DE3013557A1

DE3013557A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kristalliner hochofenschlacke

Info

Publication number: DE3013557A1
Application number: DE19803013557
Authority: DE
Inventors: Ryo Ando; Shigeru Araki; Hideaki Hoshi; Kazuyoshi Sato; Kanagawa Yokohama
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE3013557C2; FR2453901A1; US4299610A; FR2453901B1

Description

Tokio, Japan D-ΘΟΟΟ München 80

Tel.: 089/982085-87

Telex: 05 29 802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

AP-9 2

» 9. April J980

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke mit niedriger Porosität praktisch ohne die Bildung von gelber Lauge (yellow leaching liquid), insbesondere als Grobzuschlagsstoff für Beton oder als Unterbaumaterial für den Straßenbau, wobei eine Kühlgeschwindigkeit angewandt wird, bei welcher geschmolzene Hochofenschlacke praktisch vollständig kristallisiert wird.

Eine langsam gekühlte Hochofenschlacke, die sich als grober Zuschlagstoff für die genannten Zwecke eignet, d.h. eine kristalline Hochofenschlacke, wurde bisher wie folgt hergestellt:

1) Die aus einem Hochofen ausgetragene, geschmolzene Hochofenschlacke wird über eine Schlackenrinne in eine Grube geleitet und in dieser an der Luft und unter zweckmäßiger Besprühung mit Wasser langsam abgekühlt.

D30043/0841

2. Die Schlacke wird über eine Rinne aus dem Hochofen in

eine Schmelzschlacken-Gießpfanne ( Schlackenpfanne) o.dgl. Gefäß auf einem Wagen eingefüllt, der Wagen wird zu einer Schlackenbehandlungsanlage mit einer Schrägfläche überführt und die Schlacke wird aus dem Gefäß auf die Schrägfläche geschüttet und dann an der Luft und bei zweckmäßiger Besprühung mit Wasser langsam abgekühlt.

Geschmolzene Hochofenschlacke enthält jedoch Schwefel, Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff, die durch Oxydation vergast werden. Andererseits wird in der aus dem Hochofen über eine Schlackenrinne in eine Grube ausgetragenen Schlacke oder beim Aufschütten der Schlacke auf die Schrägfläche in der Behandlungsanlage Luft eingeschlossen. Bei der Verfestigung der Schlacke wird dabei in der Schlacke enthaltener Schwefel durch Oxydation beispielsweise zu Schwefeldioxid vergast, von dem ein Teil zur Außenluft entweicht; der in der geschmolzenen Schlacke enthaltene Kohlenstoff wird ebenfalls zu Kohlenmonoxid oder -dioxid vergast, von dem ein Teil an die Luft abgegeben wird. Da andererseits die Schlacke unter Verfestigung langsam abgekühlt wird, bilden sich in ihr zahlreiche große Gasblasen, z.B. Schwefeldioxid-, Kohlenmonoxid- und Kohlendioxidgasblasen, infolge der Oxydation. Die bisherige, langsam gekühlte bzw. kristalline Hochofenschlacke mit hoher Porosität wirft daher bei der Verwendung als grober Zuschlagstoff für Beton oder als Straßenbau-Untergrundmaterial die folgenden Probleme auf:

a) Die hohe Porosität der kristallinen Hochofenschlacke führt zu einer schlechteren Verarbeitbarkeit, wobei der die zahlreichen Poren der Schlacke ausfüllende Zementbrei einen größeren Wasser- und Zementbedarf bedingt.

b) Bei der Verfestigung oder Erstarrung der Schlacke entsteht

in ihr Schwefel als einwertige Substanz (S°); andererseits

2_ enthält die Schlacke aber auch zweiwertigen Schwefel (S ).

030043/0841

Wenn daher eine solche kristalline Schlacke als Straßenbaumaterial verwendet wird, führt ihre hohe Porosität zur Bildung von Polysulfidionen durch Reaktion von Wasser mit ein- und zweiwertigem Schwefel, wobei eine gelbe Lauge (yellow leaching liquid) entsteht, die aus Umweltschutzgründen unerwünscht ist. Da eine solche Schlacke also als Straßenbaumaterial ungeeignet ist, könnte sie dem vorgesehenen Zweck erst nach Abschluß der Reaktion zwischen Wasser und ein- und zweiwertigem Schwefel unter zwangsläufiger Bildung von gelber Lauge (Schwefellauge) durch Kontaktierung der Schlacke mit Wasser während eines Zeitraums von 3-6 Monaten in einer entsprechenden Behandlungsanlage zugeführt werden.

c) Da die kristalline Hochofenschlacke durch Behandlung einer großen Charge geschmolzener Schlacke auf einmal hergestellt wird, lassen sich in einer Grube oder auf einer Schrägfläche der Schlackenbehandlungsanlage keine gleichmäßigen Kühlbedingungen über die gesamte geschmolzene Schlacke hinweg erreichen. Die auf diese Weise hergestellte kristalline Hochofenschlacke zeigt demzufolge große Schwankungen ihrer Güte.

Im Hinblick hierauf schlägt die JA-OS 102 292/78 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von geschmolzener Schlacke in der Weise vor, daß eine Schmelzschlacke kontinuierlich von oben her über eine Schlackenrinne auf die Außenfläche einer sich drehenden Trommel aufgegeben wird, deren Innenfläche zur Kühlung ihres Zylinders mit einem Kühlmedium angeblasen wird, die Schmelzschlacke durch Berührung mit der so gekühlten Außenfläche der Trommel abgekühlt und zum Erstarren gebracht bzw. verfestigt wird, gleichzeitig die Schmelzschlacke auf der Außenfläche der Trommel nach Bedarf durch Luft, die aus einer nahe der Trommel angeordneten Düse ausströmt, gekühlt und verfestigt wird und die erstarrte Schlacke mittels eines Kratzers oder Abstreifers von der Trommelaußenflache abgestreift wird.

030CU3/0841

Dieses Vorgehen, bei dem in vorteilhafter Weise nicht der große Raumbedarf wie beim vorher beschriebenen, bisherigen Verfahren zur Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke durch Kontaktierung der Schlacke mit Luft in einer Grube oder auf einer Schrägfläche gegeben ist, ist andererseits mit den folgenden Problemen behaftet:

1. Die Schmelzschlacke wird an der freien Luft auf die Außenfläche der umlaufenden Trommel aufgegeben, wobei unvermeidlich Lufteinschlüsse in der Schlacke entstehen. Außerdem steht die geschmolzene Schlacke auf der Trommel-Außenfläche über eine große Oberfläche mit der Luft in Berührung, so daß die Schlacke durch die Luft oxydiert wird und mithin in ihr die vorher genannten Gase (Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und -dioxid) entstehen. Da die entstehenden Gase keiner einschließenden (restricting) Kraft unterworfen sind, entsteht eine verfestigte Schlakke hoher Porosität, die ein- und zweiwertigen Schwefel enthält, die durch Reaktion mit Wasser gelbe bzw. Schwefellauge bilden. Bei Verwendung einer Blasdüse wird die Oxydation der geschmolzenen Schlacke auf der Trommel-Außenfläche durch die sie beaufschlagende Druckluft aus der Düse noch beschleunigt.

2. Da die auf die Außenfläche der rotierenden Trommel aufgegebene geschmolzene Schlacke auf der Trommel eine Schicht mit einer bestimmten Dicke bildet, setzt die Kühlung hauptsächlich von dem mit der Trommel-Außenflache in Berührung stehenden Teil her ein. Infolgedessen ist eine gleichmäßige Kühlung durch die gesamte Schmelzschlacke hindurch nicht möglich, so daß die Entstehung von Gasblasen schwierig zu verhindern ist.

030043/0841

3. Die geschmolzene Schlacke wird über die Rinne kontinuierlich auf die Außenfläche der Trommel aufgegeben, so daß die Bildung einer gleichmäßig dicken Schlackenschicht
auf der Trommeloberfläche schwierig ist. Infolgedessen
kann eine unter gleichmäßigen Kühlbedingungen erstarrte Schlacke nicht erhalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke, welche das Abkühlen und Verfestigen oder Erstarrenlassen der geschmolzenen Schlacke praktisch ohne jede Oxydation ermöglichen.

Die so hergestellte Hochofenschlacke soll dabei eine sehr niedrige Porosität besitzen und somit als grober Zuschlagstoff für Beton oder als Untergrund- bzw. Bettungsmaterial für den Straßenbau geeignet sein.

Die genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zahlreiche rechteckige Metall-Kühlkörper mit
jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum in vorbestimmten gegenseitigen Abständen endlos miteinander verbunden werden, um zwischen benachbarten Kühlkörpern eine Anzahl von Kühlnüten zu bilden, die jeweils am oberen Ende eine Breite von 40 - 80 mm, entsprechend den genannten Abständen, und eine Tiefe von 100 - 300 mm besitzen und die
sich jeweils in Richtung ihrer Tiefe verschmälern, daß die Kühlkörper kontinuierlich in Richtung ihrer Verbindung in
Umlaufbewegung versetzt werden, daß kontinuierlich geschmolzene Hochofenschlacke sequentiell in die einzelnen, sich quer zur Bewegungsrichtung der Kühlkörper erstreckenden Kühlnuten in einer Atmosphäre aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas eingefüllt wird, während die Kühlkörper weiter im Umlauf gehalten werde, und daß beim Einfüllen der geschmolzenen Hochofenschlacke in die Kühlnuten Kühl-

030043/0841

wasser durch die Kühlwasser-Hohlräume der Kühlkörper umgewälzt wird, um die Kühlkörper zu kühlen und dabei die in die einzelnen Kühlnuten eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke durch die Berührung mit den gegenüberstehenden Außenflächen zweier benachbarter, auf diese Weise gekühlter Kühlkörper abzukühlen und zu verfestigen bzw. erstarren zu lassen und dadurch eine kristalline Hochofenschlacke herzustellen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung zur Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines Abschnitts des Zylinders einer drehbaren Trommel bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Abschnitts des Trommelzylinders,

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Teil des Trommelzylinders,

Fig. 5 eine Fig. 3 ähnelnde Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Aufgabeposition der geschmolzenen Hochofenschlacke auf die drehbare Trommel mit dem Zylinder gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht der Metallkühlelemente bei der Vorrichtung nach Fig. 7 und

0300A3/0841

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Ergebnisse eines Gelbzunderversuchs (yellow scale test) mit der erfindungsgemäß hergestellten kristallinen Hochofenschlacke.

