EP0054130B1

EP0054130B1 - Rotary drum projector for metallurgical slags

Info

Publication number: EP0054130B1
Application number: EP81108576A
Authority: EP
Inventors: Clément Burton; André Kremer; Hubert Stomp; Marc Solvi
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1980-12-12
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CA1177646A; DE3168375D1; LU83000A1; EP0054130A1; US4492342A

Description

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Schleudertrommel mit ebenfalls wassergekühlten Schlagleisten zur Erzeugung von Schlackensand oder Hüttenbims aus metallurgischen Schlacken.The invention relates to a water-cooled centrifugal drum with water-cooled blow bars for producing slag sand or pumice from metallurgical slags.

Eine bekannte Möglichkeit der Verarbeitung der flüssigen Schlacke besteht in einer mechanischen Schlag- und Schleuderbehandlung. Eine Anlage dieser Art wird in der AT-B-337222 näher beschrieben. In dieser Veröffentlichung wird ein Verfahren sowie eine Herstellungsanlage für geschäumte Schlacke vorgeschlagen, bei welchem eine mechanische Behandlung eines metallurgischen Schlackenstromes mit Hilfe einer rotierenden Trommel durchgeführt wird, wobei die flüssige Schlacke durch Zufuhr von Wasser zuerst einer Aufquellung unterworfen wird. Der anschliessend auf die Trommel hinunterstürzende Schlackenfall wird durch an der Trommel angebrachte Querleisten zerrissen und bogenförmig weggeschleudert.A known possibility of processing the liquid slag consists in mechanical impact and centrifugal treatment. A system of this type is described in more detail in AT-B-337222. In this publication, a method and a production plant for foamed slag are proposed, in which a mechanical treatment of a metallurgical slag stream is carried out with the aid of a rotating drum, the liquid slag being first subjected to swelling by supplying water. The slag that then falls down onto the drum is torn apart by transverse bars attached to the drum and flung away in an arc.

Zwecks Weiterverarbeitung metallurgischer Schlacken ist aus der US-A-4050884 eine Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung der Schlacke bekannt. Die flüssige Schlacke fliesst in dieser bekannten Vorrichtung zwischen zwei sich berührenden in entgegengesetzten Richtungen drehenden Trommeln. Die Mantelflächen dieser Trommeln weisen dicht nebeneinanderliegende in axialer Richtung verlaufende Kühlrohre auf.For the further processing of metallurgical slags, a device for heat recovery of the slag is known from US-A-4050884. The liquid slag flows in this known device between two touching drums rotating in opposite directions. The circumferential surfaces of these drums have cooling tubes which lie closely next to one another and run in the axial direction.

Diese Anlagen mit rotierender Trommel haben gegenüber denjenigen mit Granuliergruben den grossen Vorteil einer bis zu 90%-igen Wassereinsparung. Als Folge können die Anlagen zur Trennung von Wasser und Schlackensand oder Hüttenbims und auch die Trockenanlagen weniger aufwendig und kostspielig gehalten werden.These systems with a rotating drum have the great advantage of up to 90% water savings compared to those with granulation pits. As a result, the plants for separating water and slag sand or pumice and also the drying plants can be kept less complex and costly.

Ein grosses Problem bei Anlagen mit Schleudertrommein sind jedoch die Standzeiten, insbesondere im Bereich der Schlagleisten, mit denen der Trommelmantel versehen ist. Die Trommel selbst ist zwar von innen wassergekühlt und die Leisten sind gegebenenfalls auch mit Hohlräumen für eine Wasserzirkulation versehen, jedoch konnte diese Kühlung bisher nicht gezielt und intensiv genug durchgeführt werden, um eine Zerstörung, insbesondere der Schlagleistenschweissnähte, innerhalb kürzester Frist zu verhindern. So entspricht z. B. die Lebensdauer der bekannten Trommeln der Verarbeitung von nur ca. 10000 Tonnen Schlacke.A major problem in systems with centrifugal drums, however, are the downtimes, particularly in the area of the blow bars, with which the drum casing is provided. Although the drum itself is water-cooled from the inside and the strips may also be provided with cavities for water circulation, this cooling has so far not been able to be carried out specifically and intensely enough to prevent destruction, in particular of the blow molding weld seams, within the shortest possible time. So corresponds to B. the lifespan of the known drums processing only about 10,000 tons of slag.

Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen und Zirkulationsstaus in den Kühlkanälen musste man ausserdem den Trommelmantel mit Öffnungen versehen, durch welche das Kühlwasser austreten kann, um mit der Schlacke weggeschleudert zu werden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass diese für die Kühlung unentbehrliche Wasserzugabe ebenfalls in den Aufbereitungsprozess der Schlakke gelangt und dort, wie oben bereits vermerkt, infolge seines Einflusses auf die Qualität des anfallenden Produktes nicht unbedingt erwünscht ist, jedenfalls nicht in solchen Mengen wie sie für die Kühlung der Trommel notwendig sind.In order to avoid air pockets and circulation congestion in the cooling channels, the drum jacket also had to be provided with openings through which the cooling water can escape in order to be thrown away with the slag. The disadvantage here, however, is that this addition of water, which is essential for cooling, also gets into the reprocessing process of the Schlakke and, as already noted above, is not absolutely desirable there, due to its influence on the quality of the resulting product, at least not in such quantities as it is for the Cooling the drum are necessary.

Zur Vermeidung dieser Nachteile beim gegenwärtigen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schleudertrommel für metallurgische Schlacke vorzuschlagen, bei welcher der Trommelmantel und die Schlagleisten in intensivster Weise von innen und ohne Wasseraustritt aus dem Trommelmantel gekühlt werden und damit ihre Lebensdauer entsprechend verlängert wird.To avoid these disadvantages in the current state of the art, it is the object of the invention to propose a centrifugal drum for metallurgical slag, in which the drum casing and the blow bars are cooled in the most intensive manner from the inside and without water escaping from the drum casing, and their service life is accordingly extended.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schleudertrommel der eingangs erwähnten Art, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Mantel und die Schlagleisten aus in axialer Richtung verlaufenden, dicht aneinanderliegenden Kühlrohren bestehen, welche auf der einen Seite durch eine Verteilerkammer mit einem Kühlwassereinlauf und auf der gegenüberliegenden Seite über eine Kollektorkammer mit einem Wasserauslauf in Verbindung stehen.This object is achieved by a centrifugal drum of the type mentioned at the outset, characterized in that the outer casing and the blow bars consist of cooling tubes which run closely together in the axial direction and which on one side have a distribution chamber with a cooling water inlet and on the opposite side a collector chamber is connected to a water outlet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen, in welchen gleiche Teile mit den gleichen Bezugsnummern versehen sind, dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1, einen Längsschnitt durch eine Schleudertrommel der vorgeschlagenen Bauart;
Figur 2, einen Querschnitt durch die Trommel nach Figur 1;
Figur 3, eine Seitenansicht in Richtung X eines Wasserzuführungsflansches an der Trommel nach Figur 1.

An embodiment of the invention is shown in the drawings, in which the same parts are provided with the same reference numbers, and are described in more detail below. Show it:

Figure 1, a longitudinal section through a centrifugal drum of the proposed type;
Figure 2 shows a cross section through the drum of Figure 1;
FIG. 3 shows a side view in the direction X of a water supply flange on the drum according to FIG. 1.

Die global mit 4 bezeichnete Trommel wird von zwei seitlichen äusseren Flanschen 14, 16, welche fest mit zwei Naben 6, 8 verbunden sind, getragen. Diese beiden Naben sind für die Zufuhr bzw. Abfuhr von Kühlwasser mit inneren, vorzugsweise axialen Bohrungen 10, 12 versehen. Die äusseren Flansche 14, 16 sind über ein zylindrisches Zwischenstück 13 bzw. 17 jeweils mit einem inneren Flansch 15 bzw. 19 verschweisst und bilden mit diesen eine Verteilerkammer 28 bzw. eine Kollektorkammer 30 für das Kühlwasser.The drum, generally designated 4, is supported by two lateral outer flanges 14, 16, which are firmly connected to two hubs 6, 8. These two hubs are provided with internal, preferably axial bores 10, 12 for the supply or discharge of cooling water. The outer flanges 14, 16 are welded to an inner flange 15 and 19 via a cylindrical intermediate piece 13 and 17, respectively, and form with them a distributor chamber 28 and a collector chamber 30 for the cooling water.

