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DE69408525T2 - Verfahren und vorrichtung zur verbrennung von stahlwerksabfällen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verbrennung von stahlwerksabfällen

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DE69408525T2
DE69408525T2 DE69408525T DE69408525T DE69408525T2 DE 69408525 T2 DE69408525 T2 DE 69408525T2 DE 69408525 T DE69408525 T DE 69408525T DE 69408525 T DE69408525 T DE 69408525T DE 69408525 T2 DE69408525 T2 DE 69408525T2
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DE
Germany
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bed
sludge
slurry
thin
hood
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DE69408525T
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Elmer D Anderson
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Bethlehem Steel Corp
Original Assignee
Bethlehem Steel Corp
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Publication date
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Publication of DE69408525T2 publication Critical patent/DE69408525T2/de
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    • C21METALLURGY OF IRON
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    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • C22B1/20Sintering; Agglomerating in sintering machines with movable grates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbrennung von Schlämmen in einem Sinterband mit einem porösen Bett, welches zwischen ersten und zweiten Enden bewegbar ist, einer Brennerhaube, die mit dem Bett zwischen den Enden wirkverbunden ist, und einer Vakuumquelle, die mit dem Bett wirkverbunden ist, um an diesem ein Vakuum zu erzeugen; worin das zu sinternde Material auf das Bett an dem ersten Ende aufgebracht und durch das Bett in Richtung des zweiten Endes bewegt wird, um gezündet und gesintert zu werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Verbrennung von Schlämmen, und es wird auf die US-Patentanmeldung 08/197,022, eingereicht am 7. Januar 1994, Bezug genommen.
  • Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf die Verbrennung von in stahlerzeugenden Verfahren erzeugtem ölhaltigem Schlamm durch Verbrennung eines dünnflüssigen Breis des Schlamms, der in stahlerzeugenden Anlagen in einem Sinterband vorliegt.
  • Eine integrierte Stahlanlage hat gewöhnlich eine erste Einrichtung, Kokerei genannt, um Kohle in Koks umzuwandeln, eine zweite Einrichtung, Verblaseofen genannt, um Eisen herzustellen, und eine dritte Einrichtung, Schmelzhalle genannt, um aus dem Eisen Stahl herzustellen. Jede dieser Einrichtungen hat die Möglichkeit, Abfall zu erzeugen, der gesammelt und sauber gelagert werden muß, um Verschmutzungen der Luft, des Bodens und des Wassers zu vermeiden.
  • Jede dieser Einrichtungen nutzt Wasser, das durch den Arbeitsvorgang oder auf eine andere Weise verschmutzt werden kann. Es können verschiedene Aufbereitungssysteme für das verschmutzte Wasser eingesetzt werden, mit häufig auftretender sekundärer Schmutzwasseraufbereitung. Eine tertiäre Aufbereitung ist andererseits gewöhnlich zu kostenintensiv, um wirtschaftlich durchführbar zu sein.
  • Normalerweise erhält eine sekundäre Schmutzwasseraufbearbeitungsanlage (WWTP) bei stahlerzeugenden Anlagen den Abfall von diesen oder anderen Einrichtungen der Anlage. Der Abfall kann von primären Aufbereitungseinrichtungen wie Partikelfiltern, wo relativ großes partikelförmiges Material entfernt wird, um es dem Recycling oder der Lagerung zuzuführen, oder Absetzbehältern, wo Chemikalien zugefügt und/oder Wasser entfernt werden können, um eine Agglomerierung kleinerer partikelförmiger Teilchen zu einer Größe zu bewirken, die einfacher gefiltert werden kann, kommen.
