DE2723601A1

DE2723601A1 - Verfahren zum abschrecken von aus oefen kommender schlacke

Info

Publication number: DE2723601A1
Application number: DE19772723601
Authority: DE
Inventors: John Erling Anderson
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-25
Publication date: 1977-12-01
Also published as: JPS6149565B2; GB1520243A; US4046541A; ZA773081B; MY7900120A; JPS52144397A; CA1074110A; AU2547177A; DE2723601B2; NL7705775A; ES459129A1; PH12877A; FR2353034B1; HK10779A; FR2353034A1; BR7703350A; DE2723601C3

Description

PATENTANWALT DIFL.-ING. GtRHARD SCHWAN

ELFENSTB.ASSE 32 ■ D-»000 MÜNCHEN i3

-1o89o-G

UNION CARBIDE CORPORATION 27o Park Avenue, New York, N.Y. 1oo17, V.St.A.

Verfahren zum Abschrecken von aus Öfen kommender

Schlacke

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FERNSPRECHER.: 019/601203» · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

Die Erfindung befaßt sich mit dem Abschrecken von schmelzflüssiger Schlacke, die einen Ofen verläßt, und insbesondere des schmelzflüssigen Rückstands, der von einem der Beseitigung von festem Abfall (Müll) dienenden Ofen mit nicht eingetauchtem Stichloch der aus der US-PS 3 729 298 bekannten Art ausgetragen wird.

In den letzten zehn Jahren wurden große Anstrengungen unternommen, Verfahren zum wirkungsvollen Beseitigen von festem Abfall (Müll) zu schaffen, um die Probleme und Schwierigkeiten konventioneller Abf allbeseiti'gungsverf ahren zu vermeiden. Die beiden am häufigsten benutzten Abfallbeseitigungsverfahren waren die Landauffüllung und die Verbrennung. Landauffüllvorgänge erwiesen sich als eine kurzlebige Lösung des Problems, da nicht nur verfügbare Landauffüllflächen rasch erschöpft sind, sondern die Verwendung von Müll als Landauffüllung auch zu der Verschmutzung des Grundwassers beigetragen hat, was zu möglichen gesundheitlichen Schädigungen führt. Die andere Art der Abfallbeseitigung, nämlich die Verbrennung, hat normalerweise eine unerwünschte Luftverschmutzung zur Folge. Da ferner auf Grund der Verwendung von Luft als das die Verbrennung unterstützende Gas große Gasvolumen behandelt werden müssen, ist die Beseitigung von Schmutzstoffen übermäßig kostspielig.

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Ein zur Umgehung der vorstehend genannten Probleme von konventionellen Beseitigungsverfahren entwickelter Prozess ist in der US-PS 3 729 298 beschrieben. Bei diesem, vorliegend kurz als Anderson-Verfahren bezeichneten, Verfahren wird Abfall beseitigt, während gleichzeitig ein nutzbares gasförmiges Produkt und ein inerter fester Rückstand erzeugt werden, indem (a) Müll in den oberen Teil eines aufrecht stehenden Schachtofens eingeführt wird, (b) ein sauerstoffhaltiges Gas in den unteren Teil des Ofens eingeleitet wird, (c) der organische Anteil des Mülls pyrolysiert wird, (d) der anorganische Teil des Mülls fluidisiert wird, (e) die gasförmigen Produkte aus dem oberen Teil des Ofens ausgetragen werden und (f) der schmelzflüssige Rückstand, das heißt das fluidisierte anorganische Material, vom unteren Teil des Ofens abgestochen wird.

Aus der US-PS 3 806 335 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Abführen des schmelzflüssigen Rückstands in Form von Schlacke und schmelzflüssigem Metall bekannt, der im Herd oder Feuerraum eines Müllkonverters gebildet wird. Dabei wird sichergestellt, daß der im Verlauf des Abfallbeseitigungsverfahrens gebildete schmelzflüssige Rückstand im Herd in schmelzflüssigem Zustand gehalten wird;außerdem wird das Stichloch ausreichend heiß gehalten, damit die geschmolzene Schlacke von

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dem Herd in einen Sammelbehälter fließen kann, ohne zu erstarren .