Mit dem Ziel der Lösung der verschiedenen, bei den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen auftretenden Probleme wurden ausgedehnte Untersuchungen angestellt, als deren Ergebnis sich folgendes herausstellte:

1. Durch Ausbildung einer Vielzahl von schmal en, tiefen Kühlnuten oder -rillen vorbestimmter Abmessungen mit einer Vielzahl von innenseitig gekühlten Kühlkörpern aus einem Metall mit hohem Wärmeleitvermögen, wie Kupfer, und durch Einschütten der geschmolzenen Hochofenschlacke in diese Kühlnuten lassen sich folgende Wirkungen erzielen: a) Da die pro Flächeneinheit der genannten Kühlnuten abzukühlende Menge der Schmelzschlacke stets unterhalb einer vorbestimmten Menge gehalten werden kann, wird die geschmolzene Schlacke jederzeit gleichmäßig abgekühlt, so daß eine kristalline Hochofenschlacke gleichmäßiger Güte erhalten werden kann, b) Da die zu kühlende Schmelzschlakkenmenge, wie erwähnt, stets unter einer vorbestimmten Menge gehalten werden kann und die geschmolzene Hochofenschlacke zudem unter Begrenzung ihrer Expansion durch die gegenüberstehenden Flächen der jeweiligen Kühlnut abgekühlt wird, können eine so große Kühlgeschwindigkeit und eine ausreichende Einschlußkraft gewährleistet werden, daß die Entstehung von Blasen in der abgekühlten und erstarrenden Schlacke verhindert wird, c) Da die geschmolzene Hochofenschlacke in die Kühlnuten eingeschüttet wird, wird die mit der Luft in Berührung stehende Oberfläche der Schlakke verkleinert, so daß auch die Bildung von Gasen, wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Schwefeldioxid, begrenzt wird.

030043/0841

2. Durch Einfüllen der geschmolzenen Hochofenschlacke in die Kühlnuten in einer Atmosphäre, die mindestens ein Inertgas und ein reduzierendes Gas enthält, kann der Einschluß von Luft, d.h. von gasförmigem Sauerstoff, in der in die Kühlnuten eingefüllten Schmelzschlacke verhindert werden.

3. Indem die verschiedenen Kühlnuten durch endlose Verbindung der genannten Kühlkörper gebildet und so angeordnet werden, daß sie sich praktisch quer zu ihrer Bewegungsrichtung erstrecken, die geschmolzene Hochofenschlacke, wie erwähnt, in einer Atmosphäre mit mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas in die sich bewegenden Kühlnuten vergossen wird und die abgekühlte und erstarrte, kristalline Hochofenschlacke aus den Kühlnuten ausgetragen wird, lassen sich die folgenden Wirkungen erreichen: a) Da die Schmelzschlacke in die Kühlnuten eingefüllt wird, ist ihre Menge immer konstant. Da sich die Kühlnuten andererseits quer zur Bewegungsrichtung erstrecken, kann die Schmelzschlacke in sehr kurzer Zeit in diese Nuten eingefüllt werden, b) Aufgrund dieser kurzen Einfüllzeit bleibt die geschmolzene Hochofenschlacke während einer sehr kurzen Zeitspanne im Schmelzzustand bei hoher Temperatur. Außerdem erfolgt das Einfüllen der schmelzflüssigen Schlacke in die Kühlnuten in einer Atmosphäre aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas, so daß die Bildung der genannten Gase ebenso verhindert werden kann wie die Entstehung von Blasen in der Schmelzschlacke in den Kühlnuten. Da die Schlacke darüber hinaus nur während einer sehr kurzen Zeit in dem Hochtemperatur-Schmelzzustand verbleibt, in welchem sich Gase und Blasen in größerem Ausmaß bilden können, kann die Bildung von Gasen und Blasen in der in die Kühlnuten eingefüllten Schmelzschlacke auch dann praktisch verhindert werden, wenn beim Einfüllen nur mindestens ein Inertgas und ein reduzierendes Gas benutzt wird.

030043/0841

Hierdurch wird die Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke mit niedriger Porosität praktisch ohne die Entstehung von gelber Lauge möglich.

Die Erfindung wurde nun auf der Grundlage der obigen Erkenntnisse entwickelt.

Im folgenden ist nun eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine drehbare Trommel 1, mehrere hohle, rechteckige Kühlkörper 2 mit scharfen Oberkanten, welche den Mantel bzw. Zylinder der Trommel 1 bilden, eine hohle Mittelachse 3, mehrere den Mantel bzw. Zylinder der Trommel 1 mit der Achse 3 verbindende Speichen 4, zwei Lager 5 zur Lagerung der beiden Enden der Achse 3 und ein Paar von Stützfüßen 6 zur Halterung der Trommel 1·

Gemäß Fig. 1 sind die verschiedenen Kühlkörper 2 endlos miteinander verbunden, so daß sie den praktisch kreisförmigen Mantel bzw. Zylinder der Trommel 1 bilden. Durch diese Verbindung der auf gegenseitige Abstände verteilten Kühlkörper 2 werden zahlreiche schmale, tiefe Kühlnuten bzw. -rillen 7 in der Außenfläche der Trommel 1 gebildet, wobei diese Kühlnuten praktisch quer zur Drehrichtung der Trommel 1 verlaufen. Die beiden Stützfüße 6 dienen zur Halterung der Lager 5, in denen die Enden der Achse 3 zur Ermöglichung einer Drehung der Trommel 1 gelagert sind. Die Achse 3 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb so angetrieben, daß sich die Trommel 1 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 1 dreht.

Die wesentlichsten Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfin-

0300A3/08A1

dung liegen in den zahlreichen Kühlkörpern 2 und in der Vielzahl von Kühlnuten 7 an der Außenfläche des Mantels oder Zylinders der drehbaren Trommel 1, wie sie in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht sind. Gemäß Fig. 2 weist jeder Kühlkörper 2 einen Hohlraum 2a für Kühlwasser auf, und er besitzt eine im wesentlichen rechteckige Form mit einer scharfen Oberkante. Der Kühlkörper 2 besteht vorzugsweise aus einem Metall mit hohem Wärmeleitvermögen, wie Kupfer, kann jedoch auch aus Eisen oder Stahl bestehen. Der Zylinder bzw. die Mantelfläche der Trommel 1 wird wie folgt gebildet: Gemäß den Fig. 1 und 2 sind zwei einander gegenüberstehende, ringförmige Rahmen 8 an den Enden der jeweiligen Speichen 4 befestigt, deren andere Enden wiederum jeweils an der einen Seite der Mittelachse 3 befestigt sind. Zwischen den beiden ringförmigen Rahmen 8 sind zahlreiche Profilglieder 9 mit vorbestimmten gegenseitigen Abständen befestigt und mit ihren Flanschen in Richtung auf das Zentrum der ringförmigen Rahmen 8 gerichtet. Die untersten Enden der Kühlkörper 2 sind mit Hilfe von Spannschrauben 10 in vorbestimmten, die Kühlnuten festlegenden Abständen abnehmbar an den Außenflächen dsr Stege der Profilglieder 9 befestigt. Die einzelnen Kühlnuten 7 an der Außenseite der Trommel 1 werden somit durch die gegenüberstehenden Außenflächen von je zwei Kühlkörpern 2 festgelegt. Gemäß Fig. 2 ist an den beiden Enden der einzelnen Kühlkörper 2 je eine ringförmige Schließplatte 11 angebracht, von denen in Fig. 2 nur eine sichtbar ist. Die beiden Längsenden der einzelnen Kühlnuten 7 sowie der Kühlwasser-Hohlräume 2a der Kühlkörper 2 sind somit durch die beiden Schließplatten 11 verschlossen. Weiterhin sind die Kühlnuten 7 durch Trennplatten 12 in Querrichtung in mehrere Kammern unterteilt.

Gemäß Fig. 3 weist jede Kühlnut 7 einen sich nach außen erweiternden Einlaufteil· aus zwei einander gegenüberstehenden Öffnungsflächen 7a und 7b mit vergleichsweise großem Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten für die Einführung der ge-

030043/0841

schmolzenen Hochofenschlacke sowie einen Kühlteil auf, der sich unmittelbar an den Einlaufteil anschließt und sich in Richtung seiner Tiefe verschmälert und aus zwei einander gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und 7d besteht, die einen kleineren Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten besitzen.

Gemäß Fig. 3 ist im Boden jeder Kühlnut 7 eine Druckplatte bzw. -leiste 13 mit umgekehrt T-förmigem Querschnitt angeordnet, die aus einer rechteckigen Platte 13a mit einer Länge praktisch entsprechend derjenigen der betreffenden Kühlnut und einem am einen Ende dieser Platte 13a befestigten, auch als Zusatzgewicht dienenden Anschlag 13b besteht, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der eine Endabschnitt der Platte 13a in die Kühlnut 7 eingesetzt ist und das mit dem Anschlag 13b versehene Ende an der Innenfläche des Zylinders der Trommel 1 vorsteht. Die einzelnen Anschläge 13b besitzen jeweils eine größere Länge als die betreffende Platte 13a, so daß sie zur Betätigung von noch näher zu beschreibenden Abstreif- und Rückstelleinrichtungen dienen. Der in die Kühlnut 7 eingesetzte obere Endabschnitt jeder Platte 13a ist etwas verbreitert und mit einem eingelassenen Stück 13c eines feuerfesten Materials versehen. Dieser obere Abschnitt jeder Platte 13a bildet somit den Boden der zugeordneten Kühlnut 7. Gemäß Fig. 3 ist die Druckplatte bzw. -leiste 13 in der zugeordneten Kühlnut 7 über deren Tiefe hinweg aus einer Stellung, wo der erweiterte obere Abschnitt zwischen den beiden gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und 7d der Kühlnut 7 verklemmt ist, bis zu einer Position verschiebbar, in welcher der Anschlag 13b am Flansch des Profilglieds 9 anstößt. In jeder Platte 13a ist eine nicht dargestellte, der Trennplatte 12 entsprechende Nut oder Ausnehmung vorgesehen, so daß die Druckplatte 13 in der Kühlnut 7 ungehindert lotrecht verschiebbar ist.

