DE737648C - Device for utilizing the heat content of slag for the generation of high pressure steam - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Ausnutzung des Wärmeinhaltes von Schlacken für die "Erzeugung von Hochdruckdampf Bei den, bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von Steinen oder Sand aus flüssiger Hochofenschlacke wird die in den Schlacken enthaltene Wärme nicht ausgenutzt.. Es handelt sich hierbei um sehr große Energiemengen" die ungenutzt verlorengehen, denn der Wärmeinhalt der Hochofenschlacke kann über 15 °/o der dem Ofen in Form von Brennstoff und vörge-#värmter Luft zugeführten Gesamtenergie betragen. Man hat deshalb schon vor längerer Zeitversucht, diese Schlackenwärme durch Einleiten feuerflüssiger Schlacke in: Wasser für die Dampferzeugung nutzbar zu machen. Die Schwierigkeiten dieser Verfahren bestehen hauptsächlich darin, daß zur Erzielung emes Dampfüberdruckes ein luftdicht abgeschlossener Wasserbehälter notwendig ist, der aber die ununterbrochene Zufuhr von flüssiger Schlacke in das -Wasser und die Entfernung der erkalteten granulierten Schlacke unmöglich, macht. Man: versuchte diesen Schwierigkeiten, dadurch@ zu begegnen,- daß man einesteils auf die Erzielung eines Dampfüberdruckes ganz: verzichtete und die Schlacke in einen Wasserbehälter leitete, aus dem- der entwickelte Wasserbrodem abgesaugt wurde. Ein anderer Vorschlag geht dahin, dem Wasserbehälter die Schlacke übr einen siphonartigen Abschluß zuzuleiten'- der die EinhaI-tung eines gewissen Überdruckes ermöglicht. Da hierbei der erzielte Dampfdruck aber nicht größer sein kann als der durch die Schlackensäule in dem Siphon ausgeübte Gegendruck, kann man. in den beschriebenen Einrichtungen auch. nur Dampfdrücke von, 0,07 bis 0,z Atm.-erzeügen, die für Kraftzwecke kaum verwertbar- sind. Weitere Schwierigkeiten stellen sich dadurch ein, daß die Schlacke in dem Siphonabschluß -leicht einfrieren kann, wenn der-Schlackendurchsatz zwischen zwei Höchofenabstichen unterbrochen wird.Device for utilizing the heat content of slag for the "Generation of high-pressure steam in the previously common manufacturing processes of stones or sand from liquid blast furnace slag becomes that contained in the slags Heat not exploited .. These are very large amounts of energy "the are lost unused, because the heat content of the blast furnace slag can exceed 15 ° / o of the total energy supplied to the furnace in the form of fuel and preheated air be. That is why people tried a long time ago to remove this slag heat by introducing molten slag into: water can be used for steam generation close. The main difficulties with these methods are that an airtight sealed water tank to achieve an overpressure of steam is necessary, but the uninterrupted supply of liquid slag into the -Water and the removal of the cooled, granulated slag is impossible. One: tried to meet these difficulties by @, - that one part on the achievement of a steam overpressure completely: renounced and the slag in one Water tank directed, from which the developed water breath was sucked off. A Another suggestion is to use a siphon-like slag in the water tank Completion to be supplied, which enables the maintenance of a certain overpressure. Since the vapor pressure achieved here cannot be greater than that achieved by the Back pressure exerted in the siphon by the slag column, one can. in the described Facilities too. only produce vapor pressures of 0.07 to 0.z Atm., which are used for power purposes are hardly usable. Further difficulties arise because the Slag in the siphon closure-can easily freeze if the-slag throughput is interrupted between two Höchofen tapping.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, niit deren Hilfe unter Vermeidung der :erwäJ!hten Schwierigkeiten dieErzeug-ung' eines Hochdruckdampfes durch Einleiten glutflüssiger Schlacke in Wasser ermöglicht werden soll.The invention relates to a device with the aid thereof while avoiding the difficulties mentioned, the generation of high pressure steam should be made possible by introducing glowing slag into water.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem bis zu seiner Decke in ein Wasserlecken eintauchenden weitbauchigen und nach dem offenen Boden sich verjüngenden Behälter, auf dessen Decke in der Mitte ein Einfülltrichter für die Schlacken und am Rande ein ringförmiger, kegelig nach einwärts verlaufender, und sichu nach einer Dampfsammelkammer allmählich verengender Abzugskanal aufgesetzt sind. Indem mittleren ausgebauchten Teil des Behälters ist dabei eine der Form des Behälters angepaßte umlaufende Rührtrommel mit einem niedrigen kegeligen Aufsatz vorgesehen.The device according to the invention consists of one up to its ceiling wide-bellied and plunged into a water leak towards the open bottom tapered container with a filling funnel on its top in the middle for the slag and at the edge a ring-shaped, conical inward running, and gradually narrowing flue is placed after a steam collecting chamber are. In the middle bulged part of the container is one of the shape of the Containers adapted rotating agitator drum with a low conical attachment intended.

