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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken. Um ein neuartiges Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken zu schaffen, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken ausgestaltet ist und daß Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß durch das in Längsrichtung des Kühlbettes strömende Kühlmittel eine schnelle Kühlung der Schlacken bei weitgehender Dampfvermeidung erfolgt. Zudem bewirkt die durch die erzwungene Strömung erreichte hohe Kühlrate eine Einbindung der Schadstoffe in die Schlacken, die eine spätere Nutzung der Schlacken erleichtert. Bei LD-Schlacken wird beispielsweise der freie Kalk umgewandelt.The invention relates to a cooling bed for slags and a method for cooling slags. In order to provide a novel cooling bed for slags and a method for cooling slags, it is proposed in the invention that the cooling bed is designed as an upwardly open basin and that means are provided for generating a flow of coolant in the longitudinal direction of the cooling bed. It has been found within the scope of the invention that rapid cooling of the slags takes place by largely avoiding the flow of steam through the coolant flowing in the longitudinal direction of the cooling bed. In addition, the high cooling rate achieved by the forced flow causes the pollutants to be incorporated into the slags, which facilitates later utilization of the slags. With LD slags, for example, the free lime is converted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken.The The invention relates to a cooling bed for slags and a method for cooling of slags.

Es ist bekannt, Schlacken, beispielsweise Elektroschlacken oder LD-Schlacken, durch Beaufschlagen mit Wasser zu kühlen. Allerdings bringt dies einerseits einen hohen Wasserverbrauch mit sich und führt andererseits zu einem Eintrag der löslichen Schadstoffe aus den Schlacken in den Boden.It is known, slags, for example electroslag or LD slags, to cool by adding water. However, this brings on the one hand a high water consumption and on the other hand leads to an entry the soluble pollutants from the slags in the ground.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet.task The invention therefore provides a cooling bed for slags and a method for cooling of slags that avoids these disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken ausgestaltet ist und daß Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind.These Task is inventively characterized solved, that this cooling bed is designed as an upwardly open pelvis and that means for generating a flow of coolant in longitudinal direction of the cooling bed are provided.

Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß durch das in Längsrichtung des Kühlbettes strömende Kühlmittel eine schnelle Kühlung der Schlacken bei weitgehender Dampfvermeidung erfolgt. Zudem bewirkt die durch die erzwungene Strömung erreichte hohe Kühlrate eine Einbindung der Schadstoffe in die Schlacken, die eine spätere Nutzung der Schlacken erleichtert. Bei LD-Schlacken wird beispielsweise der freie Kalk umgewandelt.It has been shown in the invention that by the longitudinal direction the cooling bed flowing coolant a quick cooling the slag takes place with extensive avoidance of steam. In addition causes by the forced flow reached high cooling rate an integration of the pollutants into the slags, a later use the slag eases. For LD slags, for example the free lime is converted.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes ein Gefälle in Längsrichtung des Kühlbettes von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin umfassen.A preferred embodiment of the invention is that the means for generating a flow of coolant in longitudinal direction of the cooling bed a gradient longitudinal of the cooling bed of the slag feeding point to the end of the cooling bed include.

Es ist sinnvoll, daß das Gefälle 1 bis 5°, vorzugsweise 2 bis 3° beträgt.It makes sense that the gradient 1 to 5 °, preferably 2 to 3 °.

Durch dieses Gefälle im Kühlbett wird erreicht, daß das Kühlmittel von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin zirkuliert.By this gradient in the cooling bed is achieved that the coolant from the slag feed point to the end of the cooling bed.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes Mittel zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel im Bereich der Schlackenaufgabestelle und Mittel zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Kühlbettes zu den Mitteln zum Beaufschlagen umfassen.A Development of the invention is that the means for generating a Coolant flow in longitudinal direction of the cooling bed Means for applying slag with coolant in the area of the slag feeding point and means for returning the refrigerant from the end of the cooling bed to the means to act.

Auf diese Weise kann das Kühlmittel zu den Mitteln zum Beaufschlagen zurückgeführt werden, beispielsweise über ein Leitungssystem mit einer Pumpe.On this way can the coolant be returned to the means for acting, for example via a Piping system with a pump.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die Mittel zum Rückführen des Kühlmittels Mittel zum Reinigen des Kühlmittels umfassen.In In this context, it is advantageous that the means for returning the refrigerant Means for cleaning the coolant include.

