DD201152A1

DD201152A1 - Anlage zur waermerueckgewinnung aus geschmolzener schlacke

Info

Publication number: DD201152A1
Application number: DD81233926A
Authority: DD
Inventors: Hellfried Mieck; Horst Paumer; Karl-Heinz Kindlein; Harry Nosal
Original assignee: Hellfried Mieck; Horst Paumer; Kindlein Karl Heinz; Harry Nosal
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-07-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Waermerueckgewinnung aus geschmolzener Schlacke, insbesondere metallurgischen Schlacken. Es ist das Ziel der Erfindung, die Waermerueckgewinnung speziell an konventionellen Granulierlagen, vorzugsweise im Hochofenbetrieb zu ermoeglichen, ohne dass dazu groessere Investitionen erforderlich sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, bei der die fuehbare Waerme des Granuliermediums als auch die der schmelzfluessigen Schlacke fuehrenden Teile und die Konvektions- und Strahlungswaerme der Schlacke effektiv gewonnen wird. Erfindungsgemaess sind am Anlageneinlaufteil ein Kuehlwalzenpaar und ein gekuehltes Waermedaemmschild angeordnet und die Rinne, eine darueber angeordnete Abdeckhaube, das Granulier- und die Absetzbecken mit Waermeaustauschern versehen. Alle Baugruppen werden gemaess Fig. 1 entgegen dem Schlackestrom von einem Kuehlmedium durchflossen. Fig. 1

Description

233926 O

a) Titel der Erfindung

Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke, insbesondere metallurgischer Schlacken. Sie ist vorzugsweise bei der Nachbehandlung von Hochofenschlacke im Granulierprozeß anzuwenden.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der DE-OS 2735 390 wird eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus geschmolzener Schlacke beschrieben, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Luftstrahl-Blasdüse zum Ausblasen eines Luftstrahles schräg nach oben auf die geschmolzene Schlacke, welche aus einer an einem metallurgischen Ofen angebrachten Schlackenrinne herabfließt, unterhalb des Ausgabeendes der Schlackenrinne angeordnet ist und ein erster Wärmetauscher des DrehzylIndertyps vorgesehen ist, in welchem schwebende heiße Schlackengranulatteilchen, die von dem Luftstrahl aus der Düse zerstäubt sind, im Gleichstrom mit der Luft strömen, so daß ein Wärmeaustausch erzielt und ein erster Heißluftstrom erhalten wird, und daß an dem ersten Wärmeaustauscher ein zweiter Wärmeaustauscher angeschlossen ist, in welchem die beißen Schlackengranulatteilchen aus dem ersten Wärmeaustauscher im Gegen strom mit Kaltluft geführt werden, die von außen in den zweiten Wärmeaustauscher, wahlweise mit wenigstens einem Teil des ersten Heißluftstroms zur Erzielung eines Wärmeaustausches und Erzeugung eines zweiten Heißluftstro-

- 2 η οι/τ -in η λ , η ι: Ί ι; 7 ",

-²- 233926 O

mes eingeführt wird.

Eine derartige Lösung erfordert eine Neuinvestition im Hochofenbetrieb. Konventionelle Granulier anlagen, in denen die achmelzflüasige Schlacke durch erhöhte Wasserzugabe in einer Rinne und einem Granulierbecken abgekühlt wird, lassen sich kaum mit einem Wärmeaustauscher des Drehzylinderbetriebes au; rüsten. Außerdem erfordern die großvolumigen Rotationselemente unter dem rauhen Hochofenbetrieb zusätzlichen Wartungsaufwand, zumal derartige Drehzylinder als Wärmeaustauscher effektiv gegenüber den heißwindableitenden Armaturen und Leitungen zur Atmosphäre hin abgedichtet sein müssen, um Wärmeverluste zu vermeiden.

d) Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Wärmerückgewinnung besonders an konventionellen Granulieranlagen zu ermöglichen, ohne daß dazu größere Investitionen und besondere antriebs- und steuerungstechnische Aufwendungen erforderlich sind.