030043/0841

Fig. 3 veranschaulicht den Zustand der Druckplatte 13 in nahezu der höchsten Stellung des zugeordneten Kühlkörpers 2 an der drehbaren Trommel 1 , d.h. den Zustand, in welchem die Kühlnut 7 die Stellung für die Aufnahme der geschmolzenen Hochofenschlacke erreicht (Einfüllstellung). In dieser Trommelposition befindet sich die Druckplatte 13 in ihrer tiefsten Stellung. Insbesondere verschiebt sich die Druckplatte 13 im Bereich dieser Einfüllstellung unter dem Gewicht des Anschlags 13b und/oder unter der Wirkung einer noch zu beschreibenden Rückstelleinrichtung über die Tiefe der Kühlnut 7 nach unten, um stehen zu bleiben, wenn sich der erweiterte obere Endabschnitt ihrer Platte 13a zwischen den beiden gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und 7b verklemmt. In diesem Zustand besitzt die Kühlnut 7 die größte Tiefe. Wenn der Kühlkörper 2 andererseits bei der Drehung der Trommel 1 in die Nähe von deren tiefstem Punkt gelangt, d.h. wenn die Kühlnut 7 die Stellung zum Austragen der in ihr erstarrten Hochofenschlacke erreicht (Austragstellung) wird die Druckplatte 1 3 durch einen noch näher zu beschreibenden Abstreifer in die Kühlnut 7 hineingedrückt, bis der Anschlag 13b am Flansch des Profilglieds 9 anstößt. In diesem Zustand besitzt die Kühlnut 7 die geringste Tiefe.

Die Breite des oberen Endabschnitts des Kühlteils der Kühlnut 7 aus den beiden gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und 7d sollte vorzugsweise im Bereich von 40 - 80 mm liegen, während die Tiefe des Kühlteils in der Einfüllstellung vorzugsweise 100 - 300 mm betragen sollte. Bei einer Breite des oberen Endes des Kühlabschnitts von weniger als 40 mm ist die Abkühlgeschwindigkeit der geschmolzenen Hochofenschlacke zu hoch, so daß nach der Erstarrung eine kristalline Hochofenschlacke erhalten wird, die große Mengen an glasartigen bzw. verglasten Anteilen enthält. Ein solches Produkt ist deshalb unvorteilhaft, weil es nach dem Mahlen einen beträchtlichen Anteil an feinen Schlacketeilchen enthält, die für die vorge-

030043/0841

sehenen Verwendungszwecke ungeeignet sind. Bei einer Breite von mehr als 80 mm am oberen Ende ist andererseits der Abstand zwischen den Kühlflächen 7c und 7d zu groß, so daß die Kühlgeschwindigkeit für die Schmelzschlacke zu niedrig wird und außerdem die Einschlußkraft zur Verhinderung einer Expansion der Schlacke bei der Erstarrung zu klein ist. Bei einer derart erstarrten Hochofenschlacke entsteht möglicherweise gelbe Lauge. Wenn der Kühlteil der Kühlnut 7 eine Tiefe von weniger als 100 mm besitzt, ergibt sich aufgrund der geringen Verarbeitungsmenge an geschmolzener Hochofenschlacke eine ungenügende Betriebsleistung. Andererseits ist eine Tiefe von über 300 mm nicht zweckmäßig, weil sie eine sehr große drehbare Trommel 1 erfordert.

Gemäß Fig. 1 ist über der Trommel 1 ein Schmelzschlackebehälter 14 angeordnet, welcher mit der von einem nicht dargestellten Hochofen stammenden geschmolzenen Hochofenschlacke 15 über eine Speiserinne 16 beschickt wird. Aus dem Behälter 14 wird die Schlacke 15 im Bereich der höchsten Stellung des Mantels bzw. Zylinders der Trommel 1, d.h. in der Einfüllstellung, über eine am Boden des Behälters 14 vorgesehene Schuttschnauze 14a in die Kühlnuten 7 eingefüllt. An der Oberkante des Schmelzschlackebehälters 14 ist eine überlaufrinne 17 für die Abfuhr der den Behälter 14 überströmenden überschüssigen Schmelzschlacke zu einer nicht dargestellten Trockengrube vorgesehen. Im Behälter 14 ist außerdem ein-Durchsatzmengen- bzw. Strömungsregler 18 zur Regelung der Durchsatzmenge der geschmolzenen Hochofenschlacke 15 aus dem Behälter 14 in die Kühlnuten 7 angeordnet. Dieser Strömungsregler 18 kann beispielsweise aus einer festen, praktisch waagerecht im Behälter 14 befestigten Platte mit einer der Querschnittsfläche des Behälters 14 entsprechenden Oberfläche und mit einer Vielzahl von Schlitzen sowie einer Abschirmplatte bestehen, die etwas kleiner ist als die feste Platte und welche auf letzterer verschiebbar und mit einer Vielzahl von

030043/0841

Schlitzen in einer der Zahl der Schlitze der festen Platte entsprechenden Zahl versehen ist. Die Gesamtöffnungsfläche der Schlitze der festen Platte wird durch Verschiebung der Abschirmplatte auf ihr vergrößert oder verkleinert, wodurch die Durchsatzmenge der geschmolzenen Hochofenschlacke aus dem Schmelzschlackenbehälter 14 in die Kühlnuten 7 geregelt werden kann.

Gemäß Fig. 1 ist am unteren Teil des Behälters 14 über der Trommel 1 eine Gaszufuhreinrichtung 37 mit einer Haube 19 angebracht, wobei die Haube 19 so am unteren Teil des Behälters 14 befestigt ist, daß sie den Raum über der Außenfläche des Trommelzylinders in dessen höchster Stellung und unter dem Behälter 14 nach außen hin abschließt. Im Inneren der Haube 19 ist eine Gaszufuhrdüse 20 vorgesehen, über welche die Haube 19 mit einem Schutzgas, beispielsweise einem Inertgas und einem reduzierenden Gas, gefüllt werden kann. Da das Innere der Haube 19 mit einem solchen Schutzgas gefüllt ist, ist die über die Schüttschnauze 14a aus dem Behälter 14 austretende Schlacke 15 beim Einfüllen in die Kühlnuten 7 durch eine Schutzgasatmosphäre"aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas geschützt.

Gemäß Fig. 1 sind zwei Abstreifer mit jeweils einer nicht dargestellten Rolle oder Walze vorgesehen. Die beiden Abstreifer 21 sind jeweils ortsfest unter der Außenseite an beiden Seiten der Trommel 1 jeweils in einer Stellung angeordnet, in welcher sie mit den Unterseiten der beiden Enden jedes Anschlags 13b der Druckplatte 13, die über die beiden Seiten der Trommel 1 hinausragen, in Berührung bringbar sind. Die Rollen der beiden Abstreifer 21 drücken die Druckplatten 13, durch Andruck an deren Anschläge 13b im Bereich der Austragsstellung der Trommel 1, in die Kühlnuten 7 hinein, bis die Anschläge 13b an den Flanschen des Profilglieds 9 anstoßen. Auf diese Weise wird die in den Kühlnuten 7 abgekühlte und erstarrte kristalline Hochofenschlacke 23 aus den Kühl-

030043/0 841

nuten 7 ausgetragen.

Gemäß Fig. 1 ist ein Förderband 22 mit seinem oberen Trum unterhalb der Trommel 1 angeordnet, um die aus den Kühlnuten 7 ausgetragene kristalline Hochofenschlacke 23 zu einer vorbestimmten Stelle zu überführen. Die kristalline Hochofenschlacke wird durch die beiden Abstreifer 21 aus den Kühlnuten 7 auf das obere Trum des Förderbands 22 ausgeworfen. Gemäß Fig. 1 sind weiterhin Sandzufuhrrutschen bzw. -rinnen 24a und 24b mit einer zumindest der Länge der Kühlnuten 7 entsprechenden Breite vorgesehen, um nach Bedarf feuchten Sand 30 von einem entsprechenden, nicht dargestellten Vorrat her auf das Förderband 22 aufzugeben. Die Rutsche oder Rinne 24a liegt dabei mit ihrem Austragende zwischen dem unteren Teil des Zylinders der Trommel 1 und dem Anfangsteil des Förderbands 22. Die aus den Kühlnuten 7 ausgeworfene kristalline Hochofenschlacke 23 fällt somit auf den feuchten Sand herab, der über die Rutsche bzw. Rinne 24a auf den Anfangsteil des Förderbands 22 aufgegeben wurde. Die Sandzufuhrrutsche 24b liegt andererseits mit ihrem Austragende oberhalb des Förderbands 22 in einer vorbestimmten Position in Bewegungsrichtung des Förderbands 22. Die auf das Förderband 22 abgeworfene kristalline Hochofenschlacke 23 wird somit im Laufe ihrer Beförderung vollständig durch den über die Rutsche 24b zugeführten feuchten Sand 30 bedeckt. Da die auf das Förderband 22 abgeworfene Schlacke 23 immer noch eine ziemlich hohe Temperatur besitzt, werden durch die Bedeckung mit dem feuchten Sand 30 in den an ihrer Oberfläche befindlichen verglasten Bereichen Risse hervorgerufen. Auf diese Weise können die glasartigen bzw. verglasten Teile auf der Oberfläche der Schlacke 23 durch Mahlen leicht beseitigt werden, wenn die Schlacke als grober Zuschlagstoff für Beton verwendet werden soll. Durch Verwendung der Sandzufuhrrutschen 24a und 24b kann die behandelte Menge an geschmolzener Hochofenschlacke 15 vergrößert werden. Wenn somit die Durchsatzmenge pro Zeiteinheit

0300A3/0841

an der Schüttschnauze 14a des Behälters 14 mittels des Strömungsreglers 18 vergrößert und das Verfahren unter denselben Betriebsbedingungen, jedoch mit erhöhter Drehzahl der Trommel 1 durchgeführt wird, fällt die Hochofenschlacke auf das Förderband 22 in einem Zustand herab, in welchem die Erstarrung noch nicht bis zu ihren Innenbereichen fortgeschritten ist. Da die Hochofenschlacke jedoch durch den feuchten Sand auf dem Förderband 22 gekühlt wird, wird schließlich eine kristalline Hochofenschlacke in einem Zustand ausgetragen, in welchem die Erstarrung praktisch bis zu ihren Innenbereichen fortgeschritten ist.

Gemäß den Fig. 1 und 4 ist ein ringförmiges Kühlwasserrohr 25 an der Außenfläche der einen Seite der Trommel 1, um deren Umfang umlaufend, angebracht. Dieses ringförmige Kühlwasserrohr 25 kommuniziert über jeweils einen kurzen Rohrstutzen 26 mit jedem Kühlwasser-Hohlraum 2a der einzelnen Kühlkörper 2 an der einen Seite derselben. Das Innere der hohlen zentralen Achse 3 der Trommel 1 ist etwa in der Mitte in zwei Abschnitte unterteilt, wobei das Kühlwasserrohr 25 unter wasserdichter Abdichtung über ein Verbindungsrohr 27 an der einen Seite der Achse 3 mit deren Innenraum in Verbindung steht. Das Innere der Achse 3 steht seinerseits an der einen Seite unter Herstellung einer wasserdichten Abdichtung über ein nicht dargestelltes äußeres Kühlwasserspeiserohr mit einem nicht dargestellten Kühlwasservorrat in Verbindung. Das Kühlwasser vom Kühlwasservorrat (nicht dargestellt) kann somit in die Kühlwasser-Hohlräume 2a über das nicht dargestellte äußere Kühlwasserzufuhrrohr, den Innenraum der zentralen Achse 3 an deren einer Seite, das Verbindungsrohr 27, das Kühlwasser-Ringrohr 25 und die kurzen Rohrstutzen 26 eingeführt werden. Gemäß Fig. 4 ist andererseits an der Außenfläche der anderen Seite der Trommel 1 um deren Umfang herum ein Kühlwasserabfuhr-Ringrohr 28 befestigt, das über kurze Rohrstutzen 29 mit den einzelnen Kühlwasserhohlräumen 2a der verschiedenen Kühlkörper 2 an deren anderer Seite kommuniziert.

