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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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,.