Das aus der US-PS 3 729 298 bekannte Müllbeseitigungsverfahren arbeitet vorzugsweise mit einem Überdruck im Schachtofen. Die US-PS 3 806 335 deutet auf die Probleme hin, die mit dem Offenhalten des Stichlochs bei Öfen verbunden sind, die unter einem derartigen Überdruck arbeiten. Diese Schwierigkeiten lassen sich zwar dadurch mildern, daß das Stichloch eingetaucht gehalten wird; in der US-PS 3 806 335 ist aber auseinandergesetzt, warum eine derartige Betriebsweise unpraktisch ist. Weil die Abfallzusammensetzung und damit die Menge des erzeugten schmelzflüssigen Rückstandes schwankt, ist es schwierig und unpraktisch zu gewährleisten, daß das geschmolzene Material die Stichlochöffnung ständig bedeckt. Infolgedessen stellt das Arbeiten mit eingetauchtem Stichloch kein zuverlässiges Verfahren dar, um den Herd zufriedenstellend gegenüber der Atmosphäre abgedichtet zu halten.

Wegen der auf der Hand liegenden Probleme beim Betreiben des Stichlochs im eingetauchten Zustand wurde in den US-PSen 3 72o 298 und 3 741 136 vorgeschlagen, das Stichloch im nicht eingetauchten Zustand arbeiten zu lassen und das Stichloch auf zweckentsprechende Weise zu umschließen, um zu verhindern, daß der Herd unmittelbar mit der umgebenden Atmosphäre in Ver-

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bindung kommt.Dies erfolgte durch Verbinden des Stichlochs mit dem Wasserabschreckbad über eine Schlackerinne oder einen Schlackekanal. Dadurch, daß man den Schlackekanal in das Wasserbad hineinhängen läßt, wird eine Flüssigkeitsabdichtung gebildet, welche die im Herd befindlichen Heißgase daran hindert, zu der umgebenden Atmosphäre zu strömen.

Das Wasserbad stellt auch ein geeignetes Mittel dar, um den heißen, schmelzflüssigen Rückstand abzuschrecken, der aus dem Herd herausfließt. Durch das Abschrecken wird die Schlacke in kleine Körner aufgebrochen; dies ist darauf zurückzuführen, daß die schmelzflüssige Schlacke rasch von etwa 137o C zu einem festen Rückstand von ungefähr 93 °C abgekühlt wird. Wenn die Schlacke auf diese Weise granuliert wird, sind die Teilchen typischerweise klein und spröde; die Teilchengröße schwankt zwischen ungefähr 1,6 mm und 6,4mm . Diese granulierte Schlacke wird im allgemeinen mittels eines Förderers aus dem Abschreckbecken herausgefördert, um anschließend beispielsweise als Landauffüllung verwendet zu werden.

Bei dem vorstehend erläuterten Verfahren, bei dem ein Wasserbad zum Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand verwendet wird, ist es wesentlich, in heißem Wasser abzuschrecken, um Schlackeexplosionen zu verhindern. Während der Einsatz eines umschlossenen Schlackekanals und eines Heißwasser-Abschreckbades

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zwar ein Problem löst, wird ein anderes Problem verursacht. Es zeigte sich nämlich, daß das Abkühlen des heiSen schmelzflüssigen Rückstandes in einem Wasserbad bei Anwendung im Rahmen eines Abfallbeseitigungsprozesses, wie dem obenerwähnten Anderson-Verfahren, zur Bildung einer erheblichen Menge von Dampf führt, der auf den Abstich- und den Herdbereich einen erheblichen Kühleffekt ausübt. Diese Kühlwirkung steigert die Viskosität der Schlacke und kann ein Verstopfen des Stichlochs zur Folge haben. Wie groß das Problem der Abkühlung von Abstich und Herd ist, läßt sich besser würdigen, wenn man berücksichtigt, daß ein Kilogramm Schlacke beim Abschrecken in Wasser bei 1oo ⁰C ungefähr ein Kilogramm Dampf erzeugt. Läßt man diesen Dampf in den Schlackeabst/ich eintreten, der sich auf einer Temperatur von ungefähr 165o ⁰C befindet, sind ungefähr 9oo kcal erforderlich, um das Kilogramm Dampf von 1oo °C auf I65o ⁰C zu erwärmen. Führt man dem Herd diese zusätzliche Wärme nicht zu, kühlt er sich insbesondere im Schlackeabstich rasch ab, so daß die Schlacke im Abstich erstarrt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand zu schaffen, der aus dem Herd eines Ofens über ein nicht eingetauchtes Stichloch ausgetragen wird, das in unmittelbarer Verbindung mit einem normalerweise Dampf erzeugenden Abschreck-

