DE3013557C2

DE3013557C2 - Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke

Info

Publication number: DE3013557C2
Application number: DE3013557A
Authority: DE
Inventors: Ryo Ando; Shigeru Yokohama Kanagawa Araki; Hideaki Tokyo Hoshi; Kazuyoshi Kawasaki Kanagawa Sato
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1984-04-26
Also published as: US4299610A; FR2453901A1; FR2453901B1; DE3013557A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke, mit einem Erstarrungsmechanismus für das Erstarren einer geschmolzenen Hochofenschlacke Sn eine kristalline Hochofenschlacke, der aus In vorbestimmten gegenseitigen Abständen endlos miteinander verbundenen rechtekkigen Metall-Kühlkörpern mit jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum besteht, wobei dieser Erstarrungsmechanismus 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 Bewegungsrichtung des Erstarrungsmechanismus 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 uid Erstarrenlassen der eingefüllten geschmolzenen Hochofenschlacke zu f>o einer kristallinen Hochofenschlacke aufweist, mit zahlreichen Druckplatten zur Bildung der jeweiligen unteren Flächen der einzelnen Kühlnutcn und zum Austreiben der in den Kühlnuten erstarrten kristallinen Hochofenschlacke, wobei jede Druckplatte aus einer rechteckigen ^h5 Platte mit einer Länge praktisch entsprechend der Länge der Kühlnut und einem am einen Ende der rechteckigen Platte angebrachten Anschlag besteht, und wobei die einzelnen Druckplatten in den Boden der zugeordneten Kühlnut so eingesetzt sind, daß das andere Ende jeder Druckplatte in den unteren Teil der Kühlnut eingefügt ist und das mit dem Anschlag versehene Ende von der Innenfläche des Erstarrungsmechanismus absteht und die Druckplatte in Richtung er Tiefe der Kühlniit verschiebbar ist, wobei die in der Kühlnut befindliche Oberseite des anderen Endes der Platte den Boden der Kühlnut bildet, mit einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Erstarrungsmechanismus, mit einem oberhalb des Erstarrungsmechanismus befindlichen 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 sich während der Bewegung des Erstarrungsmechanismus in der Nähe von dessen höchstem Punkt befinden, mit einem Kühlmechanismus zum Kühlen der durch die mit hoher Temperatur in die Kühlnuten eingefüllte geschmolzene Hochofenschlacke erwärmten Kühlkörper, der Mittel zum Zirklieren des Kühlwasser In jedem der Kühlwasser-Hohlräume der Mehrzahl der Metall-Kühlkörper zu deren Kühlung umfaßt, und mit mindestens einem zum Auswerfen der erstarrten kristallinen Hochofenschlacke aus den Kühlnuten dienenden Abstreifer, der vorrlchtungsfest in einer Position angeordnet ist, wo er In Kantakt mit der unteren Flache des Anschlags der Druckplatte steht, und der die in den Kühlnuten verfestigte bzw. erstarrte kristalline

10

Hochofenschlacke durch sequentielles Hineindrücken der Druckplatten in die Kühlnuten auszuwerfen vermag. Eine langsam gekühlte Hochofenschlacke, die sich als grober Zuschlagstoff für Beton oder als Straßenunterbaumaterial 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.

2. Die Schlacke wird über eine Rinne aus dem Hochofen In eine Schmelzschlacken-Gießpfanne (Schlakkenpfanne) oder dergleichen Gefäß auf einem Wagen eingefüllt, der Wagen wird zu einer Schiakkenbehandlungsanlage 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 Oxidation 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 Oxidation 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 Kohlendioxldgasblasen, infolge der Oxidation. Die bisherige, langsam gekühlte bzw. kristalline Hochofenschlacke mit hoher Prorosität wirft daher bei der Verwendung als grober Zuschlagstoff für Beton oder als Siraßenbau-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 (S⁰); andererseits enthält die Schlacke aber auch zweiwertigen Schwefel (S²"). 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 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 bis 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 gesehmolzene Schlacke hinweg erreichen. Die auf diese Weise hergestellte kristalline Hochofenschlacke zeigt demzufolge große Schwankungen ihrer Güte.

Im Hinblick hierauf schlägt die JP-OS 1 02 292/78 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von geschmolzener Schlacke In der Welse 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 Trommelaußenfiäche abgestreift wird.

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 folgender. 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 oxidiert wird und mithin in ihr die vorher genannten Gase (Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und -dioxid) entstehen. Da die entstehenden Gase keiner einschließenden Kraft unterworfen sind, entsteht eine verfestigte Schlacke hoher Porosität, die ein- und zweiwertigen Schwefel enthält, die durch Reaktion mit Wasser gelbe bzw. Schwefellauge bilden. Bei Verwendung einer Blasdüse wird die Oxidation 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-Außenfläche 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.

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.

