EP1068363A1 - Verfahren und vorrichtung zum granulieren und zerkleinern von flüssigen schlacken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum granulieren und zerkleinern von flüssigen schlacken

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EP1068363A1
EP1068363A1 EP00900447A EP00900447A EP1068363A1 EP 1068363 A1 EP1068363 A1 EP 1068363A1 EP 00900447 A EP00900447 A EP 00900447A EP 00900447 A EP00900447 A EP 00900447A EP 1068363 A1 EP1068363 A1 EP 1068363A1
Authority
EP
European Patent Office
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slag
cooling reactor
liquid
tundish
hydrocarbons
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00900447A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Edlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Holcim Ltd
Original Assignee
Holcim Ltd
Holderbank Financiere Glarus AG
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Publication date
Application filed by Holcim Ltd, Holderbank Financiere Glarus AG filed Critical Holcim Ltd
Publication of EP1068363A1 publication Critical patent/EP1068363A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/026—Methods of cooling or quenching molten slag using air, inert gases or removable conductive bodies
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    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/062—Jet nozzles or pressurised fluids for cooling, fragmenting or atomising slag
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Definitions

  • the invention relates to a method for granulating and crushing liquid slags such.
  • the invention aims to provide a method of the type mentioned at the beginning in which the use of water or water vapor for cooling can be avoided entirely and it can also be ensured that water or water vapor is not formed in the course of the combustion processes becomes. Furthermore, the invention aims to control and regulate the process in a comparatively simple manner in order to ensure reproducible conditions irrespective of the choice of the slag to be granulated or comminuted. Finally, the invention aims to maintain a correspondingly high temperature in the slag inlet or the slag tundish, in which the liquid slag is kept in stock, which reliably prevents freezing or clogging of the outlet opening.
  • the method according to the invention consists in that the slag jet with hot combustion exhaust gases, in particular complete combustion, is expelled into the cooling reactor. Because the slag jet is ejected into the cooling reactor with hot combustion exhaust gases, in particular complete combustion, a relatively high temperature level can be specified on the one hand without uncontrolled combustion occurring in the area of the outlet opening of a slag tundish.
  • the hot combustion gases particularly when they are combustion gases from a complete combustion, can be described as largely inert and therefore do not trigger any chemical reactions in the area of the outlet of the slag jet.
  • Such hot combustion gases consist primarily of carbon dioxide and nitrogen, the combustion gases being largely free of oxygen, so that with such a procedure the addition of hydrocarbons for cooling results particularly advantageously in an efficient cooling effect and at the same time prevents one such addition of hydrocarbon water vapor or water is formed.
  • carbon dioxide as the propellant or transport gas for the liquid slag
  • a reaction with Hydrocarbons to carbon monoxide and hydrogen can be achieved, the formation of water vapor or water can be excluded with certainty if no increased oxygen supply is available and consequently no water or water vapor is injected for further cooling.
  • a valuable product gas namely carbon monoxide and hydrogen, is formed, which can subsequently be used thermally or chemically, so that overall the energy efficiency is significantly improved.
  • the specified enthalpies are based on the production of a standard cubic meter of CO + H2.
  • the gasification reaction in the cooling reactor leads to a corresponding increase in the amount of gas and thus the pressure and to an acceleration of the slag granules, the conversion taking place directly to synthesis gas or water gas.
  • the overall process can be controlled much more easily in this way, with only a corresponding stoichiometry being provided in order to optimize the energetic use. It is therefore advantageous to proceed in such a way that the amount of CO2 in the hot combustion exhaust gas is selected stoichiometrically according to the amount of hydrocarbon blown.
  • a large amount of propellant gas is made available due to the gasification reaction taking place in the cooling reactor, which allows, as in a preferred embodiment of the method according to the invention, to proceed in such a way that the solidified and cooled slag drops at temperatures above 500 ° and below 800 ° C are discharged together with the CO and H2 formed into a mill, in particular a jet mill, and that the CO and H2 are drawn off.
  • the device according to the invention for carrying out the method requires a slag tundish with a slag outlet opening to which a cooling reactor is connected.
