DE2427664C3 - Gewinnungsanlage für granulierte Schlacke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewinnungsanlage für granulierte Schlacke, die eine geschlossene Rinne besitzt, in die die in Schmelzofen entstandene, flüssige Schlacke geleitet wird und an deren Eintritt ein Granulator aufgestellt ist, der unter der Einwirkung des Wasserdruckes diese Schlacke in der Rinne granuliert, wobei am Austrittsende dieser Rinne ein Bunker hermetisch dicht angeschlossen ist, welcher den anfallenden, bei der Granulation entstehenden Trübestrahl aufnimmt, während am Unterteil dieses Bunkers ein Druckluftheber angeschlossen ist, welcher die Trübe aufnimmt und sie in eine Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung leitet.

Eine derartige Anlage, wie sie beispielsweise aus dem SU-Urheberschein 1 83 776 bekannt ist, besitzt zwar gegenüber den aus der US-PS 25 62 025 bekannten langgestreckten Separatorbecken einen kompakteren Aufbau, hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht kontinuierlich arbeitet, da die flüssige Schlacke der Rinne in periodischen Abständen zugeführt wird und der Druckluftheber, welcher die aus dem Wasser-Schlacken-Gemisch entstandene Trübe fördert, auch periodisch arbeitel.

60 Aus der DE-OS 21 41 217 ist eine Vorrichtung zum Granulieren von Schlacken bekannt, bei der der Bodenteil des Gefäßes an eine syphonartige Rohrleitung angeschlossen ist, die in einem Sammelbehälter auf einem Niveau mündet, das niedriger als das Niveau des Überlaufes des Gefäßes ist. Dies erfordert einen tiefliegenden Sammelbehälter, was für den Abzug des Granulats und des Wassers weitere Fördereinrichtungen erfordert. Bei Schmelzofen mit großer Leistung sind dabei Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtungen mit mehreren Sammelbehältern nötig und da jeder Sammelbehälter drei Betriebsperioden (Füllen mit Trübe, Abfiltern des Wassers und Entladen der granulierten Schlacke) hat, ist es erforderlich, eine Reihe von Einrichtungen zum Umschalten des entsprechenden Sammelbehälters auf die nötige Arbeitsweise vorzusehen. Das Vorhandensein solcher Einrichtungen erschwert die Bedienung der Anlage und vermindert ihre Betriebssicherheit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gewinnungsaniage für granulierte Schlacke zu schaffen, die dank des Vorhandenseins einer Aufteilung der Trübe im Bunker in Phasen, von denen eine aus verdickter Trübe und die andere aus geklärtem Wasser besteht, kontinuierliches und gleichmäßiges Gewinnen von granulhrter Schlacke unabhängig von der Austragsperiode und dem Volumen der zur Granulation zugeführten flüssigen Schlacke gewährleistet, so daß es möglich ist, die Anlage bei Schmelzofen mit beliebiger Leistung und beliebigem Fassungsvermögen einzusetzen und außerdem geklärtes Wasser in direkter Nähe des Bunkers anzusammeln und es zur Schlackengranulation zu verwenden, wodurch die Anlagenabmessungen bedeutend vermindert werden, die erforderliche Leistung der Druckluftheber und Förderpumpen gesenkt sowie die Länge der Druckleitung wesentlich verkürzt wird.

Dies wird bei einer Gewinnungsanlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wasserstand im Bunker mindestens 100 mm bis zum Austrittsende der Rinne beträgt und in diesem Bunker direkt an seinen Wänden eine Platte starr befestigt ist, die sich außerhalb der direkten Einwirkungszone des fallenden Trübestrahles befindet und teilweise mit ihrem Unterteil ins Wasser eingetaucht ist, wobei hinter der Platte und in der der Zone entgegengesetzten Richtung unter dem Wasserniveau ein an dieser Platte anliegendes Gitter angeordnet ist, um leichte Trübes-jspensionen zurückzuhalten, und an dieses Gitter sich eine Überströmwand anschließt, über welche das geklärte Wasser in einen Behälter, der mit dem Bunker verbunden ist, fließt.

