DE2856539C2

DE2856539C2 - Schlackenschmelze-Granulationsanlage

Info

Publication number: DE2856539C2
Application number: DE2856539A
Authority: DE
Inventors: Ivan I. Moskva &Scaron;&ccaron;erbakov; Michail A. &scaron;aranov; Serafim V. Kolpakov; Feliks Ja. Olginskij; Leonid I. Lipezk Teder; Lik A. Sverdlovsk Zainullin
Original assignee: GOSUDARSTVENNYJ SOJUZNYJ INSTITUT PO PROEKTIROVANIJU METALLURGICESKICH ZAVODOV MOSKVA SU; VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLURGICESKOI TEPLOTECHNIKI SVERDLOVSK SU
Current assignee: GOSUDARSTVENNYJ SOJUZNYJ INSTITUT PO PROEKTIROVANIJU METALLURGICESKICH ZAVODOV MOSKVA SU; VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METALLURGICESKOI TEPLOTECHNIKI SVERDLOVSK SU
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE2856539A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlackenschmelze-Granulationsanlage, die eine Vorrichtung für die Schlackenschmelze-Zerkleinerung durch Wasser enthält, welche am Eingang eines hermetisch abgedichteten Absetzbunkers angeordnet ist, der mit Wasser bis zu einem bestimmten Stand gefüllt ist und in dem sich ein Elevator mit einer Antriebs- und einer Leerlauftrommel, die auf Wellen montiert sind, von denen eine oberhalb des Wasserstandes angeordnet ist, sowie mit gelochten Bechern zum Austragen der granulierten Schlacke aus dem Absetzbunker befindet.

Bei bekannten Schlackenschmelze-Granulationsanlagen dieser Art, wie sie beispielsweise aus der US-PS 15 329 bekannt sind, unterliegen die sich drehenden Wellen, die der heißen angreifenden Trübe ausgesetzt sind, also des Gemisches aus granulierter Schlacke und Wasser, das überdies durch ein ausgeprägtes korrodierendes Verhalten und eine Neigung zum Zementieren gekennzeichnet ist, einem starken Verschleiß, wobei zu Wartungszwecken die Anlage stillgesetzt und die Trübe e>o abgelassen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlackenschmelze-Granulationsanlage zu schaffen, bei welcher der Elevator für die Beförderung der granulierten Schlacke derart angeordnet ist, daß die μ Wellen der Trommeln des Elevators unter wirksamer Entwässerung und Trocknung der granulierten Schlacke mit dem im Absetz-Bunker befindlichen angreifenden flüssigen Medium nicht in Kontakt gelangen.

Dies wird bei einer Schlackenschmelze-Granulationsanlage der eingangs erwähnten Gattung dadurch erreicht, daß beide Wellen der Trommeln oberhalb des Wasserstandes im Absetzbunker angeordnet sind, wobei die Antriebstrommel in Laufrichtung der Becher des Elevators vor und über der Leerlauftrommel angebracht ist und am Austrag der granulierten Schlacke aus dem Absetzbunker eine Vorrichtung für die Trocknung der granulierten Schlacke vorgesehen ist.