Aus der GB-PS 1 53 031 ist eine Vorrichtung für das Erstarren von Schlacke bekannt, bei der offene Behälter in einem ständigen Umlauf geführt werden. An einer

Stelle des Umlaufpfades werden sie aus einem Vorratsbehälter mit flüssiger Schlacke gefüllt. Während des weiteren Umlaufes erstarrt die Schlacke In diesen Behältern. Der Boden der Behälter wird durch jeweils eine senkrecht zu ihrer Flächenebene bewegbare Platte gebildet. Nachdem die Erstarrung beendet Ist, wird an einer anderen Stelle des Umlaufpfades durch Nocken tragende Räder der jeweilige Boden des Behälters angehoben, so daß die Schlacke ausgeworfen wird. Die Erstarrung der Schlacke wird beschleunigt durch ein Kühlbad, durch das die Behälter mit der flüssigen Schlacke hindurchgeführt werden. Diese Kühlung ist jedoch nicht sehr wirkungsvoll, da sie nur über einen Teil des Umlaufweges der Behälter erfolgt. Weiterhin sieht die bekannte Vorrichtung keine Maßnahme vor, um eine Oxidation von Bestandteilen der geschmolzenen Schlacke zu verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Ofenschlacke, welche das Abkühlen und Verfestigen bzw. Erstarrenlassen der geschmolzenen Schlacke rasch und praktisch ohne jede Oxidation ermöglicht.

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 der anfangs genannten Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Breite am oberen Ende eines Kühlabschnitts jeder der Kühlnuten zwischen 40 und 80 mm und die Tiefe dieses Kühlabschnitts zwischen 100 und 300 mm betragen, wenn sich die Druckplatte in ihrer tiefsten Stellung befindet, und daß eine Gi:szufuhreinrichtung vorgesehen ist mit einer dem Unterteil des Schmelzschlacke-Behäiters angepaßten Haube oberhalb des Erstarrungsmechanismus, die durch die Gaszufuhreinrichtung mit einem Schutzgas aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas gefüllt ist.

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

Fig. i 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,

Fi g. 4 eine Aufsicht auf einen Teil des Trommelzylinders,

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

F i g. 6 eine schematische Darstellung der Aufgabeposition der geschmolzenen Hochofenschlacke auf die drehbare Trommel mit dem Zylinder gemäß Fi g. 5,

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

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

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Ergebnisse eines Gelbzunderversuchs 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 schmalen, 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 kühlende Schmelzschlackenmenge, wie erwähnt, stets unter einer vorbestimmten Menge gehalten werden kann und die geschmolzene Hochofenschlacke zudem unter Begrenzung ihrer Expansion durch die gegenüberstehenden Flächen 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 Schlacke verkleinert, so daß auch die Bildung von Gasen, wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Schwefeldioxid, begrenzt wird.

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 wahrend 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 reduzie-

rcndcs Gas benutzt wird. 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 I 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 I.

Gemäß Fig. 1 sind die verschiedenen Kühlkörper 2 endlos miteinander verbunden, so dall sie den praktisch kreisförmigen Mantel bzw. Zylinder der Trommel 1 bilden. Durch diese Verbindung der auf gegenseitige Abstände verteilten Kühlkörper 2 werden zahlreiche schmale, liefe Kühlnutcn bzw. -rillen 7 in der Außenfläche der Trommel 1 gebildet, wobei diese Kühlnutcn praktisch quer zur Drehrichtung der Trommel 1 verlaufen. Die beiden Stützfüßc 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, dall sich die Trommel 1 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeils gemäß Fig. I dreht.

Die wesentlichsten Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung liegen in den zahlreichen Kühlkörpern 2 und in der Vielzahl von Kühlnulcn 7 an der Außenfläche des Mantels oder Zylinders der drehbaren Trommel 1, wie sie in den Fi g. 2 und 3 veranschaulicht sind. Gemäß Fig. 2 weist jeder Kühlkörper 2 einen Hohlraum la 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 Abstanden 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 7 festlegenden Abständen abnehmbar an den Außenflächen der Stege der Profilglieder 9 befestigt. Die einzelnen Kühlnuten 7 an der Außerseite 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 Flg. 2 nur eine sichtbar ist. Die beiden Längsenden der einzelnen Kühlnuten 7 sowie der Kühlwasser-Hohlräume la der Kühlkörper 2 sind somit durch die beiden Schlleßplatten 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 Öfl'nungsflächen 7« und Tb mit vergleichsweise großem Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten für die Einführung der geschmolzenen Hochofenschlacke sowie einen Kühltcil auf, der sich unmittelbar an den Einlaufteil anschließt und sich in Richtung seiner Tiefe vcrschmälerl und aus zwei einander gegenüberstehenden KUhlfliichen 7c und Tel besteht, die einen

ίο kleineren Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten besitzen.

Gemäß Fig. 3 ist im Boden jeder Kühlnut 7 eine Druckplatte bzw. -leiste 13 mit umgekehrt T-förmlgem Querschnitt angeordnet, die aus einer rechteckigen Platte 13« mit einer Länge praktisch entsprechend derjenigen der betreffenden Kün'mul 7 und einem am einen linde dieser Platte 13« befestigten, auch als Zusalzgewicht dienenden Anschlag üb besteht, wobei die Anordnung so getroffen ist. daß der eine Endabsehniti der Platte 13« in die Kühlnut 7 eingesetzt ist und das mit dem Anschlag 13/) versehene Ende an der Innenfläche des Zylinders der Trommel I vorsteht. Die einzelnen Anschläge 13Λ besitzen jeweils eine größere Länge als die betreffende Platte 13«, so daß sie zur Betätigung von noch näher /u beschreibenden Abstreif- und Rückstellcinrichtungcn dienen. Der in die Kühlnut 7 eingesetzte obere Endabsehniti jeder Platte 13« ist etwas verbreiten und mit einem eingelassenen Stück 13( eines feuerfesten Materials versehen. Dieser obere Abschnitt jeder Platte 11« bildel somit den Boden der zugeordneten Kühlnul 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 7i und 7</ der Kühlnul 7 verklemmt ist. bis zu einer Position verschiebbar, in welcher der Anschlag Mb am Flansch des Prolilglicds 9 anstößt. In jeder Platte 13« 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.

