DD278479A3

DD278479A3 - Verfahren zum granulieren fluessiger schlacke

Info

Publication number: DD278479A3
Application number: DD88317267A
Authority: DD
Inventors: Horst Paumer; Guenter Knoebel; Silvia Lehmann; Marita Carow; Manfred Herrgoss; Reinhard Behrend; Oswin Zimmermann; Helmut Henze; Manfred Heinschke
Original assignee: Bandstahlkombinat Matern Veb
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-05-09
Also published as: DE3919155A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Granulieren fluessiger Schlacke insbesondere Schlacke, die bei der Stahlherstellung nach dem LD-Verfahren anfaellt. Erfindungsgemaess wird ein gut ausgebildeter, geschlossener und flaechenhafter Wasserstrahl erzeugt, auf dem in einem Winkel von kleiner 90 zur Strahlrichtung ein Schlackestrahl zugefuehrt wird, so dass der Schlackestrahl ueber eine definierte Strecke von dem mit hoher Geschwindigkeit austretenden Wasserstrahl gefuehrt und dabei gekuehlt wird. Die Geschwindigkeit des Wasserstrahls vor dem Zusammentreffen mit dem Schlackestrahl ist dabei um mindestens 20 m/s groesser als die Fliessgeschwindigkeit der Schlacke, wobei zur Kuehlung der Schlacke eine Wassermenge von mindestens 1 m3/t Schlacke ausreichend ist.

Description

der Geschwindigkeit des Wassers, des Auftreffwinkels der Schlacke und der Wassermenge die Fallhöhe der flüssigen Schlacke auf den Wasserstrahl gering gehalten wird. Der ausgebildete Schlackefilm wird zerstört durch den zerfallenden Wasserstrahl, wodurch sich Granulatteilchen bilden, die anschließend einer weiteren Kühlung in einem Wasserbad unterzogen werden.

Ausführungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Zum Granulieren wird eine Schlacke verwendet, die bei der Stahlherstellung in einem Sauerstoffaufblaskonverter anfällt und folgende Analyse aufweist:

FeO	SiO₂	Mn	CaO	MgO	AI₂O₃	P₂O₆	S
18-44%	16,1-8,71%	3,4-6,0%	52,8-32,2%	2,4-1,7%	0,95-1,05%	1,5-1,1%	0,03-0,08%

Die Schlacke befindet sich in einer kippbaren Schlackenpfanne und wird mit einer Temperatur von > 1400⁰C über eine ebene Rinne einem flächenhaft ausgebildeten Wasserstrahl zugeführt, der unterhalb der Rinne aus einer ausreichend breiten und dicken Schlitzdüse austritt. Schlackestrahl und Wasserstrahl werden in einem Winkel von etwa 60° zusammengeführt, wobei der Abstand von der Kinnenoberkante zum Wasserstrahl gering ist, um eine möglichst niedrige Fallhöhe für die Schlacke zu erreichen. Die Geschwindigkeit des Wasserstrahls beträgt bei Austritt aus der Düse des Granulatorkopfes etwa 30 m/s, wodurch die geforderte minimale Differenz von 20m/s zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Medien mit Sicherheit eingehalten wird. Auf Grund der erzeugten Geschwindigkeitsdifferenz bildet sich auf dem Wasserstrahl ein Schlackefilm aus, dessen Oberfläche ein Vielfaches der Querschnittsfläche des Schlackenstrahles beträgt und dessen Wärmepotential um etwa das 3fache unter dem Kühlpotential des Wasserstrahles liegt. Der Schlackelilm wird vom Wasserstrahl über eine definierte Wegstrecke geführt. Mit dem anschließenden Zerfall des Wasserstrahls wird der Schlackefilm zerstört, wodurch sich Granulatteilchen bilden, welche in enem mit Wasser gelullten Backen einer weiteren Kühlung unterzogen werden. Mit dieser Verfahrensweise wird bei einem Wasserverbrauch von etwa 1,5m³/t Schlacke ein Granulat erzeugt, dessen Korngröße zum überwiegenden Teil in einem Bereich von 1,0-5,0 mm liegt. Ein derartiges Granulat ist ohne weitere Aufbereitung als Basen- und Metallträger in Sinteranlagen der metallurgischen Industrie einsetzbar.

