JPS62502611A - 高炉のスラグからスラグサンド（グラニユ−ル）を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高炉のスラグからスラグサンド （グラニユール）を製造する方法 及び装置 本発明は、噴射ヘッド内の水をスラグ放射線のなかへ噴射してスラグをグラニユ ール化することによって、高炉のスラグからスラグサンド（グラニユール）を製 造する方法に関し、より厳密には、生じたグラニユール・水混合物を脱水装置内 で脱水してグラニユールを分配装置に供給し、グラニユール内に残存している残 留湿気の蒸発によって生じた循環系内での損失を補償した後、処理水を再び噴射 ヘッドに供給し、グラニユール化時に生じる蒸気とガスとをグラニユール・水混 合物装置の上方にある空間で捕獲する方法に関し、さらにはこの方法を実施する ための有利な装置に関するものである。

高炉内で鉄鉱石を銑鉄に変える場合、液状の銑鉄とともにスラグがかなりの割合 で生じることは知られている。

湯出しのたびにスラグが生じ、その重量は銑鉄の重量のほぼ三分の一程度である が、スラグが占める体積の割合は、銑鉄が占める体積の割合よりも大きい。これ はスラグの比重の方が小さいからである。

液状のスラグを直接高炉でグラニユール化することによって高炉スラーからガラ スを多く含み、粒子構造が均一で、粉砕能に優れた高価値のグラニユールを製造 するだめの方法は種々知られている。形成されたグラニユールは、建築用材料と して後処理するために一時的に保存して運びだすことができる。

グラニユールを処理するうえで重要なステップは脱水である。脱水の方法と装置 は種々知られている（ドイツ特許公告第１５８３９４９号公報、ドイツ特許第２ ２６０９２４号公報）。また、スラグサンド・水混合物を脱水して残留湿気を低 下させ、処理水を再利用のために戻すようにした。汲み上げ水車を備えた脱水装 置も知られている（ドイツ特許公開第２７４９１４３号公報、ドイツ特許公開第 ２８０７４４１公報及びドイツ特許公開第２９１１９０３号公報）、これらの公 知の方法では、約１５００℃の液状のスラグを、多数の放射線から成る駆動放射 線によって噴射ヘッドから３５乃至４０℃の温度で噴射し、それによって細かい グラニユールに処理することによりスラグのグラニユール化が行なわれてし）た 。

この方法で生じる水蒸気は多量のＨ，ＳとＨ２Ｏを含んでおり、特に硫黄を含ん だ鉱物を使用する場合がそうである。スラグを急冷する際に生じる水蒸気中に含 まれる有害物質成分Ｈ２ＳとＳ０２は、従来蒸気として煙突から放出されていた 。

これに対して本発明の目的は、冒頭で述べた方法を。

有害物質成分であるＨ２ＳとＳ０２が分離するように、或いは水に溶けるように 構成することである。

上記の目的は、本発明によれば、駆動水放射線を直接水ため部のなかへ送り込む こと、その除土じる蒸気とガスの一部を水ため部のなかで凝縮し、残留蒸気と残 留ガスに水を噴霧させて凝縮させること、まだ残存している残留ガスを噴霧ヘッ ドに再供給することによって達成される。

本発明による方法によって、水蒸気・ガスとグラニユールとを混合した駆動放射 線が直接大きな水ため部のなかへ噴射される。その際、駆動放射線によって水た め部に衝撃が与えられて集中的な混合が得ら九るとともに。

熱放散も改善される。水ため部の上にある凝縮装置内では、残存している残留蒸 気とまだ洗い落されていないＨ，ＳとＳＯ□とが対向流方式で噴霧水によって冷 却され。

凝縮されて、水によって吸収され、そして酸化ポテンシャルに関連して、冷却水 に含まれている石灰に引き渡される。凝縮装置内に噴射された水は、蒸気とガス から成る吸収された有害物質と結合して、ポンプと冷却塔とを介してインジェク ターに供給される。グラニユール化過程時に形成される石膏粒子はグラニユール に蓄積し、グラニユールとともに搬出される。

