EP1241271A2 - Verfahren zum Granulieren von Schlacken - Google Patents

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EP1241271A2
EP1241271A2 EP02450048A EP02450048A EP1241271A2 EP 1241271 A2 EP1241271 A2 EP 1241271A2 EP 02450048 A EP02450048 A EP 02450048A EP 02450048 A EP02450048 A EP 02450048A EP 1241271 A2 EP1241271 A2 EP 1241271A2
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EP
European Patent Office
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slag
air
impact mill
lance
tundish
Prior art date
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Withdrawn
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EP02450048A
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EP1241271A3 (de
Inventor
Alfred Dipl.Ing. Edlinger
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Tribovent Verfahrensentwicklung GmbH
Original Assignee
Tribovent Verfahrensentwicklung GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C21B3/08—Cooling slag
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/062—Jet nozzles or pressurised fluids for cooling, fragmenting or atomising slag

Definitions

  • the invention relates to a process for granulating slags with a slag basicity CaO / SiO 2 of less than 1 and an Al 2 O 3 content of more than 6% by weight with a slag tundish and a propellant jet lance opening into the slag outlet, with a slag outlet Cooling room is connected, and a device particularly suitable for carrying out this method.
  • AT 407 247 has already proposed a melt ejecting from a melt tundish with fluid under pressure, where in particular pressurized gas, steam or pressurized water in Pressed in the direction of the slag outlet from the tundish has been.
  • the slag tundish outlet requires such Training special measures to prevent the Spout freezes, and it has therefore been proposed to height-adjustable weir pipe in the area of the slag outlet into the tundish to reduce the amount flowing out to be able to regulate, the propellant gas jet coaxial to Axis of the outlet opening was introduced and the tundish outlet opens directly into the refrigerator.
  • the atomizer head as a nozzle, in which coaxial the jet of a propellant gas lance opens, as a rule superheated steam can be used to overgrow the To prevent opening, depending on the composition of the Melt and especially with a higher iron oxide content Melt also places high demands on the refractory material become.
  • further training courses for example AT 406 954 B. remove, where the liquid slag in a below Expansion chamber under suction is sucked in and with a propellant jet is transported into the cooling zone.
  • AT 405 511 describes a process for granulating and comminuting described by molten material, in which liquid slag in free fall with pressurized water jets is applied, whereupon the solidified and granulated Slag together with the steam formed via a pneumatic Delivery line and a distributor is guided.
  • the material distributed in this way can be used immediately in a Jet mill to be further crushed.
  • the basic processes when granulating and crushing molten liquid Material by applying steam is also in EP 683 824 B1 already described, a mixing chamber being provided here is in which water, water vapor and / or air-water mixtures be injected, whereupon the evaporated water ejected through a diffuser together with the solidified material becomes.
  • the atomizer head is one of these Trained as a mixing chamber with subsequent diffuser, in this case, too, molten slag a corresponding storage vessel or a tundish can be.
  • the invention therefore aims to provide a method of the type mentioned for the defined slags, in which complex cleaning devices for steam and steam preparation can be dispensed with and at the same time it can be ensured that an increase in the use of an appropriate coolant The opening of the slag tundish is reliably prevented.
  • the method according to the invention essentially consists in that the propulsion jet lance is supplied with conveying air in the pressure range between 0.5 and 3 bar and that supplementary air is blown into the cooling space via the jacket of the cooling space.
  • the inventive division of the amount of air required for solidification into a conveying air portion with relatively low pressure and a supplementary air portion can ensure that discharge and atomization of the slags with small amounts of conveying air is achieved in the propulsion jet lance, so that an increase in the amount of slag escaping from the slag tundish is avoided with certainty can be.
  • the entire system can be operated at a relatively low pressure, the pressure indications in each case denoting the pressure above atmospheric pressure.
  • the conveying air quantity / t slag With an excess pressure of 0.5 to 3 bar in the conveying air jet, it is possible, as corresponds to a preferred embodiment of the method according to the invention, to set the conveying air quantity / t slag to be less than 35% of the supplementary air quantity.
  • the required amount of supplementary air can still be introduced with a significantly lower excess pressure and particularly preferably with a pressure between 0.2 and 0.5 bar.