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 Trommelposilion befindet sich die Druckplatte 13 in ihrer tiefsten Stellung.

Insbesondere verschiebt sich die Druckplatte 13 im Bereich dieser Einfüllslcllung unter dem Gewicht des Anschlags S3fc und/oder unter der Wirkung einer noch zu beschreibenden Rückstelleinrichtung über die Tiefe der Kühlnul 7 nach unten, um stehenzubleiben, wenn sich der erweiterte obere Endabschnitt ihrer Platte 13a zwischen den beiden gegenüberstehenden Kühlflächen Ic und Tb 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 13 durch einen noch näher zu beschreibenden Abstreifer in die Kühlnut 7 hineingedrückt, bis der Anschlag 136 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 Kühlflä-

chen lc und 7</ sollte vorzugsweise im Bereich von 40 bis 80 mm liegen, wilhrcnd die Tiefe des Kühltells In der Hinfüllsiellung vorzugsweise 100 bis 300 mm betragen sollte. Bei einer Breite des oberen Endes des Kühlabschniits von weniger als 40 mm ist die Abkühlgesehwindigkeit der geschmolzenen Hochofenschlacke zu hoch, so daß nach der Erstarrung eine kristalline Hochofenschlacke erhallen wird, die große Mengen an glasartigen bzw. verglasten Anteilen enthalt. Ein solches Produkt ist deshalb unvorteilhaft, weil es nach dem Mahlen einen beträchtlichen Anteil an feinen Schlacketcilchen enthalt, die für die vorgesehenen Verwendungszwecke ungeeignet sind. Bei einer Breite von mehr als 80 mm am oberen Ende Ist andererseits der Abstand zwischen den Kühlllächen 7c und 7i/ zu groß, so daß die Kühlgeschwindigkcit für die Schmelzschlacke zu niedrig wird und außerdem die Einschkißkraft 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 Yerarbcllungsmenge an geschmolzener Hochofenschlacke eine ungenügende Betriebsleistung. Andererseils ist eine Tiefe von über .100 mm nicht zweckmäßig, weil sie eine sehr große drehbare Trommel 1 erfordert.

üemiiß Fig. 1 ist über der Trommel I ein Sehmelzschlackebehiilter 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 Schüuschnauze 14« in die Kühlnuien 7 eingelullt. An der überkante des Schmclzschlackebchälters 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 Behalter 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 Schlitzen in einer Zahl der Schlitze der festen Platte entsprechenden Zahl versehen ist. Die Gesamtöffnungsfläche der Schlitze der festen Platte wird durch Verschiebung der Abschirmpiaüe 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 Sehültschnauze 14« 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 Eig. I sind zwei Abstreifer mit jeweils einer nicht dargestellten Rolle oder Walze vorgesehen. Die beiden Abstreifer 21 sind jeweils ortsfest unter der Außenseile an beiden Seilen de. Trommel 1 jeweils in einer Stellung angeordnet, in welcher sie mit den Unterseiten der beiden Enden jedes Anschlags 13/> 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 13Λ im Bereich der Austragsstellung der Trommel 1, in die Kühlnuien 7 hinein, bis die Anschlage 13/) an den Flanschen des Profllglieds •i anstoßen. Auf diese Weise wird die in den Kühlnuien 7 abgekühlte und erstarrte kristalline Hochofenschlacke 23 aus den Kühlnuien 7 ausgetragen.

Gemäß Fig. I ist ein Förderband 22 mit seinem oberen Trum unterhalb der Trommel 1 angeordnet, um die aus den Kühlnutcn 7 ausgetragene kristalline Hochofenschlacke 23 zu einer vorbestimmten Stelle zu überführen. Die krislalline Hochofenschlacke wird durch die beiden Abstreifer 21 aus den Kühlnuien 7 auf das obere Trum des Förderbands 22 ausgeworfen. Gemäß Fig.! sind weiterhin Sandzuluhrruischen bzw. -rinnen 24« und 24b mit einer zumindest der Länge der Kühlnuien 7 entsprechenden Breite vorgesehen, um nach Bedarf feuchten Sand 30 von einem entsprechenden, nicht dargestellten Vorrat her auf das Förderband 22 aulzugeben Die Rutsche oder Rinne 24« liegt dabei mit ihrem Austragende zwischen dem unteren Teil des Zylinders der Trommel 1 und dem Anfangsieil des Förderbands 22. Die aus den Kühlp.uten 7 ausgeworfene kristalline Hochofenschlacke 23 fällt somit auf den feuchten Sand herab, der über die Rutsche bzw. Rinne 24« auf den Anfangstell 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 24ft 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 kennen 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 soii. Durch Verwendung uci Sandzufuhrrutschen 24a und 246 kann die behandelte Menge an geschmolzener Hochofenschlacke 15 vergrößert werden. Wenn somit die Durchsatzmenge pro Zeiteinheit 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 F i g. 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 la 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 la 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 F i g. 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 la der verschiedenen Kühlkörper 2 an deren anderer Seite kommuniziert.

