DE102009026076A1

DE102009026076A1 - Kühlbett für Schlacken und Verfahren zum Kühlen von Schlacken

Info

Publication number: DE102009026076A1
Application number: DE102009026076A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geisert
Original assignee: Schlackenaufbereitung GmbH and Co KG
Current assignee: Schlackenaufbereitung GmbH and Co KG
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-13
Also published as: EP2270238A1; EP2270238B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken. Um ein neuartiges Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken zu schaffen, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken ausgestaltet ist und daß Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß durch das in Längsrichtung des Kühlbettes strömende Kühlmittel eine schnelle Kühlung der Schlacken bei weitgehender Dampfvermeidung erfolgt. Zudem bewirkt die durch die erzwungene Strömung erreichte hohe Kühlrate eine Einbindung der Schadstoffe in die Schlacken, die eine spätere Nutzung der Schlacken erleichtert. Bei LD-Schlacken wird beispielsweise der freie Kalk umgewandelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken.
Es ist bekannt, Schlacken, beispielsweise Elektroschlacken oder LD-Schlacken, durch Beaufschlagen mit Wasser zu kühlen. Allerdings bringt dies einerseits einen hohen Wasserverbrauch mit sich und führt andererseits zu einem Eintrag der löslichen Schadstoffe aus den Schlacken in den Boden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kühlbett für Schlacken und ein Verfahren zum Kühlen von Schlacken zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken ausgestaltet ist und daß Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind.
Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß durch das in Längsrichtung des Kühlbettes strömende Kühlmittel eine schnelle Kühlung der Schlacken bei weitgehender Dampfvermeidung erfolgt. Zudem bewirkt die durch die erzwungene Strömung erreichte hohe Kühlrate eine Einbindung der Schadstoffe in die Schlacken, die eine spätere Nutzung der Schlacken erleichtert. Bei LD-Schlacken wird beispielsweise der freie Kalk umgewandelt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes ein Gefälle in Längsrichtung des Kühlbettes von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin umfassen.
Es ist sinnvoll, daß das Gefälle 1 bis 5°, vorzugsweise 2 bis 3° beträgt.
Durch dieses Gefälle im Kühlbett wird erreicht, daß das Kühlmittel von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin zirkuliert.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes Mittel zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel im Bereich der Schlackenaufgabestelle und Mittel zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Kühlbettes zu den Mitteln zum Beaufschlagen umfassen.
Auf diese Weise kann das Kühlmittel zu den Mitteln zum Beaufschlagen zurückgeführt werden, beispielsweise über ein Leitungssystem mit einer Pumpe.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die Mittel zum Rückführen des Kühlmittels Mittel zum Reinigen des Kühlmittels umfassen.
Es ist zweckmäßig, daß die Mittel zum Reinigen des Kühlmittels mindestens eine Dekantiervorrichtung und eine mechanische Filtriervorrichtung umfassen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Mittel zum Rückführen des Kühlmittels ein Pumpbecken umfassen.
Dieses Pumpbecken ist vorteilhafterweise hinter den Mitteln zum Reinigen des Kühlmittels angeordnet und es dient als Kühlmittelpuffer, um jederzeit ausreichend Kühlmittel zur Verfügung zu haben.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Becken aus Beton besteht.
Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung darin, daß das Becken aus mehreren, beispielsweise vier, formschlüssig verbindbaren (z. B. über eine Nut-Feder-Verbindung) Betonfertigteilen erstellbar ist, die mittels metallischer Spannelemente, beispielsweise Spannhülsen, welche in Metallhülsen in den Betonfertigteilen geführt sind, miteinander verspannt werden und bereits eine Verrohrung für das Kühlmittel aufweisen.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen in den Beton eingelegt sind.
Da die Schlacken in der Regel aus mehreren Meter Höhe auf das Kühlbett geworfen werden, ist die Schlackenaufgabestelle stark beansprucht. Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß Stahlbrammen im Bereich der Schlackenaufgabestelle, die die Hauptverschleißzone darstellt, die Standzeit des Kühlbettes deutlich erhöhen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß ein metallischer oder keramischer Verschleißschutz auf die Stahlbrammen aufgebracht ist.
Durch einen derartigen Verschleißschutz, der beispielsweise in Form von hochverschleißfesten Stahlblechen oder Keramikauflagen auf die Stahlbrammen aufgebracht wird, erhöht sich die Standzeit des Kühlbettes deutlich.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Kühlen von Schlacke, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• die Schlacke wird auf ein Kühlbett aufgegeben, das als Becken ausgestaltet ist, welches in Längsrichtung von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens hin ein Gefälle aufweist,
• die Schlacke wird im Bereich der Schlackenaufgabestelle über Mittel zum Beaufschlagen mit Kühlmittel beaufschlagt,
• das Kühlmittel wird über Mittel zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Beckens zu den Mitteln zum Beaufschlagen rückgeführt und
• im Bereich der Mittel zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel zum Reinigen des Kühlmittels vorgesehen.

