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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumschlacke Bekanntlich
wird die Schlacke aus dem Hochofen in ständigem Abfluß bisher in ein Wasserbad mit
Wasserüberschuß gebracht, wo sie zu Schlackensand zerfällt. Das Wasser wird in bekannter
Weise vom granulierten Schlackensand getrennt und der Schlackensand dann auf die
Halde gebracht oder anderweitig verwendet.
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Für gewisse Zwecke ist es aber nicht günstig, die Schlacke zu feinkörnigem
Kies oder Sand zerfallen zu lassen, sondern es kann wünschenswert sein, größere,
poröse schaumige Schlackenstücke zu erzeugen. Ein bekannter Vorschlag geht dahin,
die Schlacke in ein mit heißem Wasser gefülltes Becken abzugießen und diesem Becken
auch noch Luft unter hohem Druck zuzuführen, wodurch porose Stücke, ähnlich dem
Bimsstein, entstehen. Diese werden dann z. B. durch Kalkzusatz zu Schlackensteinen
verarbeitet.
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Nun sind zur Schaumschlackenerzeugung auch Kippräder bekannt. Das
sind aufrecht stehende Räder mit horizontaler Achse, die zwischen zwei Wänden Mulden
aufweisen, welche in der obersten Lage mit Wasser gefüllt werden und in die die
Schlacke eintritt. Diese Räder werden gekippt und das Wasser samt Schlacke entleert.
Diese Räder, deren Mulden das Wasser nicht durch die hohle Achse, sondern auf einem
anderen Weg erhalten, haben sich zufolge verschiedener Umstände, insbesondere zufolge
des hohen Wasserverbraucbs und der relativ beträchtlichen Höhe des Rades, nicht
bewährt. Man ist demnach dazu übergegangen, ein Schäumrad zu verwenden, das einen
rillenförmigen Umfang besitzt und das sich von der Einbringstelle der Schlacke wegbewegt.
Durch eine schiefgestellte Wand, deren äußerer Umfang sich dem Profil des Radumfangs
anpaßt, wird ein kleiner Wassertümpel erzielt, in den die Schlacke eintritt und
aus dem sie in geschäumtem Zustand durch das Rad ausgebracht wird. Es ist auch bereits
vorgeschlagen
worden, Schlacke in eine feststehende Mulde auszugießen
und zugleich einen Wasserstrahl einzubringen, wodurch die Schlacke sich aufblähen
soll. Aus der feststehenden Mulde, die gekühlt sein kann, wird die Schlacke durch
einen Schieber in eine Trockentrommel eingebracht, in der sie durch Dampf oder Luft
noch weiter gekühlt wird, da sich die Schlacke beim Beginn des Einbringens in die
Trockentrommel noch im wesentlichen in teigigem Zustand befindet. Nachteilig ist
bei dieser Vorrichtung die schlechte Ausbringungsmöglichkeit der Schlacke aus dem
Wassertümpel und die zweistufige Trocknung sowie die Unmöglichkeit, mit dem Schieber
die Mulde auszukratzen.
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Die Erfindung bringt demgegenüber ein völlig neues und die Schaumschlackenerzeugung
wesentlich verbesserndes Verfahren zur Anwendung, nämlich das Gegenstromprinzip,
wobei das wesentliche Kennzeichen der Erfindung darin besteht, daß das Löschwasser
auf die Schlacke während ihres Austragweges nach dem Gegenstromprinzip zur Einwirl;ung
kommt, wobei die Schlacke vom Beginn des Löschens bis zum Austragen in ständiger,
jedoch allmählich abnehmender Wasserberührung steht. Weiter ist die Erfindung dadurch
geliennzeidlnet, daß die Schlacke am tiefsten Punkt einer zur Horizontalen schwach
geneigten Kreisrinne auf diese aufgebracht wird und von dieser allmählich und kontinuierlich
unter Vermeidung der Benetzungstiefe auf die höchste Stelle der Rinne befördert
und schließlich von der Rinne im trockenen Zustand abgenommen wird.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vor allem eine restlose
Ausnutzung des Wassers erzielt, überdies erreicht, daß alle heißen Teile der Schlacke
auf dem Wege von der Schlaclieneintragung bis zur Schlakkenaustragung mit Wasser
in Berührung kom men, so daß ein restloses Aufblähen der Schlacke gewährleistet
ist. Darüber hinaus aber ergibt sich noch der ganz wesentliche Vorteil, daß die
Schlacke tatsächlich trocken zur Abfuhr gelangt, da sie einen Teil ihres W eges
sogar außerhalb der Wasserbenetzung volltührt. Das Gegenstromprinzip ergibt die
Möglichkeit der geringsten Wasserbenetzung der Schlacke an den Stellen, wo die Schlacke
schon weitgehend abgekühlt ist, anderseits die größte Wasserbenetzung an den Stellen,
wo die Schlacke glühend in das Wasserbad gelangt.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann zwei grundsätzlich
verschiedene Ausführungsformen haben, und zwar kann die eine darin bestehen, daß
die kreisförmige Rinne als Rad ausgebildet ist und dann sich langsam dreht, die
andere darin, daß die Rinnenscheibe feststeht und in dieser ein Mitnehmerkranz für
die Schlacke rotiert.