蒸気凝縮後残存している空気、Ｈ２ＳとＳＯ□から成る残留ガスは、凝縮装置の ｌ＼ラッド部から排出されて、戻し導管を介して再びインジェクターに供給され る。従って、ガス循環系が形成されている。グラニユール化インジェクターには 新鮮な空気を必要としないので、排気ガスはゼロになる・ 本発明は、スラグ放射線に水を噴射するためのインジェクター（噴霧ヘッド）に 高炉スラグを供給するためのスラグ導管と、脱水装置を備えたグラニユール集積 容器と、グラニユール集積容器の上に配置され、グラニユール化過程時に生じる 蒸気とガスとを捕獲するための捕獲炉とを有する、スラグをグラニユール化する ことによって高炉スラグからスラグサンド（グラニユール）を製造するための装 置にして、特に本発明による方法を実施するための装置に関するものでもある。

本発明は、この種の装置において、捕獲炉が、排出部に板弁を備えた凝縮装置と して形成されていることと、蒸気とガスを水ため部から噴射するための噴霧ノズ ルが設けられていることと、凝縮装置のヘッド端部に、残留ガスをインジェクタ ーに戻すための戻し専管が配置されていることとを特徴とするものである。

特に、本発明の他の構成にしたがって、戻し導管内に絞り弁が配置されていれば 合目的である。

さらに、爆発を阻止するため、戻し導管内に負圧弁が配置されていれば合目的で ある。

本発明の他の有利な構成によれば、凝縮装置内に１個（または複数個）の水捕獲 溝が配置されている。

噴霧ノズルが、いくつかの列を成して凝縮装置のケースに重設されているのが特 に合目的である。

第１図は　スラググラニユール化設備の流れ図、第２図は　グラニユール化装置 の図式図である。

第１図に示したグラニユール化設備の流れ図かられからように、高炉１から送ら れてきた液状のスラグは、スラグ導管２を介して噴霧ヘッド３とノズルヘッド５ とを備えたインジェクター４に供給される。第１図に図示した実施例では２つの グラニユール化装置が設けられ、これらのグラニユール化装置は同一に構成され 、且つ種々の反応が同じように行なわれる。従って以下では１つのグラニユール 化装置だけを説明することにする。

スラグは、スラグ導管２の端部の開口部からインジェクター４内に落下する。ノ ズルヘッド５からくる駆動放射線がスラグを捕捉し、水ため部６の方向へ加速さ せる。

インジェクター４のノズルヘッド５は、直径が比較的小さなノズルを多数備えた ノズル板を有している。

ノズルヘッド５の駆動放射線の上方へ開いた横断面は。

噴霧ヘッド３の水放射線によって蔽われる。それによってガスまたは水蒸気のス ラグ導管２への逆流が阻止される。ノズルヘッド５の駆動水と噴霧ヘッド３の水 放射線とは、スラグと噴霧ヘッドに流入するガスを付勢して、水だめ部６の水の なかへ送り込む。

駆動放射線の影響を受けてスラグは細かい粒子にグラニユール化される。水だめ 部６を通過後、生じたグラニユール・水混合物が排出管１８を介して、有利には 傾斜している排出管１８を介して脱水装置１９に供給される。

脱水装置１９は、グラニユールを沈殿させる１個または複数個のサイロ容器を有 することができる。しかし。

（図示していない）脱水機内で（例えば汲み上げ水車を用いて）脱水を行なうこ ともできる。

水だめ部６の上方には凝縮装置９が配置されている。

凝縮装置９の壁には列状に噴霧ノズル１０が配置されている。凝縮装置９は、蒸 気遮断板１２を設けた排出部１３を具備している。

噴霧ノズル列１０の下方には、１個または複数個の水捕獲溝１１が配置され、こ れらの水捕獲溝１１から水戻し導管２１登介して凝縮水が（図示していない）水 冷式冷却装置に供給される。

