DE2057985C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken aus flüssiger Laugenschmelze - Google Patents

Description

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mit die pro Arbeitsphase durch Kühlung zu verfesti- Kühlmittel für den Mantel 2 und die Elemente 12 a,

gende Menge an Nachfüllschmelze können so klein 12 b kann z. B. Wasser verwendet werden,

gewählt werden, daß, insbesondere dank der von Der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß

i^ben wirkenden Kühlelemente, ein schnelles Verfe- zum erstmaligen Inbetriebsetzen der beschriebenen

stigen der Nacbiüllschmelze auch bei großem 5 Einrichtung der Schacht 1 unten vorübergehend ab-

Schachtquerschnitt erzielt wird. Ein großer Schacht- geschlossen werden muß; dann wird dem Behälter 4

querschnitt bedeutet großen Lr.ugenstrangquer- NaOH-Schmelze zugeführt, von wo dies über die

schnitt, so daß relativ große Blöcke von z. B. 50 kg Leitung 3 in den Schacht 1 fließt und diesen bis auf

Gewicht hergestellt werden können. das Schmelzenniveau im Behälter 4 füllt. Da nicht

Die ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Ein- io nur die wandnahen Schichten der Schmelzenfüllung,

richtung zur Durchführung des genannten Verfah- sondern, durch die in die eingefüllte Schmelze ein-

rens besitzt einen vertikalen, wenigstens teilweise von tauchenden Kühlelemente, auch die Kernpartien der

einem Kühlmantel umschlossenen Schacht, dessen Füllung gekühlt werden, erstarrt die Schmelze schon

obere Partie mit einem Laugenbehälter in kommuni- nach kurzer Zeit, wonach der Schacht 1 unten geöff-

zierender Verbindung steht, und zwei Sätze von oben 15 net wird; der Schachtabschluß wird nun durch die er-

in den Schacht hineinragende Kühlelemente, wobei starrte Lauge 13 gebildet. Nun werden mittels der

der erste Elementensatz ortsfest ist, während der Hydraulikvorrichtung 9 die beweglichen Kühlele-

zweite Elementensatz vertikal begrenzt bewegbar mit mente 12a um einen relativ kleinen Betrag von z.B.

einer Ausstoßvorrichtung verbunden ist, sowie eine wenigen cm angehoben, wobei die ortsfesten Kühl-

im Abstand vom unteren Schachtende angeordnete 20 elemente 12 b ein Mitgehen der erstarrten Lauge ver-

Trennvorrichtung zum Aufschneiden des den hindern. Dabei ist zu beachten, daß durch die die

Schacht verlassenden Laugenstranges in einzelne obere Schachtpartie umschließende Heizschlange 5

Blöcke. ein Erstarren der obersten Laugenschicht im

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren Schacht 1 verhindert wird. Durch das genannte An-

an Hand der Zeichnung, die schematisch ein Ausfüh- 25 heben der Kühlelemente 12 a entstehen rund um

rungsbeispiel der ebenfalls Erfindungsgegenstand bil- diese Kühlelemente 12 α in der erstarrten Lauge

denden Einrichtung zur Durchführung dieses Verfah- Ringspalte von geringer Breite, z. B. 0,5 bis 1 cm, in

rens zeigt, beispielsweise näher erläutert. In der welche aus der flüssig gebliebenen Oberschicht bzw.

Zeichnung zeigt aus dem Behälter 4 sofort Schmelze nachfließt.