030043/0841

über ein weiteres, nicht dargestelltes Verbindungsrohr steht das Ringrohr 28 außerdem an der anderen Seite der Achse 3 mit deren Innenraum in Verbindung. Der Innenraum der Achse 3 ist somit an der anderen Seite über ein nicht dargestelltes, äußeres Kühlwasserabfuhrrohr mit dem nicht dargestellten Kühlwasservorrat verbunden. Das in die Hohlräume 2a eingeführte Kühlwasser wird somit über die Rohrstutzen 29, das Ringrohr 28, das andere, nicht dargestellte Verbindungsrohr, das Innere der zentralen Achse 3 an deren anderer Seite und das nicht dargestellte äußere Kühlwasserabfuhrrohr zum Kühlwasservorrat zurückgeführt. Auf diese Weise werden die einzelnen Kühlkörper 2 durch Kühlwasser gekühlt.

Gemäß Fig. 1 sind zweiRücksteller 31 für die Druckplatten 13 ortsfest auf beiden Seiten außerhalb der drehbaren Trommel 1 an einer den beiden Abstreifern 21 in Drehrichtung der Trommel 1 nachgeschalteten Stelle jeweils in einer Position angeordnet, in welcher sich die beiden Rücksteller 31 in der Nähe der Unterseiten der beiden Enden der über die beiden Seiten der Trommel 1 hinausstehenden Anschläge 13b der betreffenden Druckplatten 13 befinden. Die beiden Rücksteller 31 dienen dazu, jede Druckplatte 13, die durch die Abstreifer 21 in die Kühlnut 7 hineingedrückt worden ist, in die unterste Stellung,d.h. die Aufnahmestellung für die geschmolzene Hochofenschlacke herauszuziehen. Jeder Rücksteller 31 besteht beispielsweise aus einem Magneten, welcher die einzelnen Druckplatten 13 magnetisch in die tiefste Stellung herauszieht. In diesem Fall sollte zumindest ein Teil des Anschlags 13b jeder Druckplatte 1 3 aus einem magnetisierbaren Material, wie Stahl, bestehen. Wenn der Anschlag 13b aus einem nicht-magnetisierbaren Material, wie Siliziumcarbid, besteht, kann der Rücksteller 31 so ausgelegt sein, daß er die einzelnen Druckplatten 13 mechanisch herauszieht.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung wird kristalline Hochofenschlacke wie folgt hergestellt:

030043/0841

Gemäß Fig. 1 wird die im Schmelzschlackebehälter 14 befindliche geschmolzene Hochofenschlacke 15 über die Schüttschnauze 14a in die Kühlnut 7, welche bei der Drehung der Trommel 1 in Richtung des Pfeils die höchste Stellung erreicht, in einarSchutzgasatmosphäre aus einem Inertgas und einem reduzierenden Gas eingefüllt und unter Verhinderung einer Expansion bzw. Ausdehnung durch die gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und 7d der Kühlnut 7 abgekühlt und verfestigt bzw. zum Erstarren gebracht, um vollständig zu einer kristallinen Hochofenschlacke 23 umgewandelt zu werden, bevor sie durch die beiden Abstreifer 21 aus der Kühlnut 7 ausgeworfen wird. Wenn die mit der kristallinen Hochofenschlacke gefüllte Kühlnut 7 bei der Drehung der Trommel 1 die tiefste Stellung erreicht, wird die betreffende Druckplatte 13 durch die beiden Abstreifer 21 in die betreffende Kühlnut 7 hineingedrückt, so daß die Hochofenschlacke 23 aus der Kühlnut 7 auf das Förderband 22 abgeworfen wird. Da die Kühlkörper 2 ständig durch Kühlwasser gekühlt werden, ist ihre Temperatur so niedrig, daß die geschmolzene Hochofenschlacke abkühlen und erstarren kann, bevor die Kühlkörper 2 nach dem Auswerfen der kristallinen Hochofenschlacke 23 wieder die obere Position auf der Trommel 1 erreichen.

Wenn die entleerte Kühlnut 7 nach dem Austrag der kristallinen Hochofenschlacke 23 die Position der Rücksteller 31 erreicht, wird die Druckplatte 13 durch die beiden Rücksteller 31 in die tiefste Stellung für die Aufnahme der geschmolzenen Hochofenschlacke herausgezogen. Wenn die Kühlnut 7 sodann bei der Drehung der Trommel wiederum den höchsten Punkt auf dieser erreicht, wird auf vorher beschriebene Weise geschmolzene Hochofenschlacke in die Kühlnut 7 eingefüllt, so daß die Herstellung der kristallinen Hochofenschlacke kontinuierlich durchgeführt wird.

Die Kühlkörper 2 gemäß den Fig. 2 und 3 können durch die aus

030043/0841

demselben Werkstoff bestehenden, in Fig. 5 schematisch dargestellten Kühlkörper 2' ersetzt werden, die sich von denjenigen nach den Fig. 1 bis 4 nur durch die Form ihrer Oberseite unterscheiden. Während nämlich beim Kühlkörper 2 gemäß Fig. 1 bis 4 die Oberseite durch die beiden Öffnungsflächen 7a und 7b mit jeweils gleicher Seitenlänge und gleichem Neigungswinkel gebildet wird, wird beim Kühlkörper 2' gemäß Fig. 5 die Oberseite durch eine rechte Flachseite 7'a und eine Öffnungsfläche 7'b gebildet, die mit vergleichsweise großem Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten nach links abfällt.

Wie im Fall des Kühlkörpers 2 erwähnt, werden die einzelnen Ktihlnuten 7' an der Außenseite der drehbaren Trommel 1 dadurch gebildet, daß mehrere Kühlkörper 2' in vorgegebenen Abständen endlos miteinander verbunden werden. Jede Kühlnut weist dabei einen sich erweiternden Einlaßteil und einen sich unmittelbar daran anschließenden, sich in Richtung seiner Tiefe verengenden Kühlteil auf. Der Einlaßteil wird durch den oberen Abschnitt der Flachseite 7'a und die gegenüberstehende öffnungsfläche 7'b gebildet. Der Kühlteil besteht aus dem unteren Abschnitt der Flachseite 7'a und einer gegenüberstehenden Kühlfläche 7¹C, die sich mit vergleichsweise kleinem Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten an die öffnungsfläche 7'b anschließt.

Bei Verwendung der Kühlkörper 2' gemäß Fig. 5 kann die Einfüllposition für die geschmolzene Hochofenschlacke in Bewegungsrichtung der Trommel 1 gegenüber der Einfüllpbsition gemäß Fig. 1 in Stromauf- bzw. Aufwärtsrichtung verlegt werden. Wie insbesondere aus der schematischen Darstellung von Fig. 6 hervorgeht, kann die Schlacke 15 in die Kühlnut 7¹ in eine Position angefüllt werden, die gegenüber dem höchsten Punkt auf dem Zylinder der Trommel 1 um etwa 45°, vom Zentrum a aus gesehen, in Drehrichtung der Trommel 1 stromauf bzw.

030043/0841

vorverlegt ist. In diesem Fall wird die geschmolzene Hochofenschlacke 15 längs der Flachseite 7'a, die um etwa 45° gegenüber der Lotrechten geneigt ist, in die Kühlnut 7' eingefüllt, wodurch ein Einschluß der genannten Schutzgase in der Schlacke 15 weitgehend vermieden wird. Gemäß Fig. 6 können die beiden Abstreifer 21 dem tiefsten Punkt auf dem Zylinder der Trommel 1 in deren Drehrichtung um etwa 45° nachgeschaltet sein. Bei gleicher Drehzahl der Trommel 1 bleibt daher die geschmolzene Hochofenschlacke 15 länger in der betreffenden Kühlnut als im Fall der Vorrichtung nach Fig. 1. Da die Zeitspanne vom Einfüllen der Schlacke in die Kühlnut bis zum Erreichen eines vorbestimmten Verfestigungszustands der Schlacke in der Kühlnut von der Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 1 unabhängig ist, läßt sich mit der Vorrichtung gemäß Fig. 6 auch bei höherer Drehzahl der Trommel 1 im Vergleich zur Vorrichtung gemäß Fig. 1 eine kristalline Hochofenschlacke erzielen, die praktisch durchgehend erstarrt bzw. verfestigt ist, so daß eine höhere Herstellungsleistung erreicht wird.

Die in Fig. 7 schematisch dargestellte, weitere Abwandlung der Erfindung umfaßt ein endloses Förderband 32, mehrere rechteckige Metall-Kühlelemente 33, die das Förderband 32 bilden, sowie zwei Rollen 34 für den Antrieb des Förderbands 32.

Gemäß Fig. 7 besteht das Förderband 32 aus endlos miteinander verbundenen Metall-Kühlelementen 33, die beidseitig durch Tragplatten 32a gehaltert sind, und einem über die beiden Rollen 34 laufenden Band 32b, an welchem die Tragplatten 32a befestigt sind. Obgleich in Fig. 7 zur Vereinfachung der Darstellung nicht veranschaulicht, wird das Förderband 32 von mehreren Stützrollen getragen. Mindestens eine Rolle 34 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb mit vorbestimmter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 7 angetrieben. Die einzelnen

Ö30043/08A1

Kühlelemente 33 weisen an ihrer Außenfläche jeweils mehrere noch zu beschreibende, schmale' und tiefe Kühlnuten auf, die sich praktisch quer zur Laufrichtung des Förderbands 32 erstrecken.

Gemäß Fig. 8 weist jedes Metall-Kühlelement 33 mehrere Kühlkörper 2" mit jeweils einem Kühlwasser-Hohlraum 2"a auf, welche im wesentlichen den Kühlkörpern 2 gemäß Fig. 1 bis 4 entsprechen. Die einzelnen Kühlkörper 2" sind in vorbestimmten, die jeweiligen Kühlnuten 7" bildenden Abständen an zwei Schließplatten 35 mit einer solchen Höhe befestigt, daß sie die Kühlwasser-Hohlräume 2"a an beiden Längsenden der Kühlkörper 2" verschließen, wodurch ein rechteckiges Metall-Kühlelement 33 gebildet wird, das an seiner Außenfläche eine Anzahl von Kühlnuten 7" aufweist.

