Aufblastechnik

Bei der von der KHD Humboldt Wedag AG in Zusammenarbeit mit der TU Berlin entwickelten Aufblastechnik werden die Reaktionsgase mit Überschallgeschwindigkeit auf die Schmelze aufgeblasen. Durch den Aufblasdruck wird die Schmelze eingedrückt und die Reaktionsgase am tiefsten Punkt der Delle umgelenkt.

Schema Aufblastechnik

Durch die Reibung zwischen dem abströmenden Gas und der Schmelze wird die Schmelze in Rotation versetzt. Wird der Abstand der Aufblaslanze zur Schmelze bei einem bestimmten Gasvordruck gerade so eingestellt, dass am Rand der Einblasdelle keine Flüssigkeitströpfchen in den Gasraum mitgerissen werden, entstehen permanent immer neue, genau definierte Reaktionsoberflächen. Es wurden sowohl oxidierende als auch reduzierende Gase auf Kupfermetall (Raffination inklusive Polstufe), Kupferstein (Konvertierung) und auf diverse Schlacken aufgeblasen.

Aufblasseindruck in Schlacke

Beim Aufblasen von Gemischen aus Kohlenwasserstoffgasen und Sauerstoff ist zur Erzielung der entsprechenden Reduktionswirkung ein sehr geringer Lambda-Wert einzustellen. Da diese Gasgemische bei Schallgeschwindigkeit und darüber aber sehr instabil sind, muss dieser Hochgeschwindigkeitsgasstrahl mit einem Niedergeschwindigkeitsgasmantel mit höherem Lambda-Wert ummantelt werden. Die Abbildung rechts unten zeigt den Gasaustritt aus einer solchen Aufblaslanze und die Abbildung links oben die entstehende Aufblasdelle in einer Schlacke.

Aufblaslanzen mit Hochgeschwindigkeitsstrahl und Niedergeschwindigkeitsmantel

Großtechnisch wurde die Aufblastechnik in drei später genannten Fällen mit öl/Sauerstoff- bzw. Erdgas/Sauerstoff-Lanzen zur Schlackenbehandlung realisiert. Allerdings wurde aus technischen bzw. wirtschaftlichen Gesichtspunkten in all diesen Fällen auf eine Ummantelung des Hochgeschwindigkeitsstrahls durch einen Niedergeschwindigkeitsgasmantel verzichtet. Das hatte zur Folge, dass durch den nun erforderlichen höheren Lambda-Wert zwar nahezu keine Reduktionswirkung mehr vorhanden war, aber durch den direkt auf die Schlacke gerichteten Gasstrahl eine überdurchschnittliche Wärmeübertragung auf die Schlacke stattfand. Dies hatte zumindest bei der Installation in Chuquicamata einen positiven Einfluss auf das Absetzverhalten der Kupferschlacke.


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