  • the device can be designed according to the invention such that burners are arranged above the slag bath, that the slag tundish can be closed in a pressure-tight manner and that lines for the hydrocarbons are connected to the cooling reactor.
  • the device can be designed in such a way that a combustion chamber or an internal combustion engine, in particular a turbine combustion chamber, is arranged outside the slag tundish and that the hot combustion exhaust gases are fed to a lance directed towards the liquid slag bath or immersed in the liquid slag bath.
  • a combustion chamber or an internal combustion engine in particular a turbine combustion chamber
  • the slag tundish can be appropriately pressure-tightly closed in order to ensure the pressure required for the safe discharge of the liquid slag into the cooling reactor.
  • the slag bath is heated accordingly by such burners, so that the slag can be safely kept in the liquid phase.
  • the combustion can in each case be carried out optimally in order to achieve a largely complete combustion, which also ensures a better energetic use of the fuels used.
  • the use of a turbine combustion chamber leads directly to the required pressure level of about 2 to 5 bar, so that the use of a simple lance immersed in the slag bath for the safe discharge of the liquid slag into the cooling reactor becomes possible without the risk that the outlet openings of the slag tundish subsequently move.
  • the previously used steam or pressurized water can be completely dispensed with in the device according to the invention, so that hydration reactions can be excluded.
  • a high-quality product gas namely carbon monoxide and hydrogen, can be formed, so that the energy balance of the method and the device according to the invention is significantly improved.
  • 1 denotes a slag tundish in which a bath of liquid slag, for example liquid blast furnace slag, is contained.
  • the liquid level is designated 2 here.
  • the tundish 1 can, as indicated by the dash-dotted line 3, be sealed off.
  • burners indicated schematically by 4
  • the energy required to maintain the liquid phase and the pressure required to expel the slag through the tubular one Opening 5 are constructed, to which a cooling reactor 6 is connected.
  • 7 denotes a lance for hot combustion exhaust gases, which dips into the slag bath and is used as a jacket for such a hot exhaust gas flow through the opening 5 for the discharge of the liquid slag.
  • the slag inflow can be regulated accordingly by a height-adjustable, tubular weir 8.
  • the liquid slag droplets with diameters between 10 and 60 ⁇ and temperatures of about 1200 to 1400 ° enter the cooling reactor and are essentially over radially inwardly directed nozzles 9 acted upon by hydrocarbons.
  • the CO 2 injected via the lance 7 converts with the hydrocarbons to CO and H2, with the corresponding increase in volume also resulting in a corresponding pressure build-up, which largely discharges the material solidified particles via a passage 10 in a jet mill 11 allows.
  • the flow energy can be converted directly in the jet mill.
  • Fission gas is withdrawn from the jet mill 11 as a product gas via the line 12, the granules obtained in each case being able to be discharged via cellular wheel locks 13 at temperatures of approximately 600 ° C.
  • Hydrocarbon, and in particular Ci-io hydrocarbons are introduced by introducing such hydrocarbons into a ring line 14 to which the nozzles 9 are connected.
  • the outlet opening 5 can be heated or cooled in a conventional manner in order to optimize the wear accordingly.
  • a ring insert 15 through which a fluid can flow can be seen.

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Abstract

In einem Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken, bei welchem der Schlackenstrahl in einen Kühlreaktor ausgestoßen wird und im Kühlreaktor unter Zusatz von Kohlenwasserstoffen gekühlt wird, wird der Schlackenstrahl mit heißen Verbrennungsabgasen, insbesondere einer vollständigen Verbrennung, in den Kühlreaktor ausgestoßen, wobei eine Umsetzung zu CO und H2 erfolgt. In der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Schlackentundish (1) und einer Schlackenaustrittsöffnung (5), an welche ein Kühlreaktor (6) angeschlossen ist, sind oberhalb des Schlackenbades Brenner (4) angeordnet. Der Schlackentundish (1) ist druckfest verschließbar. An den Kühlreaktor (6) sind Leitungen (14) für die Kohlenwasserstoffe angeschlossen. Alternativ werden die heißen Verbrennungsabgase einer Verbrennungskraftmaschine über eine Lanze (7) in die flüssige Schlacke eingeblasen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken wie z. B. Hochofenschlacken oder Schmelzkammeraschen aus kohlebefeuerten thermischen Kraftwerken, bei welchem der Schlackenstrahl in einen Kühlreaktor ausgestoßen wird und im Kühlreaktor unter Zusatz von Kohlenwasserstoffen gekühlt wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durch- führung dieses Verfahrens mit einem Schlackentundish und einer Schlackenaustrittsöffnung, an welche ein Kühlreaktor angeschlossen ist.
Zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken wurde in älteren Vorschlägen der Anmelderin bereits vorgeschlagen, in die Schlacken bzw. den Schlackenstrahl Kohle, Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlewassergemische bzw. Kohleschlämme einzustoßen, worauf die flüssige Schlacke in einen Expansions- bzw. Granulierraum ausgestoßen und in eine Mühle übergeführt wurde. Bei einer derartigen Verfahrensweise mußten Kohlenwasserstoffe beispielsweise in Form eines Strahles aus Schwerölen, Dieselölen oder Altlösungsmitteln unter Drucken von etwa 30 bis 250 bar eingesetzt werden, wobei durch Berührung derartiger Kohlenwasserstoffe mit der heißen flüssigen Schlacke unmittelbar Crackreaktionen und damit eine rasche Abkühlung ausgelöst wurde. Das Verfahren war mit derartigen Kohlenwasserstoffen relativ aufwendig in der Steuerung und Einhaltung der gewünschten Erstarrungsbedingungen, und es mußte insbesondere verhindert werden, daß die Austrittsöffnung, über welche die flüssige Schlacke in den Kühlreaktor bzw. Expansions- oder Granulierraum ausgestoßen wurde, zufriert. Neben thermischen Problemen im Bereich der heißen flüssigen Schlacke und dem Schlackenauslauf wurde in der Folge zur weiteren Kühlung bei den bekannten Vorschlägen immer Wasserdampf weitestgehend koaxial zur Mündung des Schlackenaustrittes eingestoßen. Insbesondere dann, wenn aus entsprechenden Ausgangsschlacken wie Hochofenschlacken hydraulisch aktive Materialien gewonnen werden sollen, stellt die Ver- wendung von Wasser oder Wasserdampf aber eine ernsthafte Gefahr für die hydraulischen Eigenschaften des Endproduktes dar. Bedingt durch den relativ hohen Druck, wie er für nachfolgende Strahlmühlen beispielsweise erwünscht ist, kann es zum Einschluß von Wasserdampf oder Wasser kommen, welcher zu einer unerwünschten, wenigstens 'teilweisen Hydratation des Endproduktes führt, wodurch die hydraulischen Eigenschaften des Endproduktes leiden können.
Um die thermischen Probleme im Bereich des Schlackenauslaufes besser beherrschen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, in den Schlackenauslauf einen Brenner einzuführen, wobei die Schlacke als Ringstrahl koaxial mit den heißen Verbrennungsabgasen bzw. dem Flammenstrahl in den Granulierraum eingebracht wurde . Auch bei diesem bekannten Vorschlag wurde in der Folge beispielsweise im Anschluß an eine erste Strahlungskühlung der Partikelstrom mit Wasser und/oder Naßdampf beaufschlagt, wodurch die eingangs beschriebenen Probleme nicht ausgeschlossen werden können. Darüber hinaus lassen sich Brenner, welche in den Schlackenauslauf münden, nicht in einfacher Weise in der gewünschten Weise regulieren, sodaß das Ausmaß der Verbrennung und damit die Ausbildung weiteren Wasserdampfes im Granulierraum nicht einfach kontrolliert werden kann. Bedingt durch die zumeist unvollständige Verbrennung bei Verwendung derartiger Bren- ner, bei welchen der Flammenstrahl gemeinsam mit der heißen Schlacke in den Granulierraum gerichtet ist, werden hohe Mengen an Kohlenmonoxid gebildet, wodurch eine wirkungsvolle Kühlung beispielsweise durch Einblasen von Kohlenwasserstoff in den Kühlreaktor bzw. Granulierraum erschwert wird.