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 la 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 Fi g. 1 sind zwei Rücksteiler 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 Rücksteiler 31 in der Nähe der Unterseiten der beiden Enden der über die beiden Seilen der Trommel 1 hinausstehenden Anschläge 136 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 136 jedei Druckplatte 13 aus einem magnetlslerbaren Material, wie Stahl, bestehen. Wenn der Anschlag 136 aus einem nlcht-magnetisierbaren Material, wie Siliciumcarbid, 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: Gemäß Fig. 1 wird die im Schmelzschlackebehälter 14 befindliche geschmolzene Hochofenschlacke 15 Ober die Schüttschnauze XAa in die Kühinut 7, welche bei der Drehung der Trommel 1 in Richtung des Pfeils die höchste Stellung erreicht, in einer Schutzgasatmosphäre aus einem Inertgas und einem reduzierenden Gas eingefüllt und unter Verhinderung einer Expansion bzw. Ausdehnung durch die gegenüberstehenden Kühlflächen 7c und Id 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 .Tl 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 2?. 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 KtIhJ-körper 2 nach dem Auswerfen der kristallinen Hochofenschlacke 23 wieder die obere Position auf der Trommel 1 erreichen.

Wenn die entleerte Kühlnut 1 nach dem Ausgang der kristallinen Hochc ^renschlacke 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 Dehnung 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 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 Flg. 1 bis 4 die Oberseite durch die beiden Offnungsflächen Ta und 76 mit jeweils gleicher Seitenlänge und gleichem Neigungswinkel gebildet wird, wird beim Kühlkörper 2' gemäß Fig. 5 die Oberseite durch eine rechte Flachseite Ta und eine Öffnungsfläche 7'6 gebildet, die mit vergleichsweise großem Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten nach links abfällt.

Wie im Fall des Kühlkörpers 2 erwähnt, werden die einzelnen Kühlnuten 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 darar anschließenden, sich in Richtung seiner Tiefe verengenden Kühlteil auf. Der Einlaßteil wird durch den oberer Abschnitt der Flachseite Ta und die gegenüberstehend« Öffnungsfläche Tb gebildet. Der Kühlteil besteht au: dem unteren Abschnitt der Flachseite Ta und eine gegenüberstehenden Kühlfläche 7V, die sich mit ver glelchsweise kleinem Neigungswinkel gegenüber der Lot

rechten an die Öffnungsfläche 7'6 anschließt.

Bei Verwendung der Kühlkörper 2' gemäß Fi g. 5 kam die Einfüllposition für die geschmolzene Hochofen schlacke in Bewegungsrichtung der Trommel 1 gegen über der Einfüllposition gemäß Fig. 1 In Stromaul- bzw Aufwärtsrichtung verlegt werden. Wie Insbesondere au der schematischen Darstellung von Fig. 6 hervorgeht kann die Schlacke 15 in die Kühlnut T in eine Positio angefüllt werden, die gegenüber dem höchsten Punkt at

dem Zylinder der Trommel 1 um etwa 45°, vom Zentrum α aus gesehen, in Drehrichtung der Trommel 1 stromauf bzw. vorverlegt ist. In diesem Fall wird die geschmolzene Hochofenschlacke 15 längs der Flachselte Ta, die um etwa 45° gegenüber der Lotrechten geneigt ist, in die Kühlnut T 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 F i g. 6 auch bei höherer Drehzahl der Trommel 1 im Vergieich zur Vorrichtung gemäß Fig. i 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 326, 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 Kühlelemente 3? weisen an ihrer Außenfläche jeweils mehrere noch zu bcschrei- ⁴ⁿ bende, schm;ile und tiefe Kühlnuten auf, die sich praktisch quer zur Laufrichtung des Förderbands 32 erstrekken.

Gemäß Fig. 8 weist jedes Metall-Kühlelement 33 mehrere Kühlkörper 2" mil jeweils einem Kühlwasser-Hohlraum 2"a auf, welche im wesentlichen den Kühlkörpern 2 gemäß Fig. I 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 ^5U Kühlwasser-Hohlräume l"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 Fi g. 8 weist jede Kühlnut 7" im wesentlichen denselben Aufbau auf wie die vorher beschriebene Kühlnut 7. Sie umfaßt einen Einlaßteil aus Öffnungsflächen T'11 und T'b sowie einen Kühlteil aus Kühlflächen T'c und T'd.

Der in Bewegungsrichtung des Förderbands 33 hinterste Kühlkörper 2" des Kühlelements 33 ist mit einer Schlacke-Abschlußplaiic 36 verschen, durch welche das Hineinfallen von geschmolzener Schlacke /wischen zwei benachbarte Kühlelernente 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 in praktisch derselben Anordnung wie letztere. Gemäß Fig. 8 umfaßt die Druckplatte 13' eine rechteckige Platte 13'a, einen Anschlag 13'ö, 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 entspricht 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 T'c und T'd verklemmt ist, in eine Stellung, ir. welcher der Anschlag Wb mit dem Flansch des Profilglieds 9' 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 (Austragstellung), werden die einzelnen Druckplatten 13' durch einen noch näher zu beschreibenden Abstreifer in die jeweiligen Kühlnuten 7" hineingedrückt, bis der betreffende Anschlag 13'6 am Flansch des Profilglieds 9' anstößt. In diesem Zustand ist die Tiefe der betreffenden Kühlnut 7" am kleinsten.

Die Breite des durch die gegenüberstehenden Kühlflächen T'c und T'd gebildeten Kühlabschnitts der Kühlnut 7" sollte am oberen Ende vorzugsweise 40 bis 80 mm betragen, während die Tiefe des Kühlteils oder -abschnitts der Kühlnut 7" in der Einfüllposilion. d. h. wenn sich die Druckplatte 13' in der tiefsten Stellung befindet, vorzugsweise bei 100 bis 300 mm liegen sollte. Die Gründe hierfür sind dieselben, wie sie vorher für die Kühlnut 7 angegeben worden sind.