噴霧ノズル１０には、噴霧水用導管２０を介して処理水が供給される。

インジェクター４への、即ちノズルヘッド５及び噴霧ヘッド３への駆動水の供給 は、駆動水供給管８を介して行なわれる。

凝縮装Ｍ９は、戻し導管１４が接続しているヘッド端部１５を有している。戻し 導管１４は、残留ガスを凝縮装置９からインジェクター４に再供給する８戻し導 管１４内には、絞り弁１６と負圧弁１７とが配置されている。

処理水は循環系内で案内され、蒸気損失とグラニユール内に残存している残留湿 気による損失とが補償される。

同様に、常に閉じたガス循環系も形成される。

次に、本発明による方法と本発明によるグラニユール化装置の作動態様とを、横 断面にて図式的に示した第２図を用いてより詳細に説明する。

スラブのグラニユール化は、スラグ導管２からくるインジェクター４内の約１５ ００℃の液状のスラグを多数の放射線から成る駆動放射線にさらして、細かいグ ラニユールに処理することによって行なわれる。駆動放射線はスラググラニユー ルと、水、水蒸気、それに幾分の空気とから構成されている。スラグを急冷する 場合に生じる水蒸気中には、Ｈ２ＳとＳ０２とが含まれている。

水蒸気とグラニユールと硫黄放射物とを混合した駆動放射線は、直接水だめ部６ のなかへ送り込まれる。これによって集中的な混合と熱放散とが行なわれる。残 留蒸気と洗い落されていないＨ２ＳとＳＯ２とは、凝縮装置９内で噴霧ノズル１ ０からの噴霧水によって対向流方式で冷却され、凝縮される。ガス状の硫黄放射 物は水によって吸収され、冷却水を介して排出される。この場合硫黄放射物は、 冷却水のなかに含まれているカルシウムと化合する。

蒸気を凝縮した後に残っている空気、Ｈ２Ｓ、ＳＯ２から成る残留ガスは、凝縮 装置９のヘッド端部９から排出され、戻し導管１４を介してインジェクター４に 再供給される。

スラグ導管２はカバーキャップ７を具備している。このカバーキャップ７の下方 では静力学的な負圧が生じる。

駆動放射線と噴霧ヘッド３からくる水数射線との衝撃の強さは、戻し導管１４か らインジェクター４内に流入しスラグを含んでいるガスが水だめ部６の水のなか へ送り込まれるように選定されている。凝縮装置９の内部には、水だめ部６の水 まで達する壁が設けられ、この壁が水閉塞部を形成し、これによってガスと蒸気 との流出が阻止され、凝縮装置９の内部で負圧が維持される。

水だめ部６のなかでスラグは駆動水と混合する。このとき熱平衡が生じる。スラ グ流が小さければ、水だめ部６の水温は沸騰温度以下に保たれる。スラグ流が大 きければ、水だめ部６内の水の一部が蒸発する。この蒸気と、インジェクターか ら水だめ部６に供給されたガスとは上昇して、水捕獲溝１１を通って凝縮室に流 入する。ノズル１０によって、供給された噴霧水が噴霧化され、上昇しているガ ス・蒸気流と混合する。従ってこの場合も熱平衡と、ガス・蒸気流と噴霧水間の 物質交換とが行なわれる。その際蒸気が凝縮され、下方へ落下している噴霧水に よって洗浄され、水捕獲溝１１と水戻し管２１とを介して水冷式冷却装置に送ら れる。さらに上昇している残留ガスは、蒸気の残留成分とともに凝縮装置ヘッド １５内に集められ、戻し導管１４を介して再びインジェクター４に送られる。

稼働に支障が生じた場合に爆発が起こらないようにするため、戻し導管１４内に 負圧弁１７が配置されている。

始動過程の間は、凝縮装置９内の温度は周囲温度に等しい。駆動水と噴霧水とを 作用させた後は、凝縮装置９内にある空気の温度が駆動水及び噴霧水の温度に上 昇する。その際、凝縮装置内にある空気が等圧的に膨張する。

