Zum Granulieren und Zerkleinern von flüssigen Schlacken wurde bereits vorgeschlagen, diese mit Dampf oder Treibgas in Granu- lierräume auszustoßen, wobei in der Folge eine weitere Zer- kleinerung auch in Strahlenmühlen unter Verwendung von Treibgas- strahlen zum Einsatz gelangte. Ausgehend von Schlackentempera- turen zwischen 1400° und 1600° C besteht aufgrund der relativ hohen Temperaturdifferenz zwischen dem Treibgasstrahl und der flüssigen Schlacke die Gefahr der Ausbildung mehr oder minder großer Agglomerate sowie die Gefahr einer Fadenbildung, welche in der Folge den Zerkleinerungsaufwand erhöht und die Abkühlge- schwindigkeit empfindlich verringert. Den bisherigen Vorschlägen lag hiebei vorrangig die Aufgabe zugrunde, die Abkühlung der flüssigen Schlacken möglichst rasch durchzuführen, wobei der- artige Vorschläge naturgemäß durch Agglomeratbildung und Faden- bildung beeinträchtigt wurden.

Gemäß einem weiteren unveröffentlichten Vorschlag der Anmelderin wurde die flüssige Schlacke mit Verbrennungsabgasen in den Granulierraum ausgestossen, um die Gefahr eines Verlegens der Schlackenaustrittsöffnung aus dem Schlackentundish durch erstarrende Schlacke zu reduzieren. Bei einer derartigen Vor- gangsweise gelangen die in den Granulierraum eingestossenen Schlackenpartikel mit wesentlich höherer Temperatur in eine nachgeschaltete Kühlzone, wobei die höheren Temperaturen eine geringere Schlackenviskosität und eine Verringerung der Ober- flächenspannung der Schlackentröpfchen zur Folge haben, soda$

eine feinere Zerteilung der Schlackentröpfchen beim Eintreten in die Kühlzone erzielt wird. Die feine Dispersion von Schlacken- tröpfchen führt dabei zu entsprechend kleinen Tröpfchen mit relativ hoher spezifischer Oberfläche, sodaß die Abkühlung in kleinerbauenden Kühlkammern erreicht werden kann. Der Einbau von Brennern im Bereich des Tundishschlackenauslaufes führt aber zu einem hohen konstruktiven und apparativen Aufwand.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei der Verwendung von Fluid unter Druck zum Ausstoßen von flüssigen Schlacken aus einem Schlackentundish in eine nachgeschaltete Granulierkammer, in welcher auch eine Kühlung erfolgt, die Teilchengröße der ausge- stossenen Dispersion weiter zu verringern und in weiten Grenzen an die Erfordernisse einstellbar zu machen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, derartig feinteilige Schlackentröpfchen auszubilden, welche es in der Folge ermöglichen auf das Eindüsen von Wasser zur Gänze zu verzichten und die Kühlung ausschließ- lich über Strahlungskühlungen zu bewirken. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Verfahrensweise im wesent- lichen darin, daß der Druckfluidstrahl in ein in das Schlacken- bad eintauchendes Drosselrohr mündet, dessen Unterkante in Höhenrichtung verstellbar gelagert ist. Dadurch, daß der Druck- fluidstrahl in ein in das Schlackenbad eintauchendes Drosselrohr mündet, dessen Unterkante in Höhenrichtung verstellbar gelagert ist, wird es ermöglicht die aus dem Schlackentundish zuströmende flüssige Schlacke als dünnwandiger Mantel eines Schlacken- strahles zu formen, wobei durch Veränderung der Höheneinstellung der Unterkante des Drosselrohres im wesentlichen die Wandstärke eines derartigen rohrförmigen Schlackenstrahles beeinflußt werden kann. Dadurch, daß nun in der Regel koaxial ein Druck- fluidstrahl mit entsprechender Temperatur, beispielsweise in Form von heißen Verbrennungsabgasen, Druckgas, Dampf oder Druck- wasser, in die Achse dieses rohrförmigen Schlackenstrahles gerichtet wird, lassen sich besonders feine Zerteilungen und Dispersionen erzielen, bei welchen Teilchengrößen von unter 10 pm erzielbar sind. Derartig feine Teilchen ergeben in der Folge ein Mikrogranulat mit einer Korngrößenverteilung von 10