Gemäß Fi g. 7 ist der vorher in Verbindung mit Fi g. 7 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 19 isoliert den Raum über dem stromaufseitigen Ende bzw. Anfangslcil des Förderbands 32 gegenüber den anderen Bereichen. Im Inneren der Haube 19 befindet sich ein Gaszufuhrrohr 37« 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 14« im Boden des Behälters 14 ericigt.

Gemäß Flg. 7 ist clei mit den Rollen 21« gcmäH Fig. 1 versehene Abstreifer 21 im Anfangsteil des unteren Trums des Förderbands 32 an der Rückseite des betreffenden Metall-Kühlclenienis 33 in dessen Austragssiellung angeordnet. Der AhMre-Üer 21 wird durch einen nicht dargestellten Träger, beispielsweise einen Ausleger, in der vorgesehenen Position gehalten. Die Rollen 21« des Abstreifen 21 grellen an den Anschlägen 137) der Druckplatten 13' an und drücken deren Planen

13'fl in die Kühlnuten 7" hinein, bis die Anschläge 13'ό 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, sind in zweckmäßigen Positionen Sandzufuhrrinnen Ua "> und 246 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 '5 das Förderband 22 ausgeworfene kristalline Hochofenschlacke 23 wird somit vollständig m:i feuchtem Sand 30 bedeckt und durch das Förderband 22 zu einer vorgesehenen Stelle transportiert.

Gemäß Fi g. 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 l"a der einzelnen Kühlkörper 1" der verschiedenen Metall-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-Hohlräume Va der Kühlkörper 2" jedes Kühlelements 33 an der Außenselte jedes Paars von Schließplatten 35 zu beiden Seiten des Metall-Kühlelements 33 angeordnet, wobei in Fig. 8 nur die Schließplatte 35 an der einen Selte veranschaulicht ist. Gemäß Fi g. 7 ist weiterhin ein flexibles Verbindungsrohr 32 zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Kühlwasser-Hohlräumen l"a der benachbarten Kühlkörper 2" zweier benachbarter Kühlelemente 33 zwischen deren Schließplatten 35 angeordnet. Das Kühlwasser wird somit über das äußere Kühlwasserzufuhrrohr 39 und den Rohrhalter 38 in den Hohlraum l"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 l"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 Rückstellcr 31 ist gemäß Fig. 7 an der Rückseite der Metall-Kühlelemente 33 In deren Einfüllstcllung am oberen Trum an einer der Schüttschnauze 14a des Behiiltcrs 14 vorgeschalteten Stelle angeordnet. Der Rückstellcr 31 ist dabei durch einen nicht dargestellten Träger, etwa einen Ausleger, in seiner vorgesehenen Position ortsfest gehaltert. Der Rücksteiler 31 zieht die durch den Abstreifer 21

60

65 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 Rücksteiler 31 dargestellt iSt, werden aus Sicherheitsgründen vorzugsweise mindestens zwei Rückstellcr 31 vorgesehen, weil ein ungenügendes Herausziehen der Druckplatten 13" gefährlich sein kann.

Die Herstellung von kristalliner Hochofenschlacke geschieht wie folgt: Gemäß F i g. 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 Metall-Kühlelemente 33 am Anfangsteil des oberen Trums des endlosen Förderbands 32 während dessen Bewegung in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 7 eingefüllt, um dann durch die gegenüberstehenden Kühlflächen l"c und 7"rf, 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 Va 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 32 ankommen.

Wenn dann das entleerte Kühleletnent 33 wieder am Anfangste'l bzw. Stromaufende des oberen Trums des Förderbands 32 ankommt und seine Einfüllstellung erreicht, wprden seine Druckplatten 13' durch den Rücksteiler 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.

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 Einiaufteil und einen Kühlteil umfaßten und sich praktisch quer zur Laufrichtung des Förderbands 32 erstreckten. Das obere Ende des Kühlleils jeder Kühlnut 7" besaß eine Breite von 50 mm, und die Bodenfläche des Kühlteils besaß in der tiefsten Stellung der Druckplatte 13' 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 Schüttemoeratur von 1310" C über die Schult

schnauze 14α 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 l"c und T'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.

Wenn das leere Kühlelement 33 sodann die Position des Rückstellen 31 im Anfangsteil des oberen Trums des Förderbands 32 erreichte und dabei in seine Einfüllstellung gelangte, wurden die Druckplatten 13' durch die Rücksteller31 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) öle vorstehend beschriebene Vorrichtung unter denselben Bedingungen betrieben, nur mit dem Unterschied, daß die Einfülltemperatur der in die Kühlnuten 7" einzugießenden geschmolzenen Hochofenschlacke auf 1400" C und Ϊ44Ο⁰ C 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

ίο 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 Filtrats mit den Farben mehrerer Bezugsflüsrigkeiten 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 Gelbzunderindcx

ⁱ⁽⁾ für das betreffende Filtrat festgehalten. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind auch in Fig. 9 veranschaulicht.