  • Die an der Schmutzwasseraufbereitungsanlage erhaltenen Abfallprodukte werden aufbereitet, um die Abfallteilchen aus dem Industriewasser zu trennen und zu entfernen. Normalerweise beinhaltet die Aufbereitung in einer Schmutzwasseraufbereitungsanlage einen biologischen Abbau von organischem Material mittels Mikroorganismen. Das trinkbare Wasser wird dann zum Beispiel in einen nahegelegenen Strom oder Fluß abgeführt oder kann zur Wiederverwendung in die Anlage zurückgeleitet werden. Der von dem sauberen Wasser getrennte entwässerte Abfall wird allgemein als Schlamm oder liger Schlamm bezeichnet. Der Schlamm ist ein viskoses Material, das nicht gut abpumpbar ist und das neben anderen Bestandteilen Schmierfett, Öl und andere Kohlenwasserstoffe und organische Materialien, welche in den verschiedenartigen Einrichtungen der Stahlerzeugungsanlage benutzt werden oder dort entstehen, enthält.
  • Der Schlamm, der in Wasseraufbereitungsanlagen erzeugt wird, wurde bisher in Deponien gelagert. Wie auch immer, manche Bestandteile des Schlamms können sich bei Umgebungstemperatur verflüchtigen, so daß das Deponieren keine optimale Lagerungsmethode darstellt. Das Deponieren ist ebenfalls nicht wünschenswert, weil die Möglichkeit besteht, daß das Grundwasser verschmutzt wird. Während der Gebrauch von geradlinigen und versiegelten Lagerungsplätzen die Verschmutzung des Grundwassers reduzieren kann, sind diese auch teuer. Geradlinige und versiegelte Lagerungsplätze unterstützen ebenfalls nicht die Absicht, die Größe des Gebietes für derartige Lagerungsplätze zu verkleinern.
  • Die Verbrennung ist eine andere Alternative zur unterirdischen Lagerung. Einrichtungen zur Müllverbrennung beinhalten Müllverbrennungsöfen. Während die Verbrennung akzeptabel für feste Abfälle sein kann, ist sie jedoch normalerweise nicht akzeptabel für Schlämme der oben beschriebenen Art, die flüchtige Abfallstoffe wie zum Beispiel Kohlenwasserstoffe beinhalten. Müllverbrennungsöfen könnten keine angemessenen Sicherheitseinrichtungen beinhalten, die eine Verflüchtigung der Stoffe vor der nahezu vollständigen Verbrennung verhindem. Zusätzlich kann ein Ofen das Entweichen von unverbrannten Abfallprodukten in die Luft erlauben.
  • Eine integrierte Stahlerzeugungsanlage hat gewöhnlich ein Sinterband. Ein Sinterband ist eine Maschine zum Agglomerieren von eisenhaltigen partikelförmigen Teilchen zu Sinterschlacke, die zum Gebrauch im Verblaseofen geeignet ist. Sinterschlacken werden durch Erhitzen der partikelförmigen Teilchen auf eine ausreichend hohe Temperatur, um eine Agglomerierung der Teilchen zu bewirken, hergestellt. Das übliche Sinterband beinhaltet ein bewegliches Gitter oder Bett, eine Brennerhaube, die sich darüber befindet oder zumindest einen Teil des Gitters einschließt, und eine Vakuumquelle, die sich unterhalb des Gitters befindet. Ein Sintergemisch, das verhältnismäßig kleine eisenhaltige Materialien und eine Kohlenstoffquelle enthält, wird vor der Brennerhaube auf das Gitter gebracht und in der Brennerhaube entzündet, um die Sinterschlacke herzustellen. Die Vakuumquelle saugt Luft, Verbrennungsgase, und Abriebe durch das Sintergemisch und das Gitter, um sie zu sammeln, zu verarbeiten und abzuführen (siehe DE-A-2411443). Bei dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß der aus der WWTP kommende Schlamm durch Aufsprühen auf das bewegliche Gitter innerhalb der Brennerhaube, nachdem das Sintergemisch gezündet wurde, nahezu vollständig verbrennen kann.