bis 500 Fm, wobei es für die Abkühlung aufgrund der besonders feinen Zerteilung in der Regel genügt, ausschließlich Strah- lungskühler zur Erstarrung der Tröpfchen heranzuziehen.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise kann der die Mündung des Druckfluidstrahles umgebende Raum des Drosselrohres unter Unter- druck gehalten werden. Durch diese Maßnahme kann eine noch feinere Zerteilung erzielt werden, wobei insbesondere dann, wenn die Zufuhr von durch den Treibstrahl mitgerissener Umgebungsluft aus dem Drosselrohr entsprechend selbst wiederum gedrosselt ist, ein pulsierender Strahl erzielt werden kann. Durch entsprechende Abstimmung der Druckverhältnisse in dem den Fluidstrahl umgeben- den Raum und entsprechende Einstellung der Höhe der Unterkante des Drosselrohres kann ein gesteuerter Schwingungsvorgang ausge- löst werden, wobei jeweils eine kleine Luftmenge angesaugt wird, die zu Schwingungsimpulsen in dem die Mündung des Fluidstrahles umgebenden Raum führt, welcher als Unterdruckkammer ausgebildet ist. Dem Schlackenstrahl werden daher Impulse zur Tröpfchenbil- dung vermittelt, wobei periodische Druckstösse überlagert werden, welche zu einer weiteren Tropfenzerkleinerung führen.

Die Impulsfrequenz kann auf die Schlackenviskosität und die Oberflächenspannung abgestimmt werden, wobei diese Impulsfre- quenz durch die Länge des Drosselrohres, durch die Geschwindig- keit des Treibmediums, den Luftdurchsatz, die Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer und dem im Granulierraum aufge- bauten Gegendruck, die Schlackenrheologie und insbesondere die Oberflächenspannung sowie die Treibmediumtemperatur und die Wahl des Treibmediums beeinflußt werden kann. Bei entsprechender Wahl dieser Parameter lassen sich auch Ultraschallschwingungen zur Feinstzerstäubung mit Tröpfchengrößen, von unter 1 Rm ausbilden.

Zu diesem Zweck wird das Verfahren mit Vorteil so durchgeführt, daß die in den Hohlraum des Drosselrohres eingesaugte Luftmenge zur Ausbildung von Schwingungsimpulsen bemessen ist, wobei bevorzugt der Lanze Gas bzw. Heißgas unter einem Druck von 3 bis 7 bar zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Granulieren von flüssigen Schlackenschmelzen, insbesondere Hochofenschlacke, bei welcher die Schmelze über einen Schlackentundish in eine Kühlkammer ausgestossen wird und zum Ausstoß der flüssigen Schlacke Fluid unter Druck, insbesondere Druckgas, Dampf oder Druckwasser in Richtung des Schlackenaustrittes mittels einer Lanze auf-oder eingebracht wird, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze von einem höhenverstellbaren Drosselrohr umgeben ist, dessen Unterkante in das Schlackenbad im Tundish eintaucht und einen Drosselquerschnitt zwischen Schlackenaustritt und Schlackenbad ausbildet. Dadurch, daß ein höhenverstellbares Drosselrohr zum Einsatz gelangt, gelingt es, wie eingangs erwähnt, die Wandstärke des gebildeten rohrförmigen Schlacken- strahles entsprechend den Erfordernissen anzupassen. Um entspre- chende Resonanzvorgänge und den Ausstoß überlagernde Schwingun- gen zu induzieren, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß das Drosselrohr an der dem Schlackenbad abgewandten Seite geschlossen ausgebildet ist und über ein einstellbares und ver- schließbares Drosselventil mit einer Gasleitung, insbesondere einer Luftleitung, verbunden ist. Je nach Stellung dieses Drosselventiles wird ein mehr oder minder kleiner Unterdruck im Drosselrohr aufrechterhalten, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, daß das Drosselrohr als Resonanzrohr ausgebil- det ist, dessen Länge und dessen Drosselquerschnitt zum Ansaugen von Luft zur Ausbildung von Ultraschallschwingungen dimensio- niert sind.

Durch die auf diese Weise erzielbaren überaus kleinen Schlacken- tröpfchen kann es in der Folge genügen ausschließlich Strah- lungskühler einzusetzen, wobei die Ausbildung bevorzugt so getroffen ist, daß an die Austrittsöffnung des Schlackentundish wenigstens ein Strahlungskühler und eine Austragsschleuse für Granulat angeschlossen sind.

Eine besonders intensive und kleinbauende Granulationskammer ist hiebei im wesentlichen so ausgebildet, daß ein erster Strah- lungskühler als Hochdruck-Strahlungsdampfkessel für einen Druck-

bereich des Speisewassers zwischen 10 und 220 bar bei Tempe- raturen zwischen 200° und 500° C ausgelegt ist, wobei vorzugs- weise ein anschließender zweiter Strahlungskühler als Konvek- tions-Dampfkessel ausgebildet ist. Aufgrund der hohen WärmefluS- dichte kann auch überkritischer Dampf erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erste Ausbildung einer erfin- dungsgemäßen Einrichtung und Fig. 2 ein abgewandeltes Detail der Ausbildung des Drosselrohres zur Erzielung von Schwingungsim- pulsen.