Diese konstruktive Lösung ermöglicht es, geklärtes Wasser und eine verdickte Trübe mit einem Konzentrationsverhältnis der festen zur flüssigen Phase von 1 :1 oder 1 : 2 zu erhalten, während bei der Trübe, die in den früher bekannten Anlagen erhalten wurde, das Konzentrationsverhältnis der festen zur flüssigen Phase 1 :6 und mehr betrug. Dies wird dadurch erreicht, daß der fallende Trübestrahl, welcher auf die Wasserfläche und die Platte aufschlägt, seine kinetische Energie verzehrt und sich beruhigt, was zur Folge hat, daß die granulierte Schlacke, d. h. die schwerere Phase, sich im Bunkerunterteil absetzt. Geklärtes Wasser fließt über die Überströmwand und sammelt sich im Behälter an. Eine derartig verdickte Trübe, d. h. eine Trübe mit einer minimalen Wassermenge, ermöglicht es, einen Druckluftheber mit geringen Abmessungen und geringerer

Leistung zu verwenden. Außerdem brauchen bei der Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung mehrere Bunker (Absetzbecken) und folglich auch zusätzliche Einrichtungen nicht verwendet zu werden.

Die Trennung in geklärtes Wasser und verdickte Trübe wiederum ermöglicht es, diese Trübe unabhängig von der periodischen Zuführung der flüssigen Schlacke anzusammeln. Das Ansammeln derTnibe aber macht es möglich, durch den Druckluftheber die Trübe ununterbrochen in die Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung zu leiten, wodurch ein ununterbrochener und gleichmäßiger Prozeßablauf beim Gewinnen von granulierter Schlacke gewährleistet wird. Durch das Ansammeln von geklärtem Wasser im Behälter, der sich direkt an den Bunker anschließt, wird ein kompakter Aufbau der Anlage gewährleistet und die Leistung der Förderpumpen bedeutend gesenkt.

Zweckmäßig wird, um die Anlage noch kompakter zu bauen und die Länge der Druckleitungen weiter zu vermindern der Unterteil des Sammelbehälters für geklärtes Wasser mit einer Pumpe verbunden, durch welche dieses Wasser in den Granulator gefördert wird. Vorzugsweise wird, um die Arbeitsbedingungen des Drucklufthebers zu verbessern und seine Lebensdauer zu verlängern, in die direkte Einwirkungszone des fallenden Trübestrahls unter dem angegebenen Wasserniveau ein weiteres Gitter angeordnet, um große Fremdkörper und Schlackenkrusten zurückzuhalten und zu zerkleinern.

Nachstehend wird zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel derselben, unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben; es zeigt

Fig. t die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gewinnungsanlage für granulierte Schlacke im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeils »A« der Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig.5 den Grundriß einer anderen Variante der gegenseitigen Anordnung von Platte, Gitter und Überströmwand.

Die erfindungsgemäße Anlage enthält eine geschlossene Rinne 1 (Fig. 1), der die flüssige Schlacke zugeführt wird und an deren Eintritt ein Granulator 2 ■ aufgestellt ist, wobei am Austrittsende dieser Rinne ein Bunker 3 hermetisch dicht angeschlossen ist. Am Unterteil dieses Bunkers ist mittels eines schrägstehenden Stutzens 4 ein Druckluftheber 5 angeschlossen, an dessen Oberteil ein Separator 6 montiert ist, der mit einer Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung 7 in Verbindung steht.

Die in Schmelzofen entstandene, flüssige Schlacke wird der Rinne 1 über eine Schnauze 8 der Schlackenrinne des (aus der Zeichnung nicht ersichtlichen) Schmelzofens zugeführt.

Der Granulator 2 besteht aus einem Sammelgefäß 9 und einer gelochten Platte 10 (F i g. 2), die sich an dieses Sammelgefäß anschließt und unter der Einwirkung des Wasserdrucks .die flüssige Schlacke in dar Rinne 1 granuliert. Als Folge hiervon gelangt die entstandene Trübe in Form eines fallenden Strahls in den Bunker 3. Dieser Bunker besitzt drei geneigte Wände, an deren eine sich ein Behälter 11 (F i g. I) anschließt. Der Bunker j ist bis zu einem bestimmten Niveau mit Wasser gefüllt, < das mindestens 100 mm unterhalb des Bodens 12 der Rinne 1 an ihrem Austrittsende liegt. Der erwähnte Grenzwert des oberen Wasserniveaus wird gewählt, um beim Granulieren von flüssiger Schlacke Gefahrlosigkeit zu gewährleisten. Hierbei darf der Bunker bis zu einem etwas unter dem angegebenen liegenden Niveau mit Wasser gefüllt werden, vorausgesetzt, daß der fallende Trübestrahl, zum Verzehren seiner kinetischen Energie und zum Beruhigen der Wasserfläche auf die Wasserfläche und nicht auf die Bunkerwand trifft