Gemäß Fig. 8 weist jede Kühlnut 7" im wesentlichen denselben Aufbau auf wie die vorher beschriebene Kühlnut 7. Sie umfaßt einen Einlaßteil aus öffnungsflächen' 7"a und 7"b sowie einen Kühlteil aus Kühlflächen 7."c und 7"d.

Der in Bewegungsrichtung des Förderbands 33 hinterste Kühlkörper 2" des Kühlelements 33 ist mit einer Schlacke-Abschlußplatte 36 versehen, durch welche das Hineinfallen von geschmolzener Schlacke zwischen zwei benachbarte Kühlelemente 33 verhindert wird.

Im Boden jeder Kühlnut 7" befindet sich eine Druckplatte bzw. -leiste 13' mit praktisch demselben Aufbau wie die Druckplatte 13 gemäß Fig. 2 und 3 und in praktisch derselben Anordnung wie letztere. Gemäß Fig. 8 umfaßt die Druckplatte 13' eine rechteckige Platte 13'a, einen Anschlag 13'b, einen Einsatz 13'c aus feuerfestem Material und ein mit Hilfe von nicht dargestellten Spannschrauben an der Unterseite des Kühlkörpers 2" befestigtes Profilglied 9'. Die Länge des Anschlags 13'b ent-

030043/0841

spricht im wesentlichen derjenigen der Platte 13'a. Gemäß Fig. 8 ist die Druckplatte 13' in der Kühlnut 7" lotrecht aufwärts und abwärts verschiebbar, und zwar aus einer Stellung, in welcher der erweiterte Oberteil der Druckplatte 13'a im unteren Abschnitt der Kühlnut 7" zwischen den beiden gegenüberstehenden Kühlflächen 7"c und 7"d verklemmt ist, in eine Stellung, in welcher der Anschlag 13'b mit dem Flansch des Profilglieds 9¹ in Berührung gelangt.

Fig. 8 veranschaulicht den Zustand der einzelnen Druckplatten 13' in der Stellung des Kühlelements 33, welche dieses bei der Bewegung des Förderbands 32 an dessen oberem Trum einnimmt, d.h. im Einfüllzustand der Kühlnuten 7". Dabei befinden sich die Druckplatten 13' in ihrer tiefsten Stellung. Die Kühlnuten 7" besitzen dabei die größte Tiefe für die Aufnahme von geschmolzener Hochofenschlacke. Wenn andererseits die Metall-Kühlelemente 33 die untere Umkehrstellung bzw. das untere Trum des Förderbands 32 erreichen, so daß die Kühlnuten 7" nach unten weisen (AustragstellungWerden die einzelnen Druckplatten 13·¹ durch einen noch näher zu beschreibenden Abstreifer in die jeweiligen Kühlnuten 7" hineingedrückt, bis der betreffende Anschlag 13'b am Flansch des Profilglieds 9¹ anstößt. In diesem Zustand ist die Tiefe der betreffenden Kühlnut 7" am kleinsten.

Die Breite des durch die gegenüberstehenden Kühlflächen 7"c und 7"d gebildeten Kühlabschnitts der Kühlnut 7" sollte am oberen Ende vorzugsweise 40 - 80 mm betragen, während die Tiefe des Kühlteils oder -abschnitts der Kühlnut 7" in der Einfüllposition, d.h. wenn sich die Druckplatte 13' in der tiefsten Stellung befindet, vorzugsweise bei 100 - 300 mm liegen sollte. Die Gründe hierfür sind dieselben, wie sie vorher für die Kühlnut 7 angegeben worden sind.

030043/0841

Gemäß Fig. 7 ist der vorher in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Schmelzschlacke-Behälter 14 über dem stromaufseitigen Ende des oberen Trums des endlosen Förderbands 32 angeordnet. Gemäß Fig. 7 ist eine Gaszufuhreinrichtung 37 mit einer Haube 19 vorgesehen, die über dem Förderband 32 am unteren Teil des Behälters 14 befestigt ist. Die Haube isoliert den Raum über dem stromaufseitigen Ende bzw. Anfangsteil des Förderbands 32 gegenüber den anderen Bereichen. Im Inneren der Haube 19 befindet sich ein Gaszufuhrrohr 37a für die Zufuhr eines Schutzgases, beispielsweise eines Inertgases und eines reduzierenden Gases, in die Haube 19. Das Innere der Haube 19 ist somit mit diesem Schutzgas gefüllt, so daß die geschmolzene Hochofenschlacke 15 aus dem Behälter 14 in einer Schutzgasatmosphäre in die Kühlnuten 7" des betreffenden Kühlelements 33 in dessen Einfüllposition geschüttet wird, wobei das Einfüllen der Schlacke über eine Schüttschnauze 14a im Boden des Behälters 14 erfolgt.

Gemäß Fig. 7 ist der mit den Rollen 21a gemäß Fig. 1 versehene Abstreifer 21 im Anfangsteil des unteren Trums des Förderbands 32 an der Rückseite des betreffenden Metall-Kühlelements 33 in dessen Austragsstellung angeordnet. Der Abstreifer 21 wird durch einen nicht dargestellten Träger, beispielsweise einen Ausleger, in der vorgesehenen Position gehalten. Die Rollen 21a des Abstreifers 21 greifen an den Anschlägen 13'b der Druckplatten 13' an und drücken deren Platten 13'a in die Kühlnuten 7" hinein, bis die Anschläge 13^fb an den betreffenden Flanschen der an den Unterseiten der Kühlelemente 2" befestigten Profilglieder 9' anstoßen. Infolgedessen wird die gekühlte und erstarrte kristalline Hochofenschlacke 23 aus den Kühlnuten 7" auf das in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Förderband 22 ausgeworfen, das mit seinem Anfangsteil unter dem Anfangsteil des unteren Trums des Förderbands 32 angeordnet ist. Wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben,

030043/0841

sind in zweckmäßigen Positionen Sandzufuhrrinnen 24a und 24b vorgesehen, deren Breite zumindest im wesentlichen der Länge der einzelnen Kühlnuten 7" entspricht und die so angeordnet sind, daß sich ihre Austragenden unter dem Förderband

32 und über dem Anfangsteil des Förderbands 22 befinden. Die aus den Kühlnuten 7" auf das Förderband 22 ausgeworfene kristalline Hochofenschlacke 23 wird somit vollständig mit feuchtem Sand 30 bedeckt und durch das Förderband 22 zu einer vorgesehenen Stelle transportiert.

Gemäß Fig. 7 ist ein koaxialer Rohrhalter 38 mit Doppelrohraufbau drehbar an der Schließplatte 35 eines der Kühlelemente 33 befestigt. An den Rohrhalter 38 sind ein biegsames, äußeres, mit einem nicht dargestellten Kühlwasservorrat verbundenes Kühlwasserzufuhrrohr 39 für die Förderung von Kühlwasser in die Kühlwasser-Hohlräume 2"a der einzelnen Kühlkörper 2" der verschiedenen Metal1-Kühlelemente 33 und ein flexibles, äußeres Kühlwasserauslaßrohr 40 zum Abführen des Kühlwassers nach der Kühlung der einzelnen Kühlkörper 2" angeschlossen. Da die beiden Kühlwasserrohre 39 und 40 biegsam sind, ist eine ungehinderte Bewegung des Förderbands 32 mit den Kühlelementen 33 möglich. Der Rohrhalter 38 umfaßt einen an der Schließplatte 35 befestigten feststehenden Teil mit Doppelrohraufbau und einen an diesem feststehenden Teil angebrachten drehbaren Teil. Die beiden Rohre 39 und 40 sind mit dem drehbaren Teil verbunden. Gemäß Fig. 8 sind mehrere Verbindungsrohre 41 zur Herstellung einer Verbindung zwischen je zwei benachbarten Kühlwasser-Hohlräumen 2"a der Kühlkörper 2" jedes Kühlelements 33 an der Außenseite jedes Paars von Schließplatten 35 zu beiden Seiten des Metall-Kühlelements

33 angeordnet, wobei in Fig. 8 nur die Schließplatte 35 an der einen Seite veranschaulicht ist. Gemäß Fig. 7 ist weiterhin ein flexibles Verbindungsrohr 32 zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Kühlwasser-Hohlräumen 2"a der benachbarten Kühlkörper 2" zweier benachbarter Kühlelemente 33 zwischen deren Schließplatten 35 angeordnet. Das Kühlwasser wird

030043/0841

somit über das äußere Kühlwasserzufuhrrohr 39 und den Rohrhalter 38 in den Hohlraum 2"a eines Kühlkörpers 2" des einen Metall-Kühlelements 33 eingeführt, um dann nacheinander die Hohlräume 2"a der Kühlkörper 2" dieses Kühlelements 33 über die Verbindungsrohre 41 zu durchströmen und dann über das Verbindungsrohr 42 in den Hohlraum 2"a des ersten Kühlkörpers 2" des nachfolgenden Kühlelements 33 einzutreten und hierauf auf ähnliche Weise alle Kühlkörper 2" aller Kühlelemente 33 zu durchströmen und über den Rohrhalter 38 und das Kühlwasserauslaßrohr 40 abgeführt zu werden.

Der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Rücksteller 31 ist gemäß Fig. 7 an der Rückseite der Metall-Kühlelemente 33 in deren Einfüllstellung am oberen Trum an einer der Schüttschnauze 14a des Behälters 14 vorgeschalteten Stelle angeordnet. Der Rücksteller 31 ist dabei durch einen nicht darstellten Träger, etwa einen Ausleger, in seiner vorgesehenen Position ortsfest gehaltert. Der Rücksteller 31 zieht die durch den Abstreifer 21 in die Kühlnuten 7" hineingedrückten Druckplatten 13" in deren unterste Stellung, d.h. in die Einfüllstellung für die geschmolzene Hochofenschlacke 15 heraus. Obgleich nur ein Rücksteller 31 dargestellt ist, werden aus Sicherheitsgründen vorzugsweise mindestens zwei Rücksteller 31 vorgesehen, weil ein ungenügendes Herausziehen der Druckplatten 13" gefährlich sein kann.