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die obere Kühl- 30 Rechts in F i g. 1 ist mit gestrichelten Linien das mit

schachtpartie mit Kühlelementen und Stoßvc.rich- den Kühlelementen 12a angehobene Querjoch 11

tung, angedeutet. Die in die genannte Ringspalte nachge-

F i g. 2 einen zum Schnitt nach F i g. 1 um 90° ge- flossene Schmelze bildet rund um die Kühlelemente

drehten Vertikalschnitt durch die Einrichtung, und 12 α nur eine dünne Schicht und erstarrt deshalb

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Schacht nach 35 praktisch sofort. Nun wird der alle Kühlelemente

der Linie III-III in Fig. 1. 12a, 12b wieder spaltfrei umschließende Laugen-

In der Zeichnung ist 1 ein flachzylindrischer, verti- strang 13 durch Absenken der Kühlelemente 12 a in kaier und beiderends offener Schacht, dessen untere ihre in F i g. 1 mit ausgezogenen Linien gezeigte AusPartie von einem Kühlmittel durchströmten Hohl- gangslage um einen entsprechenden Betrag nach unmantel 2 umschlossen ist. Dieser Schacht 1 steht über 40 ten gestoßen. Dabei wird der Laugenstrang von den dem Kühlmantel 2 durch eine Gefälleleitung 3 mit ortsfesten Kühlelementen 12 b, unter Bildung enteinem Laugenbehälter 4 in kommunizierender Ver- sprechender Ringspalte (links in F i g. 1 durch gestribindung. Die obere, kühlmantelfreie Partie des chelte Linien angedeutet), abgelöst. In diese Ring-Schachtes 1 ist von einer Heizschlange 5 umschlos- spalte fließt sofort wieder Schmelze nach, die nach sen. Im Abstand unter dem Schacht 1 ist eine durch 45 kurzer Zeit erstarrt, so daß der Laugenstrang 13 erein Doppelmesser 6 (F i g. 2) schematisch angedeutete neut fest um alle Kühlelemente 12 a, 12 b geschlos-Trennvorrichtung vorgesehen, unter welcher ein sen ist. Diese einzelnen Verfahrensschritte : Anheben Leitblech 7 mit nachgcordneter Transportvorrich- der Kühlelemente 12 a, Nachfüllen der sich um diese tung 8 angeordnet ist. Ober dem Schacht 1 ist eine Kühlelemente bildenden Ringspalte, Erstarren der hydraulische Stoßvorrichtung 9 angeordnet, deren 50 Nachfüllauge in den Ringspalten, Absenken der vertikal beweglicher Kolben 10 mit einem den Kühlelemente 12 a und damit nach unten Stoßen des Schacht 1 überspannenden Querjoch 11 verbunden Laugenstranges 13 unter Bildung von Ringspalten ist. An der Unterseite des Querjoches 11 sind inner- rund um die ortsfesten Kühlelemente 12 b, Nachfülhalb des Schachtgrundrisses in gleichmäßigen Ab- len der letztgenannten Ringspalte und Erstarren der ständen voneinander mehrere (beim gezeichneten 55 Nachfüllauge, werden nun in wiederholter Aufcin-Beispiel drei) nach unten konisch verjüngte, hohle anderfolge durchgeführt, wobei der sich von oben Kühlelcmente 12 a vorgesehen, während zwischen je her laufend vergrößernde Laugenstrang 13 entsprezwei benachbarten Kühlelementen 12 a ein analoges, chend schrittweise nach unten aus dem Schacht 1 aber ortsfestes Kühlelement 12 b vorgesehen ist; ausgestoßen wird. Beim Durchgang des Laugenbeim gezeichneten Beispiel bilden die Kühlelemente 60 Strangs 13 durch die Trennvorrichtung 6 wird dieser 12 a, 12 b eine Reihe von nahe benachbarten Kühl- in einzelne Blöcke 14 von gewünschter Länge aufgeelementen, die bis annähernd auf die Höhe der Un- schnitten; von dem die Blöcke 14 auffangenden Leitterkante des Kühlmantels 2 von oben in den blech 7 gelangen die Blöcke auf die aus Förderrollen Schacht 1 hineinragen. Je nach Größe des Schacht- gebildete Transportvorrichtung 8 und können so querschnittes könnten a'oer auch zwei oder mehr Rei- 65 einer Einpackstation (nicht gezeichnet) zugeführt hen von Kühlelementcn 12a, 12b vorgesehen sein. werden, an welcher die Blöcke z.B. in Kunststoff-Die hohlen Kühlclemente 12 a, 12 b sind durch An- folien eingepackt werden.
Schlüsse mit Kühlmittelleitungen verbunden. Als Die beschriebene Einrichtung ist einfach in Auf-