In Fig. 1 ist ein Schlackentundish 1 ersichtlich, in welchem flüssige Schlacke 2 auf entsprechender Temperatur gehalten ist.

Die Temperatur des Schlackenbades kann hiebei bis zu 1600° C betragen. In das Schlackenbad taucht ein Drosselrohr 3 ein, welches in Richtung des Doppelpfeiles 4 höhenverstellbar ist, sodaß zwischen der Unterkante 5 und der Schlackenaustrittsöff- nung 6 ein Drosselspalt verbleibt, über welchen ein rohrförmiger Schlackenstrahl ausgebildet wird.

In das Innere des Drosselrohres 3 mündet eine Gaslanze 7, über welche Fluid eingestossen werden kann. Bevorzugt wird hier Hein- gas mit einem Druck von 5 bis 10 bar und einer Temperatur von über 1000° C in einer Menge von 50 bis 600 kg Heißgas pro Tonne Schlacke eingestossen. Derartiges Heißgas kann in einer druck- aufgeladenen Brennkammer gebildet werden.

Die Schlackenaustrittsöffnung 6 ist als gekühlte Ringkammer 21 ausgebildet, welche mit Kühlwasser durchflossen ist.

Die auf diese Weise ausgestossenen überaus feinen Schlacken- tröpfchen 8 gelangen in der Folge in einen Strahlungskühler, wobei ein erster Teilbereich des Strahlungskühlers als Strah- lungsdampfkessel ausgebildet ist und mit 9 bezeichnet ist. Dem Strahlungsdampfkessel wird Hochdruckspeisewasser mit einem Druck

von 10 bis 220 bar zugeführt, wobei die Kühlkammern zwangsdurch- strömt sind und Hochdruckdampf, beispielsweise mit Temperaturen zwischen 200° und 400° C und einem Druck zwischen 10 bis 220 bar abgezogen werden kann. Am unteren Ende dieses ersten Strahlungs- dampfkessels 9 weisen die Teilchenpartikel Temperaturen von ungefähr 600° C auf, sodaß in der Folge die weitere Kühlung in einem Konvektionsdampfkessel 10 erfolgen kann. Ein derartiger Konvektionsdampfkessel kann über ein Fallrohr 11 im natürlichen Umlauf betrieben werden, wobei eine Dampftrommel 12 vorgesehen ist, aus welcher Sattdampf über eine Leitung 13 abgezogen wird.

Am unteren Ende des Granulierraumes kann über einen Wärme- tauscher 14 Verbrennungsluft vorgewärmt werden, wie sie für die Heißgasproduktion benötigt ist. Über eine Schleuse 15 kann Mikrogranulat mit einer durchschnittlichen Korngrößenverteilung zwischen 10 und 360 jlm abgezogen werden, wobei über den Anschluß 16 weitestgehend abgekühltes Abgas bei Temperaturen von ungefähr 200° C abgezogen werden kann.

Die Teilchengrößen des Mikrogranulates kann dadurch noch weiter verkleinert werden, daß die Zerteilung der Schlackentröpfchen noch effektiver gestaltet wird. Eine derartig modifizierte Aus- bildung ist in Fig. 2 schematisch erläutert. Das Drosselrohr 3 weist hiebei einen das Rohr abschließenden Boden 17 auf, welcher von der Gas-bzw. Heißgaslanze 7 dichtend durchsetzt ist. Auf diese Weise wird ein die Lanze umgebender Raum gebildet, in welchem über eine Leitung 18 und ein Drosselventil 19 gesteuert Luft zugeführt werden kann, sodaß sich in diesem Raum 20 ein entsprechender Unterdruck aufbaut. Durch den Abstand a zwischen der Unterkante 5 und dem Schlackenauslauf 6, welcher durch ent- sprechende Einstellung der Höhenlage im Sinne des Doppelpfeiles 4 variabel ist, läßt sich die Wandstärke des rohrförmigen Schlackenstrahles einstellen, wobei im anschließenden Kühler ein entsprechender Gegendruck aufgebaut ist. Die Schlackenschmelze wird bei Temperaturen zwischen 1300° und 1600° C vom Druckfluid erfaßt, wobei durch Einstellung des entsprechenden Unterdruckes in der Kammer 20 des Drosselrohres 3 Druckstösse bzw. Impulse erzielt werden, welche im Ultraschallbereich liegen können. Auf diese Weise lassen sich Schlackentröpfchen mit Durchmessern von 1 Rm realisieren.