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WO2003035914A1 - Method and device for cooling slags - Google Patents

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Publication number
WO2003035914A1
WO2003035914A1 PCT/DE2002/003788 DE0203788W WO03035914A1 WO 2003035914 A1 WO2003035914 A1 WO 2003035914A1 DE 0203788 W DE0203788 W DE 0203788W WO 03035914 A1 WO03035914 A1 WO 03035914A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slag
container
cooled
containers
collecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2002/003788
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Egon Evertz
Rolf Seybold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Egon Evertz KG GmbH and Co
Original Assignee
Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Egon Evertz KG GmbH and Co filed Critical Egon Evertz KG GmbH and Co
Publication of WO2003035914A1 publication Critical patent/WO2003035914A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C21B3/08—Cooling slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/06—Conveyors on which slag is cooled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/066—Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/07—Receptacle features where the slag is treated open to atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a method for cooling slags which arise during steel production and / or steel processing and which are discontinuously drawn off in batches and then cooled.
  • the invention further relates to a device for cooling slags with at least one collecting container.
  • slags accumulate on the bathroom mirror, which contain undesirable companions for the end products and are therefore removed from time to time as required.
  • the resulting slag quantities are collected in a collecting container which, according to the prior art, is emptied after being poured out.
  • the slags are poured into a bunker or on a heap and brought to cool and solidify by spraying with water.
  • the risk of explosion can be reduced by using large water flows, precautions must then be taken in order to discharge the large amounts of water again.
  • large, space-consuming decanting tanks or drainage drums can be used for this.
  • such measures including the associated costs, prove to be too expensive.
  • WO 99/42623 discloses a process for granulating and comminuting liquid slags, in particular blast furnace slags, with water, in which the slag is directed in a pressurized water jet.
  • gases in particular oxygen, air and / or oxygen-inert gas mixtures
  • the pressurized water jet gases, in particular oxygen, air and / or oxygen-inert gas mixtures, are to be dissolved in the slag prior to the discharge, iron portions of the slag being oxidized quantitatively, the slag being pressed out through a slag opening with the pressure of the pressurized water and as the jacket of the Pressurized water jet is ejected.
  • Pressurized water pressures between 35 bar and 160 bar must be used for this.
  • the expenditure on equipment is as high as it is costly, which is economically unacceptable for smaller quantities of slag.
  • a device for wet granulation of liquid slag which comprises a granulating basin with a spraying device for the granulating water, a decanting basin separated from the granulating basin, in which the slag settles as granulate, and a device for introducing the granulate water Contains mixture from the granulating basin into the decanting basin, wherein the device for introducing the granulate-water mixture from the granulating basin into the decanting basin comprises at least one elongated distribution channel which extends over the decanting basin. The underside of the distribution channel has flow agents distributed over its length over the granulate / water mixture.
  • a vertical, downwardly open inflow shaft is formed below the at least one distribution channel, into which the outflow means for the granulate / water mixture open.
  • a method for granulating and disintegrating slag is gen of flüssi ⁇ known in which liquid slags in an expansion chamber and a cooling zone is introduced, the liquid slag being sucked into an expansion chamber which is under negative pressure and being transported into the cooling zone with a propellant jet.
  • High-pressure water with a pressure of over 50 bar or superheated steam with temperatures of over 800 ° C is used as the driving jet.
  • the slag cooling should be advanced to such an extent that temperatures below the so-called auto-ignition temperature of the slag are reached, so that the slag can be safely introduced into further processing processes.
  • the batches of slag are poured into a mobile container with a large base area and a maximum filling height of 0.2 m, preferably ⁇ 0.1 m, the base surface of the mobile container having a greater thermal capacity than that of the slag to be accommodated.
  • the mobile container is then moved down, after which the slag cooled to a temperature below the slag ignition temperature, preferably ⁇ 300 ° C., is poured out for further processing by heat extraction, and the emptied container is finally ideally, preferably by means of water, to a temperature ⁇ 100 ° C. Cooled to room temperature and moved back to take up the liquid slag batch again.
  • the main idea of this process is based on the knowledge that there is a relatively long time between two slag There remains space in which the resulting slag can be removed in batches, ie in 6 to 8 courses, for example, before the next slag tapping takes place. This time, which in practice is around 30 minutes, can also be used to cool down the slag.
  • the slag is poured over a wide area and at a low height on the bottom of a movable container, the bottom plate of which has a high heat capacity which is dimensioned such that the heat which can be absorbed is greater than the heat capacity of the slag poured thereon.
  • the excess heat present in the slag due to the good conductivity of the base plate is eliminated in a short time due to the heat balance between the slag and the base plate into this over.
  • Iron contained in the slag is deposited on the base plate in thin layers due to the higher specific weight. The slag that tipped over after cooling is therefore easier to shred. This ensures that the significantly poorer thermal conductivity of slags does not significantly hinder the heat transfer to the base plate, the amount of slag released into the container should have a small height, preferably of a maximum of 10 cm.
  • the container base plate has a surface area of approximately 2 mx 2 m, a slag height of 0.1 m results in a fillable slag quantity of 2 t to 3 t weight.
  • the cooled down slag can then be tipped over safely, after which the emptied container is cooled, for example using water, and returned for refilling with slag.
  • a wagon that can be moved on wheels is preferably used as the container.
  • each container of this train takes up a batch of slag, the number of containers required being determined by the total amount of slag per tapping and the above defined maximum degree of filling of the containers.
  • the containers are successively filled with slag at a height of 10 cm, which can be done relatively quickly, for example in 5 to 8 minutes.
  • each of these coupled containers cools the slag by removing heat
  • the cooled-down slags can be successively tipped over for further processing and the container train can be cooled after casting and returned to the starting position, so that the first container can be refilled the next time a slag batch is produced.
  • the slag is poured into the mobile container or containers via a funnel with, viewed in a plan view, overlapping guide surfaces which are arranged at different heights.
  • the guide surfaces are preferably water-cooled, i.e. they have internal cooling channels fed with water.
  • the slag is already pre-cooled when it is conveyed into the movable container.
  • the funnel and / or the guide surface preferably consist of the same material as the bottom of the movable container, that is to say of steel, copper, a copper alloy.
  • the device according to the invention in which the collecting container is designed as a movable tilting container with a large base area and a maximum filling height of 0.2 m, preferably ⁇ 0.1 m, also has corresponding advantages as explained with reference to the method described above.
  • the heat capacity of the bottom of the collecting container is greater than the heat capacity of the slag to be taken up, which results from the container dimensions.
  • a device for cooling the collecting container or more collector see pre ⁇ .
  • several collecting containers are preferably coupled to one another and can be moved together as a train of several trucks.
  • the bottom surface of the collecting container is made of steel, cast iron, copper or a copper alloy.
  • the above-described funnel with baffles is arranged above the track.
  • FIG. 1 is a schematic view of a pouring device with a movable train from a total of 8 lorries
  • Fig. 2 is a schematic view of the process sequence in
  • 3 and 4 each show a top view and a side view of a lore with a filling funnel.
  • Each of these lorries has a floor 13 made of a thick plate with a high heat capacity and having the dimensions of approximately 2 mx 2 m.
  • the trough depth h (see FIG. 4) is 15 cm, so that with an intended filling height of 10 cm, the capacity of each lorry 1 to 8 is 0.4 m 3 .
  • the train formed from the lorries 1 to 8 can be moved along a rail track with the length L of, for example, 50 m.
  • the device 9 arranged for pouring off the slag has a funnel 10 with baffles 11, 12 which are arranged at different heights such that the baffles partially overlap when viewed in a plan view.
  • the funnel 10 is arranged in a support frame 15.
  • Fig. 1 and the uppermost schematic diagram in Fig. 2 represent the initial state in which the first wagon of a train is placed below the funnel.
  • the slag is now discharged via the funnel 10 into the interior of the lore in such a way that the filled slag has a height of approximately 10 cm in the first lore.
  • the floor plate 13 lying at room temperature absorbs the excess heat from the slag relatively quickly over the 2 mx 2 m floor area due to its high conductivity and its large heat capacity.
  • the slag train is moved forward by 2 m, so that the wagon 2 is guided below the funnel, after which it funnels in the same way as for wagon 1. wrote is filled.
  • This process is successively repeated by means of a corresponding lore feed, the lore 5 being filled, for example, in the second illustration in FIG. 2.
  • the lorries are moved successively into area 16 (see corresponding column in FIG. 2), where they are emptied by tilting.
  • the slag has a temperature which is below 300 ° C. due to appropriate heat removal.
  • the lorry pull position is shown, in which the lorries 3 and 4 are emptied, whereas the lorries 1 and 2 have already reached the region 17, in which they are preferably cooled by water.
  • the trolleys are successively moved on until the last two trolleys 7 and 8 have also reached the cooling zone according to the lower illustration in FIG. 2. After all the trucks have cooled, the entire train is moved back to the starting position according to FIG. 1.
  • the time available between two slag taps is about 20 to 30 minutes. During this time, all of the lorries can be successively filled, the slag cooled, the lorries emptied, and the lorries cooled again and returned to their original position.
  • the advantage of the process technology described and the device for carrying out the method is that the slag can be safely cooled down to temperatures at which self-ignition is eliminated with simple technical means without high labor and cost expenditure and without endangering the operating personnel.
  • the slag temperatures reached of less than 300 ° C allow the slag to be processed into granules more easily than the wet granulation processes according to the prior art mentioned at the outset.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and device for cooling slags. According to the invention, the slag charges are poured off into a mobile receptacle having a large bottom area and a filling height of no greater than 0.2 m, whereby the bottom area of the mobile receptacle has a greater thermal capacity than that of the slag to be accommodated. The mobile receptacle is then taken away, the cooled slag is tipped out for subsequent processing, and the emptied receptacle is then cooled and returned in order to accommodate a new liquid slag charge.

Description

Beschreibung description

Verfahren und Vorrichtung zur Abkühlung von SchlackenMethod and device for cooling slags

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abkühlung von Schlacken, die bei der Stahlerzeugung und/oder Stahlbearbeitung entstehen und die chargenweise diskontinuierlich abgezogen und anschließend abgekühlt werden.The invention relates to a method for cooling slags which arise during steel production and / or steel processing and which are discontinuously drawn off in batches and then cooled.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Abkühlung von Schlacken mit mindestens einem Auffangbehälter.The invention further relates to a device for cooling slags with at least one collecting container.

Bei der Roheisenerzeugung oder auch anderen metallurgischen Prozessen fallen auf dem Badspiegel Schlacken an, die für die Endprodukte unerwünschte Begleiter enthalten und somit bei Bedarf von Zeit zu Zeit abgezogen werden. Die anfallenden Schlackenmengen werden in einem Auffangbehälter gesammelt, der nach dem Stand der Technik nach Befüllen durch Ausgießen entleert wird. Im einfachsten Fall werden die Schlacken in einen Bunker oder auf einer Halde abgegossen und durch Bespritzen mit Wasser zur Abkühlung und zum Erstarren gebracht. Hierbei besteht eine nicht vernachlässigbare Explosionsgefahr sowohl durch die Freisetzung von Wasserstoff als auch durch eine spontane Überhitzung des Wasserdampfes. Die Explosionsgefahr kann zwar durch die Verwendung von großen Wasserströmen reduziert werden, jedoch müssen dann wiederum Vorkehrungen getroffen werden, um die großen Wassermengen wieder abzuführen. Hierzu können entsprechend große platzaufwendige Dekantierbecken oder auch Entwässerungstrommeln verwendet werden. Bei kleineren anfallenden Schlackenmengen erweisen sich jedoch solche Maßnahmen einschließlich der damit verbundenen Kosten als zu aufwendig.During the production of pig iron or other metallurgical processes, slags accumulate on the bathroom mirror, which contain undesirable companions for the end products and are therefore removed from time to time as required. The resulting slag quantities are collected in a collecting container which, according to the prior art, is emptied after being poured out. In the simplest case, the slags are poured into a bunker or on a heap and brought to cool and solidify by spraying with water. There is a non-negligible risk of explosion from both the release of hydrogen and the spontaneous overheating of the water vapor. Although the risk of explosion can be reduced by using large water flows, precautions must then be taken in order to discharge the large amounts of water again. Correspondingly large, space-consuming decanting tanks or drainage drums can be used for this. In the case of smaller amounts of slag, however, such measures, including the associated costs, prove to be too expensive.

Darüber hinaus ist bei den vorbeschriebenen explosionsartigen Vorgängen auch ein Wegschleudern flüssiger, teilerstarrter oder auch fester Schlackenbestandteile nicht zu vermeiden, wodurch eine nicht unerhebliche Gefährdung des Bedienungspersonales gegeben sein kann. Schließlich entstehen bei der beschriebenen Wasserkühlung auch weitere, zum Teil schädliche Gase, die ungehindert in die Umwelt ausströmen. In dem Bestreben, dass Schlacke für verschiedene Anwendungszwecke ein wiederverwertbarer Rohstoff sein kann, sind in jüngster Zeit Versuche unternommen worden, flüssige Schlacke zu Granulaten aufzubereiten.In addition, in the case of the above-described explosive processes, it is also unavoidable to throw away liquid, partially solidified or solid slag constituents, which can pose a considerable risk to the operating personnel. Finally, the described water cooling also creates other, sometimes harmful gases that flow freely into the environment. In the endeavor that slag can be a recyclable raw material for various purposes, attempts have recently been made to process liquid slag into granules.

So ist aus der WO 99/42623 ein Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken, insbesondere Hochofenschlacken mit Wasser bekannt, bei welchem in die Schlacke in Druckwasserstrahl gerichtet wird. Mit dem Druckwasserstrahl sollen in der Schlacke vor dem Ausbringen Gase, insbesondere Sauerstoff, Luft und/oder Sauerstoff-Inertgasgemische, gelöst werden, wobei Eisenanteile der Schlacke quantitativ oxidiert werden, die Schlacke mit dem Druck des Druckwassers über eine Schlackenöffnung ausgepreßt wird und als Mantel des Druckwasserstrahles ausgestoßen wird. Hierzu müssen Druckwasser-Drücke zwischen 35 bar bis 160 bar aufgewendet werden. Der apparative Aufwand ist ebenso hoch wie kostenintensiv, was bei kleineren anfallenden Schlackenmengen wirtschaftlich unvertretbar ist.For example, WO 99/42623 discloses a process for granulating and comminuting liquid slags, in particular blast furnace slags, with water, in which the slag is directed in a pressurized water jet. With the pressurized water jet, gases, in particular oxygen, air and / or oxygen-inert gas mixtures, are to be dissolved in the slag prior to the discharge, iron portions of the slag being oxidized quantitatively, the slag being pressed out through a slag opening with the pressure of the pressurized water and as the jacket of the Pressurized water jet is ejected. Pressurized water pressures between 35 bar and 160 bar must be used for this. The expenditure on equipment is as high as it is costly, which is economically unacceptable for smaller quantities of slag.

Aus der WO 00/00649 ist eine Vorrichtung zum Naßgranulieren von flüssiger Schlacke bekannt, die ein Granulierbecken mit einer Eindüsvorrichtung für das Granulierwasser, ein vom Granulierbecken abgetrenntes Dekantierbecken, in welchem sich die Schlacke als Granulat absetzt, und eine Vorrichtung zum Einleiten des Granulat-Wasser-Gemisches aus dem Granulierbecken in das Dekantierbecken enthält, wobei die Vorrichtung zum Einleiten des Granulat-Wasser-Gemisches aus dem Granulierbecken in das Dekantierbecken mindestens einen länglichen Verteilerkanal umfaßt, der sich über das Dekantierbecken erstreckt. Der Verteilerkanal weist an seiner Unterseite über seine Länge verteilte Ausflußmittel über das Granulat-Wasser- Gemisch auf. Im Dekantierbecken ist unterhalb des mindestens einen Verteilerkana- les ein senkrechter, nach unten offener Einströmschacht ausgebildet, in den die Ausflußmittel für das Granulat-Wasser-Gemisch einmünden. Auch diese Vorrichtung bzw. das damit durchführbare Verfahren sind relativ aufwendig.From WO 00/00649 a device for wet granulation of liquid slag is known which comprises a granulating basin with a spraying device for the granulating water, a decanting basin separated from the granulating basin, in which the slag settles as granulate, and a device for introducing the granulate water Contains mixture from the granulating basin into the decanting basin, wherein the device for introducing the granulate-water mixture from the granulating basin into the decanting basin comprises at least one elongated distribution channel which extends over the decanting basin. The underside of the distribution channel has flow agents distributed over its length over the granulate / water mixture. In the decanting basin, a vertical, downwardly open inflow shaft is formed below the at least one distribution channel, into which the outflow means for the granulate / water mixture open. This device and the method that can be carried out with it are also relatively complex.

Aus der WO 00/50647 ist ein Verfahren zum Granulieren und Zerkleinern von flüssi¬ gen Schlacken bekannt, bei welchem flüssige Schlacken in eine Expansionskammer und eine Kühlzone eingebracht werden, wobei die flüssige Schlacke in eine unter Unterdruck stehende Expansionskammer eingesaugt und mit einem Treibstrahl in die Kühlzone transportiert wird. Als Treibstrahl wird Hochdruckwasser mit einem Druck über 50 bar oder überhitzter Dampf mit Temperaturen von über 800°C eingesetzt.From WO 00/50647 a method for granulating and disintegrating slag is gen of flüssi ¬ known in which liquid slags in an expansion chamber and a cooling zone is introduced, the liquid slag being sucked into an expansion chamber which is under negative pressure and being transported into the cooling zone with a propellant jet. High-pressure water with a pressure of over 50 bar or superheated steam with temperatures of over 800 ° C is used as the driving jet.

Die Nachteile der in den letztgenannten Druckschriften beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen liegen darin, dass Wasser oder Wasserdampf in unmittelbaren Kontakt mit der flüssigen heißen Schlacke gebracht werden muß, was hinsichtlich der auftretenden Reaktion nur schwer kontrollierbar ist.The disadvantages of the methods and devices described in the latter publications are that water or steam must be brought into direct contact with the liquid hot slag, which is difficult to control with regard to the reaction that occurs.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Abkühlen von Schlacken und eine hierzu verwendbare Vorrichtung zu schaffen, die ohne unmittelbar mit dem flüssigen heißen Stahl in Kontakt kommendes Wasser oder in Kontakt kommenden Wasserdampf arbeiten. Die Schlackenabkühlung soll soweit vorangetrieben werden, dass Temperaturen unter der sogenannten Selbstentzündungstemperatur der Schlacke erreicht werden, so dass die Schlacke gefahrlos in weitere Aufbereitungsprozesse eingeschleust werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a method for cooling slags and a device which can be used for this purpose and which operate without water or water vapor which comes into direct contact with the liquid hot steel. The slag cooling should be advanced to such an extent that temperatures below the so-called auto-ignition temperature of the slag are reached, so that the slag can be safely introduced into further processing processes.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren und die in Anspruch 6 beschriebene Vorrichtung vorgeschlagen.To achieve this object, the method described in claim 1 and the device described in claim 6 are proposed.

Erfindungsgemäß werden die Schlackenchargen in einen fahrbaren Behälter mit einer großen Bodenfläche und einer maximal 0,2 m, vorzugsweise < 0,1 m großen Füllhöhe abgegossen, wobei die Bodenfläche des fahrbaren Behälters eine größere Wärmekapazität als die der aufzunehmenden Schlacke besitzt. Der fahrbare Behälter wird anschließend abgefahren, wonach die auf eine unterhalb der Schlackenentzündungstemperatur liegende Temperatur, vorzugsweise < 300°C, durch Wärmeentzug abgekühlte Schlacke zur weiteren Verarbeitung ausgegossen und der entleerte Behälter schließlich, vorzugsweise mittels Wasser auf eine Temperatur < 100°C, idealerweise auf Raumtemperatur abgekühlt und zur erneuten Flüssigschlacken- chargenaufnahme zurückgefahren wird. Der Kerngedanke dieses Verfahrens beruht auf der Erkenntnis, dass zwischen zwei Schlackenabzügen ein relativ langer Zeit- räum verbleibt, in dem die anfallende Schlacke chargenweise, d.h. in beispielsweise 6 bis 8 Gängen abgezogen werden kann, bevor der nächste Schlackenabstich erfolgt. Diese, in der Praxis etwa 30 Minuten bestehende Zeit, läßt sich auch zur Abkühlung der Schlacke nutzen. Hierzu wird die Schlacke breitflächig und in geringer Höhe auf dem Boden eines verfahrbaren Behälters vergossen, dessen Bodenplatte eine hohe Wärmekapazität besitzt, die so bemessen ist, dass die aufnehmbare Wärme größer ist als die Wärmekapazität der hierauf vergossenen Schlacke. Verwendet man als Material für die Bodenplatte Stahl, Kupfer oder eine Kupferlegierung bzw. mit einer Kupferbeschichtung oder Kupferlegierungsbeschichtung versehene Stahlplatte, geht der in der Schlacke vorhandenen Wärmeüberschuß aufgrund der vorhandenen guten Leitfähigkeit der Bodenplatte bereits in kurzer Zeit aufgrund des Wärmeausgleiches zwischen der Schlacke und der Bodenplatte in diese über. Etwa in der Schlacke enthaltenes Eisen setzt sich aufgrund des höheren spezifischen Gewichtes dünnlagig auf der Bodenplatte ab. Die nach Abkühlung abgekippte Schlakce läßt sich daher auch leichter zerkkleinern. Damit gewährleistet ist, dass die deutlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit von Schlacken den Wärmeübergang auf die Bodenplatte nicht wesentlich behindert, sollte die in den Behälter abgegebene Schlackenmenge eine geringe Höhe, vorzugsweise von maximal 10 cm besitzen. Unter der Voraussetzung, dass die Behälter-Bodenplatte ein Flächenmaß von etwa 2 m x 2 m besitzt, ergibt sich bei einer Schlackenhöhe von 0,1 m eine abfüllbare Schlackenmenge von 2 t bis 3 t Gewicht. Die heruntergekühlte Schlacke kann hiernach gefahrlos abgekippt werden, wonach der entleerte Behälter beispielsweise unter Verwendung von Wasser gekühlt und zur Wiederbefüllung mit Schlacke zurückgeführt wird.According to the invention, the batches of slag are poured into a mobile container with a large base area and a maximum filling height of 0.2 m, preferably <0.1 m, the base surface of the mobile container having a greater thermal capacity than that of the slag to be accommodated. The mobile container is then moved down, after which the slag cooled to a temperature below the slag ignition temperature, preferably <300 ° C., is poured out for further processing by heat extraction, and the emptied container is finally ideally, preferably by means of water, to a temperature <100 ° C. Cooled to room temperature and moved back to take up the liquid slag batch again. The main idea of this process is based on the knowledge that there is a relatively long time between two slag There remains space in which the resulting slag can be removed in batches, ie in 6 to 8 courses, for example, before the next slag tapping takes place. This time, which in practice is around 30 minutes, can also be used to cool down the slag. For this purpose, the slag is poured over a wide area and at a low height on the bottom of a movable container, the bottom plate of which has a high heat capacity which is dimensioned such that the heat which can be absorbed is greater than the heat capacity of the slag poured thereon. If steel, copper or a copper alloy or a steel plate provided with a copper coating or copper alloy coating is used as the material for the base plate, the excess heat present in the slag due to the good conductivity of the base plate is eliminated in a short time due to the heat balance between the slag and the base plate into this over. Iron contained in the slag is deposited on the base plate in thin layers due to the higher specific weight. The slag that tipped over after cooling is therefore easier to shred. This ensures that the significantly poorer thermal conductivity of slags does not significantly hinder the heat transfer to the base plate, the amount of slag released into the container should have a small height, preferably of a maximum of 10 cm. Provided that the container base plate has a surface area of approximately 2 mx 2 m, a slag height of 0.1 m results in a fillable slag quantity of 2 t to 3 t weight. The cooled down slag can then be tipped over safely, after which the emptied container is cooled, for example using water, and returned for refilling with slag.

Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further developments of the method according to the invention are described in the subclaims.

So wird vorzugsweise eine auf Rädern verfahrbare Lore als Behälter verwendet.A wagon that can be moved on wheels is preferably used as the container.

Soweit die anfallende Schlackenmenge, die mit einem Behälter bzw. mit einer Lore abfahrbare Menge übersteigt, werden nach einer Weiterentwicklung der Erfindung mehrere verfahrbare Behälter miteinander gekoppelt und gemeinsam verfahren. Jeder Behälter dieses Zuges nimmt eine Schlackencharge auf, wobei die Anzahl der notwendigen Behälter von der Gesamtschlackenmenge pro Abstich und dem vorstehende definierten maximalen Füllgrad der Behälter bestimmt wird. Die Behälter werden nacheinander mit Schlacke in einer Höhe von 10 cm befüllt, was relativ rasch, z.B. in 5 bis 8 Minuten geschehen kann. Da jeder dieser miteinander gekoppelten Behälter durch Wärmeentzug die Schlacke abkühlt, können die heruntergekühlten Schlacken sukzessive zur Weiterverarbeitung abgekippt und der Behälterzug nach Abguß abgekühlt und wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren werden, so dass der erste Behälter beim nächsten Schlackenchargenanfall wieder befüllbar ist.To the extent that the amount of slag produced, which exceeds the amount that can be driven off with a container or with a wagon, is according to a further development of the invention several movable containers coupled together and moved together. Each container of this train takes up a batch of slag, the number of containers required being determined by the total amount of slag per tapping and the above defined maximum degree of filling of the containers. The containers are successively filled with slag at a height of 10 cm, which can be done relatively quickly, for example in 5 to 8 minutes. Since each of these coupled containers cools the slag by removing heat, the cooled-down slags can be successively tipped over for further processing and the container train can be cooled after casting and returned to the starting position, so that the first container can be refilled the next time a slag batch is produced.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Schlacke über einen Trichter mit, in einer Draufsicht betrachtet, überlappenden Leitflächen, die in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, in den oder die fahrbaren Behälter vergossen. Die Leitflächen sind vorzugsweise wassergekühlt, d.h. sie besitzen mit Wasser gespeiste innere Kühlkanäle. Mittels dieses Trichter erfährt die Schlacke beim Befördern in den verfahrbaren Behälter bereits eine Vorkühlung. Der Trichter und/oder die Leitfläche bestehen vorzugsweise aus demselben Material wie der Boden des verfahrbaren Behälters, also aus Stahl, Kupfer, einer Kupferlegierung.According to a further embodiment of the invention, the slag is poured into the mobile container or containers via a funnel with, viewed in a plan view, overlapping guide surfaces which are arranged at different heights. The guide surfaces are preferably water-cooled, i.e. they have internal cooling channels fed with water. By means of this funnel, the slag is already pre-cooled when it is conveyed into the movable container. The funnel and / or the guide surface preferably consist of the same material as the bottom of the movable container, that is to say of steel, copper, a copper alloy.

Entsprechende Vorteile wie anhand des vorstehend beschriebenen Verfahrens dargelegt, hat auch die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der Auffangbehälter als verfahrbarer Kippbehälter mit einer großen Bodenfläche und einer maximal 0,2 m, vorzugsweise < 0,1 m großen Füllhöhe ausgebildet ist. Die Wärmekapazität des Bodens des Auffangbehälters ist größer als die der sich durch die Behälterbemaßung ergebenden Wärmekapazität der aufzunehmenden Schlacke. Am Ende des Fahrweges für den Auffangbehälter, insbesondere einem Schienenstrang, ist eine Einrichtung zur Abkühlung des Auffangbehälters oder mehrerer Auffangbehälter vorge¬ sehen. Wie bereits dargelegt, werden vorzugsweise mehrere Auffangbehälter miteinander gekoppelt und sind als Zug mehrerer Loren gemeinsam verfahrbar. Die Bodenfläche des Auffangbehälters besteht aus Stahl, Grauguß, Kupfer oder einer Kupferlegierung. Oberhalb des Fahrweges ist der bereits vorbeschriebene Trichter mit Leitblechen angeordnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenThe device according to the invention, in which the collecting container is designed as a movable tilting container with a large base area and a maximum filling height of 0.2 m, preferably <0.1 m, also has corresponding advantages as explained with reference to the method described above. The heat capacity of the bottom of the collecting container is greater than the heat capacity of the slag to be taken up, which results from the container dimensions. At the end of the road for the collection container, in particular a rail track, a device for cooling the collecting container or more collector see pre ¬. As already explained, several collecting containers are preferably coupled to one another and can be moved together as a train of several trucks. The bottom surface of the collecting container is made of steel, cast iron, copper or a copper alloy. The above-described funnel with baffles is arranged above the track. An embodiment of the invention is shown in the drawings. Show it

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Abgießvorrichtung mit einem verfahrbaren Zug aus insgesamt 8 Loren,1 is a schematic view of a pouring device with a movable train from a total of 8 lorries,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Verfahrensabfolge inFig. 2 is a schematic view of the process sequence in

4 verschiedenen Stufen sowie4 different levels as well

Fig. 3 und 4 jeweils eine Drauf- und eine Seitenansicht einer Lore mit Einfüll- trichter.3 and 4 each show a top view and a side view of a lore with a filling funnel.

In Fig. 1 und 2 sind jeweils zu einem Zug gekoppelte Loren 1 bis 8 dargestellt, die eine Gesamtzuglänge I von etwa 16 m bilden. Jede diese Loren besitzt eine aus einer dicken Platte mit hoher Wärmekapazität bestehenden Boden 13, der die Ausmaße von etwa 2 m x 2 m besitzt. Die Muldentiefe h (siehe Fig. 4) beträgt 15 cm, so dass sich bei einer vorgesehenen Füllhöhe von 10 cm ein Fassungsvermögen einer jeden Lore 1 bis 8 von 0,4 m3 ergibt. Der aus den Loren 1 bis 8 gebildete Zug ist entlang einem Schienenstrang mit der Länge L von beispielsweise 50 m verfahrbar. Die zum Abgießen der Schlacke oberhalb des Schienenstrangs angeordnete Vorrichtung 9 besitzt einen Trichter 10 mit Leitblechen 11 , 12, die in unterschiedlichen Höhen derart angeordnet sind, dass sich in einer Draufsicht betrachtet die Leitbleche teilweise überlappen. Der Trichter 10 ist in einem Stützgestell 15 angeordnet.1 and 2 each show lorries 1 to 8 coupled to form a train, which form a total train length I of approximately 16 m. Each of these lorries has a floor 13 made of a thick plate with a high heat capacity and having the dimensions of approximately 2 mx 2 m. The trough depth h (see FIG. 4) is 15 cm, so that with an intended filling height of 10 cm, the capacity of each lorry 1 to 8 is 0.4 m 3 . The train formed from the lorries 1 to 8 can be moved along a rail track with the length L of, for example, 50 m. The device 9 arranged for pouring off the slag has a funnel 10 with baffles 11, 12 which are arranged at different heights such that the baffles partially overlap when viewed in a plan view. The funnel 10 is arranged in a support frame 15.

Fig. 1 bzw. die oberste Prinzipskizze in Fig. 2 stellen den Ausgangszustand dar, in dem die erste Lore eines Zuges unterhalb des Trichters gestellt ist. Die Schlacke wird nunmehr über den Trichter 10 in den Loreninnenraum in einer Menge abgelassen, so dass die abgefüllte Schlacke in der ersten Lore eine Höhe von etwa 10 cm besitzt. Die auf Raumtemperatur liegende Bodenplatte 13 nimmt über die 2 m x 2 m große Bodenfläche aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit und ihrer großen Wärmekapazität relativ rasch die Überschußwärme aus der Schlacke auf. Nach Befüllen der Lore 1 wird der Schlackenzug um 2 m vorwärtsbewegt, so dass die Lore 2 unterhalb des Trichters geführt ist, wonach dieser in derselben Weise wie zu Lore 1 vorbe- schrieben gefüllt wird. Dieser Vorgang wird sukzessive durch entsprechenden Lorenvorschub wiederholt, wobei in der 2. Abbildung in Fig. 2 beispielsweise die Lore 5 befüllt wird.Fig. 1 and the uppermost schematic diagram in Fig. 2 represent the initial state in which the first wagon of a train is placed below the funnel. The slag is now discharged via the funnel 10 into the interior of the lore in such a way that the filled slag has a height of approximately 10 cm in the first lore. The floor plate 13 lying at room temperature absorbs the excess heat from the slag relatively quickly over the 2 mx 2 m floor area due to its high conductivity and its large heat capacity. After filling the wagon 1, the slag train is moved forward by 2 m, so that the wagon 2 is guided below the funnel, after which it funnels in the same way as for wagon 1. wrote is filled. This process is successively repeated by means of a corresponding lore feed, the lore 5 being filled, for example, in the second illustration in FIG. 2.

Nach Befüllen der letzten Lore (Lore 8) werden die Loren sukzessive in den Bereich 16 (siehe entsprechende Spalte in Fig. 2) gefahren, wo sie durch Kippung entleert werden. Die Schlacke hat zu diesem Zeitpunkt durch entsprechenden Wärmeentzug eine Temperatur, die unterhalb von 300°C liegt.After the last lore (lore 8) has been filled, the lorries are moved successively into area 16 (see corresponding column in FIG. 2), where they are emptied by tilting. At this point in time, the slag has a temperature which is below 300 ° C. due to appropriate heat removal.

In der 3. Abbildung in Fig. 2 von oben ist die Loren-Zugstellung dargestellt, in der die Loren 3 und 4 entleert werden, wohingegen die Loren 1 und 2 bereits den Bereich 17 erreicht haben, in dem sie vorzugsweise mittels Wasser gekühlt werden. Auf diese Art und Weise werden die Loren sukzessive weiterbewegt bis auch die beiden letzten Loren 7 und 8 gemäß der unteren Abbildung in Fig. 2 in der Kühlzone angelangt sind. Nach Abkühlung aller Loren wird der gesamte Zug wieder in die Ausgangslage gemäß Fig. 1 zurückgefahren.In the third figure in FIG. 2 from above, the lorry pull position is shown, in which the lorries 3 and 4 are emptied, whereas the lorries 1 and 2 have already reached the region 17, in which they are preferably cooled by water. In this way, the trolleys are successively moved on until the last two trolleys 7 and 8 have also reached the cooling zone according to the lower illustration in FIG. 2. After all the trucks have cooled, the entire train is moved back to the starting position according to FIG. 1.

Die zwischen zwei Schlackenabstichen zur Verfügung stehende Zeit beträgt etwa 20 bis 30 Minuten. In dieser Zeit können alle Loren sukzessive befüllt, die Schlacke hierbei abgekühlt, die Loren entleert sowie die Loren wieder gekühlt und in die Ausgangslage zurückgefahren werden.The time available between two slag taps is about 20 to 30 minutes. During this time, all of the lorries can be successively filled, the slag cooled, the lorries emptied, and the lorries cooled again and returned to their original position.

Der Vorteil der beschriebenen Verfahrenstechnik bzw. der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens liegt darin, dass mit einfachen technischen Mitteln ohne hohen Arbeits- und Kostenaufwand und ohne Gefährdung des Bedienungspersonals die Schlacke sicher auf Temperaturen herabgekühlt werden kann, in denen eine Selbstentzündung ausscheidet. Die erreichten Schlacketemperaturen von weniger als 300°C lassen eine problemlosere Weiterverarbeitung der Schlacke zu Granulaten zu als die eingangs erwähnten Naß-Granulierverfahren nach dem Stand der Technik. The advantage of the process technology described and the device for carrying out the method is that the slag can be safely cooled down to temperatures at which self-ignition is eliminated with simple technical means without high labor and cost expenditure and without endangering the operating personnel. The slag temperatures reached of less than 300 ° C allow the slag to be processed into granules more easily than the wet granulation processes according to the prior art mentioned at the outset.

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zur Abkühlung von Schlacken, die bei der Stahlerzeugung und/oder Stahlbearbeitung entstehen und die chargenweise diskontinuierlich abgezogen und anschließend abgekühlt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schlackenchargen in einen fahrbaren Behälter mit einer großen Bodenfläche und einer maximal 0,2 m, vorzugsweise < 0,1 m großen Füllhöhe abgegossen werden, wobei die Bodenfläche des fahrbaren Behälters eine größere Wärmekapazität als die der aufzunehmenden Schlacke besitzt, dass der fahrbare Behälter anschließend abgefahren, die auf ein unterhalb der Selbstentzündungstemperatur der Schlacke liegende Temperatur, vorzugsweise < 300°C, abgekühlte Schlacke zur weiteren Verarbeitung ausgekippt und der entleerte Behälter anschließend, vorzugsweise mittels Wasser auf eine Temperatur < 100°C abgekühlt und zur erneuten Flüssigschlacken- chargenaufnahme zurückgefahren wird.1. A method for cooling slags, which arise during steel production and / or steel processing and which are discontinuously withdrawn in batches and then cooled, characterized in that the slag batches in a mobile container with a large floor area and a maximum of 0.2 m, preferably < 0.1 m filling level are poured, the bottom surface of the mobile container has a greater heat capacity than that of the slag to be accommodated, so that the mobile container is then driven off, the cooled to a temperature below the self-ignition temperature of the slag, preferably <300 ° C The slag is dumped for further processing and the emptied container is then cooled, preferably by means of water, to a temperature of <100 ° C. and returned to take up the liquid slag batch again. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der fahrbare Behälter eine auf Rädern fahrbare Lore (1 bis 8) ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the mobile container is a wheeled wagon (1 to 8). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere verfahrbare Behälter miteinander gekoppelt und gemeinsam verfahrbar sind, wobei die Anzahl der Behälter so gewählt ist, dass deren gesamte Aufnahmekapazität mindestens so groß wie die Gesamtmenge eines in zeitlichem Abstand, vorzugsweise etwa alle 30 Minuten, anfallenden Schlackenabstiches ist und dass die Behälter in dieser Zeit sukzessive mit einzelnen Schlackenchargen befüllt, entleert, wieder gekühlt und zurückgefahren werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of movable containers are coupled to one another and can be moved together, the number of containers being selected such that their total holding capacity is at least as large as the total amount of one at a time interval, preferably approximately all 30 minutes, slag tapping and that the containers are successively filled with individual slag batches, emptied, cooled again and returned during this time. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlacke über einen Trichter (10) mit sich in einer Draufsicht betrachtet überlappenden Leitblechen (11 , 12), die in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, in den oder die fahrbaren Behälter vergossen wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the slag via a funnel (10) with viewed in a plan view overlapping baffles (11, 12) which are arranged at different heights in the or the mobile container is shed. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (11 , 12) gekühlt werden, vorzugsweise mit Wasser.5. The method according to claim 4, characterized in that the guide plates (11, 12) are cooled, preferably with water. 6. Vorrichtung zur Abkühlung von Schlacken mit mindestens einem Auffangbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter als verfahrbarer Kippbehälter mit einer großen Bodenfläche (13) und einer maximal 0,2 m, vorzugsweise < 0,15 m, großen Füllhöhe ausgebildet ist und dass die Wärmekapazität des Bodens (13) des Auffangbehälters größer ist als die der aufzunehmenden Schlacke, wobei am Ende des Fahrweges für den Auffangbehälter eine Einrichtung zur Abkühlung des Auffangbehälters oder der Auffangbe- hälter vorgesehen ist.6. Device for cooling slag with at least one collecting container, characterized in that the collecting container is designed as a movable tilting container with a large base area (13) and a maximum filling height of 0.2 m, preferably <0.15 m, and that The heat capacity of the bottom (13) of the collecting container is greater than that of the slag to be taken up, with a device for cooling the collecting container or the collecting containers being provided at the end of the travel path for the collecting container. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auffangbehälter (1 bis 8) miteinander gekoppelt und gemeinsam verfahrbar sind, vorzugsweise als Zug mehrerer Loren.7. The device according to claim 6, characterized in that a plurality of collecting containers (1 to 8) are coupled to one another and can be moved together, preferably as a train of several trucks. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (13) des oder jeden Auffangbehälters (1 bis 8) aus Stahl, Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the bottom surface (13) of the or each collecting container (1 to 8) consists of steel, copper or a copper alloy. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Fahrweges ein Trichter (10) zum Umfüllen der Schlackenchargen angeordnet ist, der vorzugsweise gekühlte Leitbleche (11 , 12) in unterschiedlichen Höhen mit sich in einer Draufsicht betrachtet überlappenden Flächenbereichen besitzt. 9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that a funnel (10) for transferring the slag batches is arranged above the travel path, the preferably cooled guide plates (11, 12) at different heights with overlapping surface areas viewed in a plan view has.
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