bau und Betrieb. Trotz Aufteilung des Arbeitsvorganges in mehrere Einzelschritte wird ein kontinuierliches Blockherstellungsverfahren erhalten; Hochdruckpumpen mit entsprechenden Ventilen und Dichtungen sind nicht erforderlich. Mit einer solchen Einrichtung lassen sich je nach Form und Größe des Schachtquerschnittes und Zahl und Anordnung der von oben in den Schacht eintauchenden Kühlelemente, die für Transport und Handhabung jeweils günstigsten Blockformen bzw. Blockgrößen von z.B. SO kg Blockgewicht und mehr erzielen. Die Abkühlzeit beim einzelnen Kühlschritt hängt nur vom gewählten Hub- bzw. Senkweg der beweglichen Kühlelemente, d.h. also von der Größe der jeweils geschaffenen Ringspalte ab uffld nicht von der Größe des Block- bzw. Schachtquerschnittes; die Wannetransportwege von der Schmelze zu den Kühlflächen können entsprechend klein gehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 (12 α, 12 b) bis nahe an den unteren Schachtrand herabreichen. Patentansprüche: 8 Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der bewegli-

1. Verfahren zum Herstellen von Blöcken aus 5 cheu Kühlelemente (12 a) nur wenige cm beträgt. flüssiger Laugenschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß Laugenschmelze durch

Schwerkraftwirkung einem vertikalen Kühl-

schacht zugeführt und gekühlt wird, wobei von
oben her in wiederholter Aufeinanderfolge der io

verfestigte Laugenstrang durch Kühlelemente um Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine

einen vorbestimmten Betrag nach unten aus dem Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken aus flüssi-

Schacht gestoßen, nach dem Rückzug der Kühl- ger Laugenschmelze. NaOH-Lauge in kristalliner

elemente der Schacht auf das ursprüngliche Ni- Form ist handelsüblich; da die vielfach hergestellten

veau nachgefüllt und wenigstens ein Teil der zwi- 15 Schuppen, Pillen oder Körner zufolge des relativ

sehen dem verfestigten Laugenstrang und den ge- kleinen Schüttgewichts von etwa 1 kg/1 eine relativ

nannten Kühlelementen befindlichen Nachfüll- große und teure Verpackung erforderlich machen,

schmelze durch Kühlung verfestigt wird. und auch den Transport erschweren, wurde bei

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch einem bekannten Verfahren die Laugenschmelze in gekennzeichnet, daß in wiederholter Aufeinan- 20 Fässer abgefüllt, die nach dem Erstarren der derfolge die in den verfestigten Laugenstrang von Schmelze gleichzeitig als Verpackung dienen. Die üboben eingreifenden Kühlelemente um einen vor- liehen runden Fässer beanspruchen aber ebenfalls rebestimmten Betrag angehoben werden, die sich lativ viel Transportraum und sind außerdem schwer um diese Kühlelemente bildenden Ringspalte mit und teuer. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde Schmelze nachgefüllt werden, die Nachfüll- 25 deshalb schon ein kontinuierlich arbeitendes Verfahschmelze in den Ringspalten bis zum Erstarren ren vorgeschlagen, bei welchem die flüssige Laugenabgekühlt wird, die genannten Kühlelemente un- schmelze durch einen prismatischen, horizontalen ter Abwärtsstoßen des Laugenstrangs um den ge- Form- und Kühlschacht gepreßt wird, wobei der den nannten Betrag abgesenkt und dabei rund um Schacht verlassende feste Laugenstrang anschließend ortsfeste, ebenfalls in den Laugenstrang von oben 30 in Einzelblöcke aufgeschnitten wird. Da bei diesem eingreifende Kühlelemente Ringspalte gebildet Verfahren nur die Umfangswand des Schachtes zur werden, diese Ringspalte mit Laugenschmelze Kühlung zur Verfügung steht, muß zufolge des nachgefüllt werden und diese Nachfüllschmelze schlechten Wärmetransports der kristallisierenden bis zum Erstarren nachgefüllt wird, wobei der Lauge der Schachtquerschnitt relativ klein gehalten sich von oben her laufend vergrößernde Laugen- 35 werden, was zu entsprechend kleinen Blockdimensiostrang entsprechend schrittweise nach unten aus nen führt. Werden zusätzlich in den Laugenstrang dem Schacht ausgestoßen wird. eingreifende und diesen rillende Kühlrippen an der

