DE4327124A1 - Schlackenabkühlvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum umweltfreund­ lichen Abkühlen von flüssigen und/oder teigigen bis fe­ sten metallurgischen Schlacken mittels Luftgranulation in einer vorzugsweise staubdicht verschlossenen Kammer.

Zum Abkühlen von metallurgischen Schlacken, insbesondere solchen, die aus dem Hochofen oder einem LD-Konverter stammen, sind Luftgranulationsanlagen bekannt (Nippon Steel Technical Report No. 17, June 1981, S. 41-46), bei denen die Schlackenviskosität immer in einem engen Be­ reich liegen muß. Sobald die Schlacken bereits zu teigig geworden sind, ist eine Abkühlbehandlung mit solchen An­ lagen, die eine Verteilerrinne oder ein Zwischengefäß (Tundish) besitzen, nicht mehr möglich.

Insbesondere bei der Edelstahlerzeugung ist der Umfang teigig anfallender Schlacken verhältnismäßig groß und kann bis zu 100% der insgesamt anfallenden Schlacken­ menge betragen. Beim Abkippen solcher bereits teigig ge­ wordener und teilweise auch schon erstarrter Schlacken in eine Verteilerrinne oder in ein Zwischengefäß wird deren bzw. dessen Ausmauerung schnell zerstört. Solche Anlagen sind daher praktisch nur für die Abkühlung und gleichzei­ tige Granulation von flüssigen Schlacken geeignet.

Die Verteilerrinne bzw. das Zwischengefäß wird bei den bekannten Luftgranulationsanlagen benötigt, um die Luft­ düsen in genauer Position auf den aus der Verteilerrinne ausfließenden Schlackenstrahl richten zu können. Wenn der Abstand der Luftdüsen und die Richtung der von diesen er­ zeugten Luftstrahlen zu dem aus der Verteilerrinne aus­ tretenden flüssigen Schlackenstrahl nicht stimmt, kommt es nicht zu einer Granulation.

Ferner ist aus der US-PS 3 395 995 die Abkühlung und Gra­ nulation von flüssigen, metallurgischen Schlacken mittels Wasserstrahlen bekannt, die unmittelbar auf den aus dem Schlackengefäß austretenden Schlackenstrahl gerichtet sind und bei sich änderndem Kippwinkel des Gefäßes auf konstanten Abstand zum Schlackenstrahl geregelt werden. Um dies zu ermöglichen, ist ein verfahrbares Zwischenge­ fäß vorgesehen, in das die flüssige Schlacke ausgekippt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zu schaffen, mit der nicht nur flüssige, sondern auch teigige bis feste metallurgische Schlacken abgekühlt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Kammer ein Kippstuhl zur Aufnahme eines Schlacken­ kübels, ein einen Druckluftstrahl erzeugender Düsenstock und an einer der Kammerwände ein mit Druckluftdüsen aus­ gestatteter ausschwenkbarer Manipulator angeordnet sind. Dabei sind der Druckluftstrahl auf die aus dem gekippten Schlackenkübel austretenden heißen Schlacken ausgerichtet und der Düsenstock zu den austretenden heißen Schlacken auf konstanten Abstand verschiebbar oder verfahrbar gere­ gelt.

Bevorzugt ist dabei, daß der Düsenstock mit zuschaltba­ ren unterschiedlich breiten Druckluftstrahlen erzeugenden Düsenöffnungen ausgestattet ist. In der Kammer kann ge­ genüber dem Düsenstock eine vorzugsweise gekühlte Prall­ wand angeordnet sein, gegen die der Luftstrahl die flüs­ sige Schlacke bläst. Beim Auftreffen der verdüsten Schlackentropfen auf die Prallwand werden die Schlacke­ teilchen spratzig geformt.

Der Boden der Kammer kann vorzugsweise mit wassergekühl­ ten Bodenplatten belegt sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die gestellte Auf­ gabe, flüssige, metallurgische Schlacken abzukühlen, denn durch den Druckluftstrahl, der unmittelbar auf den flüs­ sigen Schlackenstrahl gerichtet ist, der aus dem gekipp­ ten Schlackenkübel austritt, wird eine wirksame Abkühlung und vorzugsweise gleichzeitig eine Zerkleinerung der Schlacke bewirkt, ohne daß dabei entstehender Staub in die Umgebung emittiert wird. Eine gegenüber dem Düsen­ stock angeordnete gekühlte Prallwand unterstützt dabei den Abkühl- und Zerkleinerungseffekt.

Die wassergekühlte Prallwand ist vorzugsweise verschiebbar und auf einen zum Düsenstock variablen Abstand einstellbar, um neben der Abkühlung der flüssigen Schlacken gleichzeitig auch eine Schlackengranulation mit unterschiedlichem Kornaufbau zu erzeugen.

Die wassergekühlten Bodenplatten verhindern ein Anbacken der noch nicht ganz abgekühlten Schlackenbestandteile an dem Kammerboden.