  • the relatively small amounts of conveying air ensure that undesired hypothermia in the area of the slag outlet is avoided, and by restricting to conveying air and supplementary air, slags can also be granulated and solidified in a glass-like manner, which cannot be easily applied when using pressurized water or steam could become.
  • the hot air formed during the cooling and solidification of the slag is fed to a melting unit upstream of the tundish and / or a calcining unit.
  • a calcination unit the advantage is achieved that the neutralization of the melt that occurs during melting due to the high acidic proportions of the slags with a slag basicity CaO / SiO 2 of less than 1 contributes a large part of the required heat of fusion, this proportion contributing to the required Heat of fusion through neutralization can make up 15 to 30% of the required heat of fusion.
  • slags with the required basicity can be preferred in addition to rechazo slags, acidic blast furnace slags, waste slags, not iron-metallurgical slags, as in the Nickel and copper extraction occur, and slag from Shredder light fractions are used, which due to high metal content not easily with water or steam can be granulated.
  • the preferred device according to the invention for Implementation of this method is therefore advantageously designed that the compressed air lance in a temperature-resistant Tube is arranged insulated and that at the essentially cylindrical cold room an impact mill is connected. Due to the insulating arrangement of the compressed air lance, how mentioned at the beginning, an increase in the slag outlet is certain be avoided and by the measure at which essentially connect an impact mill directly to the cylindrical cooling can be another efficient shredding guaranteed at the same time with a safe removal of the granules become.
  • the device according to the invention is here advantageously designed so that the impact mill a rotating coaxially to the axis of the cylindrical cooling space Has rotor, with particular preference the impact mill as Firing pin mill is formed.
  • the glassy granules can be discharged via the Impact mill in a simple manner so that radially outside the ring of the impact mill arranged a ring collecting channel is, to achieve a continuous flow of granules with advantage the training is made so that the Annular collecting channel one in the circumferential direction to the outlet opening of the granules has a clear cross section.
  • the device according to the invention can in particular when cooling and the associated Contraction necessary to discharge the pressure in the Increase conveying gas flow again.
  • an impact mill and in particular a hammer mill itself in a particularly simple manner for the training meet that the rotor blades or fan blades on its circumference wearing.
  • the pressure increase achieved in this way the material obtained at 300 to 600 ° C as hot fines to a downstream view and / or Promote cyclone separators or filters, the remaining hot air preferred for the operation of a calcination unit and / or an upstream melting unit using sensible warmth can be.
  • the system can do this via the impact mill or impact pin mill and the rotor blades discharged material over a Filters are guided, with the remaining hot air preferred in a melting cyclone, preheating cyclone or in the form of a Calcination unit designed as a cyclone can be when the pressure of the hot gas through the rotor blades is raised to a suitable pressure level.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration a first device for performing the invention Process partially in section
  • Figure 2 is an enlarged Representation of a for the training of Figure 1 usable compressed air box
  • Figure 3 is a modified Formation of a suitable impact mill combined with a schematic representation of a system concept for the Granulating slags.
  • FIG. 1 denotes a slag tundish in which there is an acid slag 2 with a typical composition of C / S ⁇ 0.7 and Al 2 O 3 > 6% by weight.
  • a weir pipe 3 is immersed in the molten slag, with which the free passage cross section of the liquid slag to the slag outlet 4 can be adjusted accordingly.
  • Sintered silicon carbide is preferably used as the material for this weir tube 3, which is distinguished by excellent thermal conductivity and is therefore thermally insulated from a compressed air lance 5 with the interposition of appropriate insulation 6.
  • Compressed air is typically blown in via the compressed air lance 5 in quantities of 0.5 Nm 3 / t at a maximum pressure of about 3 bar at ambient temperature, as a result of which the molten slag is atomized in a cooling chamber 7 adjoining the slag outlet 4.
  • the supplementary air required for cooling and to compensate for pressure losses is introduced via a compressed air box 8, the compressed air connection of which is schematically designated 9.
  • About 2 Nm 3 / t of air in the pressure range between 0.2 and 0.5 bar are typically introduced via this connection.
  • the partially thread-like solidifying, glass-like material passes in free fall to an impact mill 10, the rotor of which is designated 11.
  • the impact mill is designed as a striking pin mill and conveys the shredded material into an annular channel 12, from which the shredded material can be drawn off at temperatures between 300 and 600 ° C.
