<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Gewinnung von vorzerkleinerter
Hochofenschlacke in Giessbetten
Von den verschieden anfallenden Qualitäten von Hochofenschlacken eignen sich für Strassenoberbau- stoffe besonders die Schlacken aus der Thomas-Roheisenerzeugung und im geringeren Umfang auch die
Schlacken aus der Stahlroheisenerzeugung. Sie müssen aber im Giessbett besonders sorgfältig behandelt werden. Voraussetzung für die Herstellung einwandfreier Strassenoberbaustoffe ist, dass die Schlacken bis zur Aufbaggerung langsam erkalten und erst hiernach mit Kühlwasser behandelt werden. Abweichend von dieser vorschriftsmässigen Arbeitsweise hat man vielfach, auch ohne eine Qualitätsauslese vorzunehmen,
Schlacken von Kipphalden verwendet, die unsystematisch und unzweckmässig mit Wasser behandelt wa- ren.
Die Breite der Giessbetten hat man heute auf den Aktionsradius der Baggergeräte abgestellt. Demzu- folge sind die Betten schmäler geworden und man hat die Betten, um kein kostspieliges, doppeltes Kippen der Pfannen in Kauf nehmen zu müssen, zwangsläufig durch Giessen dickerer Lagen höher aufgefüllt.
Dadurch verschlechterte sich die Entgasung und Abkühlung der Giessmasse erheblich, so dass auf die Verwendung von Kühlwasser vielfach nicht verzichtet werden konnte. Jede Wasserbehandlung während des Kippvorganges bewirkte, dass sich schaumige und grobporige Schlacke bildete, insbesondere wenn auf der rauhen hautartigen, dichten Oberfläche nach deren Abkühlung Wasseransammlungen zurückblieben, selbst wenn diese auch von Niederschlägen herrühren. Überhaupt brachte es die missbräuchliche Wasserverwendung mit sich, dass Materialqualitäten entstanden, die für die Herstellung von Strassenoberbaustoffen völlig ungeeignet waren.
Zur Herstellung eines Mörtelstoffes aus Hochofenschlacke ist auch schon vorgeschlagen worden, die Schlacke von Halden durch Übergiessen flüssiger Schlacke zu glühen. Hiebei handelte es sich lediglich um ein Vermischen von alter gebrochener Schlacke und flüssiger Frischschlacke, wobei das Gemisch nach seinem Erstarren vermahlen wird.
Schliesslich ist ein Verfahren zur Gewinnung von vorzerkleinerter Hochofenschlacke als Strassen bau. stoff bekanntgeworden, wonach die flüssige Schlacke in einer Schichtstärke von etwa 5 cm in Giessbetten abgegossen und auf diese Unterlage nach ihrem Erstarren die obere Lage abgegossen wird. Die Abkühlung der Schlackenschicht erfolgt an der Luft. Auf diese Weise wird die Schlacke einem Temperverfahren unterworfen, das die Festigkeitseigenschaften der Schlacke, u. zw. insbesondere deren Zähigkeit verbessert. Das Ausgiessen der Schlacke in dünner Schicht fördert ausserdem das Entgasen der Schlacke, wodurch sich der Anfall an poröser Schlacke vermindert. Die Räumung der Bettfüllung erfolgt mittels Bagger mit anschliessender Aufbereitung durch Sieb- und Brecheranlagen.
Da aber Bagger in erster Linie Aufnahme- und Verladegeräte sind, ist ihr Einsatz bei der Schlackenverwertung beschränkt, weil man mit dem Löffel des Baggers nur die Möglichkeit hat, die Bettfüllung aufzureissen und das vom Löffel aufgenommene Gut abzutransportieren. Es entfällt dabei jede Einflussnahme auf Grösse und Zusammensetzung des aufgenommenen Gutes. Infolgedessen muss der nachgeschaltete Brecherbetrieb das sowohl in der Grösse und der geometrischen Form sich sehr unterschiedlich zusammensetzende Material, das neben gut ausgegasten Schlacken auch grosse verfrittete Schlackenplatten sowie grobporiges und feines Material enthält, aufnehmen. Bei der Aufgabe des Materials auf die den Brechern vorgeschalteten Gitter verstopfen zunächst die grossen verfritteten Schlackenplatten den Durch-
<Desc/Clms Page number 2>
gang durch die Gitter.