Es ist zweckmäßig, daß die Mittel zum Reinigen des Kühlmittels mindestens eine Dekantiervorrichtung und eine mechanische Filtriervorrichtung umfassen.It it is appropriate that the funds for cleaning the coolant comprise at least one decanter and a mechanical filtration device.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Mittel zum Rückführen des Kühlmittels ein Pumpbecken umfassen.Farther it is advantageous that the Means for returning the refrigerant include a pumping basin.

Dieses Pumpbecken ist vorteilhafterweise hinter den Mitteln zum Reinigen des Kühlmittels angeordnet und es dient als Kühlmittelpuffer, um jederzeit ausreichend Kühlmittel zur Verfügung zu haben.This Pumping pool is advantageously behind the means for cleaning of the coolant arranged and serves as a coolant buffer, at any time sufficient coolant to disposal to have.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Becken aus Beton besteht.A advantageous development of the invention is that the pelvis made of concrete.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung darin, daß das Becken aus mehreren, beispielsweise vier, formschlüssig verbindbaren (z. B. über eine Nut-Feder-Verbindung) Betonfertigteilen erstellbar ist, die mittels metallischer Spannelemente, beispielsweise Spannhülsen, welche in Metallhülsen in den Betonfertigteilen geführt sind, miteinander verspannt werden und bereits eine Verrohrung für das Kühlmittel aufweisen.A preferred embodiment of the invention in that the basin consists of several, For example, four, form-fitting connectable (eg via a tongue and groove joint) precast concrete is creatable, the by means of metallic clamping elements, such as clamping sleeves, which in metal sleeves guided in the precast concrete parts are clamped together and already a piping for the coolant exhibit.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen in den Beton eingelegt sind.In In this context, it is expedient that in the field of slag feeding site steel slabs are inserted in the concrete.

Da die Schlacken in der Regel aus mehreren Meter Höhe auf das Kühlbett geworfen werden, ist die Schlackenaufgabestelle stark beansprucht. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß Stahlbrammen im Bereich der Schlackenaufgabestelle, die die Hauptverschleißzone darstellt, die Standzeit des Kühlbettes deutlich erhöhen.There the slags are usually thrown from several feet up to the cooling bed become, the slag feeding station is heavily used. It has In the context of the invention shown that steel slabs in the field of Slag feeding point, which represents the main wear zone, the service life of the cooling bed increase significantly.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß ein metallischer oder keramischer Verschleißschutz auf die Stahlbrammen aufgebracht ist.A advantageous development of the invention is that a metallic or ceramic wear protection is applied to the steel slabs.

Durch einen derartigen Verschleißschutz, der beispielsweise in Form von hochverschleißfesten Stahlblechen oder Keramikauflagen auf die Stahlbrammen aufgebracht wird, erhöht sich die Standzeit des Kühlbettes deutlich.By Such wear protection, the for example in the form of highly wear-resistant steel sheets or ceramic overlays is applied to the steel slabs, the service life of the cooling bed increases clear.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Kühlen von Schlacke, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

  • • die Schlacke wird auf ein Kühlbett aufgegeben, das als Becken ausgestaltet ist, welches in Längsrichtung von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens hin ein Gefälle aufweist,
  • • die Schlacke wird im Bereich der Schlackenaufgabestelle über Mittel zum Beaufschlagen mit Kühlmittel beaufschlagt,
  • • das Kühlmittel wird über Mittel zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Beckens zu den Mitteln zum Beaufschlagen rückgeführt und
  • • im Bereich der Mittel zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel zum Reinigen des Kühlmittels vorgesehen.
Within the scope of the invention is also a method for cooling slag, characterized by the following method steps:
  • • the slag is fed onto a cooling bed, which is designed as a basin, which runs lengthwise from the slag feeding point to the Has a slope at the end of the basin,
  • The slag is supplied with coolant in the area of the slag feeding point,
  • The coolant is returned to the pressurizing means via means for returning the refrigerant from the end of the basin to and
  • • means for cleaning the coolant are provided in the area of the means for returning the coolant.

Es wird also sichergestellt, daß eine Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorliegt, die eine hohe Kühlrate und ein Einbinden von Schadstoffen ermöglicht. Zudem wird das Kühlmittel im Kreis geführt, was sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht von Vorteil ist, da sowohl ein geringer Kühlmittelverbrauch gegeben ist als auch ein Kühlmittel- und Schadstoffeintrag in das Grundwasser vermieden wird.It So it is ensured that a Coolant flow in longitudinal direction of the cooling bed present, which has a high cooling rate and integration of pollutants allows. In addition, the coolant is guided in a circle, which is both economical as well as in ecological Considerable advantage is both a low coolant consumption is given as well as a coolant and pollutant input into the groundwater is avoided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.following Be exemplary embodiments of Invention explained with reference to drawings.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlbett für Elektroschlacken, 1 a top view of an inventive cooling bed for electroslag,

2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kühlbettes gemäß 1, 2 a side view of a cooling bed according to the invention 1 .

