DE202004009704U1

DE202004009704U1 - Vorrichtung zur Granulation flüssiger Schlacken

Info

Publication number: DE202004009704U1
Application number: DE202004009704U
Authority: DE
Original assignee: YERIHEMZON LOGVYNSKYI LEONID; Yerihemzon-Logvynskyi Leonid Dr
Current assignee: YERIHEMZON LOGVYNSKYI LEONID; Yerihemzon-Logvynskyi Leonid Dr
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2014-06-17

Abstract

Vorrichtung zur Granulation flüssige Schlacken, insbesondere aus Hochofen, bestehende aus einer Schlackenrinne, einer Einspritzdüse oder Düsen und einer geschlossener Kammer, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer 3, die mindestens 10m lang ist, unmittelbar unter der Schlackenrinne 1 eine Einspritzdüse oder Düsen 4, die als Überschalldüsen ausgeführt, mit einem Druckwasserrohr 5 und einem Druckluftrohr 6 verbunden und so angeordnet sind, dass die zweiphasige Überschallströmung 14 aus der Düse oder Düsen 4 an die volle Breite des sinkenden aus der Schlackenrinne 1 flüssigen Schlackenstromes 15 unter dem Anströmungswinkel 10° bis 15° aufgeprallt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Granulation flüssige Schlacken, insbesondere Hochofenschlacken, zum Zweck ein Schlackenpulver erzeugen und kann ergänzend zu stehenden im Betrieb Granulationsanlagen verwendet werden.
An bekannten und stehenden im Betrieb Vorrichtungen zur Granulation Hochofenschlacken mittels viel Wasser, zum Beispiel der Firma P.Wurth, wird der Schlackensand mit einen breites bis 4,0mm Kornspektrum und hohen Wassergehalt hergestellt. Die Herstellung des Schlackenpulvers erfordert zusätzlich die Trocknung und Ausmahlung des Schlackensandes. Die deutsche Patentschrift DE 33 17 893 C2 offenbart eine Vorrichtung, bei der die Granulation mittels einer Drehtrommel realisiert wird. Bei dieser Vorrichtung ist die Menge des verwendeten Wassers begrenzt. Aber der erzeugte Schlackensand weist auch einen hohen Wassergehalt und ein breites Kornspektrum auf.
Die deutschen Offenlegungsschriften DE 34 16 396 A1 , DE 43 27 124 A1 , DE 19b 32 698 A1, sowie die deutsche Patentschrift 100 23 074 C1 offenbaren verschiedene Vorrichtungen, bei der die Granulation der Schlacken mittels Luft bewerkstelligt wird und der trockene Schlackensand erzeugt werden könnte. Aber bei der Granulation mittels Luft kann die große Schlackenschmelzewärme nicht schnell abgeführt werden, dass die Qualität des Schlackensandes zur Verwendung in Hüttenzement sinkt, sowie das breites bis 3 mm Kornspektrum bleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist, Schlacke aus dem flüssigen Zustand kontinuierlich in einen Zustand zu überführen, in dem die Schlacke als das glasige Schlackenpulver vorliegt. Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung zur Granulation flüssiger Schlacken vorgesehen, in der aus der Luft und einer begrenzter Menge des Wassers eine zweiphasige Nebelüberschallströmung erzeugt ist, mittels deren die flüssige Schlacke an einzelne pulvrige Teilchen augenblicklich zerrissen ist. Dann die Teilchen sind schwebend in der entstandene feuchte Luftströmung (Luft-Dampf-Gemisch) fortgetrieben, abgekühlt und im Multizyklon injiziert, in dem aus der Luftströmung getrennt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Granulation flüssigen Schlacken.
Die Vorrichtung besteht aus einer geschlossener Kammer 3, die mindestens 10 m lang ist; einer Schlackenrinne 1, die in die Kammer mündet; einer Einspritzdüse oder Düsen 4, die unmittelbar unter der Schlackenrinne 1 angeordnet, als Überschalldüsen ausgeführt und mit einem Druckwasserrohr 5 und einem Druckluftrohr 6 verbunden sind; einem Außenluftkanal 7, der unmittelbar unter der Einspritzdüse/Düsen 4 angeordnet ist. Die Kammer 3 von unten mit zwei Auffangbehälter 8 angeordnet und durch einen Injektor 16 mit einem Multizyklon 17 verbunden ist.
Die Einspritz- Überschalldüse 4 ist mit den zusätzlichen Außenrillen 2 angeordnet. Durch die Rillen 2 wird das unter Druck stehende Wasser innerhalb der Düse in den Luftstrom zugeführt und darin am feinsten zerstäubt. Die dabei gebildete zweiphasige Nebelüberschallströmung 14 ist aus der Düse 4 unter dem Anströmungswinkel 10° bis 15° an die volle Breite des sinkenden aus der Schlackenrinne 1 flüssigen Schlackenstromes 15 aufgeprallt. Die Überschallströmung 14 saugt gleichzeitig die zusätzliche Luft aus dem Außenluftkanal 7 ein. Beim Aufprall der zweiphasigen Überschallströmung 14 mit dem Schlackenstrom 15 ist das feine zerstäubende Wasser augenblicklich verdampft. Die entstandene dabei Stoß- und Temperaturspannungen zerrissen die Schlacke an einzelne feine Teilchen, die gleichzeitig abgekühlt werden. Dabei sind keine schädlichen Gase entstanden. Die einsaugende aus dem Außenluftkanal 7 zusätzliche Luft versorgt die erforderliche Luft/ Dampf Verhältnis in der feuchten Luftströmung, in der die Teilchen fortgetrieben und gleichzeitig etwa bis 150°C abgekühlt sind. Ein Temperatursensor 9 und ein Feuchtigkeitssensor 10 sind im Absaugkanal 12 angeordnet und mit den Regelmittel 13 verbunden, mit denen die erforderliche Temperatur und Feuchtigkeit der feuchten Luftströmung durch die Regelung der Menge des zusätzlichen Wassers aus Wasserzerstäuber 11 und Luft aus Außenluftkanal 7 unterstützt werden.
Zwei Auffangbehälter 8 sind an unten der Kammer 3 angeordnet, in die die schweren Teilchen aus der fortgetriebenen Luftströmung gesunken sind. Ein Injektor 16 ist im Absaugkanal 12 angeordnet, der mittels der zusätzlichen Druckluft die Luftströmung mit den geschwebten Schlackenteilchen aus der Kammer 3 im Abscheiden 17 injiziert wird. Als Abscheider können Multizyklon und Schlauchfilter benutzt werden. Im Multizyklon und im Schlauchfilter sind die pulvrigen Teilchen aus der Luftströmung abgeschieden und im Silo gelagert oder direkt verpackt. Die reinige Luftströmung wird mit einem Ventilator oder durch Schornstein entfernt. Die feuchte Luft kann im Kondensierturm der im Betrieb stehenden Granulieranlage zugeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 erläutert. Die flüssige Hochofenschlacke wird aus einer Pfanne, die mit einem Neigungsmechanismus angeordnet und in der Gießhalle aufgestellt ist, gleichmäßig in der Menge ungefähr 2 t/min bei der Temperatur 1500°C durch die Schlackenrinne 1 in die Kammer 3 zugeführt. Die Kammer ist 10m lang, 1,8m breit, 3,5m hoch.
Der Druck im Wasserrohr 5 ist 5 Bar, im Luftrohr 6 ist 3,5 Bar. Gleichzeitig mit dem Einfluss der Schlacke in die Kammer 3 wird aus den Düsen 4 die zweiphasige Nebelüberschallströmung 14 mit der Geschwindigkeit 340 m/s an die volle Breite des sinkenden Schlackenstromes 15 unter dem Anströmungswinkel 15° gerichtet. Die Überschallströmung saugt dabei aus dem Außenluftkanal 7 zusätzliche Luft ein.
Beim Aufprall der Strömungen wird die Schlacke augenblicklich (explosionsähnlich) an einzelne feine und abgekühlte bis etwa 700°C Teilchen zerrissen. Die feinen Teilchen werden schwebend in der entstandenen feuchten Luftströmung fortgetrieben und dabei bis etwa 150°C abgekühlt. Die schweren Teilchen mit Korngroße mehr als 100μm werden in zwei Auffangbehälter 8 gesunken. Mit dem Injektor 16 wird die Luftströmung bei der Temperatur etwa 96°C im Multizyklon 17 und dann im Schlauchfilter zugeführt. Im Multizyklon werden die pulvrige Teilchen Korngroße 40 bis 100μm und im Schlauchfilter die Teilchen Korngroße bis 40μm aus der Luftströmung getrennt und trennbar im Silo gelagert oder verpackt. Die Reinluft wird durch Schornstein entfernt Das Schlackenpulver kann vorteilhaft in der Hüttenzementherstellung oder teilweise direkt bei der Herstellung hochfesten Betonen verwendet werden.

