DE2127251A1 - Verfahren und Anlage zur Trennung von Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Trennung von Phosphorofenschlacke und FerrophosphorInfo
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Description
KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT
Verfahren und AnLage zur Trennung von Phosphorofenschlacke
und Ferrophosphor
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung
von Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor sowie eine Anlage
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift No. 1 937 381 bekannt,
Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke dadurch zu trennen, daß man die in bestimmten Zeitintervallen am Phosphorofeii
abgestochene Mischung aus Ferrophosphor und Phosphorofensehlakke
in einem Gießbett auffängt, wobei sich der schwerere Ferrophosphor am Boden des Gießbettes absetzt, während die PhosphorotenseliLacke
aufschwimmt. Nach Kühlen des Gusses wird zunächst die Phosphorofenschlacke maschinell aufgerissen, zerkleinert und
von vorn abgeräumt und danach der Ferrophosphor maschinell zerschlagen und von unten ausgehoben. Es empfiehlt sich, zur Beschleunigung
des Abkühlprozesses sowohl den Guß als auch den von der Schlacke befreiten Ferrophosphor mit Wasser zu besprühen. -
Nachteilig ist bei diesem Verfahren die gemeinsame Abkühlung zweier Substanzen, welche eine schlechte Wärmeleitfähigkeit
zeigen. Damit die Abkühlung in tragbaren Zeiten erfolgt, ist die Berieselung mit Wasser erforderlich, wodurch gelegentlich
die noch schmelzflüssige unterste Ferropliosphorschieht mit nicht
verdampftem Wasser in Kontakt kommt, was durch das Leidenfrost1 sehe Phänomen ermöglicht wird. Bekanntlich bildet sich
durch Reaktion von schmelzflUssigem Ferrophosphor mit Wasser-Knallgas,
welches - je nach Konzentration und Dämmung - zu mehr oder weniger starken Verpuffungen mit entsprechenden
Folgeschäden führen kann.
-2-
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Ein weiterer Vachi.eil liegt inder .schwierigen Trennung dor
häufi» fest aneinander haftenden dicken Schichten von Phosphoro
fenschlacke. und Ferrophosphor. Diese Trennung erfordert
in der Regel einen erheblichen Aufwand au Arbeit und Zeit.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Trennung von Ferrophosphor und Phosphorolenschlaeke zu finden,
bei dem die Erstarrung von Ferrophosphor und Phosphorofenschlakke
in tragbaren Zeiten ohne eine Berieselung mit Wasser erfolgt und die mechanische Trennung der fest aneinander haltenden
Schichten von Phosphoroienschlaeke und Ferrophosphor entfällt.
Das wird er f indium siiemäß dadurch erreicht, daß man die am Phosphorofen
diskontinuierlich abgestochene Mischung aus Phosphorofenschlacke
und Ferrophosphor in eine mit Überlaut und Ab Lauf
versehene Trennzone einlaufen läßt, wobei die aufschwimmende Phosphorofenschlacke in eine Schlackeuerstarruugszone überläuft;
daß man das Volumen der Trennzone so groß wählt, daß die bei einem Abstich anfallende Ferrophosphormeiiiie aufgenommen
werden kann; daß man sodann den Ferrophosphor zur voLlständigen
Abscheidung der Phosphorofenschlacke 0,25 bis 2 Stunden, vorzugsweise 0,5 Stunden, in der Trennzone verweilen
läßt, wobei sich die oberhalb des Ferrophosphors abscheidende Phosphorofensehlacke verfestigt; und daß man schließlich
den Ferrophosphor vom unteren Teil der Trennzone her in eine Ferrophosphorerstarrungszone abfließen läßt.
Die nunmehr erfolgende Erstarrung der beiden Komponenten in getrennten Zone ist besonders im Hinblick auf den Ferrophosphor
vorteilhaft:Die Wärmeableitung wird nicht durch eine als
Isolierung wirkende Phosphorofeiisehlaekensehicht behindert, so
daß die Abkühlung ohne zusätzliche Maßnahmen in vertretbarer Zeit erfolgt.