  • Allgemein gesagt erfüllt die vorliegende Erfindung die oben beschriebenen Bedürfnisse dadurch, daß sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbrennung flüchtiger Abfallstoffe, d.h. Mittel schafft, die eine nahezu vollständige Verbrennung aller Abfallstoffe durch Aufsprühen des Abfalls innerhalb der Brennerhaube auf das Sintergemisch sicherstellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Verbrennung der Schlämme gekennzeichnet durch die Schritte, daß das Material innerhalb der Haube gezündet wird und ein Sintern von diesem bewirkt wird; auf das gezündete Material in der Brennerhaube ein dünnflüssiger Schlamm aufgebracht wird und dadurch bewirkt wird, daß der dünnflüssige Schlamm innerhalb der Haube verbrannt wird; ein Vakuum an dem Bett angelegt wird; und das geundete Material in Richtung des zweiten Endes weiter fortbewegt wird.
  • Entsprechend beinhaltet die Vorrichtung zur Verbrennung von flüchtigen Schlämmen wenigstens einen ersten Gasbrenner innerhalb der Haube, um das von dem Bett getragene Material zu zünden; und wenigstens eine Sprühdüse innerhalb der Brennerhaube stromabwärts von dem Gasbrenner, der von der Haube getragen ist, um auf das gezündete Material einen dünnflüssigen Schlamm aufzubringen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Verbrennung von Abfall haben sich als besonders nützlich bei der Beseitigung von ölhaltigen Schlammabfällen, die erzeugt werden in Stahlerzeugungsanlagen sowie in Rückgewinnungs- und Abfallentsorgungsprozessen, die in Stahlherstellungsanlagen benutzt werden, erwiesen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind mit schon existenten Stahlerzeugungsverfahren kompatibel und verwenden gebräuchliche existente Stahlerzeugungseinrichtungen.
  • Diese und andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden hinsichtlich der folgenden Beschreibung und Zeichnungen der oben beschriebenen Erfindung sehr deutlich.
  • Die obigen und andere Vorteile und neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Darstellung der Erfindung ersichtlich, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, worin
  • Figur 1 ein Ablaufplan des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist;
  • Figur 2 eine schematische Ansicht eines Sinterbands, auf das der Abfall gespritzt wird, ist;
  • Figur 3 eine teilweise vergrößerte Seitenansicht des Sinterbands ist; und
  • Figur 4 eine Darstellung der Anordnung von Düsen ist, mit denen der Abfall auf das Sinterband gesprüht wird.
  • Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Wie es in Figur 1 am besten gezeigt wird, erhält eine sekundäre Schmutzwasseraufbereitungsanlage 10 (WWTP) flüssigen Abfall am Einlaß 12. Dieser Abfall kann Öle, Fette, und verschiedene Kohlenwasserstoffe von den Einrichtungen der Stahlherstellungsanlage, wie zum Beispiel kohlenwasserstoffverschmutzte Walzenschlacke, Nachwerkabfälle, und Walzschlämme enthalten, die von Sintergruben gesammelt werden. Die Schmutzwasseraufbereitungsanlage 10 bereitet das Abfallmaterial chemisch oder biologisch oder durch Filterung oder Entwässerung oder eine Kombination dieser oder anderer wohl bekannter Verfahren auf. Der Auslaß der Schmutzwasseraufbereitungsanlage 10 umfaßt sauberes Wasser 16, das zum Abfluß abgelassen wird, und ölhaltigen Schlamm 18. Der Schlamm 18 besteht zu etwa 30 bis 35% aus Feststoffen, und er enthält verschiedene Öle, organische Materialien und andere Kohlenwasserstoffe. Der Schlamm 18 ist höchst viskos und nicht gut zu pumpen.
