DE2456761A1 - Einrichtung zum transport von schlacke bei einer kontinuierlich arbeitenden aufbereitungsanlage - Google Patents

Description

Dipl.-ing. eiDcNElER Dipl.-Chem. Dr. R U F F Dipl.-Ing. J. BEIER

7 STUTTGART 1 Neckarstraße 5O Telefon (Ό711} 22 7O 51 Telex 07-23 412 erub d

22. November 1974-E/Bo

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Einrichtung zum Transport von Schlacke bei einer kontinuierlich arbeitenden Aufbereitungsanlage

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei der kontinuierlichen Aufbereitung (Frischen) von Metallen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine. Einrichtung zum Transport von Aufbereitungsschlacke oder einer Schlacke/Metall-Emulsion zwischen verschiedenen benachbarten Behältnissen oder Behältern.

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Es sind Einrichtungen zur Durchführung bestimmter Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Metallen bekannt, die Überlaufwände oder -schwellen aus feuerfestem Material für den Durchfluß einer in einem flüssigen Metallbad oben schwimmenden Aufbereitungsschlacke oder einer Metall/Schlacke-Emulsion zu den verschiedenen, unmittelbar angrenzend liegenden Behältnissenoder Behältern, die zur Durchführung aufeinanderfolgender, verschiedener kontinuierlicher Aufbereitungsphasen dienen.

Diese Teile unterliegen trotz gewisser Abkühlungsmaßnahmen einer starken Abnutzung und müssen während eines Aufbereitungsdurchganges oft repariert oder ersetzt werden. Dabei müssen die Aufbereitungsvorgänge unterbrochen und möglicherweise die ganze Einrichtung entleert werden, was außer dem Stillstand der Produktion eine Störung des thermischen Bereiches der Einrichtung mit allen daraus folgenden Unannehmlichkeiten mit sich bringt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Durchgangselement zu schaffen, das dazu dient, die verschiedenen, aneinandergrenzenden Behälter oder Behältnisse einer Einrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung miteinander zu verbinden, und das eine wenigstens gleichlange Lebensdauer hat, wie ein kontinuierlicher Aufbereitungsvorgang langer Dauer anhält.

Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch mindestens ein Durchgangs element gelöst, das aus einem gut wärmeleitenden, hitzebeständigen (feuerfesten) Material gebildet und durch ein gasförmiges oder flüssiges Kühl- " mittel kühlbar ist, zum Zwecke der Bildung einer verfestigten Schicht des durchströmenden Produktes an der Innenwand dieses Elementes.

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Bei einer Ausführungsform bestehen die Teile zum Transport der Aufbereitungsschlacke oder der Metall/Schlacke-Emulsion zwischen den verschiedenen Behältnissen oder Behältern einer Einrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung aus Graphit. Wenn diese Teile, die vorzugsweise rohrförmig ausgebildet sind, einer verstärkten Abkühlung.unterworfen werden, bildet sich an ihrer Innenwand eine verfestigte Schicht aus Schlacke oder einer Schlacke/Metall-Emulsion. Diese harte Schicht schützt das feuerfeste Material vor einem direkten Kontakt mit den aggressiven geschmolzenen Produkten und bildet einen wirksamen Schutz gegen schnelle Abnutzung.

Die Dicke der Schutzschicht kann auf einfache Weise durch Regeln der Akühlungsintensität kontrolliert werden. Eine Abkühlungsmethode besteht beispielsweise darin, den Durchflußkanal mit einem Kühlmantel zu umgeben, in ,dessen Innerem eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas zirkulieren. Wenn der Kanal ausreichend freiliegt, kann es schon genügen, einen oder mehrere Gasströme mit Hilfe von geeigneten Lanzen gegen seine Außenwand zu leiten.

Ferner gestattet es die verlängerte Lebensdauer, nämlich der Austausch der Überlaufwandungen oder -schwellen durch rohrförmige Kanäle mit Selbstschutz, an der Konzeption der Einrichtungen zur kontinuierlichen Aufbereitung selbst erhebliche und vorteilhafte Abänderungen vorzunehmen.

