BE1030319B1 - Use of foundry sand to produce a spatially stable steelworks slag - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von raumstabiler Schlackenerzeugnis, wobei das raumstabile Schlackenerzeugnis durch Einblasen von Sand und Sauerstoff in flüssige LD-Schlacke erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sand ein Gießereialtsand verwendet wird.The present invention relates to a method for producing a spatially stable slag product, wherein the spatially stable slag product is produced by blowing sand and oxygen into liquid LD slag, characterized in that used foundry sand is used as the sand.
Description
' BE2022/5154' BE2022/5154
Einsatz von Gießereialtsand zur Herstellung einer raumstabilenUse of foundry sand to produce a spatially stable
StahlwerksschlackeSteel mill slag
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von LD-Schlacke in ein raumstabiles Produkt, welches dadurch beispielsweise als Gesteinskörnung imThe invention relates to a process for converting LD slag into a spatially stable product, which can therefore be used, for example, as aggregate
Straßenbau, insbesondere für die Asphaltdeckschicht, oder bei der Herstellung vonRoad construction, especially for the asphalt surface layer, or in the production of
Beton eingesetzt werden kann.Concrete can be used.
Aus der Dohlen, M., Schrey, H. und Surges, H.-G., LiDonit — Erfahrung aus dreiFrom der Dohlen, M., Schrey, H. and Surges, H.-G., LiDonit — experience from three
Jahrzehnten vom Straßenbau bis zur Kunst, 2016, In Max Aicher Unternehmensgruppe (Hrsg.): Schlacken-Symposium 216 — Kreislaufwirtschaft stabil weiterentwickeln, S. 29- 40 ist bekannt. LD-Schlacke entsteht bei der Stahlerzeugung nach dem Linz-Donawitz-Decades from road construction to art, 2016, In Max Aicher Unternehmensgruppe (ed.): Slag Symposium 216 - Stable further development of the circular economy, pp. 29-40 is known. LD slag is created during steel production according to the Linz-Donawitz
Verfahren, auch Blasstahlverfahren oder LD-Konverterverfahren, genannt. Diese LD-Process, also called blown steel process or LD converter process. This LD
Schlacke enthält noch freies Calciumoxid und/oder Magnesiumoxid, sodass es zu einerSlag still contains free calcium oxide and/or magnesium oxide, so it becomes a
Hydratisierung und damit zu einer VolumenvergrôBerung kommen kann. Daher wird in die flüssige, aus dem Stahlprozess kommende LD-Schlacke Quarzsand und Sauerstoff eingeblasen, wobei etwa 10 bis 15 Gew.-% der Rohschlacke an Quarzsand zugeführt werden. Die Anforderungen an den Quarzsand, als Si2:-Träger, sind hoch, da dieser weder Feuchte noch Kohlenstoff, beispielsweise in der Form von organischem Material, enthalten darf, da diese Verunreinigungen bei einer Temperatur von beispielsweise 1500 °C während des Einblasens zu massiven Problemen führen. Daher wird für diesenHydration and thus an increase in volume can occur. Therefore, quartz sand and oxygen are blown into the liquid LD slag coming from the steel process, with around 10 to 15% by weight of the raw slag being added to quartz sand. The requirements for the quartz sand, as a Si2: carrier, are high because it must not contain moisture or carbon, for example in the form of organic material, as these contaminants cause massive problems at a temperature of, for example, 1500 ° C during blowing lead. Therefore, for this one
Prozess hochwertiger und getrockneter Quarzsand eingesetzt. Quarzsand ist ein wertvoller primärer Rohstoff und die Trocknung kostet zusätzlich Energie. TypischeProcess high-quality and dried quartz sand used. Quartz sand is a valuable primary raw material and drying requires additional energy. Typical
Sande weisen einen Gehalt von mehr als 90 % SiO2 auf.Sands have a content of more than 90% SiO2.
