DE1089679B

DE1089679B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von poroeser Schlacke als Zugschlagstoff fuer Beton od. dgl. aus Kesselschlacke

Info

Publication number: DE1089679B
Application number: DEE13796A
Authority: DE
Inventors: Dr Harald Elsner V Gronow; Georg Gutperle; Otto Hager
Original assignee: Energie-Versorgung Schwaben AG
Current assignee: Energie-Versorgung Schwaben AG
Priority date: 1957-03-09
Filing date: 1957-03-09
Publication date: 1960-09-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von poröser Schlacke als Zugschlagstoff für Beton od. dgl. aus Kesseischlacke Zusatz zum Patent 1 076 014 Im Hauptpatent sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von poröser Schlacke als Zuschlagstoff für Beton und ähnliche Zwecke aus saurer KesseIschlacke durch mehrstufige, unter Berücksichtigung der Viskositätsverhältnisse vorgenommene Abkühlung der flüssigen Schlacke beschrieben, bei welchen der schmelzflüssige Schlackenstrahl in bekannter Weise auf Temperaturen gebracht wird, bei denen die Gasentbindung der gelösten Gase erfolgt (vorzugsweise auf Temperaturen von etwa 700 bis 1000 C), nach Erreichung der unteren Grenze des Temperaturbereiches der Gasentbindung (etwa 700 C), ein schnelleres Abkühlen bewirkt wird (auf etwa 5600 C), hierauf auf etwa 4900 C langsam abgekühlt und nach Unterschreitung der Transformationstemperatur des Glases (4900 C) eine beliebige, z. B. auch schnelle Abkühlung des glasigen, geleichterten Endproduktes angeschlossen wird.
Die Erfindung beinhaltet eine wesentliche Verbesserung dieses Verfahrens und- der Vorrichtung zu dessen Durchführung. Nach der Erfindung soll nämlich dem schmelzflüssigen Schlackenstrahl vor der Abkühlung auf die für die Gasentbindung erforderliche- Temperatur eine geringe Menge eines Stoffes zugegeben werden, der Kerne für Gasblasen bildet.
Hierdurch wird einmal erreicht, daß die Gasentbindung erhelich schneller eintritt als bisher und dadurch das zu behandelnde Gut die Temperaturstufe für die Gasentbindung schneller durchlaufen kann. Dies hat wiederum zur Folge, daß das gesamte Verfahren schneller vonstatten geht und außerdem die für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung einfacher und kleiner ausgebildet sein kann als bisher. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das Vorhandensein der Kerne für Gasblasen die Gasentbindung beim Erreichen der hierzu günstigen Temperatur zügig eintritt und dadurch kleine Gasblasen in großer Anzahl entstehen, wie dies bei der Herstellung poröser Schlacke erwünscht ist.
Zugleich ist die Gefahr ausgeschlossen, daß eine Unterkühlung der Schlacke und demzufolge eine plötzliche Gasentbindung eintreten kann, die für die Regelung des Verfahrens und seine Betriebssicherheit nachteilig ist.
Als- besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dem Schlackenstrahl vor dem Abkühlen auf die Gasentbindungstemperatur einen brennbaren Stoff, vorzugsweise Kohlepulver oder eine Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, beizumischen; hierdurch wird neben dem Einbringen von Kernen für die Bildung von Gasblasen auch erreicht, daß die in der Schlacke enthaltenen Oxyde etwas reduziert werden.