  • In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Schlamm 18 zu einer Mischvorrichtung 20 gefördert, um einen dünnflüssigen Schlamm 22, der pumpbar und sprühbar ist, zu erzeugen. So wie der Begriff hierin benutzt wird, ist der dünnflüssige Schlamm eine Suspension eines Feststoffs in einer Flüssigkeit. Die Mischvorrichtung 20 fügt Wasser zum Schlamm 18 hinzu, so daß der dünnflüssige Schlamm einen Festkörperanteil von etwa 25 Gewichtsprozent enthält. Zusätzlich werden große partikelförmige Teilchen aus dem Schlamm mittels Sieben entfernt. Das Sieben entfernt die partikelförmigen Teilchen, die eine Siebweite von weniger als 0,32 cm (1/8 Inch) haben, um einem Verstopfen der Förderbänder und der Sprühdüsen vorzubeugen.
  • Nach der Bearbeitung des Schlamms 18 in der Mischvorrichtung 20 wird der dünnflüssige Schlamm 22 zur Sinteranlage 40 gefördert. Die Sinteranlage 40 umfaßt, wie am besten in Figur 2 gezeigt ist, ein Sinterband 42, welches ein poröses Bett 44, eine Brennerhaube 46 und eine Vakuumquelle 48 hat. Die Betriebstemperatur des Sinterbands 42 beträgt etwa zwischen 1260ºC (2300ºF) und 1444ºC (2700ºF), eine Temperatur die oberhalb der Entzündungstemperatur der organischen Bestandteile des dünnflüssigen Schlamms 22 liegt.
  • Wie am besten in Figur 3 gezeigt ist, beinhaltet das poröse Bett 44 des Bandes 42 ein Gitter 50, auf welchem das Sintergemisch 52 transportiert wird. Das Gitter so ist durchgehend und transportiert das Sintergemisch 52 in Richtung des Pfeiles A in Figur 2. Das Sintergemisch 52 beinhaltet eisenhaltige Materialien relativ geringer Größe, die zu klein zur Benutzung in anderen Bereichen der Stahlherstellungsanlage, einschließlich dem Hochofen sind, und eine Kohlenstoffquelle wie zum Beispiel nahezu 5% Abfallkoks oder Anthrazit. Zusätzlich können Feinerzstoffe, die mit der Vakuumquelle 48 gesammelt werden, auf das poröse Bett 44 zurückgeführt werden. Das Sintergemisch 52 wird, wie am besten in Figur 2 gezeigt ist, mit der Rohmaterial-Zufuhreinrichtung 54 am Kopf 56 des Sinterbands 42 stromabwärts der Brennerhaube 46 auf das bewegliche Gitter 50 aufgebracht. Verfahren, die Fachleuten bekannt sind, bereiten das Sintergemisch 52 vor und bringen es auf das bewegbare Gitter 50 auf, um sicherzustellen, daß die Durchlässigkeit des porösen Betts 44 es erlaubt, genügend Luft und Verbrennungsgase während des Sinterprozesses durch es zu saugen. Das am entgegengesetzten Ende 58 ausgelassene Produkt ist eine Agglomeration von gesintertern partikelförmigem Eisen, das eine körnige, relativ grobe Form geeignet für den Gebrauch im Hochofen hat und allgemein als Sinterschlacke bekannt ist.