Der Trommelmantel besteht aus einer Anzahl in Längsrichtung miteinander verschweissten Kühlrohren 20, 22, welche die Verteilerkammer 28 mit der Kollektorkammer verbinden. Zur Verstärkung der Trommel wird der Trommelmantel vorzugsweise durch einen inneren festen Mantel 18 welcher beidseitig mit den inneren Flanschen 15, 19 verschweisst ist, getragen.The drum shell consists of a number of cooling tubes 20, 22 welded to one another in the longitudinal direction, which connect the distributor chamber 28 to the collector chamber. To reinforce the drum, the drum jacket is preferably carried by an inner fixed jacket 18 which is welded to the inner flanges 15, 19 on both sides.

Zur Intensivierung der Schlag- und Schleuderwirkung sind eine Anzahl radiale Schlagleisten 26 am Trommelmantel 24 angebracht. Diese Schlagleisten 26 sind ebenfalls gekühlt und können, wie in Figur 2 gezeigt ist, aus etwa rechteckigen Stäben mit Kühlkanälen 32 bestehen. Sie können aber auch als Weiterbildung der Erfindung aus einzelnen, z.B. drei, in radialer Richtung übereinanderliegenden und miteinander verschweissten Kühlrohren bestehen. Die Kühlkanäle 32 oder die miteinander verschweissten Kühlrohre der Schlagleisten 26 sind ebenfalls mit den beiden Kammern 28 und 30 verbunden.A number of radial blow bars 26 are attached to the drum jacket 24 to intensify the impact and centrifugal effect. These blow bars 26 are also cooled and, as shown in FIG. 2, can consist of approximately rectangular bars with cooling channels 32. But you can also as a further development of the invention from individual, e.g. there are three cooling tubes lying one above the other in the radial direction and welded to one another. The cooling channels 32 or the welded-together cooling tubes of the blow bars 26 are also connected to the two chambers 28 and 30.

Die Bohrungen 120, 122 (siehe Figur 3) zur Aufnahme der Kühlrohre 20, 22 in den Flanschen 15, 19 sind vorzugsweise radial versetzt. Damit wird verhindert, dass die Bohrungen 120,122 eine ringförmige Unterbrechung in den Flanschen bilden. Die zugehörigen Kühlrohre 22 sind beidseitig entsprechend radial abgebogen (siehe Figur 1).The bores 120, 122 (see FIG. 3) for receiving the cooling tubes 20, 22 in the flanges 15, 19 are preferably radially offset. So that will prevents bores 120, 122 from forming an annular interruption in the flanges. The associated cooling tubes 22 are bent radially on both sides accordingly (see FIG. 1).

Die Flansche 15, 19 besitzen ebenfalls Aussparungen 34 (siehe Figur 3) zur Aufnahme der Schlagleisten 26.The flanges 15, 19 also have cutouts 34 (see FIG. 3) for receiving the blow bars 26.

Aus Figur 2 geht hervor, wie die Kühlrohre 20, 22 untereinander und mit dem inneren Mantel 18, und die Leisten 26 mit diesem Mantel 18 und den Kühlrohren 20, 22 verschweisst sind. Man erkennt, dass die am meisten gefährdeten Schweissnähte, das sind diejenigen zwischen innerem Mantel 18 und den Leisten 26, d. h. die Nähte 36, in einem intensiv gekühlten Bereich liegen.FIG. 2 shows how the cooling tubes 20, 22 are welded to one another and to the inner jacket 18, and the strips 26 are welded to this jacket 18 and the cooling tubes 20, 22. It can be seen that the most vulnerable weld seams, that is those between the inner jacket 18 and the strips 26, i. H. the seams 36 are in an intensely cooled area.

Um zu verhindern, dass auf der Eintrittsseite des Kühlwassers, infolge der Trägheit, in der Kammer 28 ein stehender oder langsamer als die Trommel drehender «Wasserflansch» entsteht, welcher die Strömung in die Kühlrohre 20, 22 behindern würde, sind in der Kammer 28 Mitnehmerelemente vorgesehen, welche dem Wasser beim Eintritt durch die Bohrung 10 in die Kammer 28 sofort dieselbe Drehgeschwindigkeit wie diejenige der Trommel aufzwingen. Diese Mitnehmerelemente können in einfacher Weise, wie in Figur 3 gestrichelt angedeutet, aus radialen Schaufeln 40 bestehen, welche beidseitig mit den Flanschen 14 und 15 verschweisst sind. In der Kollektorkammer können ähnliche Massnahmen getroffen werden.In order to prevent that on the entry side of the cooling water, due to the inertia, a standing or slower rotating "water flange" in the chamber 28, which would hinder the flow into the cooling pipes 20, 22, there are driver elements in the chamber 28 provided which immediately impose the same rotational speed as that of the drum on the water entering the chamber 28 through the bore 10. These driver elements can, in a simple manner, as indicated by dashed lines in FIG. 3, consist of radial blades 40 which are welded to the flanges 14 and 15 on both sides. Similar measures can be taken in the collector chamber.

Anstatt das Wasser durch die Nabe 8 abzuleiten, ist es auch möglich, die Kammer 30 über eine axiale Leitung mit der Nabe 6 zu verbinden. Letztere würde dann die Zuflussleitung und eine konzentrisch dazu angeordnete Abflussleitung enthalten.Instead of draining the water through the hub 8, it is also possible to connect the chamber 30 to the hub 6 via an axial line. The latter would then contain the inflow line and an outflow line arranged concentrically to it.

Die Kammern 28, 30 sind mit Entlüftungsstopfen 38, 40 versehen, um insbesondere vor der ersten Inbetriebnahme der Trommel Lufteinschlüsse zu beseitigen, welche die Kühlwasserzirkulation beeinträchtigen könnten und gegebenenfalls als Entleerungsstopfen dienen können.The chambers 28, 30 are provided with ventilation plugs 38, 40, in order in particular to remove air pockets before the first start-up of the drum, which could impair the cooling water circulation and, if appropriate, can serve as drain plugs.

Die vorgeschlagene Schleudertrommelbauart erlaubt eine sehr intensive Kühlung der gefährdeten Teile, da der gesamte Kühlwasserdurchsatz gezielt an der Peripherie der Trommel erfolgt. Es entstehen keine Lufteinschlüsse mehr in den zu kühlenden Teilen, und das Kühlwasser wird gleichmässig über den Trommelumfang verteilt.The proposed centrifugal drum design permits very intensive cooling of the parts at risk, since the entire cooling water throughput takes place specifically at the periphery of the drum. There are no more air pockets in the parts to be cooled, and the cooling water is distributed evenly over the drum circumference.

Die erfindungsgemässe Kühlvorrichtung hat ausserdem einen positiven Einfluss auf den Behandlungsprozess selbst in dem Sinne, dass das Kühlwasser nicht mehr aus dem Trommelmantel herausgeschleudert wird und so den Aufbereitungsprozess der Schlacke nachteilig beeinflusst. Die Abkühlung der Schlacke kann also, wie angestrebt, durch Luft erfolgen.The cooling device according to the invention also has a positive influence on the treatment process itself in the sense that the cooling water is no longer thrown out of the drum jacket and thus adversely affects the treatment process of the slag. The slag can, as desired, be cooled by air.

Claims

1. A rotary water-cooled drum projector for metallurgical slags, with water-cooled beater bars for the production of slag sand or foamed slag, characterized by the fact that the outer casing (24) and the beater bars consist of cooling pipes (20, 22) extending in an axial direction, resting tightly against one another and communicating on one side with a cooling water inlet via a distributor chamber (28) and on the other side with a water outlet via a collector chamber (30).

2. A rotary drum projector in accordance with claim 1, characterized by the fact that the distributor chamber (28) is equipped with entrainment elements.

3. A rotary drum projector in accordance with claims 1 or 2, characterized by the fact that the collector chamber (30) is likewise equipped with entrainment elements.

4. A rotary drum projector in accordance with one of the claims 1 to 3, characterized by radially offset pipe connections (120, 122) on the chambers (28, 30) for straight cooling pipes (20) and bent cooling pipes (22).

5. A rotary drum projector in accordance with claims 1 to 4, characterized by recesses (34) on the chambers (28, 30), which serve to accomodate and secure the beater bars (26) and to provide a hydraulic connection between the cooling pipes and the interior of the chambers (28, 30).

6. A rotary drum projector in accordance with claims 1 to 5, characterized by vent plugs (38, 40) on the periphery of the chambers (28, 30).