AT507510B1

AT507510B1 - METHOD AND APPARATUS FOR DRY COOLING OF HAT SLABS, SUCH AS LD SLAG, WITH HEAT RECOVERY

Info

Publication number: AT507510B1
Application number: AT0173908A
Authority: AT
Inventors: Anton Dipl Ing Hulek
Original assignee: Hulek Anton
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2010-10-15
Also published as: AT507510A1

Abstract

Es wird eine Anlage zur Beschickung einer Trockenkühlvorrichtung für Hüttenschlacke mit einem der Trockenkühlvorrichtung vorgelagerten, die stoßartig anfallende Hüttenschlacke aufnehmenden, durch ein Kippen auf ein dickwandiges Muldenband (2) entleerbaren Zwischenspeiche beschrieben. Um vorteilhafte Verfahrensbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Zwischenspeicher aus einer nach entgegengesetzten Seiten kippbaren, nicht ausgemauerten, wassergekühlten Pfanne (1) besteht.It is a plant for feeding a dry cooling device for slag with a dry cooling device upstream, the jerky occurring slags receiving, by dumping on a thick-walled trough band (2) emptied intermediate spoke described. In order to provide advantageous process conditions, it is proposed that the buffer consists of a tilted to opposite sides, not lined, water-cooled pan (1).

Description

österreichisches Patentamt AT507 510 B1 2010-10-15Austrian Patent Office AT507 510 B1 2010-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Beschickung einer Trockenkühlvorrichtung für Hüttenschlacke mit einem der Trockenkühlvorrichtung vorgelagerten, die stoßartig anfallende Hüttenschlacke aufnehmenden, durch ein Kippen auf ein dickwandiges Muldenband entleerbaren Zwischenspeicher.Description: The invention relates to a system for feeding a dry cooling device for metallurgical slag with a dry storage device upstream, the jerky accumulating slag receiving, emptied by tilting on a thick-walled trough conveyor intermediate storage.

[0002] Hüttenschlacken werden mit relativ großem Aufwand fast nur nass gekühlt. Der große Wärmeinhalt der flüssigen Schlacke wird vernichtet, die Umwelt belastet, Wasser und Energie werden verbraucht.Refuse slags are cooled with a relatively large effort almost only wet. The large heat content of the liquid slag is destroyed, polluting the environment, water and energy are consumed.

[0003] Die großen Mengen anfallender LD-Schlacke werden auch in modernen Stahlwerken vom Konverter in Schlackenkübel geleert. Die Schlackenkübel werden per Bahn oder Flurfahrzeug abtransportiert und in Gießbeete entleert. Nach weitgehender Abkühlung und Beobachtung, ob kein Flüssigstahl mehr vorhanden ist, wird mit Spritzwasser zusätzlich gekühlt. In späterer Folge wird die Schlacke mittels Bagger gebrochen und auf Lastkraftwagen geladen, die die Schlacke zum Schotterwerk bringt. Der in der Schlacke noch vorhandene, in großen und kleinen Formen erstarrte Stahl wird aus der Schlacke mühsam zurückgewonnen. Ein wesentlicher Anteil der Stahlwerksschlacke muss aus qualitativen Gründen verhaldet werden.The large amounts of accumulating LD slag are emptied in modern steel mills from converter to slag bucket. The slag buckets are removed by rail or ground vehicle and emptied into foundries. After extensive cooling and observation, if no more liquid steel is available, is additionally cooled with water spray. Later, the slag is crushed by excavators and loaded on trucks, which brings the slag to the gravel plant. The steel remaining in the slag, solidified in large and small forms, is laboriously recovered from the slag. A significant proportion of steelworks slag must be dumped for qualitative reasons.