Diese Vorrichtung kann noch dadurch weitergebildet sein, daß die Dampfsammelkammer ringförmig ausgebildet ist und mit ihrem Innenmantel den Einfülltrichter bildet, während sie mit ihrem Außenmantel den Abzugskanal umgibt. Ferner können an der Innenwand des Behälters schraubenförmig angeordnete Leisten vorgesehen sein, die zum Abführen des gebildeten Schlackensandes durch den offenen Behälterboden hindurch dienen.This device can be further developed in that the steam collecting chamber is ring-shaped and forms the filling funnel with its inner jacket, while it surrounds the exhaust duct with its outer jacket. Furthermore, on the inner wall of the container helically arranged strips can be provided, which for discharge of the slag sand formed serve through the open container bottom.

Die Zeichnung, die eine geeignete Ausführungsform der Vorrichtung in vereinfachter Darstellung im Schnitt erkennen läßt, gibt über die Wirkungsweise der vorgeschlagenen Vorrichtung vollen Aufschluß. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der stark ausgebauchte (vasenförmige) Behälter i ohne Boden auf einem in der Zeichnung nicht vermerkten Trägerrost im Innern eines betonierten Wasserbeckens 2 derart angeordnet, daß der Behälter i mit seinem weitesten Teile noch unter den äußeren Wasserspiegel taucht, so daß sich der Behälter im Ruhezustande fast bis zu einem auf die Decke 12 in der Mitte aufgesetzten Stutzen 3 mit Wasser füllt. Der Stutzen 3 ist nach -oben zudem Einfülltrichter4 erweitert und bildet mit diesem den Innenmantel der ringförmigen Dampfsammelkammer 5, in, die der gleichfalls ringfärmige; kegelig nach einwärts verlaufende und sich allmählich verengende Abzugskanal 6 mündet. Im Innern des Behälters i ist als Rührvorrichtung und Schlackenverteiler die waagerechte Scheibe 7 vorgesehen, welche hier zweckmäßigerweise oben in einen niedrigen, unten -aber in einen verhältnismäßig hohen Kegelansatz 8 bzw. 9 übergeht. Die auf diese Weise zu einem Doppelkegel erweiterte Scheibe (Rührtrommel) läßt zwischen sich und den Behälterwänden nur einen entsprechend engen Raum frei und ist mit ihrer Welle io in dem senkrecht durch den Boden des Wasserbeckens 2 hindurchtretenden Rohre ii wasserdicht gelagert.The drawing showing a suitable embodiment of the device can be seen in a simplified representation in section, gives about the mode of operation the proposed device full information. In the illustrated embodiment is the strongly bulged (vase-shaped) container i without a bottom on one in the Drawing of a not noted girder grid inside a concreted water basin 2 arranged such that the container i with its widest part still under the outer water level dips, so that the container is almost up to when at rest to a nozzle 3 placed on the ceiling 12 in the middle with water. The nozzle 3 is also widened to the top of the filling funnel 4 and forms with it the inner jacket of the annular vapor collection chamber 5, in which the likewise annular; conical inwardly extending and gradually narrowing flue 6 opens. Inside the container i is the horizontal stirrer and slag distributor Disc 7 is provided, which here is expediently above in a low, below -but merges into a relatively high conical approach 8 or 9. The on this Way to a double cone widened disc (agitator drum) between itself and the container walls only a correspondingly narrow space free and is with their shaft io in the pipes passing vertically through the bottom of the water basin 2 ii stored watertight.