Die Schmelzen von Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke bilden
im Phosphomfen zwei Schichten. Durch den Abzug des Ferrophos-
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phors über ein verhältnismäßig kleines Abstichloch wird durch
Ausbildung von Wirbeln Phosphorofensehlacke mit dem FerrophospHor
gemeinsam aus dem Phosphoroi'en ausgetragen. Wegen der grossen
Diehteunterschiede zwischen beiden Schmelzen (Phosphorofenschlackenl'luü
: <2 - 2,7 g/ml; flüssiger Ferrophosphor : Q -äs.
7 g/ml) schwimmt die Phosphoroienschlacke relativ schnell auf dem Ferraphosphor auf, wodurch die Abtrennung mittels Überlauf
aus der Treimzone ermöglicht wird.
Kleine Mengen Ferrophosphor in der Phosphorofenschlackenerstarrimgszone
bzw. Phosphoroiensclilacke in der Ferrophosphorerstargelten
nicht als störend.
Beim Abfluß des Ferrophosphors vom unteren Teil der Trennzone
her ist das Mit fließ en. von Phosphoroienschlacke gegen Ende des
Abflusses an einer deutlichen Verfärbung der Schmelze erkennb a r.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens. Die Anlage ist dabei gekennzeich net durch ein Trennbett, welches über eine Zulauirinne mit
einem Phosphorofen verbunden ist und welches an einer Seite
durch eine feuerfeste Platte mit verschließbarem Spundloch
versehen ist; ein Phosphorofenschlackenerstarrungsbett, welches mit dem Trennbett durch eine Überlaufrinne verbunden
ist; und ein Ferrophosphorerstarrungsbett, welches mit einer
unterhalb des Spundloches beginnenden Ablaufrinne mit dem
Trennbett verbunden ist.
einem Phosphorofen verbunden ist und welches an einer Seite
durch eine feuerfeste Platte mit verschließbarem Spundloch
versehen ist; ein Phosphorofenschlackenerstarrungsbett, welches mit dem Trennbett durch eine Überlaufrinne verbunden
ist; und ein Ferrophosphorerstarrungsbett, welches mit einer
unterhalb des Spundloches beginnenden Ablaufrinne mit dem
Trennbett verbunden ist.
Die erfiiidungsgemäße Anlage kann wahlweise darüberhinaus noch
dadurch gekennzeichnet sein, daß
a) das Trennbett aus Formsand besteht;
b) das Phosphorofenschlackenerstarrungsbett und das Ferro-
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phosphorers t nrrungsbett aus granulierter Phosphorofenschlacke
bestehen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anlage sei anhand der
Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Figur 1 die Draufsicht auf die Anlage,
Figur 2 die Seitenansicht des Trennbettes in Richtung
auf die i'eueri'este Platte.
Durch die Zulaufrinne 1 läuft die Mischung von Phosphoroien-
^ schlacke und Ferrophosphor aus dem Phosphorofen in das Trernibett
2. Das Volumen des Trennbettes 2 wird so groß gewählt, daß die bei dem Abstich anfallende Ferrophosphormenge aufgefangen
werden kann, ohne daß Ferrophosphor. über die" Überlaufrinne 3 in das Erstarrungsbett 7 gelangt. Die Schlacke ist bis
zu diesem Zeitpunkt bereits in das Phosphorofenschlackenerstarrungsbett 7 gelaufen. Nach einer Verweilzeit wird nun das
Spundloch 11 (Figur 2) der feuerfesten Platte 3 des Trennbettes 2 geöffnet, wonach der flüssige Ferrophosphor über die
Ablaufrinne 4 in das Ferrophosphorerstarrungsbett () läuft.
Anhand der Figur 2 sei noch ein besonderer Effekt erläutert.
Hinter der feuerfesten Platte 3, welche zusammen mit den Form-P sanddämmeii 8 das Trennbett 2 bildet, ist gestrichelt die
Schichtenbildung wiedergegeben, wie sie sich nach der vollständigen Trennung von Ferrophosphor und Phosphorofenschlakke
ergibt. Über einer flüssigen Ferrophosphorschicht 10 be-'· findet sich eine erstarrte Phosphorofenschlackenschicht 9,
welche beim Ablassen des Ferrophosphors durch das Spundloch 11 in der Regel gewölbeartig -über dem Trennbett 2 hängenbleibt.
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Das Spundloch 11 in der feuerfesten Platte 3 des Trennbettes
2 der erf indungsgeiiiäßen AuIuge wurde mit einein geeigneten
Diehtmaterial (Formsand, Ton, Söderberü-Elek trodenmasse) verschlossen.