[0004] Das österreichische Patent Nr. AT 406 378 B behandelt ein Verfahren zur langsamen, kristallinen Abkühlung von Hüttenschlacken, wobei flache Muldenbänder benützt werden, um die Schlacke, von einem fest installierten Zwischenbehälter ausgehend, in dickeren Schichten langsam, kristallin zu kühlen. Das Verfahren hat sich nicht bewährt, da der Zwischenbehälter und dessen Auslauf nach mehreren Chargen durch Zunahme der Dicke der Schlackenschale "zugewachsen" bzw. "eingefroren" sind. Die Dicke der Muldenwand wurde gering gehalten, damit die Kühlung der Schlacke ebenfalls gering bleibt.Austrian Patent No. AT 406 378 B deals with a process for the slow, crystalline cooling of metallurgical slags, wherein shallow trough belts are used to cool the slag slowly, in a crystalline manner, starting from a permanently installed intermediate container in thicker layers. The process has not proven to be successful because the tundish and its spout after several batches has grown by increasing the thickness of the slag shell. or " frozen " are. The thickness of the well wall was kept low, so that the cooling of the slag also remains low.

[0005] Aus der JP 56-102503 A ist es bekannt, Hüttenschlacke auf einem Förderband abzukühlen, wobei die schmelzflüssige Schlacke aus einem Sammelgefäß in quer zur Förderrichtung verlaufende Mulden des Förderbandes gegossen wird. Die erstarrte kristalline Schlacke wird im Bereich des Rücklauftrums des Förderbandes aus den Mulden geschlagen und auf einem anschließenden Förderband weitertransportiert. Die Kühlung der Förderbänder erfolgt durch Kühlwasser. Die sich im Zusammenhang mit einer chargenweisen Beschickung des Sammelgefäßes ergebenden Schwierigkeiten werden nicht angesprochen. Gleiches gilt für die JP-51-100969 A, nach der die in ein Muldenband gefüllte Schlacke mittels Gas gekühlt und anschließend in einen Wärmetauscher gebracht und dort weiter abgekühlt wird. Das erhitzte Kühlgas dient zur Erzeugung von Dampf in einem Kessel.From JP 56-102503 A it is known to cool metallurgical slag on a conveyor belt, wherein the molten slag is poured from a collecting vessel in transverse to the direction of conveying troughs of the conveyor belt. The solidified crystalline slag is knocked out of the hollows in the area of the return run of the conveyor belt and transported on a subsequent conveyor belt. The conveyor belts are cooled by cooling water. The difficulties associated with batch loading of the receptacle are not addressed. The same applies to JP-51-100969 A, according to which the slag filled in a trough band is cooled by means of gas and then brought into a heat exchanger and further cooled there. The heated cooling gas is used to generate steam in a boiler.

[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Beschickung einer Trockenkühlvorrichtung für Hüttenschlacke der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass die Gefahr eines Einfrierens bzw. Zuwachsens des Zwischenspeichers durch Zunahme der Dicke der Schlackenschale nach mehreren Chargen mit einfachen Mitteln gebannt werden kann.The invention is therefore based on the object, a system for feeding a dry cooling device for slag of the type described in such a way that the risk of freezing or growth of the buffer are increased by increasing the thickness of the slag shell after several batches with simple means can.

[0007] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Zwischenspeicher aus einer nach entgegengesetzten Seiten kippbaren, nicht ausgemauerten, wassergekühlten Pfanne besteht.The invention solves the problem set by the fact that the buffer consists of a tiltable on opposite sides, not walled, water-cooled pan.

[0008] Eine solche wassergekühlte Pfanne erlaubt eine vorteilhafte Entleerung von Schlackenresten, weil sich aufgrund der Wandkühlung die Schlacke ohne Schwierigkeiten von den nicht mit einer Ausmauerung verkleideten, stählernen Pfannenwänden löst. Die Restschlacke kann daher vor jeder neuerlichen Beschickung der Pfanne vollständig entleert werden, was ein entgegengesetztes Kippen der Pfanne voraussetzt. Das Entleeren der Pfanne stellt außerdem eine vorteilhaft Voraussetzung dafür dar, die einzelnen Schlackenchargen je nach ihrer gegebenenfalls unterschiedlichen Zusammensetzung gesondert behandeln zu können. Schließlich ermöglicht das Kippen der Pfanne auch eine Wiedergewinnung von Schlackenanteilen mit einem höheren Eisengehalt.Such a water-cooled pan allows an advantageous emptying of slag residues, because due to the wall cooling the slag dissolves without difficulty from the not clad with a lining, steel pan walls. The residual slag can therefore be completely emptied before each recharge the pan, which requires an opposite tilting of the pan. The emptying of the pan also provides an advantageous condition for being able to treat the individual slag batches separately depending on their possibly different composition. Finally, tilting the pan also allows recovery of slag contents with a higher iron content.

