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Technisches Anwendungsgebiet
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Diese Erfindung bezieht sich auf
die Behandlung von Schlacke mit Hinblick auf deren Umformung in
ein brauchbares Produkt. Insbesondere wird durch die Erfindung ein
Mittel zur Verfügung
gestellt, um schmelzflüssige
Hochofenschlacke in einen ein geringes Gewicht aufweisenden Festkörper umzuformen,
der als Teil bei der Herstellung von Betonprodukten brauchbar ist.
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Technologischer Hintergrund
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Frühe Bemühungen zur Wiedergewinnung von
Schlacke für
abschließende
Nutzungen außerhalb
der metallurgischen Umgebung umfassten ein Verwerfen der Schlacke
in eine offene, ein Wasserbecken enthaltende Grube. Die abgeschreckte Schlacke
würde sich
abkühlen
und verfestigen, und zwar unter Erzeugung von Dampf, der durch die Schlacke
entweicht, so dass ein "expandiertes", ein geringes Gewicht
aufweisendes Produkt erzeugt wird, welches natürlichem Bimsstein ähnlich ist.
Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass beträchtliche Mengen an gasförmigen Nebenprodukten
erzeugt werden, die in die Atmosphäre entweichen, so dass dieses
Verfahren modernen Umweltstandards nicht genügt.
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Es ist auch langsam, da es ein diskontinuierlicher
Prozess ist, wobei die abgekühlte
Schlacke einer weiteren Behandlung bedarf, um ein Material von gleichförmiger Größe bereitzustellen
und um nutzbar zu sein.
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Verfahren zu Pelletisierung von Schlacke sind
entwickelt worden, bei welchen schmelzflüssige Schlacke kontinuierlich
mit einer Menge an Wasser in eine Drehtrommel eingeführt wird,
die mit Flügeln versehen
ist, die sich radial erstrecken, so dass abgekühlte Schlacke zwecks weiterer
Kühlung
in die Luft ge schleudert wird, und üblicherweise in der Form eines
Haufens diskreter gleichförmiger
Pellets abgelegt wird. Ein solches Verfahren ist in dem US-Patent 3,594,142
der Anmelder beschrieben. Das sich einstellende Produkt liegt in
der Form von Pellets vor, die einfach handhabbar sind. Es können jedoch
die Pellets, die glasartig und relativ dicht sind, nicht als „geschäumte" oder „expandierte" Schlacke betrachtet
werden und es sind diese für
eine Verwendung bei Leichtbeton und ähnlichen Anwendungsfällen, bei denen
Teile benötigt
werden, die ein geringes Gewicht aufweisen, ungeeignet.
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Gemäß der
US 1,047,370 wird schmelzflüssige Schlacke
einem Strom aus Wasser unter Druck zugeführt, und zwar in Richtung auf
ein sich drehendes Rad hin, welches eine Vielzahl von "Schlagflügeln" trägt, die
lose schwenkbar an ihren Stützstangen
angelenkt sind und die sich ausgehend von dem Rad radial auswärts erstrecken,
sobald dieses mit hohen Geschwindigkeiten von ungefähr 7000
Fuß pro
Minute gedreht wird. Die kombinierte Wirkung von Dampf, Wasser und
den Schlagflügeln
auf die Schlacke zerteilt diese in kleine Fragmente, die durch die
Luft geschleudert und einem Haufen gesammelt werden. Man nimmt an,
dass das resultierende Produkt nicht expandiert ist und für einen
Gebrauch als ein solches Teil, welches ein geringes Gewicht aufweist,
ungeeignet ist.
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Gemäß der
US 56,595 wird ebenfalls schmelzflüssige Schlacke
in eine Drehtrommel eingeführt,
welche in diesem Fall eine Reihe von sich radial und schräg um den
Umfang der Trommel herum erstreckenden Armen trägt. Die Trommel befindet sich
innerhalb eines Gehäuses,
in dem ein Wasserbecken aufgenommen ist, welches dazu dient, heiße schmelzflüssige Schlacke
abzuschrecken. Die Schlacke wird granuliert, infolge des plötzlichen
Temperaturwechsels gebrochen, durch die, wie ein Löffelbohrer
wirkenden Arme vorwärts
getragen, um schließlich
aus der Vorrichtung herausgeschaufelt und bewegt zu werden. Man
nimmt an, dass das resultierende Produkt glasartig und demzufolge
für einen
Gebrauch als leichtgewichtiges Teil ungeeignet ist.
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In der US A 4,461,636 ist eine Einrichtung beschrieben,
bei welcher schmelzflüssige
Schlacke nach Besprühung
mit Wasser direkt in eine sich drehende, intern gekühlte flüssigkeitsdichte
Trommel eingeführt
wird, die außenseitige
löffelartig
gestaltete Flügel
aufweist. Die Schlacke, die in die Flügel fällt, wird von den Flügeln fortgeschleudert
während
die Trommel sich dreht, und zwar nach Maßgabe einer niedrigen Flugbahn,
nämlich
auf eine Reihe von Rütteltischen.
Auf diese Weise kann das Granulat nach Maßgabe von Korngröße und Wassergehalt
sortiert werden.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Mittel zur Herstellung expandierter, ein geringes
Gewicht aufweisender Schlacke in einem kontinuierlichen Verfahren
bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Durchführung eines
Verfahrens zum Expandieren metallurgischer Schlacke bereitgestellt,
die mit Mitteln zu Bildung eines Stromes aus schmelzflüssiger Schlacke
nach Maßgabe
eines geregelten Durchflusses eingerichtet ist, mit Mitteln, diesen
Strom aus schmelzflüssiger
Schlacke mit einer geregelten Menge an Wasser zu mischen, um eine
Mischung aus Schlacke und mit dieser reagierendem Wasser herzustellen,
mit einem, einen gekrümmten
Boden und eine offene Oberseite aufweisenden Behälter 34, wobei die
Mischung aus Schlacke und mit dieser reagierenden Wasser dem Behälter an
einem Aufgabeende zugeführt
wird und wobei ein expandiertes Schlackenprodukt an einem Austragsende
ausgetragen wird und mit einer Drehtrommel, die auf einer Längsachse
innerhalb des genannten Behälters
drehbar angeordnet ist, wobei die Trommel wenigstens einen Flügel trägt, der
eine Länge
und eine Höhe
aufweist, wobei sich die Höhe
in radialer Richtung nach Maßgabe
eines vorherbestimmten Abstands ausgehend von der Trommeloberfläche erstreckt,
wobei sich die Länge
des wenigstens einen Flügels über wenigstens
einen Teil der Länge
der Trommel erstreckt, wobei der Flügel oder die Flügel dahingehend
angeordnet sind, dass sie während
der Drehung der Trommel ein expandiertes Schlackenprodukt zerteilen,
und zwar während
die Trommel in den Bewegungspfad einer strömenden reagierenden Mischung
aus Schlacke und Wasser gedreht wird und das genannte expandierte
Schlackenprodukt in Richtung auf das genannte Austragsende des Behälters hin
schiebt, und zwar unter Mitwirkung einer zum Ausstoßen des
expandierten Schlackenproduktes aus der offenen Oberseite zwecks
Ablegens auf einem Haufen hinreichenden Zentrifugalkraft.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung
ein drehbares Ablenkmittel, welches stromaufwärts bezüglich des genannten Austragsendes
des Behälters angeordnet
ist, und zwar in einer Höhe,
die dahingehend gewählt
ist, dass jegliches herausgeschleudertes Material daran gehindert
wird, über
das Aufgabeende des Behälters
in diesen einzutreten.
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Üblicherweise
trägt die
Drehtrommel einen einzelnen Flügel,
der eine solche Länge
aufweist, die sich von dem einen Ende der Trommel bis zu deren anderem
Ende erstreckt.
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Vorteilhafterweise trägt die Drehtrommel
ein Paar Flügel,
die sich auf einander radial gegenüberliegende Seiten der Trommel
befinden, und zwar einen ersten Flügel, der eine Länge aufweist,
die sich von dem einen Ende der Trommel bis zu deren Mittelpunkt
erstreckt, wohingegen der andere Flügel eine Länge aufweist, die sich von
dem anderen Ende der Trommel bis zu deren Mittelpunkt erstreckt,
so dass sich die Längen
beider Flügel
zu der Länge
der Trommel komplettieren.
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Vorzugsweise trägt die Drehtrommel eine Vielzahl
von Flügeln,
deren jeder eine Länge
aufweist, die sich über
einen Teil der Länge
der Trommel erstreckt, wobei die Flügel radial mit Abstand voneinander
um die Trommel herum angeordnet sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung wird ein Verfahren zum Expandieren metallurgischer Schlacke
zum Herstellen eines, ein geringes Gewicht aufweisenden Festkörpers vorgeschlagen, wobei
das Verfahren aus den folgenden Schritten besteht:
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- (a) Bilden eine Stromes aus schmelzflüssiger Schlacke
nach Maßgabe
eines geregelten Durchflusses;
- (b) Mischen des genannten Stromes schmelzflüssiger Schlacke mit einer geregelten
Menge an Wasser, um eine reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser
herzustellen;
- (c) Überführen der
reagierenden Mischung aus Schlacke und Wasser in einen Behälter, der
einen geschlossenen Boden aufweist, um die reagierende Mischung
aus Schlacke und Wasser aufzunehmen und diese Mischung aus Schlacke
und Wasser während
einer vorherbestimmten Zeitspanne reagieren zu lassen, um ein expandiertes
Schlackenprodukt zu bilden;
- (d) Zerteilen des expandierten Schlackenproduktes mittels einer
Drehtrommel, die auf einer Längsachse
innerhalb des genannten Behälters drehbar
angeordnet ist, wobei die Trommel zumindest einen Flügel trägt, der
eine Länge
und eine Höhe
aufweist, wobei sich die Höhe
radial nach Maßgabe
einer vorherbestimmten Strecke von der Oberfläche der Trommel aus erstreckt, wobei
die Länge
wenigstens eines Flügels
sich über
wenigstens einen Teil der Länge
der Trommel erstreckt; und
- (e) Herausschleudern des zerteilten expandierten Schlackenproduktes
durch die Luft zwecks Aufsammelns auf einen Haufen unter Mitwirkung
der genannten Drehtrommel.
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Vorzugsweise wird der Strom an schmelzflüssiger Schlacke
mit Wasser gemischt, indem Wasser auf die Oberfläche der schmelzflüssigen Schlacke
gesprüht
wird, während
diese entlang einer geneigten Zuführplatte strömt.
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Üblicherweise
weist der Behälter
einen gekrümmten
Boden auf, um die Drehtrommel aufzunehmen und eine offene Oberseite,
durch welche die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser an
einem Aufgabeende aufgenommen wird, wobei das expandierte Schlackenprodukt über ein
Austragsende ausgetragen wird.
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Vorzugsweise ist das drehbare Ablenkmittel stromaufwärts bezüglich des
Austragsendes des Behälters
angeordnet, und zwar nach Maßgabe
einer Höhe,
die dahingehend ausgewählt
ist, dass jegliches herausgeschleudertes Material daran gehindert wird,
erneut über
das Aufgabeende des Behälters
in diesen einzutreten.
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Vorzugsweise beträgt der Schlackendurchfluss
des genannten Stromes zwischen einer Tonne bis drei Tonnen pro Minute,
wohingegen der Durchfluss an Wasser 454 Liter bis 1363 Liter (100
bis 300 Gallonen) pro Minute beträgt.
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Üblicherweise
wird die Trommel mit der Maßgabe
gedreht, dass sich eine Umfangsgeschwindigkeit von 9,1 m pro Sekunde
bis 12,8 m pro Sekunde (30 bis 42 Fuß) pro Sekunde ergibt.
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Hier ist ein Verfahren zum Expandieren
metallurgischer Schlacke zur Herstellung eines ein geringes Gewicht
aufweisenden Festkörpers
offenbart, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
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- (a) Bilden eines Stromes aus schmelzflüssiger Schlacke
nach Maßgabe
eines kontrollierten Durchflusses;
- (b) Mischen des genannten Stromes schmelzflüssiger Schlacke mit einer kontrollierten
Menge an Wasser, um eine reagierende Mischung aus Wasser und Schlacke
bereitzustellen;
- (c) Einführen
der reagierenden Mischung aus Schlacke und Wasser in einen Behälter, der
einen geschlossenen Boden aufweist und der die reagierende Mischung
aus Schlacke und Wasser aufnimmt, woraufhin die reagierende Mischung
aus Schlacke und Wasser während
einer vorherbestimmten Zeitspanne reagiert, um ein expandiertes
Schlackenprodukt zu bilden;
- (d) Zerteilen des expandierten Schlackenproduktes; und
- (e) Herausschleudern des expandierten Schlackenproduktes durch
die Luft zwecks Aufsammelns auf einen Haufen.
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Es ist hier auch eine Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens offenbart, wobei die Vorrichtung durch einen, einen
gekrümmten
Boden und eine offene Oberseite aufweisenden Behälter gekennzeichnet ist, wobei
die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser durch die offene
Oberseite an einem Aufgabeende in den Behälter eingeführt wird und wobei ein expandiertes
Schlackenprodukt an einem Austragsende ausgetragen wird und
mit
einer Drehtrommel, die um eine Längsachse drehbar
innerhalb des Behälters
angeordnet ist, wobei die Trommel zumindest einen Flügel trägt, der eine
Länge und
eine Höhe
aufweist, wobei sich die Höhe
in radialer Richtung nach Maßgabe
eines vorherbestimmten Abstands ausgehend von der Trommeloberfläche erstreckt,
wobei sich die Länge
des wenigstens einen Flügels über wenigstens
einen Teil der Länge
der Trommel erstreckt, wobei der Flügel dahingehend ausgebildet
ist, dass er während
der Drehung der Drehtrommel ein expandiertes Schlackenprodukt zerteilt,
und zwar während
die Trommel in den Bewegungspfad einer strömenden reagierenden Mischung
aus Schlacke und Wasser gedreht wird und das genannte expandierte
Schlackenprodukt in Richtung auf das genannte Austragsende des Behälters hin
geschoben wird, und zwar unter Mitwirkung einer zum Ausstoßen des
expandierten zerteilten Schlackenproduktes aus der offenen Oberseite zwecks
Ablegens auf einen Haufen hinreichenden Zentrifugalkraft.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung trägt
die Drehtrommel ein Paar Flügel, die
sich auf einander radial gegenüberliegenden
Seiten der Trommel befinden, und zwar einen ersten Flügel, der
eine Länge
aufweist, die sich von dem einen Ende der Trommel bis zu deren Mittelpunkt
erstreckt, wohingegen der andere Flügel eine Länge aufweist, die sich von
dem anderen Ende der Trommel bis zu deren Mittelpunkt erstreckt,
so dass sich die Längen beider
Flügel
zu der Länge
der Trommel komplettieren.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Um die Erfindung besser zu verstehen,
wird eine bevorzugte Ausführungsform
nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
Es zeigen:
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1 eine
schematische seitliche Ansicht der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
benutzten Vorrichtung, die in einem Gehäuse angeordnet ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß 1;
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3 eine
Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 2;
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4 (in
der Nähe
der 1 gezeichnet) eine
schematische Seitenansicht einer Trommel, die einen Teil der Vorrichtung
der 1 bildet;
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5 (in
der Nähe
der 4 gezeichnet) eine
schematische Stirnansicht der Trommel gemäß 4;
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6 (in
der Nähe
der 1 gezeichnet) eine
schematische Seitenansicht einer ersten alternativen Ausführungsform
einer zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Trommel;
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7 (in
der Nähe
der 6 gezeichnet) eine
schematische Stirnansicht der in 6 gezeigten
Trommel;
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8 (in
der Nähe
der 1 gezeichnet) eine
schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer zur Verwendung
in einem erfindungsgemäßen Verfahren
bestimmten Vorrichtung;
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9 (in
der Nähe
der 8 gezeichnet) eine
schematische Stirnansicht der Trommel gemäß 8.
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Beste Art der Ausführung der
Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird üblicherweise
unter Verwendung einer Vorrichtung zum Pelletieren metallurgischer
Schlacke ausgeführt,
welche Vorrichtung für
Zwecke der Erfindung modifiziert worden ist. Wie im Fall einer Pelletiereinrichtung
wird schmelzflüssige
Schlacke von einem (nicht gezeigten) Hochofen genommen und über einen
Zuführkanal 20 der
allgemein mit der Bezugsziffer 22 bezeichneten Vorrichtung
zugeführt,
die innerhalb eines Gehäuses 23 angeordnet
ist.
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Die Vorrichtung besteht aus einem
mit der Bezugsziffer 24 (2)
bezeichneten Vorrichtungsrahmen und besteht aus zwei voneinander
beabstandeten seitlichen Rahmenteilen 26, 28 zwischen
denen die wesentlichen Betriebsteile der Vorrichtung gehalten sind,
nämlich
eine nach unten geneigte Zuführplatte 30,
ein erster Rotor 32, von dem Flügel abstehen und ein offener
Behälter 34,
in dem der Rotor 32 aufgenommen ist und ein zweiter Ablenkrotor 36.
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Wie anhand der 3 deutlicher werden wird, besteht die
Zuführplatte 30 aus
einer flachen metallischen Grundplatte 38, die eine Vielzahl
von aus einem hochwärmebeständigen Werkstoff
wie z. B. Grafit bestehende Blöcke
trägt,
deren obere Oberflächen
eine Reaktions-Zuführfläche bilden.
Wasser, das von einer mit (nicht gezeigten) Düsen versehenen Wasserleitung 42 zugeführt wird,
wird, wie durch den Pfeil 43 angezeigt, auf die Oberfläche eines
Stromes aus schmelzflüssiger
Schlacke 45 (1)
gerichtet, der über
die geneigte Zuführplatte 30 nach unten
fließt
und mit der Schlacke reagiert. Vorzugsweise ist der Schlackendurchfluss
nach Maßgabe eine
Bereichs von 1 Tonne pro Minute bis 3 Tonnen pro Minute (1000 bis
3000 kg) geregelt, wohingegen der Wasser durchfluss zwischen 100
Gallonen bis 300 Gallonen (450 Liter bis 1400 Liter) pro Minute eingestellt
ist. Seitenwandungen 44 (2)
sind vorgesehen, um die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser
auf der Oberfläche
der Zuführplatte 30 zu
führen
und es ist die gesamte Zuführplatte
mittels Federn auf dem Vorrichtungsrahmen 24 angeordnet,
wobei diese mit Hinblick auf eine Unterdrückung jeglichen Anhaftens der
reagierenden Mischung aus Schlacke und Wasser auf der Oberfläche in konstante
Schwingungen versetzt wird. Die Zuführplatte 30 ist auf
diese Weise auf Stützen 46 des Rahmens 24 unter
Zwischenanordnung von Druckfedern 48 getragen, deren Druckachsen
sich vertikal erstrecken. Eine zufällige Schwingung wird durch den
Stoß der
reagierenden Mischung aus Schlacke und Wasser erzeugt, die auf der
Zuführplatte
strömt und
diese überlagert
eine konstante Schwingkraft, die durch ein (nicht gezeigtes) rotierendes
exzentrisches Gewicht erzeugt wird.
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Zusätzliches Kühlwasser wird ausgehend von
einer Wasserleitung 50 auf die Unterseite der Grundplatte 38 und
aus einer Wasserleitung 52 auf eine Bodenplatte 54 am
Austragsende der Zuführplatte 30 gerichtet,
an der die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser die Zuführplatte
verlässt und
in den Behälter 34 eintritt.
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Der Behälter 34 weist einen
gekrümmten
Boden und eine offene, ein Aufgabeende 56 bildende Oberseite
auf, wobei das Aufgabeende 56 in der Nähe der Zuführplatte 30 angeordnet
ist sowie ein Austragsende 58, welches entfernt von der
Zuführplatte
gelegen ist und welches in der Industrie üblicherweise als „Löffel" bezeichnet wird.
Der Behälter 34 ist
dahingehend bemessen, dass eine Trommel aufgenommen werden kann,
welche den mit Flügeln versehenen
Rotor 32 umfasst und besteht aus einem hohlen, aus Stahlblech
hergestellten Mantel, der mittels einer Wasserleitung 59 gekühlt ist.
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Der mit Flügeln versehene Rotor 32 besteht aus
zwei beabstandeten, sich parallel zueinander erstreckenden kreisförmigen Seitenplatten 60,
zwischen denen sich eine horizontal angeordnete Trommel 62 von
kreisförmigen
Querschnitt koaxial zu einer Antriebswelle 64 erstreckt,
auf welcher sie drehbar um eine Horizontalachse 66 gelagert
ist, wobei die Peripherie der Trommel 62 mit einem paar
sich radial auswärts
erstreckender Flügel 68 versehen
ist. Die Trommel 62 dreht sich wie durch den Richtungspfeil 70 in 3 der Zeichnungen angezeigt
im Uhrzeigersinn, d. h. in einer Richtung auf die reagierende Mischung
aus Schlacke und Wasser zu, welche die Zuführplatte 30 verlässt und
in das Aufgabeende 56 des Behälters 34 eingeführt wird.
Die Trommel 62 steht mit einem Motor 72 über einen
Gurt 74 und eine Rolle 76 in Antriebsverbindung.
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Die Position und die Anordnung der
Flügel 68 auf
der Oberfläche
der Trommel 62 sind wichtig für den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie anhand der 4 und 5 erkennbar ist, befindet
sich ein jeder Flügel 68 auf
einander gegenüberliegenden Seiten
einer Trommel 62, so dass dann, wenn ein Flügel auf
der Oberseite der Trommel dreht, der gegenüberliegende Flügel den
Boden der Trommel erreicht haben wird. Ein jeder Flügel 68 weist
eine Länge
auf, die sich von dem jeweiligen Ende der Trommel in der Nähe der Seitenplatten 60 bis
zu einem Mittelpunkt der Trommel erstreckt. Auf diese Weise ist
die mit Flügeln
versehene Rotoranordnung 32 ausgeglichen und es steht wenigstens
ein Flügel
mit einem jeweiligen Längssegment
der Trommel in Verbindung.
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Üblicherweise
wird die Trommel, die einen Außendurchmesser
von 24 Inch (61 cm) aufweist, mit der Maßgabe gedreht, dass sich eine
Umfangsgeschwindigkeit von 30 bis 42 Fuß (9 bis 13 m) pro Sekunde
ergibt, wobei sich jeder Flügel 68 6
Inch (15 cm) von der Oberfläche
der Trommel weg erstreckt und dahingehend ausgebildet ist, dass
die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser, die die Zuführplatte 30 verlässt und
in das Aufgabeende 56 des Behälters 34 eintritt,
zerteilt wird. Die Trommel weist eine Länge von 6 Fuß (1,828
m) auf und es sind die Flügel 68 nach
Maßgabe
eines kleinen Abstands vom Innenraum des Behälters angeordnet, wobei üblicherweise
ein Spalt belassen wird, der kleiner als 1/2 Inch (1,27 cm) beträgt. Die
reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser setzt ihre Reaktion
fort, während
sie durch den Behälter 34 nach
unten strömt und
wird vorwärts
in Richtung auf das Austragsende 58 durch die Flügel 68 bewegt.
Für die
Mischung steht somit eine erhöhte
notwen dige Verweilzeit zur Verfügung,
um ein, ein geringes Gewicht aufweisendes expandiertes Schlackenprodukt
herzustellen. Während
der Rotor 32 eine Drehung durch den Behälter 34 komplettiert,
wirkt jeder Flügel 68 dahingehend,
dass jegliches Material vor dem Flügel durch die Luft geschleudert
wird, um auf einem Haufen gesammelt zu werden.
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Die Anordnung der Vorrichtung 22 wird
durch den Ablenkrotor 36 komplettiert, der ebenfalls aus zwei
beabstandeten parallelen endseitigen Platten 80 besteht,
zwischen denen sich ein horizontaler Zylinder 82 von kreisförmigem Querschnitt
koaxial mit seiner Antriebswelle 84 erstreckt, deren Enden
in jeweiligen Lagerblöcken 68 um
eine Horizontalachse 88, wie durch den Richtungspfeil 90 angedeutet,
in Richtung auf die Zuführplatte 30 hin
drehbar gelagert sind. Die Antriebswelle 84 ist mit Abstand
von der Antriebswelle 64 für den mit Flügeln versehenen
Rotor 32 nach Maßgabe
einer solchen Höhe
angeordnet, die so gewählt
ist, dass jegliches, stromabwärts
auf den Haufen geschleudertes Material daran gehindert wird, erneut über das
Aufgabeende 56 des Behälters 34 in
diesen einzutreten.
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Die Position der Lagerblöcke 86 kann
eingestellt werden, um die Höhe
zu verändern,
um welche der Ablenkrotor 36 von dem mit Flügeln versehenen Rotor 32 beabstandet
ist, wobei zusätzliches
Kühlwasser über die
Wasserleitung 92 wie durch den Pfeil 94 angezeigt,
auf die Oberfläche
des Rotors 36 gerichtet wird.
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Die Vorrichtung 22 bildet
ein kontinuierliches Mittel zum Expandieren metallurgischer Schlacke und
es können
bestehende Pelletiervorrichtungen wie z. B. diejenigen die in unseren
früheren
Patenten 3,594,142 und 4,451,221 beschrieben worden sind, leicht
dahingehend umgewandelt werden, dass sie ein expandiertes Schlackenprodukt
herstellen. Man wird erkennen, dass die notwendigen Änderungen das
Hinzufügen
eines offenen Behälters 34 und
die Veränderung
des mit Flügeln
versehenen Rotors 32 umfassen, und zwar um die Anzahl der
Flügel 68 zu vermindern,
da ansonsten die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser durch
mehrere Flügel
infolge mehrfacher Drehung des Rotors vorzeitig herausgeschleudert
werden würde,
so dass eine genügende
Gelegenheit zur Reaktion innerhalb des Behälters nicht zur Verfügung stehen
würde.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Man wird beim Betrieb erkennen, dass
eine Reaktion zwischen Schlacke und Wasser beginnt, sobald das Wasser
dem Schlackenstrom beigefügt wird,
der auf der Zuführplatte 30 strömt. Während die Verweilzeit
für eine
Reaktion möglicherweise
verlängert
werden kann, indem die Länge
der Zuführplatte 30 erhöht wird,
würde dies
eine entsprechende Zunahme in der Höhe der Zuführplatte oberhalb des Bodens
nach sich ziehen und in einem beträchtlichen Ausmaß die Umwandlung
bestehender Anlagen mit Hinblick auf einen Betrieb nach Maßgabe des
erfindungsgemäßen Verfahrens
verkomplizieren. Die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser,
welche die Zuführplatte 30 verlässt, wird
durch den Behälter 34 physisch
gestützt,
der unterhalb der Zuführplatte
angeordnet ist. Die reagierende Mischung aus Schlacke und Wasser
nach Art eines schwerkraftbedingten Austrags aufnimmt. Die Reaktionen
zwischen der Schlacke und dem Wasser setzen sich innerhalb des Behälters fort
und können
als kontinuierliche Reihe hörbarer
Explosionen wahrgenommen werden, während die Mischung sich von
dem Aufgabeende in Richtung auf das Austragsende des Behälters hin
bewegt. Der Zweck der Flügel 68 ist
zweifach zu sehen, nämlich
darin, dass deren jeder eine vorderseitige scharte Kante zeigt,
die dahingehend wirkt, dass die reagierende Mischung zerteilt wird, und
eine rampenartige rückseitige
Kante, die teilweise dahingehend ausgebildet ist, dass sie die vorderseitige
Kante stützt
und auch dahingehend, dass jegliche Stöße, die von Explosionen innerhalb
der reagierenden Mischung aus Schlacke und Wasser auftreten, abgelenkt
werden. Die zweite Funktion der Flügel besteht darin, jegliches
segmentiertes Material, das durch die Flügel vorwärts getragen worden ist, herauszuschleudern,
so dass es den Behälter
nach Maßgabe
einer für
eine Landung auf einem Haufen 96 (1) hinreichenden Kraft verlässt, welcher Haufen
von der Vorrichtung entfernt angelegt ist, von wo aus das Material
abtransportiert werden kann, sobald dies erforderlich ist.
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Man wird erkennen, dass einige Veränderungen
an der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung vorgenommen
werden können, die
sich innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche bewegen. Man versteht insbesondere,
dass die Konfiguration und die Gestalt der Flügel variiert werden kann und
spezielle Beispiele solcher Variationen sind in den 6 bis 9 gezeigt.
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In den 6 und 7 ist ein einheitlicher Flügel 98 vorgesehen,
der sich über
die gesamte Länge
der zugeordneten Trommel 100 erstreckt. Die Trommel 100 ist
zwischen jeweiligen Seitenplatten 102 montiert.
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In den 8 und 9 ist eine Trommel 104 vorgesehen,
die vier radial gestaffelt angeordnete Flügel 106 aufweist,
wobei ein erstes Paar 106a ein Längssegment der Trommel zwischen
einer Seitenplatte 108 und dem Mittelpunkt der Trommel
belegt, wohingegen ein zweites Paar 106b ein Längssegment
der Trommel zwischen der gegenüberliegenden
Seitenplatte 108 und dem Mittelpunkt der Trommel belegt. Ein
jeder Flügel 106 ist
radial um 90° versetzt,
so dass die Flügel
eines Paares (106a, 106b) sich auf gegenüberliegenden
Seiten der Trommel befinden. Man wird erkennen, dass diese Anordnung
der Flügel es
ermöglicht,
dass die Trommel ausgeglichen ist, so dass der Betrieb und die Wartung
der Vorrichtung erleichtert werden.
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Andere Veränderungen werden dem Fachmann
offensichtlich sein. Man muss erkennen, dass die zusätzliche
Verweilzeit, die durch den Behälter 34 bereitgestellt
wird, vermindert werden würde,
falls zuviel Flügel
vorgesehen wären,
wobei solche Flügel
in einer aufeinander folgenden Weise bei jeder Drehung der Trommel
Material aus dem Behälter
schleudern. Man wird schließlich
erkennen, dass der Behälter 34 mittels
der Wasserleitung 59 wassergekühlt ist und das kein Frischwasser
in den Innenraum des Behälters
selbst gelangt, so dass die Menge an Wasser begrenzt ist und es
verhindert wird, dass die reagierende Mischung aus Wasser und Schlacke
abgeschreckt wird, wodurch ansonsten jede kontinuierliche Reaktion
angehalten und das sich ergebende Material eine glasartige Konsistenz
annehmen würde.