Außerdem wird der obenerwähnte Grenzwert auf Grund der Bedingung gewählt, daß das Ansammeln von verdickter Trübe im Bunkerunterteil bei kontinuierlichem Austrag und das Gewinnen von geklärtem Wasser mit einem gewissen Klärungsgrad, der zum Sicherstellen eines zuverlässigen Pumpen- und Druckluftheberbetriebs ausreichend ist, gewährleistet wird.

In diesem Bunker 3 ist direkt an seinen Wänden eine Platte 13 (Fig.3) befestigt, welche außerhalb der direkten Einwirkungszone »a« des fallenden Trübestrahls angebracht ist und teilweise mit ihrem Unterteil ins Wasser, wie dies aus der Fig.4 ersichtlich ist, eingetaucht ist Diese Platte dient hauptsächlich zum Beruhigen der Wasserfläche, was zu einem besseren Klären des Wassers beiträgt. Ihre Anordnung außerhalb der Zone »a« ist dadurch bedingt, daß eine Zerstörung dieser Platte und eine Vergrößerung ihrer Höhenabmessungen vermieden wird.

Hinter der Platte 13 und der entgegengesetzten Richtung zur Zone »a« ist unterhalb des Wasserniveaus zum Zurückhalten leichter Trübesuspensionen ein Gitter 14 angeordnet, das an der erwähnten Platte anliegt. An dieses Gitter wiederum schließt sich eine Überströmwand 15 an, über die das entstandene geklärte Wasser in den Behälter 11 fließt.

Für den Fall, daß in die Trübe große Fremdkörper und Schlackenkrusten gelangen, ist in der Zone »a« unter dem Wasserniveau ein Gitter 16 vorgesehen, um die Fremdkörper und Schlackenkrusten zurückzuhalten und zu verkleinern. Das Vorhandensein dieses Gitters verbessert die Arbeitsbedingungen des Drucklufthebers, da etwaige Brüche desselben, die dadurch hervorgerufen werden, daß in diesen die erwähnten großen Fremdkörper gelangen, ausgeschlossen werden.

Die Platte 13 und die Überströmwand 16 sind in bezug aufeinander so angeordnet, daß eine maximale Überströmfront gewährleistet wird. Am zweckmäßigsten und effektivsten ist die aus der Fig.4 ersichtliche Anordnung, bei der diese Platte und die Überströmwand parallel liegen.

Die Platte 13, die Wand 15 und das Gitter 14 werden im Bunker 3 entweder in der Richtung, in der die Trübe aus der Rinne austritt, d. h. längs der Zone »a«, wie dies aus der F i g. 3 ersichtlich ist, oder in der zur Zone »a« senkrechten Richtung, wie dies aus der Fig. 5 ersichtlich ist, angeordnet.

Dank der Platte, der Wand und dem Gitter wird die Trübe im Bunker 3 in zwei Phasen unterteilt, von denen die eine, nämlich das geklärte Wasser, im Behälter 11 (Fig. 1) und die andere, nämlich die verdickte Trübe (mit einem Konzentrationsverhältnis der resten zur flüssigen Phase von 1 :1 oder 1 :2) angesammelt werden. Diese verdickte Truhe sammelt sich im Unterteil des Bunkers 3 an.

Der Behälter 11 hat einen geneigten Boden, der an seiner untersten Stelle durch ein Saugrohr 17 mit einer PumDe 18 verbunden ist, welche wiederum über eine Druckleitung 19 mit dem Granulator 2 verbunden ist, um in dessen Sammelgefäß 9 das geklärte Wasser zu leiten. Dieses Wasser wird zum Granulieren flüssiger

Schlacke verwende).

