DD156271A1 - Anlage zur aufbereitung schmelzfluessiger materialien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung schmelzfluessiger Materialien, insbesondere metallurgische Schlacken, wie Hochofenschlacken, zur Herstellung leichter und poroeser Partikel, welche als Zuschlagstoffe beispielsweise in der Baustoffindustrie eingesetzt werden. Da mit den bekannten Anlagenvarianen zum ueberwiegenden Teil nur Bimspellets mit relativ hohem Schuettgewicht hergestellt werden koennen, ist es Aufgabe der Erfindung, ausgehend von bekannten Loesungen, eine Anlage zu schaffen, bei der auf begrenztem Raum die schmelzfluessigen Materialien entsprechend ihrer Konsistenz vor ihrer Zerlegung in einzelne Partikel und deren Abkuehlung in einem gleichmaessig verteilten Materialstrom in mehreren Stufen geschaeumt werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe gemaess Figur 1 dadurch geloest, dass ein am Auslauf der Zufuehrrinne dem Radius einer Dosier- und Vorschaeumtrommel entsprechend kreisbogenfoermig geformter Duesenblock mit zur Drehachse der Trommel weisenden Vorschaeumduesen angeordnet ist und nachfolgend zwischen der Dosiertrommel und der ansich bekannten Wurftrommel zwei zueinander gegenlaeufig angetriebene, auf ihrem Umfang Schlagleisten aufweisende Schaeumtrommeln gelagert sind.

Description

a) Titel der Erfindung

ISi

Anlage zur Aufbereitung schmelzflüssiger Materialien

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung schmelzflüssiger Materialien, insbesondere metallurgische Schlacken vde Hochofenschlacken, zur Herstellung leichter und poröser Partikel, welche als Zuschlagstoffe beispielsweise in der Baustoffindustrie eingesetzt v/erden.

Der Hauptbestandteil einer derartigen Anlage ist dabei eine ansicb bekannte schnellrotierende V/urftromtnel zur Zerteilung des auf den Umfang der Trommel auftreffenden Schlackenstrahles, wobei die einzelnen Partikel durch die Rotationsbewegung der Trommel derart beschleunigt werden, daß sie in einer längeren Plugphase abkühlen und erstarren.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der DS-OS 2749 557 ist eine Vorrichtung sum Schäumen von schmelzflüssigen metallurgischen Schlacken beschrieben, die gekennzeichnet ist durch eine Zwischenrinne, welche unterhalb einer ortsfesten Zula.ufrinne für die Schlacke entlang einer geneigten Bahn verfahrbar ist sowie eine ortsfeste Yorschäurarinne, die sich unterhalb und parallel zu der Zwischenrinne über wenigstens die von dem Zwiscbenrinnenauslauf überbrückte Distanz erstreckt. In einer weiteren DEl-OS 2814 74-3 ist eine Lösung beschrieben, die vorsieht, daß vor der Iiauptzerlegetrommel und nach der geneigten Zuführrinne eine zusätzliche Trommel mit Schaufeln auf der Mantelfläche angeordnet ist» Die Winkelneigung der Schaufeln dieser Trommel soll einstellbar sein.

L I 3/4 Z

Die. Anmeldung DD-WP G 21 B/217 925 beschreibt eine Einrichtung zur Zuführung schmelzflüssiger Materialien in Aufbereitungsanlagen, bei welcher am Auslauf der Rinne eine gekühlte Dosiertrommel mit Schaufeln, die in ihrer Form dem Innenprofil der Rinne entsprechen, gelagert ist. nachfolgend ist unter dem Auslauf der Rinne im Abstand ein als Hohlkörper ausgebildetes und beidseitig mit Düsen versehenes im Querschnitt prismenförmiges Führungselement, dessen obere Kante unmittelbar im Bereich der Fließparabel des schmelzflüssigen Materials liegt, angeordnet.

Bei der erstgenannten Lösung ist neben der notv/endigen Zulaufrinne eine ortsfeste Yorschäumrinne erforderlich, so daß diese Variante insbesondere bei der Rekonstruktion vorhandener Anlagen an den erforderlichen Raum bestimmte Anforderungen stellt, die nicht in jedem Fall erfüllt werden können.