Tatsächlich werden die Überlaufschwellen in den verschiedenen bekannten Einrichtungen gebildet von die aufeinanderfolgenden Bereiche desselben vergrößerten Behälters begrenzenden Trennwandungen, oder von hermetisch gegeneinander verschlossenen Mittelwänden von verschiedenen Behältern,

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oder der Boden wird gebildet von einem gemauerten prismatischen Kanal, der in den Wänden von benachbarten Behältern verankert ist, die untereinander durch diesen Kanal verbunden sind. Jedoch gestattet diese Anordnung in keiner Weise einen vorübergehenden Stop oder einen Austausch eines der Behältnisse oder Behälter, so daß für Reparaturarbeiten die Aufbereitung gestoppt und die gesamte Einrichtung entleert werden muß, oder aber diese Anordnung gestattet solche Eingriffe unter diesen Umständen nur gegen eine lange, schwierige und gefährliche Arbeit.

Im^NGegensatz dazu kann durch das Durchgangselement nach der Erfindung leicht eine einheitliche Einrichtung geschaffen werden, die aus verschiedenen Behältern gebildet wird, die genügend weit voneinander entfernt sind und leicht und schnell Jeder für sich ausgetauscht werden können, vorausgesetzt, daß sie untereinander nur durch den einzigen Durchgangskanal verbunden sind. Dieser Kanal, der vorzugsweise rohrförmig ausgebildet ist, ist nur mit dem oberen Behälter verbunden und erstreckt sich frei in den unteren Behälter, so daß er keiner aus Temperaturschwankungen resultierenden Belastung unterliegt. Die Abdichtung des unteren Behälters gegen Dampf oder Gas unter Druck kann durch ein Dichtelement vorgenommen werden.

Der Durchgangskanal kann in Richtung der Entleerung leicht ansteigend sein, so daß die Mitnahme von großen Metallpartikeln, die nicht oder nur unvollkommen reagiert haben, vermieden wird.

Der Durchgangskanal gestattet es, die Schlacke oder die Schlacke/Metall-Emulsion in dem Aufnahmebehälter in einer gewissen Entfernung von der vorhergehenden Wandung zu ent-

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laden, so daß eine verstärkte Abnutzung in diesem Bereich, ausgeschlossen ist. Außerdem kann man den Kanal so anordnen, daß er sich in einem gewissen Abstand oberhalb des Einfüllniveaus des Aufnahmebehältnisses befindet, z.B. wenn die Aufbereitungsschlacke im Gegenstrom zum Metall geleitet wird. Auf diese Weise werden die Blasbedingungen verbessert und die Aufbereitungsreaktbnen beschleunigt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.

In der Zeichnung zeigen:

lig. 1 einen Querschnitt durch ein

Durchgangselement einer Ausführungsform und

eine sche.matische Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1, teilweise im Schnitt.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein rohrförmiger Durchgangskanal Ί vorgesehen. Dieser Kanal weist einen Blechmantel 2 auf, der an seiner Innenseite mit einer Schicht J aus Graphit ausge- . kleidet ist. Ko-axial zum Blechrohr 2 und in einem Abstand von diesem befindet sich an dessen Außenseite ein zweiter Blechmantel 4, der die Außenseite eines Kühlmantels bildet. Der Zwischenraum zwischen dem Blechmantel 2 und dem äußeren Blechmantel 4 ist zum' Durchleiten eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels eingerichtet. Durch das Innere der

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rohrförmigen Auskleidung 3 strömt beim Betrieb der Einrichtung flüssige Schlacke, wobei der Flüssigkeitsstand der Schlacke, wie in Fig. 1 angedeutet, bei ca. 2/3 der Innenhöhe, des Durchgangskanals 1 liegt. ' ■

Beim Betrieb werden der Blechmantel 2 und die Graphit-Auskleidung 3 in Folge ihrer guten Wärmeleitung durch das durch den Kühlmantel fließende Kühlmittel im gewünschten Maße gekühlt. An den mit der Schlacke benetzten Stellen der Graphit-Auskleidung wird infolge der Kühlung auch noch der Schlacke Wärme entzogen, was dazu führt, daß sich an der Graphit-rAuskleidung 3 verfestigte Schlacke 5 niederschlägt. Diese Schlacken-Auskleidung bildet dann die eigentliche Begrenzung für die flüssige Schlacke, wobei sich beim Betrieb zwischen Erwärmung der Schlacken-Auskleidung 5 im Sinne eines Abschmelzens und Kühlung der Schlacke im Sinne einer weiteren Verfestigung ein Gleichgewicht ausbildet, dessen Lage durch stärkere oder verminderte Kühlung einstellbar ist.

