DE1758475B1 - Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von verunreinigtem Schrott - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine An- Die Steuereinrichtung kann derart ausgebildet

lage zur Aufbereitung von mit flüchtigen und/oder sein, daß sie die ölbrause und die Wasserbrause in

brennbaren Stoffen verunreinigten Abfallteilen Abhängigkeit von der Temperatur in der Ver-

od. dgl. aus Metall, die im folgenden einfach als brennungsvorrichtung steuert; die Steuereinrichtung Schrott bezeichnet werden. 5 kann außerdem zum Steuern der Zufuhr heißer Gase

Um Schrott, beispielsweise Späne aus Aluminium- zu dem die Verbrennungsvorrichtung umgebenden

legierungen, für das Schmelzen aufzubereiten, ist es Mantel vorgesehen sein.

bekannt, Verunreinigungen des Schrottes mit Wasser, Die Beschickungsvorrichtung kann einen Schrott-Öl und anderen organischen Rückständen dadurch Einfüllschacht umfassen, in dem eine zur Steuerzu beseitigen oder zumindest zu vermindern, daß ίο einrichtung gehörende Sonde vorgesehen ist, die eine man den Schrott in eine Trommel einfüllt, die sich Betätigung der Öldusche oder der Wasserdusche verum eine gegen die Waagerechte leicht geneigte Achse hindert, wenn die Höhe des Schrottes im Füllschacht dreht und in der ein Brenner vorgesehen ist, der den unter die Sonde absinkt.

vom Schrott entweichenden Öldampf entzündet und Die Beschickungsvorrichtung kann ferner einen brennend erhält. Die Verdampfung des Wassers, Öls 15 Förderer, beispielsweise einen Drehtisch, umfassen, und anderer flüchtiger und/oder brennbarer Stoffe der den Schrott vom Füllschacht aufnimmt und bei wird hauptsächlich von der Verbrennung des Öls be- dessen Stillstand die Steuereinrichtung die Bewirkt. Die Verdampfung läßt sich mit einem Mantel rieselung mit Öl oder Wasser unterbricht,
steuern, der die Trommel längs eines Teils ihrer Die Steuereinrichtung kann einen Öl-Zeitschalter Länge umschließt und eine Vorrichtung aufweist, 20 und einen Wasser-Zeitschalter umfassen, die eine die heißes Gas oder Kühlluft durch den Mantel intermittierende Zufuhr des Öls und des Wassers zu hindurchführt; dabei wird der Trommel Luft züge- den Duschen bewirken und vorzugsweise derart einführt, um zumindest eine teilweise Verbrennung jeg- stellbar sind, daß die Häufigkeit und Dauer der Öllicher brennbarer Stoffe zu bewirken, und die ent- bzw. Wasserabgabe der Duschen veränderbar ist.
stehenden Gase werden über eine Rauchkammer an 25 Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Aufeinen Nachbrenner abgegeben. Eine Anlage, in der bereitung von mit flüchtigen und/oder brennbaren Schrott in dieser Weise aufbereitet wird, ist in der Stoffen verunreinigtem Schrott vor, das die Schritte britischen Patentschrift 944 623 beschrieben. umfaßt, daß man den verunreinigten Schrott mit Öl

Wenn der Gehalt des Schrottes an Öl oder anderen oder Wasser berieselt, anschließend eine zumindest organischen Rückständen im Vergleich mit dem 30 teilweise Verbrennung jeglicher brennbarer Stoffe Wassergehalt gering ist, kann es nötig sein, große bewirkt und die Berieselung in Abhängigkeit von der zusätzliche Wärmemengen mittelbar durch den Temperatur in einem Bereich, in dem die VerMantel zuzuführen, und der Durchsatz an Schrott brennung stattfindet, selbsttätig regelt. Die Verhängt von der mittelbaren Wärmezufuhr ab, die brennung kann im Inneren einer sich drehenden hauptsächlich für die Verdampfung des Wassers er- 35 Trommel stattfinden; in diesem Fall kann der forderlich ist. Der Schrottdurchsatz kann infolge- Trommel von Gasen, die ihre Außenseite umdessen absinken, und der Brennstoffverbrauch für strömen, Wärme zugeführt werden,
die mittelbare Erhitzung ist groß und erhält noch Die Erfindung wird im folgenden an Hand dadurch größeres Gewicht, daß die höhere Arbeite- schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungstemperatur zu größeren Wärmeverlusten führt. 40 beispielen näher erläutert.