  • Die Brennerhaube 46 befindet sich oberhalb und kann einen Teil des porösen Betts 44 einschließen und beinhaltet Gasbrenner 63 zur Entzündung der Oberfläche des Betts 44 bei 65 und Sprühdüsen 62, um dünnflüssigen Schlamm 22 darauf zu sprühen. Wie in Figur 3 am besten gezeigt ist, wird das Sintergemisch 52, das von dem porösen Bett 44 transportiert wird, von den Gasbrennern 63 entzündet, die in Verbindung mit den Gasversorgungsleitungen 60 in der Nähe des Einlaßendes 64 der Brennerhaube 46 stehen. Die Brennerhaube 46 kann zusätzliche Gasbrenner entlang ihrer Längsseite aufweisen, um die Entzündung des Sintergemischs 52, während es durch die Brennerhaube 46 auf dem bewegbaren Gitter 50 bewegt wird, sicherzustellen. Die Sprühdüsen 62 sind normalerweise bei 66 innerhalb der Brennerhaube 46 stromabwärts der Gasbrenner 63 angeordnet. Die Sprühdüsen 62, die stromabwärts des anfänglichen Entzündungspunktes 65 des Betts 44 angeordnet sind, helfen sicherzustellen, daß das gezündete Material entzündet wird, bevor der wasserhaltige dünnflüssige Schlamm 22 darauf gesprüht wird. Der dünnflüssige Schlamm 22 enthält flüchtige Materialien mit relativ geringen Siedepunkten. Weil der dünnflüssige Schlamm 22 auf das Sintergemisch 52 stromabwärts der Entzündungsstelle 65 gesprüht wird, werden die Materialien in dem dünnflüssigem Schlamm 22 in der Brennerhaube 46 verbrannt, bevor die Materialien in unverbrannter Form in die Atmosphäre flüchten können.
  • Die Vakuumeinrichtung 48, welche Vakuumleitungen 49 und die Vakuumpumpe 51 beinhaltet, erzeugt ein Vakuum an der Unterseite des Betts 44 entlang seiner Länge einschließlich des Bereiches unterhalb der Brennerhaube 46. Das Vakuum saugt Luft nach unten durch das Bett 44, um die Brennstoffe, die im Sintergemisch 52 enthalten sind, zu verbrennen, was man üblicherweise unter Verbrennung versteht. Zusätzlich zur durch das Bett 44 gesogenen Luft saugt die Vakuumquelle 48 Erzstaub, Abrieb, gesprühten dünnflüssigen Schlamm 22 und Verbrennungsgase zum und durch das Bett 44. Dadurch, daß der dünnflüssige Schlamm 22 dem Bett 44 von oben und stromabwärts von der Entzündungsstelle 65 und unter dem Einfluß der durch die Vakuumquelle 48 erzeugten, nach unten gerichteten Strömung zugeführt wird, entsteht eine nahezu vollständige Verbrennung der Kohlenstoffe und anderer brennbarer Materialien in dem dünnflüssigen Schlamm 22. Der Teil des dünnflüssigen Schlamms 22, der nicht durch den Oberflächenkontakt mit dem Sintergemisch 52 verbrannt ist, wird abwärts durch das brennende Sintergemisch 52 gesogen, so daß eine Verbrennung stattfinden kann. Somit sind die Gase, die von der Rauchklappe 68 ausgelassen werden, nahezu frei von unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Weiterhin werden Abgase und Verbrennungsprodukte, die durch Verflüchtigung und Verbrennung des dünnflüssigen Schlamms 22 entstanden sind, durch die nach unten gerichtete Strömung durch das Bett 44 gesogen und durch die Rauchklappe 68 abgelassen.
  • Das Aufbringen des dünnflüssigen Schlamms 22 auf das Bett 44 vor der Entzündung des gezündeten Materials könnte es den Materialien mit einem relativ geringen Siedepunkt erlauben, in unverbrannter Form durch das Bett 44 gesogen zu werden und in die Atmosphäre zu entweichen. Die nach unten gerichtete Strömung, die durch die Vakuumquelle 48 erzeugt wird, stellt sicher, daß der Teil des dünnflüssigen Schlamms 22, der eine relativ geringe Masse hat, durch das Bett 44 gesogen wird, wo eine nahezu vollständige Verbrennung stattfinden kann. Nachdem der dünnflüssige Schlamm 22 auf das Bett 44 gesprüht wurde und nahezu vollständig verbrannt ist, saugt schließlich die Vakuumquelle 48 die Luft, den Abrieb und die Verbrennungsprodukte durch die elektrostatische Niederschlagseinrichtung 70, um die partikelförmigen Teilchen von den sauberen Gasen zu trennen, die durch die Rauchklappe 68 ausgelassen werden.