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bad steht. Es soll ein Verfahren zum Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand geschaffen werden, der aus einem nicht eingetauchten Stichloch eines Schlacke bildenden Ofens zum Beseitigen von festem Abfall ausgetragen wird, wobei ein Heißwasserbad für das Abschrecken des schmelzflüssigen Rückstands vorgesehen und das Erstarren von Schlacke im Stichloch auf Grund des gebildeten Dampfs im wesentlichen vermieden wird.

Ausgehend von einem Verfahren zum Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand, der aus dem Herd eines Ofens über ein nicht eingetauchtes Stichloch und einen lotrechten Schlacke-

kanal ausgetragen wird, der an seinem oberen Ende mit dem Stichloch in dichter Verbindung steht und unten abgedichtet wird, indem er über eine erhebliche Strecke in einen Abschrecktank eingetaucht wird, wobei der schmelzflüssige Rückstand unter dem Einfluß der Schwerkraft von dem Herd zu dem Schlackekanal und dann in Richtung der Mittelachse dieses Kanals nach unten fließt und der Rückstand in dem im eingetauchten Teil des Schlackekanals befindlichen Wasser abgeschreckt wird, das auf einer zum Verhindern von Schlackeexplosionen ausreichend hohen Temperatur gehalten wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Vermindern der Abkühlung der Abstich- und Herdbereiche des Ofens aus dem Kanal das heiße Fluid abgeführt wird, das durch Abschrecken des schmelzflüssigen Rückstands in dem im eingetauchten Teil des Kanals enthaltenen

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Wasser erzeugt wird, und daß das heiße Fluid durch kühleres Fluid ersetzt wird, wodurch das Eintreten von Dampf in die Abstich- und Herdbereiche im wesentlichen verhindert wird.

Der Begriff Fluid soll vorliegend sowohl gasförmige als auch flüssige Phasen einschließen. Er soll daher für Dampf und für Wasser gelten.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich so durchführen, daß entweder der in dem Kanal gebildete Dampf abgezogen oder das heiße Wasser in dem eingetauchten Teil des Kanals verdrängt wird; es kann aber auch mit einer Kombination dieser beiden Maßnahmen gearbeitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die ein Anhaften von schmelzflüssigem Rückstand an der Innenfläche des lotrechten Schlackekanals verhindern.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich insbesondere für das Abschrecken von Schlacke, die bei einem Müllbeseitigungsverfahren der aus der US-PS 3 729 298 bekannten Art erzeugt wird. Dabei können in einem Ofen bis zu 32o Tonnen Müll pro Tag verarbeitet werden, wobei bis zu 3,6 Tonnen schmelzflüssige Schlacke je Stunde erzeugt werden.

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Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsge·«·

maß ausgeführten Schlackeabschreckverfahrens,

Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene

Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung, wobei Mittel vorgesehen sind, um Dampf aus dem Schlackekanal abzuziehen und zu kondensieren,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Wassersprühein

richtung zum Verhindern des Anhaftens von schmelzflüssigem Rückstand an der Innenfläche des bei dem Verfahren nach Fig..2 vorgesehenen lotrechten Schlackekanals, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung

zur Durchführung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung,

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wobei Mittel zum Vermindern der Menge des durch Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand in dem Wasserbad erzeugten Dampfes vorgesehen sind, indem Wasser von dem Abschrecktank in den Schlackekanal umgewälzt wird.

