DE3220624A1

DE3220624A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen granulierung von schlacken mittels kuehlfluessigkeit

Info

Publication number: DE3220624A1
Application number: DE19823220624
Authority: DE
Inventors: Alfred 5000 Köln Kryczun; Friedrich Megerle
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-06-01
Publication date: 1983-11-10

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung
von Schlacken mittels Kühlflüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung von Schlacken mittels Kühlflüssigkeit, insbesondere von Schlacken, die beim Vergasen von Kohlenstoff und/oder kohlenstoffhaltigen Materialien in einem Metall-Schmelzbad eines Metallschmelzreaktors auftreten.
Bei einer noch nicht als Stand der Technik geltenden Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung von Schlacken mittels Kühl flüssigkeit ist zwischen dem Reaktor und dem Verteilbehälter eine Granulierrinne angeordnet, die mit Kühlflüssigkeit beschickt wird. In dieser von der Kühl flüssigkeit durchströmten Granulierrinne wird die aus dem Schlackenaufnahmebehalter austretende Schlacke während der Uberführung vom Schlackenaufnahmebehälter in den Verteilbehälter ohne Unterbrechung einer Granulierung unterworfen.
Hierbei wird die aus dem Reaktor austretende Schlacke ständig mit kalter Flüssigkeit in Berührung gebracht, was sich günstig auf die Granulierung der Schlacke auswirkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben angeführte Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung von Schlacken mittels Kühl flüssigkeit sowohl in konstruktiver Hinsicht als auch hinsichtlich der Schlackengranulierwirkung zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schlacken-Austrag des Reaktors zentral von oben in einen Granulierbehälter mündet, der im oberen Bereich mit einer nach innen gerichteten Ringdüse und/oder mit mehreren Düsen für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit derart versehen ist, daß die Schlacke darin im freien Fall granuliert wird.
Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht darin7 daß zur Uberführung der Schlacke aus dem Reaktor in den Granulierbehälter keine Granulierrinne erforderlich ist, und daß die zentral von oben in den Granulierbehälter eingeführte Schlacke durch die im oberen Bereich nach innen gerichteten Düsen von allen Seiten mit kalter Flüssigkeit besprüht und dadurch im Schwebezustand einer intensiven Granulierung unterworfen werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Schlackengranulierung in Schwebe gemäß der Erfindung besteht darin, daß hierdurch Ablagerungen oder Anbackungen im Granulierbehälter etc. mit Sicherheit vermieden werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Düsen am Granulierbehälter in einer an der Behälterwandung befestigten ringförmigen Leitung gleichmäßig verteilt angeordnet. Hierdurch wird eine erhebliche Vereinfachung der allseitigen Kühlflüssigkeitszufuhr in den zentralen Bereich des Granulierbehälters erreicht.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert: Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung von Schlacken mittels Kühlflüssigkeitg besteht aus einem unter Uberdruck stehenden Metallschmelzreaktor 1, einen Schlackenaustrag 1' und einen daran angeschlossenen Schlackenüberleitbehälter 2. Der Schlackenüberleitbehälter 2 ist mit einem konischen Austrag 3 versehen, der zentral von oben in einen Granulierbehälter 4 mündet. Im Granulierbehälter 4 ist im oberen Bereich eine an der Wandung befestigte Ringleitung 5 angeordnet, die mit gleichmäßig über den Umfang verteilte, nach innen gerichtete Düsen 6 für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit versehen ist. An die Ringleitung 5 ist eine Leitung 7 mit Ventil 8 für die Flüssigkeitszufuhr in die Ringleitung angeschlossen.
Der Granulierbehälter 4 weist austragsseitig zwei mit Ventilen versehene Austragsleitungen 9 und 10 auf, die in getrennt voneinander angeordnete Sammelbehälter 11 und 12 münden. An die Leitungen 9 und 10 sind für die Zufuhr von Spülmedien 13 und 14 und für die Zufuhr von Druckmedien Leitungen 15 und 16 angeschlossen. Die Leitungen 13, 14 und 15, 16 sind ebenfalls mit entsprechenden Ventilen ausgestattet. Die Sammelbehälter 11 und 12 stehen ihrerseits über in der Zeichnung nicht näher dargestellte, mit Uberdruckventilen versehene Leitungen mit einem Druckausgleichbehälter in Verbindung. Im übrigen sind an die Sammelbehälter 11 und 12 mit Ventilen versehene Austragsleitungen 17 und 18 angeschlossen, die in ein Schlackensammelbecken 19 münden.