θ) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzenen Schlacken zu schaffen, bei der wärmeübertragende Bauelemente so angeordnet sind, daß sowohl die fühlbare Wärme des Granuliermediums als auch die der schmelzflüssigen Schlacke führenden Teile und die Konvektions- und Strahlungswärme der Schlacke effektiv auf ein warmeabführendes Medium übertragen wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Einlaufteil der Anlage über den entsprechenden Abschnitt der Rinne ein Kühlwalzenpaar mit hohen, aus dem Walzeninnern gekühlten Rippen angeordnet ist. Die Walzen sind vorteilhafterweiae gegenläufig drehend gelagert. Des weiteren ist am Einlaufteil über der Rinne ein dem Verlauf der Eingußparabel der schmelzflüssigen Schlacke variabel anstellbares, mit Wärmetauschern versehenes Wärmedämmschild vorgesehen. Der Eingußteil der Rinne und eine über

-⁵- 233926 O

den das Granuliermittel führenden Abschnitt der Rinne angebrachte Haubenabdeckung sowie das nachfolgende Granulierund Absetzbecken sind mit Wärmetauschern versehen, die ein die Wärme aufnehmendes Medium führen. Die Wärmetauscher im Granulierbecken befinden sich vorteilhafterweise an der einlauf s e it igen Beckenwand und die in den Absetzbecken sind an den Längswänden angeordnet. Die einzelnen der schmelzflässigen Schlacke, dem schlackeführenden Rinnenteil und dem Granuliermittel Wärme entziehenden Bauelemente sind in der Anlage 30 miteinander verbunden, daß das wärme abführende Medium am letzten Absetzbecken diesen Teilen zugeführt wird. Der Auslauf des Mediums befindet sich an der Baugruppe, die dem Schlackeneinlauf in der Granulieranlage am nächsten ist.

Entsprechend dem Durchfluß der Schlacke in der Granulieranlage wird ein Teil der Wärme dieser Schmelze durch die Kühlwalzen entzogen. Die Drehzahl der Walzen wird dabei so gewählt, daß der schmelzflüssige Schlackenfluß etwas angestaut wird, um eine möglichst günstige Wärmeübertragung zu erreichen. Im Einlaufteil der Rinne erfolgt eine weitere Wärmeübertragung zwischen der sich erhitzenden Rinne und den darin angeordneten Wärmetauschern, Ein günstiges Verhältnis wird dadurch erreicht, daß in diesem Abschnitt dem Schlackenfluß kein Granuliermittel zugeführt wird. Über dem granuliermittelführenden Teil der Rinne ist zur Ausnutzung der Konvektions- und Strahlungswärme eine mit Wärmetauschern versehene haubenähnliche Abdeckung vorgesehen. In gleicher Form erfolgt eine Wärmeübertragung zwischen der Schlackenschmelze und dem verstellbaren Wärmedämmschild in Nähe der Kühlwalzen. Eine Wärmeübertragung zwischen dem Granuliermittel und dem wärmeabführendem Medium erfolgt in den Granulier- und Absetzbecken. Eine möglichst effektive Wärmegewinnung wird dadurch erreicht, daß das wärmeabführende Medium die Anlage von der Stelle der geringsten Temperaturdifferenz zur Stelle mit dem höchsten Temperaturunterschied durchfließt. Es liegt im Bereich der Erfindung, daß je nach den betrieblichen

-*-^! 233926 O

Bedingungen der Wärme kreislauf unterbrochen und/oder verkleinert wird.

f) Auaführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeiapiel näher erläutert. Die dazugehörenden Zeichnungen zeigen in

Fig. 1: eine Draufsicht und in Fig. 2: eine Schnittdarstellung der Anlage.

