DE1234748B - Process for the preparation of slag from metallurgical processes for use as road building materials - Google Patents
Process for the preparation of slag from metallurgical processes for use as road building materialsInfo
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Description
Verfahren zur Aufbereitung von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zur Verwendung als Straßenbaustoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Schlacken aus metallurgischen Prozessen zur Verwendung als Straßenbaustoffe.Process for processing slag from metallurgical processes for use as road building materials The invention relates to a method for processing of slag from metallurgical processes for use as road building materials.
Es ist bekannt, für die Herstellung von Straßenbaustoffen außer Naturgestein auch Schlacken metallurgischer Verfahren zu verwenden. Vor allem wird Hochofenschlacke zur Erzeugung von Materialien für den Gleis-, Decken- und Unterbau herangezogen (DIN 4301). Da nicht alle anfallenden Hochofenschlacken den geforderten Güteansprüchen genügen, ist bereits früher vorgeschlagen worden, durch eine entsprechende Behandlung mit Gichtstaub oder anderen eisenoxydhaltigen Substanzen (deutsche Patentschrift 616181) diese gewünschten Eigenschaften herbeizuführen. Zur Erzielung einer besonders hohen Dichte der anfallenden Schlacken ist in neuerer Zeit vorgeschlagen worden (deutsche Patentschrift 1170 302), der flüssigen Schlacke außerhalb des Hochofens Stoffe mit hoher Sauerstoffaffinität zuzusetzen.It is known for the manufacture of road building materials other than natural rock also to use slag from metallurgical processes. Above all, it becomes blast furnace slag used to produce materials for track, ceiling and substructure (DIN 4301). Because not all blast furnace slag meets the required quality standards suffice, has been suggested earlier, through appropriate treatment with gout dust or other substances containing iron oxide (German patent specification 616181) to bring about these desired properties. To achieve a special high density of the resulting slag has recently been proposed (German Patent 1170 302), the liquid slag outside the blast furnace Add substances with high oxygen affinity.
Schlacken aus dem Siemens-Martin-Ofen und LD-Konverter - im folgenden als Stahlwerksschlacke bezeichnet - können zwar auch für gewisse Zwecke mitverwendet werden, doch steht einer Erzeugung von hochwertigem Schotter und Splitt aus diesem Material die Tatsache entgegen, daß derartige Schlacken Kalk in Form von ungelöstem -oder bei der Abkühlung wieder ausgeschiedenem Kalk enthalten. Dieser kann noch nach langer Zeit hydratisieren und zu unerwünschten Treiberscheinungen führen. Stahlwerksschlacken konnten aus diesem Grund nicht ohne weiteres zur Herstellung von Schotter oder Splitt für den Bau von Straßendecken verwendet werden, sondern nur nach entsprechender Vorbehandlung. So wird in den deutschen Patentschriften 1170 852 und 1174 671 vorgeschlagen, auf Schichten :erstarrter und durchnäßter Stahlwerksschlacke flüssige Hochofenschlacke zu gießen und nach Erkalten unter Druck einem Aufreiß- und Planiervorgang zu unterwerfen, um die Kalknester freizulegen.Slag from the Siemens-Martin furnace and LD converter - in the following referred to as steel mill slag - can also be used for certain purposes but there is a production of high-quality crushed stone and grit from this Material counteracts the fact that such slag is in the form of undissolved lime -or contain lime precipitated again during cooling. This can still hydrate after a long time and lead to undesirable driving phenomena. Steel mill slag For this reason, they could not easily produce gravel or chippings can be used for the construction of road surfaces, but only after appropriate Pretreatment. It is proposed in German patents 1170 852 and 1174 671, on layers: solidified and soaked steel mill slag, liquid blast furnace slag to be poured and, after cooling, to be subjected to a tearing and leveling process under pressure, to expose the limestone clusters.
