DE1066124B

DE1066124B - Thermal treatment of blast furnace slag

Info

Publication number: DE1066124B
Application number: DENDAT1066124D
Authority: DE
Inventors: "renoble Isere Rene Marie Berthier (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1959-09-24

Description

F26F26

DEUTSCHESGERMAN

B 19-00 ANMELDETAG: 28.APRIL1955B 19-00 REGISTRATION DATE: APRIL 28, 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. SEPTEMBER 1959NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: SEPTEMBER 24, 1959

Die zur Zementherstellung bestimmten Hochofenschlacken müssen nach Verlassen des Hochofens gehärtet werden, um sie im glasartigen Zustand zu stabilisieren und das Auskristallisieren zu verhindern sowie durch Zerkleinern und Anmachen mit alkalischem Wasser die erforderlichen hydraulischen Eigenschaften aufzuprägen. Gleiches gilt für alle ähnlichen Stoffe, die aus sauren oder basischen Oxyden niedergeschmolzen werden, wie Kalk, Baryt, Soda, Silicium-, Aluminium- Eisenoxyd od. dgl., die nach dem Härten gleiche hydraulische Eigenschaften wie die Hochofenschlacke aufweisen. Die nachstehend zu der Behandlung von Hochofenschlacke gemachten Angaben beziehen sich daher in gleicher Weise auf diese Stoffe.The blast furnace slag intended for cement production has to harden after it leaves the blast furnace to stabilize them in their vitreous state and prevent them from crystallizing out as well as the required hydraulic properties by crushing and mixing with alkaline water to impress. The same applies to all similar substances that are melted from acidic or basic oxides, such as lime, barite, soda, silicon, Aluminum-iron oxide or the like, which after hardening have the same hydraulic properties as the blast furnace slag exhibit. Refer to the information given below on the treatment of blast furnace slag therefore apply to these substances in the same way.

Der bisher übliche Härtevorgang besteht darin, daß man die aus dem Hochofen kommende Schlacke über eine Rinne in einen fließenden Wasserstrom einlaufen läßt. Dieses Verfahren ist einfach und wirtschaftlich, jedoch ergibt sich kein gleichmäßiges Erzeugnis, und die erhaltenen Granalien sind feucht und müssen in einem aufwendigen Verfahren getrocknet werden.The hardening process that has been customary up to now consists of the slag coming from the blast furnace run a gutter into a flowing stream of water leaves. This process is simple and economical, but does not result in a uniform product, and the granules obtained are moist and have to be dried in a complex process.

Ferner ist es auch schon bekanntgeworden, den Schlackenstrom bei Abfall von der Schlackenrinne in einer kurzen Luftfallstrecke mittels eines umständlich anzufeuchtenden Luftstromes von gerade ausreichender Pressung in Strahlen zu zerlegen, bevor die Schlackenstrahlen in die Löschrille fallen. Es wird hierbei die Schlacke also zuerst langsam abgekühlt und erkaltet während des zweiten Schrittes schnell. Weiterhin ist es bekannt, daß die Hochofenschlacke bei plötzlicher Abkühlung zu glasigen Körpern erstarrt. Furthermore, it has already become known, the slag flow when waste from the slag channel in a short air fall distance by means of a cumbersome air stream to be moistened from straight before the slag jets fall into the extinguishing groove. It will In this case, the slag is slowly cooled down at first and then quickly cools down during the second step. It is also known that the blast furnace slag solidifies to form vitreous bodies when it is suddenly cooled.

