DD201152A1

DD201152A1 - INSTALLATION FOR MOLECULAR RECYCLING OF MOLTEN SLAG

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. 1The invention relates to a plant for heat recovery from molten slag, in particular metallurgical slags. It is the object of the invention to allow the recovery of heat especially at conventional granulation, preferably in blast furnace operation, without the need for major investments. The invention has for its object to provide a system in which the heatable heat of the granulating as well as the molten slag leading parts and the convection and radiation heat of the slag is effectively obtained. According to the invention a Kuehlwalzenpaar and a cooled Waermedaemmschild are arranged on the system inlet part and provided the gutter, a cover arranged above, the granulation and sedimentation tanks with heat exchangers. All components are flowed through according to FIG. 1 against the slag flow of a cooling medium. Fig. 1

Description

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a) Titel der Erfindung a) Title of the invention

Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener SchlackePlant for heat recovery from molten slag

b) Anwendungsgebiet der Erfindung b) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärmerückgewinnung aus geschmolzener Schlacke, insbesondere metallurgischer Schlacken. Sie ist vorzugsweise bei der Nachbehandlung von Hochofenschlacke im Granulierprozeß anzuwenden.The invention relates to a plant for heat recovery from molten slag, in particular metallurgical slags. It is preferably used in the post-treatment of blast furnace slag in the granulation process.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen c) Characteristic of the known technical solutions

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-In DE-OS 2735 390 a device for recovering heat from molten slag is described, which is characterized in that an air jet blowing nozzle for blowing an air jet obliquely upward on the molten slag, which consists of a attached to a metallurgical furnace slag trough down, disposed below the discharge end of the slag trough and a first heat exchanger of DrehzylIndertyps is provided in which floating hot slag granules particles, which are atomized from the jet of air from the nozzle, flow in cocurrent with the air, so that a heat exchange achieved and a first hot air flow is obtained, and in that at the first heat exchanger, a second heat exchanger is connected, in which the bite schackengranulatteilchen from the first heat exchanger in countercurrent with cold air are conducted from the outside into the second heat exchanger, optionally with at least e Part of the first hot air flow to achieve heat exchange and generation of a second hot air stream.

- 2 η οι/τ -in η λ , η ι: Ί ι; 7 ",- 2 η οι / τ -in η λ , η ι: Ί ι; 7 ",

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mes eingeführt wird.is introduced.

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.Such a solution requires a new investment in blast furnace operation. Conventional granulation plants in which the molten-fluffy slag is cooled by increased addition of water in a gutter and a granulation, can hardly be with a heat exchanger of the rotary cylinder operation au; equip. In addition, the large-volume rotary elements under the rough blast furnace operation require additional maintenance, especially since such rotary cylinder must be effectively sealed as a heat exchanger against the Heißwindableitenden fittings and lines to the atmosphere to prevent heat loss.

d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention

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.It is the object of the invention to enable heat recovery, especially on conventional granulation without major investments and special drive and control expenses are required.

θ) Darlegung des Wesens der Erfindung θ) Explanation of the essence of the invention

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 überThe invention has for its object to provide a plant for heat recovery from molten slag, are arranged in the heat-transferring devices so that both the sensible heat of the granulation medium and the molten slag leading parts and the convection and radiant heat of the slag effectively a heat dissipating medium is transmitted. According to the invention, the object is achieved in that a cooling roller pair with high, cooled from the roll inside ribs is arranged at the inlet part of the system over the corresponding portion of the groove. The rollers are advantageously rotated in opposite directions. Furthermore, the course of the Eingußparabel the molten slag variably adjustable, provided with heat exchangers heat shield is provided at the inlet part of the gutter. The gutter of the gutter and an over

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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.the granule guiding portion of the channel attached hood cover and the subsequent Granulierund settling tank are provided with heat exchangers, which carry a heat-absorbing medium. The heat exchangers in the granulation tank are advantageously located at the inlet of the tank wall and those in the settling tanks are arranged on the longitudinal walls. The individual of the molten slag, the slag-carrying channel part and the granulating heat-extracting components are connected to each other in the system 30 that the heat laxative medium is supplied to the last settling tank these parts. The outlet of the medium is located on the module closest to the slag inlet in the granulator.

