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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Granulieren von Schlacken mit einer Schla- ckenbasizität CaO/Si02 von kleiner 1 und einem A12O3-Gehalt grösser 6 Gew.% mit einem Schla- ckentundish und einer in den Schlackenaustritt mündenden Treibstrahllanze, wobei an den Schla- ckenaustritt ein Kühlraum angeschlossen ist, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.
In der AT 407 247 B wurde bereits vorgeschlagen, eine Schmelze aus einem Schmelzentun- dish mit Fluid unter Druck auszustossen, wobei hier insbesondere Druckgas, Dampf oder Druck- wasser in Richtung des Schlackenaustritts aus dem Tundish eingepresst wurde. Der Schlackentun- dishauslauf erfordert bei derartigen Ausbildungen besondere Massnahmen um zu verhindern, dass die Auslauföffnung zufriert, und es wurde daher vorgeschlagen, ein höhenverstellbares Wehrrohr im Bereich des Schlackenauslaufes in den Tundish abzusenken, um die jeweils ausströmende Menge regulieren zu können, wobei der Treibgasstrahl koaxial zur Achse der Auslauföffnung ein- gebracht wurde und der Tundishauslauf unmittelbar in den Kühlraum mündet.
Bei einer derartigen Ausbildung des Zerstäuberkopfes als Düse, in welche koaxial der Strahl einer Treibgaslanze mündet, muss in der Regel ein hoch überhitzter Dampf eingesetzt werden, um ein Zuwachsen der Öffnung zu verhindern, wobei je nach Zusammensetzung der Schmelze und insbesondere bei höherem Eisenoxidgehalt der Schmelze auch hohe Anforderungen an das Feuerfestmaterial gestellt werden. Analoges gilt für die Ausbildung des höhenverstellbaren Wehrrohres, welches bei aggressiven Schmelzen einem hohen Verschleiss unterworfen ist und daher eine aufwendige Regelung für die korrekte Einstellung der Höhenlage des Wehrrohres erfordert.
Neben einer derar- tigen Ausbildung des Zerstäuberkopfes als Austrittsdüse aus einem Schlackentundish sind weitere Ausbildungen beispielsweise der AT 406 954 B zu entnehmen, wobei hier die flüssige Schlacke in eine unter Unterdruck stehende Expansionskammer eingesaugt wird und mit einem Treibstrahl in die Kühlzone transportiert wird.
In der AT 405 511 B ist ein Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von schmelzflüssigem Material beschrieben, bei welchem flüssige Schlacke im freien Fall mit Druckwasserstrahlen beauf- schlagt wird, worauf die erstarrte und granulierte Schlacke gemeinsam mit dem gebildeten Dampf über eine pneumatische Förderleitung und einen Verteiler geführt wird. Das auf diese Weise ver- teilte Material kann unmittelbar in einer Strahlmühle weiter zerkleinert werden. Die prinzipiellen Ablaufe beim Granulieren und Zerkleinern von schmelzflüssigem Material durch Beaufschlagen mit Dampf sind auch in der EP 683 824 B1 bereits beschrieben, wobei hier eine Mischkammer vorge- sehen ist, in welche Wasser, Wasserdampf und/oder Luft-Wassergemische eingedüst werden, worauf das verdampfte Wasser gemeinsam mit dem erstarrten Material über einen Diffusor ausge- stossen wird.
Der Zerstäuberkopf ist bei einer derartigen Ausbildung als Mischkammer mit an- schliessendem Diffusor ausgebildet, wobei auch in diesem Fall schmelzflüssige Schlacke aus einem entsprechenden Vorratsgefäss oder einem Tundish zugeführt werden kann.
Während somit in denjenigen Fällen, in welchen die Schmelze mit Fluid unter Druck ausgesto- #en wurde, für den Ausstoss der Schlacken hohe Mengen an Treibgasen, insbesondere Dampf ein- gesetzt wurden, wobei Dampf in aller Regel stark überhitzt und Treibgase entsprechend hoch vorgewärmt eingesetzt werden müssen, war bei der Ausbildung, bei welcher Druckwasserstrahlen gegen einen im freien Fall herabströmenden Schlackenstrahl gerichtet sind, eine entsprechende Ausbildung eines Düsenstockes mit einer Mehrzahl derartiger Düsen für Druckwasserstrahlen erforderlich, welche den Schlackenstrahl umgibt.