Primäre Rohstoffe sind eine wertvolle und zunehmend knappe Ressource.Primary raw materials are a valuable and increasingly scarce resource.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ersatzstoff zu finden, um den wertvollen primärenThe object of the invention is to find a substitute for the valuable primary
Rohstoff Quarzsand zu ersetzen.To replace the raw material quartz sand.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenenThis task is solved by the method specified in claim 1
Merkmalen sowie durch die Verwendung mit den in Anspruch 4 angegebenenFeatures and through use with those specified in claim 4
Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.characteristics. Advantageous further developments result from the subclaims, the following description and the drawing.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung eines raumstabilenThe method according to the invention is used to produce a spatially stable
Schlackenerzeugnisses, welches aus einer Stahlwerksschlacke aus dem LD-Prozess hergestellt wird. Raumstabil bedeutet, dass diese nach dem erfindungsgemäßenSlag product, which is produced from steelworks slag from the LD process. Space-stable means that this according to the invention
Verfahren hergestellte Schlacke bei der weiteren Verarbeitung, beispielsweise alsSlag produced during further processing, for example as
Gesteinskörnung im Beton oder Asphalt oder als Unterbaumaterial für Straßen undAggregate in concrete or asphalt or as a substructure material for roads and
Wege, eben nicht das Volumen, insbesondere durch Wasseraufnahme, verändern. Das raumstabile Schlackenerzeugnis wird durch Einblasen von Sand und Sauerstoff in flüssige LD-Schlacke erzeugt. Sand ist im Sinne der Erfindung als SiO2-Träger zu verstehen. Gemäß dem Stand der Technik wäre der Sand ein natürlicher Sand und somit ein primärer Rohstoff. Dieses Verfahren ist aus dem oben genannten Stand derWays, not the volume, especially through water absorption. The spatially stable slag product is produced by blowing sand and oxygen into liquid LD slag. For the purposes of the invention, sand is to be understood as a SiO2 carrier. According to the state of the art, the sand would be natural sand and therefore a primary raw material. This procedure is from the status mentioned above
Technik dem Fachmann bekannt. Erfindungsgemäß wird als Sand ein Gießereialtsand verwendet. Damit ist der Sand eben nicht einfach irgendein beliebiger SiO2-Träger, sondern ein sehr konkret ausgewählter. Gießereialtsand ist ein Sand, welcher in einemTechnology known to those skilled in the art. According to the invention, used foundry sand is used as sand. This means that the sand is not just any SiO2 carrier, but rather a very specifically selected one. Foundry sand is sand that is in one
Gielprozess als Form zum Metallguss verwendet wurde. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass die im Gießereiprozess nicht mehr zu verwendenden, somit zu entsorgenden Gießereialtsande sich eigenen, um Quarzsand als Primärrohstoff in einem Verfahren zur Herstellung raumstabiler Schlackenerzeugnisse aus LD-Schlacke zu ersetzen. Hierdurch wird zum einen der Abfall des Gießereiprozesses einer weiterenGilding process was used as a mold for metal casting. It has surprisingly been found that the used foundry sand, which can no longer be used in the foundry process and therefore has to be disposed of, is suitable for replacing quartz sand as the primary raw material in a process for producing spatially stable slag products from LD slag. This, on the one hand, reduces waste from the foundry process to another
Verwendung zugeführt als auch Primärrohstoff eingespart.used and primary raw material saved.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Sand ein Wasserglas- stabilisierter Gießereialtsand verwendet. In der Gießerei können verschiedeneIn a further embodiment of the invention, used water glass-stabilized foundry sand is used as the sand. Different things can happen in the foundry
Zusatzstoffe verwendet werden, um den Sand in der Form zu stabilisieren, bevor beziehungsweise während das Metall in die Form aus Sand gegossen wird. Eine mögliche und besonders für die weitere Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Form der Stabilisierung ist der Einsatz eines Sandes mit Wasserglas oder vergleichbaren Silicat-Verbindungen. Diese haben praktisch keinen Einfluss während des Einblasens in die LD-Schlacke und somit auch nicht auf das erfindungsgemäße zo Schlackenerzeugnis.Additives are used to stabilize the sand in the mold before or while the metal is poured into the sand mold. A possible form of stabilization that is particularly suitable for further use in the process according to the invention is the use of sand with water glass or comparable silicate compounds. These have practically no influence during blowing into the LD slag and therefore no influence on the zo slag product according to the invention.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Sand einIn a further embodiment of the invention, sand is used
AluminiumgieBereialtsand verwendet. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass gerade Gießereisand aus einer Aluminiumgießerei als Ersatzprodukt für natürlichenAluminum casting sand used. It has surprisingly turned out that foundry sand from an aluminum foundry is used as a replacement product for natural
Quarzsand, wie er Stand der Technik verwendet wird, besonders geeignet ist.Quartz sand, as used in the prior art, is particularly suitable.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden 65 bis 100 kg Sand pro Tonne flüssige LD-Schlacke in die flüssige LD-Schlacke eingeblasen wird.In a further embodiment of the invention, 65 to 100 kg of sand per ton of liquid LD slag are blown into the liquid LD slag.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden 0,8 bis 1,2 Nm° (Normkubikmeter, Kubikmeter bei Normaldruck und Temperatur) Sauerstoff pro Tonne flüssige LD-Schlacke in die flüssige LD-Schlacke eingeblasen wird.In a further embodiment of the invention, 0.8 to 1.2 Nm ° (standard cubic meter, cubic meter at normal pressure and temperature) of oxygen per ton of liquid LD slag is blown into the liquid LD slag.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Gießereialtsand gesiebt.In a further embodiment of the invention, the used foundry sand is sieved.
Besonders bevorzugt wird der GieBereialtsand auf eine Korngröle von 0 bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0 bis 1 mm, gesiebt. Besonders bevorzugt erfolgt das Sieben am Ort der Erzeugung des GieRereialtsandes. Hierdurch wird insbesondere eine pneumatische Förderung erleichtert und ein Verbacken während des Transports verringert oder gar vermieden.The used foundry sand is particularly preferably screened to a grain size of 0 to 2 mm, particularly preferably 0 to 1 mm. Sieving is particularly preferably carried out at the site where the foundry sand is produced. This makes pneumatic conveying easier in particular and reduces or even prevents caking during transport.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines Sandes zurIn a further aspect, the invention relates to the use of a sand
Herstellung eines raumstabilen Schlackenerzeugnisses, dadurch gekennzeichnet, dass als Sand ein GieBereialtsand verwendet wird. Wie bereits oben ausgeführt kann dadurch auf die Verwendung von Quarzsand als Primärrohstoff verzichtet werden.Production of a spatially stable slag product, characterized in that used foundry sand is used as sand. As already stated above, the use of quartz sand as a primary raw material can be dispensed with.
Hierbei erzeugen die verwendeten Gielereialtsande eben nicht die Probleme, welche sich durch die Verwendung von anderen Sanden aus Sekundärquellen ergeben. Daher hat sich überraschend gezeigt, dass gerade Gießereialtsande zum Ersatz des wertvollen primären Rohstoffs Quarzsand geeignet sind.The used foundry sands used do not cause the problems that arise from the use of other sands from secondary sources. It has therefore surprisingly been shown that used foundry sand is particularly suitable for replacing the valuable primary raw material quartz sand.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Sand ein Wasserglas- stabilisierter Gielereialtsand verwendet. Wie bereits ausgeführt zo In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Sand einIn a further embodiment of the invention, used water glass-stabilized foundry sand is used as the sand. As already stated zo In a further embodiment of the invention, sand is used
AluminiumgieBereialtsand verwendet.Aluminum casting sand used.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 AblaufdiagrammFig. 1 Flowchart
Fig. 1 zeigt das Verfahren sehr grob schematisch. In einem ersten Bereich erfolgt derFig. 1 shows the process very roughly schematically. This takes place in a first area
Metallguss. Zunächst wird eine Form aus Sand hergestellt 10, in diese wird dann flüssiges Metall gegossen 12 und so das Werkstück erstellt. Rein beispielhaft kann es sich um einen aus Aluminium hergestellten Motorblock handeln. Anschließend wird derCast metal. First, a mold is made from sand 10, liquid metal is then poured into this 12 and the workpiece is created. As a purely example, it can be an engine block made of aluminum. Then the
Sand um das Metallerzeugnis entfernt 14 und wenn möglich teilweise imSand around the metal product removed 14 and if possible partially inside
Metallgussprozess selbst wiederverwendet, also der Formherstellung 10 wieder zugeführt. Der nicht mehr als Gießereisand zu verwendende Sand wird gelagert 40. UmMetal casting process itself reused, i.e. fed back into mold production 10. The sand that can no longer be used as foundry sand is stored 40. Um
Sauerstoff zu erhalten wird Luft zerlegt 20 und der Sauerstoff beispielsweise optional gelagert 22.To obtain oxygen, air is broken down 20 and the oxygen, for example, is optionally stored 22.
In einem LD-Konverter 30 wird Stahl erzeugt und der Stahl über den Stahlabfluss 32 5 entnommen. Entsprechend wird auch die Schlacke aus dem LD-Konverter 30 entnommen und zum Einblasen 50 bereitgestellt. In die noch flüssige Schlacke wird dann Sauerstoff und Gießereialtsand eingeblasen 50. Das erzeugte raumstabileSteel is produced in an LD converter 30 and the steel is removed via the steel drain 32 5. Accordingly, the slag is also removed from the LD converter 30 and made available for blowing in 50. Oxygen and foundry sand are then blown into the still liquid slag 50. This creates space-stable material
Schlackenerzeugnis wird abgekühlt 52 und zerkleinert 54.Slag product is cooled 52 and crushed 54.
Bezugszeichen 10 Formherstellung 12 Gießen 14 Entfernung des Gießereisandes 20 Luftzerlegung 22 SauerstofflagerungReference number 10 Mold production 12 Casting 14 Removal of foundry sand 20 Air separation 22 Oxygen storage
LD-Konverter 32 StahlabflussLD converter 32 steel drain
Gießereialtsandlagerung zo 50 Einblasen 52 Abkühlen 54 ZerkleinernFoundry used sand storage zo 50 blowing 52 cooling 54 crushing
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20231003 |