Claims

1. Verfahren zum Granulieren von Schlacke, vorzugsweise Stahlwerksschlacke mit einem geformten Wasserstrahl und einem aus einer Rinne auslaufenden Strahl flüssiger Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem definierten Bereich eines flächenhaft ausgebildeten Wasserstrahls unter einem Winkel von kleiner 90° auftreffende Schlackestrahl zu einem auf ihm ruhenden Schlackefilm umgeformt und über eine begrenzte Strecke geführt wird, wobei die Geschwindigkeit und die Dicke des Wasserstrahls so bemessen sind, daß die Oberfläche des Schlackefilmes ein Mehrfaches der Querschnittsfläche des Schlackestrahles einnimmt und das Wärmepotential des Schlackefilms wesentlich unter dem Kühlpotential des Wasserstrahles liegt und anschließend der Schlackefüm mit Zerfall des Wasserstrahles zerstört und in ein Granulat überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Wasserstrahles mindestens 20m/s über der in gleicher Richtung liegenden Komponente der Geschwindigkeit des Schlackestrahles liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung der Schlacke eine Wassermenge von mindestens 1 mVt Schlacke ausreichend ist.

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Granulieren flüssiger Schlacke, insbesondere von Schlacke, die bei der Stahlherstellung nach dem LD-Verfahren anfällt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Konverterstahlwerken ist es üblich, die anfallende Schlacke mittels Schlackepfannen in Schlackeboxen oder Schlackegruben zu vergießen und danach mit Wasser abzukühlen. Anschließend erfolgt eine Beräumung der Schlackegruben und eine ganz oder teilweise Aufbereitung der Schlacke in entsprechenden Aufbereitungsanlagen. Zur Vermeidung der aufwendigen Aufbereitung von Stahlwerksschlncke sind Verfahren entwickelt worden, die eine Verarbeitung der Schlacke im flüssigen Zustand ermöglichen.

Ein derartiges Verfahren wird von M. J. Panfilovauf S. 167 in „Metallurgisches Werk ohne Schlackenhalden", Verlag Metallurgija, Moskau 1978, beschrieben. Danach wird flüssige Schlacke zum Granulieren über eine Rinne einer Düse zugeführt, aus der Wasser austritt, welches den Schlackestrahl zerschlägt und die Schlacke einer Primärgranulierung unterzieht, der sich nachfolgend in einem Wasserbecken eine Sekundärkühlung anschließt. Dieses sowie andere bekannte Granulierverfahren arbeiten mit relativ hohen Wassermengen von durchschnittlich 3-6m³/t Schlacke, um ein Zerschlagen des Schlackestrahles zu erreichen. Gemäß dieser Verfahrensweise ist jedoch kein produktionssicherer Ablauf des Granuliervorganges möglich, da durch das Zerschlagen des Schlackestrahles und die damit verbundene Spritzerbildung im unmittelbaren Düsenbereich es zu einer Ansatzbildung am Granulierkopf und einem Zusetzen der Düse kommt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden, mit dem flüssige Schlacke mit hoher Produktionssicherheit granuliert werden kann und das dabei entstehende Granulat Eigenschaften aufweist, die eine ökonomische Verwertung des Produktes ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu, ii Granulieren von flüssiger Schlacke, insbesondere von Schlacke, die bei der Stahlherstellung nach dem LD-Verfahren anfällt, zu finden, bei dem Schlacke und Wasser so zusammengeführt werden, daß eine thermische Zersetzung des Wassers unterbunden und das Einsatzverhältnis von Wasser zu Schlacke vermindert werden kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein gut ausgebildeter, geschlossener und flächenhafter Wasserstrahl erzeugt wird, auf dem in einem Winkel von kleiner 90° zur Strahlrichtung ein Schlackestrahl zugeführt wird, so daß der Srhlackestrahl über eine definierte Strecke von dem mit hoher Geschwindigkeit austretenden Wasserstrahl geführt und dabei gekühlt wird. Geschwindigkeit und Dicke des Wasserstrahles sind dabei so bemessen, daß die Oberfläche des auszubild jnuuii Schlackefilmes ein Vielfaches der Querschnittsfläche des Schlackestrahles beträgt und das Wärmepotential des entstandenen Schlackefilms wesentlich unter dem Kühlpotential des Wasserstrahles liegt. Verfahrensgemäß ist die Geschwindigkeit des Wasserstrahles vor dem Zusammentreffen mit dem Schleckestrahl mindestens um 20m/s größer als die Fließgeschwindigkeit der Schlacke, wobei zur Kühlung der Schlacke eine Wassermenge von mindestens 1 m³/t Schlacke ausreichend ist. Zur Vermeidung des Durchschlagene des Schlackestrahls durch den Wasserstrahl ist es erforderlich, daß neben der geeigneten Wahl