In einer nicht veröffentlichten Patentanmeldung wurde daher eine besonders einfache und kurzbauende Konstruktion der Zerstäuberdüse vorgestellt, bei welcher ein doppelwandiges Rohr vorgesehen wurde, dessen Innenwand schlitzförmige Düsen aufweist, deren Austrittsöffnungen im wesentlichen tangential zur Düsen wurde unter Verwendung eines Druckmediums und insbeson- dere unter Verwendung von Dampf ein entsprechender Rotationsimpuls ausgeübt, wodurch die Zerklemerungsleistung verbessert werden kann und gleichzeitig eine rascher Abkühlung erzielt werden kann.
Bei den erfindungsgemäss vorausgesetzten Schlacken mit einer Schlackenbasizität von CaO/Si02 von kleiner 1 hat es sich nun gezeigt, dass die gewünschte glasartige Erstarrung auch bei geringeren Kühlgeschwindigkeiten gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für Schlacken mit der eingangs genannten Schlackenbasizität und einem A12O3-Gehalt grösser 6 Gew.%. Bei derarti- gen Schlacken kann auf aufwendige Dampfanlagen und Dampfkreisläufe verzichtet werden und
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auch mit Luft eine glasartige Erstarrung sichergestellt werden, wobei mit Luft naturgemäss wesent- lich niedrigere Kühlgeschwindigkeiten erzielt werden.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein
Verfahren der eingangs genannten Art für die definierten Schlacken zu schaffen, bei welcher auf aufwendige Reinigungsvorrichtungen für Dampf und eine aufwendige Dampfaufbereitung verzich- tet werden kann und gleichzeitig sichergestellt werden kann, dass bei Verwendung eines entspre- chenden kühlen Treibmediums ein Zuwachsen der Austrittsöffnung des Schlackentundishes zuver- lässig verhindert wird Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass die Treibstrahllanze mit Förderluft im Druckbereich zwischen 0,5 und 3 bar beaufschlagt wird und dass über den Mantel des Kühlraumes Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird.
Durch die erfindungsgemässe Aufteilung der für die Erstarrung erforderlichen
Luftmenge in einen Förderluftanteil mit relativ niedrigem Druck und einen Ergänzungsluftanteil kann sichergestellt werden, dass ein Ausbringen und Zerstäuben der Schlacken mit geringen För- derluftmengen in der Treibstrahllanze erzielt wird, sodass ein Zuwachsen des Schlackenaustrittes des Schlackentundishes mit Sicherheit vermieden werden kann. Dadurch dass nun über den Mantel des Kühlraumes jeweils erforderliche Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird, kann die gesamte Anlage mit relativ geringem Druck gefahren werden, wobei die Druckangaben jeweils den
Druck über dem athmosphärischen Druck bezeichnen.
Mit einem Überdruck von 0,5 bis 3 bar im
Förderluftstrahl gelingt es, wie es einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemässen Verfah- rens entspricht, so vorzugehen, dass die Forderluftmenge/t Schlacke kleiner als 35 % der Ergan- zungsluftmenge eingestellt wird. Die erforderliche Ergänzungsluftmenge kann hiebei noch mit be- deutend geringerem Überdruck und insbesondere bevorzugt mit einem Druck zwischen 0,2 und 0,5 bar eingebracht werden. Die relativ geringen Förderluftmengen stellen hiebei sicher, dass eine unerwünschte Unterkühlung im Bereich des Schlackenaustrittes vermieden wird, wobei durch die Beschränkung auf Förderluft und Ergänzungsluft auch Schlacken sicher granuliert und glasartig zum Erstarren gebracht werden können, welche bei Verwendung von Druckwasser oder Dampf nicht ohne weiteres ausgebracht werden könnten.
Dies gilt insbesondere für eisenhaltige Schla- cken, bei welchen mit Dampf unerwünschte chemische Reaktion zu Knallgasexplosionen führen können. Um sicher zu stellen, dass ein unerwünschtes vorzeitiges Erstarren der Schlacke im Tun- dish verhindert wird, genügt es, ein entsprechend temperaturbeständiges Wehrrohr gegenüber der Treibstrahllanze ausreichend zu isolieren, sodass die gewünschte Schlackentemperatur bis unmit- telbar in den Bereich der Beaufschlagung mit dem Treibstrahl aufrecht erhalten wird. Gleichzeitig wird eine entsprechend hoch erwärmte Abluft erzielt, mit welcher vorgeschaltete Aggregate wirt- schaftlich betrieben werden können.