Die Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke geschieht wie folgt: Gemäß Fig. 7 wird geschmolzene Hochofenschlacke 15, die über eine Zufuhrrinne 16 von einem nicht dargestellten Hochofen aus in den Schmelzschlacke-Behälter 14 eingeführt wird, über die Schüttschnauze 14a in einer Schutzgasatmosphäre aus z.B. Inertgas und reduzierendem Gas nacheinander in die in der Einfüllstellung befindlichen Kühlnuten 7" der Meta11-Kühlelemente 33 am Anfangsteil des oberen Trums des endlosen Förderbands 32 während dessen Bewegung in Rich-

030043/0841

tung des Pfeils gemäß Fig. 7 eingefüllt, um dann durch die gegenüberstehenden Kühlflächen 7"c und 7"d, die den Kühlteil der betreffenden Kühlnut 7" bilden, vor dem Austrag auf das Abfuhr-Förderband 22 zu einer praktisch vollständig kristallisierten Hochofenschlacke abgekühlt und verfestigt zu werden.

Wenn dann das mit der erstarrten kristallinen Hochofenschlacke gefüllte Kühlelement 33 bei der Bewegung des Förderbands 32 am Anfangsteil von dessen unterem Trum und in der Austragsstellung ankommt, wird die Platte 13'a der Druckplatte 13' des Metall-Kühlelements 33 durch den Abstreifer 21 in die Kühlnut 7" hineingedrückt, so daß die erstarrte, abgekühlte kristalline Hochofenschlacke 23 auf das Förderband 22 abgeworfen wird. Da die Kühlkörper 2" stets durch Kühlwasser gekühlt sind, besitzen sie nach dem Austrag der kristallinen Hochofenschlacke 23 eine für die Abkühlung und Verfestigung der geschmolzenen Hochofenschlacke geeignete Temperatur, bevor sie wieder am Anfangsteil des oberen Trums des Förderbands 3 2 ankommen.

Wenn dann das entleerte Kühlelement 33 wieder am Anfangsteil bzw. Stromaufende des oberen Trums des Förderbands 32 ankommt und seine Einfüllstellung erreicht, werden seine Druckplatten 13' durch den Rücksteller 31 in die tiefste Stellung für die Aufnahme der geschmolzenen Hochofenschlacke zurückgezogen. Wenn das Metall-Kühlelement 33 sodann die Position des Behälters 14 erreicht, wird auf vorher beschriebene Weise erneut geschmolzene Hochofenschlacke in die Kühlnuten 7" eingefüllt, so daß die Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke kontinuierlich erfolgt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

0300A3/08A1

Beispiel 1

Ein endloses Förderband 32 mit einem Achsabstand zwischen den beiden Rollen 34 von 8,0 m (Fig. 7) wurde durch endlose Verbindung von aus Stahl bestehenden Kühlelementen 33 mit dem Aufbau gemäß Fig. 8 hergestellt. In der Außenfläche jedes Kühlelements 33 waren acht Kühlnuten 7" mit einer Länge von 1,0 m vorgesehen, die jeweils einen Einlaufteil und einen Kühlteil umfaßten und sich praktisch quer zur Laufrichtung des Förderbands 32 erstreckten. Das obere Ende des Kühlteils jeder Kühlnut 7" besaß eine Breite von 50 mm, und die Bodenfläche des Kühlteils besaß in der tiefsten Stellung der Druckplatte 1 3 ' eine Breite von 30 mm bei einer Tiefe von 300 mm.

Aus dem Schmelzschlacke-Behälter 14 wurde in einer N₂~Gasatmosphäre geschmolzene Hochofenschlacke 15 mit einer Schütttemperatur von 1310⁰C über die Schüttschnauze 14a in die Kühlnuten 7" des Kühlelements 33 eingefüllt, welches den Anfangsteil des oberen Trums des Förderbands 32 und damit die Einfüllposition erreicht hatte, wobei jeder Kühlteil praktisch vollständig mit der Schlacke 15 gefüllt wurde, während sich das Förderband 32 durch Antrieb einer der Rollen 34 mit einer Geschwindigkeit von 4,0 m/min bewegte. Die eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke 15 wurde durch die gegenüberstehenden Kühlflächen 7"c und 7"d zu einer praktisch vollständig kristallisierten Hochofenschlacke abgekühlt und verfestigt.

Wenn sodann das mit der erstarrten kristallinen Hochofenschlacke 23 gefüllte Kühlelement 33 den Anfangsteil des unteren Trums des endlosen Förderbands 32 erreichte, wurden die Druckplatten 13' in der Austragsstellung durch den Abstreifer 21 in die betreffenden Kühlnuten 7" hineingedrückt, so daß die kristalline Hochofenschlacke 23 aus der Kühlnut 7" auf das Förderband 22 abgeworfen und weitertransportiert wurde.

030043/0841

— jb —

Wenn das leere Kühlelement 33 sodann die Position des Rückstellers 31 im Anfangsteils des oberen Trums des Förderbands 32 erreichte und dabei in seine Einfüllstellung gelangte, wurden die Druckplatten 13' durch die Rücksteller 31 in ihre tiefste Aufnahme- bzw. Einfüllstellung zurückgezogen, so daß das Metall-Kühlelement 33 für die Aufnahme der nächsten Charge der geschmolzenen Hochofenschlacke bereit war. Bis zu diesem Zeitpunkt waren die Kühlkörper 2" des Kühlelements 33 auf eine für das Abkühlen und Verfestigen der geschmolzenen Hochofenschlacke geeignete Temperatur abgekühlt.

Anschließend wurde (zu Vergleichszwecken) die vorstehend beschriebene Vorrichtung unter denselben Bedingungen betrieben, nur mit dem Unterschied, daß die Einfülltemperatur der in die Kühlnuten 7" einzugießenden geschmolzenen Hochofenschlacke auf 1400⁰C und 1440⁰C geändert wurde. Am Ende des Abfuhr-Förderbands 22 wurde dabei eine praktisch vollkommen verfestigte kristalline Hochofenschlacke 23 erhalten.

Mit den drei verschiedenen kristallinen Hochofenschlacken, die auf vorstehend beschriebene Weise bei verschiedenen Einfüll- bzw. Schüttemperaturen hergestellt wurden, wurde anschließend ein Gelb- bzw. Schwefelzunderversuch durchgeführt. Dabei wurden die einzelnen Schlackearten auf eine Teilchengröße von 5 bis 25 mm gemahlen. Hierauf wurden jeweils 100 g große Proben jeder kristallinen Schlackeart mit eingestellter Teilchengröße in einen Becher mit einem Fassungsvermögen von 1 1 eingefüllt, mit 300 ml destillierten Wassers versetzt, mit einem Glasdeckel abgedeckt und erhitzt. Das destillierte Wasser im Becher begann 15 min nach Beginn der Erwärmung zu sieden und wurde hierauf weitere 45 min lang im Siedezustand gehalten, um anschließend vor Erreichen der Umgebungstemperatur gefiltert zu werden, um das Filtrat in einem Testkolben aufzufangen. Durch Vergleich der Farbe jedes

030043/0841

Filtrats mit den Farben mehrerer Bezugsflüssigkeiten in Form von wässrigen Lösungen von Kaliumbichromat, als Gelbzunderindizes bekannt (vgl. Tabelle 1), wurde der Gelbzunderindex der Bezugsflüssigkeit, deren Färbung dem jeweiligen Filtrat am nächsten kam, als GeIbzünderindex für das betreffende Filtrat festgehalten. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind auch in Fig. 9 veranschaulicht.

Tabelle 1

Farbe	j Gelbzunderindex	0 Farblos	Lichtabsorption	Konzentration an Kaliurribichranat (g/l)
0,5 Fast farblos	unter 0,045	0,002
1,0 sehr hell zitronengelb	0,045 bis unter 0,10	0,004
1,5 Hell zitronen gelb	0,10 bis unter 0,15	0,0085
2,0 Leicht zitronen gelb	0,15 bis unter 0,23	0,0145
2,5 Zitronengelb	0,23 bis unter 0,35	0,025
3,0 Gelb	0,35 bis unter 0,51	0,042
3,5 Leicht dunkel gelb	0,51 bis unter 0,78	0,076
4,0 Dunkelgelb	0,78 bis unter 1,20	0,135
4,5 Schwärzlich dunkelgelb	1,20 bis unter 1,70	0,235
5,0 Braun	1,70 bis unter 2,60	0,375
2,60 und darüber	0,45

030043/08Ä1

Fig. 9 zeigt, daß eine kristalline Hochofenschlacke mit
einem Gelbzunderindex von Null, die praktisch keine gelbe Lauge ergibt, bei einer Schüttemperatur der geschmolzenen Hochofenschlacke beim Einfüllen in die Füllnuten 7"
von bis zu 1350⁰C hergestellt werden kann.

Sodann wurden Proben der drei erwähnten kristallinen Hochofenschlackenarten, die bei einer Temperatur von 1310⁰C
hergestellt wurden, jeweils 7 Tage, 14 Tage und 21 Tage ab der Herstellung in einer feuchten Atmosphäre belassen.
Nach Ablauf der jeweiligen Zeitspannen wurde der oben beschriebene Gelbzunderversuch mit diesen Proben durchgeführt; dabei zeigten alle Proben einen Gelbzunderindex von Null. Diese kristallinen Hochofenschlacken eigneten sich somit besonders vorteilhaft als Bettungsmaterial für den Straßenbau. Drei Proben, die willkürlich aus der 21 Tage lang in der feuchten Atmosphäre belassenen kristallinen Hochofenschlacke entnommen wurden, zeigten insbesondere sehr kleine Werte der Lichtabsorption der Filtrate von 0,009, 0,008
und 0,006 beim Gelbzunderv.ersuch.

Beispiel 2

Eine kristalline Hochofenschlacke wurde mittels derselben Vorrichtung und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß geschmolzene Hochofenschlacke bei einer Temperatur von 1350⁰C in die Kühlnuten 7" eingegossen wurde. Die erfindungsgemäß hergestellte Schlacke und eine übliche, durch langsames Abkühlen gewonnene Hochofenschlacke wurden gemahlen und einer Teilchengrößeneins tellungjunterworf en, um einen groben Zuschlagstoff für Beton gemäß Japanischer Industrienorm A 5011 zu gewinnen. Anschließend wurden die physikalischen Eigenschaften beider Schlackensorten untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2. In Tabelle 2 sind außerdem die Werte der physikali-

030043/0841

30135F,7

sehen Eigenschaften von Hochofenschlacke-Grobzuschlagstoff für Beton gemäß Klassen A und B nach der Japanischen Indus tr ienorm A 5011 angegeben.

Tabelle 2

!	JIS A 5011 Klasse A	Absolute Dichte	Wasserab sorption (%)	Spez. Gewicht (kg/1)
JIS A 5011 Klasse B	2,2 und darüber	6 und darunter	1,25 und darüber
Langsam gekühlte Hochofenschlacke	2,4 und darüber	4 und darunter	1,35 und darüber
Krfindungsgemäße Schlacke	2,56	3,15	1,55
2,55	1,42	1,53

Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, genügt die erfindungsgemäß hergestellte Schlacke in ausreichendem Maße den Anforderungen an die physikalischen Eigenschaften einer Hochofenschlacke als grober Zuschlagstoff für Beton gemäß Klasse B nach JIS (Japanische Industrienorm) A 5011; sie besitzt eine absolute Dichte und ein spezifisches Gewicht derselben Große, jedoch eine Wasserabsorption von weniger als der Hälfte, verglichen mit der bisherigen, langsam gekühlten Hochofenschlacke.