In Fig. 2 ist die Anordnung des Durchgangskanals 1 schematisch dargestellt. Die geschmolzene Schlacke fließt von einem oberen Behälter 6 zu einem unteren Behälter 7» wobei beide Behälter über den Durchgangskanal miteinander verbunden sind. An der Behälterwand des Behälters 6 ist der Durchgangskanal 1 unbeweglich befestigt, wogegen er die Behälterwand des Behälters 7 durchdringt und relativ zu dieser verschiebbar ist, um unterschiedliche Dehnungen auszugleichen. An der Durchtrittsstelle des Durchgangskanals 1 durch die Be-^ hälterwand 8 ist um den Durchgangskanal ein Dichtungselement 9 vorgesehen. Dieses Dichtungselement besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem ringförmigen fionr

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mit einem in Richtung auf das Innere des Behälters 7 gerichteten Düsenschlitz. Die eigentliche Abdichtung erfolgt in der Weise, daß ein Gas unter Druck durch den Düsenschlitz

in Richtung- auf den Behälter 7 bzw. das Innere dieses Behälters geblasen wird, wodurch verhindert wird, daß in unerwünschter Weise Gase oder Dämpfe aus dem Behälter 7 an der Durchgangssteile austreten.

Am Rohranfang, d.h. an der Stelle, an der der Durchgangskanal 1 mit dem Behälter 6 verbunden ist, kann das Rohr entweder leicht ansteigend ausgebildet sein oder ein entsprechend schräg gestelltes oder vertikal angeordnetes Staublech aufweisen, das dazu dient, schwerere Bestandteile der Schmelze, so z.B. Metalle, die nicht in den Behälter 7 überführt werden sollen, zurückzuhalten.

In Fig. 2 ist ein derartiges Staublech 10 mit in Strömungsrichtung ansteigender Schräglage dargestellt. Weiterhin ist aus Fig. 2 zu erkennen, daß der Durchgangskanal 1 innerhalb des Behälters 7 in einem.Abstand von der Behälterwand endet, und dieses Ende 11 des Durchgangskanals über dem Niveau der Schmelze im Behälter 7 liegt. Aus dem Kanal ausströmende Schmelze fließt somit im freien Fall in die im Behälter 7 gehaltene Schmelze, ohne die Behälterwand 8 zu berühren, so daß eine besondere Beeinträchtigung oder Abnutzung der Behälterwand nicht zu befürchten ist. Die verschiedenen Zuleitungen für das Kühlmittel zum Durchströmen des Kühlmantels des Durchgangskanals 1 und eine entsprechende Zuleitung für das in das Dichtelement 9 eingeleitete Dichtungsgas sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

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Claims (12)

Ansprüche

1. Einrichtung einer kontinuierlich arbeitenden Aufbe-reitungsanlage zum Transport von Aufbereitungsschlacke oder einer Schlacke/Metall-Emulsion zwischen verschiedenen benachbarten Behältnissen oder Behältern dieser Anlage, gekennzeichnet durch mindestens ein Durchgangselement, das aus einem gut wärmeleitenden hitzebeständigen Material gebildet und durch ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel abkühlbar ist, zum Zwecke der Bildung einer verfestigten Schicht des durchströmenden Produktes an der Innenwand dieses Elementes.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement rohrförmig ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement von einem Kühlmantel umgeben ist, in dessen Innerem eine Kühlflüssigkeit^oder ein Kühlgas zirkulieren.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement von einer oder mehreren Lanzen umgeben ist, die dazu eingerichtet sind, einen oder mehrere Ströme eines Kühlgases gegen seine Außenseite zu leiten.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement einzelne., nicht gegeneinander abgeschlossene Behälter miteinander verbindet.

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6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement mit dem oberen Behälter fest verbunden ist und sich frei in den unteren Behälter erstreckt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement gegenüber dem unteren Behälter durch ein Dichtelement gegen Dampf oder Gas unter Druck abgedichtet ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangselement in Entleerungsrichtung leicht ansteigend ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dur chgangaä. ement über die Wand des Behälters, in die es mündet, hinausragt.

ή 0. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlade-Niveau des Durchgangselementes merklich oberhalb des Einfüllniveaus des Aufnahmebehälters liegt. · ·

ΑΛ. Verfahren zum Transport von Aufbereitungsschlacke oder einer Schlacke/Metall-Emulsion zwischen verschiedenen Aufnahmegefäßen, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport über einen Kanal mit gut wärmeleitenden Wandungen erfolgt und die Wandungen in dem Maße an der der Schlacke gegenüberliegenden Seite gekühlt werden, daß sich an der der Schlacke zugewandten Seite des Kanals eine ständige Schutzschicht aus verfestigter _ Schlacke bildet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schutzschicht durch Verstärkung oder Abschwächung der Kühlung eingestellt wird.

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AO

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