Insgesamt wurde bei den bekannten Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken in der Regel auf das Einblasen von Wasser oder Wasserdampf nicht verzichtet, wobei zu allem Überfluß bei der gewählten Verfahrensweise im Zuge der Verbrennungs- und Spaltreaktionen weiterer Wasserdampf gebildet wurde. Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Verwendung von Wasser bzw. Wasserdampf zur Kühlung zur Gänze vermieden werden kann und auch sichergestellt werden kann, daß im Zuge der Verbrennungs- prozesse nicht Wasser oder Wasserdampf gebildet wird. Weiters zielt die Erfindung darauf ab, das Verfahren in vergleichsweise einfacher Weise zu steuern und zu regeln, um reproduzierbare Bedingungen unabhängig von der Wahl der zu granulierenden oder zu zerkleinernden Schlacken zu gewährleisten. Schließlich zielt die Erfindung darauf ab, im Schlackeneinlauf bzw. dem Schlackentundish, in welchem die flüssige Schlacke vorrätig gehalten wird, eine entsprechende hohe Temperatur aufrecht zu erhalten, welche ein Einfrieren bzw. Verstopfen der Austrittsöffnung mit Sicherheit verhindert.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß der Schlackenstrahl mit heißen Verbrennungsabgasen, insbesondere einer vollständigen Verbrennung, in den Kühlreaktor ausgestoßen wird. Dadurch, daß der Schlackenstrahl mit heißen Verbrennungsabgasen, insbesondere einer vollständigen Verbrennung in den Kühlreaktor ausgestoßen wird, kann zum einen ein relativ hohes Temperaturniveau vorgegeben werden, ohne daß eine unkontrollierte Verbrennung im Bereich der Austrittsöffnung eines Schlackentundish eintritt. Die heißen Verbrennungsabgase sind insbesondere dann, wenn es sich um Verbrennungsabgase einer vollständigen Verbrennung handelt, als weitestgehend inert zu bezeichnen und lösen daher im Bereich des Austrittes des Schlackenstrahles keine chemischen Reaktionen aus. Derartige heiße Verbrennungsabgase bestehen in erster Linie aus Kohlen- dioxyd und Stickstoff, wobei die Verbrennungsabgase weitest- gehend frei von Sauerstoff sind, sodaß mit einer derartigen Verfahrensweise der Zusatz von Kohlenwasserstoffen zur Kühlung besonders vorteilhaft eine effiziente Kühlwirkung ergibt und gleichzeitig verhindert wird, daß bei einem derartigen Zusatz von Kohlenwasserstoff Wasserdampf bzw. Wasser gebildet wird. Prinzipiell kann durch Einsatz von Kohlendioxyd als Treibgas bzw. Transportgas für die flüssige Schlacke eine Umsetzung mit Kohlenwasserstoffen zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff erzielt werden, wobei die Ausbildung von Wasserdampf bzw. Wasser mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann, wenn kein erhöhtes Sauerstoffangebot zur Verfügung steht und in der Folge auch kein Wasser oder Wasserdampf für die weitere Kühlung eingedüst wird. Gleichzeitig wird ein wertvolles Produktgas, nämlich Kohlenmonoxid und Wasserstoff gebildet, welches in der Folge thermisch oder chemisch genützt werden kann, sodaß sich insgesamt die energetische Effizienz wesentlich verbessert.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß die Verbrennungsabgase bei Temperaturen von 1000 bis 1500° in die flüssige Schlacke eingeblasen werden und die flüssige Schlacke, insbesondere als Mantel des Gasstromes, mit den heißen Verbrennungsabgasen über eine rohrförmige Öffnung oder Düse in den Kühlreaktor eingestoßen wird und daß die Kohlenwasserstoffe mit dem Cθ2 der heißen Verbrennungsabgase vergast und zu CO und H2 umgesetzt werden. Aufgrund des hohen Angebotes an Cθ2 in Form der heißen Verbrennungsabgase und aufgrund der im Kühlreaktor einsetzenden Vergasungsreaktionen bzw. Crackreaktionen lassen sich in erster Linie die nachfolgenden chemischen Reaktionen beobachten, welche deutlich zu einer effizienten Kühlung beitragen. I. C + C02 -> 2 CO, ΔH = + 3784 KJ/Nm3 CO
II. CH4 + C02 -> 2 CO + 2 H2, ΔH = + 2767 KJ/Nm3 (2 CO + 2 H2 )
wobei die angegebenen Enthalpien auf die Herstellung von einem Normkubikmeter CO + H2 bezogen sind. Die Vergasungsreaktion im Kühlreaktor führt hierbei zu einer entsprechenden Erhöhung der Gasmenge und damit des Druckes und zu einer Beschleunigung des Schlackengranulates, wobei die Umsetzung unmittelbar zu Synthesegas bzw. Wassergas erfolgt. Der Gesamtprozeß läßt sich auf diese Weise wesentlich einfacher regeln, wobei lediglich für ei- ne entsprechende Stöchiometrie gesorgt werden sollte, um die energetische Nutzung zu optimieren. Mit Vorteil wird daher so vorgegangen,, daß die CO2-Menge des heißen Verbrennungsabgases stöchiometrisch entsprechend der Menge des eingeblasenen Kohlenwasserstoffes gewählt wird.
Für eine nachfolgende weitere Zerkleinerung wird aufgrund der im Kühlreaktor stattfindenden Vergasungsreaktion eine hohe Menge Treibgas zur Verfügung gestellt, welche es erlaubt, wie es einer bevorzugten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, so vorzugehen, daß die erstarrten und gekühlten Schlackentropfen bei Temperaturen über 500° und unter 800° C ge- meinsam mit dem gebildeten CO und H2 in eine Mühle, insbesondere eine Strahlmühle, ausgetragen werden und daß das CO und H2 abgezogen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens setzt einen Schlackentundish mit einer Schlackenaustrittsöffnung voraus, an welche ein Kühlreaktor angeschlossen ist. Die Vorrichtung kann hierbei erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß oberhalb des Schlackenbades Brenner angeordnet sind, daß der Schlackentundish druckfest verschließbar ist und daß an den Kühlreaktor Leitungen für die Kohlenwasserstoffe angeschlossen sind.
Alternativ kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß außerhalb des Schlackentundish eine Brennkammer oder eine Verbren- nungskraftmaschine, insbesondere eine Turbinenbrennkammer, angeordnet ist und daß die heißen Verbrennungsabgase einer auf das flüssige Schlackenbad gerichteten oder in das flüssige Schlackenbad eintauchenden Lanze zugeführt sind.
Bei Verwendung von oberhalb des Schlackenbades angeordneten Brennern muß hierbei lediglich dafür Sorge getragen werden, daß der Schlackentundish entsprechend druckfest verschließbar ist, um den erforderlichen Druck für den sicheren Ausstoß der flüssigen Schlacke in den Kühlreaktor zu gewährleisten. Gleichzeitig wird durch derartige Brenner das Schlackenbad entsprechend erhitzt, sodaß die Schlacke sicher in flüssiger Phase gehalten werden kann. Bei der Verwendung gesonderter Brennkammern oder Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Turbinenbrennkammern, kann die Verbrennung jeweils optimal geführt werden, um eine weitestgehend vollständige Verbrennung zu erzielen, wodurch auch eine bessere energetische Nutzung der eingesetzten Brennstoffe gewährleistet ist. Insbesondere die Verwendung einer Turbinenbrennkammer führt hierbei unmittelbar zu dem erforderlichen Druckniveau von etwa 2 bis 5 bar, sodaß die Verwendung einer einfachen, in das Schlackenbad eintauchenden Lanze für den sicheren Ausstoß der flüssigen Schlacke in den Kühlreaktor möglich wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Austrittsöffnungen des Schlackentundish in der Folge verlegen.
In jedem Fall kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollständig auf die bisher übliche Verwendung von Dampf bzw. Druck- wasser verzichtet werden, sodaß Hydratationsreaktionen ausgeschlossen werden können. Gleichzeitig mit der gewünschten Zerkleinerung kann ein hochwertiges Produktgas, nämlich Kohlenmono- xid und Wasserstoff gebildet werden, sodaß die Energiebilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich verbessert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung ist mit 1 ein Schlackentundish bezeichnet, in welchem ein Bad an flüssiger Schlacke, beispielsweise flüssige Hochofenschlacke, enthalten ist. Der Flüssigkeitsspiegel ist hierbei mit 2 bezeichnet. Der Tundish 1 kann, wie durch die strichpunktierte Linie 3 angedeutet, dichtend abgeschlossen werden. Bei dichtendem Abschluß des Tundish 1 können oberhalb des Flüssigkeitspiegels schematisch mit 4 angedeutete Brenner angeordnet werden, welche beispielsweise im Deckel festgelegt sein können. Mit derartigen Brennern kann die für die Aufrechter- haltung der flüssigen Phase erforderliche Energie sowie der nötige Druck für den Ausstoß der Schlacke durch die rohrförmige Öffnung 5 aufgebaut werden, an welche ein Kühlreaktor 6 angeschlossen ist.
Bei der Darstellung nach der Zeichnung ist mit 7 eine Lanze für heiße Verbrennungsabgase bezeichnet, welche in das Schlackenbad eintaucht und für den Ausstoß der flüssigen Schlacke als Mantel eines derartigen heißen Abgasstromes durch die Öffnung 5 eingesetzt wird. Der Schlackenzufluß kann durch ein höhenverstellbares, rohrförmiges Wehr 8 entsprechend geregelt werden.
Nach dem Durchtritt der heißen Schlackentröpfchen als Mantel des Gasstromes oder aufgrund des durch die Brenner 4 erzeugten Druckes durch die Öffnung 5 gelangen die flüssigen Schlackentröpfchen mit Durchmessern zwischen 10 und 60 μ und Temperaturen von etwa 1200 bis 1400° in den Kühlreaktor und werden über im wesentlichen radial einwärts gerichtete Düsen 9 mit Kohlenwasserstoffen beaufschlagt. Im Kühlreaktor, in welchem eine Ver- gasungs- und eine Crackreaktion abläuft, setzt sich das über die Lanze 7 eingestoßene Cθ2 mit den Kohlenwasserstoffen zu CO und H2 um, wobei aufgrund der entsprechenden Volumszunähme auch ein entsprechender Druckaufbau erfolgt, welcher den Austrag der bereits weitgehend erstarrten Teilchen über einen Durchtrittskanal 10 in eine Strahlmühle 11 ermöglicht. Bei entsprechender geometrischer Anordnung kann die Strömungsernergie direkt in der Strahlmühle umgesetzt werden. Aus der Strahlmühle 11 wird über die Leitung 12 Spaltgas als Produktgas abgezogen, wobei das jeweils angefallene Granulat über Zellradschleusen 13 bei Temperaturen von etwa 600° C ausgetragen werden kann.
Der Einstoß von Kohlenwasserstoff, und insbesondere Ci-io Kohlenwasserstoffen erfolgt durch Einbringen derartiger Kohlenwasserstoffe in eine Ringleitung 14, an welche die Düsen 9 angeschlossen sind.
Die Austrittsöffnung 5 kann in konventioneller Weise geheizt oder gekühlt sein, um den Verschleiß entsprechend zu optimieren. Bei der Darstellung in der Zeichnung ist hierfür ein mit einem Fluid durchflutbarer Ringeinsatz 15 ersichtlich.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken wie z. B. Hochofenschlacken oder Schmelzkammeraschen aus kohlebefeuerten thermischen Kraftwerken, bei welchem der Schlackenstrahl in einen Kühlreaktor ausgestoßen wird und im Kühlreaktor unter Zusatz von Kohlenwasserstoffen gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenstrahl mit heißen Ver- brennungsabgasen, insbesondere einer vollständigen Verbrennung, in den Kühlreaktor ausgestoßen wird.
2. Verf hren nach Anspruch 1 , dadurch gekenzeichet , daß die Verbrennungsabgase bei Temperaturen von 1000 bis 1500° in die flüssige Schlacke eingeblasen werden und die flüssige Schacke, insbesondere als Mantel des Gasstromes, mit den heißen Verbrennungsabgasen über eine rohrförmige Öffnung oder Düse in den Kühlreaktor eingestoßen wird und daß die Kohlenwasserstoffe mit dem Cθ2 der heißen Verbrennungsabgase vergast und zu CO und H2 umgesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erstarrten und gekühlten Schlackentropfen bei Temperaturen über 500° und unter 800° C gemeinsam mit dem gebildeten CO und H2 in eine Mühle, insbesondere eine Strahlmühle, ausgetragen werden und daß das CO und H2 abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Cθ2-Menge des heißen Verbrennungsabgases stöchiometrisch entsprechend der Menge des eingeblasenen Kohlenwasserstoffes gewählt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Schlackentundish (1) und einer Schlackenaustrittsöffnung (5), an welche ein Kühlreaktor (6) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Schlackenbades Brenner (4) angeordnet sind, daß der Schlackentundish (1) druckfest verschließbar ist und daß an den Kühlreak- tor (6) Leitungen (14) für die Kohlenwasserstoffe angeschlossen sind.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Schlackentundish (1) und einer Schlackenaustrittsöffnung (5), an welche ein Kühlreaktor (6) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Schlackentundish (1) eine Brennkammer oder eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine Turbinenbrennkammer, angeordnet ist und daß die heißen Verbrennungsabgase einer auf das flüssige Schlackenbad gerichteten oder in das flüssige Schlackenbad eintauchenden Lanze (7) zugeführt sind.
EP00900447A 1999-01-28 2000-01-13 Verfahren und vorrichtung zum granulieren und zerkleinern von flüssigen schlacken Withdrawn EP1068363A1 (de)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT408437B (de) * 2000-02-22 2001-11-26 Holderbank Financ Glarus Einrichtung zum zerstäuben von flüssigen schmelzen
AT408956B (de) * 2000-05-11 2002-04-25 Tribovent Verfahrensentwicklg Einrichtung zur erzeugung eines heissen treibgasstromes
AT409864B (de) * 2001-01-25 2002-12-27 Tribovent Verfahrensentwicklg Verfahren zum granulieren von schmelzflüssigen schlacken sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
AT410102B (de) * 2001-02-27 2003-02-25 Tribovent Verfahrensentwicklg Einrichtung zum zerstäuben von schmelzen
AT410099B8 (de) * 2001-03-14 2003-02-25 Tribovent Verfahrensentwicklg Verfahren zum granulieren von schlacken
AT410100B (de) * 2001-05-10 2003-01-27 Tribovent Verfahrensentwicklg Einrichtung zum granulieren, zerstäuben und zerkleinern von flüssigen schmelzen
AT410675B (de) * 2001-10-19 2003-06-25 Tribovent Verfahrensentwicklg Vorrichtung zum granulieren von oxidischen schlacken
AT410676B (de) * 2001-10-23 2003-06-25 Tribovent Verfahrensentwicklg Verfahren und vorrichtung zum granulieren und zerkleinern von flüssigen schmelzen
AT411362B (de) * 2002-08-29 2003-12-29 Tribovent Verfahrensentwicklg Verfahren zum zerstäuben und granulieren von schmelzen sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
CN113981159A (zh) * 2021-10-08 2022-01-28 中冶南方工程技术有限公司 一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009024A (en) * 1975-09-26 1977-02-22 Koppers Company, Inc. Process for regeneration and reuse of steelmaking slag
JPS55154310A (en) * 1979-05-19 1980-12-01 Nippon Steel Corp Method and apparatus for manufacturing carbon monoxide using molten slag
LU81385A1 (de) * 1979-06-15 1981-02-03 Arbed Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schlackenwolle aus hochofenschlacken
JPS57134501A (en) * 1981-02-13 1982-08-19 Nippon Steel Corp Method for recovery of sensible heat of blast furnace slag
JPS6141884A (ja) * 1984-08-03 1986-02-28 住友金属工業株式会社 冶金滓の顕熱回収方法
DE19632698A1 (de) * 1996-08-14 1998-02-19 Forschungsgemeinschaft Eisenhu Verfahren zur Herstellung von Hüttensand mit geringer Partikelgröße

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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