Bei der Schlackeabschreckung gemäß dem Blockschaltbild der Fig. 1 wird ein Heißwasser-Abschreckbad benutzt. Das Abschreck bad hat eine ausreichend hohe Temperatur, um eine Schlackeexplosion zu vermeiden. Diese Temperatur liegt bei über etwa 65 C und vorzugsweise über 85 C, jedoch nicht höher als der Siedepunkt des Wassers in dem Schlackekanal oder dem Wasserdichtungsbereich 12. Mit 1o ist der Schlackeabstich eines Schachtofens, beispielsweise des Ofens einer Vorrichtung zum Beseitigen von festem Abfall bezeichnet. Schlacke fließt von dem Schlackeabstich 1o nach unten durch einen lotrechten Schlackekanal 11 hindurch in Wasser 12, das sich innerhalb des Schlackekanals befindet, wodurch Dampf erzeugt wird, der, falls er nicht sofort beseitigt oder an der Bildung gehindert wird, durch den Schlackekanal 11 hindurch hochsteigt und in den Abstich- und Herdbereich eindringt, wo er eine erhebliche Kühlwirkung ausübt. Eine solche Kühlwirkung ist in höchstem Maße unerwünscht, da sie die Viskosität der Schlacke erhöht

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und in einigen Fällen zu einem Erstarren der Schlacke führt, so daß das Stichloch verstopft wird und der Ofen außer Betrieb gesetzt werden muß. Um eine solche Abkühlung minimal zu halten, wird daher der größere Teil des von dem Wasser 12 in dem lotrechten Schlackekanal 11 erzeugten Dampfs über eine Leitung 16 zu einem Kondensator 17 abgezogen. Der kondensierte Dampf wird zusammen mit anderen kondensierbaren Gasen in einer Leitung 21 abgeführt, während die in der Leitung 16 vorhandenen, nicht kondensierbaren Gase von dem Kondensator aus über eine Leitung 22 abgezogen werden. Die erstarrte Schlacke fällt durch den eingetauchten Teil 13 des Schlackekanals hindurch auf den Boden des Wasserbad-Abschrecktanks 14. Diese Schlacke 15 wird dann aus dem Abschreckbad 14 durch beliebige zweckentsprechende Mittel entfernt, beispielsweise einen Schlepp- oder Schraubenförderer. Das Kondensat 21 kann über eine Leitung 21a zum Abschrecktank 14 zurückgeleitet oder über eine Leitung 21c unmittelbar zu dem Schlackekanal 12 befördert werden. Überschüssiges Kondensat, das heißt Kondensat, das nicht erforderlich ist, um das Abschreckbad zu kühlen, kann über eine Leitung 21b abgeleitet werden. In den Tank 14 über die Leitung 21a eingespeistes Kühlwasser ersetzt seinerseits in der bei . 21d angedeuteten Weise das Wasser 12 im Schlackekanal, das in Dampfform übergeht.

Eine Alternative zu dem Abziehen des im Schlackekanal 11 aus

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dem Wasser 12 gebildeten Dampfs besteht darin, von vorneherein die Bildung des Dampfs zu verhindern. Dies kann erreicht werden, indem das kühlere Wasser im Abschrecktank 14 durch eine Leitung 23 hindurch mittels einer Pumpe 24 umgewälzt und in das Wasser 12 im Schlackekanal eingebracht wird. Die Wasserumwälzung muß so bemessen sein, daß Wärme aus dem Wasser 12 ebenso rasch abgezogen wird, wie Wärme durch die dort abgeschreckte heiße Schlacke eingebracht wird. Eine Kombination beider Systeme, das heißt Umwälzung und Dampfentzug, kann ebenfalls benutzt werden, um Dampf daran zu hindern, in dem Schlackekanal hochzusteigen und die Abstich- und Herdbereiche zu kühlen.