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Die Vorrichtung gemäß der erstgenannten Ausführung besteht in einem
zur Horizontalen schwach geneigten Rad mit einer Rinnenscheibe, in welchem an der
tiefsten Stelle durch ständigen Wasserzufluß ein durch besondere Mittel gleichbleibender
Wassertümpel erzeugt wird, in den die flüssige Hochofenschlacke in freiem Strahl
eintritt und den sie kurzzeitig durchläuft, so daß ein Aufbläht der Schlacke eintritt,
das aber nicht so weit getrieben wird, daß die Schlacke in Sand zerfällt. Auf dem
weiteren Transportweg der Schlacl;e ist diese einer weiteren Abkühlung unterworfen,
worauf sie vom Tellerrand abgestreift wird. Die Rinnenscheibe selbst ist auf einer
schwach zur Vertikalen geneigten Achse vermittels einer Zwischenscheibe gelagert
und dreht sich langsam gegen den Abstreifer zu, wobei jedoch der Abstreifer so angeordnet
ist, daß die Schlacke während der Bexvegung der Rinne beinahe über den ganzen Umfang
der Mulde auf dieser verbleibt. Der Wasserzufluß selbst geschieht zweckmäßig auf
der dem Schlackenzufluß gegeniiberliegenden Seite der ringförmigen Rinne, so daß
das Wasser in dieser bis zum Tümpel fließt und außer ihm nirgends eine Tümpelbildung
stattfinden kann.
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Zur Einhaltung einer bestimmten Wassertiefe im Tümpel können am Umfang
der rinnenförinnigen Vertiefung außen Ausnehmungen vorgesehen sein, durch die das
überschüssige Wasser in eine Ablaufrinne ausfließt.
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Die andere Ausführungsform besteht darin, daß die Rinnenscheibe selbst
fest angeordnet ist und ein Mitnehmerkranz die Schlacke aus dem Bereich des Tümpels
bis zu einer Austragsöffnung verbringt.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise Rusführungsformen des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Darstellung, und zwar stellt die Abb. I einen Querschnitt und die
Abb. 2 eine Draufsicht auf die Rinnenscheibe dar. Die Abb. 3 zeigt eine Schnittansicht
und die Abb. 4 eine Draufsicht auf eine geänderte Ausführungsform der Erfindung.
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Mit I ist die Zuflußrinne für die flüssige Schlacke bezeichnet und
mit 2 der Zufluß des Wassers, das auf eine schwach zur Horizontalen geneigte ringförmige,
sich im Sinne des Pfeils p der Abb. 2 langsam drehende Rinnenscheibe 3 gelangt und
von der höchsten Stelle zur tiefsten Stelle bei 4 fließt und dort einen verhältnismäßig
seichten Wassertümpel bildet.
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Die Rinnenscheibe 3 ist mittels eines Mittelteils 5 auf einer zur
Vertikalen schwach geneigten Achse 6 befestigt, die bei 7 und 8 in einem Ring- bzw.
einem Spurlager gelagert ist. Die Achse 6 weist ein Schneckenrad g auf, das mit
dem Schneckentriebling eines Motors
Io kämmt. Um eine bestimmte
Tiefe des Tümpels 4 automatisch einhalten zu können, weist der Rand der Rinnenscheibe
3 in bestimmten Abständen vorgesehene Ausnehmungen II auf, durch die Wasser in eine
Rinne 12 mit dem Ablauf 14 austreten kann, wenn der Wasserzulauf größer ist, als
er zur beabsichtigten Tiefe des Tümpels erreicht.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Durch die Rinne I gelangt die flüssige
Schlacke in den Tümpel, der zufolge der Neigung der Rinnenscheibe 3 bei 4 gebildet
ist.
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Hier wird die Schlacke durch kurzzeitiges Eindringen in den Wassertümpel
nicht granuliert, sondern schaumförmig aufgebläht und im Sinne des Pfeils p (Abb.
2) durch Drehung der Rinne 3 aus dem Bereich des Wassers gebracht. Nachdem die Schlacke
beinahe den ganzen Umfang der Rinne 3 durchlaufen hat, wird sie durch einen Abstreifer
I5 abgezogen und kann hier nunmehr abtransportiert werden. Es bilden sich demnach
größere, nach Art des Bimssteins poröse Schlackenl>rod:en, die für besondere
Zwecke besser geeignet sind als Schlackenkies.
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Gemäß den Abb. 3 und 4 ist die Rinnenscheibe 3 feststehend angeordnet
und in dieser ein Austragstern aus den Armen I6, der mittleren Nabe I8 und dem Kranz
I7 durch die Welle 6 drehbar, die in den Lagern 7 und 8 gelagert und mit einem Schneckenrad
9 versehen ist, das mit dem Ritzel eines Motorantriebs Io kämmt. Über die Rinne
I gelangt die flüssige Schlacke in den Wassertümpel 4, der durch bei 2 eintretendes
und über die kreisförmige Rinnenscheibe nach 4 fließendes Wasser gebildet wird.
Überschüssiges Wasser gelangt wie beim ersten Ausführungsbeispiel durch eine oder
mehrere Öffnungen II in eine Sammelrinne 12 und durch das Rohr I4 nach außen. Während
ein Teil des Wassers bei 2 auf die Rinne gelangt, kann der andere Teil des benötigten
Wassers entweder allein oder mit Luft gemischt durch ein Rohr 19 über einen Mischraum
20 und durch Bohrungen 21 zum Tümpel 4 gelangen. Besonders diese letzte Wassereinspritzung
mit gleichzeitiger Lufteinblasung wirkt sich auf die Qualität der anfallenden Schaumschlacke
günstig aus.
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In der Zeichnung Abb. 4 ist die Neigungsrichtung der Rinnenscheibe
3 durch eine Strichpunktlinie 22 dargestellt, während bei 24 eine Austragsöffnung
im Boden der Rinne vorgesehen ist. Die Wirkung dieser Vorrichtung ist ähnlich wie
bei den Ausftihrungsbeispielen gemäß den Abb. I bis 3, wobei jedoch die geschäumte
Schlacke durch das Austragsrad mit den Aminen I6 im Sinne des Pfeils p bis zur Austragsöffnung
24 befördert wird, während eben die kreisförmige Rinnenscheibe 3 feststeht.