im Betrieb dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung fließt aus dem unter Uberdruck stehenden Metallschmelzreaktor 1 die flüssige Schlacke im Pfeilrichtung a kontinuierlich in den Schlackenüberleitbehälter 2, von wo sie über den konischen Austrag 3 unmittelbar zentral von oben in den Granulierbehälter 4 gelangt. Die mit der Schlacke aus dem Reaktor austretenden Abgase und die bei der Granulierung auftretenden Brüden werden aus dem Schlackenüberleitbehälter 2 in Pfeilrichtung b nach obenhin abgeführt. Während sich die Schlacke im Granulierbehälter 4 zentral von oben nach unten bewegt, wird sie von der über die Leitung 7 in die Ringleitung 5 und von dort unter Druck über die nach innen gerichteten Düsen 6 eingeführten Kühl flüssigkeit schockartig abgeschreckt und dadurch im freien Fall, das heißt in der Schwebe granuliert. Anstatt der einzelnen Düsen 6 kann gegebenenfalls auch sehr vorteilhaft eine Ringdüse im oberen Bereich des Granulierbehälters 4 angeordnet sein.
Auch besteht die Möglichkeit, Ringdüse und Düsen 6 in Kombination einzusetzen, um dadurch den Granulierbereich zu vergrößern und die Granulierwirkung wesentlich zu verstärken. Da hierbei die Schlacke im Granulierbehälter im freien Fall von allen Seiten mit Kühlflüssigkeit in Berührung gebracht wird, erfolgt sehr vorteilhaft. eine besonders intensive Granulierung, das heißt Zerteilung der Schlacke, wobei die Schlacke in eine feinkörnige Granulatform übergeführt wird. Diese feinkörnigen Granulate sammeln sich zusammen mit der Kühl flüssigkeit im unteren Bereich des Granulierbehälters 4 und werden von dort wechselweise, das heißt, einmal über die Leitung 9 in den Sammelbehälter 11 und von dort über die Austragsleitung 17 und das andere Mal über die Leitung 10 über den Sammelbehälter 12 und Austragsleitung 18 in das Sammelbecken 19 abgezogen. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft ein kontinuierlicher Austrag des Schlackengranulates zusammen mit der Kühlflüssigkeit aus dem Granulierbehälter 4 erreicht.
Um die Leitungen 9 und 10, die Ventile und die Sammelbehälter 11 und 12 vor Ansatzbildungen oder Rückständen zu bewahren, erfolgt nach jeweiliger Entleerung des einen oder anderen Sammelbehälters eine intensive Spülung, und zwar durch Zufuhr von Spülmedien, zum Beispiel Wasser, über die jeweilige Leitung 13 oder 14. Nach Beendigung des Spülvorganges wird der jeweils entleerte Sammelbehälter zum Teil mit Wasser gefüllt und anschließend durch Zufuhr eines Gases, vorzugsweise Stickstoff, über die entsprechende Leitung 15, beziehungsweise 16 auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht und gehalten. Der auf diese Weise vorbereitete Sammelbehälter ist somit wieder betriebsbereit, das heißt bereit zur Aufnahme von granulierter Schlacke aus dem Granulierbehälter 4.
Die Schlackengranuliervorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann auch sehr vorteilhaft der Schlackenaustrag 1' durch ein in der Zeichnung gestrichelt dargestelltes Rohr 3 derart verlängert werden, daß es direkt zentral von oben in den Granulierbehälter 4 mündet. Der Schlackenüberleitbehälter kann auf diese Weise ganz fortgelassen werden.
Auch die Zufuhr der Kühlflüssigkeit in den Granulierbehälter 4 kann sehr vorteilhaft durch mehrere im Granulierbehälter 4 übereinander und gegeneinander in Umfangrichtung versetzt angeordnete Düsen erfolgen. Wichtig ist es hierbei, daß die in den Granulierbehälter zentral von oben einfließende Schlacke im freien Fall von allen Seiten mit der Kühl flüssigkeit intensiv in Berührung gebracht und dadurch in eine möglichst feinkörnige Granulatform übergeführt wird. Neben der schockartigen Abschreckung der Schlacke durch die Kühlflüssigkeit kann sehr vorteilhaft die Zerteilung beziehungsweise Granulierung der Schlacke auch durch eine entsprechende Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes in den Zuführungsleitungen des Granulierbehälters und der damit verbundenen erhöhten Aufschlagenergie der aus den Düsen austretenden Kühlflüssigkeitsstrahlen bewirkt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Granulierung von Schlacken mittels Kühlflüssigkeit, insbesondere von Schlacken, die beim Vergasen von Kohlenstoff und/oder kohlenstoffhaltigen Materialien in einem Metall-Schmelzbad eines Metallschmelzreaktors auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlacken-Austrag (1', 3') des Reaktors (1) zentral von oben in einen Granulierbehälter (4) mündet, der im oberen Bereich mit einer nach innen gerichteten Ringdüse und/oder mit mehreren Düsen (6) für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit derart versehen ist, daß die Schlacke darin im freien Fall granuliert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6) am Granulierbehälter (4) in einer an der Behälterwandung befestigten ringförmigen Leitung (5) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulierbehälter (4) im unteren Bereich austragsseitig mit Ventilen versehene Austragsleitungen (9, 10) aufweist, die in getrennt voneinander angeordnete Sammelbehälter (11, 12) münden.