  • Die Pumpe 72 fördert, wie am besten in Figur 1 zu sehen ist, den dünnflüssigen Schlamm 22 durch die Versorgungsleitung 73, um diesen auf das Bett 44 durch die Sprühdüsen 62 aufzubringen. Die Sprühdüsen 62 sind im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Betts 44 angeordnet.
  • Eine Bedeckung des Betts 44 bei der Besprühung wird erreicht, indem mindestens zwei 80º V-Strahldüsen verwendet werden, die am besten in Figur 4 zu sehen sind. Die Sprühdüsen 62 sind so angeordnet, daß sie den dünnflüssigen Schlamm 22 über weniger als die gesamte Breite des Betts 44 versprühen. Das Versprühen über die Randkanten 74 und 75 hinaus könnte ein Entkommen oder Auslassen des unverbrannten Materials zur Rauchklappe 68 erlauben. Eine Überlappung beim Sprühen könnte eine Unterkühlung des Betts 44 zur Folge haben, was die Qualität der Sinterschlacke vermindern könnte. Für ein 365,76 cm (12 Fuß) breites Band wurden zwei 80º V-Strahldüsen benutzt, um eine Sprühreichweite über nahezu 304,8 cm (10 Fuß) der Breite des Bandes ohne Überlappung in der Mitte zu erhalten. Passende Sprühdüsen 62 sind bei der Firma "Spraying Systems Co. of Wheaton, Illinois" zu erhalten. Die Sprühdüsen 62 bestehen aus nicht rostendem Stahl mit einer feuerfesten Verkleidung mit hohem Aluminiumoxid- und Zirkoniumoxidanteil und haben eine gute Verschleißfestigkeit gegen den stark abrasiven dünnflüssigen Schlamm 22. Die feuerfeste Verkleidung schafft auch eine Temperaturfestigkeit, die nötig ist, da die Sprühdüsen 62 in dem Hochtemperaturbereich der Brennerhaube 46 angeordnet sind. Es können auch Sprühdüsen aus nur feuerfesten Materialien verwendet werden, wobei es dann nicht mehr nötig ist, den Temperaturausdehnungskoeffizienten des rostfreien Stahls und den des feuerfesten Materials aufeinander abzustimmen. Die Sprühdüsen 62 zerstäuben den dünnflüssigen Schlamm 22, so daß der mittlere Volumendurchmesser der Tröpfchen etwa zwischen 220 und 2500 pm (Mikrometer) liegt.
  • Bei der Masse des dünnflüssigen Schlamms 22, die auf das Bett 44 gesprüht wird, müssen die Bewegungsgeschwindigkeit des Betts 44, die Konsistenz des Sintergemischs 52 und die Temperatur in der Brennerhaube berücksichtigt werden. Zusätzlich muß der Wassergehalt des dünnflüssigen Schlamms 22 berücksichtigt werden. Das Aufbringen von zu viel dünnflüssigem Schlamm 22 kann das Sintergemisch 52 zu sehr kühlen und somit die Sinterqualität negativ beeinflussen oder eine vollständige Verbrennung der Bestandteile des dünnflüssigen Schlamms 22 verhindern. Es hat sich gezeigt, daß Sinterschlacke geeigneter Größe und Zusammensetzung, die mit einem Durchsatz an dünnflüssigem Schlamm 22 von 45,5 Litern (10 Gallonen) bis 136,5 Litern (10 bis 30 Gallonen) pro Minute (gpm) bei einem Druck von etwa 68,95 x 10³ bis 483,65 x 10³ N/m² (10 bis 70 psi) hergestellt wird. Es hat sich gezeigt, daß ein Durchsatz von etwa 30 g/min bei 275,8 x 10³ N/m² (40 psi) eine Verbrennung nahezu des gesamten Schlamms 18 erzielt, der in der Schmutzwasseraufbereitungsanlage täglich (ohne negativen Einfluß auf die Sinterqualität) produziert wird.