Durch den an einer der Kammerwände angeordneten, aus­ schwenkbaren und mit Druckluftdüsen ausgestatteten Mani­ pulator ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aber auch eine wirksame Abkühlung von teigigen bis festen Schlacken möglich. Der Manipulator kann überall dorthin dirigiert werden, wo eine Abkühlung, im Falle von flüssi­ gen Schlacken eine zusätzliche Abkühlung, der Schlacken bewirkt werden soll. Man kann so mit einer einzigen Vor­ richtung Schlacken unterschiedlichen Aggregatzustandes abkühlen.

Insgesamt sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Vor­ richtung darin zu sehen, daß einerseits flüssige Schlacken nicht nur abgekühlt, sondern gleichzeitig auch wirk­ sam granuliert werden können. Dies geschieht primär mit Hilfe des Düsenstockes, dessen Druckluftstrahl auf die heiße, aus dem gekippten Schlackenkübel austretende flüs­ sige Schlacke gerichtet wird. Mit Hilfe des ausschwenkba­ ren Manipulators kann eine weitere Abkühlung erfolgen.

Andererseits können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vor­ richtung aber auch bereits teigig gewordene und feste me­ tallurgische Schlacken erfolgreich abgekühlt werden. Dies geschieht in diesen Fällen im wesentlichen mit dem aus­ schwenkbaren, mit Druckluftdüsen ausgestatteten Manipula­ tor; dabei hat der aus dem Düsenstock austretende Druck­ luftstrahl nur eine unterstützende Wirkung.

Die Räumung der Kammer kann mittels Frontlader erfolgen, der nach dem Öffnen eines Tors in die Kammer gelangen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht.

In der Kammer 1 ist ein Kippstuhl 2 zur Aufnahme eines Schlackenkübels 3 angeordnet. Ferner enthält die Kammer 1 einen Düsenstock 5, der auf den ,aus dem gekippten Schlackenkübel 3 aus fließenden flüssigen Schlackenstrahl 4 einen Druckluftstrahl richtet. Der Düsenstock 5 ist verfahrbar oder verschiebbar gelagert, damit er immer auf konstantem Abstand zum Schlackenstrahl 4, unabhängig von dem Kippwinkel des Schlackenkübels 3 im Kippstuhl 2 gehalten werden kann. Bei einer Änderung des Kippwinkels des Schlackenkübels verändert sich nämlich der Radius des bogenförmig aus fließenden Schlackenstrahls und macht ein Nachregeln der Stellung des Düsenstocks 5 erforderlich, um den konstanten Abstand zu wahren. Der Düsenstock 5 kann auch mit zuschaltbaren Düsen ausgestattet sein, um immer den Schlackenstrahl 4 auf voller Breite erfassen zu können. Bei schwach gekipptem Schlackenkübel 3 wird die Breite des Schlackenstrahls 4 geringer als bei stärkerer Kippung.

Gegenüber dem Düsenstock 5 ist eine wassergekühlte Prallwand 6 angeordnet, gegen die der aus dem Düsenstock 5 austretende, gegen den Schlackenstrahl 4 gerichtete Druckluftstrom gerichtet wird. Beim Aufprall der zerstäubten Schlacke auf die Prallwand 6 wird die Schlacke in spratzige Körner zerkleinert. Ohne Prallwand formen sich die zerstäubten Schlacketeilchen kugelig ein. Der Boden der Kammer 1 ist mit wassergekühlten Bodenplatten 7 ausgestattet.

Im Falle der Abkühlung von teigigen bis festen metallurgischen Schlacken geschieht die Abkühlung dieser Schlacken primär durch den ausschwenkbaren Manipulator 9 gemäß der Darstellung in Fig. 2. Beweglich in der Kammer 1 ist zusätzlich ein mit Druckluftdüsen 8 ausgestatteter ausschwenkbarer Manipulator 9 angeordnet. Dieser kann im Falle der Abkühlung teigiger oder flüssiger Schlacken zur Unterstützung des Düsenstocks 5 auf die bereits erstarrten Schlacketeilchen oder Metallbrocken gerichtet werden, um diese weiter abzukühlen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum umweltfreundlichen Abkühlen von flüssigen und/oder teigigen bis festen metallurgischen Schlacken mittels Luftgranulation in einer vorzugsweise staubdicht verschlossenen Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (1)

• - ein Kippstuhl (2) zur Aufnahme eines Schlackenkübels (3),
• - ein einen Druckluftstrahl erzeugender Düsenstock (5) und
• - an einer der Kammerwände ein mit Druckluftdüsen (8) ausgestatteter ausschwenkbarer Manipulator (9) angeord­ net sind,

wobei der Druckluftstrahl auf die aus dem Schlackenkübel (3) austretenden heißen Schlacken (4) ausgerichtet und der Düsenstock (5) zu den austretenden heißen Schlacken (4) auf konstantem Abstand verschiebbar oder verfahrbar geregelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstock (5) mit zuschaltbaren, unterschiedlich breiten Druckluftstrahlen erzeugenden Düsenöffnungen aus­ gestattet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Düsenstock (5) eine gegenüberliegende vorzugsweise gekühlte Prallwand (6) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kammer (1) mit wasser­ gekühlten Bodenplatten (7) belegt ist.