Wenn andererseits der Gehalt an Öl oder anderen F i g. 1 ist eine teilweise als Schnitt dargestellte

organischen Rückständen groß und der Wassergehalt Seitenansicht einer Anlage zur Aufbereitung von

gering ist, kann eine Überhitzung der Trommel und verunreinigtem Schrott;

der Rauchkammer vorkommen, wenn nicht die F i g. 2 zeigt einen Teil der Anlage gemäß F i g. 1

Durchsatzzeit der Trommel erhöht wird. Bei einer 45 mit einer ihr zugeordneten Einrichtung für die

Erhöhung der Durchsatzzeit erhöht sich aber auch Steuerung der Berieselung, und

die Menge der vom Schrott abgegebenen brennbaren F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform

Gase, was zu übermäßigen Temperaturen im Nach- der Berieselungs-Steuereinrichtung,

brenner führen kann. Die in F i g. 1 dargestellte Anlage umfaßt eine

Die Erfindung sieht eine Anlage zur Aufbereitung 5° insgesamt mit 10 bezeichnete drehbare Trommel, die von mit flüchtigen und/oder brennbaren Stoffen ver- mit einem offenen Ende an eine Rauchkammer 12 unreinigtem Schrott vor, die eine Vorrichtung um- angeschlossen ist. An der Rauchkammer ist ein wegfaßt, welche den verunreinigten Schrott einer Vor- nehmbarer Behälter 14 vorgesehen, mit dem sich richtung zuführt, in der eine zumindest teilweise feine feste Teilchen, die sich aus dem Gasstrom abVerbrennung jeglicher brennbarer Stoffe bewirkt wird. 55 gesetzt haben, entfernen lassen. Zu der Trommel-Die Beschickungsvorrichtung ist derart ausgebildet, vorrichtung gehört ferner eine längliche Kammer 15 daß sie der Verbrennungsvorrichtung den Schrott mit einem Brenner 16, ein einstellbares Sekundärüber eine den Schrott mit öl berieselnde ölbrause luftventil 17 und ein Abzugsrohr oder Kamin 18. Die und eine den Schrott mit Wasser berieselnde Wasser- Trommel 10 ist von einem Stahlgehäuse oder Mantel brause zuführt; außerdem ist eine Einrichtung zum 60 20 umschlossen, das an einen kleinen Ofen 21 für Steuern dieser Brausen vorgesehen. die Erhitzung der Trommel und ein Kühlluftgebläse

Die Verbrennungsvorrichtung umfaßt vorzugsweise 23 für die Kühlung der Trommel angeschlossen ist.

eine drehbare Trommel, durch die der Schrott hin- Für die Beschickung der drehbaren Trommel 10

durchwandert und die zumindest auf einem Teil mit Metallabfällen ist eine Rutsche 28 vorgesehen,

ihrer Länge von einem Mantel umgeben sein kann, 65 an der eine Klappe 29 zur Verhinderung über-

innerhalb dessen ein Strom heißer Gase an der mäßigen Luftzustroms angeordnet ist. In der Nähe

Außenseite der Trommel entlanggeführt ist, um der Rutsche 28 sind ein oder mehrere Sparbrenner

dieser Wärme zuzuführen. 30 angeordnet.

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Beim Betrieb der Anlage wird die drehbare Schrott auf dem Schwingförderer 33 intermittierend Trommel 10 mit Schrott beschickt, und die Ver- kräftig berieselt.

dampfung des Wassers, Öls und anderer flüchtiger Diese Ölberieselung wird fortgesetzt, und bei an-

und/oder brennbarer Stoffe wird dadurch bewirkt, steigender Temperatur in der Trommel bewirkt das daß ein Teil des den Schrott verunreinigenden Öls 5 Steuergerät37 bei einer Temperature zuerst eine verbrannt wird. Die Verbrennung wird von dem Verkleinerung der Flamme im Ofen 21 und dann bei Sparbrenner 31 unterstützt, und die Verdampfung einer Temperatur D ein Abschalten dieser Flamme, wird dadurch gesteuert, daß in den Mantel 20 heißes Bei einer Temperatur E schließt das Steuergerät

Gas vom Ofen 21 oder kalte Luft vom Gebläse 23 37 einen weiteren Kontakt, um das normalerweise eingeleitet wird. io geschlossene Relais R 3 zu erregen und zu öffnen,

Um den Schrott zu der Rutsche 28 zu fördern, ist wodurch die Stromversorgung des Ventils VO unterein Schrott-Einfüllschacht 31 mit einer einstellbaren brachen wird und infolgedessen die ölberieselung Schürze 31a derart angeordnet, daß er sich auf aufhört.