Dies gilt insbesondere, wenn, wie es einer bevorzugten Ver- fahrensweise entspricht, die beim Kühlen und Erstarren der Schlacke gebildete Heissluft einem dem Tundisch vorgeschalteten Schmelzaggregat und/oder einem Kalzinierungsaggregat zugeführt wird.
Bei Verwendung eines derartigen Kalzinierungsaggregates wird zu allem Überfluss der Vorteil erreicht, dass die beim Schmelzen einsetzende Neutralisation der Schmelze aufgrund der hohen sauren Anteile der Schlacken mit einer Schlackenbasizitat CaO/Si02 von kleiner 1 einen Grossteil der erforderlichen Schmelzwärme beitragt, wobei dieser Anteil der erforderlichen Schmelzwärme durch die Neutralisation 15 bis 30 % der erforderlichen Schmelzwärme ausmachen kann.
Als Schlacken mit der geforderten Basizität können bevorzugt neben Rechazo-Schlacken sau- re Hochofenschlacken, Müllschlacken, nicht eisenmetallurgische Schlacken, wie sie in der Nickel- und Kupfergewinnung anfallen, und Schlacken aus Shredder-Leichtfraktionen eingesetzt werden, welche aufgrund hoher Metallanteile nicht ohne weiteres mit Wasser oder Dampf granuliert werden können
Ziel der Granulation unter gleichzeitiger Ausbildung einer unterkühlten Schmelze und damit un- ter glasartiger Erstarrung ist naturgemäss auch ein entsprechend feinkörniges Granulat zu erzielen.
Die erfindungsgemäss bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist daher mit Vorteil so ausgebildet, dass die Druckluftlanze in einem temperaturbeständigen Rohr isolierend angeordnet ist und dass an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum eine Prallmühle ange- schlossen ist Durch die isolierende Anordnung der Druckluftlanze kann, wie eingangs erwähnt, ein Zuwachsen des Schlackenaustrittes sicher vermieden werden und durch die Massnahme, an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum unmittelbar eine Prallmühle anzuschliessen, kann eine weitere effiziente Zerkleinerung gleichzeitig mit einem sicheren Abtransport des Granulates ge- währleistet werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist hierbei mit Vorteil so ausgebildet, dass
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die Prallmühle einen koaxial zur Achse des zylindrischen Kühlraumes rotierenden Rotor aufweist, wobei besonders bevorzugt die Prallmühle als Schlagstiftmühle ausgebildet ist.
Der Austrag des glasartigen Granulates kann über die Prallmühle in einfacher Weise so erfol- gen, dass radial ausserhalb des Rotors der Prallmühle ein Ringsammelkanal angeordnet ist, wobei zur Erzielung eines kontinuierlichen Granulatstromes mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, dass der Rmgsammelkanal einen sich in Umfangsrichtung zur Austrittsöffnung des Granulates vergrössernden lichten Querschnitt aufweist.
Mit Rucksicht auf den relativ geringen Druck, unter welchem die erfindungsgemässe Vornch- tung betrieben wird, kann es insbesondere bei einer Abkühlung und der damit verbundenen Kon- traktion notwendig werden, für den Austrag den Druck im Fördergasstrom neuerlich zu erhöhen.
Durch die Verwendung einer Prallmühle und insbesondere einer Schlagstiftmühle lässt sich in besonders einfacher Weise hiefür die Ausbildung so treffen, dass der Rotor an seinem Umfang
Schaufeln bzw. Ventilatorflügel trägt. Mit der auf diese Weise erzielten Druckerhöhung lässt sich das mit 300 bis 600 C anfallende Material als heisses Feingut sicher zu einem nachgeschalteten
Sicht- und/oder Zyklonabscheider oder Filter fordern, wobei die verbleibende Heissluft bevorzugt für den Betrieb eines Kalzinierungsaggregates und/oder eines vorgeschalteten Schmelzaggregates unter Verwendung der fühlbaren Wärme eingesetzt werden kann. Im Zuge eines Gesamtkonzeptes einer derartigen Anlage kann somit das über die Prallmühle bzw.