Diese Lösung gestattet es, die sich drehenden Wellen der Trommeln (bzw. der Sternräder) der ständig zu wartenden Elevatoren außerhalb des Bereiches der heißen angreifenden Trübe, also des Gemisches aus granulierter Schlacke und Wasser, das überdies durch ein ausgeprägtes korrodierendes Verhalten und eine Neigung zum Zementieren gekennzeichnet ist, anzuordnen, die primäre Entwässerung der Schlacke durch Wasserabfließen aus den Bechern bei deren Neigen und die sekundäre Entwässerung durch die Filtration durch die Lochwände der Becher während des Transportes der granulierten Schlacke zu deren Austrag vorzunehmen und die granulierte Schlacke in der Trockeneinrichtung zu trocknen, so daß die Betriebssicherheit der Anlage beachtlich erhöht, das Reparaturintervall verlängert und praktisch trockene granulierte Schlacke (mit ca. 5 bis 7% Feuchtigkeit) erhalten wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Absetzbunker in zwei Zellen eingeteilt, von welchen die eine für die Granulierung der Schlackenschmelze und die andere für das Austragen der granulierten Schlacke mittels des Elevators dient, wobei in der zweiten Zelle ein Überlaufsteg vorgesehen ist. Dank dieser Ausführung des Absetzbunkers kann in der Zelle für die Schlackengranulation ein konstanter Wasserstand gesichert und außerdem in dieser Zelle ein Wasserwerferrad mit einer Schnecke untergebracht werden, das das Wasser an der Oberfläche entnimmt und es in dispersem Strom auf den Schlackenstrahl fließen läßt. Der gasdichte Abschluß des Absetzbunkers und dessen Einteilung in zwei Zellen unter Beibehaltung eines bestimmten Wasservolumens im Absetzbunker schließen eine Explosionsgefahr beim Ablauf des Vorganges aus und ermöglichen das entstandene Dampf-Gasgemisch von Schwefelbeimengungen durch Alkalisieren des Wassers im Absetzbunker zu reinigen. Daher verzichtet man auf das komplizierte System mit Rücklaufwasserversorgung, die Pumpen für die Wasserzuführung zum Granuliervorgang und es ist möglich, den Transport der granulierten Schlacke mit deren Entwässerung zu vereinen, woraus sich kleine Abmessungen und Kompaktheit der Anlage sowie eine wesentliche Vereinfachung des technologischen Prozesses ergeben. Diese Lösung bietet die Möglichkeit, die Anlage bei Schmelzöfen beliebiger Leistung, — sowohl in Betrieb stehenden, wie auch in Bau befindlichen — sowie auf einem vom Ofen abgelegenen Gelände zu betreiben.

Für eine bessere Wirtschaftlichkeit und Einfachheit des Schlackengranuliervorganges empfiehlt es sich, die Trockeneinrichtung zum Trocknen des Schlackengranulats als Trommeltrockner auszugestalten, an dessen Ausgangsöffnung ein Lüfter und ein Schleusenzuteiler, der sich am Austrag für die trockene granulierte Schlacke befindet, vorgesehen sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnung erläutert, in welcher eine erfindungsgemäße

Schlackenschmelze-Granulationsanlage in Längsschnitt gezeigt ist.

Die Anlage umfaßt einen gasdichten Absetzbunker 1, der mittels einer Wand Γ in eine Zelle 2 für den Austrag der granulierten Schlacke 2' aus dem Aösetzbunker 1, eine Wassergranulationswanne 3 und eine Kammer 4 für die Regelung des Wasserstandes innerhalb des Absetzbunkers 1 eingestellt ist. Die Zelle 2 ist mittels eines Schrägkanals 5 mit der Granulationswanne 3 und mittels eines Kanals 6 über einen Überlaufsteg 7 mit der Kammer 4 verbunden. Die Granulationswanne 3 und die Kammer 4 können auch an den beiden anderen Seiten der Zelle 2 angeordnet werden. Innerhalb der Wanne 3 befindet sich eine Vorrichtung für die Zerkleinerung der Schlackenschmeize durch Wasser, also ein hydraulischer Granulator, der die Form eines Wasserwerferrades 8 mit in dessen Drehsinn gebogenen Schaufeln aufweist. Das Wasserwerferrad 8 ist durch eine Schnecke 9 in einen Bogen von 180 bis 200° umfaßt, über welcher eine Rinne 10 für die Zuführung der Schlackenschmelze angebracht ist. In der Zelle 2 für den Austrag befindet sich ein schräger Elevator 10', der aus gelochten Bechern 11, einer getriebenen Trommel 12, einer antreibenden Trommel in Form eines Sternrades 13 und Rollen 14 besteht. Die Wellen 15, 16 der Trommeln 12, 13 befinden sich oberhalb des Wasserstandes, der vom Überlaufsteg 7 abhängig ist, zur Sicherstellung der Betriebssicherheit der an den Wellen 15, 16 angebrachten Lager und zur Verbesserung der Bedingungen für die Entwässerung der granulierten Schlacke 21 bei deren Austragen. Im Endteil des Absetzbunkers 1 geht über dem Wasserstand die Zelle 2 in eine Rinne 17 für den Austrag der granulierten Schlacke 2' im Eigengefälle in die Einrichtung für deren Trocknung über, die einen Trommeltrockner 18 enthält, r, der mittels Dichtungen 19 mit der Zelle 2 und einem Schleusenzuteiler 20 verbunden ist, der mit einem Mittel 21 zum Leiten des Flusses der granulierten Schlacke 2' auf zwei Förderbänder 22 zum Fördern der trockenen granulierten Schlacke zu dem Verbraucher (bzw. zum -in Lager) versehen ist. Die Endkammer 23 verfügt über einen Stutzen 24 für die Luftzuleitung mittels eines Lüfters (nicht gezeigt) zur Abkühlung und Trocknung der granulierten Schlacke 2'. Die Kammer 4 ist mittels einer Pumpe 25 (oder eines Druckluftförderers) und 4-5 eines Rohres 26 mit dem oberen Sammler 27 des hydraulischen Granulators verbunden. Innerhalb der Kammer 4 befindet sich ein Wasserstandregler 28, der an einem Rohr 29 für die Zuführung des Zuspeisungswassers angebracht ist. Für einen Notabfluß des >u Wassers aus der Kammer 4 dient ein an einer der Wände angebrachter Stutzen 30. Zur Sicherung eines gasdichten Abschlusses sind die Granulationswanne 3 und die Zelle 2 von der Umgebung durch eine Abdeckung 31 isolier·, in welche ein Rohr 32 für die v> Ableitung von Dampf-Gasausscheidungen in die Atmosphäre eingebaut ist. Zur Verhinderung von schädlichen Schwefelausscheidungen verfügt die Anlage über ein System für die Zubereitung von Kalkmilch und deren Zuführung zum hydraulischen Granulator.

