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DE2735390C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke

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Publication number
DE2735390C2
DE2735390C2 DE2735390A DE2735390A DE2735390C2 DE 2735390 C2 DE2735390 C2 DE 2735390C2 DE 2735390 A DE2735390 A DE 2735390A DE 2735390 A DE2735390 A DE 2735390A DE 2735390 C2 DE2735390 C2 DE 2735390C2
Authority
DE
Germany
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heat exchanger
slag
hot
heat
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2735390A
Other languages
English (en)
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DE2735390A1 (de
Inventor
Kotaro Ishii
Masahiko Mitsutsuka
Tomoyuki Shibata Niigata Osada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pacific Metals Co Ltd
Original Assignee
Pacific Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pacific Metals Co Ltd filed Critical Pacific Metals Co Ltd
Publication of DE2735390A1 publication Critical patent/DE2735390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2735390C2 publication Critical patent/DE2735390C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/10—Arrangements for using waste heat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus geschmolzener metallurgischer Schlacke, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind seit langem bekannt (DE-Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1954, Nr. 16, S. 1011 bis 1016): Um Schlacke in die Form von Schüttgut zu bringen, wird die Schlacke, die in flüssigem Zustand einen metallurgischen Ofen verläßt, von unten her mit einem kräftigen Luftstrom zerstäubt und in einen Drehzylinder geblasen, welcher von dem so geschaffenen Granulat und dem Luftstrom im Gleichstrom durchquert wird.
Das so gewonnene Schlackengranulat kann zum Teil als Ballast- und Baumaterial verwendet werden, bildet zum größten Teil jedoch Schutt, welcher aber wegen der Granulatform leicht aufgenommen und abtransportiert werden kann.
Die Schlacke wird bei dem bekannten Verfahren aber nicht zur Wärmerückgewinnung genutzt, obwohl die Wärmemenge, welche mit der Schlacke einem Metall-Herstellungsprozeß entzogen wird, sehr groß ist, weil beim Erschmelzen und beim Feinungs- oder Frischprozeß von Rohmetall eine große Menge von geschmolzener Schlacke hoher Temperatur erzeugt wird.
Besonders auf dem Gebiet der Eisen-Nickel-Herstellung, wo wenigstens ein Drehofen (zum Kalzinieren des Erzes) und ein elektrischer Ofen (zum Reduktionsschmelzen des Erzes) verwendet werden, wird eine große Menge geschmolzener Schlacke aus dem elektrischen Ofen erzeugt, die bis zu 30 bis 401 des Nickelanteils in dem hergestellten Nickeleisen erreicht. Da außerdem die Temperatur der geschmolzenen Schlacke in einer
j? Höhe wie 1500 bis 1600° C liegt beansprucht die Schlacke vielleicht ungefähr 50% des Wärmeverbrauchs des
|.j elektrischen Ofens, was pro Tonne Nickel etwa dem Heizwert von 15001 Schweröl entspricht
f- Seit kurzem erschöpft sich das Nickelvorkommen in der Welt sehr schnell, so daß die Qualität des Nickelerzes
ständig absinkt und hiermit einhergeher.d der Anteil der Schlacke, die pro Tonne Nickel erzeugt wird, übermä-
ß ßig stark zunimmt
\i Ausgehend von dieser Problerrlage liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte, eingangs
:!: genannte Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Granulierung von Schlacke dahingehend weiterzu-
« bilden, daß gleichzeitig mit der Granulierung mit nur geringem Bauaufwand ein hochgradiger "Wärmerückge-
\} winn erreicht wird.
(!," Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruchs 1 sowie die Vorrichtung des Anspruchs 8 gelöst ι ο
: Die Lösung besteht darin, daß der Drehzylinder als erster Wärmetauscher ausgebildet ist der von Luft im
Gleichstrom mit dem Schlackengranulat durchströmt wird. Die so erhitzte Luft wird zur Nutzung der in ihr enthaltenen Wärme weiterverwendet Das aus dem ersten Wärmetauscher ausgegebene, noch immer heiße ; Schlackengranulat wird durch einen zweiten, nachgeschalteten Wärmetauscher geführt der im Gegenstrom von
' Kaltluft durchströmt wird, so daß ein weiterer Wärmeaustausch erzielt wird und ein zweiter Heißluftstrom
gewonnen wird, dessen Wärme anderweitig verwendet werden kann.