Da beim Granulieren Dampf entstellt, der Schwefelverbindungen enthält, muß dieser unschädlich gemacht und entfern: werden. Zu diesem Zweck ist über dem Bunker 3 ein Grubber 20 montiert, in den eine Leitung 21 zu"! Zuführen von Alkaliwasser, durch das der Dumpf ·.'.>:: i^l.wefelvc-bindungen gereinigt wird. '.•i'igeMMzi ist. Das gereinigte Dampf-Luft-Gemisch wird in die Atißenluft über ein Rohr 22 ausgeworfen, das direkt auf den Skrubber 20 aufgesetzt ist.

Der Druckluftheber 5 besteht aus einem Ansatzrohr ?3 zum Zuführen von Druckluft und einem Steigrohr 24 zum Aufnehmen der verdickten, aus dem Bunker 3 kommenden Trübe und zum Weiterleiten derselben in den Separator 6. Die Druckluftzuführung ist durch einen Pfeil »B« angedeutet.

Der Separator 6 ist über ein Rohr 25 mit dem Skrubber 20 verbunden, um Luft aus dem Druckluftheber 5 abzuleiten, die zusammen mit dem unschädlichen Dampf-Luft-Gemisch in die Außenluft ausgeworfen wird.

Die Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung 7 enthält einen Entwässerer 26 vom Karusselltyp und einen Bunker 27 zum Sammeln entwässerter granulierter Schlacke. Unter dem Entwässerer 26 befindet sich ein Untersatz 28 zum Sammeln des in diesem Entwässerer abgefilterten Wassers, wobei dieser Untersatz über ein Rohr 29 mit dem Bunker 3 oder dem Druckluftheber 5 verbunden ist. um das abgefilterte Wasser fortzuleiten.

Der Entwässerer 26 wird durch einen Elektromotor 30 über ein Untersetzungsgetriebe 31 und ein Zahnradgetriebe 32 in Drehung versetzt.

Der Bunker 27 ist mit einer Luftzuführungsleitung 33 versehen. Die Luft dient zum Trocknen der entwässerten granulierten Schlacke in diesem Bunker. Die Luftzuführung ist durch einen Pfeil »C« angedeutet.

Unter dem Bunker 27 befindet sich ein Förderer 34. welcher die trockene granulierte Schlacke aufnimmt und sie zum Lager oder zu Eisenbahnwagen befördert.

Die Anlage arbeitet folgendermaßen.

Vor der Inbetriebnahme der Anlage wird der Bunker 3 mit Wasser bis zu einem Niveau gefüllt, das mindestens 100 mm über dem Boden 12 der Rinne 1 liegt. Dann wird die Pumpe 18 eingeschaltet, durch die das Wasser in das Sammelgefäß 9 des Granulators 2 befördert wird. Gleichzeitig hiermit gelangt die flüssige Schlacke über die Schnauze 8 in die Rinne 1. Das unter hohem Druck befindliche Wasser strömt durch die gelochte Platte 10 und schlägt in Form eines Strahls auf die flüssige Schlacke auf, wobei die letztere granuliert wird. Bekanntlich entsteht beim Granulieren von flüssiger Schlacke eine Trübe, die sich aus drei Phasen, und zwar erstens aus Wasser, zweitens aus Dampf-Luft-Gemisch mit einem Gehalt an Schwefelverbindungen und drittens aus granulierter Schlacke zusammensetzt.

