DE60017808T2

DE60017808T2 - Verfahren zur behandlung von pfannenschlacken

Info

Publication number: DE60017808T2
Application number: DE60017808T
Authority: DE
Inventors: Daniel Johnathan Shaw; Rephael Fisch
Original assignee: SHAWMETALS Ltd; DEMOLIZIONI IND Srl; Demolizioni Industrial Srl
Current assignee: Shawmetals Ltd; DEMOLIZIONI IND Srl; Demolizioni Industrial Srl
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2020-11-14
Also published as: MXPA03004156A; ES2235988T3; EP1337671B1; CA2428469C; DE60017808D1; AU2001214017A1; WO2002038816A1; CA2428469A1; EP1337671A1; US7377955B1; ATE287971T1; BR0017372A

Description

Die Erfindung betrifft die Gewinnung von Hüttenschlacke.
Der Schlackerückstand aus einer flüssiges Metall (Stahl) enthaltenden Pfanne ist in der Regel sehr kalkhaltig (in der Regel ungefähr 50 %). Wenn der Abstich des Stahls aus der Pfanne erfolgt ist, wird der Schlackerückstand, der geringe Mengen an Metall (Stahl) enthält, durch Umdrehen der Pfanne in eine Grube abgekippt. Die abgekippte Schlacke ist bei Temperaturen über 500 °C außerordentlich heiß. Die Pfannenschlacke kühlt unter Umgebungsbedingungen schnell ab und erreicht normalerweise innerhalb von 48 Stunden Umgebungstemperatur. Wenn die Pfannenschlackemasse abkühlt, zerbröckelt sie zu einem feinen Pulver, und dieses Pulver stellt ein Transport- und Umweltproblem dar, da es staubig ist. Die Schlacke wird normalerweise in einem dafür vorgesehenen Bereich mit Wasser besprengt, um den Abkühlungsprozess zu beschleunigen und ein nasses Material zu bilden, das bei der Handhabung und dem Transport nicht staubig ist. Die Verwendung von Wasser führt auch dazu, dass der Kalk in der Pfannenschlacke hydriert, wodurch sich der potenzielle Wert für die Wiederverwendung dieses Materials als Kalkersatz bei der Verhüttung (Stahlherstellung) wesentlich verringert. Die Verwendung von Wasser ist unter umweltbezogenen Gesichtspunkten auch negativ zu bewerten.
JP 57-55390 legt ein Verfahren für die Gewinnung von Wärme aus Reduktionsphasenschlacke aus einem Elektroofen offen, bei dem die Schlacke auf ein Sieb aufgebracht und in einen Trichter fallen gelassen wird, in dem die darin enthaltene Wärme gewonnen wird.
JP 58-39715 legt ein Verfahren für die Gewinnung von Schlackenpfannenschlacke offen, bei dem eine Schlacke erzeugenden geschmolzenen Stahl enthaltende Schlackenpfanne umgedreht in einen abgedichteten Behälter eingebracht wird. Wenn die Schlacke abkühlt, fällt sie aus der Pfanne in einen Aufnahmebehälter.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und Mittel zum Gewinnen von Pfannenschlacke für die Wiederverwendung bereitzustellen, das die Notwendigkeit des Benetzens der Schlacke umgeht. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass, wenn man die Schlacke in einer gesteuerten Umgebung abkühlen und zerbröckeln lässt oder abkühlt und zerbröckelt, das entstehende Produkt verwendbar ist und die Nachteile der derzeitigen Praktiken beseitigt werden.
Gemäß der Erfindung wird unter einem Aspekt ein im wesentlichen trockenes und staubfreies Verfahren zum Gewinnen von Pfannenschlacke in einem Zustand bereitgestellt, der für ein Zuführen zu einem Ofen für die Verwendung bei der Stahlherstellung geeignet ist, wobei das Verfahren das Abkühlenlassen von heißer Pfannenschlacke zur Pulverform in einer Kammer eines Behälters beinhaltet und dieser Behälter eine gesteuerte Umgebung bietet, in der die Pfannenschlacke abkühlbar ist, und das Verfahren das Durchleiten von Luft durch die heiße Pfannenschlacke zu deren Abkühlung, wodurch die Pfannenschlacke zum Zerbröckeln zu Pulver gebracht wird, und das Sammeln der gepulverten Pfannenschlacke in einem Aufnahmebehälter hierfür umfasst.
Die Pfannenschlacke wird besonders bevorzugt auf ein Sieb oder einen Rost in der Kammer des Behälters aufgebracht, die eine gesteuerte Atmosphäre aufweist, und die Teilchen gepulverter Pfannenschlacke werden in einen darunter angeordneten Aufnahmebehälter fallen gelassen.
Zu dem Verfahren gehört vorzugsweise die nachfolgende Stufe des Abtrennens von Metall, das in die Schlacke eingeschleppt worden ist.
Der Behälter ist vorzugsweise vollständig geschlossen, so dass das Eindringen von Wasser und das Austreten von Staub vermieden werden.
Der Behälter besitzt vorzugsweise gesteuerte Eingangstüren.
Der Pfannenschlacke können weitere Materialien zugeführt werden. Zu solchen Materialien gehört Staub aus Saugwagen, der durch Saugtechnik im Hüttenwerk aufgesammelt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Damit die Erfindung besser verständlich wird, wird sie nunmehr im Sinne eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung ist, die bei dem Verfahren der Erfindung verwendet wird,
2 eine Seitenansicht einer Reihe von Behältern ist,
3 eine Seitenansicht eines Behälters ist, die das Aufladen von heißer Schlacke darauf zeigt,
4 eine Seitenansicht entlang der Linie IV-IV in 1 ist,
5 eine Seitenansicht der Vorrichtung entlang der Linie V-V in 1 ist und
6 eine schematische Darstellung des gesamten Verfahrens ist.