Das Kohlepulver od. dgl. wird dabei dem Schlacken- strahl vorteilhaft in einer Menge von etwa 0,5 0/o (Gewicht) zugegeben. Dies kann am besten dadurch erfolgen, daß das Kohlepulver od. dgl. auf den Schlackenstrahl aufgeblasen und bei einer Temperatur von etwa 13000C in diesen eingerührt wird. Zwischen dem Einrühren des Kohlepulvers oder der Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, und der weiteren Behandlung des Schlackenstrahles wird dann vorteilhaft eine Reaktionszeit von etwa 10 bis 40 Sekunden abzuwarten sein.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird vorteilhaft eine Vorrichtung benutzt, bei der unter dem Auslauf des Schmelzkessels für die Schlacke eine Pfanne angeordnet ist, in die der flüssige Schlackenstrahl herabläuft, in dieser Pfanne ein den Schlackenstrahl erfassender Rührer angeordnet ist, gegenüber dem Schlackenstrahl und dem Rührer eine Düse zum Einblasen eines Kohlestaub-Luft-Gemisches an der Pfanne angebracht ist und an die Pfanne der Zuführungsschacht zum Förderband für die Temperaturbehandlung der Schlacke angeschlossen ist. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie ohne großen Aufwand in die Behandlungsvorrichtung nach dem Hauptpatent eingefügt werden kann.
Neben der Zuführungsdüse für das Kohlépulver, oder einer Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen od. dgl. kann auch ein Kohlestaub- oder Ö1-brenner an der Pfanne angebracht sein. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Schlacke während des Einrührens des die Kerne für die Gasblasen bildenden Stoffes nicht so weit erkalten, daß sie bereits in den für die Gasentbindung günstigen Temperaturbereich gelangt. Der Kohlestaub- - oder ÖIbrenner hat den weiteren Vorteil, daß die Schlacke hinreichend flüssig gehalten wird und sich nicht am Rührer festhängt.
Der Rührer selbst kann zweckmäßig aus einem umlaufenden wassergekühlten Rührwerk bestehen.
Eine weitere Verbesserung des Verfahrens nach dem Hauptpatent und des Verfahrens nach der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß die auf die Gasentbindungstemperatur abgekühlte Schlacke einer Vibration ausgesetzt wird. Es wird sich hierdurch auch wiederum die Geschwindigkeit der Gasentbindung erhöhen und zum anderen der Eintritt der Gasentbindung zu dem gewollten Zeitpunkt sicherstellen.
Dieses Vibrieren der im Zustand der Gasentbindung befindlichen Schlacke läßt sich am einfachsten dadurch erzielen, daß die Vibrationsvorrichtung an das Plattenförderband angeschlossen ist, das die Schlacke durch die auf der Gasentbindungstemperatur gehaltene Zone hindurchträgt.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt,. ~ ..~.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung im Seitenschnitt; Fig. 2 zeigt den in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 benutzten Rührer.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung gelangt der aus dem Schmelzkessel kommende Schlackenstrahl 25 zunächst in die pendelnd aufgehängte wassergekühlte Pfanne 26, in welcher der Rührer 27 umläuft. Der Rührer 27 erfaßt dabei den in den Tiegel 26 einlaufenden Schlakkenstrahl 25 und wirbelt diesen auseinander. Gleichzeitig tritt aus der gegenüberliegenden Düse 28 ein Gemisch von Kohlepulver oder einer Mischung aus ölhaltigen Stoffen und Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, mit Luft auf den aufgewirbelten Schlackenstrahl 25. Gleichzeitig wird der Schlakkenstrahl 25 mittels eines Ö1- oder Kohlestaubbrenners 29 auf der Schmelztemperatur gehalten. Aus dem Tiegel 26 gelangt die mit Kohlepulver oder einer Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, versetzte Schlacke in einem Schlackenstrahl 2 durch den Schacht 1 auf das .endlose Plattengliederband~5, um auf diesem auf die günstigste Gasentbindungstemperatur abgekühlt zu werden. Um die Gasentbindung schneller und sicherer vonstatten gehen zu lassen, kann außerdem das Plattengliederband 5 mit einer Vibrationsvorrichtung 3Q verbunden sein.
Wie aus Fig 2 ersichtlich, besteht der Rührer 27 zweckmäßig aus einem mit Wasser durchflossenen umlaufenden Rührwerk, beispielsweise aus einer gekröpften Hohlwelle.