3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlbett für LD-Schlacken. 3 a plan view of an inventive cooling bed for LD slags.

Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, ist das Kühlbett als nach oben offenes Becken 1 ausgestaltet, das beispielsweise aus Beton besteht und in das im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen 2 in Vertiefungen eingelassen sind. Diese dienen als Verschleißschutz und können zusätzlich durch eine Auflage aus Keramik oder hochverschleißfestem Stahl geschützt werden.Like from the 1 to 3 it can be seen that the cooling bed is an upwardly open basin 1 designed, for example, consists of concrete and in the slag in the area of steel slabs 2 are embedded in depressions. These serve as wear protection and can also be protected by a support made of ceramic or highly wear-resistant steel.

Im Bereich der Schlackenaufgabestelle sind Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel, in der Regel mit Wasser, vorgesehen, die als Sprühlanzen 3 ausgebildet sind.In the area of slag application are funds 3 for applying the slag with coolant, usually with water, provided as a spray lances 3 are formed.

Aus 2 ist ersichtlich, daß das Becken 1 vom Bereich der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens 1 hin ein Gefälle von ca. 2° aufweist, so daß das Kühlmittel in Längsrichtung des Beckens 1 zu dessen Ende hin strömt. Dort tritt das Kühlmittel durch ein Gitter 4 und wird über Mittel 5 zum Rückführen des Kühlmittels wieder zu den Mitteln 3 zum Beaufschlagen des Kühlmittels zurückgeführt. Das Kühlmittel zirkuliert also, so daß nur das verdampfte Kühlmittel durch Zugabe von frischem Kühlmittel ersetzt werden muß.Out 2 it can be seen that the pelvis 1 from the area of the slag feeding point to the end of the basin 1 has a slope of about 2 °, so that the coolant in the longitudinal direction of the basin 1 flows towards its end. There, the coolant passes through a grid 4 and is about funds 5 for returning the coolant back to the means 3 returned to applying the coolant. The coolant circulates, so that only the evaporated coolant must be replaced by the addition of fresh coolant.

Im Bereich der Mittel 5 zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel 6 zum Reinigen des Kühlmittels angeordnet, die eine Dekantiervorrichtung 6a für schwere Stoffe, insbesondere Metalle, ein Trennbecken 6b für Calciumoxid (CaO) und eine mechanische Filtriervorrichtung 6c umfassen. An die Mittel 6 zum Reinigen des Kühlmittels schließt sich ein Pumpbecken 7 an, das als Kühlmittelpuffer dient. In das Pumpbecken 7 mündet die Kühlmittelzuleitung 8, über die frisches Kühlmittel zugeführt wird. Eine Pumpe 9 dient der Kühlmittelzirkulation in den Mitteln 5 zum Rückführen des Kühlmittels.In the field of funds 5 for returning the coolant are means 6 arranged for cleaning the coolant, which is a decanter 6a for heavy materials, in particular metals, a separating basin 6b for calcium oxide (CaO) and a mechanical filtration device 6c include. To the means 6 For cleaning the coolant, a pump tank closes 7 on, which serves as a coolant buffer. In the pumping pool 7 opens the coolant supply line 8th , via which fresh coolant is supplied. A pump 9 serves the coolant circulation in the means 5 for returning the coolant.

Die Vorrichtung wird wie folgt betrieben.The Device is operated as follows.

Es wird im Bereich der Schlackenaufgabe Schlacke in Schichten von ca. 40 cm Dicke aufgebracht. Anschließend werden die Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel betätigt. Hierdurch wird bewirkt, daß die Schlacke kristallisiert und zerfällt.In the field of slag feeding slag is applied in layers of approx. 40 cm thickness. Subsequently, the funds 3 actuated to pressurize the slag with coolant. This causes the slag to crystallize and disintegrate.

Während 30 min wird über die 6 Düsen der Mitte 3 zum Beaufschlagen der Schlacke ein konstanter Wasserstrahl mit einem Druck von 0,5 bar auf die Schlacke aufgebracht, wobei das Wasser in die Schlacke eindringt und Schadstoffe aus der Schlacke ausgespült werden.During 30 min is about the 6 nozzles of the middle 3 for applying the slag a constant water jet with a pressure of 0.5 bar applied to the slag, wherein the water penetrates into the slag and pollutants are flushed out of the slag.