einen drehbaren Fördertisch 32 entleert, von dem Wenn die Temperatur wieder unter die Temperader Schrott über einen hin und her schwingenden 15 tür E sinkt, wird das Relais jR 3 stromlos, und die Beschickungsförderer 33 zu der Rutsche 28 gelangt. ölberieselung beginnt von neuem, so daß die Tem-Am Einfüllschacht 31 ist gemäß F i g. 2 und 3 eine peratur in der Trommel etwa auf dem Wert E geSonde 34 vorgesehen, die einen elektrischen Kontakt halten wird. Wenn die Menge der ölberieselung zu öffnet, wenn die Höhe des Schrottes im Einfüll- gering ist, sinkt die Temperatur in der Trommel auf schacht unter die Sonde absinkt. ao den Wert D, so daß der Ofen 21 wieder mit kleiner

Der Schrott läßt sich je nach seinem Gehalt an Flamme zu brennen beginnt. Durch Einstellen des öl und anderen organischen Rückständen und an Zeitgebers TO läßt sich die Menge der ölberieselung Wasser auf dem Schwingförderer 33 mit öl von derart einstellen, daß ein allzu häufiges Wiedereiner Öldusche 35 oder mit Wasser von einer anzünden des Ofens 21 vermieden wird. Wasserdusche 36 berieseln. 25 Wenn der Wassergehalt des Schrottes zu niedrig

In Abhängigkeit von der Temperatur innerhalb ist, wird der Dreiwege-Wählschalter 38 in die der Trommel 10 steuert ein temperaturabhängiges »Wasser«-Stellung gebracht, so daß, wenn die Steuergerät 37 das öffnen und Schließen einer An- Trommeltemperatur einen Wert B erreicht und vorzahl elektrischer Kontakte. Das Steuergerät ist ein ausgesetzt, daß die Höhe des Schrottes im Einfull-Anzeige- und Steuergerät mit kreisförmiger Skala. 30 schacht 31 die Sonde 34 übersteigt und der Tisch 32 Die Anlage läßt sich mit einem elektrischen Drei- sich dreht (d. h. daß die Relais R1 und R 2 gewege-Wählschalter 38 für die Berieselung mit öl schlossen sind), das Steuergerät 37 ein normaler- oder Wasser oder keinem von beiden einstellen. weise offenes Relais R 4 unter Strom setzt und sich

Wenn keine Berieselung erforderlich ist, wird der schließen läßt und der elektrische Strom über die Dreiwege-Wählschalter 38 in eine »Aus«-Stellung ge- 35 Anker der Relais R1, R 2 und R 4 fließt und ein bracht. Magnetventil VW öffnet, das die Wasserzufuhr zur

Wenn der Schrott keinen oder einen nur geringen Wasserdusche 36 regelt.

Gehalt an öl oder anderen organischen Rückständen Die Wassermenge wird mit dem Zeitgeber TW

hat, wird der Dreiwege-Wählschalter 38 in eine zweckmäßigerweise so eingestellt, daß die tatsäch- »Öl«-Stellung gebracht, in der ein Öl-Zeitgeber TO 4° liehe Trommeltemperatur etwas über der eingean eine elektrische Stromquelle angeschlossen ist. stellten Betriebstemperatur D, bei der sich der Beim Anfahren aus dem kalten Zustand wird der Brenner abschaltet, bleibt, damit nicht gleichzeitig Trommelmantel von dem voll eingeschalteten Ofen mit dem Ofen 21 erhitzt und mit der Wasserdusche 21 erhitzt. Die Sonde 34 bewirkt die Erregung und gekühlt wird.

das Schließen eines Relais R1, wenn die Höhe des 45 Wenn die Wassermenge zu groß ist, sinkt die Schrottes im Einfüllschacht 31 die Sonde übersteigt. Trommeltemperatur, und der Ofen 21 wird bei der Wenn sich ein Kontakt A des Steuergeräts 37 Temperatur D wieder angezündet und bei der Temschließt, schließt sich ein weiteres Relais R 2 und peratur C auf volle Flamme geschaltet. Die Wasserversetzt den Beschickungstisch 32 in Drehung. Das berieselung wird durch Stromloswerden des Relais Steuergerät37 schließt diesen Kontakte, wenn die 5° R4 unterbrochen, wenn die Trommeltemperatur den Temperatur in der Trommel ansteigt und versorgt Wert B unterschreitet.