H Es ist zwar bereits bekannt (DE-OS 15 83 200), ein Schlackengranulat durch entgegenströmende Luft zu
jj| führen, doch dieses bekannte Verfahren dient der Bildung eines möglichst kugeligen Granulats, während das
"j,'? eingangs genannte, bekannte Verfahren ede Schlacke so fein wie möglich zerteilt so daß die freie Oberfläche der
ψ, sich verfestigenden Schlacke so stark wie möglich vergrößert ist Hierdurch wird jedoch der effektive Wärme-
^ austausch zwischen der Schlacke und der im Gleich- oder Gegenstrom strömenden Luft erzielt
[. Es ist beim erfindungsgemäßen Verfahren zweckmäßig, die heißen Schlackenteile nach ihrer Zerstäubung auf
f'i einer Temperatur unterhalb ihres Schmelzpunktes zu halten, beispielsweise innerhalb eines Bereichs von 1100
{·■■ bis 13000C im Fall geschmolzener Schlacke, die während des Frischens oder Feinens von Nickeleteen erzeugt
j wird, so daß verhindert wird, daß die Granulatteilchen aneinander haften oder an der Innenwand von Anlagen-
teilen ankleben.
: Die Anordnung zweier gesonderter Wärmetauscher ist sehr vorteilhaft weil die Temperatur der Heißluft auf
einem sehr hohen Pegel gehalten werden kann und der Rückgewinn-Wirkungsgrad sehr hoch ist Dies könnte
f; bei Verwendung nur eines Wärmetauschers, der im Gegenstrom durchströmt wird, nicht erzielt werden, zumal in
diesem Falle die Granulatbildung langsamer stattfinden würde, so daß sich kugelige Partikel mit verhältnismäßig kleiner Oberfläche bilden würden.
ί Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird ersichtlich, wenn man in Betracht zieht daß die meisten der modernen
metallurgischen öfen die geschmolzene Schlacke nur intermittierend ausgeben, denn durch Bildung eines
: entsprechenden Staus an Schlacke zwischen den beiden Wärmetauschern ist es möglich, einen kontinuierlichen
Heißluftstrom aus dem zweiten Wärmetauscher zu erhalten und unmittelbar seinem speziellen Bestimmungsort zuzuführen, etwa einem Rotationstrockner oder einem Drehofenbrenner in Anpassung an deren Betriebsbedingungen.
Die Menge und Temperatur des ersten Heißluftstromes, der aus dem ersten Wärmetauscher ausgeblasen wird, ist am meisten abhängig von dem Verhältnis der zur Zerstäubung der geschmolzenen Schlacke verwende- ; ten Luft zur geschmolzenen Schlackenmenge, der Steuerung der Temperatur der heißen Schlackengranulate,
die aus dem ersten Wärmetauscher ausgegeben werden, und der Menge von Luft welche durch öffnungen des ersten Wärmetauschers eingeführt wird. Die Menge und Temperatur des endgültig rückgewonnenen zweiten Heißluftstromes und der Wärmerückgewinnwirkungsgrad sind abhängig von der Steuerung der Menge an Heißluft, die aus dem ersten Wärmetauscher ausgeblasen wird, der Menge von Kaltluft, die in den zweiten Wärmetauscher von außerhalb des Systems eingeführt wird, und der Temperatur der abgekühlten Schlacke, die aus dem zweiten Wärmetauscher ausgegeben wird. Daher werden der erste und der zweite Wärmetauscher unter solchen Bedingungen betrieben, daß eine optimale Menge und Temperatur des rückgewonnenen zweiten Heißluftstromes für dessen spezielle Anwendung mit größtmöglichem Wärmewirkungsgrad erhalten werden.