Die schmelzflussige Hochofenschlacke wird durch nicht näher dargestellte Schlackepfannen zur Anlage transportiert. Beim . Kippen der Schlackepfannen fließt diese auf ein sich gegenläufig drehendes, mit hohlen Kühlrippen versehenes Kühlwalzenpaar 1. Die Geschwindigkeit der Walzen ist so zu wählen, daß eine leichte Stauwirkung der Schlacke erzielt wird, um eine größtmögliche Wärmeaufnahme durch die mit einem Kühlmittel beaufschlagten Walzen zu erreichen. Zur Ausnutzung der Strahlungswärme der Schlackenschmelze ist im Bereich des Kühl walzenpaare s 1 ein mit einem Kühlmittel durchflossenes Wärmedämmschild 2 angeordnet. Vom Kühlwalzenpaar 1 fällt die Schlacke in die geneigte Rinne 3. Der Einlaufteil 4· der Rinne 3 ist mit Wärmetauscher 5 versehen, um einen weiteren Teil der Wärme aus der schmelzflüssigen Schlacke zu gewinnen. Im nachfolgenden Rinnenteil 6 wird dem Schlakkenfluß Wasser zugegeben. Die freiwerdende Konvektions- und Strahlungswärme des Schlacke-Wasser-Gemisches wird durcl eine mit Wärmetauschern 7 versehene Abdeckhaube 8 weitestgeherid aufgefangen. Anschließend gelangt die Schlacke in das· wassergefüllte Granulierbecken 9· Im Granulierbecken 9 sind an der Einlaufseite weitere Wärmetauscher 10 angebracht. Während die granulierte Schlacke durch ein Becherwerk 11 aus dem Granulierbecken 9 ausgetragen wird, gelangt das relativ hochtemperierte Wasser durch einen Überlauf 12 in die Absetzbecken 13, 14, 15, die untereinander verbunden sind. In diesen Becken 13, 14·, 15 setzen sich die durch das Granulierwasser mitgeführten leichten Schlacketeilchen ab und werden durch ein Hebezeug ausgetragen während das

-233926 O

der Granulieranlage wieder zugeführt wird. Zur Rückgewinnung der fühlbaren Wärme im Granulierwasser sind an den parallelen Längswänden der Absetzbecken 13, 14, 15 weitere Wärmeaustauscher 16 angeordnet. Die Wärmeaustauscher 16, 10, 7 und 5, das Wärmedämmschild 2 und die Kühlwalzen 1 sind in der genannten Reihenfolge untereinander verbunden und werden von einem Wärmeaufnehmenden Medium durchflossen. Nach dessen Austritt hinter den Kühlwalzen 1 hat dieses Medium eine derartig hohe Temperatur, daß es beispielsweise in der genutzten Verdampfungskühlung an Hochöfen, sofern die Schlacke direkt am Ofen granuliert wird, eingesetzt werden kann. ·

Claims

j -⁶- 233926 O

Erfindungsanspruch

1. Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke, in welcher die Schlacke gleichzeitig zu einem Granulat verarbeitet wird, bestehend aua einer oder mehreren Zufu.hrrinnen, einem Granulierbecken und mehreren Absetzbecken, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Einlaufteil (4) der Rinne (3) ein Kühlwalzenpaar (1) und ein kühlmittelführendes Y/ärmedämms child (2) angeordnet sind, der Einlauft eil (4) der Rinne (3) sowie eine über dem granuliermittelführenden Rinnenteil (6) angeordnete Abdeckhaube (8), das Granulierbecken (9) und die Absetzbecken (13} 14; 15) mit Wärmetauschern (5; 7* 10;16) in der Art verseben sind, daß entgegen der Durchflußrichtung der Schlacke in der Anlage die Wärmetauscher (16; 10} 7; 5), das Wärmedämmschild (2) und die Kühlwalzen (1) so miteinander durch Leitungen verbunden sind, daß am letzten Absetzbecken (15) der Einlauf des wärmeabführenden Mediums und an der Baugruppe, die dem Schlackeneinlauf am nächsten ist, der Auslauf des betreffenden Mediums ist.
2. Anlage zur wärmerückgewinnung gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmedämmschild (2) entsprechend der Einfußparabel der scbmelzflässigen Schlacke schwenkbar ist,
3. Anlage zur Wärmerückgewinnung gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (10) im Granulierbecken (9) an dessen Einlaufseite angeordnet sind.
4. Anlage zur Wärmerückgewinnung gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (16) in den Absetzbecken (13j 14; 15) an den Längsseiten der Becken angeordnet sind.
5. Anlage zur Wärmerückgewinnung gemäß Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreislauf in mehrere Kreisläufe unterteilt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen