DE2127251C3 - Verfahren zur Trennung von Phosphor ofenschlacke und Ferrophosphor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung einer am Phosphorofen disknn.tinuierlieh abgestochenen Mischung aus Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor in ihre Bestandteile.

Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 "537 381 bekannt, FerropHosphor und Phosphorofenschlacke dadurch zu trennen, daß man die in bestimmten Zeitintervallen am Phosphorofen abgestochene Mischung aus Ferrophospho! und Phosphorofenschlacke in einem Gießbett auiiängt, wobei sich der schwerere Ferrophosphor am Boden des Gießbettes absetzt, während die Phosphorofenschlacke 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, zor Beschleunigung des Abkühlprozesses sowohl den Guß als auch den von der Schlacke befreiten Ferrephosphor 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 Ferrophosphorschicht mit nicht verdampftem Wasser in Kontakt kommt, was durch das Leidenfrost'sche Phänomen ermöglicht wird. Bekanntlich bildet sich durch Reaktion von schmelzfiüssigem Ferrophosphor mit Wasser Knallgas, welches —- je nach Konzentration und Dämmung — zu mehr oder weniger starken Verpuffungen mit entsprechenden Folgeschäden führen kann.

Ein weiterer Nachteil liegt in der schwierigen Trennung der häufig fest aneinander haftenden dicken Schichten von Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor. Diese Trennung erfordert in der Regel einen erheblichen Aufwand an Arbeit und Zeit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Trennung einer am Phosphorofen diskontinuierlich abgestochenen Mischung aus Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke in ihre Bestandteile zu finden, bei dem die Erstarrung νοη Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke in tragbaren Zeiten ohne eine Berieselung mit Wasser erfolgt und die mechanische Trennung der fest aneinander haftenden Schichten von Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor entfällt. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Mischung in ein mit Überlauf und Ablauf versehenes, zur Aufnahme der bei einem Abstich mfallenden Ferrophosphormenge ausreichendes Trennbett ein-

laufen läßt, wobei die aufschwimmende Phosphorofenschlacke in ein Phosphorofenschlacke-Erstarrungsbett überläuft, sodann den Ferrophosphor zur vollständigen Abscheidung und Verfestigung der Phosphorofenschlacke 0,25 bis 2 Stunden in dem

Trennbett verweilen und schließlich den Ferrophosphor durch Ablauf des Trennbettes in ein Ferrophosphorerstarrungsbett abfließen läßt.

Die nunmehr erfolgende Erstarrung der beiden Komponenten in getrennten Betten ist besonders im

so Hinblick auf den Ferrophosphor vorteilhaft: Die Wärmeableitung wird nicht durch eine als Isolierung wirkende Phosphorofenschlackeschicht behindert, so daß die Abkühlung ohne zusätzliche Maßnahmen in vertretbarer Zeit erfolgt.

as Die Schmelzen von Ferrophosphor und Phosphorofenschlacke bilden im Phosphorofen zwei Schichten. Durch den Abzug des Ferrophosphors über ein verhältnismäßig kleines Abstichloch wird durch Ausbildung von Wirbeln Phosphorofenschlacke mit dem

Ferrophosphor gemeinsam aus dem Phosphorofen ausgetragen. Wegen der großen Dichteunterschiede zwischen beiden Schmelzen (Phosphorofenschlackefluß : Λ = 2,7 g/ml; flüssiger Ferrophosphor : (5 ~ 7 g/ml) schwimmt die Phosphorofenschlacke relativ schnell auf dem Ferrophosphor auf, wodurch die Abtrennung mittels Überlauf aus dem Trennbett ermöglicht wird.

Kleine Mengen Ferrophosphor im Phosphorofenschlacke-Erstarrungsbett bzw. Phosphorofenschlacke im Ferrophosphorerstarrungsbett gelten nicht als störend.

Beim Abfluß des Ferrophosphors durch den Ablauf des Trennbettes ist das Mitfließen von Phosphorofenschlacke gegen Ende des Abflusses an einer deutlichen Verfärbung der Schmelze zu erkennen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Anlage durchgeführt werden, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf die Anlage,

F i g. 2 die Seitenansicht des Trennbettes der Anlage, in Richtung auf seinen Ablauf gesehen.

Durch die Zulaufrinne 1 läuft die Mischung von Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor aus dem Phosphorofen in das Trennbett 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 5 in das Phosphorschlacke-Erstarrungsbett? gelangt. Die Schlacke ist bis zu diesem Zeitpunkt bereits in das Phosphorofenschlacke-Erstarrungsbett 7 gelaufen. Nach einer Verweilzeit wird nun das Spundloch 11 (Fig. 2) einer feuerfesten Platte 3 des Trennbettes 2 geöffnet, wonach der flüssige Ferrophosphor über die Ablaufrinne 4 in das Ferrophosphorerstarrungsbett 6 läuft.

An Hand der Fig. 2 sei noch ein besonderer Effekt erläutert. Hinter der feuerfesten Platte 3, welche zusammen mit den Formsanddämmen 8 das

Trennbett 2 bildet, ist gestrichelt die Schichtenbildung wiedergegeben, wie sie sich nach der vollständigen Trennung von Ferrophosphür und Phosphorofenschlacke ergibt. Über einer flüssigen Ferrophosphorschicht 10 befindet sich eine erstarrte Phosphorofenschlackeschicht 9, welche beim Ablassen des Ferrophosphors durch das Spundloch 11 in der Regel gewölbeartig über dem Trennbctt 2 hängenbkibt.

Beispiel

Das Spundloch 11 in der feuerfesten Platte 3 des Trennbettes 2 der beschriebenen Anlage wurde mit einem geeigneten Dichtmatirial (Formsand, Ton, Söderberg-Elektrodenmasse) verschlossen. Sodann liefen 14 t einer schmelzflüssigen Mischung von FeiYophosphor und Phosphorofenschlacke mit einer Temperatur von 1400 bis 1450^: C über die Zulaufrinne 1 in das Trennbett 2 ein. Davon liefen während des Einlaufens 6 ι der spezilisch leichteren Phosphorofenschlacke vermittels der Überlaufrinne 5 in das Phosphorofenschlacke-Erstarrungsbett 7 über. Die im Trennbett 2 verbliebenen 81 Schmelze, welche überwiegend aus Ferrophosphor bestand, ließ man zum vollständigen Aufschwimmen der Phosphorofenschlacke 30 Minuten verweilen. Während 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 1300° C über die Ab-

laufrinne 4 in das Ferrophosphorerstarrungsbett 6 abgelassen. Als sich gegen Ende des Ablaßvorganges die Schmelze plötzlich deutlich verfärbte, wurde das Spundloch 11 durch Vorwerfen von Formsand verschlossen. (Die Verfärbung zeigte an, daß nunmehr Phosphorofenschlacke mitlief, welche zwischen der erstarrten Haut und der Oberfläche der Ferrophosphorphase flüssig verblieben war.) Nach dreistündiger Abkühlung an der Luft konnten Ferrophosphor (7,3 t) und Phosphorofenschlacke (6 t)

kenreste (0,7 t) aus dem i rennbett 2 in kurzer Zeit mit Hilfe eines Baggers leicht zerkleinert und ausgeräumt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Trennung einer am Phosphorofen diskontinuierlich abgestochenen Mischung aus Phosphorofenschlacke und Ferrophosphor in ihre Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung in ein mit Überlauf und Ablauf versehenes, zur Aufnahme der bei einem Abstich anfallenden Ferrophosphormcnge ausreichendes Trennbett einlaufen läßt, wob?i die aufschwimmende Phosphorofenschlacke in ein Phosphorofenschlacke-Erstarrungsbeit überläuft, sodann den Ferrophosphor zur vollständigen Abscheidung und Verfestigung der Phosphorofcnschlacke 0,25 bis 2 Stunden in dem Trennbett verweilen und schließlich den Ferrepho'phor durch den Ablauf des Trennbettes in ein Ferrophosphoreisiarrungsbett abfließen laßt.