Tabelle 1

Farbe

Lichtabsorption

Konzentration εη
Kaliumbichromat
(g/l)

"3 C

■O

0	Farblos	unter 0,045	0,002
0,5	Fast farblos	0,045 bis unter 0,10	0,004
1,0	sehr hell, zitronengelb	0,10 bis unter 0,15	0,0085
1,5	Hell zitronengelb	0,15 bis unter 0,23	'.0145
2,0	Leicht zitronengelb	0,23 bis unter 0,35	U,025
2,5	Zitronengelb	0,35 bis unter 0,51	0,042
3,0	Gelb	0,51 bis unter 0,78	0,076
3,5	Leicht dunkelgelb	0,78 bis unter 1,20	0,135
4,0	Dunkelgelb	1,20 bis unter 1,70	0,235
4,5	Schwärzlich dunkelgelb	1,70 bis unter 2,60	0,375
5,0	Braun	2,60 und darüber	0,45

Fi g. 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 1350" C hergestellt werden kann.

Sodann wurden PnJben der drei erwähnten kristallinen Hochofenschlackcnarten, die bei einer Temperatur von 1310" C hergestellt wurden, jeweils 7 Tage, 14 Tage und 21 Tage ab der Herstelluni! 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 eni-

^b5 nomnien wurden, zeigten insbesondere sehr kleine Werte der Lichtabsorption der Filtrate von 0.009. 0.008 und 0,(106 beim Gelbzundcrversuch.

Beispiel 2

Eine kristalline Hochofenschlacke wurde mittels derselben Vorrichtung und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel I hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß geschmolzene Hochofenschlacke bei einer Temperatur von 1350° C in die Kühlnuten 7" eingegossen wurde. Die erfindungsgemäß hergestellte Schlacke und eine übliche, durch langsames Abkühlen gewonnene Hochofenschlacke wurde gemahlen und einer Teilchengrößen-Tabelle 2

einstellung unterworfen, 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 physikalischen Eigenschaften von Hochofenschlacke-Grobzuschlagstoff für Beton gemäß Klassen A und B nach der Japanischen Industrienorm A SOl1 angegeben.

	A	Absolute	Dichte	Wasserabsorption (%)	Spez. (kg/1)	Gewicht
JISA 5011 Klasse	B	2,2 und	darüber	6 und darunter	1,25	und darüber
JIS A 5011 Klasse	Hochofen-	2,4 und	darüber	4 und darunter	1,35	und darüber
Langsam gekühlte schlacke	Schlacke	2,56		3,15	1,55
Erfindungsgemäße	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 Fndustrienorm) A 5011; sie besitzt eine absolute Dichte und ein spezifisches Gewicht derselben Größe, jedoch eine Wasserabsorption von weniger als der Hälfte, verglichen mit der bisherigen, langsam gekühlten Hochofenschlacke.

Flußkies aus Atsugi, Japan und Steinschotter aus hartem Sandstein aus Okutama, Japan sowie die zu Vergleichszwecken hergestellte, herkömmliche, langsam gekühlte Hochofenschlacke 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

jo 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.

Tabelle 3

Setzhöhe Wasser/- Art des groben Zuschlagstoffs

Zementverhältnis
(cm) (%)

Druckfestigkeit (kg/cm²)

Alter: Alter: Alter:

7 Tage 28 Tage 91 Tage

Rußkies	314	412	419
Steinschotter	351	446	473
übliche Hochofenschlacke	348	432	463
erfindungsgemäße Schlacke	364	455	472
Flußkies	243	338	343
Steinschotter	276	357	387
übliche Hochofenschlacke	227	296	332
erfindungsgemäße Schlacke	271	350	388
Flußkies	170	240	246
Steinschotter	204	280	287
übliche Hochofenschlacke	174	242	262
erfindungsgemäße Schlacke	210	268	295
Flußkies	308	402	432
Steinschotter	349	448	497
übliche Hochofenschlacke	361	448	471
erfindungsgemäße Schlacke	363	443	512

Fortsetzung

Setzhöhe Wasser/- Art des groben Zuschlagstoffs

Zementverhältnis
(cm) (%)

Druckfestigkeit (kg/cm²)
Alter: Alter: Alter:

7 Tage 28 Tage 91 Tage

15

21

Flußkies

Steinschotter

übliche Hochofenschlacke

erfindungsgemäße Schlacke

Flußkies

Steinschotter

übliche Hochofenschlacke

erfindungsgemäße Schlacke

Flußkies

Steinschotter

übliche Hochofenschlacke

erfindungsgemäße Schlacke

Flußkies

Steinschotter

übliche Hochofenschlacke

erfindungsgemäße Schlacke

Flußkies

Steinschotter

übliche Hochofenschlacke

erfindungsgemäße Schlacke

235	326	327
272	348	378
243	318	358
276	335	370
183	262	265
194	263	286
165	226	231
182	256	292
289	406	409
354	458	500
365	451	470
355	461	5 17
239	336	341
268	350	365
283	360	388
265	349	384
171	239	243
195	256	282
183	256	277
181	258	279

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 Beionproben 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 Steinschotler 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 4'i 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 Schwefel (S") weitgehend verhindert wird. Hierdurch wird die Entstehung einer gelben Lauge weitgehend verhindert und die Verwendung der Schlacke als Untergrund- bzw. Bettungsmaterial für den Straßenbau ohne vorherige Alterung ermöglicht.
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.