030043/0841

Flußkies aus Atsugi, Japan und Steinschotter aus hartem Sandstein aus Okutama, Japan sowie die zu Vergleichszwecken hergestellte, herkömmliche, langsam gekühlte Hochofenschlakke und die erfindungsgemäße Schlacke wurden einer Teilchengrößeneinstellung zur Verwendung als grober Zuschlagstoff für Beton unterworfen. Gewöhnlicher Portland-Zement und feiner Zuschlagstoff wurden der erfindungsgemäßen Schlacke, dem Flußkies, dem Steinschotter und der herkömmlich hergestellten Hochofenschlacke, die als grober Zuschlagstoff dienten, zugesetzt, worauf in einem Setzversuch Betonproben mit Setzhöhen von 8 cm, 15 cm und 21 cm hergestellt wurden. Die jeweiligen Betonproben wurden nach Zeiträumen von 7 Tagen, 28 Tagen und 91 Tagen jeweils einer Druckfestigkeitsprüfung unterzogen. Die Ergebnisse finden sich in nachstehender Tabelle 3.

030043/0841

Tabelle 3

O •t-CO

00

Setzhöhe (an)	Wasser/- Zement- verhältnis (%)	Art des groben Zuschlagstoffs	Druckfestigkeit (kg/cm²)	Alter: 28 Tage	Alter: 91 Tage
8	45	Flußkies	Alter: 7 Tage	412	419
55	Steinschotter	314	446	473
65	übliche Hochofenschlacke	351	432	463
erfindungsgeitiäße Schlacke	348	455	472
Flußkies	364	338	343
Steinschotter	243	357	387
übliche Hochofenschlacke	276	296	332
erfindungsgemäße Schlacke	227	350	388
Flußkies	271	240	246
Steinschotter	170	280	287
übliche Hochofenschlacke	204	242	262
erfindungsgemäße Schlacke	174	268	295
210

GO CD

cn

Tabelle 3 (Fortsetzung)

CD CO CD O

OJ

O OO

Setzhöhe (cm)	Wasser/- Zement- verhältnis (%)	Art des groben Zuschlagstoffs	Druckfestigkeit (kg/cm²)	Alter: 28 Tage	Alter 91 Tage
15	45	Flußkies	Alter: 7 Tage	402	432
55	Steinschotter	308	448	497
65	übliche Hochofenschlacke	349	448	471
erfindungsgemäße Schlacke	361	443	512
Flußkies	363	326	327
Steinschotter	235	348	378
übliche Hochofenschlacke	272	318	358
erfindungsgemäße Schlacke	243	335	370
Flußkies	276	262	265
Steinschotter	183	263	286
übliche Ifochofenschlacke	194	226	231
erfindungsgemäße Schlacke	165	256	292
182

to I

CO

CO cn cn

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Setzhöhe (on)	Wasser/- Zement- verhältnis (%)	Art des groben Zuschlagstoffs	Druckfestigkeit (kg/cni«)	Alter: 28 Tage	Alter: 91 Tage
21	45	Flußkies	Alter: 7 Tage	406	409
55	Steinschotter	289	458	500
65	übliche Hochofenschlacke	354	451	470
erfindungsgemäße Schlacke	365	461	517
Flußkies	355	336	341
Steinschotter	239	•350	365
übliche Hochofenschlacke	268	360	388
erfindungsgemäße Schlacke	283	349	384
Flußkies	265	239	243
Steinschotter	171	256	282
übliche Hochofenschlacke	195	256	277
erfindungsgemäße Schlacke	183	258	279
181

Die Ergebnisse von Tabelle 3 zeigen, daß der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schlacke hergestellte Beton eine Druckfestigkeit derselben Größenordnung wie ein Beton besaß, der mit Steinschotter (Quetschstein) aus dem genannten harten Sandstein hergestellt wurde, welcher als der beste natürliche grobe Zuschlagstoff angesehen wird, während die Druckfestigkeit wesentlich höher war als bei einem unter Verwendung von Flußkies (Atsugi) hergestellten Beton. Die genannten Betonproben wurden bezüglich der Druckfestigkeit pro Gewichtseinheit des verwendeten Zements untersucht. Der betreffende Wert bei dem unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schlacke hergestellten Beton lag in derselben Größenordnung wie bei einem Beton unter Verwendung von Steinschotter aus dem genannten harten Sandstein, um etwa 2 % über dem Wert eines Betons unter Verwendung des genannten Flußkieses und um etwa 6 % über dem Wert eines Betons, der unter Verwendung der herkömmlichen langsam gekühlten Hochofenschlacke hergestellt wurde.

Die mittels der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 4 hergestellte kristalline Hochofenschlacke besaß für die Verwendung als Bettungsmaterial für den Straßenbau oder als grober Zuschlagstoff zu Beton geeignete Eigenschaften, welche denen der mittels der Vorrichtung gemäß den Fig. 7 und 8 hergestellten kristallinen Hochofenschlacke äquivalent sind.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung läßt sich also unter Gewährleistung vorteilhafter industrieller Nutzeffekte eine kristalline Hochofenschlacke mit den folgenden vorteilhaften Eigenschaften herstellen:

1. Aufgrund der sehr niedrigen Porosität wird eine Oxydation durch Luft weitgehend ausgeschaltet, wodurch wiederum die Entstehung von einwertigem (simple-substance) Schwefel (S ) weitgehend verhindert wird. Hierdurch wird die Ent-

030043/0841

stehung einer gelben Lauge weitgehend verhindert und die Verwendung der Schlacke als Untergrund- bzw. Bettungsmaterial für den Straßenbau ohne vorherige Alterung ermöglicht.

2. Bei Verwendung der Schlacke als grober Zuschlagstoff für Beton ist es aufgrund der sehr niedrigen Porosität ebenfalls möglich, einen gut verarbeitbaren Beton herzustellen, der nur wenig Wasser und Zement benötigt.

3. Durch das gleichmäßige Kühlen (der geschmolzenen Hochofenschlacke) wird eine gleichmäßige Qualität gewährleistet.

030043/0841

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke, dadurch gekennzeichnet, daß zahlreiche rechteckige Metall-Kühlkörper mit jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum in vorbestimmten gegenseitigen Abständen endlos miteinander verbunden werden, um zwischen benachbarten Kühlkörpern eine Anzahl von Kühlnuten zu bilden, die jeweils am oberen Ende eine Breite von 40 - 80 mm, entsprechend den genannten Abständen, und eine Tiefe von 100 bis 300 mm besitzen und die sich jeweils in Richtung ihrer Tiefe verschmälern, daß die Kühlkörper kontinuierlich in Richtung ihrer Verbindung in Umlaufbewegung versetzt werden, daß kontinuierlich geschmolzene Hochofenschlacke sequentiell in die einzelnen, sich quer zur Bewegungsrichtung der Kühlkörper erstreckenden Kühlnuten in einer Atmosphäre aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas eingefüllt wird, während die Kühlkörper weiter im Umlauf gehalten werden, und daß beim Einfüllen der geschmolzenen Hochofenschlacke in die

030043/0841

Kühlnuten Kühlwasser durch die Kühlwasser-Hohlräume der Kühlkörper umgewälzt wird, um die Kühlkörper zu kühlen und dabei die in die einzelnen Kühlnuten eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke durch die Berührung mit den gegenüberstehenden Außenflächen zweier benachbarter, auf diese Weise gekühlter Kühlkörper abzukühlen und zu verfestigen bzw. erstarren zu lassen und dadurch eine kristalline Hochofenschlacke herzustellen.

2. Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke, gekennzeichnet durch eine drehbare Trommel mit einem im wesentlichen kreisförmigen Mantel oder Zylinder (barrel) aus in vorbestimmten gegenseitigen Abständen endlos miteinander verbundenen rechteckigen Metall-Kühlkörpern mit jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum, wobei der Trommel-Zylinder an seiner Außenfläche eine Vielzahl von Kühlnuten aufweist, die jeweils durch gegenüberstehende Außenflächen von benachbarten Kühlkörpern in Abständen entsprechend den vorbestimmten gegenseitigen Abständen gebildet sind und die sich im wesentlichen quer zur Drehrichtung der Trommel erstrecken und sich in Richtung ihrer Tiefe verengen, wobei jede Kühlnut einen sich nach außen erweiternden Einlaufteil zur Einführung einer geschmolzenen Hochofenschlacke und einen sich daran anschließenden und sich in Richtung seiner Tiefe verengenden Kühlteil zum Abkühlen und Erstarrenlassen der eingefüllten geschmolzenen Hochofenschlakke zu einer kristallinen Hochofenschlacke aufweist, und wobei die Breite am oberen Ende jedes Kühlteils 40 - 80 mm beträgt, durch zahlreiche Druckplatten bzw. -leisten zur Bildung der jeweiligen Bodenflächen der einzelnen Kühlnuten und zum Austreiben der in den Kühlnuten erstarrten kristallinen Hochofenschlacke, wobei jede Druckplatte aus einer rechteckigen Platte mit einer Länge praktisch entsprechend der Länge der Kühlnut und einem am einen Ende der Platte angebrachten Anschlag mit einer größeren Länge als derjenigen der Platte besteht, wobei