  • the exhaust air from the melting or calcining cyclone 17 can via line 19 into a pre-cyclone 20, in which the material is heated and via the lock 21st discharged and via line 22 to the melting or Calcining cyclone 17 can be supplied.
  • the exhaust air from the Preheating cyclone 20 is guided over an electrostatic filter 23, the material deposited in the electrostatic filter 23 via the Line 24 can be abandoned to the melting cyclone 17.
  • the drawn off the filter 23, largely pure combustion exhaust gas is withdrawn via a line 25 and points typically a temperature of about 300 ° C.
  • a temperature for calcining in Cyclone 17 has 26 fuels via a line are supplied, the task of the raw material, e.g. Marble with low Ca content, can be done at 27.
  • the raw material e.g. Marble with low Ca content
  • a two-stage cyclone can also be used to preheat the material Series connected, can be used.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Granulieren von Schlacken mit einer Schlackenbasizität CaO/SiO2 von kleiner 1 und einem Al2O3-Gehalt größer 6 Gew. % mit einem Schlackentundish und einer in den Schlackenaustritt mündenden Treibstrahllanze, wobei an den Schlackenaustritt ein Kühlraum angeschlossen ist, wird die Treibstrahllanze mit Förderluft im Druckbereich zwischen 0,5 und 3 bar beaufschlagt und über den Mantel des Kühlraumes Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Druckluftlanze (5) in einem temperaturbeständigen Rohr (3) isolierend angeordnet ist und daß an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum (7) eine Prallmühle (10) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Granulieren von Schlacken mit einer Schlackenbasizität CaO/SiO2 von kleiner 1 und einem Al2O3-Gehalt größer 6 Gew.% mit einem Schlackentundish und einer in den Schlackenaustritt mündenden Treibstrahllanze, wobei an den Schlackenaustritt ein Kühlraum angeschlossen ist, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.
In der AT 407 247 wurde bereits vorgeschlagen, eine Schmelze aus einem Schmelzentundish mit Fluid unter Druck auszustoßen, wobei hier insbesondere Druckgas, Dampf oder Druckwasser in Richtung des Schlackenaustritts aus dem Tundish eingepreßt wurde. Der Schlackentundishauslauf erfordert bei derartigen Ausbildungen besondere Maßnahmen um zu verhindern, daß die Auslauföffnung zufriert, und es wurde daher vorgeschlagen, ein höhenverstellbares Wehrrohr im Bereich des Schlackenauslaufes in den Tundish abzusenken, um die jeweils ausströmende Menge regulieren zu können, wobei der Treibgasstrahl koaxial zur Achse der Auslauföffnung eingebracht wurde und der Tundishauslauf unmittelbar in den Kühlraum mündet. Bei einer derartigen Ausbildung des Zerstäuberkopfes als Düse, in welche koaxial der Strahl einer Treibgaslanze mündet, muß in der Regel ein hoch überhitzter Dampf eingesetzt werden, um ein Zuwachsen der Öffnung zu verhindern, wobei je nach Zusammensetzung der Schmelze und insbesondere bei höherem Eisenoxidgehalt der Schmelze auch hohe Anforderungen an das Feuerfestmaterial gestellt werden. Analoges gilt für die Ausbildung des höhenverstellbaren Wehrrohres, welches bei aggressiven Schmelzen einem hohen Verschleiß unterworfen ist und daher eine aufwendige Regelung für die korrekte Einstellung der Höhenlage des Wehrrohres erfordert. Neben einer derartigen Ausbildung des Zerstäuberkopfes als Austrittsdüse aus einem Schlackentundish sind weitere Ausbildungen beispielsweise der AT 406 954 B zu entnehmen, wobei hier die flüssige Schlacke in eine unter Unterdruck stehende Expansionskammer eingesaugt wird und mit einem Treibstrahl in die Kühlzone transportiert wird.
In der AT 405 511 ist ein Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von schmelzflüssigem Material beschrieben, bei welchem flüssige Schlacke im freien Fall mit Druckwasserstrahlen beaufschlagt wird, worauf die erstarrte und granulierte Schlacke gemeinsam mit dem gebildeten Dampf über eine pneumatische Förderleitung und einen Verteiler geführt wird. Das auf diese Weise verteilte Material kann unmittelbar in einer Strahlmühle weiter zerkleinert werden. Die prinzipiellen Abläufe beim Granulieren und Zerkleinern von schmelzflüssigem Material durch Beaufschlagen mit Dampf sind auch in der EP 683 824 B1 bereits beschrieben, wobei hier eine Mischkammer vorgesehen ist, in welche Wasser, Wasserdampf und/oder Luft-Wassergemische eingedüst werden, worauf das verdampfte Wasser gemeinsam mit dem erstarrten Material über einen Diffusor ausgestoßen wird. Der Zerstäuberkopf ist bei einer derartigen Ausbildung als Mischkammer mit anschließendem Diffusor ausgebildet, wobei auch in diesem Fall schmelzflüssige Schlacke aus einem entsprechenden Vorratsgefäß oder einem Tundish zugeführt werden kann.
Während somit in denjenigen Fällen, in welchen die Schmelze mit Fluid unter Druck ausgestoßen wurde, für den Ausstoß der Schlacken hohe Mengen an Treibgasen, insbesondere Dampf eingesetzt wurden, wobei Dampf in aller Regel stark überhitzt und Treibgase entsprechend hoch vorgewärmt eingesetzt werden müssen, war bei der Ausbildung, bei welcher Druckwasserstrahlen gegen einen im freien Fall herabströmenden Schlackenstrahl gerichtet sind, eine entsprechende Ausbildung eines Düsenstockes mit einer Mehrzahl derartiger Düsen für Druckwasserstrahlen erforderlich, welche den Schlackenstrahl umgibt.
In einem weiteren Vorschlag wurde daher eine besonders einfache und kurzbauende Konstruktion der Zerstäuberdüse vorgestellt, bei welcher ein doppelwandiges Rohr vorgesehen wurde, dessen Innenwand schlitzförmige Düsen aufweist, deren Austrittsöffnungen im wesentlichen tangential zur Achse des Rohres orientiert sind. Durch derartige schlitzförmige Düsen wurde unter Verwendung eines Druckmediums und insbesondere unter Verwendung von Dampf ein entsprechender Rotationsimpuls ausgeübt, wodurch die Zerkleinerungsleistung verbessert werden kann und gleichzeitig eine rascher Abkühlung erzielt werden kann.
Bei den erfindungsgemäß vorausgesetzten Schlacken mit einer Schlackenbasizität von CaO/SiO2 von kleiner 1 hat es sich nun gezeigt, daß die gewünschte glasartige Erstarrung auch bei geringeren Kühlgeschwindigkeiten gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für Schlacken mit der eingangs genannten Schlackenbasizität und einem Al2O3-Gehalt größer 6 Gew.%. Bei derartigen Schlacken kann auf aufwendige Dampfanlagen und Dampfkreisläufe verzichtet werden und auch mit Luft eine glasartige Erstarrung sichergestellt werden, wobei mit Luft naturgemäß wesentlich niedrigere Kühlgeschwindigkeiten erzielt werden. Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art für die definierten Schlacken zu schaffen, bei welcher auf aufwendige Reinigungsvorrichtungen für Dampf und eine aufwendige Dampfaufbereitung verzichtet werden kann und gleichzeitig sichergestellt werden kann, daß bei Verwendung eines entsprechenden kühlen Treibmediums ein Zuwachsen der Austrittsöffnung des Schlackentundishes zuverlässig verhindert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß die Treibstrahllanze mit Förderluft im Druckbereich zwischen 0,5 und 3 bar beaufschlagt wird und daß über den Mantel des Kühlraumes Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird. Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der für die Erstarrung erforderlichen Luftmenge in einen Förderluftanteil mit relativ niedrigem Druck und einen Ergänzungsluftanteil kann sichergestellt werden, daß ein Ausbringen und Zerstäuben der Schlacken mit geringen Förderluftmengen in der Treibstrahllanze erzielt wird, sodaß ein Zuwachsen des Schlackenaustrittes des Schlackentundishes mit Sicherheit vermieden werden kann. Dadurch daß nun über den Mantel des Kühlraumes jeweils erforderliche Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird, kann die gesamte Anlage mit relativ geringem Druck gefahren werden, wobei die Druckangaben jeweils den Druck über dem athmosphärischen Druck bezeichnen. Mit einem Überdruck von 0,5 bis 3 bar im Förderluftstrahl gelingt es, wie es einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, so vorzugehen, daß die Förderluftmenge/t Schlacke kleiner als 35 % der Ergänzungsluftmenge eingestellt wird. Die erforderliche Ergänzungsluftmenge kann hiebei noch mit bedeutend geringerem Überdruck und insbesondere bevorzugt mit einem Druck zwischen 0,2 und 0,5 bar eingebracht werden. Die relativ geringen Förderluftmengen stellen hiebei sicher, daß eine unerwünschte Unterkühlung im Bereich des Schlackenaustrittes vermieden wird, wobei durch die Beschränkung auf Förderluft und Ergänzungsluft auch Schlacken sicher granuliert und glasartig zum Erstarren gebracht werden können, welche bei Verwendung von Druckwasser oder Dampf nicht ohne weiteres ausgebracht werden könnten. Dies gilt insbesondere für eisenhaltige Schlacken, bei welchen mit Dampf unerwünschte chemische Reaktion zu Knallgasexplosionen führen können. Um sicher zu stellen, daß ein unerwünschtes vorzeitiges Erstarren der Schlacke im Tundish verhindert wird, genügt es, ein entsprechend temperaturbeständiges Wehrrohr gegenüber der Treibstrahllanze ausreichend zu isolieren, sodaß die gewünschte Schlackentemperatur bis unmittelbar in den Bereich der Beaufschlagung mit dem Treibstrahl aufrecht erhalten wird. Gleichzeitig wird eine entsprechend hoch erwärmte Abluft erzielt, mit welcher vorgeschaltete Aggregate wirtschaftlich betrieben werden können. Dies gilt insbesondere, wenn, wie es einer bevorzugten Verfahrensweise entspricht, die beim Kühlen und Erstarren der Schlacke gebildete Heißluft einem dem Tundisch vorgeschalteten Schmelzaggregat und/oder einem Kalzinierungsaggregat zugeführt wird. Bei Verwendung eines derartigen Kalzinierungsaggregates wird zu allem Überfluß der Vorteil erreicht, daß die beim Schmelzen einsetzende Neutralisation der Schmelze aufgrund der hohen sauren Anteile der Schlacken mit einer Schlackenbasizität CaO/SiO2 von kleiner 1 einen Großteil der erforderlichen Schmelzwärme beiträgt, wobei dieser Anteil der erforderlichen Schmelzwärme durch die Neutralisation 15 bis 30 % der erforderlichen Schmelzwärme ausmachen kann.
Als Schlacken mit der geforderten Basizität können bevorzugt neben Rechazo-Schlacken saure Hochofenschlacken, Müllschlacken, nicht eisenmetallurgische Schlacken, wie sie in der Nickel- und Kupfergewinnung anfallen, und Schlacken aus Shredder-Leichtfraktionen eingesetzt werden, welche aufgrund hoher Metallanteile nicht ohne weiteres mit Wasser oder Dampf granuliert werden können.
Ziel der Granulation unter gleichzeitiger Ausbildung einer unterkühlten Schmelze und damit unter glasartiger Erstarrung ist naturgemäß auch ein entsprechend feinkörniges Granulat zu erzielen. Die erfindungsgemäß bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist daher mit Vorteil so ausgebildet, daß die Druckluftlanze in einem temperaturbeständigen Rohr isolierend angeordnet ist und daß an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum eine Prallmühle angeschlossen ist. Durch die isolierende Anordnung der Druckluftlanze kann, wie eingangs erwähnt, ein Zuwachsen des Schlackenaustrittes sicher vermieden werden und durch die Maßnahme, an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum unmittelbar eine Prallmühle anzuschließen, kann eine weitere effiziente Zerkleinerung gleichzeitig mit einem sicheren Abtransport des Granulates gewährleistet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierbei mit Vorteil so ausgebildet, daß die Prallmühle einen koaxial zur Achse des zylindrischen Kühlraumes rotierenden Rotor aufweist, wobei besonders bevorzugt die Prallmühle als Schlagstiftmühle ausgebildet ist.
Der Austrag des glasartigen Granulates kann über die Prallmühle in einfacher Weise so erfolgen, daß radial außerhalb des Rotors der Prallmühle ein Ringsammelkanal angeordnet ist, wobei zur Erzielung eines kontinuierlichen Granulatstromes mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß der Ringsammelkanal einen sich in Umfangsrichtung zur Austrittsöffnung des Granulates vergrößernden lichten Querschnitt aufweist.
Mit Rücksicht auf den relativ geringen Druck, unter welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung betrieben wird, kann es insbesondere bei einer Abkühlung und der damit verbundenen Kontraktion notwendig werden, für den Austrag den Druck im Fördergasstrom neuerlich zu erhöhen. Durch die Verwendung einer Prallmühle und insbesondere einer Schlagstiftmühle läßt sich in besonders einfacher Weise hiefür die Ausbildung so treffen, daß der Rotor an seinem Umfang Schaufeln bzw. Ventilatorflügel trägt. Mit der auf diese Weise erzielten Druckerhöhung läßt sich das mit 300 bis 600°C anfallende Material als heißes Feingut sicher zu einem nachgeschalteten Sichtund/oder Zyklonabscheider oder Filter fördern, wobei die verbleibende Heißluft bevorzugt für den Betrieb eines Kalzinierungsaggregates und/oder eines vorgeschalteten Schmelzaggregates unter Verwendung der fühlbaren Wärme eingesetzt werden kann. Im Zuge eines Gesamtkonzeptes einer derartigen Anlage kann somit das über die Prallmühle bzw. Schlagstiftmühle und die Rotorflügel ausgetragene Material über einen Filter geführt werden, wobei die verbleibende Heißluft bevorzugt in einem Schmelzzyklon, Vorwärmzyklon oder in Form eines als Zyklon ausgebildeten Kalzinierungsaggregates eingesetzt werden kann, wenn der Druck des Heißgases durch die Rotorflügel auf ein geeignetes Druckniveau angehoben wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Figur 1 eine schematische Ausbildung einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens teilweise im Schnitt, Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines für die Ausbildung nach Figur 1 verwendbaren Druckluftkastens und Figur 3 eine abgewandelte Ausbildung einer geeigneten Prallmühle, verbunden mit einer schematischen Darstellung eines Anlagenkonzeptes für das Granulieren von Schlacken.
In Figur 1 ist mit 1 ein Schlackentundish bezeichnet, in welchem sich eine saure Schlacke 2 mit einer typischen Zusammensetzung von C/S < 0,7 und Al2O3 > 6 Gew.% befindet. In die schmelzflüssige Schlacke taucht ein Wehrrohr 3 ein, mit welchem der freie Durchtrittsquerschnitt der flüssigen Schlacke zum Schlackenauslauf 4 entsprechend eingestellt werden kann. Als Material für dieses Wehrrohr 3 wird bevorzugt gesintertes Siliziumkarbid eingesetzt, welches sich durch hervorragende Wärmeleitfähigkeit auszeichnet und daher gegenüber einer Druckluftlanze 5 unter Zwischenschaltung einer entsprechenden Isolation 6 thermisch isoliert wird. Über die Druckluftlanze 5 wird Druckluft typisch in Mengen von 0,5 Nm3/t mit einem maximalen Druck von etwa 3 bar mit Umgebungstemperatur eingeblasen, wodurch die schmelzflüssige Schlacke in einem an den Schlackenaustritt 4 anschließenden Kühlraum 7 zerstäubt wird. Die zur Kühlung und zum Ausgleich von Druckverlusten erforderliche Ergänzungsluft wird über einen Druckluftkasten 8 eingebracht, dessen Druckluftanschluß schematisch mit 9 bezeichnet ist. Über diesen Anschluß werden typisch etwa 2 Nm3/t Luft im Druckbereich zwischen 0,2 und 0,5 bar eingebracht. Das teilweise fadenförmig erstarrende, glasartige Material gelangt in freiem Fall auf eine Prallmühle 10, deren Rotor mit 11 bezeichnet ist. Die Prallmühle ist hiebei als Schlagstiftmühle ausgebildet und fördert das zerkleinerte Material in einen Ringkanal 12, aus welchem das zerkleinerte Material bei Temperaturen zwischen 300 und 600°C abgezogen werden kann.
Bei der Darstellung nach Figur 2 ist der Druckluftkasten 8 vergößert dargestellt, wobei die Ergänzungsluft hier über Schlitzdüsen 13 in den Kühlraum 7 gelangt.
Wie aus der Dartellung in Figur 3 ersichtlich, kann nun eine derartige Einrichtung in einem Anlagenkonzept eingesetzt werden, bei welcher die Heißluft in geeigneter Weise im Kreislauf geführt werden kann, um den Aufwand für die Aufbereitung und Reinigung zu minimieren. Die abgewandelte Ausbildung der Prallmühle 10, welche wiederum als Schlagstiftmühle ausgebildet ist, sieht hiebei vor, daß der Rotor 11 an seinem Außenumfang Leitschaufeln bzw. Ventilatorflügel 14 trägt, sodaß im Ringkanal 12 eine entsprechende Druckerhöhung vorgenommen wird. Das aus dem Ringsammelkanal 12 abgezogene Material gelangt über eine schematisch mit 15 bezeichnete Leitung in einen Filter 16, wobei die heiße Luft in der Folge einem Schmelz- oder Kalzinierzyklon 17 über die Leitung 18 zugeführt wird. Die Abluft aus dem Schmelz- bzw. Kalzinierzyklon 17 kann über die Leitung 19 in einen Vorzyklon 20 geführt werden, in welchem das Material erwärmt wird und über die Schleuse 21 ausgetragen sowie über die Leitung 22 dem Schmelz- bzw. Kalzinierzyklon 17 zugeführt werden kann. Die Abluft aus dem Vorwärmzyklon 20 wird über einen Elektrofilter 23 geführt, wobei das im Elektrofilter 23 abgeschiedene Material über die Leitung 24 dem Schmelzzyklon 17 aufgegeben werden kann. Das aus dem Filter 23 abgezogene, weitestgehend reine Verbrennungsabgas wird über eine Leitung 25 abgezogen und weist typisch eine Temperatur von etwa 300°C auf.
Wenn der Zyklon 17 als Schmelzzyklon betrieben wird oder die Heißluft eine zu geringe Temperatur für ein Kalzinieren im Zyklon 17 aufweist, können über eine Leitung 26 Brennstoffe zugeführt werden, wobei die Aufgabe des Rohmaterials, z.B. Mergel mit niedrigem Ca-Anteil, bei 27 erfolgen kann. Zur Vorwärmung des Materials kann auch ein zweistufiger Zyklon, in Serie geschaltet, eingesetzt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Granulieren von Schlacken mit einer Schlackenbasizität CaO/SiO2 von kleiner 1 und einem Al2O3-Gehalt größer 6 Gew. % mit einem Schlackentundish und einer in den Schlackenaustritt mündenden Treibstrahllanze, wobei an den Schlackenaustritt ein Kühlraum angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstrahllanze mit Förderluft im Druckbereich zwischen 0,5 und 3 bar beaufschlagt wird und daß über den Mantel des Kühlraumes Ergänzungsluft in den Kühlraum eingeblasen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluftmenge/t Schlacke kleiner als 35 % der Ergänzungsluftmenge eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergänzungsluftmenge mit einem Druck zwischen 0,2 und 0,5 bar eingebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Kühlen und Erstarren der Schlacke gebildete Heißluft einem dem Tundish vorgeschalteten Schmelzaggregat und/oder einem Kalzinierungsaggregat zugeführt wird.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftlanze (5) in einem temperaturbeständigen Rohr (3) isolierend angeordnet ist und daß an den im wesentlichen zylindrischen Kühlraum (7) eine Prallmühle (10) angeschlossen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallmühle (10) einen koaxial zur Achse des zylindrischen Kühlraumes (7) rotierenden Rotor (11) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallmühle (10) als Schlagstiftmühle ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb des Rotors (11) der Prallmühle (10) ein Ringsammelkanal (12) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsammelkanal (12) einen sich in Umfangsrichtung zur Austrittsöffnung des Granulates vergrößernden lichten Querschnitt aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) an seinem Umfang Schaufeln bzw. Ventilatorflügel (14) trägt.
EP02450048A 2001-03-14 2002-03-06 Verfahren zum Granulieren von Schlacken Withdrawn EP1241271A3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT403012001 2001-03-14
AT0040301A AT409969B (de) 2001-03-14 2001-03-14 Einrichtung zum zerstäuben und granulieren von schmelzen
AT0064501A AT410099B8 (de) 2001-03-14 2001-04-20 Verfahren zum granulieren von schlacken
AT645012001 2001-04-20

Publications (2)

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EP1241271A2 true EP1241271A2 (de) 2002-09-18
EP1241271A3 EP1241271A3 (de) 2003-01-15

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ID=25608316

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