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

50

55

60

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung einer kristallinen Hochofenschlacke, mit einem Erstarrungsmechanismus (1,32) für das Erstarren einer geschmolzenen Hochofenschlacke in eine kristalline Hochofenschlacke, der aus in vorbestimmten gegenseitigen Abständen endlos miteinander verbundenen rechtekkigen Metall-Kühlkörpern (2,2") mit jeweils einer scharfen Oberkante und einem Kühlwasser-Hohlraum (2α,2α") besteht, wobei dieser Erstarrungsmechanismus an seiner Außenfläche eine Vielzahl von Kühlnuten (7,7") aufweist, die jeweils durch gegenüberstehende Außenflächen von benachbarten Kühlkörpern (2,2") in Abständen entsprechend den vorbestimmten gegenseitigen Abständen gebildet sind und die sich im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Erstarrungsmechanismus (1,32) erstrecken und sich in Richtung Ihrer Tiefe verengen, wobei jede Kühlnut (7,7") 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 Hochofenschlacke zu einer kristallinen Hochofenschlacke aufweist, mit zahlreichen Druckplatten (13,13') zur Bildung der jeweiligen unteren Flächen der einzelnen Kühlnuten (7,7") und zum Austreiben der in den Kühlnuten (7,7") erstarrten kristallinen Hochofenschlacke, wobei jede Druckplatte (13α, 13α') aus einer rechteckigen Platte mit einer Länge praktisch entsprechend Oer Länge der Kühlnut (7,7") und einem am einen Ende der rechteckigen Platte angebrachten Anschlag (136,136') besteht, und wobei die einzelnen Druckplatten (13,13') In den Boden der zugeordneten Kühlnut (7,7") so eingesetzt sind, daß das andere Ende jeder Druckplatte 13,13') in den unteren Teil der Kühlnut (7,7") eingefügt Ist und das mit dem Anschlag (136, 136') versehene Ende von der Innenfläche des Erstarrungsmechanismus (1,32) absteht und die Druckplatte (13,13') In Richtung der Tiefe der Kühlnut (7,7") verschiebbar Ist, wobei die in der Kühlnut (7,7") befindliche Oberseite des anderen Endes der Platte (13a, 13a') den Boden der Kühlnut (7,7") bildet, mit einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Erstarrungsmechanismus (1,32), mit einem oberhalb des Erstarrungsmechanismus (1,32) befindlichen Schmelzschlacke-Behälter (14) zur Aufnahme einer geschmolzenen Hochofenschlacke von einem Hochofen und zur kontinuierlichen Abgabe der so aufgenommenen geschmolzenen Hochofenschlacke In jeweils zweckmäßiger Menge in die Kühlnuten (7,7'), welche sich während der Bewegung des Erstarrungsmechanismus (1,32) In der Niihe von dessen höchstem Punkt befinden, mit einem Kühlmechanismus zum Kühlen der durch die mit hoher Temperatur in die Kühlnuten (7,7") eingef Jllte geschmolzene Hochofenschlacke erwärmten Kühlkörper (2,2"), der Mitte! zum Zirkulieren des Kühlwassers in jedem der Kühlwasser-Hohlräume (2o, la") der Mehrzahl der Metall-Kühlkörper (2,2") zu deren Kühlung umfaßt, und mit mindestens einem zum Auswerfen der erstarrten kristallinen Hochofenschlacke aus den Kühlnuten (7,7") dienenden Abstreifer (21), der vorrichtungsfest in einer Position angeordnet Ist, wo er in Koniakt mit der unteren Fläche des Anschlags 136.13'Λ) der Druckplatte (13,13') steht, und der die

in den Kühlnuten (7,7") verfestigte bzw. erstarrte kristalline Hochofenschlacke durch sequentielles Hineindrücken der Druckplatten (13,13') in die Kühlnuten (7,7") auszuwerfen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite am oberen Ende eines Kühlabschnitts jeder der Kühlnuten (7,7") zwischen 40 und 80 mm und die Tiefe dieses Kühlabsr.hnitts zwischen 100 und 300 mm betragen, wenn sich die Druckplatte (13,13') in ihrer tiefsten Stellung befindet, und daß eine Gaszufuhreinrichtung (37) vorgesehen ist mit einer dem Unterteil des Schmelzschlacke-Behälters (14) angepaßten Haube (19) oberhalb des Erstarrungsmechanismus (1,32), die durch die Gaszufuhreinrichtung (37) mit einem Schutzgas aus mindestens einem Inertgas und einem reduzierenden Gas gefüllt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erstarrungsmechanismus eine drehbare Trommel (1) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Mantel ist, daß der Anschlag (13*) eine Länge aufweist, die größer als die der rechteckförmigen Druckplatten (13a) ist, wobei seine Enden an beiden Seiten der Trommel (1) über diese hinausstehen, daß die Antriebsvorrichtung mit der Mittelachse (3) der drehbaren Trommel (1) verbunden ist, daß der Kühlmechanismus ein an der Außenseite der Trommel (1) um deren Umfang herum angebrachtes Ringrohr (25) zur Kühlwasserzufuhr, ein äußeres Kühlwasser-Zufuhrrohr zur wasserdichten Verbindung des Ringrohrs (25) für die Kühlwasserzufuhr mit einem Kühlwasservorrat, ein an der anderen Seite der Trommel (1) um ihren Umfang herum angebrachtes Ringrohr (28) zur Kühlwasserabfuhr und ein äußeres Kühlwasser-Abfuhrrohr zur wasserdichten Verbindung des Ringrohrs (28) für Kühlwasserabfuhr mit dem Kühlwasservorrat umfaßt, wobei jeweils ein Längsende jedes Kühlwasser-Hohlraums (2a) der Kühlkörper (2) über einen kurzen Rohrstutzen (26) wasserdicht mit dem Zufuhr-Rlngrohr (25) verbunden Ist, das seinerseits über ein Verbindungsrohr (27) und einen hohlen Abschnitt am einen Ende der Mittelachse (3) der Trommel (1) mit dem äußeren Kühlwasser-Zufuhrrohr verbunden ist, während andererseits das andere Längsende jedes Kühlwasser-Hohlraums (2a) jedes Kühlkörpers (2) über einen kurzen Auslaß-Rohrstutzen (29) mit dem Abfuhr-Rlngrohr (28) verbunden ist, das seinerseits über ein weiteres Verbindungsrohr und einen weiteren hohlen Abschnitt am anderen Ende der Mittelachse (3) der Trommel (1) mit dem äußeren KUhlwasser-Abfuhrrohr verbunden ist, so daß Kühlwasser vom Kühlwasservorrat in die einzelnen Kühlwasser-Hohlräume (2a) der Kühlkörper (2) über das äußere Zufuhrrohr, den hohlen Abschnitt im ersten Ende der Mittelachse (3), das Verbindungsrohr (27), das Zufuhr-Ringrohr (25) und die kurzen Rohrstufen (26) einführbar und aus diesen Hohlräumen (2a) über die kurzen Auslaß-Rohrstutzen (29), das Abfuhr-Rlngrohr (28), das andere Verbindungsrohr, den anderen hohlen Abschnitt der Mittelachse (3) und das äußere Abfuhrrohr abführbar Ist, und daß die Abstreifer (21) auswärts von den äußeren Abschnitten der Trommel (1) an deren beiden Seiten jeweils in einer Stellung angeordnet sind, in welcher sie mit den Unterseiten am betreffenden Ende der über die beiden Seiten der Trommel (1) hinausstehenden Anschläge (136) der Druckplatten (13) in Berührung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer den beiden Abstreifern (21) in