Das Kühlmittel wird hierbei laufend über das Gitter 4 abgezogen, dann dekantiert und von Calciumoxid befreit, dann mechanisch gefiltert und im Pumpbecken 7 mit frischem Kühlmittel versetzt, um einen konstanten Füllstand sicherzustellen. Anschließend wird das Kühlmittel über die Pumpe 9 wieder den Düsen der Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel zugeführt.The coolant is here continuously over the grid 4 stripped off, then decanted and freed of calcium oxide, then filtered mechanically and in the pump tank 7 mixed with fresh coolant to ensure a constant level. Subsequently, the coolant is pumped over 9 again the nozzles of the means 3 for supplying the slag with coolant.

Claims (11)

Kühlbett für Schlacken, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken (1) ausgestaltet ist und daß Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind.Cooling bed for slags, characterized in that the cooling bed is designed as an upwardly open basin ( 1 ) and that means ( 3 . 5 ) are provided for generating a flow of coolant in the longitudinal direction of the cooling bed. Kühlbett gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes ein Gefalle in Längsrichtung des Kühlbettes von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin umfassen.Cooling bed according to claim 1, characterized in that the means ( 3 . 5 ) for generating a coolant flow in the longitudinal direction of the cooling bed, a fall in the longitudinal direction of the cooling bed from the slag feed point to the end of the cooling bed down. Kühlbett gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefalle 1 bis 5°, vorzugsweise 2 bis 3° beträgt.cooling bed according to claim 2, characterized in that the Gradient 1 to 5 °, preferably 2 to 3 °. Kühlbett gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes Mittel (3) zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel im Bereich der Schlackenaufgabestelle und Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Kühlbettes zu den Mitteln (3) zum Beaufschlagen umfassen.Cooling bed according to claim 1 or claim 2, characterized in that the means ( 3 . 5 ) for generating a coolant flow in the longitudinal direction of the cooling bed means ( 3 ) for charging the slag with coolant in the area of the slag feeding point and means ( 5 ) for returning the coolant from the end of the cooling bed to the means ( 3 ) for charging. Kühlbett gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels umfassen.Cooling bed according to claim 4, characterized in that the means ( 5 ) for returning the coolant means ( 6 ) for cleaning the coolant. Kühlbett gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels mindestens eine Dekantiervorrichtung (6a) und eine mechanische Filtriervorrichtung (6c) umfassen.Cooling bed according to claim 5, characterized in that the means ( 6 ) for cleaning the coolant at least one decanter ( 6a ) and a mechanical filtration device ( 6c ). Kühlbett gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels ein Pumpbecken (7) umfassen.Cooling bed according to claim 4, characterized in that the means ( 5 ) for returning the coolant a pump tank ( 7 ). Kühlbett gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Becken (1) aus Beton besteht.Cooling bed according to claim 1, characterized in that the basin ( 1 ) consists of concrete. Kühlbett gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen (2) in den Beton eingelegt sind.Cooling bed according to claim 8, characterized in that in the area of the slag feeding point steel slabs ( 2 ) are inserted in the concrete. Kühlbett gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer oder keramischer Verschleißschutz auf die Stahlbrammen (2) aufgebracht ist.Cooling bed according to claim 9, characterized in that a metallic or ceramic wear protection on the steel slabs ( 2 ) is applied. Verfahren zum Kühlen von Schlacke, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: • die Schlacke wird auf ein Kühlbett aufgegeben, das als Becken (1) ausgestaltet ist, welches in Längsrichtung von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens (1) hin ein Gefälle aufweist, • die Schlacke wird im Bereich der Schlackenaufgabestelle über Mittel (3) zum Beaufschlagen mit Kühlmittel beaufschlagt, • das Kühlmittel wird über Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Beckens (1) zu den Mitteln (3) zum Beaufschlagen rückgeführt und • im Bereich der Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels vorgesehen.Process for cooling slag, characterized by the following process steps: • the slag is fed onto a cooling bed which is used as a basin ( 1 ), which extends in the longitudinal direction of the slag discharge point to the end of the basin ( 1 ) has a slope, • the slag is in the field of slag discharge point via means ( 3 ) is charged with coolant for charging, • the coolant is supplied via means ( 5 ) for returning the coolant from the end of the basin ( 1 ) to the means ( 3 ) and • in the field of funds ( 5 ) for returning the coolant are means ( 6 ) is provided for cleaning the coolant.
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