Die Anlage wird wie folgt betrieben: Im Ausgangszustand ist der gasdichte Absetzbunker 1 mit Wasser bis an den vorbestimmten Stand aufgefüllt. Bevor die Schlackenschmclze für die Granulierung in den Absetzbunker 1 abgelassen worden ist. betätigt man das μ Wasserwerferrad 8. durch das Wasser dem Spiegel der Granulationswanne 3 ununterbrochen entnommen und über die Schnecke 9 als disperser Strom in den beiderseits begrenzten Raum »1« geschleudert wird. Um die Bildung einer leichten granulierten Schlacke zu vermeiden und den Wasserstand in der Granulationswanne 3 konstant zu halten, wird die Pumpe 25 (bzw. der Druckluftförderer) in Betrieb gesetzt, die das Wasser aus der Kammer 4 über das Rohr 26 dem oberen Sammler 27 zuleitet. Ein Wasserüberschuß läuft aus der Wanne 3 über den Kanal 6 und den Steg 7 in die Kammer 4 über. Die Wasserverluste infolge der Dampfentwicklung beim Granulieren und des Mitreißens durch die Schlacke werden durch den Regler 28 mit dem frischen, über das Rohr 29 kommenden Wasser ausgeglichen. Bei einer Überfüllung des Absetzbunkers 1 kann das Wasser über den Stutzen 30 in die Kanalisation abgelassen werden.

Nach der Betägigung des Wasserwerferrades 8, der Pumpe 25, des Elevators 10' und des Systems zum Kalken leitet man die Schlackenschmelze über die Rinne 10 in den Raum »a«, wo sie zerkleinert wird und die Abkühlung der Teilchen der Schmelze bis zu deren Erstarrung während des Eintauchens in die Wanne 3 stattfindet. Die Ausscheidung von schädlichen Schwefelverbindungen beim Granulieren wird durch das Kalken des Granulationswasser abgefangen. Die gekühlten Teilchen der Schmelze in Form granulierter Schlacke 2' gelangen im Eigengefälle über den Kanal 5 in die Zelle 2, werden hier mit den Bechern 11 geschöpft und aus dem Wasser, das durch die Schlacke 2' auf eine Temperatur von 85 bis 100⁰C erwärmt wird, herausgenommen. Bei einer Drehung der Trommel 12 auf der Welle 15 neigen sich die Becher 11 und kommen in eine nahezu horizontale Lage, wodurch das gesamte, oberhalb der Schlackenschicht befindliche Wasser über den Rand der Becher 11 wieder in die Zelle 2 abfließt, d. h. eine erste Entwässerung der granulierten Schlacke 2' um ca. 25% stattfindet. Während der Bewegung der Becher 11 über den Rollen 14 geschieht in 30 bis 40 min die nachfolgende Entwässserung der granulierten Schlacke 2' mit einer Temperatur von 80 bis 100°C auf eine Feuchtigkeit von 10 bis 12% infolge der Wasserfiltration durch die Löcher der Becher 11, wonach an den an der Welle 16 sitzenden Trommeln 13 die Bec'.ier 11 umkippen und die granulierte Schlacke 2' über die Rinne 17 im Eigengefälle in den umlaufenden Trommeltrockner 18 hinabfließt. Am entgegengesetzten Ende wird über den Stutzen 24 in den Trockner 18 dem Strom der granulierten Schlacke entgegen mit Hilfe des Lüfters (nicht gezeigt) Luft eingeblasen. Die Luft, die durch die granulierte Schlacke 2' erwärmt und mit Wasserdämpfen gesättigt wurde, wobei der Verbrauch an Luft 60 bis 100 kg pro 1 t granulierte Schlacke 2' bei deren Anfangstemperatur von 80 bis 100°C beträgt, kühlt die granulierte Schlacke 2' auf eine Temperatur von 10 bis 20⁰C und trocknet sie auf eine Feuchtigkeit von 5 bis 7%, was sie im Winter unempfindlich gegen Zusammenfrieren macht. Eine weitere Feuchtigkeitssenkung der granulierten Schlakke 2' durch die freie Filtration und die Trocknung dank ihrer eigenen physikalischen Wärme wäre ökonomisch nicht vertrebar, denn es machte hierzu eine beachtliche Vergrößerung der Vorrichtung (die Verlängerung des Elevators 10') sowie einen Anstieg des Energieaufwandes (für die Luftzufuhr) erforderlich. Die Trocknung der gi.nulierten Schlacke 2' durch das Verbrennen eines Brennstoffes ist einmal wirtschaftlich nicht vorteilhaft, und eine übermäßige Senkung der Feuchtigkeit {auf unter 5%) kann zum anderen eine reichliche Verschmutzung der Umgebung durch Schlackenstaub hcrbcifüh-