Im Betriebe wird die Rührtrommel 7, 8, 9 mittels ihrer Welle io im . Sinne der eingezeichneten Pfeile in schnelle Umdrehung versetzt, wobei sie das zwischen ihr und den Behälterwänden stehende Wasser mit sich reißt. Unter dem Einfluß der Fliehkraft wird hierbei das Wasser in den Behälterbauch gedrängt, von wo es noch bis zu einer gewissen Höhe in den Abzugskanal 6 emporgedrückt wird. Der Gegendruck des umlaufenden Wassers, das -in an sich bekannter Weise die Dampfsämmelkammer abschließt, ist für den Druck des Dampfes in der Sammelkammer bestimmend. Durch den stark nach einwärts gerichteten, kegeligen Verlauf des Kanals ist jedoch selbst bei verhältnismäßig hohem Wasserdruck im Behälterbauche dafür Sorge getragen, daß das Wasser im Kanal nicht über die vorgesehene Höhe emporzusteigen: vermag, da die Fliehkraftwirkung, welcher die in dem Abzugskanal 6 kreisenden Wassermassen ebenfalls unterworfen sind, jeder Überschreitung -der zulässigen Grenze Halt gebietet. Die mittels der Rinne 13 zugeführte Schlacke 14 ergießt sich von oben durch den Trichter d. und den Stutzen 3 in den Behälter i, wo sie auf den umlaufenden Aufsatz 8 der Rührtrommel auftrifft und seitwärts in den Behälterbauch geschleudert wird. Hier dringt die glühflüssige Schlacke in die kreisenden Wassermassen ein, bringt diese zum Sieden und zerfällt ihrerseits zu Sand, der sich zufolge seines höheren spezifischen Gewichtes an der Bekälberwand sammelt, während der entwickelte Dampf durch deti Abzugskanal 6 in die Sammelkammer 5 abströmt. Auf dem Wege dahin kann der Dampf durch den zusätzlichen Einbau einer Leitvorrichtung (Schirmes) ohne weiteres so gelenkt werden, daß er vor seiner Entnahme mittels des Rohranschlusses 15 an den durch die strahlende Glut der Schlacke aufgeheizten Wänden des Stwtzens 3 und des Trichters q. entlang streicht, wodurch er entsprechend getrocknet bzw. überhitzt wird. Der einem bestimmten Dampfdruck entsprechende Gegendruck des Wasserabschlusses kann zwangsläufig durch einen von einem Manometer gesteuerten Geschwindigkeitsregler für die Rührtrommel eingestellt werden.In operation, the agitator drum 7, 8, 9 by means of its shaft io im . In the sense of the arrows drawn in water that is standing between it and the walls of the container takes with it. Under the influence The centrifugal force pushes the water into the tank belly, from where it is is still pushed up to a certain height in the exhaust duct 6. The back pressure the circulating water, which closes the steam collecting chamber in a manner known per se, is decisive for the pressure of the steam in the collecting chamber. Due to the strong after inwardly directed, tapered course of the channel is relatively even with high water pressure in the tank belly ensures that the water in the canal not to climb above the intended height: is able, since the centrifugal force, to which the water masses circulating in the flue 6 are also subjected, Any violation of the permissible limit requires a halt. The means of the gutter 13 supplied slag 14 pours from above through the funnel d. and the nozzle 3 in the container i, where it strikes the rotating attachment 8 of the agitator drum and is thrown sideways into the container belly. Here the glowing liquid penetrates Slag in the circulating water masses, brings it to the boil and disintegrates in turn to sand, which, due to its higher specific gravity, is in the The calf wall collects while the steam evolves through deti exhaust duct 6 in the collection chamber 5 flows off. On the way there the steam can through the additional Installation of a guiding device (screen) can be easily steered so that he before its removal by means of the pipe connection 15 to the through the radiant embers the slag heated walls of the support 3 and the funnel q. strokes along whereby it is dried or overheated accordingly. Of a certain vapor pressure corresponding back pressure of the water seal can inevitably by one of a manometer-controlled speed regulator set for the agitator drum will.