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 betrieblichenAccording to the flow of the slag in the granulating a portion of the heat of this melt is withdrawn by the cooling rollers. The speed of the rollers is chosen so that the molten slag flow is slightly accumulated in order to achieve the best possible heat transfer. In the inlet part of the channel, a further heat transfer between the heating channel and the heat exchangers arranged therein takes place. A favorable ratio is achieved in that no granulating agent is supplied to the slag flow in this section. About the granuliermittelführenden part of the channel is provided with heat exchangers hood-like cover to exploit the convection and radiant heat. In the same form, a heat transfer between the slag melt and the adjustable heat shield takes place in the vicinity of the cooling rollers. Heat transfer between the granulating agent and the heat-removing medium takes place in the granulating and settling tanks. The most effective heat recovery is achieved in that the heat-dissipating medium flows through the system from the point of lowest temperature difference to the point with the highest temperature difference. It is within the scope of the invention that, depending on the operational

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Bedingungen der Wärme kreislauf unterbrochen und/oder verkleinert wird.Conditions of the heat circuit is interrupted and / or reduced.

f) Auaführungsbeispiel f) example

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeiapiel näher erläutert. Die dazugehörenden Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawings show in

Fig. 1: eine Draufsicht und in Fig. 2: eine Schnittdarstellung der Anlage.Fig. 1: a plan view and in Fig. 2: a sectional view of the system.

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 dasThe molten blast furnace slag is transported by not shown slag pans to the plant. At the . Tilting the slag pans, this flows on a counter-rotating, provided with hollow cooling fins cooling roller pair 1. The speed of the rollers should be chosen so that a slight stowage effect of the slag is achieved in order to achieve the greatest possible heat absorption by the acted upon with a coolant rollers. To exploit the radiant heat of the slag melt is in the area of the cooling roller pairs s 1 arranged with a coolant heat shield 2 is arranged. From the cooling roller pair 1, the slag falls into the inclined channel 3. The inlet part 4 of the channel 3 is provided with heat exchanger 5 in order to obtain a further part of the heat from the molten slag. In the following channel 6, the Schlakkenfluß water is added. The released convection and radiant heat of the slag-water mixture is collected by a cover 7 provided with heat exchangers 8 weitestgeherid. Subsequently, the slag enters the water-filled granulation tank 9. In the granulation tank 9, further heat exchangers 10 are attached to the inlet side. While the granulated slag is discharged through a bucket elevator 11 from the granulation 9, the relatively high-temperature water passes through an overflow 12 in the sedimentation tanks 13, 14, 15, which are interconnected. In these pools 13, 14 ·, 15, the light slag particles entrained by the granulating water settle and are discharged by a hoist while the

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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. ·the granulator is fed again. To recover the sensible heat in Granulierwasser more heat exchangers 16 are arranged on the parallel longitudinal walls of the sedimentation tanks 13, 14, 15. The heat exchangers 16, 10, 7 and 5, the heat shield 2 and the cooling rollers 1 are interconnected in the order named and are traversed by a heat-absorbing medium. After its exit behind the cooling rollers 1, this medium has such a high temperature that it can be used, for example, in the used evaporative cooling of blast furnaces, if the slag is granulated directly at the furnace. ·

Claims

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invention claim

1. Plant for the recovery of heat from molten slag, in which the slag is simultaneously processed into granules, consisting of one or more Zufu.hrrinnen, a granulation and several sedimentation tanks, characterized in that above the inlet part (4) of the channel (3) a chill roller pair (1) and a coolant-carrying Y / medically mediated child (2) are arranged, the inlet Eil (4) of the channel (3) and arranged above the granuliermittelführender gutter part (6) cover (8), the granulation (9) and the settling tanks (13, 14, 15) are heat-exchangeable with heat exchangers (5, 7, 10, 16) in such a way that, contrary to the direction of flow of the slag in the plant, the heat exchangers (16, 10) 7; 2) and the cooling rollers (1) are connected to each other by lines that at the last sedimentation tank (15) of the inlet of the heat dissipating medium and on the assembly, which is closest to the slag inlet, the outlet of the effenden medium is.

2. plant for heat recovery according to item 1, characterized in that the heat-insulating shield (2) is pivotable according to the infold parabola of scbmelzflässigen slag,

3. Plant for heat recovery according to item 1, characterized in that the heat exchangers (10) are arranged in the granulation tank (9) at its inlet side.

4. Plant for heat recovery according to item 1, characterized in that the heat exchangers (16) in the settling tank (13j 14; 15) are arranged on the longitudinal sides of the basin.

5. Plant for heat recovery according to item 1 to 4, characterized in that the cooling circuit is divided into several circuits.

For this 2 sheets of drawings