Durch die Anordnung einer zweiten Trommel, im Schlac'kenstrom gemäß DS-OS 2814 74-3 werden trotz geringer Drehzahl Schlakkenteile von dieser Aufgabetrommel unkontrolliert abgeschleudert, so daß sie nicht die Haupttrommel in einem festgelegten Aufgabenbereich erreichen· Die Ausrüstung der Trommel mit verstellbaren Schaufeln stellt einen hohen technischen Aufwand dar.

Bei der Anordnung einer gekühlten Dosiertrommel gemäß WP G 21 B/ 217 92p und einem im Bereich der Fließparabel des schmelzflüssigen Materials gelagerten, mit Düsen versehenen Hohlkörper zur Teilung des Materialflusses besteht die Gefahr, daß es innerhalb der Schlackenführung, z.B. in einem eingesetzten Düsenkasten, zur Brückenbildung bzw. zu einem Materialstau kommt und der Materialfluß trotz der vorgesehenen Dosierung diskontinuierlich oder gar unterbrochen wird.

In allen genannten Lösungen wird das schmelzflüssige Material vor dem Aufschäumen und Granulieren mit der Wurf trommel bereits vor geschäumt, doch es r/erden damit nicht mit ausreichender Sicherheit Pellets aus dem Material erzeugt,

— 3 —

die bei ausreichender Festigkeit ein relativ geringes Schüttgewicht haben, um speziell als Zuschlagstoff für beispielsweise Leichtbetanbauelemente eingesetzt zu werden,

^) Ziel der Erfindimg

Es ist das Ziel der Erfindung, den Schäumproseß schmelzflüssiger Materialien soweit zu intensivieren, daß insbesondere leichte aber feste Schlackenpellets entstehen. Dabei muß innerhalb einer Schäumperiode ein störungsfreier Anlagenbetrieb gewährleistet sein.

^e) Darle.gunß des., Wesens..„der,. Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung_s eine Anlage zur Aufbereitung schmelzflüssiger Materialien zu schaffen, bei der unter Anwendung der bekannten Y/urftrommeln auf relativ engem Raum die schmelzflüssigen Materialien entsprechend ihrer Konsistenz vor ihrer Zerteilung in einzelne Partikel und deren Abkühlung in einem gleichmäßig verteilten Materialfluß in mehreren Stufen geschäumt werden.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Auslauf der erforderlichen Zuführrinne, dem Radius einer be- kannten Dosiertrommel entsprechend, ein kreisbogenförmig geformter Düsenblock angeordnet ist, welcher mit zur Drehachse der Trommel weisenden Vorschäumdüsen versehen ist und nachfolgend zwischen der Dosiertrommel und der ansich bekannten .Wurftrommel zwei zueinander gegenläufig angetrieben, auf ihrem Umfang Schlagleisten aufweisende Schäumtrommeln gelagert sind. Die in ihrer Drehzahl und in der horizontalen und vertikalen Lage, bezogen auf die Zuführrinne variierbar gelagerte Dosiertrommel ist so angeordnet, daß sich ihre Drehachse annähernd in gleicher Höhe mit dem Rinnenboden befindet und die vertikale Koordinate der Drehachse mit dem Auslauf des Düsenblockes eine Linie bildet. Jede der erfindungsgemäßen Schäumtrommein besteht aus einem rohrförmigen Grundkörper, der auf seinem Umfang in gleichmäßigen Abständen Schlagleisten auf v/eist. Zwischen .den Schlagleisten ist dieser Grundkörper auf seinex Länge mit Düsen versehen. Die Schäumtrommeln sind zueinander so

gelagert,'daß bei gleichem Durchmesser jeder Trommel der parallele Achsabstand zueinander kleiner ist als der Durchmesser einer Trommel. Durch diese Anordnung treten während der Rotation der Trommeln jeweils abwechselnd die Schlag-

leisten der einen Schäumtromiael in den Raum zwischen zwei Leisten der anderen Trommel. Die Leisten selbst sind so ausgebildet, daß sie sich gegeneinander nicht berühren. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Dosier- und der Schäutntromaeln sind in ihrer Größenordnung kleiner zu halten als die Fließ- bzw* Fallgeschwindigkeit des schmelzflüssigen • Materials.