Die Verbindung zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher, nämlich die Über- - führung der heißen Schlacke nach ihrer Zerstäubung zwischen den Wärmetauschern, wird vorzugsweise konti-
nuierlich mittels eines warmfesten Förderers ausgeführt der so gestaltet ist, daß Wärmeverluste vermieden sind, oder diskontinuierlich ausgeführt, wobei die heißen Schlackengranulate zeitweise in einem wärmeisolierten Behälter gespeichert werden. Wenn die geschmolzene Schlacke aus einem elektrischen Ofen intermittierend ausgegeben wird, ist es wünschenswert, an dem oberen Teil des zweiten Wärmetauschers einen wärmeisolierenden Speicherbehälter, beispielsweise ein Schlackenfach, vorzusehen, welcher eine Aufnahmekapazität hat, die an das Ausgabeintervall der geschmolzenen Schlacke und die maximal erforderliche Speichermenge aus den heißen Schlackengranulaten angepaßt ist, welche aus dem ersten Wärmetauscher ausgegeben werden, wie auch eine Vorrichtung zur Ausgabe einer konstanten Menge der heißen Schlackengranulate, die in dem Behälter gespeichert sind, um die heißen Schlackengranulate kontinuierlich in den zweiten Wärmetauscher einzuführen.
Um außerdem Schlacke, die an der Innenwand des ersten Wärmetauschers in Form einer Platte oder eines Ringes anhaftet, leichter beseitigen zu können, ist es vorteilhaft, den ersten Wärmetauscher so zu gestalten, daß er eine oben eingeschnittene konische Gestalt mit dem breiteren Ende als Ausgabeende hat oder daß der Außenmantel des zylindrischen Wärmetauschers mit Wasserstrahlen oder durch Anblasen von Luft gekühlt wird. In diesem Fall kann Kaltwasser, Heißwasser oder Wasserdampf mit dem zerstäubenden Luftstrahl gemischt werden oder in den ersten Wärmetauscher unabhängig von dem zerstäubenden Luftstrahl eingeblasen werden. Solche Verfahren sollten jedoch nicht verwendet werden, wenn der rückgewonnene Heißluftstrom zum Trocknen und Kalzinieren von Erz oder als Heizquelle für Brenner verwendet werden soll. Falls erforderlich, kann eine Mahl- oder Zerkleinerungseinrichtung an dem Ausgabeende des ersten Wärmetauschers angeordnet
werden, um die heißen Schlackengranulate, die in dem ersten Wärmetauscher erhalten werden, fein zu zermah-Ien, so daß eine optimale Schlackenteilchengröße (beispielsweise nicht größer als 20 mm) für die nachfolgende Übergabe und Behandlung in dem zweiten Wärmetauscher erhalten wird.