Die Erfindung sieht nun ein Verfahren vor, nach dem die Abkühlung und Härtung in einem Arbeitsgang vorgenommen wird, wobei gleichzeitig ein Auskristallisieren verhindert und somit die Schlacke in glasklarem Zustand stabilisiert wird. Nach der Erfindung wird die Hochofenschlacke bei hoher Temperatur frei fallend unter Bildung eines dünnen Strahles einer Abkühlstelle zugeführt, wobei eine Vielzahl nadeldünner Wasserstrahlen hohen Druckes gegen die obere Fläche des Schlackenstrahles gerichtet ist und die Wasserstrahlen so dicht aneinandergeführt sind, daß sie in einem Arbeitsgang die augenblickliche Erstarrung unter Bildung fester Körner von einer Temperatur, die über der Verdampfungstemperatur des Wasser liegt, bewirken. Die derart granulierte und trockene Schlacke wird danach einer mechanischen Abführvorrichtung zugeleitet, die sie unter Abkühlung zu einem trockenen. Schlackensand verarbeitet.The invention now provides a method according to which the cooling and hardening in one operation is made, at the same time preventing crystallization and thus the slag in is stabilized in a crystal clear state. According to the invention, the blast furnace slag is made at high temperature fed freely falling with the formation of a thin jet of a cooling point, wherein a Multiple needle-thin water jets of high pressure directed against the upper surface of the slag jet is and the water jets are so close together that they are instantaneous in one operation Cause solidification with the formation of solid grains at a temperature which is above the evaporation temperature of the water. That kind of granulated and dry slag is then fed to a mechanical discharge device, which they while cooling to a dry one. Slag sand processed.

Durch die Anwendung nadeldünner Wasserstrahlen wird die flüssige Hochofenschlacke in einem Arbeitsgang abgekühlt und granuliert. Auch bedarf es dabei Thermische Behandlung
von HochofenschlackeBy using needle-thin water jets, the liquid blast furnace slag is cooled and granulated in one operation. Thermal treatment is also required
of blast furnace slag

Anmelder:Applicant:

Rene Marie Berthier,
Grenoble, Isere (Frankreich)Rene Marie Berthier,
Grenoble, Isere (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42Representative: Dipl.-Ing. E. Rathmann, patent attorney,
Frankfurt / M., Neue Mainzer Str. 40-42

Rene Marie Berthier, Grenoble, Isere (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenRene Marie Berthier, Grenoble, Isere (France),
has been named as the inventor

keiner zusätzlichen Einrichtung mehr, die die erstarrte Schlacke noch besonderen Zwischenmahlungen unterwirft, da durch die Anwendung der dünnen Wasserstrahlen ein feiner Schlackensand als Endprodukt erhalten wird.no more additional equipment to freeze them Slag is still subject to special intermediate grindings, as by the application of the thin Water jets a fine slag sand is obtained as the end product.

Nach der Erfindung wird also ein Verfahren in Vorschlag gebracht, das den umgekehrten Verfahrensweg wie die bekannten Verfahren beschreitet, nämlich die aus dem Hochofen kommende Schlacke schnell abkühlt und danach langsam zum Erkalten bringt.According to the invention, a method is proposed which takes the opposite method path as the known method, namely the slag coming out of the blast furnace cools down quickly and then slowly cools it down.

Nach der Erfindung soll die Menge der Wasserstrahlen derart bemessen sein, daß der größte Teil des Wassers verdampft. Sofern diese Forderung nicht eingehalten werden kann, wird nach der Erfindung für ein Aufsammeln des nicht verdampften Wassers sowie dessen Ableitung gesorgt. Ferner wird noch in Vorschlag gebracht, daß die Temperatur des Granulates unmittelbar nach der Wasserstrahlbehandlung noch über 400° C betragen soll und die vollkommene Abkühlung des Granulates nach der Wasserstrahlbehandlung durch Feuchtluft erzielt werden soll.According to the invention, the amount of water jets should be such that most of the Water evaporates. If this requirement cannot be met, according to the invention for a collection of the non-evaporated water and its drainage provided. Furthermore, in Proposed that the temperature of the granules immediately after the water jet treatment should still be above 400 ° C and the complete cooling of the granulate after the water jet treatment should be achieved by moist air.