Diese Verfahren sind an sich sehr umständlich und verteuern die Herstellung einer dichten und porenarmen Schlacke erheblich. Auch ist insbesondere hinsichtlich der Stahlwerksschlacke den bekannten Verfahren nicht immer ein hinreichender Erfolg beschieden.These processes are very cumbersome per se and make production more expensive a dense and low-porosity slag considerably. Also is particular with regard to the steel mill slag the known processes are not always a sufficient success decided.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein mit einfachsten Mitteln durchführbares Verfahren zu finden, daß es gestattet, sowohl die Hochofenschlacke als auch die Stahlwerksschlacken in eine Form zu überführen, die in jedem Fall den geforderten Gütewerten für Straßenbaumaterialien entspricht. Bei der Stahlwerksschlacke wird der ungelöste Kalk beseitigt und die Wiederausscheidung von Kalk bei der Erstarrung verhindert, und bei der Hochofenschlacke wird gleichzeitig durch Eisenzufuhr aus .der Stahlwerksschlacke die Neigung zur Porenbildung verringert.The object of the present invention is to provide one with the simplest means feasible method to find that it allows both the blast furnace slag as well as to convert the steelworks slag into a form that is in any case the corresponds to the required quality values for road construction materials. With the steel mill slag the undissolved lime is removed and the re-precipitation of lime during solidification prevented, and in the case of the blast furnace slag is made out at the same time by iron supply .the steelworks slag reduces the tendency to form pores.
Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, flüssige Stahlwerksschlacke mit flüssiger Hochofenschlacke zu mischen. Dies kann dadurch geschehen, daß die beiden Schlackenarten durch Zusammenfließen aus zwei Pfannen in ein gemeinsames Schlackenbett, eine Grube od. dgl. gemischt werden. Vorteilhafter ist es jedoch, die beiderseits einer leeren Pfanne erhöht stehenden, mit Schlacke gefüllten Pfannen gleichzeitig in die darunterstehende Pfanne zu entleeren und diese dann zu den Gießbetten zu transportieren.It is therefore proposed according to the invention to use liquid steel mill slag to mix with liquid blast furnace slag. This can be done in that the two types of slag by flowing together from two pans into one Slag bed, a pit or the like. Be mixed. However, it is more advantageous the pans filled with slag and raised on both sides of an empty pan at the same time to empty into the pan below and then to the casting beds to transport.
Durch das innige Vermischen von flüssiger Stahlwerksschlacke mit der flüssigen Hochofenschlacke wird erreicht, daß der noch ungelöste Kalk der Stahlwerksschlacke von der nicht an Kalk gesättigten Hochofenschlacke gelöst wird. Die Mischung der flüssigen Schlacken ist so weit von der Kalksättigung entfernt, daß ein Wiederausscheiden von Kalkkristallen bei der Abkühlung nicht eintritt, sondern eine Abbindung des Kalkes als Kalksilikat und Kalkaluminat erfolgt.By intimately mixing liquid steel mill slag with the liquid blast furnace slag is achieved that the still undissolved lime of the steelworks slag is released from the blast furnace slag, which is not saturated with lime. The mix of liquid slag is so far removed from the lime saturation that it separates out again of lime crystals does not occur during cooling, but rather a setting of the Lime takes the form of lime silicate and lime aluminate.