Es wird also sichergestellt, daß eine Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorliegt, die eine hohe Kühlrate und ein Einbinden von Schadstoffen ermöglicht. Zudem wird das Kühlmittel im Kreis geführt, was sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht von Vorteil ist, da sowohl ein geringer Kühlmittelverbrauch gegeben ist als auch ein Kühlmittel- und Schadstoffeintrag in das Grundwasser vermieden wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen
1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlbett für Elektroschlacken,
2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kühlbettes gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlbett für LD-Schlacken.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, ist das Kühlbett als nach oben offenes Becken 1 ausgestaltet, das beispielsweise aus Beton besteht und in das im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen 2 in Vertiefungen eingelassen sind. Diese dienen als Verschleißschutz und können zusätzlich durch eine Auflage aus Keramik oder hochverschleißfestem Stahl geschützt werden.
Im Bereich der Schlackenaufgabestelle sind Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel, in der Regel mit Wasser, vorgesehen, die als Sprühlanzen 3 ausgebildet sind.
Aus 2 ist ersichtlich, daß das Becken 1 vom Bereich der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens 1 hin ein Gefälle von ca. 2° aufweist, so daß das Kühlmittel in Längsrichtung des Beckens 1 zu dessen Ende hin strömt. Dort tritt das Kühlmittel durch ein Gitter 4 und wird über Mittel 5 zum Rückführen des Kühlmittels wieder zu den Mitteln 3 zum Beaufschlagen des Kühlmittels zurückgeführt. Das Kühlmittel zirkuliert also, so daß nur das verdampfte Kühlmittel durch Zugabe von frischem Kühlmittel ersetzt werden muß.
Im Bereich der Mittel 5 zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel 6 zum Reinigen des Kühlmittels angeordnet, die eine Dekantiervorrichtung 6a für schwere Stoffe, insbesondere Metalle, ein Trennbecken 6b für Calciumoxid (CaO) und eine mechanische Filtriervorrichtung 6c umfassen. An die Mittel 6 zum Reinigen des Kühlmittels schließt sich ein Pumpbecken 7 an, das als Kühlmittelpuffer dient. In das Pumpbecken 7 mündet die Kühlmittelzuleitung 8, über die frisches Kühlmittel zugeführt wird. Eine Pumpe 9 dient der Kühlmittelzirkulation in den Mitteln 5 zum Rückführen des Kühlmittels.
Die Vorrichtung wird wie folgt betrieben.
Es wird im Bereich der Schlackenaufgabe Schlacke in Schichten von ca. 40 cm Dicke aufgebracht. Anschließend werden die Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel betätigt. Hierdurch wird bewirkt, daß die Schlacke kristallisiert und zerfällt.
Während 30 min wird über die 6 Düsen der Mitte 3 zum Beaufschlagen der Schlacke ein konstanter Wasserstrahl mit einem Druck von 0,5 bar auf die Schlacke aufgebracht, wobei das Wasser in die Schlacke eindringt und Schadstoffe aus der Schlacke ausgespült werden.
Das Kühlmittel wird hierbei laufend über das Gitter 4 abgezogen, dann dekantiert und von Calciumoxid befreit, dann mechanisch gefiltert und im Pumpbecken 7 mit frischem Kühlmittel versetzt, um einen konstanten Füllstand sicherzustellen. Anschließend wird das Kühlmittel über die Pumpe 9 wieder den Düsen der Mittel 3 zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel zugeführt.

Claims

Kühlbett für Schlacken, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlbett als nach oben offenes Becken (1) ausgestaltet ist und daß Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes vorgesehen sind.
Kühlbett gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes ein Gefalle in Längsrichtung des Kühlbettes von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Kühlbettes hin umfassen.
Kühlbett gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefalle 1 bis 5°, vorzugsweise 2 bis 3° beträgt.
Kühlbett gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3, 5) zum Erzeugen einer Kühlmittelströmung in Längsrichtung des Kühlbettes Mittel (3) zum Beaufschlagen der Schlacke mit Kühlmittel im Bereich der Schlackenaufgabestelle und Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Kühlbettes zu den Mitteln (3) zum Beaufschlagen umfassen.
Kühlbett gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels umfassen.
Kühlbett gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels mindestens eine Dekantiervorrichtung (6a) und eine mechanische Filtriervorrichtung (6c) umfassen.
Kühlbett gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels ein Pumpbecken (7) umfassen.
Kühlbett gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Becken (1) aus Beton besteht.
Kühlbett gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schlackenaufgabestelle Stahlbrammen (2) in den Beton eingelegt sind.
Kühlbett gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer oder keramischer Verschleißschutz auf die Stahlbrammen (2) aufgebracht ist.
Verfahren zum Kühlen von Schlacke, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: • die Schlacke wird auf ein Kühlbett aufgegeben, das als Becken (1) ausgestaltet ist, welches in Längsrichtung von der Schlackenaufgabestelle zum Ende des Beckens (1) hin ein Gefälle aufweist, • die Schlacke wird im Bereich der Schlackenaufgabestelle über Mittel (3) zum Beaufschlagen mit Kühlmittel beaufschlagt, • das Kühlmittel wird über Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels von dem Ende des Beckens (1) zu den Mitteln (3) zum Beaufschlagen rückgeführt und • im Bereich der Mittel (5) zum Rückführen des Kühlmittels sind Mittel (6) zum Reinigen des Kühlmittels vorgesehen.