Die bei dem Verfahren der Erfindung verwendete Vorrichtung umfasst eine Reihe von Behältern 1, die in einer Linie angeordnet sind. Jeder Behälter weist in seinem oberen Teil einen Rost oder ein Sieb 2 (3) auf und darunter einen Sammelkasten 3. Der Rost ist so stabil, dass er das Gewicht mehrerer Kübelladungen heißer Schlacke (ungefähr 10 Tonnen) tragen kann. Der Rost kann aus Schichten tragenden Siebmaterials, z.B. Platten mit senkrecht ausgerichteten Löchern, aufgebaut sein. Ein Luftzugsystem 4 weist in der Nähe des Bodens jedes Behälters einen Einlass 5 und in der Decke einen Auslass 6 auf. Der Luftzug ist so kräftig, dass er Luft und Staubteilchen ansaugt. Die Reihe weist ein motorisiertes, abgedichtetes Türsystem 8 auf, das so bemessen ist, dass es den Kübel 9 eines Schaufelladerfahrzeugs 10 aufnimmt und allgemeinen Zugang zum Rost ermöglicht. Die Türen befinden sich in der Nähe des Siebes 2. Auf einer Seite der Halle befindet sich in der Nähe der Türen 8 eine Rampe 11. Eine nicht gezeigte Bürsten- oder Kippeinrichtung kann vorhanden sein, damit auf dem Sieb 2 verbleibendes Grobgut auf der der Rampe 11 gegenüber liegenden Seite aus dem Behälter herausgeschoben und von dem Fahrzeug 10 zur Behandlung gesammelt werden kann.
Unter den Kästen 3 der Behälter 1 bewegt sich ein Förderband 12. Jeder Kasten hat einen Auslass 13, durch den beim Öffnen aufgenommenes Pulver auf das Band 12 fällt. Das Pulver wird dann über einen Magneten 15, der die Metalle zurückhält, zu einem weiteren Förderer 14 geleitet. Das metallfreie Pulver wird dann auf ein Sieb 16 geleitet, um Grobgut zu entfernen. Die Teilchengröße wird für ein pneumatisches Einblasen des Pulvers in einen Ofen gewählt, d.h. bis ungefähr 10 mm Durchmesser.
Das Grobgut wird aus den Behältern 1 gekippt und von dem Schaufellader 10 gesammelt, der sich in dem Durchgang zwischen den Behältern 1 und dem Förderer 14 bewegt. Dieses Material wird für die Behandlung zur Gewinnung der Metalle und anderer Materialien weitergeleitet.
Das Pulver kann als Teil oder anstelle des normalen Ofenkalks verwendet werden und wird über ein für diesen Zweck konzipiertes spezielles pneumatisches Einblassystem in einen Hüttenofen eingeblasen.
Wie in 3 gezeigt entnimmt bei dem Verfahren der Erfindung der Schaufellader 10 der Grube einen Kübel heißes Schlackematerial. Dieses Material besteht aus abgelegter Schlacke; wurden gebrauchte feuerfeste Ziegel in der Grube abgelegt, so sind diese sicher zerbrochen worden, und Teile davon werden im Material enthalten sein. Der Schaufellader bewegt sich dann zu einer der Reihe von Kammern in den Behältern 1. Die Türen 8 des entsprechenden Behälters werden geöffnet, und der Schaufellader bewegt den Kübel 9 über den Rost 2 in der Kammer. Die Ladung wird (bei offenen Türen) auf den Rost 2 gekippt (es wird entlüftet, damit Staubemissionen in die Kammer und nicht in die Atmosphäre überführt werden). Luft wird in der Kammer nach oben und aus dem Auslass 6 geleitet, um das Material auf dem Rost 6 abzukühlen. Die austretende Luft wird für die gewöhnliche Reinigung zu einem Filtersack geleitet. Die Behälter werden mit Schlacke beladen. Die Schlacke kühlt ab und zerbröckelt auf natürliche Weise zu Teilchen, die unter Einwirkung der Schwerkraft durch den Rost 2 in den darunter befindlichen Auffangtrichter 3 fallen. Auf dem Rost 2 bleibt Grobgut liegen, zu dem Metalle und andere Komponenten, z.B. Ofenschlacke oder feuerfeste Stücke, gehören. Dies wird zum Einsammeln durch den Schaufellader 10 für die Gewinnung oder eine andere Behandlung durch Kippen des Rosts aus dem Behälter 1 gekippt. Somit ist der größte Teil der Kalkbestandteile eingesammelt und alles, was kein Kalk ist, abgetrennt worden. Die Kammern werden nacheinander gefüllt, und das gewonnene Pulver aus allen Trichtern 3 wird gesammelt und auf dem darunter liegenden Förderband 12 abgelegt. Bevor das gewonnene Pulver verwendet werden kann, muss es gesiebt und entmetallisiert werden, um Klumpen zu vermeiden, die ein Einblassystem verstopfen könnten, und direkt einsetzbare Metallabfälle zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird das Pulver über einen Magneten 15 geleitet, um Metalle zu entfernen. Das behandelte Pulver wird dann über ein Sieb 16 geleitet, um Grobgut zu entfernen, und das gesiebte Material wird zu einem Silo weitergeleitet, wo es vor dem Zuführen (z.B. durch Einblasen) zu einem Ofen gelagert wird. Das Pulver weist eine Teilchengröße von bis zu ungefähr 10 mm auf. Der Kalkbestandteil umfasst:
Staub kann im Werk unter Verwendung von Saugsystemen eingesammelt und dann einem Trichter 3 zugeführt werden, damit er zusammen mit dem Pfannenschlackepulver zum Förderer 12 weitergeleitet wird, und als Mittel für die Entsorgung im Schlackepulver.
Es wird sich zeigen, dass die Schlacke bei der Erfindung auf staubfreie Art und Weise und ohne Benetzung befördert und als zur Wiederverwendung bereiter Bestandteil der Kalkcharge für einen Hüttenofen behandelt worden ist. Es ist kaum oder kein Staub in die Atmosphäre abgegeben worden.
Die Erfindung ist nicht auf das soeben beschriebene Verfahren beschränkt. Es können mehr oder weniger Behälter vorhanden sein. Die Behälter können eine andere als die gezeigte Form aufweisen. Es kann ein anderes Fahrzeug als ein Schaufellader verwendet werden.