Als zweiter Wärmetauscher kann, anstatt ihn vom Drehzylindertyp zu machen, ein sonstiger konventioneller Typ von Wärmetauschern verwendet werden, wie solche, die mit einem Schwebebett, einem Vorschubrost oder einem Kugelbett arbeiten, je nachdem, welchen Zustand die heißen Schlackenteilchen nach der Zerstäubung haben. Der zweite Wärmetauscher soll jedoch eine wärmeisolierte Struktur haben und so gestaltet sein, daß die heißen Schlackengranulate im Gegenstrom mit einem Luftstrom geführt werden, wodurch ein Heißluftstrom hoher Temperatur mit hohem Wärmewirkungsgrad erhalten wird,
ίο Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung, welche bei der Erfindung angewendet wird,
F i g. 2 ein Schaubild, welches die Abhängigkeit des Wärmerückgewinnwirkungsgrades und der Temperatur des zweiten Heißluftstromes zeigt, und
F i g. 3 ein Schaubild, welches die Abhängigkeit zwischen dem Wärmerückgewinnwirkungsgrad und dem Verhältnis der die Schlacke zerstäubenden Luft zu der Schlacke zeigt
In F i g. 1 wird der geschmolzene Schlackenstrom 2, welcher von der Rinne i herabtropft, in schwebende heiße
Schlackengranulate 6 mittels eines Luftstrahls 3 zerstäubt, der schräg nach oben von der Bodenseite der Rinne 1 her ausgeblasen wird, und diese Granulate 6 verfestigen sich wenigstens auf dem Außenumfangsteil während ihres Schwebens in dem ersten Wärmetauscher 4 des Drehzylindertyps und fallen auf den Boden des ersten Wärmetauschers 4, wo sie als heiße Granulate 7 verbleiben. Aufgrund der sogenannten Ofenwirkung bewegen sie sich nach unten und sammeln sich im unteren Teil der Haube 5. Die so erhaltenen heißen Schlackengranulate 7 werden kontinuierlich in den zweiten Wärmetauscher 11, der beispielsweise vom Drehzylindertyp ist und von dem ersten Wärmetauscher 4 getrennt angeordnet ist, über eine Rutsche zugeführt, oder sie werden erst einmal in einem Schlackenbehälter 8 gespeichert und dann in den zweiten Wärmetauscher 11 kontinuierlich mit gesteuerter Zuflußrate zugeführt.
Der Luftstrahl, der zur Zerstäubung der geschmolzenen Schlacke in dem ersten Wärmetauscher 4 verwendet wird, fließt zusammen mit Luft, die in den Zylinder aus öffnungen eintritt, im Gleichstrom mit den heißen Schlackengranuiaten, wobei ein Teil der Schlackenwärme ausgetauscht wird und ein erster Heißluftstrom 9 entsteht
Die Kaltluft 10, die von außerhalb des Systems in den zweiten Wärmetauscher 11 eingeführt wird, wird mit wenigstens einem Teil des ersten Heißluftstroms 9 gemischt, der aus dem ersten Wärmetauscher 4 ausgegeben wird, so daß ein Heißluftstrom mit gesteuerter Temperatur und in gesteuerter Strömungsrate erhalten wird, welcher in den zweiten Wärmetauscher 11 durch die Einblasöffnung 14 am unteren Teil des zweiten Wärmetauschers 11 im Gegenstrom mit den heißen Schlackengranulaten 7 eingeblasen wird, so daß die heißen Schlackengranulate 7 vollständig abgekühlt werden. Nach dem Kühlen wird der Heißluftstrom als zweiter rückgewonnener Heißluftstrom 15 zurückgewonnen, welcher seinem endgültigen Bestimmungsort zugeführt wird. Die abgekühlten Schlackengranulate 13 werden, nachdem ein ausreichender Wärmeaustausch stattgefunden hat aus dem unteren Teil der Haube 12 ausgegeben, die am Ausgabeende des zweiten Wärmetauschers 11 angeordnet ist
Wenngleich dies in F i g. 1 nicht gezeigt ist kann ein Gebläse oder Ausgabeventilator optimaler Gestaltung in den Luftströmungswegen angeordnet sein.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die folgenden bevorzugten Ausführungsformen verwiesen.