030043/0841

die Enden des Anschlags an beiden Seiten der Trommel über diese hinausstehen, wobei die einzelnen Druckplatten in den Boden der zugeordneten Kühlnut so eingesetzt sind, daß sich das andere Ende jeder Druckplatte in der Kühlnut befindet und das mit dem Anschlag versehene Ende von der Innenfläche des Trommel-Zylinders (nach innen) absteht und die Druckplatte in Richtung der Tiefe der Kühlnut verschiebbar ist, wobei die in der Kühlnut befindliche Oberseite des anderen Endes der Platte den Boden der Kühlnut bildet und wobei der Kühlteil der Kühlnut eine Tiefe von 100 - 300 mm besitzt, wenn sich die Druckplatte in ihrer tiefsten Stellung befindet, durch eine mit der Mittelachse der Trommel verbundene Antriebseinrichtung zum Drehen der drehbaren Trommel, durch einen über der Trommel angeordneten Schmelzschlacke-Behälter zur Aufnahme einer geschmolzenen Hochofenschlacke von einem Hochofen und zur kontinuierlichen Abgabe der so aufgenommenen geschmolzenen Hochofenschlacke in jeweils zweckmäßiger Menge in die Kühlnuten, welche bei der Drehung der Trommel den höchsten Punkt auf dem Trommel-Zylinder erreichen, durch eine Gaszufuhreinrichtung mit einer am Unterteil des Schmelzschlacke-Behälters über der Trommel angebrachten Haube zum Füllen der Haube mit einem Schutzgas aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas und zur Verhinderung einer Kontaktierung der geschmolzenen Hochofenschlacke mit der Luft durch das Schutzgas beim Einfüllen der geschmolzenen Hochofenschlakke aus dem Schmelzschlacke-Behälter in die Kühlnuten, durch einen Kühlmechanismus zum Kühlen der durch die mit hoher Temperatur in die Kühlnuten eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke erwärmten Kühlkörper, bestehend aus einem an der Außenseite der Trommel um deren Umfang herum angebrachten Ringrohr zur Kühlwasserzufuhr, einem äußeren Kühlwasser-Zufuhrrohr zur wasserdichten Verbindung des Ringrohrs für die Kühlwasserzufuhr mit einem Kühlwasservorrat, einem an der anderen Seite der Trommel um ihren Umfang herum angebrachten Ringrohr zur Kühlwasserabfuhr und einem äußeren Kühlwasser-

030CU3/0841

Abfuhrrohr zur wasserdichten Verbindung des Ringrohrs für Kühlwasserabfuhr mit dem Kühlwasservorrat, wobei jeweils ein Längsende jedes Kühlwasser-Hohlraums der Kühlkörper über einen kurzen Rohrstutzen wasserdicht mit dem Zufuhr-Ringrohr verbunden ist, das seinerseits über ein Verbindungsrohr und einen hohlen Abschnitt am einen Ende der Mittelachse der Trommel mit dem äußeren Kühlwasser-Zufuhrrohr verbunden ist, während andererseits das andere Längsende jedes Kühlwasser-Hohlraums jedes Kühlkörpers über einen kurzen Auslaß-Rohrstutzen mit dem Abfuhr-Ringrohr verbunden ist, das seinerseits über ein weiteres Verbindungsrohr und einen weiteren hohlen Abschnitt am anderen Ende der Mittelachse der Trommel mit dem äußeren Kühlwasser-Abfuhrrohr verbunden ist, so daß Kühlwasser vom Kühlwasservorrat in die einzelnen Kühlwasser-Hohlräume der Kühlkörper über das äußere Zufuhrrohr, den hohlen Abschnitt im ersten Ende der Mittelachse, das Verbindungsrohr, das Zufuhr-Ringrohr und die kurzen Rohrstutzen einführbar und aus diesen Hohlräumen über die kurzen Auslaß-Rohrstutzen, das Abfuhr-Ringrohr, das andere Verbindungsrohr, den anderen hohlen Abschnitt der Trommel-Achse und das äußere Abfuhrrohr abführbar ist, um dadurch die einzelnen Kühlkörper zu kühlen, und durch zwei zum Auswerfen der erstarrten kristallinen Hochofenschlakke aus den Kühlnuten dienende Abstreifer, die vorrichtungsfest auswärts von den unteren Abschnitten der Trommel an deren beiden Seiten jeweils in einer Stelluag angeordnet sind, in welcher sie mit den Unterseiten am betreffenden Ende der über die beiden Seiten der Trommel hinausstehenden Anschläge der Druckplatten in Berührung zu gelangen vermögen und welche die in den Kühlnuten verfestigte bzw. erstarrte kristalline Hochofenschlacke durch sequentielles Hineindrücken der Druckplatten in die Kühlnuten auszuwerfen vermögen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an

030043/0841

einer den beiden Abstreifern in Drehrichtung der Trommel nachgeschalteten Stelle zwei Rücksteiler vorgesehen sind, die vorrichtungsfest auswärts der beiden Seiten der Trommel in jeweils einer Position angeordnet sind, in welcher sie sich in der Nähe der Unterseiten der über die beiden ' Seiten der Trommel hinausstehenden Enden der Anschläge der einzelnen Druckplatten befinden, und daß die beiden Rücksteller die in die Kühlnuten hineingedrückten Druckplatten sequentiell herauszuziehen vermögen.

4. Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch ein zwei Leit-Rollen aufweisendes, endloses Förderband aus endlos miteinander verbundenen, rechteckigen Metall-Kühlelementen jeweils in Form von in vorbestimmten gegenseitigen Abständen miteinander verbundenen rechteckigen Metall-Kühlkörpern mit jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum, wobei die Kühlelemente an ihrer Außenseite zahlreiche Kühlnuten aufweisen, die durch die einander gegenüberstehenden Außenflächen von je zwei benachbarten, in Abständen entsprechend den vorbestimmten Abständen angeordneten Kühlkörpern gebildet sind und die sich praktisch quer zur Laufrichtung des endlosen Förderbands erstrecken und sich in Richtung ihrer Tiefe verengen und welche einen sich nach außen erweiternden Einlaufteil zur Einführung einer geschmolzenen Hochofenschlacke und einen sich daran anschließenden, sich in Richtung der Tiefe verengenden Kühlteil zum Abkühlen und Erstarrenlassen der eingefüllten geschmolzenen Hochofenschlacke zu einer kristallinen Hochofenschlacke aufweisen, wobei die Breite am oberen Ende des Kühlteils im Bereich von 40 - 80 mm liegt, durch zahlreiche Druckplatten oder -leisten zur Bildung der Bodenflächen der jeweiligen Kühlnuten und zum Auswerfen oder Austreiben der in den Kühlnuten erstarrten kristallinen Hochofenschlacke, wobei jede Druckplatte eine rechteckige Platte mit einer Länge praktisch entsprechend derjenigen der Kühl-

030043/0841

nut und je einen am einen Ende der Platte befestigten Anschlag aufweist, wobei die Druckplatten jeweils so in den Bodenteil der betreffenden Kühlnut eingesetzt sind, daß das andere Ende der Platte in den Unterteil der Kühlnut eingeführt ist und das mit dem Anschlag versehene Ende der Platte an der Rückseite des Metall-Kühlelements herausragt und die Druckplatte in Richtung der Tiefe der betreffenden Kühlnut verschiebbar ist, so daß die Oberseite des in die Kühlnut eingeführten anderen Endes der Platte die Bodenflächeder Kühlnut bildet, die eine Tiefe von 100 - 300 mm besitzt, wenn sich die Druckplatte in ihrer tiefsten Stellung befindet, durch eine mit mindestens einer Leit-Rolle verbundene Antriebseinrichtung zum Antreiben des Förderbands, durch einen über dem Anfangsteil (upstream) des oberen Trums (of the upper forward position) des endlosen Förderbands angeordneten Schmelzschlacke-Behälter zur Aufnahme einer geschmolzenen Hochofenschlacke von einem Hochofen" und zur kontinuierlichen und sequentiellen Abgabe dieser Schlacke in geeigneter Menge in die einzelnen Kühlnuten am Anfangsteil des oberen Trums des Förderbands bei der Bewegung desselben, durch eine mit einer am Unterteil des Schmelzschlacke-Behälters über dem endlosen Förderband angebrachten Haube versehene Gaszufuhreinrichtung zum Füllen der Haube mit einem Schutzgas aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas zwecks Verhinderung einer Kontaktierung der geschmolzenen Hochofenschlacke mit Luft durch das Schutzgas beim Einfüllen dieser Schlacke aus dem Behälter in die Kühlnuten, durch einen Kühlmechanismus zum Kühlen der Kühlkörper, die durch die mit hoher Temperatur in die Kühlnuten eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke erwärmt worden sind, bestehend aus einem äußeren Kühlwasser-Zufuhrrohr und einem äußeren Kühlwasser-Abfuhrrohr, die drehbar mit einem bestimmten Metall-Kühlelement verbunden sind, einer Anzahl von Verbindungsrohren zur reihenweisen und wasserdichten Verbindung der einzelnen Kühlwasser-Hohlräume in den Kühlkörpern der Kühlelemente sowie einer

0043/0841

Anzahl von weiteren Verbindungsrohren (liaison pipes) zur wasserdichten Verbindung des Kühlwasser-Hohlraums des letzten Kühlkörpers eines jeden Kühlelements mit dem Kühlwasser-Hohlraum des ersten Kühlkörpers des nächsten Metall-Kühlelements, wobei das äußere Kühlwasser-Zufuhrrohr wasserdicht mit dem Kühlwasser-Hohlraum eines Kühlkörpers des betreffenden Metall-Kühlelements kommuniziert und das äußere Kühlwasser-Abfuhrrohr wasserdicht mit dem Kühlwasser-Hohlraum des Kühlkörpers verbunden ist, der unmittelbar auf den mit dem Zufuhrrohr verbundenen Kühlkörper folgt, wobei das Kühlwasser von einem Kühlwasservorrat über das äußere Zufuhrrohr in den Hohlraum ,eines Kühlkörpers des betreffenden Kühlelements einführbar ist, um dann nacheinander die Hohlräume der Kühlkörper dieses Kühlelements über die Verbindungsrohre zu durchströmen und anschließend über das weitere Verbindungsrohr in den Hohlraum des ersten Kühlkörpers des nächsten Kühlelements einzuströmen und sodann sequentiell durch die Kühlwasser-Hohlräume aller Kühlkörper dieses nächsten Kühlelements zu fließen und hierauf über das äußere Kühlwasser-Abfuhrrohr aus dem Hohlraum des letzten Kühlkörpers abgeführt zu werden, so daß die verschiedenen Kühlkörper der einzelnen Metall-Kühlelemente gekühlt werden, und durch einen Abstreifer zum Auswerfen der in den Kühlnuten erstarrten kristallinen Hochofenschlacke, der vorrichtungsfest am Anfangsteil des unteren (Rücklauf-)Trums des endlosen Förderers in einer Position angeordnet ist, in welcher er mit der Unterseite jedes Anschlags der Druckplatten in Berührung bringbar ist, wobei der Abstreifer zum Auswerfen der in den Kühlnuten erstarrten kristallinen Hochofenschlacke die Druckplatten sequentiell in die jeweiligen Kühlnuten hineindrückt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

dem Abstreifer in Bewegungsrichtung des Förderbands ein Rücksteiler nachgeschaltet ist, der vorrichtungsfest im Anfangsteil des Förderbands in einer Position angeordnet ist, in wel-

030043/0841

eher er sich dicht an der Unterseite jedes Anschlags der Druckplatten befindet, und daß der Rucksteller die in die Kühlnuten hineingedrückten Druckplatten nacheinander in ihre unterste Stellung herauszuziehen vermag.

030043/0841