Trockene Granulation von Hochofenschlacke zur Wärmerückgewinnung

Bei der Herstellung von einer Tonne Roheisen fallen in integrierten Hüttenwerken rund 300 kg schmelzflüssige Schlacke mit ungefähr 1500 °C an. Dies bedeutet, dass bei der derzeitigen Roheisenerzeugung 400 Mio. Tonnen Schlacke weltweit als Nebenprodukt erzeugt werden. Er-folgt eine rasche Abkühlung dieser Schlacke, entsteht ein amorphes Produkt, das als Hüt-tensand bekannt ist. Aufgemahlen wird dieser wegen seiner latent hydraulischen Eigenschaften als Binder in der Zementindustrie eingesetzt. Stand der Technik sind geschlossene nasse Granu-lationsverfahren, die eine rasche Kühlung der schmelzflüssigen Schlacke gewährleisten. Diese Verfahren haben jedoch bestimmte Nachteile, da das im Kreislauf geführte Wasser rückgekühlt und der Hüttensand für die Zementindustrie nachgetrocknet werden muss. Zeitgleich wird die in der geschmolzenen Schlacke enthaltene Wärmemenge vernichtet und kann keiner techni-schen Nutzung sinnvoll zugeführt werden.

In integrierten Hüttenwerken fällt Hochofenschlacke mit rund 1500 °C und einem Energieinhalt von ca. 1,5 GJ/Tonne an. Diese wird zum Großteil in Europa nass granuliert, wodurch der sogenannte Hüttensand entsteht, der aufgrund seiner latent hydraulischen Ei-genschaften an die Zementindustrie weiterverkauft werden kann. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die in der schmelzflüssigen Schlacke gebundene Energie durch den raschen Abkühlvorgang mit Wasser verloren geht und nicht sinnvoll weitergenutzt werden kann. Mit dem Verfahren der trockenen Schlackengranulation soll künftig diese Energie erschlossen werden, wobei die erstarrte Schlacke hinsichtlich ihrer Eigenschaften weiterhin für die Zementindustrie brauchbar sein muss. Das Prinzip beruht auf dem sogenannten "Rotating-Cup"-Verfahren, bei dem die schmelzflüssige Schlacke auf ein sich schnell drehendes Teller aufgebracht und in kleine Tröpfchen zerrissen wird. Durch die Wärmeübertragung von Schlacke zur Luft soll ein rasches Erstarren der Partikel und eine möglichst hohe Ablufttemperatur zur weiteren Nutzung erreicht werden. Diesbezüglich wurde im Technikum des Lehrstuhls für Thermoprozesstechnik an der Montanuniversität Leoben im Auftrag von Siemens VAI eine Versuchsanlage zu Forschungszwecken errichtet.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Depotech 2012 (November 2012)
Seiten: 4
Preis: € 2,00
Autor: Markus Kofler
Klaus Doschek
Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Harald Raupenstrauch
 
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