Dadurch, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Dosiertrommel kleiner ist als die Fließgeschwindigkeit des schmelzflüssigen Materials am Auslauf der Zufuhrrinne, verteilt sich das schmelzflüssige Material im Raum zwischen zwei Schaufeln der Dosiertrorameln gleichmäßig über die ganze Trommelbreite« Dieser Raum, seitlich begrenzt von Begrenzungsblechen, wird bei der Rotation der Trommel über den Düsenblock zum Vorschäumraum für das schmelzflüssige Material, weil durch die in diesem Raum gerichteten Düsen des Düsenblocks kontinuierlich ein Vorschäummedium gedrückt wird. Das gleichmäßig verteilte und vorgeschäumte schmelzflussige Material fällt nachfolgend zwischen die Schäumtrommeln. Dieser Materialstrom wird durch-die Schlagleisten der Trommeln zerteilt und durchmischt. Gleichzeitig erfolgt ein intensives Schäumen durch das aus beiden Trommeln in diesen Zwischenraum austretende Schäummedium. Im Bereich der nachgeordneten, ansich bekannten Leitbleche für die Zuführung des aufgeschäumten Materials zur Wurf trommel wird das Material·;; durch die mit den Trommeln rotierenden Düsen weiter mit dem Schäummedium beaufschlagt, so daß zur Wurftrommel ein intensiv durch schäumt er und auf der Breite der Trommel gleichmäß ig verteilter schmelzflüssiger Materialstrom gelangt.

f ) Au s führu ng sb e isp iel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazu gehörende

— 5 —

5 - 11 / 5 7 4 2

Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine Scbnittdarstellung'der Anlage

Am Auslauf der Zuführrinne 1 ist über deren gesamter Breite ein Düsenblock 2 angeordnet,, Er ist in seinem Profil der unmittelbar darüber gelagerten, von innen gekühlten Dosiertrommel 3 angepaßt. Der Düsenblock 2 besteht aus einem hitze- und zunderbeständigen Stahl und ist auf seiner Breite mit einer oder' mehreren Düsenreihen versehen. Die Düsen 4 sind so angeordnet, daß ihre Strahlrichtung zur Drehachse der Dosiertrommel 3 gerichtet ist. Über das Zuführrohr 3 und den Sammelraum 6 werden die Düsen M- mit einem Schäummedium beispielsweise V/asser, beschickt» Die ansich bekannte Dosiertrommel 3 ist als rotationssymmetrischer Körper ausgebildet, welcher mit vier bis acht Schaufeln 9 versehen ist. Axial wird über ein nicht näher dargestelltes Dichtungssystem der Trommel 3 Kühlwasser zugeführt. Entlang der Schaufein 9 ist der Trommelgrundkörper mit Bohrungen versehen, durch die das Kühlwasser in die Schaufeln 9 gel^g^j so daß neben den Grundkörper auch jede Schaufel 9 der Trommel 3 gekühlt wird. Die Dosiertrommel 3 ist in ihrer horizontalen und vertikalen Lage bezogen auf die Zuführrinne 1 speziell für Seinigungs- und Reparaturarbeiten verstellbar gelagert. Die Trommel 3 ist in Betriebsstellung so zum Düsenblock 2 angeordnet, daß sich ihre Drehachse annähernd in gleicher Höhe mit dem Rinnenboden befindet und die vertikale Koordinate der Achse mit dem Auslauf des Düsenblocks 2 eine Linie bildet. Entsprechend der über die Zuführrinne 1 der Dosiertrommel 3 zufließenden Menge an schmelzflüssigeni Material ist die Drehzahl der Trommel 3 variierbar, wobei diese immer so zu wählen ist, daß die Fließgeschwindigkeit des zufließenden Materials geringfügig höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 3· Durch diese Regelung tritt an der Trommel 3 ©in geringer Stau des zu schäumenden Materials auf. Dadurch verteilt sich die Masse des Materials gleichmäßig in dem Vorschäumraum 7 zwischen zwei Schaufeln 9, welcher seitlich durch die an den Stirnseiten der Trommel 3 angebrachten Bleche 8 begrenzt wird. Durch die Rota-

tion der Trommel 3 wird das über die Trommelbreite gleichmäßig verteilte schmelzflüssige Material an den Düsen 4 im Düsenblock 2 vorbeigeführt und im sich bildenden Vor sch äumraum 7 νorgeschäumt.