Claims

Vorrichtung zur Granulation flüssige Schlacken, insbesondere aus Hochofen, bestehende aus einer Schlackenrinne, einer Einspritzdüse oder Düsen und einer geschlossener Kammer, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer 3, die mindestens 10m lang ist, unmittelbar unter der Schlackenrinne 1 eine Einspritzdüse oder Düsen 4, die als Überschalldüsen ausgeführt, mit einem Druckwasserrohr 5 und einem Druckluftrohr 6 verbunden und so angeordnet sind, dass die zweiphasige Überschallströmung 14 aus der Düse oder Düsen 4 an die volle Breite des sinkenden aus der Schlackenrinne 1 flüssigen Schlackenstromes 15 unter dem Anströmungswinkel 10° bis 15° aufgeprallt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse oder Düsen 4 mit den Außenrillen 2 angeordnet sind, durch die eine begrenzte Menge des Wassers aus Druckwassenohr 5 in den Luftstrom innerhalb der Düse zugeführt und fein zerstäubt ist, und die zweiphasige Nebelüberschallströmung 14 in der Düse gebildet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenluftkanal 7 unter der Düse/Düsen 4 so angeordnet ist, dass die Nebelüberschallströmung 14 die zusätzliche Luft aus dem Außenluftkanal in die Kammer 3 eingesaugt wird.
Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer 3 von oben mindestens zwei Wasserzerstäuber 11 und von unten zwei Auffangbehälter 8 aufgestellt sind.
Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Absaugkanal 12 ein Injektor 16 angeordnet ist, der mit dem Abscheider 17 verbunden ist.
Vorrichtung gemäß einem von Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor 9 und ein Feuchtigkeitssensor 10 im Absaugkanal 12 angeordnet sind und die mit den Regelmittel 13 im Außenluftkanal 7 und im Wasserzerstäuber 11 verbunden sind.