 Bar. Gleichzeitig mit dem Einfluss der Schlacke in die Kammer 3 wird aus den Düsen 4 die zweiphasige Nebelüberschallströmung 14 mit der Geschwindigkeit 340 m/s an die volle Breite des sinkenden Schlackenstromes 15 unter dem Anströmungswinkel 15° gerichtet. Die Überschallströmung saugt dabei aus dem Außenluftkanal 7 zusätzliche Luft ein.The pressure in the water pipe 5 is 5 bar, in the air tube 6 is 3.5 bar. Simultaneously with the influence of the slag in the chamber 3 becomes from the nozzles 4 the two-phase supersonic flow 14 at the speed of 340 m / s to the full width of the falling slag stream 15 directed at the flow angle 15 °. The supersonic flow sucks from the outside air duct 7 additional air.

Beim Aufprall der Strömungen wird die Schlacke augenblicklich (explosionsähnlich) an einzelne feine und abgekühlte bis etwa 700°C Teilchen zerrissen. Die feinen Teilchen werden schwebend in der entstandenen feuchten Luftströmung fortgetrieben und dabei bis etwa 150°C abgekühlt. Die schweren Teilchen mit Korngroße mehr als 100μm werden in zwei Auffangbehälter 8 gesunken. Mit dem Injektor 16 wird die Luftströmung bei der Temperatur etwa 96°C im Multizyklon 17 und dann im Schlauchfilter zugeführt. Im Multizyklon werden die pulvrige Teilchen Korngroße 40 bis 100μm und im Schlauchfilter die Teilchen Korngroße bis 40μm aus der Luftströmung getrennt und trennbar im Silo gelagert oder verpackt. Die Reinluft wird durch Schornstein entfernt Das Schlackenpulver kann vorteilhaft in der Hüttenzementherstellung oder teilweise direkt bei der Herstellung hochfesten Betonen verwendet werden.When the currents impact, the slag is instantly (explosion-like) torn into fine and cooled particles of up to 700 ° C. The fine particles are suspended in the resulting humid air flow and cooled down to about 150 ° C. The heavy particles with grain size more than 100μm are placed in two collecting containers 8th declined. With the injector 16 the air flow at the temperature is about 96 ° C in the multicyclone 17 and then fed into the bag filter. In the multicyclone, the powdery particles become grain size 40 up to 100μm and in the bag filter the particle size up to 40μm separated from the air flow and separated or stored in the silo or packed. The clean air is removed by the chimney. The slag powder can be used advantageously in the production of metallurgical cement or in some cases directly in the production of high-strength concrete.

Claims

Device for granulating liquid slags, in particular from a blast furnace, consisting of a slag channel, an injection nozzle or nozzles and a closed chamber, characterized in that in the chamber 3 , which is at least 10m long, directly under the slag channel 1 an injector or nozzles 4 , which are designed as supersonic nozzles, with a pressure water pipe 5 and a compressed air pipe 6 connected and arranged so that the two-phase supersonic flow 14 from the nozzle or nozzles 4 to the full width of the sinking from the slag channel 1 liquid slag stream 15 collided at an angle of attack of 10 ° to 15 °.

Device according to claim 1, characterized in that the nozzle or nozzles 4 with the outer grooves 2 are arranged through which a limited amount of water from pressure water pipe 5 is fed into the airflow inside the nozzle and finely atomized, and the two-phase supersonic flow 14 is formed in the nozzle.

Device according to claim 1, characterized in that an outside air duct 7 under the nozzle / nozzles 4 is arranged so that the fog supersonic flow 14 the additional air from the outside air duct into the chamber 3 is sucked in.

Device according to claims 1 to 3, characterized in that in the chamber 3 at least two water atomizers from above 11 and two collecting containers from below 8th are set up.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that in the suction channel 12 an injector 16 is arranged with the separator 17 connected is.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a temperature sensor 9 and a moisture sensor 10 in the suction channel 12 are arranged and with the control means 13 in the outside air duct 7 and in the water atomizer 11 are connected.