In fortgesetzter Handarbeit müssen diese Platten zerschlagen, das Eisen ausgelesen und die unzerstörbaren Materialanteile entfernt werden. Trotzdem lässt es sich nicht vermeiden, dass
Schlackenkörper, die die Gitter passiert haben, noch Eiseneinschlüsse aufweisen. Sie beschädigen die
Brecher und dies ist die Ursache häufiger Betriebsunterbrechungen. Abgesehen davon, ist das Brechen gro- sser Schlackenstücke sehr kostspielig. Will man den Anforderungen, die heute an Strassenbaustoffe ganz allgemein gestellt werden, gerecht werden, sind mehrere Brechvorgänge erforderlich, zumal heute nicht mehr vorwiegend Grobsplit, Grob- und Kleinschlag, sondern in der Hauptsache kornabgestuftes Material von 0 bis 30 mm und nur geringe Anteile an Korngrössen von 30 bis etwa 100 mm gefordert werden.
Aus
Baggergut lässt sich ein Material in dieser Kornabstufung nur ausserordentlich schwierig und auch nur durch mehrere Brechvorgänge erstellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von vorzerkleinerter Hochofenschlacke in
Giessbetten durch lagenweises Abgiessen flüssiger Schlacke in einer Schichtstärke von etwa 5 cm und Abkühlung der Schlacke an der Luft mit darauffolgendem Aufreissen der Schlacke, dass dadurch gekennzeich- net ist, dass die aus diesen Schichten zusammengesetzte Bettfüllung durch mehrmaliges Aufreissen unter Druck aufgebrochen und die erhaltenen Bruchkörper durch Absiebung in grössere schlag- und druckfeste sowie kleinstückige Körper zerlegt wird.
Gegenüber den oben geschilderten Nachteilen des bekannten Verfahrens zur Gewinnung von vorzerkleinerter Hochofenschlacke hat die Massnahme der Erfindung den Vorteil, dass durch das mehrmalige Aufreissen der Bettfüllung unter Druck, dem Mahlvorgang und durch die Absiebung eine Qualitätsauslese vor Weitergabe dieses Materials an den Brecherbetrieb erfolgen kann.
Infolgedessen sind alle Nachteile, die dem Baggergut anhaften und zu Schwierigkeiten im Brecherbetrieb führen, durch die Erfindung beseitigt.
Für das Aufreissen und Zerlegen der Bettfüllung wird vorzugsweise ein Raupenfahrzeug mit Heckaufreisser und Planierschild verwendet. Durch die wie Arme in die Bettfüllung eingreifenden Zähne des Heckaufreissers wird besonders das grobstückige Gut an die Oberfläche gefördert und hier einer weiteren Abkühlung ausgesetzt. Durch die dünnen Schichten vermag das Raupenfahrzeug die Bettfüllung bis mindestens 60 cm Tiefe in einem Durchgang aufzubereiten. Hiebei wird ein Mahlvorgang ausgelöst, demzufolge die schlagfesten Schichtbestandteile gegenüber den weiteren nicht abriebfesten Bestandteilen die Wirkung von Mahlkörpern ausüben. Die Folge davon ist nicht nur die Zerkleinerung der grösseren Teile im Umfang der bestehenden Spannungsrisse, sondern das gleichzeitige Zermahlen und Zertrümmern aller weicheren Körper.
Beim mehrmaligen Durchgang des Heckaufreissers werden dann diegrobstückigen Anteile weiter zerkleinert, wobei gleichzeitig die nicht abriebfesten und ausgesprochenen Schwachkörper zu Feinkorn zermahlen werden. Bei Bettfüllungen, die über 60 cm stark sind, lässt sich eine stufenweise Aufbereitung durchführen, nachdem jeweils die aufbereitete bzw. zerkleinerte Schlacke mit dem gleichen Fahrzeug durch das Planierschild zur Abtransportstelle des Bettes geschoben worden ist. Der Abtransport kann hier durch leichte Ladegeräte, wie Kopflader über Transportbänder zur Brecheranlage erfolgen oder es kann die Schlacke auf Fahrzeuge verladen werden.