Durch das Zumischen von Hochofenschlacke zur Stahlwerksschlacke entsteht aus letzterer ein hochwertiges Straßenbauprodukt, während .die Ausgangsschlacke hierfür ungeeignet ist. Andererseits ist das aus dem Mischungsvorgang hervorgehende Material aber auch besser als die verwendete, unbehandelte Hochofenschlacke.The addition of blast furnace slag to the steelworks slag is created from the latter a high-quality road construction product, while the starting slag is unsuitable for this. On the other hand, this is the result of the mixing process But the material is also better than the untreated blast furnace slag used.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung eignen sich besonders alkalifreie bzw. alkaliarme Hochofenschlacken, d. h. Schlacken, deren Gehalt an Na.,0 und K.,0 unter 0,5°,'o liegt. Ist diese Bedingung erfüllt, so ist das Mischungsverhältnis in weiten Grenzen variierbar. Mischungen von 10 Gewichtsteilen Hochofenschlacke auf 1 Teil Stahlwerksschlacke sind ebenso möglich wie etwa von 10 Teilen Stahlwerksschlacke auf 1 Teil Hochofenschlacke. Die Möglichkeit, daß die Menge der zugesetzten Stahlwerksschlacke die der Hochofenschlacke um ein Vielfaches übersteigt, muß allerdings dahingehend eingeschränkt werden, daß je nach dem Gehalt .der Stahlwerksschlacke an freiem Kalk (der z. B. von 0 bis 10% schwanken kann) genügende Mengen Kieselsäure und Tonerde aus der Hochofenschlacke zur Abbindung zur Verfügung stehen müssen.According to a further proposal of the invention are particularly suitable alkali-free or low-alkali Blast furnace slag, d. H. Slag, whose content of Na., 0 and K, 0 is below 0.5 °, 'o. If this condition is met, so the mixing ratio can be varied within wide limits. Mixtures of 10 parts by weight Blast furnace slag to 1 part of steel mill slag are just as possible as from 10 parts of steel mill slag to 1 part of blast furnace slag. The possibility that the Amount of added steel mill slag many times that of the blast furnace slag exceeds, however, must be restricted so that depending on the salary the steelworks slag in free lime (which can vary from 0 to 10%, for example) Sufficient amounts of silica and alumina from the blast furnace slag for setting must be available.
Der Fall, daß die Menge zugemischter Stahlwerksschlacke die der Hochofenschlacke um ein Vielfaches übertrifft, scheint allerdings praktisch kaum gegeben, da in einem gemischten Hüttenwerk mit Hochofen- und Stahlwerksbetrieben die Menge der anfallenden Hochofenschlacke die der Stahlwerksschlacke übersteigen dürfte, besonders wenn vornehmlich Schlacken aus dem LD-Verfahren verwertet werden sollen.The case that the amount of mixed steel mill slag is that of the blast furnace slag exceeds it many times over, but hardly seems to exist in practice, since in one mixed smelting works with blast furnace and steel mills the amount of the accruing Blast furnace slag that is likely to exceed the steel mill slag, especially if primarily Slag from the LD process is to be recycled.
Sollen alkalireichere Hochofenschlacken verarbeitet werden, also Schlacken mit Gehalten von Na,0 und K,0 von mehr als 0,51/o, so sind gewisse Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Bei einem Alkalioxydgehalt von 0,5% ist die zuzumischende Menge Stahlwerksschlacke so zu bemessen, daß der Gehalt der Mischung an Eisen und Eisenoxyden 10 % Fe gesamt nicht übersteigt. Eine Hochofenschlacke mit 1% Alkalioxyden darf nur so weit mit Stahlschlacke vermischt werden, daß ein Fe-Gehalt von 5 % in der Mischung nicht überschritten wird. Der Fe-Gehalt für Mischungen mit Hochofenschlacke von 2% Alkalioxyden ist nicht über 1,5% zu steigern. Werden die angegebenen Eisengehalte in der Mischung überschritten, so besteht die Gefahr des sogenannten »Eisenzerfalls« infolge der Bildung von Alkali-Eisensulfiden.Should higher alkali blast furnace slag be processed, i.e. slag with contents of Na, 0 and K, 0 of more than 0.51 / 0, then certain precautionary measures are necessary to be observed. With an alkali oxide content of 0.5%, the amount of steel mill slag to be added is to be dimensioned so that the content of iron and iron oxides in the mixture is 10% total Fe does not exceed. A blast furnace slag with 1% alkali oxides is only allowed to go so far Steel slag is mixed that does not have an Fe content of 5% in the mixture is exceeded. The Fe content for mixtures with blast furnace slag of 2% alkali oxides should not be increased by more than 1.5%. Be the specified iron levels in the mixture exceeded, there is a risk of so-called "iron disintegration" as a result of the Formation of alkali iron sulfides.
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