DE748151C

DE748151C - Verfahren zur Erzeugung einer grobstueckigen Schaumschlacke

Info

Publication number: DE748151C
Application number: DE1934748151D
Authority: DE
Inventors: Dr Friedbert Ritter; Dr Franz Rodis
Priority date: 1934-03-15
Filing date: 1934-03-15
Publication date: 1944-10-27

Description

Verfahren zur Erzeugung einer grobstückigen Schaumschlacke Es sind schon zahlreiche Verfahren bekanntgeworden, um durch Einwirkung von Wasser bzw. Wasserdampf auf flüssige Schlacken, insbesondere Hochofenschlacke, diese aufzublähen und in eine mehr oder weniger poröse Form überzuführen. Je nach der zur Anwendung gebrachten Wassermenge entstehen dabei überwiegend lockere voluminöse Schlackenklümpchen, sogenannter Schlackenbims, oder aber grobstückige, poröse Massen. Während es mit Hilfe dieser bekannten Verfahren grundsätzlich möglich ist, sogenannte lange Schlacken, d. h. also Schlacken verhältnismäßig erheblicher Zähflüssigkeit, zu schäumen, ist dies bei den sogenannten kurzen Schlacken, d. h. also den verhältnismäßig dünnffüssigen Schlacken, nicht der Fall; denn dank ihrer größeren Zähflüssigkeit blähen sich die langen Schlacken in Berührung mit Wasser bzw. Wasserdampf sofort unter Bildung glasiger, zähflüssiger Massen von großer Porosität auf, während bei den kurzen Schlacken die Porenbildung unterbleibt und der in ihnen verteilte Wasserdampf wegen ihrer großen Dünnflüssigkeit überwiegend sofort entweicht.
Dieser Unterschied in der Viscosität, der auch ihr unterschiedliches Verhalten beim Schäumen bedingt, hängt damit zusammen, daß bei den langen Schlacken das Erstarrungsintervall groß, bei den kurzen Schlakken dagegen nur klein ist. Als typischer Vertreter der letztgenannten Art sind basische Schlacken anzusehen, -wie sie bei der Herstellung von Phosphor aus Tricalciumphospha, nach dem Wöhlerschen Verfahren entstehen; solche Schlacken weisen neben einem niedriges Tonerdegehalt (2 bis 3 °/0) einen erheblichen Kalkgehalt (etwa So o/) auf und bestehen im übrigen im wesentlichen aus Kieselsäure. Ihre geringe Zähflüssigkeit ist vor allem auf einen Gehalt von etwa 2 bis 3 Olo Fluor zurückzuführen.
Gemäß vorliegender Erfindung wird aus Phosphorofenschlacken und Schlacken, die sich in bezug auf ihre Schäumbarkeit ähnlich wie diese verhalten. eine grobstückig erstarrende Schlacke von erheblicher Festigkeit erzeugt, deren Poren sehr gleichmäßig in der gesamten Schlacke verteilt sind und bei der zugleich die Porengröße weitgehend willkürlich beeinflußt werden kann. Gleichzeitig wird der Vorteil erzielt, daß die Schlaclse im Verlauf ihrer Behandlung in beliebige Form, beispielsweise die von Bausteinen, übergeführt werden kann. Das Verfahren besteht darin, daß die zweckmäßig dünnflüssige, also hocherhitzte Schlad;e auf eine feinporige und mit Wasser völlig getränkte Unterlage, beispielsweise aus gestampfter Kohle oder porösen Steinplatten o. dgl., aufgebracht und dort, gegebenenfalls unter weiterer Zuflihrung vnii Wasser durch die durchlässige Unterlagc hindurdi, so lange belassen wird, bis das Erzeugnis aus dem kochenden oder brodelnden Zustand im wesentlichen zur Ruhe übergegangen ist und eine mehr oder weniger hreiartige Konsistenz angenommen hat. Alsdann wird das Erzeugnis aus dem Reaktionsgefäß auf an sich beliebige Weise. z. B. durch Ausgießen, entfernt und, zweckmäßig unter Abschreckung, in die gewünschte Form übergeführt, worauf es erstarrt und zur Erzielung höllerer Festigkeit gegebenenfalls getempert werden kann.
Die Wirksamkeit dieses Verfahrens bei der Behandlung von kurzen Schlacken beruht anscheinend darauf, daß die dünnflüssige Schlacke ständig während des Kochvorganges mit Wasserdampf gesättigt ist. Beim Eintritt in das Erstarrungsintervall. d.h. also beim Ubergang in einen Zustand größerer Zähflüssigkeit, der gleichzeitig mit einer Beruhigung der Masse verbunden ist, sind also bereits gt,enügend Wasserdampfmengen in der Schlacke vorhanden. mii nunmehr während der verhältnismäßig kurzen Verweilzeit der Schlacke in diesem zähflüssigen Zustand die Aufblähung derselben zu bewerkstelligen. Ist dieser Zustand aber einmal erreicht, so muß zur Erhaltung desselben die Schlacke abgekühlt werden, darf also -insbesondere nicht in dem Real;tionsgefäß verbleiben: Für die Behandlung von Hochofenschlacken wurde bereits ein Verfahren in Vorschlag gebracht, bei dem die geschmolzene Schlaclie mit einer Temperatur von zwischen etwa 1100 und 1900° C (2000 bis 3500° F) in ein Gefäß abgelassen wird, um dort während etwa 3 bis 5 Minuten mit Wasser oder Wasserdampf behandelt zu werden, wodurch eine gleichiuäßige Verteilung der auf die Oherfläche der Schlaclie auftreffenden Wasser-bzw. Wasserdampfteilchen durch die ganze Masse hindurch erreicht werden sollte. Darauf wurde anschließend die Schlacke im Reaktionsgefäß einer langsamen, sich über 10 bis 12 Stunden erstreckenden Abkühlung unterworfen. Anscheinend sollte auf diesem Wege ein Erzeugnis von der Art des Schlackenbimses entstehen. Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von jenem bekannten einmal dadurch. daß die Behandlung der dünnflüssigen Schlacke mit Wasser bzw. Wasser dampf so lange fortgesetzt werden soll, bis die Masse aus dem kochenden oder brodelnden Zustand in einen gleichförmig schäumenden, breiartigen Zustand übergegangen ist ullrl ferner dadurch, daß die geschäumte Schlacke nach Erreichung dieses letzteren Zustandes aus dem Reaktionsgefäß entfernt werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erzeugung einer grobstückigen Schaumschlacke durch fortlaufende Zuführung von Wasser bzw. Wasserdampf zur feuerflüssigen Schlaclse, durch gekennzeichnet, daß Phosphorofenschlacke bei Temperaturen, die erheblich über der Temperatur der beginnenden Erstarrung liegen, in einem Reaktionsgefäß mit Wasser bzw. Wasserdampf bis zum Übergang der gesamten im Reaktionsgefäß befindlichen Masse in einen gleichförmig schäumenden, breiartigen Zustand behandelt und anschließend, zweckmäßig unter Abschreckung, in die gewünschte Form übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schäumvorgang - um so länger bemessen wird, je gröbere Schlackenporen erzeugt werden sollen.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Wassers bzw. Wasserdampfes zur Schlacke durch eine im Reaktions gefäß befindliche feinporige, feste Unterlage, beispielsweise aus gestampfter Kohle oder porösem Stein, erfolgt.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 3@0 78 375 606, 5S2 500, 495 S74; USA.-Patenschriften ...... @ @@@@@@.

1 849 090; Stahl und Eisen (1927), S, 1222/1223; Guttmann, Die Verwendung der Hochofenschlacke im Baugewerbe (1919). S. 25 und 28.