[0009] Um das Entleeren der Pfanne in einfacher Art handhaben zu können, kann die Pfanne auf 1/6 österreichisches Patentamt AT507 510 B1 2010-10-15 der dem Muldenband abgekehrten Seite durch ein Kippen in ein Gießbeet oder einen Sammelkübel entleert werden. Restschlacke mit großem Flüssigstahlanteil kann somit in einen Sammelkübel entleert werden, um den Stahlanteil flüssig zurückzugewinnen. Die in der gekühlten Pfan-nenwand gebildete Schlackenschale kann vor jeder neuen Pfannenfüllung in das Gießbeet abgeworfen werden, das lediglich ein vergleichsweise geringes Aufnahmevolumen benötigt. Es ist in diesem Zusammenhang allenfalls der zusätzliche Schlackenanfall bei eventuellen Störfällen im Betrieb des Muldenbandes oder bei einer nicht vergießbaren Schlacke zu berücksichtigen. Die Kippbewegung der stationären Pfanne nach hinten in das kleine Gießbeet erfolgt in allen Fällen als Abschluss und zur gänzlichen Entleerung.In order to handle the emptying of the pan in a simple way, the pan can be emptied into a Gießbeet or a bucket to 1/6 Austrian Patent Office AT507 510 B1 2010-10-15 the side facing away from the trough band. Residual slag with a large proportion of liquid steel can thus be emptied into a collecting bucket in order to recover the steel content in liquid form. The slag shell formed in the cooled Pfan-nenwand can be dropped before each new Pfannen filling in the Gießbeet, which only requires a relatively small storage volume. It is in this context at most the additional slag accumulation in case of incidents in the operation of the trough belt or a non-castable slag to be considered. The tilting movement of the stationary pan back into the small Gießbeet takes place in all cases as a conclusion and for complete emptying.

[0010] Die gekühlte Pfannenwand hat den Vorteil, dass sich die Schlackenschale ausgezeichnet löst. Die fortwährende Kühlung ist nötig, weil sonst die Pfanne selbst durch die wiederholte Neubefüllung mit Schlacke einer Temperatur von ca. 1600° C hohe Temperaturen annehmen würde und die Schlacke an der Pfanne haften bliebe. Aus diesem Grund kann die Pfanne Kühlwasserkanäle aufweisen, die an einen durch die Kippachse der Pfanne geführten Zu- und Ablauf angeschlossen sind.The cooled pan wall has the advantage that the slag shell solves excellent. The constant cooling is necessary because otherwise the pan itself would assume high temperatures by the repeated refilling with slag of a temperature of about 1600 ° C and the slag would stick to the pan. For this reason, the pan may have cooling water channels, which are connected to a guided through the tilt axis of the pan inlet and outlet.

[0011] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung mit zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen [0012] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage zur Beschickung einer Trockenkühlvorrichtung für Hüttenschlacke in einer schematischen Seitenansicht, [0013] Fig. 2 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anlage und [0014] Fig. 3 eine dickwandige Gießmulde eines Muldenbandes in einem Querschnitt.The invention will be described below with reference to the drawing with two schematically illustrated embodiments. 1 shows a plant according to the invention for feeding a dry cooling device for metallurgical slag in a schematic side view; FIG. 2 shows a variant of a plant according to the invention; and [0014] FIG. 3 shows a thick-walled casting trough of a trough strip in a cross section.