Auf die oben beschriebene Weise wird ein Verfahren zum wirkungsvollen ständigen Abschrecken von Schlacke erhalten, während gleichzeitig die im Herd befindlichen Heißgase an einem Entweichen in die umgebende Atmosphäre gehindert werden und vermieden wird, daß der durch das Abschrecken erzeugte Dampf in die Abstich- und Herdbereiche eindringt und diese kühlt. Dadurch, daß auf die vorliegend erläuterte Weise verhindert wird, daß Dampf zurück zum Abstich und zum Herd gelangt, wird eine beträchtliche Energiemenge eingespart. Nur durch Aufheizen des Dampfs (von etwa 1 oo °.C) auf die Herdtemperatur (etwa 165o °C) durch zusätzlich zugeführte Wärme könnte nämlich die unerwünschte Kühlwirkung des Dampfs auf den

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Abstich und den Herd vermieden werden.

Außerdem wird eine Wassersprühringanordnung vorgesehen, die ein Anhaften des schmelzflüssigen Materials, insbesondere Metalls,an den lotrechten Innenwänden des Schlackekanals gemäß den Fig. 2 und 3 verhindert.

Fig. 2 zeigt den unteren Teil eines Schachtofens 1oo mit einem Schlackenabstich 1o2, der ständig nicht eingetaucht ist. Bei dem Ofen handelt es sich um eine Vorrichtung zum Beseitigen von festem Abfall der aus den ÜS-PSen 3 8o1 o82 und 3 8o6 335 bekannten Art. Nicht "brennbare Stoffe schmelzen in dem Herdbereich 1o1; der erhaltene schmelzflüssige Rückstand 1o5 fließt aus dem Stichloch 102 heraus uhd über eine Gießlippe 117. Der schmelzflüssige Rückstand 1o5 fällt durch einen im wesentlichen lotrechten Schlackekanal 106 hindurch in das Wasserabschreckbad 113. Der Schlackekanal 106 ist gegenüber der Atmosphäre oben durch ein Gehäuse h, h¹ und unten durch Eintauchen über eine wesentliche lotrechte Strecke in das Wasserbad 113 abgedichtet, wobei durch das Eintauchen eine Flüssigkeitsdichtung ausgebildet wird. Das Wasservolumen 1o7 ist der Teil des Abschreckbades, in den die heiße schmelzflüssige Schlacke 117 fällt; dieses Wasservolumen muß auf einer Temperatur von über ungefähr 65 C gehalten werden, um Schlacke-

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explosionen zu vermeiden. Das Wasservolumen 1o7 erzeugt ferner den Dampf, der daran gehindert werden muß, zurück in das Stichloch 1o2 und den Herd 1o1 zu gelangen, um ein Zusetzen des Stichlochs und Betriebsstörungen des Ofens zu vermeiden. Zur Unterstützung können in bekannter Weise (US-PS 3 8o6 335) ein Brenner 1o3 und eine Hilfssauerstoffzufuhr 1o4 vorgesehen sein. Der schmelzflüssige Rückstand 1o5, der durch den Schlackekanal 106 hindurch tropft,fällt in das Wasservolumen des AbschreckbadesH3, das sich innerhalb des Kanals befindet. Das Wasser 113 ist normalerweise erheblich kühler als das Wasservolumen 1o7. Der Schlackeka-

nal 1o6 taucht ausreichend tief in das Abschreckbad 113 ein, um nicht nur zu gewährleisten, daß Druckschwankungen in dem Pyrolyseofen 1oo die Wasserabdichtung am unteren Teil des Kanals 1o6 nicht zerstören können, sondern um auch sicherzustellen, daß der durch das rasche Abschrecken des schmelzflüssigen Rückstands im Wasser 1o7 erzeugte Dampf im wesentlichen auf den Kopfraum 1o6a des Kanals 106 beschränkt bleibt. Der feste Rückstand sinkt durch das Wasser 1o7 im Kanal 106 hindurch nach unten und fällt auf einen Schleppförderer 114. Der Schleppförderer 114 transportiert diesen festen Rückstand (nicht gezeigt) zu einer Auslaßstelle 115. Über dem Abschrecktank befindet sich ein Sicherheitsdeckel 116. Das Austrittsende 119 des Abschreckbades 113 verläuft schräg nach oben, so da3 der Schleppförderer auf dem Boden des Tanks abgestützt

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werden kann.