  • Zusätzlich zur Verbrennung des täglich erzeugten Schlamms 18 kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Verbrennung des Schlamms 76, der früher in Schmutzwasseraufbereitungsanlagen 10 erzeugt und im Erdreich deponiert oder auf andere Weise gelagert wurde, dienen. Der gelagerte Schlamm 76 kann zu einer Wiederaufschlämmungsanlage 78 transportiert werden, um ihn zu sieben und Wasser hinzuzufügen, um einen dünnflüssigen Schlamm 22 zu erzeugen, der einen Feststoffgehalt von etwa 25% und partikelförmige Teilchen hat, die kleiner als etwa 0,32 cm (1/8 inch) sind.
  • Der dünnflüssige Schlamm 22 würde dann zur Sinteranlage 40 gebracht, um ihn dann auf das Bett 44, wie oben beschrieben, aufzubringen.
  • Die Aufbringung des dünnflüssigen Schlamms 22 ist verhältnismäßig einfach durchzuführen, ohne die vorhandene Ausrüstung oder das Verfahren der Stahlerzeugungsänlage im wesentlichen zu verändern. Im einzelnen bedarf es prinzipiell bei dem Sinterband 42 nur der Hinzufügung der Sprühdüsen 62 in der Brennerhaube 46 abwärts des Entzündungspunktes 60 des Sintergemischs 52. Zusätzlich brauchen weder der Sinterfilter 80 und der Kühler 82, noch die anderen Standardkomponenten der Sinteranlage 40 beeinflußt zu werden.

Claims (19)

1. Ein Verfahren zur Verbrennung von Schlämmen (18) in einem Sinterband (42) mit einem porösen Bett (44), das zwischen ersten und zweiten Enden (56, 58) bewegbar ist, einer Brennerhaube (46), die mit dem Bett (44) zwischen den Enden (56, 58) wirkverbunden ist, und einer Vakuumquelle (48), die mit dem Bett (44) wirkverbunden ist, um an diesem ein Vakuum zu erzeugen; worin das zu sinternde Material (52) auf das Bett (44) an dem ersten Ende (56) aufgebracht und durch das Bett (44) in Richtung des zweiten Endes (58) bewegt wird, um gezündet und gesintert zu werden, gekennzeichnet durch die Schritte, daß
a) das Material (52) innerhalb der Haube gezündet wird und ein Sintern von diesem bewirkt wird;
b) auf das gezündete Material (52) in der Brennerhaube (46) ein dünnflüssiger Schlamm (22) aufgebracht wird und dadurch bewirkt wird, daß der dünnflüssige Schlamm (22) innerhalb der Haube (46) verbrannt wird;
c) ein Vakuum an dem Bett angelegt wird; und
d) das gezündete Material (52) in Richtung des zweiten Endes (58) weiter fortbewegt wird.
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, das die Schritte aufweist,
a) ein Schlamm (18) mit flüchtigen Bestandteilen bereitgestellt wird; und
b) dem Schlamm (18) ausreichend Wasser zugeführt wird, um den dünnflüssigen Schlamm (22) zu erzeugen.
3. Das Verfahren nach Anspruch 2, das den Schritt aufweist, daß:
a) ausreichend Wasser zu dem Schlamm (18) zugefügt wird, so daß der dünnflüssige Schlamm (22) etwa 25 Gew.-% feste Anteile enthält.
4. Das Verfahren nach Anspruch 3, das den Schritt aufweist, daß:
a) die partikelförmigen Materialien, die in dem Schlamm (18) enthalten sind, so gesiebt werden, daß Partikel in dem dünnflüssigen Schlamm (22) eine Siebweite von weniger als 0,32 cm (1/8 Inch) haben.