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfall- Schachtwand vorgesehen, so ergibt dies zwar eine rens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet bessere Kühlung des Strangkerns, führt aber zwangdurch einen vertikalen, wenigstens teilweise von 40 läufig zu einem schlechteren Gewicht Volumen-Vereinem Kühlmantel umschlossenen Schacht (1), hältnis der fertigen Blöcke und erhöht außerdem die dessen obere Partie mit einem Laugenbehälter (4) Strangreibuag im Schacht derart, daß Förderdrucke in kommunizierender Verbindung (3) steht, und über 60 atü erforderlich wären, um die sich im zwei Sät/e von oben in den Schacht hineinra- Schacht verfestigende Lauge durch den Schacht hingende Kuhlelemente (12a, 12 b), wobei der eine 45 durch pressen zu können, das Fehlen wirtschaftlicher Elementensatz (12 b) ortsfest ist, während der Förderpumpen für derart hohe Drücke, ilie der agzweite Elementensatz (12 a) vertikal begrenzt be- gressiven Lauge im Dauerbetrieb stand halten, macht wegbar mit einer Ausstoßvorrichtung (9) verbun- dieses Verfahren /udem praktisch undurchführbar.
den ist, sowie eine im Abstand vom unteren Diese Nachteile sind beim erfindungsgemäßen Schachtende angeordnete Trennvorrichtung (6) 50 Verfahren vermieden; es ist zu diesem Zweck dazum Aufschneiden des den Schacht verlassenden durch gekennzeichnet, daß Laugenschmelze durch Laugenstranges in einzelne Blöcke. Schwerkraftwirkung einem vertikalen Kühlschacht

4. Vorrichtung nach Patentanspruchs, da- zugeführt und gekühlt wird, wobei von oben her in durch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente wiederholter Aufeinanderfolge der verfestigte Lau-(12rt, 12 b) beider Elementensätze nach unten 55 genstrang durch Kühlelemente um einen vorbekonisch verjüngte Hohlkörper sind. stimmten Betrag nach unten aus dem Schacht cesto-

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, da- ßen, nach dem Rückzug der Kühlelementc der durch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente Schacht auf das ursprüngliche Niveau nachgefüllt (12 a, 12 b) reihenweise angeordnet sind, wobei und wenigstens ein Teil der zwischen dem verfestigzwischen zwei benachbarten beweglichen Kühl- 60 ten Laugenstrang und den genannten Kühlelementen elementen (12 a) je ein ortsfestes Kühlelement befindlichen Nachfüllschmelze durch Kühlung verfe-(12 b) angeordnet ist. stigt wird.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, da- Das Füllen bzw. das Nachfüllen des vertikalen durch gekennzeichnet, daß die obere Randpartie Schachtes durch Schwerkraftwirkung macht eine des Schachtes (1) von einer Heizschlange (S) um- 65 teure, störanfällige Druckpumpe überflüssig; durch schlossen ist. die vertikale Schachtanordnung trägt das Eigenge-

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, da- wicht des sich im Schacht verfestigten Laugenstrandurch gekennzeichnet, daß die Kühlelementc gcs zum Ausstoßen bei: die Ausstoßschritte und da-