Schlagstiftmühle und die Rotor- flügel ausgetragene Material über einen Filter geführt werden, wobei die verbleibende Heissluft bevorzugt in einem Schmelzzyklon, Vorwärmzyklon oder in Form eines als Zyklon ausgebildeten
Kalzinierungsaggregates eingesetzt werden kann, wenn der Druck des Heissgases durch die Rotor- flügel auf ein geeignetes Druckniveau angehoben wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus- führungsbeispieles näher erläutert In dieser zeigen Figur 1 eine schematische Ausbildung einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens teilweise im Schnitt, Figur 2 eine vergrösserte Darstellung eines für die Ausbildung nach Figur 1 verwendbaren Druck- luftkastens und Figur 3 eine abgewandelte Ausbildung einer geeigneten Prallmühle, verbunden mit einer schematischen Darstellung eines Anlagenkonzeptes für das Granulieren von Schlacken.
In Figur 1 ist mit 1 ein Schlackentundish bezeichnet, in welchem sich eine saure Schlacke 2 mit einer typischen Zusammensetzung von CIS < 0,7 und AI203 > 6 Gew.% befindet. In die schmelz- flüssige Schlacke taucht ein Wehrrohr 3 ein, mit welchem der freie Durchtnttsquerschnitt der flüssi- gen Schlacke zum Schlackenauslauf 4 entsprechend eingestellt werden kann.
Als Material für dieses Wehrrohr 3 wird bevorzugt gesintertes Siliziumkarbid eingesetzt, welches sich durch hervor- ragende Wärmeleitfähigkeit auszeichnet und daher gegenüber einer Druckluftlanze 5 unter Zwi- schenschaltung einer entsprechenden Isolation 6 thermisch isoliert wird. Über die Druckluftlanze 5 wird Druckluft typisch in Mengen von 0,5 Nm3/t mit einem maximalen Druck von etwa 3 bar mit Umgebungstemperatur eingeblasen, wodurch die schmelzflüssige Schlacke in einem an den Schlackenaustritt 4 anschliessenden Kühlraum 7 zerstäubt wird. Die zur Kühlung und zum Aus- gleich von Druckverlusten erforderliche Ergänzungsluft wird über einen Druckluftkasten 8 einge- bracht, dessen Druckluftanschluss schematisch mit 9 bezeichnet ist. Über diesen Anschluss werden typisch etwa 2 Nm3/t Luft im Druckbereich zwischen 0,2 und 0,5 bar eingebracht.
Das teilweise fadenformig erstarrende, glasartige Material gelangt in freiem Fall auf eine Prallmühle 10, deren Rotor mit 11bezeichnet ist. Die Prallmühle ist hiebei als Schlagstiftmühle ausgebildet und fordert das zerkleinerte Material in einen Ringkanal 12, aus welchem das zerkleinerte Material bei Tempe- raturen zwischen 300 und 600 C abgezogen werden kann.
Bei der Darstellung nach Figur 2 ist der Druckluftkasten 8 vergrössert dargestellt, wobei die Er- ganzungsluft hier über Schlitzdüsen 13 in den Kuhlraum 7 gelangt.
Wie aus der Darstellung in Figur 3 ersichtlich, kann nun eine derartige Einrichtung in einem An- lagenkonzept eingesetzt werden, bei welcher die Heissluft in geeigneter Weise im Kreislauf geführt werden kann, um den Aufwand für die Aufbereitung und Reinigung zu minimieren Die abgewan- delte Ausbildung der Prallmühle 10, welche wiederum als Schlagstiftmühle ausgebildet ist, sieht hiebei vor, dass der Rotor 11 an seinem Aussenumfang Leitschaufeln bzw. Ventilatorflügel 14 trägt, sodass im Ringkanal 12 eine entsprechende Druckerhöhung vorgenommen wird. Das aus dem Rmgsammelkanal 12 abgezogene Material gelangt über eine schematisch mit 15 bezeichnete Leitung in einen Filter 16, wobei die heisse Luft in der Folge einem Schmelz- oder Kalzinierzyklon
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17 über die Leitung 18 zugeführt wird. Die Abluft aus dem Schmelz- bzw.
Kalzinierzyklon 17 kann über die Leitung 19 in einen Vorzyklon 20 geführt werden, in welchem das Material erwärmt wird und über die Schleuse 21 ausgetragen sowie über die Leitung 22 dem Schmelz- bzw. Kalzinier- zyklon 17 zugeführt werden kann. Die Abluft aus dem Vorwärmzyklon 20 wird über einen Elektrofil- ter 23 geführt, wobei das im Elektrofilter 23 abgeschiedene Material über die Leitung 24 dem Schmelzzyklon 17 aufgegeben werden kann. Das aus dem Filter 23 abgezogene, weitestgehend reine Verbrennungsabgas wird über eine Leitung 25 abgezogen und weist typisch eine Temperatur von etwa 300 C auf.