Beispiel 1
Der erste Heißluftstrahl, der von dem ersten Wärmetauscher des Drehzylindertyps ausgeblasen wird, wird mit einer vorbestimmten Menge Kühlluft von außerhalb des Systems gemischt um die Wmdtemperatur und Menge einzustellen, wodurch die Temperatur des zweiten Hejßluftstroms geändert wird, der aus dem zweiten Wärmetauscher des Drehzylindertyps rückgewonnen wird. Änderungen für den Wärmeriickgewinnwirkungsgrad in dieser Ausführungsform sind die Tabelle 3 und F i g. 2 gezeigt
Tabelle 1
Geschmolzene Schlacke
Elektrischer Ofen 7500 KVA (Eisen-Nickel Frischofen)
Schlackenströmungsrate 60 t/h (mittel)
Schlackentemperatur 1500—16000C
Behandlungszeit 30—35 min
Tabelle 2
Ausrüstungen
Erster Wärmeaustauscher
24 m (3 m) Durchmesser χ 7 m Länge
keine Auskleidung:
Schrägstellung: 4/100
Drehrate: 15 rpm
Zweiter Wärmeaustauscher 2,5 m Durchmesser χ 10 m Länge
Wärmeisolierung aus 100 mm gießbarer Auskleidung mit einem Heber
Schrägstellung: 4/100 Drehrate: 3 rpm
Tabelle 3
Beziehung zwischen der Temperatur des rückgewonnenen zweiten Heißluftstroms und des
Wärmerückgewinnwirkungsgrades
Erster Wärmetauscher Zerstäubender Luftstrahl (NmVH) Erster Wind (NmVH) Erste Windtemperatur (0C) Heißschlackentemperatur (°C)
Zweiter Wärmetauscher Zweiter Wind (NmVH) Zweite Windtemperatur (° C) Kaltschlackentemperatur (° C)
Wärmerückgewinn (%)
14 400 14 400 14 400
16 800 16 800 16 800
250 250 250
1 200 1200 1200
58 000 72 200 94 200
860 735 600
200 150 100
56
59
62
14 400
16 800
250
1200
115 200
510
70
63
Wie in Tabelle 3 und Fig.2 gezeigt, steht die Temperatur des zweiten Heißwindes in nahezu linearer Beziehung mit dem Wärmerückgewinnwirkungsgrad, und wenn die Temperatur des zweiten Heißwindes bei 8600C ist, ist der Wärmerückgewinn wirkungsgrad 56%. Wenn die Temperatur bei 510° C ist, ist der Wirkungsgrad 63%.
Beispiel 2
Unter denselben Bedingungen des Schlackenabzugs wie in Beispiel 1 wurde die Menge der die Schlacke zerstäubenden Luft, nämlich das Verhältnis der Zerstäubungsluft zur Schlacke geändert. Der Wärmeaustauschwirkungsgrad (das Übergangsverhältnis der Wärmemenge, die in der Schlacke enthalten ist, weiche in den Wärmetauscher eintritt, zum Heißluftwind) in jedem der beiden Wärmetauscher und der Wärmerückgewinnwirkungsgrad u. dgl. sind in Tabelle 4 gezeigt und die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Zerstäubungsluft/ Schlacke und dem Wärmerückgewinnwirkungsgrad ist in F i g. 3 gezeigt
Wie aus den Daten in Tabelle 4 und F i g. 3 ersichtlich, liegt das vorteilhafteste Verhältnis der Zerstäubungsluft zu der Schlacke zur Erzielung eines gewünschten Wärmerückgewinnwirkungsgrades bei 200 bis 280 NmVt Wenn die Menge der Zerstäubungsluft zu klein ist, ist die Zerstäubung der Schlacke unvollständig, so daß die geschmolzene Schlacke von dem oberen Ende der Schlackenrinne herabtropft und sich verfestigt, was zu einem größeren Anteil klumpenförmiger Schlacke in den heißen Schlackengranulaten führt, wodurch der Wärmerückgewinnwirkungsgrad in dem zweiten Wärmetauscher absinkt. Wenn andererseits die Menge an Zerstäubungsluft übermäßig groß ist, wird die Schlacke in zu kleine Teilchen zerstäubt, so daß die Strahlung und der Wärmeübergang zu der Oberfläche des Mantels des ersten Wärmetauschers zunehmen, was zum Absinken des Wärmerückgewinnwirkungsgrades führt.
Beispiel 3
Dieses Beispiel zeigt die Einsparung des Trocknerbrennstoffs, wenn ein Teil des rückgewonnenen Heißluftstromes, welcher aus dem zweiten Wärmetauscher ausgeblasen wird, zum Trocknen von Nickelerz in einem Drehtrockner verwendet wird.