5. Das Verfahren von Anspruch 1, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) mit einem Druck von 68,95 x 10³ bis 483,65 x 10³ N/m² (10 bis 70 psi) aufgebracht wird.
6. Das Verfahren von Anspruch 5, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) in einer Menge von etwa 45,5 Litern (10 Gallonen) bis etwa 136,5 Litern (30 Gallonen) pro Minute aufgebracht wird.
7. Das Verfahren von Anspruch 1, das den Schritt aufweist, daß:
a) das Sinterband bei einer Temperatur von etwa 1260ºC
8. Das Verfahren von Anspruch 1, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) auf das Bett (44) durch wenigstens eine Sprühdüse (62) aufgebracht wird.
9. Das Verfahren von Anspruch 8, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) durch wenigstens erste und zweite Sprühdüsen (62) aufgebracht wird, die quer zur Bewegungsrichtung des Bettes (44) angeordnet sind.
10. Das Verfahren nach Anspruch 9, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) über etwa 80 % der Breite des Bettes (4) aufgesprüht wird.
11. Das Verfahren von Anspruch 8, das den Schritt aufweist, daß:
a) dünnflüssiger Schlamm (22) in atomisierter Form aufgesprüht wird.
12. Das Verfahren nach Anspruch 11, das den Schritt aufweist, daß:
a) der dünnflüssige Schlamm (22) so atomisiert wird, daß der Medianvolumendurchmesser der Tröpfchen etwa zwischen 220 und 2500 µm (220 und 2500 Microns) liegt.
13. Vorrichtung für die Verbrennung von flüchtigem Schlamm mit einem Sinterband (42), das erste und zweite Enden (56, 58) hat, einem porösen Bett (44), das zwischen den Enden (56, 58) bewegbar ist, um darauf ein zu sinterndes Sintergemisch (52) zu tragen, einer Brennerhaube (46), die oberhalb eines Teils des Bettes (44) zwischen den Enden (56, 58) plaziert ist, und einer Vakuumquelle (48), die mit dem Bett (44) wirkverbunden ist, um an diesem ein Vakuum anzulegen; gekennzeichnet durch
a) wenigstens einen ersten Gasbrenner (43) innerhalb der Haube (46), um das von dem Bett (44) getragene Material (52) zu zünden; und
b) wenigstens eine Sprühdüse (62) innerhalb der Brennerhaube (46) stromabwärts von dem Gasbrenner (63), die von dem Bett (44) getragen ist, um auf das gezündete Material (52) einen dünnflüssigen Schlamm (22) aufzubringen.
14. Die Vorrichtung nach Anspruch 13, mit weiterhin einer dünnflüssigen Schlamm machenden Ausrüstung, um Schlamm (18) zu sieben und wieder mit Wasser zu versehen und so einen pumpbaren dünnflüssigen Schlamm (22) zu erzeugen.
15. Die Vorrichtung von Anspruch 13, worin die Düse (62) eine V- Strahldüse ist.
16. Die Vorrichtung von Anspruch 15, worin die Düse (62) aus nicht-rostendem Stahl besteht und eine feuerfeste Verkleidung hat.
17. Die Vorrichtung von Anspruch 15, worin die Düse (62) aus feuerfestem Material besteht.
18. Die Vorrichtung von Anspruch 14, mit weiterhin einer Pumpe (72), um den dünnflüssigen Schlamm (22) auf das Bett (44) mit einer Flußgeschwindigkeit von 10 bis 30 gimin und einem Druck von etwa 68,95 x 10³ bis 483,65 x 10³ N/m³ (10 bis 70 psi) aufzubringen.
19. Die Vorrichtung von Anspruch 18, worin die Pumpe (72) den dünnflüssigen Schlamm mit einer Fließgeschwindigkeit von 30 g/min und einem Druck von 275,8 x 10³ N/m³ (40 psi) aufbringt.
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