これに対応する体積の空気は、弁として作用する蒸気遮断板１２を介して排出部 １３へ流れ、そこから大気中へ排出される。

スラグ・駆動水混合物を水だめ部６の表面下の水のなかへ送り込み、且つ凝縮装 置９内で噴霧ノズル１０の噴霧水によって凝縮することによって、ガス状の硫黄 放出物Ｈ２ＳとＳ０２とは完全に排除され、即ち沈殿する。残留している硫黄放 出物は、閉じた循環系内に設けられる戻し導管１４によって再処理のために再供 給され、その結果有害物質が大気中に放出されることが阻止される。

グラニユール化装置に後続して設けられるグラニユール化設備の他の構成要素、 例えば熱水容器、冷却塔、冷却水容器、積載装置等に関しては、本発明の対象で はないので、詳細には説明しない。

また図面には、必要なポンプ、弁等は図示されていない。

本発明は１図示し説明した実施例に限定されるものではなく、当業者によるあら ゆる変形、改良、簡素化、並びに説明した特徴の部分的及び相互的組合せをも包 括するものである。

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Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．噴霧ヘッド内の水をスラグ放射線のなかへ噴射してスラグをグラニュール化 することによって高炉のスラグからスラグサンド（グラニュール）を製造する方 法であって、生じたグラニュール・水混合物を脱水装置内で脱水してグラニュー ルを分配装置に供給し、グラニュール内に残存している残留湿気の蒸発によって 生じた循環系内での損失を補償した後処理水を再び噴射ヘッドに供給し、グラニ ュール化時に生じる蒸気とガスとをグラニュール・水混合物装置の上方にある空 間で捕獲する方法において、駆動水放射線を直接水ため部のなかへ送り込むこと 、その際生じる蒸気とガスの一部を水ため部のなかで凝縮し、残留蒸気と残留ガ スに水を噴霧させて凝縮させること、まだ残存している残留ガスを噴霧ヘッドに 再供給することを特徴とする方法。
2. ２．噴霧水の作用によって形成されるＨ２ＳとＳＯ２凝縮物を水ため部上方に設 けられる水捕獲部で捕獲して、水循環系に供給することを特徴とする、特許請求 の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．噴霧面下方にある凝縮空間を過圧に維持し、噴霧面上方を負圧に維持させる ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. ４．グラニュール化過程で生じるグラニュール・水混合物を１個（または複数個 ）の脱水装置に供給することを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項ま でのいずれか１つに記載の方法。
5. ５．生じたグラニュール・水混合物を１個（または複数個）のサイロ容器に供給 することを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１つに 記載の方法。
6. ６．スラグ放射線に水を噴射するためのインジェクター（噴霧ヘッド）に高炉ス ラグを供給するためのスラグ導管と、脱水装置を備えたグラニュール集積容器と 、グラニュール集積容器の上に配置され、グラニュール化過程時に生じる蒸気と ガスとを捕獲するための捕獲炉とを有する、スラグをグラニュール化することに よって高炉スラグからスラグサンド（グラニュール）を製造するための装置にし て、特に特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１つに記載の方法を実施す るための装置において、捕獲炉が、排出部に板弁を備えた凝縮装置として形成さ れていることと、蒸気とガスを水ため部から噴射するための噴霧ノズルが設けら れていることと、凝縮装置のヘッド端部に、残留ガスをインジェクターに戻すた めの戻し導管が配置されていることとを特徴とする装置。
7. ７．戻し導管内に絞り弁が設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第 ６項に記載の装置。
8. ８．戻し導管内に負圧弁が設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第 ６項または第７項に記載の装置。
9. ９．凝縮装置内に１個または複数個の水捕獲溝が設けられていることを特徴とす る、特許請求の範囲第６項から第８項までのいずれか１つに記載の装置。
10. １０．噴霧ノズルが、いくつかの列を成して凝縮装置のケースに重設されている ことを特徴とする、特許請求の範囲第６項から第９項までのいずれか１つに記載 の装置。