Wie in Tabelle 6 gezeigt, kann, wenn die Temperatur des Heißluftstromes innerhalb eines Bereichs von 450 bis 740° C geändert wird, während die Menge des in den Drehtrockner eingeführten Heißluftstromes konstant auf 24 300 NmVH gehalten wird, eine größere Brennstoffersparnis bei einer höheren Temperatur des Heißluftstromes erzielt werden. Wenn die Menge des Heißluftstromes innerhalb eines Bereichs von 15 000 bis 27 000 NmVH geändert wird, während die Temperatur des Heißluftstromes auf 670° C konstant gehalten wird, kann eine größere Brennstoffersparnis erhalten werden durch eine größere Menge des Heißluftstromes.
30
35
40
45
50
55
60
65
Tabelle Ergebnisse durch Ändern der Zerstäubungsluftmenge (Zerstäubungsluft/Schlacke) Versuchsnummer
12 3 4
30
35
40
45
50
55
Ester Wärmetauscher Verhältnis Zerstäubungsluft/ Schlacke (NmVt)
120
160
200
240
280
erster Heißwind (NmVH) 16 000 16 200 16 500 16 800 17000 19 200
Temp, rotheiße Schlacke (0C) 1250 1240 1220 1200 1 170 1 130
l.Heißwindtemp.(°C) 170 200 230 250 270 250
1. Wärmetauschrate (%) 2,9 3,4 4,0 4,4 4,8 5,1
Zweiter Wärmetauscher
Küh!lufimenge(Nnii3/H) 58 200 58 200 56 400 54 900 52 900 52 000
zweiter Heißwind (NmVH) 74 200 74 400 72 900 71 700 69 900 68 800
Verhältnis 2. Heißwind/ 1 237 1240 1215 1 195 1 165 1 147
Schlacke (NmVt)
2.Heißwindtemp.(°C) 600 650 680 700 700 700
Kaltschlackentemp. (0C) 200 160 120 100 100 100
2. Wärmetauschrate (%) 66,9 733 76,3 78,6 78.3 78,0
Wärmerückgewinn (%) 48,5 53,0 54,5 553 54,0 53,1
to
15
20
25 Tabelle Drehrockner
Behandlungskapazität Naßeiz 50 t/H. Entwässerung4,8 t/H
3 m Durchmesser χ 30 m Länge
Neigung 3/100
Drehrate: 1,5 rpm C-Grad-Schwerölbrenner
Tabelle Brennstoffersparnis
Heißwind
Menge
(NmVH)
Brennstoff (Schweröl) Temp. verwendete gesparte
(°C) Menge Menge
(l/H) (l/H)
Sparrate
Ohne rückgewonnenen Wind
Mit rückgewonnenem Heißwind konstante Menge an Heißwind verwendet
konstante Temperatur des Heißwindes verwendet
609
24 300 450 263 346 56,8
24 300 535 183 426 70,0
24 300 650 84 525 86,2
24 300 740 0 609 100
15 000 670 274 335 55,0
19 500 670 174 435 71,4
23 600 670 OJ 526 86,4
27 700 670 0 609 100
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
60

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus der geschmolzenen Schlacke metallurgischer Öfen, wobei die aus dem Ende einer Schlackenrinne, welche zur Ausgabe geschmolzener Schlacke aus einem metallurgischen
5 Ofen dient, ausfließende geschmolzene Schlacke mittels einer Luftstrahles in einen Drehzylinder hinein zerstäubt und durch diese im Gleichstrom geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im als ein erster Wärmetauscher ausgebildeten Drehzylinder durch Wärmeaustausch ein erster Heißluftstrom gewonnen wird und daß die aus dem ersten Wärmetauscher ausgegebenen heißen Schlackengranulatteilchen in einen an den ersten Wärmetauscher angeschlossenen zweiten Wärmetauscher eingeführt und durch diesen ίο in Gegenstrom mit von der Außenseite des Wärmetauschers zugeführter Kaltluft hindurchgeführt werden, so daß durch den Wärmeaustausch die Kaltluft erwärmt und ein zweiter Heißluftstrom erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daduich gekennzeichnet, daß die von der Außenseite des zweiten Wärmetauschers zugeführte Kaltluft mit wenigstens einem Teil des ersten Heißluftstroms gemischt wird, der aus dem ersten Wärmetauscher ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrahl zur Zerstäubung der geschmolzenen Schlacke mit Kaltwasser, Heißwasser oder Wasserdampf gemischt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Schlackengranulatteilchen, die aus dem ersten Wärmetauscher ausgegeben werden, in eine Teilchengröße zerkleinert werden, die für ihre Überführung in den und ihre Behandlung in dem zweiten Wärmetauscher geeignet ist