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Behälterraum einerseits für die Zufuhr der glühflüssigen Schlacke als unmittelbar feuerndes Heizmittel und andererseits für die Zuleitung des Speisewassers sowie für die Abfuhr des gebildeten Schlackensandes offengehalten. Dessenungeachtet bleibt die Siedetemperatur des Wassers im Behälterbauche infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Wassers praktisch auf diesen Teil beschränkt und vermag sich nicht durch die Bodenöffnung nach außen fortzupflanzen. Dagegen wird durch den noch heißen Schlackensand, der allseits zum Behältermantel gedrängt und mittels der an dessen Innenseite schraubengangähnlich angeordneten Leisten 16 (vom kreisenden Wasser mitgerissen) allmählich nach .unten geschraubt bzw. ausgestoßen wird, die mach Maßgabe der Dampfentwicklung von unten. durch die Flielikräftwirkung ngChströmende Speisewassermenge naoh dem Gegenstromprinzip vorgewärmt. D.er Mea:bei @entsprechend abgekühlte und schUeßlich ausgestoßene Sebla&ensand sammelt sich an der tiefsten Stelle des äußeren Wasserbeckens z, von wo er durch Fördermittel gehoben und seiner weiteren: Bestimmung zugeführt wird.In the device according to the invention, the container space is on the one hand for the supply of glowing slag as a directly firing heating medium and on the other hand for the supply of the feed water as well as for the discharge of the formed Slag sand kept open. Regardless of this, the boiling temperature of the water remains in the container belly due to the poor thermal conductivity of the water practically limited to this part and cannot pass through the bottom opening to the outside reproduce. On the other hand, the still hot slag sand, which is on all sides to Container shell pushed and by means of the screw thread on its inside arranged strips 16 (carried away by the circulating water) gradually downwards is screwed or ejected, the mach stipulation of the steam development from underneath. Due to the effect of the fluid force, the amount of feed water flowing close to the Preheated countercurrent principle. D.er Mea: @ appropriately chilled and shitty Ejected Sebla & ensand collects at the deepest point of the outer water basin z, from where it is lifted by funding and its further: destination supplied will.

Um allfällige SchlaekenansÄtze an der. Innenseite des Stutzen 3 bzw. der Behälterdecke rz hintanzuhalten, ,erscheint ges im Üb- rigen zweckmäßig, diese Tedlie der Bieh'älterwandungen mittels einer Berieselungsanlage ständig feucht zu, halten,.In order to avoid any problems with the. Inside of the nozzle 3 and the vessel top rz disregard note appears in the usual saturated ring expedient this Tedlie the Bieh'älterwandungen means of a sprinkler system constantly moist to keep ,.

Claims (3)

PA7ENTANspRüC'HE r. Vorrichtung zur Ausnutzung des Wärmeinhaltes glutflüssiger Schlacken für die Erzeugung von Hochdruckdampf, unter Einleitung der. Schlacken in das zu verdampfende Wasser, gekennzeichnet durch einen bis zti seiner Decke in ein Wasserbecken (2) eintauchenden Zweitbauchigen und nach dem offenen Boden sich verjüngenden Behälter (z), auf dessen Decke (z2) in der Mitte ein Einfülltrichter (q.) für die Schlacken und am Rande ein ringförmiger, kegelig nach einwärts verlaufender und sich nach einer Dampfsammelkämmer (5) allmählich verengender Abzugskanal (6) aufgesetzt sind und in dessen mittleren ausgebauchten Teil eine der Form des Behälters angepaßte Rührtrommel (7, 9) mit niedrigen; kegeligemAufsatz (8) umläuft. PA7ENTAN REQUIREMENTS r. Device for utilizing the heat content of glowing liquids Slag for the generation of high pressure steam, with the introduction of the. Slag in the water to be evaporated, characterized by one to zti of its cover in a water basin (2) immersed in the second bellied figure and towards the open bottom tapered container (z), on the top (z2) of which there is a filling funnel in the middle (q.) for the slag and at the edge a ring-shaped, conical inward running and after a steam collecting chamber (5) gradually narrowing exhaust duct (6) are placed and in the middle bulged part of the shape of the container adapted stirring drum (7, 9) with low; conical attachment (8) revolves. 2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfsammelkammer 5 ringförmig ausgebildet ist und mit ihrem Innenmantel den Einfülltrichter bildet, während sie mit ihrem Außenmantel den Abzugskanal (6) umgibt. 2. Device according to claim r, characterized in that the steam collecting chamber 5 is annular is formed and forms the funnel with its inner jacket, while they surrounds the exhaust duct (6) with its outer jacket. 3. Vorrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, däß an der Innenwand des Behälters (z) schraubengangähnhch angeordnete Leisten (16) zur Abführung des gebildeten Schlackensandes durch den offenen Behälterboden vorgesehen sind.3. Apparatus according to claim z and 2, characterized in that on the inner wall of the container (z) helically arranged strips (1 6) are provided for discharging the slag sand formed through the open container bottom.