Wenn der Zyklon 17 als Schmelzzyklon betrieben wird oder die Heissluft eine zu geringe Tem- peratur für ein Kalzinieren im Zyklon 17 aufweist, können über eine Leitung 26 Brennstoffe zu- geführt werden, wobei die Aufgabe des Rohmaterials, z. B. Mergel mit niedrigem Ca-Anteil, bei 27 erfolgen kann. Zur Vorwärmung des Materials kann auch ein zweistufiger Zyklon, in Serie ge- schaltet, eingesetzt werden
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Verfahren zum Granulieren von Schlacken mit einer Schlackenbasizität CaO/Si02 von klei- ner 1 und einem A12O3-Gehalt grösser 6 Gew.% mit einem Schlackentundish und einer in den Schlackenaustritt mündenden Treibstrahllanze, wobei an den Schlackenaustritt ein
Kühlraum angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibstrahllanze mit För- derluft im Druckbereich zwischen 0,5 und 3 bar beaufschlagt wird und dass über den Man- tel des Kühlraumes Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird.
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The invention relates to a method for granulating slags with a slag basicity CaO / Si02 of less than 1 and an A12O3 content of more than 6% by weight with a slag tundish and a propulsion jet lance leading into the slag outlet, the slag outlet a cold room is connected, and a device which is particularly suitable for carrying out this method.
In AT 407 247 B it has already been proposed to eject a melt from a melt tundish with fluid under pressure, with compressed gas, steam or pressurized water in particular being pressed in in the direction of the slag outlet from the tundish. With such designs, the slag outlet requires special measures to prevent the outlet opening from freezing over, and it has therefore been proposed to lower a height-adjustable weir pipe in the area of the slag outlet into the tundish in order to be able to regulate the amount flowing out, the propellant jet being coaxial to the axis of the outlet opening and the tundish outlet opens directly into the cooling room.
In such a configuration of the atomizer head as a nozzle, into which the jet of a propellant gas lance opens coaxially, a superheated steam must generally be used in order to prevent the opening from overgrowing, depending on the composition of the melt and in particular on a higher iron oxide content of the melt high demands are also placed on the refractory material. The same applies to the formation of the height-adjustable weir pipe, which is subject to high wear in the event of aggressive melts and therefore requires complex regulation for the correct setting of the height of the weir pipe.
In addition to such a design of the atomizer head as an outlet nozzle from a slag tundish, further designs can be found, for example, in AT 406 954 B, in which case the liquid slag is sucked into an expansion chamber which is under vacuum and transported to the cooling zone with a propellant jet.
AT 405 511 B describes a process for granulating and comminuting molten material, in which liquid slag is subjected to pressurized water jets in free fall, whereupon the solidified and granulated slag together with the steam formed via a pneumatic delivery line and a distributor to be led. The material distributed in this way can be further shredded immediately in a jet mill. The basic processes involved in granulating and comminuting molten material by applying steam are also described in EP 683 824 B1, a mixing chamber being provided here into which water, steam and / or air / water mixtures are injected, whereupon the evaporated water is expelled together with the solidified material through a diffuser.
In the case of such a configuration, the atomizer head is designed as a mixing chamber with a subsequent diffuser, and in this case too, molten slag can be supplied from a corresponding storage vessel or a tundish.
Thus, in those cases in which the melt was expelled with fluid under pressure, large amounts of propellant gases, in particular steam, were used for the expulsion of the slag, steam generally overheating and propellant gases being preheated accordingly high In the design in which pressurized water jets are directed against a slag jet flowing down in free fall, a corresponding design of a nozzle assembly with a plurality of such nozzles for pressurized water jets, which surrounds the slag jet, was required.
In an unpublished patent application, therefore, a particularly simple and short construction of the atomizer nozzle was presented, in which a double-walled tube was provided, the inner wall of which has slot-shaped nozzles, the outlet openings of which were essentially tangential to the nozzles using a pressure medium and in particular using Steam exerts a corresponding rotational impulse, which can improve the crushing performance and at the same time achieve rapid cooling.