Das aufbereitete Material, das schon nach dem ersten Aufreissen durch das Raupenfahrzeug wieder eine schnelle Abkühlung erfährt und in schlagfesten Körpern und weniger schlagfesten kleineren Körpern anfällt, eignet sich besonders für den Abtransport auf Transportbändern.
Die nach dem Verfahren der Erfindung erzeugte, vorzerkleinerte Schlacke ist wesentlich leichter und somit kostensparender aufzubaggern. Es entfällt die bisher sehr kostspielige Handarbeit an den den Aufgabebunkern vorgeschalteten Gittern, weil nach dem Verfahren der Erfindung keine dicken und verfritteten Schlackenplatten anfallen. Die magnetischen Aufbereitungsanlagen werden nicht mehr mit zu hei- ssen Schlacken oder verfritteten, dicken Schlackenplatten beschickt. Die Aufgabe auf das Separiergerät kann in dünner Schicht erfolgen. Der Verschleiss ist dadurch herabgesetzt und die Eisenausbeute grösser.
Es gibt an der Brecheranlage praktisch keine Ausfälle durch Eisenbeeinflussung mehr. Der Brechvorgang ist darüber hinaus durch die mit der erfindungsgemässen Massnahme erreichte Vorzerkleinerung selbst gro- sser Schlackenplatten wesentlich erleichtert. Das bedeutet ebenfalls eine Herabsetzung des Verschleisses der Brecheranlage. Der Brechvorgang kann sogleich auf das Endprodukt, d. h., in verstärktem Umfang auf kleine Splittformen abgestellt werden. Das Verfahren der Erfindung bietet eine Vorabsiebung als Aufbereitung an, wodurch nach Aussonderung der Kleinkörper die aus schlagfestem Material hergestellten Endprodukte qualitativ verbessert sind. Darüber hinaus kann das abgesiebte Material für Tragschichten oder nach weiterer Zerkleinerung als Feinstkorn dem Mineralbeton beigegeben werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnene gebrochene Hochofenschlacke enthielt nur 3% schaumige Anteile, während glasige Stückformen praktisch nicht vorhanden waren. Die erfindungsgemäss erzeugte Schlacke entspricht damit dem Rohstoff der Güteanforderungen nach DIN 4301. Danach
<Desc/Clms Page number 3>
muss Hochofenschlacke für den Strassenbau raumbeständig sein und ein möglichst dichtes Gefüge haben ; der Anteil an schaumigen und glasigen Schlackenstücken darf zusammen 5 Gew. -0/0 nicht überschreiten.
Als Mass für deren Widerstandsfähigkeit gegen Schlag und Druck wurden folgende, den DIN 4301 gegen- übergestellte an Körnungen von 30 bis 60 mm gewonnenen Zahlenwerte für den Durchgang durch das Sieb mit Rundlochdurchmesser 10 mm in Gew.-% ermittelt.
EMI3.1
<tb>
<tb>
DIN <SEP> 4301 <SEP> Versuch <SEP> 1 <SEP> Versuch <SEP> 2
<tb> Schlag <SEP> 22 <SEP> 21,9 <SEP> 22,2
<tb> Druck <SEP> 35 <SEP> 31,5 <SEP> 32,0
<tb>
Daraus ergibt sich jedenfalls, dass die zulässigen Werte auch bei der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Schlacke eingehalten werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von vorzerkleinerter Hochofenschlacke in Giessbetten durch lagenweises Abgiessen flüssiger Schlacke in einer Schichtstärke von etwa 5 cm und Abkühlung der Schlacke an der Luft mit darauffolgendem Aufreissen der Schlacke, dadurch gekennzeichnet, dass die aus diesen Schichten zusammengesetzte Bettfüllung durch mehrmaliges Aufreissen unter Druck aufgebrochen und die erhaltenen Bruchkörper durch Absiebung in grössere schlag- und druckfeste sowie kleinstückige Körper zerlegt wird.