DE20007206U1 - Device for the treatment of mill scale sludges - Google Patents
Device for the treatment of mill scale sludgesInfo
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Description
200 07 206.4 36.830 200 07 206.4 36.830
V0EST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH & Co.V0EST-ALPINE Industrial Plant Construction GmbH & Co.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Walzzunderschlämmen, mit einem, vorzugsweise indirekt, beheizbaren Behandlungsraum, insbesondere einem Mischtrockner, wobei in dem Mischtrockner ein, gegenüber atmosphärischem Druck, niedrigerer Druck einstellbar ist.The invention relates to a device for treating mill scale sludge, with a, preferably indirectly, heatable treatment chamber, in particular a mixing dryer, wherein a lower pressure than atmospheric pressure can be set in the mixing dryer.
Bei der Weiterverarbeitung von Rohstahl fallen in beträchtlicher Menge Abfälle in Form von hocheisenoxidhältigen Partikeln an, die jedoch zumeist durch Öle oder Fette sowie andere Verunreinigungen kontaminiert sind, und als Walzzunderschlämme bezeichnet werden.During the further processing of crude steel, considerable amounts of waste are generated in the form of particles with a high iron oxide content, which are usually contaminated by oils or fats as well as other impurities and are referred to as mill scale sludge.
Im Stand der Technik ist eine Reihe von Möglichkeiten zur Behandlung und Wiederverwertung von Walzzunderschlämmen bekannt.A number of options for the treatment and recycling of mill scale sludge are known in the state of the art.
EP-A-0872452 lehrt in diesem Zusammenhang die zweistufige Entgasung eines Walzzunderschlammes. Dabei kann die H^O-Entfernung in einem Vakuumtrockner durchgeführt werden. Diese Verfahrensweise erweist sich in der Praxis als kompliziert und unwirtschaftlich.In this context, EP-A-0872452 teaches the two-stage degassing of a mill scale sludge. The H^O removal can be carried out in a vacuum dryer. In practice, this procedure proves to be complicated and uneconomical.
Die Erfindung setzt es sich zur Aufgabe die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden.The invention aims to overcome the disadvantages of the prior art.
Diese Aufgabe wird entsprechend einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to a device according to the invention by the characterizing part of claim 1.
Dabei ist ein Mischtrockner zur Einleitung, Trocknung, und gegebenenfalls Homogenisierung eines Walzzunderschlammes vorgesehen.A mixing dryer is provided for the introduction, drying and, if necessary, homogenization of a mill scale sludge.
Dadurch, dass im Mischtrockner ein Druck von 700 mbar oder höher einstellbar ist, wird gegenüber dem Stand der Technik eine wirtschaftlichere und technisch effizientere Wirkungsweise einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 eingeführt.The fact that a pressure of 700 mbar or higher can be set in the mixing dryer introduces a more economical and technically more efficient mode of operation of a device according to the preamble of claim 1 compared to the prior art.
Dabei wird die Entgasung des kombinierten Mischtrockners kontinuierlich betrieben, und die auf diese Weise entstehenden Abgase (Brüden) werden kontinuierlich abgesaugt.The degassing of the combined mixing dryer is operated continuously and the exhaust gases (vapors) produced in this way are continuously extracted.
Der Druck im Mischtrockner erreicht dabei Werte von 700 bis 1000 mbar, besonders bevorzugt von 800 bis 900 mbar oder 750 bis 950 mbar. Dieser Druck wird vorzugsweise durch eine Unterdruckpumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, sowie einen Druckbegrenzer eingestellt, wobei die Unterdruckpumpe weiters zum Abtransport der Brüden dient und wobei der Druckbegrenzer, der auch Teil einer entsprechenden Vakuumpumpe sein kann oder funktionell einem auf den Prozeß abgestimmten Betrieb der Vakuumpumpe entspricht, die Unterschreitung eines vorbestimmten Mindestdruckes verhindert.The pressure in the mixing dryer reaches values of 700 to 1000 mbar, particularly preferably 800 to 900 mbar or 750 to 950 mbar. This pressure is preferably set by a negative pressure pump, in particular a vacuum pump, and a pressure limiter, whereby the negative pressure pump also serves to remove the vapors and whereby the pressure limiter, which can also be part of a corresponding vacuum pump or functionally corresponds to an operation of the vacuum pump coordinated with the process, prevents the pressure from falling below a predetermined minimum.