Statt der Einführung von Kohlepulver oder einer Mischung aus ölhaltigen Stoffen undTrägersubstanzen, z B. Holzmehl oder Ziegelmehl, durch die Düse 28 könnte auch ein anderer feinpulverisierter fester Stoff - dem Schlackenstrahl 25 zugemischt werden, beispielsweise Zement, Flugasche oder Koksmehl. In diesen Fällen findet aber keine oder nur sehr geringe Reduzierung der Schlacke statt. Die Schlacke wird dadurch grobporiger als bei der Verwendung von Fein-Fettkohle Es ist auch denkbar, dem Schlackenstrahl 25 aufgesprühtes Öl oder Staufferfett beizumischen, jedoch muß in solchen Fällen mit einem schnellen Verbrennen dieser Bestandteile und deshalb ebenfalls mit größeren Poren als bei Verwendung von feinpulverisierter Fettkohle gerechnet werden.
PATENTANSPRVCHE t. Verfahren zur Herstellung von poröser Schlacke als Zuschlagstoff für Beton und ähnliche Zwecke aus saurer Kesselschlacke durch mehrstufige, unter Berücksichtigung der Viskositätsverhältnisse vorgenommene Abkühlung der flüssigen Schlacke, bei welchem der schmelzflüssige Schlakkenstrahl in bekannter Weise auf Temperaturen gebracht wird, bei denen die Gasentbindung der gelösten Gase erfolgt, nach Erreichen der unteren Grenze des Temperaturbereiches der Gasentbindung ein schnelleres Abkühlen auf etwa 5600 C bewirkt wird, hierauf im Bereich hoher Viskosität bis zur Erreichung einer Temperatur von etwa 4900 C langsam abgekühlt und nach Unterschreiten der Transformationstemperatur des Glases einebeliebige, z. B. auch schnelleAbkühlung des glasigen, porösen Endpfoduktes angeschlossen wird, nach Patent 1 076 014, dadurch gekennzeiduret, daß dem schmelzflüssigen Schlackenstrahl vor der Abkühlung auf die für die Gasentbindung erforderliche Temperatur eine geringe Menge eines Stoffes zu gegeben wird, der Kerne für die Gasblasen bildet und der diese Kerne als Feststoffteilchen aus einem Material enthält, das bei der herrschenden Temperatur des schmelzflüssigen Schlackenstrahles in der Schlacke praktisch unlöslich ist.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlackenstrahl vor dem Abkühlen auf die Gasentbindungstemperatur ein brennbarer Stoff, vorzugsweise Kohlepulver oder eine Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, beigemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlepulver bzw. die Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen dem Schlackenstrahl in einer Menge von etwa 0,5 O/o (Gewicht) zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlepulver bzw. die Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, auf den Schlakkenstrahl aufgeblasen und bei einer Temperatur von etwa 13000 C in diesen eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einrühren des Kohlepuivers oder einer Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl, und der weiteren Behandlung des Schlackenstrahles eine Reaktionszeit von 10 bis 40 Sekunden abgewartet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Auslauf des Schmelzkessels eine Pfanne (26) angeordnet ist, in die der flüssige Schlackenstrahl (25) herabläuft, in dieser Pfanne ein den Schlackenstrahl erfassender Rührer (27) angeordnet ist, gegenüber dem Schlackenstrahl und dem Rührer eine Düse (28) zum Einblasen eines Kohlestaub-Luft-Gemisches an der Pfanne angebracht ist und an die Pfanne der Zuführungsschacht (1) zum Förderband (5) für die Temperaturbehandlung der Schlacke angeschlossen ist .7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nebeh der Zuführungsdüse für das Kohlepulver bzw. die Mischung ölhaltiger Stoffe mit Trägersubstanzen, z. B. Holzmehl oder Ziegelmehl od. dgl., ein Kohlestaub- oder Ölbrenner (29) an der Pfanne angebracht ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Gasentbindungstemperatur abgekühlte Schlacke einer Vibration ausgesetzt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung (30) an das Plattenförderband angeschlossen ist, das die Schlacke durch die auf der Gasentbindungstemperatur gehaltene Zone hindurchträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 272 915, 853 573; österreichische Patentschriften Nr. 136 400.