Durch den Pfeil 13o angedeuteter Dampf, der während des Abschreckvorganges erzeugt wird, wird zusammen mit anderen in dem Kanal vorhandenen Gasen von dem Kanalkopfraum 106a aus über eine Leitung 108 abgezogen. Dieser Dampf wird dann in einem beispielsweise als Sprühkondensator ausgebildeten Kondensator 11o mittels eines Wassersprühstrahls kondensiert, der über eine Leitung 1o9 und Düsen 121 zugeführt wird. Die kondensierte Fraktion wird aus dem Sprühkondensator 11o über eine Leitung 12o abgepumpt. Der Strom aus nicht kondensierten

Gasen wird über eine Leitung 111 mittels eines Gebläses 112 zu dem Kanal 106 zurückgeführt. Frischwasser zum Ersatz des als Dampf verlorengegangenen Wassers und zum Abkühlen des Abschreckbads 113 kann über eine Leitung 118 unmittelbar in das Abschreckbecken 113 eingeleitet werden. Dieses Frischwasser kann von jeder beliebigen zweckentsprechenden Quelle kommen; beispielsweise kann eine Fraktion des kondensierten Flüssigkeitsstroms 118a zu der Leitung 118 abgeleitet werden, um als Frischwasser zu dienen; Frischwasser kann auch über die Leitung 118a in den Schlackekanal 106 eingebracht werden. Die nichtverbrennbaren Gase brauchen nicht zu dem Schlackekanal zurückgeleitet zu werden; sie können vielmehr nach einer möglicherweise notwendigen Reinigung unmittelbar über eine Leitung 129 abgeführt werden.

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Bai dem vorliegend erläuterten Verfahren wind in besonders vorteilhafter Weise nur eine kleine Menge der nicht kondensierbcren Gase zusammen mit dem Dampf aus dem Kanal abgeführt. Tetsächlich bilden die aus dem Kanal abgezogenen nicht kondensierbaren Bestandteile nur ungefähr 2 % des gesamten Dampf-Gasstroms. Infolgedessen lassen sich diese Gase sicher und wirkungsvoll beseitigen, indem sie einfach zurück in den Schlackekanal 106 geleitet werden, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Wegen der extrem kleinen Menge dieser Gase üben sie praktisch keine Kühlwirkung auf die Abstich- und Herdbereiche aus.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Anordnung sind Mittel vorgesehen, die verhindern, daß schmelzflüssiger Rückstand an den Innenwänden des Schlackekanals 106 anhaftet. Auf Grund von Schwankungen sowohl der Menge des erzeugten schmelzflüssigen Rückstands als auch der Schlacke/Metall-Zusammensetzung des aus dem Herd 1o1 austretenden Rückstands kann das schmelzflüssige Material, das über die feuerfeste Lippe 117 überläuft, zuweilen mit der metallischen Wand des Schlackekanals 106 in Berührung kommen. Bei einem solchen Kontakt neigt der schmelzflüssige Rückstand zu einem Anhaften an der Metallwand, indem eine lockere Verschweißung oder eine mechanische Bindung an vorbestimmten Stellen, insbesondere Fehlerstellen, der Kanalwand erfolgt. Beispielsweise kann eine von der Innen-

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wand des Kanals vorstehende Schraube als Halt für den schmelzflüssigen Rückstand wirken. Nachdem einmal etwas Schlacke oder Metall auf der Wana erstarrt ist, können weitere Schlacke oder zusätzliches Metall dort leichter erstarren, wodurch ein Klinker gebildet wird. Dieser Klinker kann in einigen Fällen unter dem Einfluß seines eigenen Gewichts losbrechen; in vielen Fällen wird er dies jedoch nicht tun. Dabei kann der Klinker dann weiterwachsen, bis der gesamte Schlackekanal versperrt wird. Ein solches Blockieren kann ein vollständiges und kostspieliges Abschalten des Prozesses erforderlich machen,

Wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, kann der schmelzflüssige Rückstand am Anhaften an den Innenwänden des Schlackekanals 1o6 gehindert werden, indem Wasser von einer beliebigen zweckentsprecnenden Quelle aus, beispielsweise vom Abschreckbehälter 113 aus, zu einem Sprühring 126 gepumpt wird. Das Wasser wird dabei von einer Pumpe 123 über eine Leitung 122 und einen Wärmeaustauscher 124 gefördert. Gegebenenfalls wird das Wasser vorzugsweise auf mindestens 85 °C erwärmt, um Schlackeexplosionen zu vermeiden, zu denen es kommen könnte, wenn der Wassersprühstrahl zu kalt ist, wenn er mit der heißen Schlecke in Berührung kommt. Das Wasser gelangt dann über eine Leitung 125 zu dem Sprühring 126.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines

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Sprührings. Über die Leitung 125 strömendes Wasser fließt
über tangential angeordnete Wasserdüsen 125a bis 125h in den Schlackekanal 1o6. Diese tangentialen Wasserinjektoren bilden entlang der Innenwand des Kanals einen dünnen Wasserfilm.
A'jf diese Weise werden alle unterhalb des Tangential- Wasserinjektionsringes liegenden Teile des Kanals mit einem sich
bewegenden Wasserfilm benetzt. Dieser Wasserfilm hindert das schTielzf lüssige Material am Anhaften an der Kanalwand. Jede Wassersprüh- oder Düsenanordnung, die auf der Innenwand des Kanals eine Wasserschicht ausbildet, erfüllt die notwendige Funktion. Falls erwünscht, kann in nicht veranschaulichter
Weise auch ein Ring von Sprühdüsen verwendet werden, die so gerichtet sind, daß sie Wasser in Richtung auf die Achse des Kanals 106 sprühen. Ein derartiger Wassersprühstrahl kann
benutzt werden, um den Schlackestrom abzuschrecken, während er durch den Kanal hindurchfällt. Ein solches Sprühabschrecken kann in Verbindung mit dem Abschreckbad benutzt werden.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfin dung werden in Verbindung mit den Wasserabschreckvorgängen
Mittel vorgesehen, um den in dem Kanal beim Abschrecken des schmelzflüssigen Rückstandes durch das Wasserbad erzeugten
Dampf zu vermindern oder im wesentlichen zu beseitigen. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, fällt schmelzflüssiger Rückstand durch den lotrechten Schlackekanal 2o6 hindurch in das Wasser-

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volumen 2o7, das in dem eingetauchten Teil des Kanals vorhanden ist. Typischerweise steigt die Temperatur des Wassers 2o7 im Kanal an, weil das Wasser mit dem heißen schmelzflüssigen Rückstand in Berührung kommt. Wegen des ständigen Stromes von schmelzflüssigem Rückstand ist zu erwarten, daß das Wasser in diesem 3ereich siedet, da die einzigen Kühleffekte Konvektionsstrome vom Bereich unterhalb des Kanals, Wärmeleitung durch die Kanalwände und Verdampfung von Wasser in den Kopf raum 2o9 des Kanals sind. Um diesem Temperaturanstieg und der Erzeugung von Dampf entgegenzuwirken, sind Mittel zum Kühlen des Wassers 2o7 vorgesehen. Eine Pumpe 221 wälzt kühleres Wasser durch eine Leitung 222 vom Abschreckbad 213 aus um; das heißt,außerhalb des Kanals befindliches Wasser wird in das heiße Wasser 2o7 eingeleitet. Durch entsprechendes Einstellen der Pumpumwälzmenge und der Temperatur des Abschreckbads 213 kann das Wasservolumen 2o7 in dem Kanal auf der gewünschten Temperatur gehalten werden. Diese Temperatur liegt über 65 ⁰C und vorzugsweise über 85 ⁰C, jedoch unterhalb des Siedepunkts des Wassers 2o7. Dabei ist zu beachten, daß der Siedepunkt des Wassers in dem Kanal nicht unbedingt 1oo ⁰C beträgt,sondern wegen des leichten Überdrucks etwas höher sein kann.