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist einerseits gewährleistet, dass Wasser aus den Walzzunderschlämmen entfernt wird, wohingegen die enthaltenen Kohlenwasserstoffe in den Walzzunderschlämmen verbleiben und einer weiteren Verwertung zugeführt werden. Andererseits ergibt sich durch die vorbestimmten Drücke ein besonders wirtschaftlicher und effizienter Betrieb einer derartigen Vorrichtung, da die Voraussetzungen zum Betrieb eines Vakuumtrockners, wie im Stand der Technik, nicht erfüllt werden müssen.The features according to the invention ensure, on the one hand, that water is removed from the mill scale sludge, whereas the hydrocarbons contained remain in the mill scale sludge and are used for further processing. On the other hand, the predetermined pressures result in a particularly economical and efficient operation of such a device, since the requirements for operating a vacuum dryer, as in the prior art, do not have to be met.
Dabei erfordert der Betrieb eines Vakuumtrockners nach dem Stand der Technik, insbesondere nach EP-A-0872452, ein aufwendiges und störanfälliges Dichtsystem, sowie die Einhaltung strenger behördlicher Schutzverordnungen.The operation of a vacuum dryer according to the state of the art, in particular according to EP-A-0872452, requires a complex and failure-prone sealing system, as well as compliance with strict official protection regulations.
Der erfindungsgemäße Mischtrockner hingegen zeichnet sich durch seine wirtschaftliche und einfache Betriebsweise aus, wobei insbesondere sein Dichtsystem, entsprechend den angeführten Drücken einfach und in, dem Fachmann, bekannter Weise ausgeführt ist.The mixing dryer according to the invention, on the other hand, is characterized by its economical and simple operation, whereby in particular its sealing system, corresponding to the stated pressures, is simple and designed in a manner known to the person skilled in the art.
Der erfindungsgemäße Mischtrockner ist nach einer bevorzugten Ausführungsform indirekt beheizbar, wodurch eine Verdampfung von Kohlenwasserstoffen weitgehend vermieden wird. Die indirekte Beheizung kann beispielsweise über überhitzten oder gesättigten Dampf, über Öl, über eine elektrische Vorrichtung, oder eine Kombination daraus erfolgen.According to a preferred embodiment, the mixing dryer according to the invention can be heated indirectly, whereby evaporation of hydrocarbons is largely avoided. The indirect heating can be carried out, for example, via superheated or saturated steam, via oil, via an electrical device, or a combination thereof.
Mit einer indirekten Beheizung kann die Feuchte des Walzzunderschlammes auf vorteilhafte und einfache Weise eingestellt werden, wobei keine Beeinträchtigung desWith indirect heating, the moisture content of the mill scale sludge can be adjusted in an advantageous and simple manner without affecting the
Trockenschrittes selbst erfolgt, wie das beispielsweise bei einer direkten Beheizung der Fall wäre.drying step itself, as would be the case with direct heating, for example.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann zusätzlich zur thermischen Trocknung eine Trocknung des Walzzunderschlammes durch wasserbindende Zusätze erfolgen. Bei einer konstanten thermischen Trocknung steigt die Temperatur des Einsatzmateriales mit sinkendem Feuchtegehalt kontiniuerlich an. Um eine übermäßige Verdampfung von Kohlenwasserstoffen zu verhindern, wird das Einsatzgut bis zu einer vorbestimmten Restfeuchte thermisch entwässert, und danach mit wasserbindenden Mittel, beispielsweise Branntkalk, rest-entwässert. Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Walzzunderschlämmen, insbesondere der Mischtrockner, zum Einbringen von wasserbindenden Zusätzen, insbesondere Branntkalk, geeignet ausgeführt.According to a feature of the invention, in addition to thermal drying, the mill scale sludge can be dried using water-binding additives. With constant thermal drying, the temperature of the feedstock increases continuously as the moisture content decreases. In order to prevent excessive evaporation of hydrocarbons, the feedstock is thermally dewatered to a predetermined residual moisture content and then residually dewatered using water-binding agents, for example quicklime. The device according to the invention for treating mill scale sludge, in particular the mixing dryer, is designed to be suitable for introducing water-binding additives, in particular quicklime.
Nach einem zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Mischtrockner über eine Unterdruckpumpe absaugbar, und wird auf diese Weise von wasserdampfhältigem Gas befreit.According to an additional feature of the device according to the invention, the mixing dryer can be vacuumed via a vacuum pump and is thus freed from gas containing water vapor.
In einer Entstaubungsanlage wird das wasserhaltige Gas aus dem Mischtrockner einer Entstaubung unterzogen.In a dedusting system, the water-containing gas from the mixer dryer is dedusted.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Walzzunderschlamm in dem Mischtrockner ausgehend von etwa 15-20 % Feuchte auf eine Restfeuchte von 5% getrocknet, weiters mit Bindemittel und anderen Zusatzstoffen, insbesondere Kohle und/oder zusätzlichem Staub, versetzt und anschließend beispielsweise kaltbrikettiert oder als rieselfähiges Material in einen Hochofen, einen Schachtofen, oder einen Elektroofen eingeblasen.According to a preferred embodiment of the invention, the mill scale sludge is dried in the mixing dryer starting from about 15-20% moisture to a residual moisture content of 5%, further mixed with binding agents and other additives, in particular coal and/or additional dust, and then, for example, cold briquetted or blown as a free-flowing material into a blast furnace, a shaft furnace, or an electric furnace.