Im Bereich der Pließparabel des νorgeschäumten schmelzflüssigen Materials sind nachfolgend vom Düsenblock 2 und der Dosiertrommel 3 zwei Schäumtrommeln 10, 11 angeordnet. Sie bestehen aus einem rohrförmigen Grundkörper und drei bis sechs axial angebrachten Schlagleisten 12. Jeder Trommel 10,11 wird in nicht näher gezeigter Form axial in dem rohrförmigen Grundkörper das Schäummedium, im vorliegenden Beispiel Wasser, zugeführt. Der Austritt des Wassers erfolgt über jeweils zwischen zwei Schlagleisten 12 vorhandene Düsenreihen 13. Die Drehrichtung der Trommeln 10,11 ist zueinander gegenläufig. Der Achsabstand der Schäumtrommel 10,

11 ist so zu wählen, daß die Schlagleisten 12 ineinandergreifen, das heißt, der Achsabstand ist kleiner als der Durchmesser einer Trommel bei gleichem Durchmesser beider. Die Umgangs ge schv/indigke it der Schäumtrommeln 10, 11 ist in ihrer Größenordnung geringer zu wählen als die-Fallgeschwindigkeit des schmelzflüssigen Materials. Damit wird erreicht, daß der Materialstrom, im Beispiel scbmelzflüssige Hochofenschlacke, in jedem I?all von mindestens einer Schlagleiste

12 berührt und damit geteilt und verzögert weitergeführt wird. Gleichzeitig erfolgt durch die beidseitige Bedüsung durch die Düsenreihen 13 der Schäumtrommeln 10,11 ein intensives Durchschäumen der Schlacke. Das aus dem Schäumbereich 14 anstrebende Material wird durch das radiale Austreten des Scbäummediums am gesamten Umfang der Schäumtrommeln 10, 11 nochmals von mindestens einer Düsenreihe 13 erfaßt.

Jede Düsenreihe 14 durchläuft somit den Nachschäumbereich 15, wodurch ein Erfassen der gesamten Schlacke vom Schäummedium garantiert ist. Über ein Leitblech 16 und eine Pendelklappe 17 wird das durchschäumte schmelzflüssige Material einer ansich bekannten wassergekühlten Wurftrommel 18 zugeführt.

Claims (5)

1. Anlage zur Aufbereitung schnielzflüssiger Materialien bestehend aus einer rotierenden, .mit einem. Kühlmedium beaufschlagt en Wurf trommel, einer mit feuerfesten Materialienaus ge kleide ten, der Wurftromciel vorgelagerten, Zuführrinne. für Zuführung der Materialien, welche an ihrem Auslauf eine gekühlte, mit Schaufeln versehene Dosier trommel, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Auslauf der Zufuhrrinne (1) dem Radius der Dosiebtrommel (3) entsprechend kreisbogenförmig geformter Düsenblock (2) mit zur Drehachse der Trommel (3) weisenden Düsen (4-) angeordnet ist und. nachfolgend "zwischen der Dosiertronimel (3). und der ansich bekannten Wurftrommel (18) zwei zueinander gegenläufig angetriebene auf ihren Umfang ScMagleisten (12) aufweisende Schäumtrommeln (10;11) gelagert sind.

2« Anlage gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in . ihrer Drehzahl und in horizontalen und vertikalen Lage, be- zogen auf die Zufuhrrinne (1), variierbar gelagerte Dosiertrommel (3) so angeordnet ist, daß sich ihre Drehachse annähernd in gleicher Höhe mit dem Rinnenboden befindet und die vertikale Koordinate der Drehachse mit dem Auslauf des • Düsenblockes (2) eine Linie bildet, -

3* Anlage gemäß Punkt· 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrfÖri&ige Grundkörper der Schäumtrommeln (10ΐ'11) auf seiner Länge zwischen den Schlagleisten (12) mit Dusenreihen. (1A) versehen ist. · · '

4. Anlage nach Punkt 1. und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand der Schäumtrommeln (10j11) zueinander beim gleichen Durchmesser jeder Trommel (10?1Ί) kleiner ist als der Durchmesser einer Trommel. ·

5. Anlage nach Punkt T-bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Dosiertrommel (3) sowie die der Schäumtromuieln (10;11) kleiner·.sind als die Fließ- bzw. Fallgeschwindigkeit, des schmelzflüssigen Materials.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen