DE898574C - Vorrichtung zum Schaeumen oder Granulieren von Hochofenschlacke od. dgl. - Google Patents

Vorrichtung zum Schaeumen oder Granulieren von Hochofenschlacke od. dgl.

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DE898574C
DE898574C DEH3430D DEH0003430D DE898574C DE 898574 C DE898574 C DE 898574C DE H3430 D DEH3430 D DE H3430D DE H0003430 D DEH0003430 D DE H0003430D DE 898574 C DE898574 C DE 898574C
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DE
Germany
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water
conveyor belt
conveyor
foaming
treatment zone
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DEH3430D
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English (en)
Inventor
Marcel Gallai-Hatchard
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Holland & Hannen And Cubitts L
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Holland & Hannen And Cubitts L
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06Treatment of liquid slag
    • C21B3/08Cooling slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/024Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/06Conveyors on which slag is cooled
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/062Jet nozzles or pressurised fluids for cooling, fragmenting or atomising slag

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Description

  • Vorrichtung zum Schäumen oder Granulieren von Hochofenschlacke od. dgl.
  • Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen, durch die geschmolzene e Hochofenschlacke oder ein anderes geeignetes schmelzflüssiges Material geschäumt oder granuliert und gegebenenfalls noch weiter behandelt werden kann.
  • Zum Schäumen geschmolzenen Materials bediente man sich bisher verschiedenartiger Vorrichtungen.
  • In der Mehrzahl der Fälle wurde die geschmolzene Schlacke oder anderes Material in einer abgemessenen Wassermenge in einer Reihe von Behältern in Berührung gebracht, die gewöhnlich als Zellen sich drehender Räder angeordnet waren.
  • Solche Vorrichtungen sind als sogenannte Schäumräder bekannt. Eine andere Vorrichtung der Vielzellenbanart besteht aus einem Förderrad mit tiefen Eimern an Förderketten. Schäumvorrichtungen der genannten Art zeigten in der Praxis beträchtliche Nachteile.
  • Bei keiner dieser Vorrichtungen war dem Material die Möglichkeit gegeben, den Schäumvorgang zu vollenden. Kaum hatte das Schäumen begonnen, so mußte das Material die Vorrichtung schon wieder verlassen, nur zu oft, ohne daß der Schäumvorgang beendet war.
  • Ein anderer wesentlicher Nachteil bestand darin, daß das geschäumte Material beim Verlassen der Vorrichtung noch in einem halb geschmolzenen, bildsamen Zustand war und in diesem Zustand in eine Grube oder auf einen Förderer geworfen wurde, wobei ein beträchtlicher Anteil seiner Zellen zerstört und statt dessen dichte Klumpen erzeugt wurden. Diese beiden Vorgänge führten zu einer Erhöhung des spezifischen Gewichts.
  • Ein anderer Nachteil verschiedener bekannter Schäumvorrichtungen besteht in ihrem beträchtlichen Platzbedarf, insbesondere wenn sie mit einer zusätzlichen Fördervorrichtung benutzt werden.
  • Das Schäumen des geschmolzenen Materials an seinem Entstehungsort war oft ein unlösbares Problem wegen des Mangels an verfügbarem Platz.
  • Noch eine andere bereits vorgeschlagene Methode zur Herstellung von Schaumschlacke besteht darin, daß man ein Schäummittel an die Schlacke von allen Seiten heranführt, von unten her durch Löcher im Boden und den Seitenwänden des Behälters und von oben mittels Düsen od. dgl. Zur Durchführung dieses Verfahrens bediente man sich einer Vielzahl flacher Behälter oder Pfannen mit flachem durchlöchertem Boden und durchlöcherten Seitenwänden, wobei diese Pfannen aneinandergereiht waren in Form einer beweglichen endlosen Kette. Es ist offenbar, daß eine solche Vorrichtung ungeeignet ist, eine Wasserschicht zu tragen, denn das Wasser entweicht ja durch den durchlöcherten Boden und die Seitenwände der Pfannen.
  • Demgegenüber besteht das Neue an der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß sie eine Wasserschicht und eine im folgenden als Wasserbehandlungszone bezeichnete Zone aufweist, in die das geschmolzene Material eingeführt wird. Beim Schäumen z. B. von Hochofenschlacke braucht diese Wasserschicht nur verhältnismäßig dünn zu sein.
  • Je nach der physikalischen Beschaffenheit der Mineralien wird entweder nur ein Wasserfilm oder eine dickereWasserschicht benötigt. Für das Granuliegen sind weitere Wassermengen erforderlich.
  • Eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung umfaßt ein endloses Förderband, auf dem vermöge der Anbringung von Seitenplatten od. dgl. und der Regelung der Wasserzufuhr und der Förderer geschwindigkeit einWasserfilm erzeugt und erhalten wird an dem Punkt, an dem das geschmolzene Material auf den Förderer aufgebracht wird. Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung wird ein Teil der Arbeitsbahn des Bandes so geführt, z. B. durch entsprechend geformte Tragrollen, daß eine Vertiefung oder Tasche e in der oberen Tragfläche zur Aufnahme des Wassers, welches durch Seitenplatten oder andere geeignete Mittel am Abfließen gehindert wird, gebildet wird.
  • Einige Ausführungsformen von erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtungen sollen im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. In diesen ist Fig. I eine schematische Darstellung einer solchen Vorrichtung von der Seite gesehen; Fig. 2, 3 und 4 sind Querschnitte nach Linie A-A in Fig. I und zeigen verschiedene mögliche Ausführungsformen baulicher Einzelheiten der Vorrichtungen ; Fig. 5, 6 und 7 sind Darstellungen ähnlich derjenigen von Fig. I, die verschiedene Ausführungs formen zeigen und von denen die Vorrichtungen nach Fig. 7 zum Granulieren dienen; Fig. 8 und 8 a sind Darstellungen im rechten Winkel zueinander, letztere im Schnitt, und zeigen eine bauliche Einzelheit, die beispielsweise für die Vorrichtung nach Fig. 6 und 7 bestimmt ist; Fig. 9 bis I3 sind schematische Darstellungen baulicher Einzelheiten der Vorrichtungen nach der Fig. I, 5, 6 oder 7; Fig. 14 ist ein Grundriß der in Fig. 3 gezeigten Teile; Fig. 15 ist eine schematische Darstellung und zeigt in Seitenansicht noch eine andere Ausführungs form der Vorrichtung; Fig. I6 ist eine ähnliche Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung, die auch Mittel enthält, um das darin granulierte Material zu trocknen.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 1 umfaßt ein endloses Förderband I, auf dem unter gleichzeitiger Regelung der Wasserzufuhr aus einer Zuführvorrichtung 2 und dier Geschwindigkeit des Förderers ein Wasserfilm erzeugt und erhalten wird an einer Stelle, an der das geschmolzene Material durch eine Zuführvorrichtung 3 auf den Förderer gebracht wird.
  • Es können, wenn nötig, an den Seiten des Förderers Mittel vorgesehen werden, um das s-eitliche Entweichen von Wasser aus der Wasserbehandlungszone zu verhindern.
  • Die schematischen Darstellungen in den Fig. 3, 4 und I2 zeigen beispielsweise geeignete Mittel, um das Wasser auf dem Förderer zu halten. Wie in Fig. 3 ersichtlich, sind Seitenplatten4 vorgesehen. die in körperlicher Berührung mit den Seiten des Förderbandes stehen; in Fig. 4 ist dem Förderband 1 I durch Verwendung von Stützrollen 5 mit eingebuchteter Oberfläche eine Trogform gegeben, während das Förderband nach Fig. 12 aufrecht stehende Teile 6, 6 an den beiden Rändern besitzt.
  • Verschiedene Aus führungs formen der Wasserzuführvorrichtung 2 sind in den Fig. 2, 3, 4 und 14 dargestellt. Die Fig. 2 und d, 4 zeigen beide eine Vorrichtung mit einer einzigen längsweise gerichteten Düse 2c, während die Fig. 3 und der Grundriß in Fig. I4 eine Vielzahl von Düsen 2b zeigen, die in der Längsrichtung des Förderers angeordnet sind.
  • In den Fig. 2 und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen Trichter zum Sammeln des überschüssigen Wassers. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 5 ist das Förderband I geneigt angeordnet, und durch eine Platte 8 od. dgl., die in körperlicher Berührung mit dem Förderband steht, ist eine zur Aufnahme von Wasser bestimmte Tasche gebildet, die die Wasserbehandlungszone darstellt, wobei seitlich wieder Mittel vorgesehen sein können, um das Wasser in der Tasche zu halten.
  • Bei der Ausführungsform in Fig. 6 ist ein Teil des Arbeitstrums des Förderers z. B. durch eine geeignet gestaltete Tragrolle oder andere geeignete Mittel so geführt, daß eine Einbuchtung g in der oberen Bahn des Förderers gebildet wird zur Aufnahme von Wasser, das aus der Vorrichtung 2 aufgegeben und durch Seitenwände (nicht gezeichnet) darin zurückgehalten wird.
  • Fig. 7 zeigt als Ausführungsbeispiel eine zum Granulieren bestimmte Vorrichtung, bei der der Arbeitstrum des Förderers in geeigneter Weise geführt ist, um eine Tasche g zu bilden, die, wie gezeigt, ziemlich tief ist, um eine reichlicheWassermenge aufzunehmen und den Granuliervorgang durchführen zu können. In diesem Falle ist der ganze Förderer geneigt angeordnet, und der Trichter 7, der das überschüssige Wasser aufnimmt, ist durch ein Rohr 10 mit einer Pumpe II verbunden, die das Wasser durch Rohr II' der Aufgabevorrichtung 2 zwecks Wiederverwendung zuführt.
  • Auch hier können Seitenplatten 4 gemäß der Erfindung mit Vorteil vorgesehen werden, in denen die seitlichen Ränder des Förderbandes laufen und geführt werden. Die Fig. 8 und 8a zeigen eine solche Seitenplatte 4 mit einer Nut 13, die in geeigneter Weise gekrümmt ist, um das Förderband an der Stelle, an der die Tasche g ist, zu führen.
  • Förderer, die einen Teil der erfindungsgemäß neugestalteten Vorrichtung bilden, können aus Bändern mit endlosen Oberflächen bestehen und aus Stahl oder anderem geeignetem, gegen die Einwirkung von Hitze und Wasser widerstandsfähigem Material hergestellt sein; es können mit Vorteil auch aus Gliedern zusammengesetzte Gurtförderer mit Vorteil verwendet werden. Beispielsweise Ausführungsformen solcher Gurtförderer sind in den Fig. 9, 10 und II schematisch dargestellt.
  • Es kann wünschenswert sein, Mittel vorzusehen, um den Abfluß der den Förderer durch das geschmolzene Material zugeführten Wärme zu begünstigen und den Förderer gegen Ausbeulen durch die große Hitze zu versteifen. So z. B. können Querstreben von winkelförmigem Querschnitt (wie bei I4 in den Fig. 9 und Io gezeigt) oder von anderem Querschnitt an der Unterseite des Förderers, nämlich an seiner Unterseite in der Arbeitszone, vorgesehen werden, oder es können in dem Förderer leichte Wellungen, wie bei 15 in Fig. I I gezeigt, gebildet werden, um die nötige Versteifung zu erzielen.
  • Bei den erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtungen wird das geschäumte oder granulierte Material selbsttätig durch den Förderer aus der Wasserbehandlungszone e ausgetragen. Das Austragen kann, insbesondere wenn der ganze Förderer, wie in Fig. 5 und 7 gezeigt, geneigt angeordnet ist, begünstigt werden durch Pflöcke 13 oder ähnliche Vorsprünge, die auf dem Förderband I angebracht sind, wie in Fig. I3 gezeigt.
  • Die zum Schäumen des Materials benötigte Wassermenge, die immer in der Wasserbehandlungszone vorhanden sein muß, ist vergleichsweise gering, und die Wasserschichten bzw. Taschen, in denen das Wasser ist, sind gewöhnlich ziemlich flach. Zum Granulieren des Materials ist jedoch eine ziemlich große Wassermenge e erforderlich, und hierfür kann Vorsorge dadurch getroffen werden, daß man die Tiefe und damit die Wa&seraufnahmefähigkeit der betreffenden Wassertasche vergrößert.
  • In manchen Fällen kann die Wasserbehandlungszone dadurch geschaffen werden, daß man das zum Auflockern oder Granulieren bestimmte Ende des Förderbandes durch ein Wasserbad leitet, wie in Fig. I5 schematisch dargestellt; auf diese Weise kann die Wassertiefe in der Behandlungszone leichter geregelt werden, und die Schwierigkeiten, die mit dem Auffangen und Ab führen des überschüssigen Wassers verbunden sind, können umgangen werden. Die wirksame Wassertiefe in der Wasserbehandlungszone kann geregelt und eingestellt werden durch Heben oder Senken des Wasserbades I7 relativ zum Förderer I.
  • Schäumvorrichtungen, wie sie früher benutzt wurden, hatten gewöhnlich ziemlich große Ausmaße, um für das Material genügenden Fassungsraum zu bieten und ihm möglichst lange Zeit für den Schäumvorgang in der Vorrichtung zu lassen und damit einer Zerstörung der noch bildsamen Zellenwandungen des Materials, vorzubeugen. So z. B. erfordern Vorrichtungen von der Art der sogenannten Schäumräder beträchtlichen Raum nach oben, und es wird bei diesen der Raumbedarf ebenso wie die Kosten der Errichtung und des Betriebes der Anlage noch erhöht, wenn ein Förderer zusätzlich beigegeben werden muß, der dazu bestimmt ist, das geschäumte, bildsame Material aus dem Schäumrad aufzunehmen und ihm Gelegenheit zu geben, sich abzukühlen und zu erstarren, bevor es in Förderwagen verladen oder in anderer Weise weggeführt wird. Demgegenüber genügt gemäß vorliegender Erfindung eine einzige in sich geschlossene Vorrichtung, um zwei verschiedene Aufgaben zu erfüllen, wozu sonst zwei verschiedene Vorrichtungen benötigt werden, nämlich eine Vorrichtung zum Schäumen oder Granulieren und eine V, orrichtung, um das Material anschließend zu kühlen oder sonstwie weiterzubehandeln.
  • Da man das Material am vorteilhaftesten an seinem Entstehungsort gleich schäumt, ist Platz nach oben von großer Wichtigkeit; die gemäß der Erfindung gestaltete Vorrichtung bietet in dieser Beziehung große Vorteile, weil sie so wenig Platz in der Höhe benötigt und es ermöglicht, das Material gleich am Ofen zu schäumen, was bisher unmöglich war. Weiterhin kann die Leistungsfähigkeit einer erfindungsgemäß gestalteten Schäumanlage in einfacher Weise durch Verbreitern des Förderbandes vergrößert werden; dabei wird seine Gesamthöhe nicht vergrößert, denn die Tiefe der Wassertasche wird hauptsächlich bestimmt durch die Wassermenge, die in der Zeiteinheit benötigt wird, um das geschmolzene Material zu schäumen oder zu granulieren.
  • Das geschäumt Material wird durch den Förderer aus der Wasserbehandlungszone ausgetragen, auf dem es bis zur Vollendung des Schäumvonganges verbleibt, bis es fest geworden und abgekühlt ist, ohne daß dabei die zellförmige Struktur des Materials beschädigt wird. Die in den verschiedenen Stufen der gesamten Behandlung erforderliche Zeit kann durch die Geschwindigkeit des Förderers geregelt werden, der stetig oder absatzweise angetrieben werden kann; in gleicher Weise kann die Behanidlaing des Mlaterilals in den einzelnen Stufen beeinflußt werden durch die Form und Abmessungen der einzelnen Teile der Vorrichtung, die die Wasserbehandlungszone bilden, ebenso durch die Länge des Teiles des Förderers, der noch verfügbar ist, um das Material auszutragen, nachdem es die Wasserbehandlungszone velassen hat.
  • Wei'te:rhtn lcann der Förderer das geschäumte oder granulierte Material noch durch eine Trockenvorrichtung, einen Offen oder andere Behandlungsvorrichtung hindurchführen und es schließlich als Endprodukt in die dafür vorgesehenen Behälter abliefern.
  • Eine Ausführungsform der Vorrichtung, die insbesondere zum Granulieren bestimmt ist, ist in Fig. I6 gezeigt. Dort sind ein Teil der Schurre 3 (oder die ganze Schurre, durch die das geschmolzene Material dem Förderer zugeführt wird) und ein Teil des Förderers I (oder der ganSze Förderer) in einen Tunnel 18 eingeschlossen, durch den Lufthindurchgeführt wird, z. B. mittels eines am Ausgang des Tunnels aufgestellten Gebläses.
  • Die über die Schurren 3 hinwegstreichende Luft wird durch das geschmolzene Material erwärmt und übt eine trocknende Wirkung auf das granulierte Material aus, das aus der Wasserbehandlungszone 9 komt und vom Förderer 1 ausgetragen wird.
  • Wenngleith die erfindugsgemäß gestaltete Vorrichtung in erster Linie dazu bestimmt ist, die früher gebräuchlichen vorrichtungen anhaftenden Nachteile zu beseitigen, kann es doch wünschenswert sein, sie noch im Verbindung mit anders gestalteten Vorrichtungen zu verwenden, so z. B. kann das Mateial zunächst in einem Schäumrad bekannter Art vorgeschäumt und dann in die Wassertasche des Förderers eingebracht werden, in der eine geringe zusätzliche Wassermenge dias Schäumen des Materials fortsetzt, das anschließend aus oder Tasche durch' den Förderer ausgetragen wird.

Claims (10)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Vorrichtung zum Schäumen -oder Granulieren von Hochofenschlacken oder anderem geeignetem schmelzflüssigem Material durch Behandeln mit Wasser, gekennzeichnet durch ein von Wasser überflossenes endloses Förderband für das schmelzflüssige Material.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet, durch ein eine dünne Wasserschicht tragendes Förderband sowie durch Mittel zum Regeln der Wasserzuflußmenge und der Geschwindigkeit des Förderbandes.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die das seitliche Entweichen von Wasser au's (der Behandlungszone verhindern, z. ß.
    Seitenplatten oder aufwärts gerichtete Vorsprünge an den Kanten des Förderbandes.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsbahn des Förderbandes, zum mindesten in oder Wasserbehandlunigszonle, eine Vertiefung oder Tasche zur Aufnähte von Was'ser vorgesehen iist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Staumittel für Wasser er einem Teil des geneigt angeordneten Förderbandes,
  6. 6. Vorrichtung nach den Asnprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, Idaß dias Förderband als Gurtförderer ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstrum des Förderbandes durch ein Wasserbad für das geschmolzene Material läuft.
  8. 8. - Vorrichtung nach den Ansprüchen I. bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband durch Querstreben oder Wellungen versteift ist.
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 8, gekennzeichnet durch Pflöcke oder andere Vorsprünge auf der Oberfläche des Förderbandes, die in der Wasserbehandlungszone nach oben gerichtet sind.
  10. 10. Verfahren zum Schäumen oder Granulieren von Hochofenschlacken unter Benutzung von Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Wasserbehandlungszone austretende Material durch die Wärme des in diese Zone eingeführten Materials getrocknet wird.
    II. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Förderers durch einen Tunnel geführt wird, durch den durch das geschmolzene Material erwärmte Luft geleitet wird.
DEH3430D 1940-03-05 1940-03-05 Vorrichtung zum Schaeumen oder Granulieren von Hochofenschlacke od. dgl. Expired DE898574C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1280502B (de) * 1960-08-16 1968-10-17 Stewarts & Lloyds Ltd Wassergefuellter Auffangbehaelter fuer durch Verduesen mittels Wasser hergestelltes Eisengranulat
DE2852993A1 (de) * 1977-12-27 1979-06-28 Gen Kinematics Corp Schlackenverarbeitungsvorrichtung

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DE1280502B (de) * 1960-08-16 1968-10-17 Stewarts & Lloyds Ltd Wassergefuellter Auffangbehaelter fuer durch Verduesen mittels Wasser hergestelltes Eisengranulat
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