Es ist dabei ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass eine vollständige Verwertung der Kohlenwasserstoffe erfolgt, wobei diese Verwertung zu keiner nennenswerten Belastung des Abgassystems führt.A significant advantage of the device according to the invention is that the hydrocarbons are completely utilized, whereby this utilization does not lead to any significant burden on the exhaust system.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Briketts nach der Kaltbrikettierung abgesiebt, und beispielsweise zur Aushärtung zwischengelagert, wobeiAccording to a further preferred embodiment, the briquettes are screened after cold briquetting and, for example, temporarily stored for hardening, whereby
sich diese Ausführung insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Briketts zum Einsatz in einem Konverter, insbesondere einem LD-Konverter und/oder einem Elektroofen, als günstig erweist.This embodiment proves to be particularly advantageous when using the device according to the invention for producing briquettes for use in a converter, in particular an LD converter and/or an electric furnace.
Nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann anstatt einer Brikettierung eine andere Form der Agglomeration, insbesondere eine Granulierung oder Pelletierung des Walzzunderschlammes durchgefühlt werden.According to further embodiments of the invention, instead of briquetting, another form of agglomeration, in particular granulation or pelletization of the mill scale sludge, can be carried out.
Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist der Zunderschlamm in dem Mischtrockner auf eine für die Brikettierung geeignete Feuchte, vorzugsweise ausgehend von etwa 10-20% Feuchte, auf eine Restfeuchte von 2-7%, trockenbar, vorzugsweise mit Bindemittel und anderen Zusatzstoffen, insbesondere Kohle und/oder zusätzlichem Staub, versetzbar und so gegebenenfalls in einer weiteren Einrichtung brikettierbar.According to an additional feature of the invention, the scale sludge can be dried in the mixing dryer to a moisture content suitable for briquetting, preferably starting from about 10-20% moisture, to a residual moisture content of 2-7%, preferably mixed with binding agents and other additives, in particular coal and/or additional dust, and thus optionally briquetted in another device.
Nach einem weiteren Merkmal weist die Erfindung Mittel zum Absieben und Zwischenlagerung der Briketts auf. Bei der Zwischenlagerung wird eine Aushärtung der Briketts herbeigeführt.According to a further feature, the invention has means for screening and temporarily storing the briquettes. During the temporary storage, the briquettes harden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Mischtrockner eine entsprechende Menge Branntkalk und/oder Kohle und/oder Staub zumischbar, um die Restfeuchte zu binden und ein einblasfähiges Gemisch zu erhalten.According to a further feature of the invention, an appropriate amount of quicklime and/or coal and/or dust can be mixed into the mixing dryer in order to bind the residual moisture and obtain a mixture that can be blown in.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird der Zunderschlamm im Mischtrockner, vorzugsweise auf eine Restfeuchte von kleiner als 10%, entwässert und eine entsprechende Menge Branntkalk und/oder Kohle und/oder Stäube direkt in den Mischtrockner zudosiert, um die Restfeuchte zu binden und ein einblasfähiges Gemisch zu erhalten, wobei sich diese Verfahrensweise insbesondere bei Verwendung des Gemisches zum Einblasen in einen Hochofen und/oder Elektroofen als günstig erweist.According to a preferred feature of the invention, the scale sludge is dewatered in the mixer dryer, preferably to a residual moisture content of less than 10%, and a corresponding amount of quicklime and/or coal and/or dust is metered directly into the mixer dryer in order to bind the residual moisture and obtain a mixture that can be blown in, this procedure proving to be advantageous in particular when using the mixture for blowing into a blast furnace and/or electric furnace.
Im Zuge der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiters eine besonders effektive und einfache Abgasaufbereitung verwirklicht. Dabei werden nach einem Merkmal der Erfindung die Brüden in einem, vorzugsweise auf den Mischtrockner direkt aufgesetzten und beheizten Brüdenfilter, welcher einem dem Fachmann bekannten Schlauchfilter entspricht, von Staubpartikeln befreit.The device according to the invention also enables particularly effective and simple exhaust gas treatment. According to one feature of the invention, the vapors are freed of dust particles in a vapor filter that is preferably placed directly on the mixer dryer and heated and corresponds to a bag filter known to those skilled in the art.
Im Kondensator, vorzugsweise einem Plattenkondensator, erfolgt die Abscheidung der Brüden, wobei nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Brüden direkt in einen Zunderbrunnen eingeleitet, und dort zusammen mit dem Hauptabwasserstrom aus dem Walzwerk behandelt werden.In the condenser, preferably a plate condenser, the vapors are separated, whereby according to a particularly preferred embodiment the vapors are fed directly into a scale well and treated there together with the main waste water stream from the rolling mill.