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Schlackengranulatteilchen von dem ersten Wärmetauscher kontinuierlich in den zweiten Wärmetauscher eingeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Schlackengranulatteilchen aus dem ersten Wärmetauscher intermittierend dem zweiten Wärmetauscher zugeführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Schlackengranulatteilchen, die aus dem ersten Wärmetauscher intermittierend ausgegeben werden, sogleich in einem wärmeisolierten Speicherbehälter gespeichert werden, der eine an das Ausgabeintervall für die geschmolzene Schlacke und die maximale Speichermenge heißer Schlackengrenulatteilchen aus dem ersten Wärmetauscher angepaßte Aufnahmekapazität hat, und daß eine konstante Menge der so gespeicherten heißen Schlackengranulatteilchen in den zweiten Wärmetauscher ausgegeben wird, so daß ein zweiter Heißluftstrom kontinuierlich erhalten wird.
8. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus geschmolzener Schlacke zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer an einem metallurgischen Ofen angebrachten Schlackenrinne, einer unterhalb des Ausgabeendes dieser Schlackenrinne angeordneten, schräg nach oben auf die geschmolzene Schlacke gerichteten Luftstrahl-Blasdüse und einem Drehzylinder, der im Gleichstrom von den gewonnenen Schlackengranulatteilchen und der Luft durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder als erster Wärmertauscher (4) ausgebildet ist, an welchen ein zweiter Wärmetauscher (11) angeschlossen ist, der im Gegenstrom zu den heißen Schlackengranulatteilchen von Kaltluft (10) durchströmbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Wärmetauscher (4) und dem zweiten Wärmetauscher (11) eine Überführvorrichtung zur Überführung der heißen Schlackengranulatteilchen (7) vorgesehen ist
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Wärmetauscher (4) und dem zweiten Wärmetauscher (11) eine Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der heißen Schlackengranulate (7) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Wärmetauscher (4) und dem zweiten Wärmetauscher (11) ein Speicherbehälter (8) für die heißen Schlackengranulate (7) angeordnet ist.
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PH (1) PH15707A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049414A1 (de) * 2008-09-29 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Granulat aus einem Schlackenmaterial und Verwendung des Verfahrens
DE102020209057A1 (de) 2020-02-03 2021-08-05 Sms Group Gmbh Verfahren zur Granulierung einer metallurgischen Schlacke

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3102296A1 (de) * 1981-01-24 1982-09-02 Kawasaki Jukogyo K.K. Vorrichtung zur waermegewinnung aus geschmolzener schlacke
FR2519420B2 (fr) * 1981-06-05 1986-05-23 Clesid Sa Dispositif de recuperation de l'energie contenue sous forme de chaleur dans les laitiers
FR2507207B1 (fr) * 1981-06-05 1985-08-16 Clesid Sa Dispositif de recuperation de l'energie contenue sous forme de chaleur dans les laitiers
ATE431245T1 (de) * 2003-12-22 2009-05-15 Facc Ag Verfahren zur herstellung eines brandhemmenden furniers sowie brandhemmendes furnier