Die beim Granulieren entstandene Trübe gelangt in F^:oriii eines fallenden Strahls in den Bunker 3. Beim Auf'-cM'S'on auf die Wasserfläche und die PIaMe 13 verzehrt dieser Trübeslrahl snino kinetische Energie und beruhig! sich. Als Folge hiervon und infolge der unterschiedlichen Wichten der Trübephasen setzt sich die granulierte Schlacke als die schwerste Phase im Unterteil des Bunkers 3 ab, wührend das geklärte Wasser über die (Jberströmwand 15 in den Behälter 11 gelanr;'.. Au:, diesem Rehälter wird dieses Wasser durch die Pumpe 18 wiederum dem Granulator 2 für den iolgenoen Arbeitszyklus, das Granulieren flüssiger Schlacke, zugeführt. Leichte Fraktionen der granulierten Schlacke werden durch das Gitter 14 daran gehindert, in den Behälter 11 hinüberzuflicßcn. Wenn sich in der Trübe groik- Fremdkörper und Schlackenkrusien (Winden, so werden sie durch das Gitter 16 zurückgehallen und können nicht in den Bunker 3 gelangen. Beim darauffolgenden Granulicrungs-Arbciis/.yklus werden die Fremdkörper durch den Trubeslrahl zerkleinert. Das Dampf-Luft-Gemisch mit einem Gehalt an Schwefelverbindungen gelangt in den Skrubber 20, dem durch die Leitung 21 Alkaliwasser zugeführt wird. Unter dem Einfluß dieses Wassers werden die Schwefelverbindungen neutralisiert und das gereinigte Dampf-Luft-Gemisch wird über das Rohr 22 in die Außenluft ausgeworfen. Die granulierte Schlacke, die sich im Unterteil des Bunkers 3 abgesetzt hat, bildet zusammen mit dem Wasser eine verdickte Trübe mit einem Konzentrationsverhältnis der festen zur flüssigen Phase von 1 :1 oder 1 :2. Diese verdickte Trübe fließt selbständig entlang den geneigten Wänden des Bunkers 3 und dem schrägstehenden Stutzen 4 in den Druckluftheber 5. Über das Ansatzrohr 23 wird Druckluft in das Rohr 24 geleitet, unter deren Einfluß die verdickte Trübe in den Separator 6 geleitet wird.

In diesem Separator wird die Luft abgeschieden, die über das Rohr 25 in den Skrubber 20 geleitet und sodann zusammen mit dem Dampf-Luft-Gemisch in die Außenlufl ausgetragen wird. Die verdickte Trübe fließt selbständig aus dem Separator in den Entwässerer 26. Beim Rotieren des letzteren wird Wasser aus der verdickten Trübe abgefiltert und fließt über einen netzartigen Boden in den Untersatz 28. Aus diesem Untersatz wird das geklärte Wasser über das Rohr 29 in den Bunker 3 und den Unterteil des Drucklufthebers 5 zum Aufschwemmen der abgesetzten granulierten Schlacke geleitet.

Die entwässerte granulierte Schlacke gelangt in den Bunker 27, wo sie mit über die Leitung 33 zugeführter Luft durchgeblasen und hierbei getrocknet wird. Die getrocknete granulierte Schlacke gelangt auf den Förderer 34, der sie zum Lager oder zu Eisenbahnwagen befördert. Die Luft aus dem Bunker 27 wird in den Skrubber 20 geleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gewinnungsanlage für granulierte Schlacke, die eine geschlossene Rinne besitzt, in die die in Schmelzöfen entstandene, flüssige Schlacke geleitet wird und an deren Eintritt ein Granulator aufgestellt ist, der unter der Einwirkung des Wasserdruckes diese Schlacke in der Rinne granuliert, wobei am Austrittsende dieser Rinne ein Bunker hermetisch ι ο dicht angeschlossen ist, welcher den fallenden, bei der Granulation entstehenden Trübestrahl aufnimmt, während am Unterteil dieses Bunkers ein Druckluftheber angeschlossen ist, weichet die Trübe aufnimmt und sie in eine Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung leitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstand im Bunker (3) mindestens 100 mm bis zum Austrittsende der Rinne (1) beträgt und in diesem Bunker (3) direkt an seinen Wändein eine Platte (13) starr befestigt ist und sich außerhalb der direkten Einwirkungszone (a) des fallenden Trübestrahls befindet und teilweise mit ihrem Unterteil ins Wasser eingetaucht ist, wobei hinter der Platte (13) und in der der Zone (a) entgegengesetzten Richtung unter dem Wasserniveau ein an dieser Platte (13) anliegendes Gitter (14) angeordnet ist, um leichte Trübesuspensionen zurückzuhalten, und an dieses Gitter (14) sich eine Überströmwand (15) anschließt, über welche das geklärte Wasser in einen Behälter (11), der mit dem «> Bunker (3) verbunden ist, fließt.

2. Gewinnungsaniage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil des Behälters (U) für geklärtes Wasser mit einer Pumpe (18) verbunden wird, durch welche dieses Wasser in den π Granulator (2) gefördert wird.

3. Gewinnungsanlage nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der direkten Einwirkungszone (α) des fallenden Trübestrahls unter dem Wasserniveau ein weiteres Gitter (16) angeordnet ist, um große Fremdkörper und Schlakkenkrusten zurückzuhalten und zu zerkleinern.