Claims

Im wesentlichen trockenes und staubfreies Verfahren zum Gewinnen von Pfannenschlacke in einem Zustand, der für ein Zuführen zu einem Ofen für die Verwendung bei der Stahlherstellung geeignet ist, wobei das Verfahren das Abkühlenlassen von heißer Pfannenschlacke zur Pulverform in einer Kammer eines Behälters beinhaltet und dieser Behälter eine gesteuerte Umgebung bietet, in der die Pfannenschlacke abkühlbar ist, und das Verfahren das Durchleiten von Luft durch die heiße Pfannenschlacke zu deren Abkühlung, wodurch die Pfannenschlacke zum Zerbröckeln zu Pulver gebracht wird, und das Sammeln der gepulverten Pfannenschlacke in einem Aufnahmebehälter hierfür umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, einschließlich der Stufe des Aufbringens der Pfannenschlacke auf ein Sieb in der Kammer und des Fallenlassens der Teilchen in den unter dem Sieb angeordneten Aufnahmebehälter.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, einschließlich des Abtrennens von Metall, das in die gepulverte Pfannenschlacke eingeschleppt worden ist, bevor sie in dem Aufnahmebehälter gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, einschließlich der Stufe des Hindurchleitens von ausreichend Luft durch den Behälter, um Staub in die Kammer zu überführen, der unmittelbar vor dem Einbringen der heißen Pfannenschlacke in den Behälter von der heißen Pfannenschlacke abgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, worin der Behälter verschließbare Türen aufweist, die zu der Kammer führen, und das Verfahren die Stufe des Aufladens von heißer Pfannenschlacke auf einen Schaufellader, des Öffnens der Türen und des Ablegens der heißen Pfannenschlacke auf dem Sieb beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, einschließlich der Vorstufe des Einbringens von gebrauchten feuerfesten Ziegeln und dergleichen in eine Grube für die heiße Pfannenschlacke, des Zuführens der heißen Pfannenschlacke, deren Wärme einige der Ziegeln zerbricht, und des Überführen der heißen Pfannenschlacke und der zerbrochenen Ziegeln in den Behälter.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, einschließlich der Stufe des Sammelns von Staub durch Vakuum am Ort und des Zuführens desselben zu dem Aufnahmebehälter.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, einschließlich der nachfolgenden Stufe des Führens des heißen Pfannenschlackenpulvers über einen Magneten zum Abtrennen von magnetischem Metall hieraus.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die gepulverte Pfannenschlacke einem Ofen zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die gepulverte Pfannenschlacke unter Verwendung eines pneumatischen Einblassystems in einen Ofen eingeblasen wird.