With the slags according to the invention with a slag basicity of CaO / SiO 2 of less than 1, it has now been shown that the desired glass-like solidification is ensured even at lower cooling speeds. This applies in particular to slags with the slag basicity mentioned at the beginning and an A12O3 content greater than 6% by weight. With such slags, complex steam systems and steam circuits can be dispensed with and
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glass-like solidification can also be ensured with air, with air, of course, achieving significantly lower cooling speeds.
The invention therefore aims to
To create methods of the type mentioned at the beginning for the defined slags, in which complex cleaning devices for steam and a complex steam treatment can be dispensed with and at the same time it can be ensured that, when using a corresponding cool propellant, the outlet opening of the slag tundish becomes too large - Casually prevented To achieve this object, the method according to the invention essentially consists in that the propulsion jet lance is supplied with conveying air in the pressure range between 0.5 and 3 bar and that supplementary air is blown into the cooling space via the jacket of the cooling space.
The inventive division of those required for solidification
The amount of air in a conveying air portion with a relatively low pressure and a supplementary air portion can ensure that the slag is discharged and atomized with small amounts of conveying air in the propulsion jet lance, so that an increase in the amount of slag escaping from the slag table can be avoided with certainty. As a result of the supplementary air required being blown into the cooling space via the jacket of the cooling space, the entire system can be operated at relatively low pressure, the pressure details being the
Denote pressure above atmospheric pressure.
With an overpressure of 0.5 to 3 bar in
Conveying air jet, as in a preferred embodiment of the method according to the invention, succeeds in proceeding in such a way that the delivery air quantity / t slag is set to less than 35% of the supplementary air quantity. The required amount of supplementary air can still be introduced with a significantly lower excess pressure and particularly preferably with a pressure between 0.2 and 0.5 bar. The relatively small amounts of conveying air ensure that unwanted hypothermia in the area of the slag outlet is avoided, and by restricting to conveying air and supplementary air, slags can also be granulated and solidified in a glass-like manner, which cannot be easily applied when using pressurized water or steam could become.
This applies in particular to iron-containing slags, in which an undesired chemical reaction with steam can lead to detonating gas explosions. In order to ensure that the slag in the dish is prevented from solidifying prematurely, it is sufficient to adequately insulate a correspondingly temperature-resistant weir pipe from the propulsion jet lance so that the desired slag temperature is maintained right up to the area where it is exposed to the propulsion jet is obtained. At the same time, a correspondingly highly heated exhaust air is achieved with which upstream units can be operated economically.
This applies in particular if, as is the case in a preferred procedure, the hot air formed during the cooling and solidification of the slag is fed to a melting unit and / or a calcining unit upstream of the tundish.
To top it all, when using such a calcining unit, the advantage is achieved that the neutralization of the melt that occurs during melting due to the high acidic proportions of the slags with a slag basicity CaO / Si02 of less than 1 contributes a large part of the required heat of fusion, this part of the required heat of fusion can make up 15 to 30% of the required heat of fusion through the neutralization.
In addition to rechazo slags, acidic blast furnace slags, refuse slags, non-iron metallurgical slags, such as are obtained in nickel and copper extraction, and slags from shredder light fractions, which are not readily used due to the high metal content, can preferably be used as slags with the required basicity Water or steam can be granulated
The aim of the granulation, with simultaneous formation of a supercooled melt and thus under glass-like solidification, is naturally also to achieve a correspondingly fine-grained granulate.
The device according to the invention for carrying out this method is therefore advantageously designed such that the compressed air lance is arranged in an insulating manner in a temperature-resistant tube and that an impact mill is connected to the essentially cylindrical cooling space. As mentioned at the beginning, the insulating arrangement of the compressed air lance can , overgrowth of the slag outlet can be reliably avoided and by the measure of connecting an impact mill directly to the essentially cylindrical cooling space, further efficient comminution can be ensured at the same time as the granulate is transported away safely.
The device according to the invention is advantageously designed such that
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the impact mill has a rotor rotating coaxially to the axis of the cylindrical cooling space, the impact mill being particularly preferably designed as a striking pin mill.
The glass-like granules can be discharged in a simple manner via the impact mill in such a way that an annular collection channel is arranged radially outside the rotor of the impact mill, with the formation of the belt collection channel advantageously being achieved in order to achieve a continuous flow of granules has a clear cross section enlarging the outlet opening of the granules.