Drehrichtung der Trommel (1) nachgeschalteten Stelle zwei Rücksteiler (31) für die hineingedrückten Druckplatten (13) vorgesehen sind, die vorrichtungsfest auswärts der beiden Selten der Trommel (1) in jeweils einer Position angeordnet sind, in welcher sie sich in der Nähe der Unterseiten der über die beiden Selten der Trommel (1) hinausstehenden Enden der Anschläge (36) der einzelnen Druckplatten (13) befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erstarrungsmechanismus ein zwei Leit-Rollen (34) aufweisendes, endloses Förderband (32) aus endlos miteinander verbundenen, rechteckigen Metall-Kühltlementen (33) jeweils in Form von in vorbestimmten gegenseitigen Abständen miteinander verbundenen rechteckigen Metall-Kühlkörpern (2") umfaßt, daß der Anschlag (13'6) eine Länge aufweist, die der der rechteckigen Druckplatte (13'a) gleich ist, daß die Antriebseinrichtung mit mindestens einer der beiden Leit-Rollen (34) verbunden ist, daß der Kühlmechanismus ein äußeres Kühlwasser-Zufuhrrohr (39) und ein äußeres Kühlwasser-Abfuhrrohr (40), die drehbar mit einem bestimmten Metall-Kühlelement (33) verbunden sind, eine Anzahl von Verbindungsrohren (41) zur reihenweisen und wasserdichten Verbindung der einzelnen Kühlwasser-Hohlräume (2"o) in den Kühlkörpern (2") der Kühlelemente (33) sowie eine Anzahl von weiteren Verbindungsrohren (42) zur wasserdichten Verbindung des Kühlwasser-Hohlraums (Va) des letzten Kühlkörpers (2") eines jeden Kühlelements (33) mit dem Kühlwasser-Hohlraum (l"a) des ersten Kühlkörpers (2") des nächsten Metall-Kühlelements (33) umfaßt, wobei das äußere Kühlwasser-Zutuhrrohr (39) wasserdicht mit dem Kühlwasser-Hohlraum (2"a) eines Kühlkörpers (2") des betreffenden Metall-Kühlelements (33) kommuniziert und das äußere Kühlwasser-Abfuhrrohr (40) wasserdicht mit dem Kühlwp.sser-Hoh!raum (l"a) des Kühlkörpers (2") verbunden ist, der unmittelbar auf den mit dem Zufuhrrohr (39) verbundenen Kühlkörper (2") folgt, wobei das Kühlwasser von einem Kühlwasservorrat über das äußere Zufuhrrohr (39) in den Hohlraum (Va) eines Kühlkörpers (2") des betreffenden Kühlelements (33) einführbar ist, um dann nacheinander die Hohlräume (Va) der Kühlkörper (2") dieses Kühlelements (33) über die Verbindungsrohre (41) zu durchströmen und anschließend über das weitere Verbindungsrohr (42) in den Hohlraum (Va) des ersten Kühlkörpers (2") des nächsten Kühlelements (33) einzuströmen und sodann sequentiell durch die Kühlwasser-Hohlräume (2") aller Kühlkörper (2") dieses nächsten Kühlelements (33) zu fließen und hierauf über das äußere Kühlwasser-Abfuhrrohr (40) aus dem Hohlraum (Va) des letrten Kühlkörpers (V) abgeführt zu werden, und daß der Abstreifer (21) vorrichtungsfest am Anfangsteil des unteren (Rücklauf-) Trums des endlosen Förderbandes (32) angeordnet Ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Rücksteller (31) für die hineingedrückten Druckplatten (13') vorgesehen ist, der dem Abstreifer (21) in Bewegungsrichtung des Förderbandes (32) nachgeschaltet ist und der vorrichtungsfest im oberen Anfangsteil des Förderbandes (32) in einer Position angeordnet ist, in welcher er sich dicht an der Unterseite jedes Anschlags (\3'b) der Druckplatten (13') befindet.