[0015] Die Anlage zur Beschickung einer Trockenkühlvorrichtung für Hüttenschlacke in dickerer Schicht setzt sich gemäß Fig. 1 im Wesentlichen aus einer wassergekühlten, unisolierten, stationären Pfanne 1, die nach vorne und hinten gekippt werden kann, einem Muldenband 2, zwei Stachelbrechern 3 und 4, einem Zellenplattenband 5 und einem Kühlschacht 6 zusammen. Die Pfanne 1 verfügt über Kühlkanäle mit zentraler Zu- und Ableitung des Kühlwassers 7. Das Muldenband 2 wird allseits von Strahlungspaneelen 8 zur Aufnahme der Strahlungswärme umgeben. Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Querschnittes einer dickwandigen Gießmulde, die in der nötigen Stückzahl das lange Muldenband 2 bildet. Im unteren Trum des Muldenbandes 2 sind auch Kanäle für Kühlluft 9 und 10 vorgesehen. Das anschließende Zellenplattenband 5 verfügt ebenfalls über Kühlluftkanäle 11.The plant for feeding a dry cooling device for slag in thicker layer is shown in FIG. 1 essentially of a water-cooled, uninsulated, stationary pan 1, which can be tilted forward and back, a trough band 2, two spiky crushers 3 and 4 , a cell plate belt 5 and a cooling shaft 6 together. The pan 1 has cooling channels with central supply and discharge of the cooling water 7. The trough strip 2 is surrounded on all sides by radiation panels 8 for receiving the radiant heat. FIG. 3 shows an example of a cross-section of a thick-walled casting trough, which forms the long trough strip 2 in the required number of pieces. In the lower run of the trough band 2 channels for cooling air 9 and 10 are provided. The subsequent cell plate belt 5 also has cooling air channels 11.

[0016] Die Leistungsfähigkeit des Muldenbandes 2 kann durch Änderung der Breite und Länge des Bandes variiert werden. Bei sehr großen Schlackenmengen kann es vorteilhaft sein, zwei Muldenbänder nebeneinander zu betreiben. Die stationäre Pfanne 1 hat in diesem Falle einen Doppelablauf. Durch die rasche Kühlung der Schlacke auf ca. 1000° C wird ein sehr niedriger Freikalkwert erzielt. Dies ist für Schotter im Straßenbau besonders wichtig.The performance of the troughed belt 2 can be varied by changing the width and length of the belt. For very large amounts of slag, it may be advantageous to operate two trough belts next to each other. The stationary pan 1 has a double drain in this case. Due to the rapid cooling of the slag to about 1000 ° C a very low free chalk value is achieved. This is especially important for gravel in road construction.

[0017] Da es die Platzverhältnisse im Stahlwerk nicht ermöglichen, den Trockenkühlbetrieb unmittelbar beim LD-Konverter zu situieren, muss der bisherige Abtransport mittels Kübel im Allgemeinen beibehalten werden. Die in die stationäre Pfanne 1 entleerten Kübel sind für das Stahlwerk in kürzester Zeit wieder verfügbar. Die Entleerung der stationären Pfanne 1 erfolgt innerhalb von ca. 10 Minuten. Da die Beschaffenheit der Schlacke und deren Weiterverwendung unterschiedlich sind, muss mit Trockenkühlverfahren chargenweise und flexibel operiert werden, um optimale Produkte zu erzielen.Since it does not allow the space in the steelworks to situate the dry cooling directly to the LD converter, the previous removal by bucket in general must be maintained. The buckets emptied into the stationary ladle 1 are available again for the steelworks in a very short time. The emptying of the stationary pan 1 takes place within about 10 minutes. Since the nature of the slag and its reuse are different, it is necessary to operate in a batchwise and flexible manner with dry cooling processes in order to achieve optimal products.