In view of the relatively low pressure at which the device according to the invention is operated, it may be necessary, particularly in the case of cooling and the associated contraction, to increase the pressure in the conveying gas stream again for the discharge.
The use of an impact mill and, in particular, a striking pin mill makes it possible in a particularly simple manner for the design such that the rotor is on its circumference
Blades or fan blades. With the pressure increase achieved in this way, the material obtained at 300 to 600 C can be safely transferred as hot fines to a downstream one
Visual and / or cyclone separators or filters are required, the remaining hot air preferably being able to be used to operate a calcination unit and / or an upstream melting unit using the sensible heat. In the course of an overall concept of such a system, the impact mill or
Impact pin mill and the rotor blades discharged material are passed through a filter, the remaining hot air preferably in a melting cyclone, preheating cyclone or in the form of a cyclone
Calcination unit can be used if the pressure of the hot gas is raised to a suitable pressure level by the rotor blades.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. FIG. 1 shows a schematic configuration of a first device for carrying out the method according to the invention, partly in section, FIG. 2 shows an enlarged illustration of a pressure that can be used for the configuration according to FIG - air box and Figure 3 shows a modified design of a suitable impact mill, combined with a schematic representation of a system concept for the granulation of slags.
In FIG. 1, 1 denotes a slag tundish in which there is an acid slag 2 with a typical composition of CIS <0.7 and Al203> 6% by weight. A weir pipe 3 is immersed in the molten slag, with which the free cross-section of the liquid slag to the slag outlet 4 can be adjusted accordingly.
Sintered silicon carbide is preferably used as the material for this weir tube 3, which is distinguished by excellent thermal conductivity and is therefore thermally insulated from a compressed air lance 5 with the interposition of appropriate insulation 6. Compressed air is typically blown in via compressed air lance 5 in quantities of 0.5 Nm 3 / t at a maximum pressure of about 3 bar at ambient temperature, as a result of which the molten slag is atomized in a cooling chamber 7 adjoining slag outlet 4. The supplementary air required for cooling and to compensate for pressure losses is introduced via a compressed air box 8, the compressed air connection of which is schematically designated 9. About 2 Nm3 / t air in the pressure range between 0.2 and 0.5 bar is typically introduced via this connection.
The partially thread-like solidifying, glass-like material passes in free fall to an impact mill 10, the rotor of which is designated 11. The impact mill is designed here as a striking pin mill and demands the comminuted material into an annular channel 12, from which the comminuted material can be drawn off at temperatures between 300 and 600.degree.
In the illustration according to FIG. 2, the compressed air box 8 is shown enlarged, the supplementary air here reaching the cooling space 7 via slot nozzles 13.
As can be seen from the illustration in FIG. 3, such a device can now be used in a system concept in which the hot air can be circulated in a suitable manner in order to minimize the expenditure for preparation and cleaning The impact mill 10, which in turn is designed as a striking pin mill, provides for the rotor 11 to have guide blades or fan blades 14 on its outer circumference, so that a corresponding pressure increase is carried out in the annular channel 12. The material drawn off from the collecting duct 12 reaches a filter 16 via a line schematically denoted by 15, the hot air subsequently being a melting or calcining cyclone
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17 is supplied via line 18. The exhaust air from the melting or
Calcining cyclone 17 can be fed via line 19 into a pre-cyclone 20, in which the material is heated and discharged via lock 21, and can be fed via line 22 to the melting or calcining cyclone 17. The exhaust air from the preheating cyclone 20 is passed through an electrostatic precipitator 23, it being possible for the material separated in the electrostatic precipitator 23 to be fed to the melting cyclone 17 via line 24. The largely pure combustion exhaust gas drawn off from the filter 23 is drawn off via a line 25 and typically has a temperature of approximately 300.degree.
If the cyclone 17 is operated as a melting cyclone or the hot air is too low a temperature for calcining in the cyclone 17, fuels can be supplied via a line 26, the task of the raw material, eg. B. marl with low Ca content, can be done at 27. A two-stage cyclone, connected in series, can also be used to preheat the material
PATENT CLAIMS:
1.
Process for granulating slags with a basic slag CaO / Si02 of less than 1 and an A12O3 content greater than 6% by weight with a slag tundish and a propulsion jet lance leading into the slag outlet, with a slag outlet
Cooling room is connected, characterized in that the driving jet lance is supplied with conveying air in the pressure range between 0.5 and 3 bar and that supplementary air is blown into the cooling room via the jacket of the cooling room.