Wie im Falle der Anordnung nach Fig. 2 kommt auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 der schmelzflüssige Rückstand

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mit dem Wasserbad 2o7 in Berührung; er wird zu kleinen Teilchen granuliert. Diese Teilchen sinken durch den offenen unteren Teil des Kanals 2o6 nach unten und fallen auf einen
Schleppförderer 214, der den abgeschreckten festen Rückstand (nicht gezeigt) aus dem Abschreckbad 213 heraustransportiert. Ein Sicherheitsdeckel 216 ist vorgesehen. Zur Kühlung dienendes Frischwasser wird dem Bad über eine Leitung
218 zugeführt. Falls die gesamte Dampferzeugung im Kanalkopfraum 2o9 entweder bewuBt oder deshalb nicht unterbunden wird, weil das Umwälzsystem das Wasser 2o7 nicht ausreichend kühlen kann, läSt sich der erzeugte Dampf über eine Leitung 2o8 abziehen. Die Leitung 2o8 sitzt im unteren Teil des Kanalkopfraums 2o9, um das Auffangen des Dampfs zu gewährleisten, bevor er zurück nach oben in die Abstich- und Herdbereiche des (nicht veranschaulichten) Ofens gelangt. Ein Gebläse 2o8a
sorgt für die erforderliche Saugwirkung, um den Dampf aus dem Kanal 2o6 herauszuziehen.

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Claims

•ΠΠ1 Ansprüche

1. Verfahren zum Abschrecken von schmelzflüssigem Rückstand, der aus dem Herd eines Ofens über ein nicht eingetauchtes Stichloch und einen lotrechten Schlackekanal ausgetragen wird, der an seinem oberen Ende mit dem Stichloch in dichter Verbindung steht und unten abgedichtet wird, indem er über eine erhebliche Strecke in Wasser eines Abschrecktankseingetaucht wird, wobei der schmelzflüssige Rückstand unter dem Einfluß der Schwerkraft von dem Herd zu dem Schlackekanal und dann in Richtung der Mittelachse dieses Kanals nach unten fließt und der Rückstand in dem im eingetauchten Teil des Schlackekanals befindlichen Wasser abgeschreckt wird, das auf einer zum Verhindern von Schlackeexplosionen ausreichend hohen Temperatur gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vermindern der Abkühlung der Abstich- und Herdbereiche des Ofens aus dem Kanal das heiße Fluid abgeführt wird, das durch Abschrecken des schmelzflüssigen Rückstands in dem im eingetauchten Teil des Kanals enthaltenen Wasser erzeugt wird, und daß das heiße Fluid durch kühleres Fluid ersetzt wird, wodurch das Eintreten von Dampf in die Abstich - und Herdbereiche im wesentlichen verhindert wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem heißen Fluid um heißes Wasser handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem heißen Fluid um Dampf.handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Wasser dadurch abgeführt wird, daß es aus dem offenen unteren Ende des Kanals verdrängt wird, indem. in den Kanal kühleres Wasser von dem Abschrecktank außerhalb des Kanals eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, daddurch gekennzeichnet, daß der Dampf abgeführt wird, indem er aus dem unteren Kopfraumteil des Schlackekanals abgezogen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Kanal abgeführte Dampf kondensiert und das Kondensat mindestens teilweise zurück in das Abschreckbad geleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Kanal abgeführte Dampf kondensiert und das Kondensat mindestens teilweise zurück in den Kanal geleitet wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Fluid sowohl aus heißem Wasser als auch aus Dampf besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Wasser dadurch abgeführt wird, daß es aus dem offenen unteren Ende des Kanals verdrängt wird, indem in den Kanal kühleres Wasser von dem Abschrecktank außerhalb des Kanals eingeleitet wird, und daß der Dampf abgeführt wird,indem er aus dem unteren Kopfraumteil des Schlackekanals abgezogen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem eingetauchten Teil des Schlackekanals befindliche Wasser auf einer Temperatur zwischen 65 ⁰C und dem Siedepunkt des Wassers gehalten wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem eingetauchten Teil des Schlakkekanals befindliche Wasser auf einer Temperatur zwischen 85 C und dem Siedepunkt des Wassers gehalten wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anhaften von schmelzflüssigem Rück-

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stand an der Innenwand des lotrechten Schlackekanals durch Benetzen der Wand mit einem dünnen Film aus strömenden Wasser verhindert wird.

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