ren, es wird überdies eine besondere Verpackung für die Schlacke bei der Beförderung benötigt, weil die granulierte Schlacke sonst aus Schlitzen in den Eisenbahnwagen »lecken« würde. Dank der Neigung des Trockners zum Horizontalen bei der Drehung bewegt sich die granulierte Schlacke 2', unter mehrmaliger Umschüttung dem Luftstrom entgegen und gelangt über die Endkammer 23 zum Schleusenzuteiler 20, von dem sie mit dem Mittel 21 jeweils zu einem Förderband 22 für die Förderung in Eisenbahnwagen oder aufs Lager geleitet wird. Dank dem hermetischen Abschluß des Systems, den die Abdeckung 31, die Dichtungen 19 und das Gehäuse des Absetzbunkers 1 gewährleisten, werden sämtliche Dampf-Gasausscheidungen und die Abluft des Trockners 18 über das Rohr 32 in die Atmosphäre ausgestoßen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Schlackenschmelze-Granulationsanlage, die eine Vorrichtung für die Schlackenschmelze-Zerkleinerung durch Wasser enthält, welche am Eingang eines hermetisch abgedichteten Absetzbunkers angeordnet ist, der mit Wasser bis zu einem bestimmten Stand gefüllt ist und in dem sich ein Elevator mit einer Antriebs- und einer Leerlauftrommel, die auf Wellen montiert sind, von denen eine oberhalb des Wasserstandes angeordnet ist, sowie mit gelochten Bechern zum Austragen der granulierten Schlacke aus dem Absetzbunker befindet, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wellen (15, 16) der Trommeln (12,13) oberhalb des Wasserstandes im Absetzbunker (1) angeordnet sind, wobei die Antriebstromi.iel (13) in Laufrichtung der Becher (II) des Elevators (10') vor und über der Leerlauf trommel (12) angebracht ist und am Austrag der granulierten Schlacke (2') aus dem Absetzbunker

(1) eine Vorrichtung für die Trocknung der granulierten Schlacke (2') vorgesehen ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbunker (1) in zwei Zellen (2, 3) eingeteilt ist, von welchen die eine (3) für die Granulierung der Schlackenschmelze und die andere

(2) für das Austragen der granulierten Schlacke (2') mittels des Elevators (10') dient, wobei in der zweiten Zelle (2) ein Überlaufsteg (7) vorgesehen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 ,--dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Trocknen der granulierten Schlacke (2') mit einem Trommeltrockner (18) versehen ist, an dessen Ausgangsöffnung (23) ein Lüfter (24) und ein ,Schleusenzuteiler (20), der sich am Austrag für die trockene granulierte Schlacke (2') befindet, vorgesehen sind.

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