WO2008042703A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 3M Innovative Properties Company Fluorescent volume light source having multiple fluorescent species
EP2431697A4 (de) * 2009-05-12 2016-01-13 Univ Niigata Vorrichtung zur wärmerückführung aus flüssiger schlacke
CN101619367B (zh) * 2009-07-28 2010-12-01 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种熔融钢铁渣热能回收的方法及装置
DE102009038695B3 (de) 2009-08-24 2010-12-30 Polysius Ag Verfahren zur Herstellung von Schlackengranulat und zur Wärmerekuperation aus flüssigen Schmelzen
DE102009042874A1 (de) * 2009-09-24 2011-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der bei der Granulation einer flüssigen Schlacke freigesetzten Abwärme
LU91917B1 (de) * 2011-12-16 2013-06-17 Wurth Paul Sa Kaltwinderzeugung aus Schlackewaerme
WO2014061950A1 (ko) * 2012-10-19 2014-04-24 주식회사 에코마이스터 폐열을 이용한 제강 슬래그 아토마이징 시스템
WO2015184532A1 (en) 2014-06-03 2015-12-10 Hatch Ltd. Granulated slag products and processes for their production
PT3247811T (pt) * 2015-01-21 2019-10-31 Material Handling Tech S P A Instalação para reciclagem de escória branca gerada durante um passo de produção de aço
US10730779B2 (en) 2015-09-01 2020-08-04 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass manufacturing apparatus and related processes
CN111996315B (zh) * 2020-08-27 2022-01-28 中冶东方工程技术有限公司 一种熔融渣余热回收装置
CN113699289A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中冶华天南京工程技术有限公司 一种熔融钢渣渣处理过程中余热回收的方法
CN116716443B (zh) * 2023-08-11 2023-10-20 包钢集团节能环保科技产业有限责任公司 一种热态钢渣综合利用的方法及综合分离系统
CN118086644B (zh) * 2024-03-14 2024-08-06 无锡毕恩德尔科技有限公司 一种全干法高温熔渣热能回收装置及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US883770A (en) * 1905-11-08 1908-04-07 Frederick William Wood Method of treating blast-furnace slag.
US996132A (en) * 1910-02-25 1911-06-27 Walter George Perkins Heating air for metallurgical furnaces.
US1506803A (en) * 1919-03-19 1924-09-02 Carl P Astrom Method and apparatus for recovering heat
US2873554A (en) * 1956-05-15 1959-02-17 Babcock & Wilcox Co Apparatus for and a method of recovering heat from molten slag
US3469961A (en) * 1966-08-25 1969-09-30 United States Steel Corp Method and apparatus for making slag pellets
US3897231A (en) * 1974-02-25 1975-07-29 Shenango Inc Method for contacting hot, viscous, molten slag with gaseous reactants
JPS5751730B2 (de) * 1974-07-15 1982-11-04
JPS5169482A (de) * 1974-12-12 1976-06-16 Mitsui Shipbuilding Eng

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049414A1 (de) * 2008-09-29 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Granulat aus einem Schlackenmaterial und Verwendung des Verfahrens
DE102020209057A1 (de) 2020-02-03 2021-08-05 Sms Group Gmbh Verfahren zur Granulierung einer metallurgischen Schlacke
WO2021156136A1 (de) 2020-02-03 2021-08-12 Sms Group Gmbh Verfahren zur granulierung einer metallurgischen schlacke
US12319983B2 (en) 2020-02-03 2025-06-03 Sms Group Gmbh Method for granulating a metallurgical slag

Also Published As

Publication number Publication date
CU20875L (es) 1979-01-16
CU34751A (es) 1982-08-24
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JPS5318628A (en) 1978-02-21
GR61350B (en) 1978-10-26
GB1588271A (en) 1981-04-23
CA1101218A (en) 1981-05-19
DE2735390A1 (de) 1978-02-09
AU2757577A (en) 1979-02-08
BR7705205A (pt) 1978-04-25
FR2360860B1 (de) 1981-11-20
FR2360860A1 (fr) 1978-03-03
PH15707A (en) 1983-03-14
US4147332A (en) 1979-04-03

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