Sodann liefen ik t einer schmelzt liissigen Mischung
vou Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke mit einer Temperatur
von JViOO bis ihr)() C über die Zulaufriniie 1 in das Trenribett
2 ein. Davon liefen während des Einlaufens 6 t der spezifisch leichteren Phosphorofenschlacke vermittels' der Überlaufrinne
5 in das Phosphorofensehl aekenerstarriingsbett 7 über.
Die im Trennbett 2 verbliebenen 8 t SchmeLze, welche überwiegend aus Ferrophosphor bestand, ließ man zum vollständigen
Aufschwimmen, der Phosphoro fenschl acke ~>0 Minuten verweilen.
Wiihi'end dieser Zeit erstarrte ein Teil der aufschwimmenden
Phosphorofenschlacke zu einer etwa 10 bis 15 cm starken
Haut an der Oberfläche der Schmelze. Nach Öffnen des Spundloches 11 wurde der Ferrophosphor mit einer Temperatur von
etwa 1100 C über die Ablaufrinne !i. in das Ferrophosphorerstarrurigsbett
b abgelassen. Als sich gegen Ende des Ablaßvortianges
die Schmelze plötzlich deutlich verfärbte, wurde das Spundloch 11 durch Vorwerfen von Formsand verschlosssen.
(Die Verfä-rbunii zeigte an, daß nunmehr Phosphoro fenschl akke,
welche zwischen der erstarrten Haut und der Oberfläche der Ferrophosphorphase flüssig verblieben war, mitlief).
Nach dreistündiger Abkühlung an der Luft konnten Ferrophosphor
(7,1 t) und Phosphorofenschlacke (6 t) aus ihren Erstarrungsbetten
(6, 7)> sowie die Schlackenreste (0,7 t) aus dem Trennbett 2 in kurzer Zeit mit Hilfe eines Baggers
leicht zerkleinert und ausgeräumt werden.
-6-
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Claims (2)
1) Verfahren zur Trennung von Phosphorofensehlaeke und Ferrophosphor,
dadurcii gekennzeichnet, daß man die am Phosphorofen
diskontinuierlich abgestochene Mischung aus Phosphorolensehlaeke
und Ferrophosphor in eine mit Überlauf und Ablauf versehene Trennzone einlaufen läßt, wobei die aufschwimmende
Phosphoro fens'chlacke in eine Sehlaekenerstarrungszoneüberläuft;
daß man das Volumen der. Treimzone so
groß wählt, daß di.e bei einem Abstich anfallende Ferrophosphormenge
aiii genommen werden kann; daß man sodann den Ferrophosphor
zur vollständigen Abscheidung der Phosphoro 1en-
fe schlacke 0,25 bis 2 Stunden, vorzugsweise ü,j Stunden, in
der Trenuzone verweilen läßt, wobei sich die oberhalb des
Ferrophosphors abscheidende Phosphorofensehla,eke verfestigt;
und daß man schließlich den Ferrophosphor vom unteren Teil der Trennzone her in eine Ferrophosphorers tarrungszono abiließen
läßt.
2) Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, gekennzeichnet durch
ein Trennbett (2), welches über eine Zulauf
rinne (i) mit einem Phosphorofen verbunden ist und welches
an einer Seite durch eine feuerfeste Platte (l) mit
verschließbarem Spundloch (ll) versehen ist; ein Phosphoiofenschlackeners
tarriuigsbett (7), welches mit dem Trenn-
^ bett (2) durch eine Überlaufrinne (3) verbunden ist; und
ein Ferrophosphorerstarrungsbett ((>), welches mit einer unterhalb des Spundloches (il) beginnenden Ablauft·Linie (Ί)
mit dem Trenubett (2) verbunden ist.
"}) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
■Trenubett (2) aus Formsand besteht.
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1 "badoriginal
Ί) Ληίίΐκο iiacili dmi Ansprüchen 2 oder· 3, dadurch geküimzoi (.Ιΐικ; t ,
daß das Pliosplioro ronsohlaokenerstarruuiisbe L t (7) und das
l'Oirophosphorersi arruiüislie tt ((>) aus granulier l.er
o ί"tMischJ acke hes loh eil.
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