Insbesondere für niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform einen Filter zur adsorbtiven Filterung, insbesondere einen nach dem Stand der Technik bekannten Aktivkohlefilter, vor, der gegebenenfalls nach dem Kondensator angebracht ist.In particular for low-boiling hydrocarbons, the device according to the invention provides, according to a further embodiment, a filter for adsorptive filtering, in particular an activated carbon filter known from the prior art, which is optionally installed after the condenser.
Im folgenden wird ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:In the following, a non-limiting embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a schematic drawing. It shows:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Behandlung eines WalzzunderschlammesFig. 1 a device for treating a mill scale sludge
Nach Fig. 1 wird ein Walzzunderschlamm 2 in einen Mischtrockner 1 eingebracht. Nach zumindest teilweiser Trocknung wird nach einer bevorzugten Ausführungsform ein wasserbindender Zusatz, insbesondere Branntkalk, in den Mischtrockner 1 zugemischt. Der Mischtrockner 1 ist insbesondere als Drehrohrofen ausgeführt und dient einer Trocknung sowie der Durchmischung des eingebrachten Gutes.According to Fig. 1, a mill scale sludge 2 is introduced into a mixer dryer 1. After at least partial drying, according to a preferred embodiment, a water-binding additive, in particular quicklime, is mixed into the mixer dryer 1. The mixer dryer 1 is designed in particular as a rotary kiln and serves to dry and mix the introduced material.
Der Walzzunderschlamm weist bei Einbringung in den Mischtrockner ungefähr 15 % Feuchte und eine Schüttdicht von 2,5 t/m3 auf.When introduced into the mixer dryer, the mill scale sludge has a moisture content of approximately 15% and a bulk density of 2.5 t/m3.
Der Walzzunderschlamm besteht beispielsweise aus (Angaben in Massenprozent):Mill scale sludge consists, for example, of (in mass percent):
Aus dem Mischtrockner 1 wird das trockene Gut 4 ausgebracht und einer weiteren Verwendung, beispielsweise einer Kaltbrikettierung zugeführt.The dry material 4 is discharged from the mixer dryer 1 and fed to a further use, for example cold briquetting.
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Der Walzzunderschlamm weist bei seiner Ausbringung eine Feuchte von etwa 3-5 % Feuchte auf, und ist rieselfähig. Die Kohlenwasserstoffe (KW) bleiben im Walzzunderschlamm erhalten, wobei sie gegebenenfalls am Kalk adsorbieren. Der so aufbereitete Walzzunderschlamm eignet sich so vorzüglich zum Einblasen in den Hochofen.When applied, the mill scale sludge has a moisture content of around 3-5% and is free-flowing. The hydrocarbons (HC) remain in the mill scale sludge, where they may adsorb on the lime. The mill scale sludge prepared in this way is therefore ideal for blowing into the blast furnace.
Der Mischtrockner wird indirekt über überhitzten Dampf (3,5 bar und 250° C) beheizt, wodurch ein Verdampfen der Kohlenwasserstoffe zum Großteil verhindert wird. Nach der Befüllung des Mischtrockners werden seine Befüllöffnungen automatisch verschlossen, um den Austritt von Brüden zu verhindern.The mixer dryer is heated indirectly using superheated steam (3.5 bar and 250°C), which largely prevents the hydrocarbons from evaporating. After the mixer dryer has been filled, its filling openings are automatically closed to prevent the escape of vapors.
Durch eine Unterdruckpumpe 8, insbesondere eine Vakuumpumpe, wird im Mischtrockner ein Unterdruck erzeugt, und abdampfendes Wasser aus dem Mischtrockner in eine Entstaubungsanlage 5, insbesondere einen Brüdenfilter, gesaugt. Nach der Entstaubung gelangt das wasserdamphältige Gas in einen Brüdenkondensator 6, in welchem der Wasserdampf kondensiert und über eine Leitung 9 abgezogen wird. Das von Wasserdampf größtenteils befreite Gas gelangt weiters in einen Aktivkohlefilter 7, wobei niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe entfernt werden, und wird durch die Pumpe 8 einer weiteren Verwendung zugeführt.A negative pressure pump 8, in particular a vacuum pump, generates a negative pressure in the mixing dryer, and evaporating water from the mixing dryer is sucked into a dedusting system 5, in particular a vapor filter. After dedusting, the gas containing water vapor passes into a vapor condenser 6, in which the water vapor is condensed and removed via a line 9. The gas, which is largely freed of water vapor, then passes into an activated carbon filter 7, where low-boiling hydrocarbons are removed, and is fed to further use by the pump 8.
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