[0018] Mit einer erfindungsgemäßen Anlage kann jede Charge gesondert behandelt werden. Auf die jeweiligen Unterschiede kann bei der Entleerung in die stationäre Pfanne 1 sowie aus der stationären Pfanne 1 Rücksicht genommen werden. Der Schlackentransport mit Kübeln führt bereits zu einer beachtlichen Sedimentation des Flüssigstahlanteiles. Sobald bei der Entleerung des jeweiligen Kübels sowie bei der Entleerung aus der stationären Pfanne 1 Flüssigstahl beobachtet wird, wird die Entleerung abgebrochen und die restliche, weitgehend aus Flüssigstahl bestehende Schlacke unmittelbar vom Kübel bzw. durch Kippbewegung aus der stationären Pfanne 1 nach hinten in einen Sammelkübel eines vorhandenen kleinen Gießbeetes entleert. 2/6With a system according to the invention, each batch can be treated separately. On the respective differences can be taken when emptying into the stationary pan 1 and from the stationary pan 1. The slag transport with buckets already leads to a considerable sedimentation of the liquid steel content. As soon as when emptying the respective bucket and when emptying from the stationary pan 1 liquid steel is observed, the emptying is stopped and the remaining, consisting largely of liquid steel slag directly from the bucket or by tilting movement from the stationary pan 1 to the rear in a collecting bucket emptied of an existing small Gießbeetes. 2.6

Claims

Austrian Patent Office AT507 510 B1 2010-10-15 The liquid slag together with residual liquid steel and impurities at about 1600 ° C is emptied by the steelworks converter in bucket. The full buckets are moved to the dry cooling system according to the invention and emptied into the stationary pan 1. From this pan 1, the slag is poured controlled onto the trough band 2, so that the troughs e.g. be filled continuously with an approximately 30 mm thick slag layer. The intensive radiation and the heat conduction into the thick-walled hollows lead to a rapid cooling to about 1000 ° C with simultaneous solidification. At the end of the trough band, the solidified slag is dropped by itself, pre-broken, transported high with the slow-running cell plate belt 5, thrown into another spiky crusher 4 and cooled to about 150 ° C in the cooling shaft 6 or a vibrating cooler. The cooling of the slag takes place in the upper temperature range on the one hand by radiation and on the other hand by heat conduction into the thick-walled trough. The trough is cooled in the upper strand at the bottom and in the lower strand on both sides by radiation and possibly additionally by air. For this purpose, corresponding cooling ribs are cast on the back of the trough. A final low cooling of the wells can be supplemented by means of splash water. In order to achieve particularly favorable Los Angeles (LA) values, which are usually also dependent on the particle size, the cooling should be slow below 1000 ° C. For this reason, the slag with the trough band 2 in the cell plate belt 5 with very large cells (pockets) is allowed to continue to be cooled at very low speed or for a long residence time. In order to be able to cool specifically and to have ample capacity, it is expedient to operate two trough belts together with downstream devices in parallel. The process is thus very flexible, as it requires the Stalwerksschlacke. The attachment of radiant panels 8 and air ducts allow the recovery of saturated steam of large extent, which is fed into the steam network of the hut. 2, in contrast to FIG. 1, the pruned by the spiked crusher 3 slag on the cell plate belt 5 is fed to a buffer to be supplied with trucks their further processing. The recovered LD slag crushed stone is characterized by very low free lime, uniformity and good physical values. It is also very suitable for further processing into chippings. In the production of chippings, it may be advantageous to pour the slag in very thin layers, i. fill the hollows only minimally. By the method explosions, frost problems, exhaust gases and other environmental problems are avoided from the outset. The recoverable by the described cooling steam can be fed into the existing in any steelwork saturated steam network. It represents a multiple value compared to the value of the slag itself. 1. Plant for feeding a dry cooling device for metallurgical slag with a dry cooling device upstream, the jerky accumulating slag receiving, emptying by tilting on a thick-walled trough conveyor intermediate storage, characterized in that the buffer consists of a tiltable to opposite sides, not walled, water-cooled pan (1).

2. Installation according to claim 1, characterized in that the pan (1) on the trough band (2) facing away from the side by tilting into a Gießbeet or a collecting bucket is emptied.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the pan (1) cooling water channels (7) aufWeist, which are connected to a guided through the tilt axis of the pan inlet and outlet. 3 sheets of drawings 3/6