In der praktischen Ausführung des neuen Verfahrens verläßt die Schlacke den Hochofen durch das übliche Abstichloch und fließt in eine Rinne aus feuerfestem Material. Die Länge der Rinne ist dabei so kurz wie möglich, bemessen, und die Rinne ist abgedeckt, um jeden Temperaturverlust der Schlacke nach Möglichkeit zu verhindern.In the practical implementation of the new procedure the slag leaves the furnace through the usual tap hole and flows into a channel made of refractory material Material. The length of the gutter is as short as possible, measured, and the gutter is covered, in order to prevent any loss of temperature in the slag as far as possible.

Dann fließt die Schlacke über einen Staurand oder durch ein Loch im Boden der Rinne in Form eines Strahles etwa senkrecht nach unten aus. Man kann dabei dem Strahl eine mehr oder weniger abgeflachte Form geben. Beiderseits des Strahles und in dessenThen the slag flows over a retaining edge or through a hole in the bottom of the channel in the form of a Beam approximately vertically downwards. You can make the beam a more or less flattened one Shaping. Both sides of the beam and in it

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nächster Nähe sind zwei einander parallele, waagerechte Rohre angeordnet, die in der gleichen Ebene liegen und im Bereich des Strahles längs einer Mantellinie mit einer Reihe kleiner Durchbohrungen von etwa 1 mm Durchmesser versehen sind. Sofern in diesen Rohren ein hoher Wasserdruck von etwa 20 bis 50 kg/cm² aufrechterhalten wird, tritt aus jedem Loch ein feiner Wasserstrahl aus. Die Löcher eines jeden Rohres bilden somit eine Art Wasserkamm, dessen Zinken aus den 'nadelfeinen Wasserstrahlen bestehen. Die Richtung dieser Wasserkämme ist leicht nach unten geneigt. Die nadelfeinen Wasserstrahlen sind von beiden Seiten gegen den Schlackenstrahl gerichtet und durchdringen diesen. Die kinetische Energie eines jeden Wasserstrahles ist dabei so groß, daß er die flüssige Schlacke durchdringt, bevor er völlig verdampft. Die auf diese Weise gegen die Schlacke gerichtete und diese durchdringende Gesamtwassermenge ist jedoch so klein, daß nach dem Durchdringen und dem Verdampfen des Wassers die Schlacke bei der vorbestimmten Temperatur fein verteilt ist und sich am Ende dieser ersten Verfahrensstufe in trockenem Zustand befindet. In close proximity, two parallel, horizontal tubes are arranged, which lie in the same plane and are provided with a series of small through-bores of about 1 mm diameter in the area of the beam along a surface line. If a high water pressure of around 20 to 50 kg / cm ^{2 is} maintained in these pipes, a fine jet of water emerges from each hole. The holes of each pipe thus form a kind of water ridge, the prongs of which consist of the needle-fine jets of water. The direction of these water ridges is inclined slightly downwards. The needle-fine water jets are directed from both sides against the slag jet and penetrate it. The kinetic energy of each water jet is so great that it penetrates the liquid slag before it evaporates completely. However, the total amount of water directed against the slag and penetrating it is so small that after the penetration and evaporation of the water the slag is finely divided at the predetermined temperature and is in a dry state at the end of this first process stage.

Es ist dabei zweckmäßig, die Wasserstrahlen nicht unmittelbar aus den Löchern der Rohre austreten zu lassen, sondern in die Löcher besondere Düsen einzusetzen. Die Rohre können auch in anderer Weise angeordnet sein, wie auch dem Schlackenstrahl verschiedene Quersohnittsformen gegeben werden können. Auch kann ein Rohr im Bogen um den Schlackenstrahl herumgeführt sein, wobei dann die Düsenlöcher nach der Achse des Bogenringes ausgerichtet sind.It is advisable that the water jets do not exit directly from the holes in the pipes but insert special nozzles into the holes. The tubes can also be used in other ways be arranged, as well as the slag stream can be given different cross-sectional shapes. A pipe can also be guided around the slag jet in an arc, in which case the nozzle holes are aligned with the axis of the arched ring.

Nach dem Durchgang durch die Wasserstrahlen ist die Schlacke fein verteilt und so weit verfestigt, daß sie nicht mehr fließen kann. Sie muß daher durch mechanische Mittel wegbefördert werden, die in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein können. So kann unter den herabfallenden Schlackenteilchen, eine flache Scheibe um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet sein, auf die die Teilchen fallen und von dieser im Umlauf mitgenommen werden. In einiger Entfernung von der Auffallstelle ist der Scheibe ein schräg verlaufender Abstreifer zugeordnet, der die Schlackenteilchen einem Auffangbehälter zuführt. Ein der Scheibe zugeordneter Ventilator kühlt dabei die Schlackenteilchen langsam weiter ab. Dieses Ableiten und Abkühlen der Schlackenteilchen bildet die zweite Verfahrensstufe.After passing through the water jets, the slag is finely divided and solidified to such an extent that she can no longer flow. It must therefore be carried away by mechanical means that are in each can be designed in a suitable manner. So under the falling slag particles, a flat one Disc rotatable about a vertical axis on which the particles fall and from this in the Circulation to be taken. At some distance from the point of impact, the disc is sloping Associated with a scraper, which feeds the slag particles to a collecting container. One of the The fan assigned to the disc slowly cools the slag particles further. This deduction and cooling the slag particles forms the second stage of the process.

Nach einer Abwandlung werden die Wasserstrahlen so stark gehalten, daß sie beim Durchdringen der Schlacke nicht völlig verdampfen. Das übrigbleibende Wasser wird dann aufgefangen.According to a modification, the water jets are kept so strong that they penetrate the Do not completely evaporate slag. The remaining water is then collected.

Nach einer weiteren Ausführungsform läßt man die Schlacke ohne Abkühlung auf eine Drehscheibe auffließen und setzt sie hier nach Maßgabe der Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe der Einwirkung der AVasserstrahlen aus. In diesem Falle kann die Scheibe senkrecht angeordnet sein und sich um eine waagerechte Achse drehen. Der Schlackenstrahl wird dabei in Verlängerung der Zulaufrinne gegen den eingewölbten Kranz der Scheibe an dessen oberer Umkehrstelle gerichtet, wobei die AVasserstrahlen auf den von dem Scheibenkranz aufgenommenen Schlackenstrahl auftreffen. Die Scheibe läuft in der Fließrichtung der Schlacke um und nimmt somit die aufgeteilte und verfestigte Schlacke für eine Viertelumdrehung mit, bis sie in einen Sammelbehälter unter der Scheibe fällt.According to a further embodiment, the slag is allowed to flow onto a turntable without cooling and sets them here according to the speed of rotation of the disk under the action of the A jets of water. In this case, the disk can be arranged vertically and around a horizontal one Rotate the axis. The slag jet is in the extension of the inlet channel against the arched one Wreath of the disc directed at its upper reversal point, with the A water jets on the hit the slag jet picked up by the disk rim. The disc runs in the direction of flow the slag and thus takes the divided and solidified slag for a quarter turn until it falls into a collecting container under the window.

Claims

Patent claims:

1. Thermal treatment of blast furnace slag or similar substances at high temperatures, whose rapid cooling and hardening takes place in one operation, characterized in that that the blast furnace slag falls freely at high temperature to form a thin Beam is fed to a cooling point, with a large number of needle-thin 'water jets high Pressure is directed against the surface of the slag jet, the water jets are so dense are brought together so that they are the instant solidification with formation in one operation solid grains at a temperature above the evaporation temperature of the water and the thus granulated and dry slag of a mechanical discharge device which is processed into a dry slag sand with final cooling.

2. Treatment according to claim 1, characterized in that that the amount of water jets is such that most of the water passes through the slag jet evaporates.

3. Treatment according to claim 1, characterized in that the passage through the Slag not evaporated water is collected and discharged.

4. Treatment according to claim 1, characterized in that the temperature of the granules is above 400 ° C immediately after the water jet treatment.

5. Treatment according to claim 1, characterized in that the complete cooling of the Granulate is obtained after the water jet treatment by moist air.

Considered publications:
German patents No. 400 380, 904 157,
230,529 475.

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