dadurch die Anker der Relais R1 und R 2 und eines Wenn die Wassermenge ungenügend ist und die

normalerweise geschlossenen Relais R3 mit elek- Trommeltemperatur eine höchstzulässige Betriebstrischem Strom, so daß ein Magnetventil VO unter temperatur F erreicht, werden die Schrottzufuhr und dem Einfluß des zwischen diesem Ventil und dem 55 der Brenner abgeschaltet, um die Anlage und den Dreiwege-Wählschalter 38 angeordneten Zeitgebers Schrott vor Überhitzung zu bewahren. TO betätigt wird. Da die ölmenge, mit der der Die Zeitgeber TO und TW umfassen jeweils zwei

Schrott berieselt werden muß, so gering ist, daß bei handelsübliche Rückstellrelais-Zeitschalter. Der eine einer ständigen Berieselung sehr feine Sprühöffnun- dieser Zeitschalter bestimmt jeweils die Einschaltzeit gen vorgesehen sein müßten, und da die Verwendung 60 und der andere die Ausschaltzeit, solcher feinen Sprühöffnungen die Gefahr hervor- Ein Umlaufen des Tisches 32 wird von einer nicht

rufen würde, daß sich diese öffnungen verstopfen dargestellten Einrichtung so lange verhindert, bis die und daß möglicherweise ein ölnebel entsteht, der ex- Trommeltemperatur den Wert A erreicht hat; somit plosiv sein und von Zugluft wegbewegt werden ist verhindert, daß die Trommel beschickt wird, könnte, ist der einstellbare Zeitgeber TO vorgesehen, 65 solange sie zu kalt ist.

der dafür sorgt, daß das Ventil VO intermittierend Die Relais R1 und R 2 verhindern, daß öl oder

arbeitet. Die Betätigung des Ventils VO und des Wasser ohne Schrott an den Förderer 33 abgegeben Zeitgebers TO bewirkt, daß die öldusche 35 den werden.

Bei der Schaltung gemäß F i g. 3, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 2, sind der Dreiwege-Wählschalter 38, die Zeitgeber TO und TW sowie die Relais R 3 und R 4 fortgelassen. Dagegen sind zwei proportionale Temperaturregler CO und CW vorgesehen, die über Verstärker AO und AW MotorventileMVO und MVW regeln, von denen das Ventil MVO den ölstrom durch die ÖIdusche35 und das Ventil MVW den Wasserstrom durch die Wasserdusche 36 bestimmen.

Die proportionalen Temperaturregler CO und CW arbeiten in Abhängigkeit von der Temperatur in der Trommel, die von an die proportionalen Temperaturregler angeschlossenen Thermoelementen THO und THW gemessen wird.

Diese proportionalen Temperaturregler sind handelsübliche potentiometrische temperaturanzeigende Regler mit automanuellen Stationen, und die Ventile MVO und MVW sind Motorventile.

Beim Betrieb dieser Anordnung für die Regelung der Öldusche wird die im Inneren der drehbaren Trommel erforderliche Betriebstemperatur Tl an dem Proportional-Temperaturregler CO vorgewählt; dieser bestimmt dann die Einstellung des Motorventils MVO über den Verstärker A O in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der tatsächlichen Trommeltemperatur T 2 und der vorgewählten Soll-Betriebstemperatur Tl. Die öffnung des Ventils MVO ist dieser Temperaturdifferenz proportional; bei ansteigender Trommeltemperatur und abnehmender Temperaturdifferenz schließt sich das Ventil MVO proportional und schließlich vollständig, wenn die tatsächliche Trommeltemperatur T 2 der vorgewählten Soll-Betriebstemperatur T1 gleich ist. Wenn die tatsächliche Trommeltemperatur T 2 dann unter die vorgewählte Soll-Betriebstemperatur Tl sinkt, öffnet sich das Ventil MVO wieder um einen der Temperaturdifferenz proportionalen Betrag.

Für die Regelung der Wasserdusche wird der proportionale Temperaturregler CiF auf die SoIl-Betriebstemperatur T1 eingestellt und regelt über den Verstärker A W die Stellung des Motorventils MVW in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der vorgewählten Soll-Betriebstemperatur T1 und der tatsächlichen Trommeltemperatur T 2; das Ventil MVW wird proportional zu diesem Temperaturunterschied geöffnet, wenn die tatsächliche Trommeltemperatur T 2 die vorgewählte Soll-Betriebstemperatur Π übersteigt, und wird geschlossen, wenn die tatsächliche Trommeltemperatur T 2 sinkt und sich der vorgewählten Soll-Betriebstemperatur T1 angleicht.

Die Anordnung gemäß F i g. 3 arbeitet selbsttätig; die Art der Berieselung und ihre Menge werden dabei von der tatsächlichen Trommeltemperatur T 2 bestimmt.

Die Relais R1 und R 2 und die Magnetventile VO und VW verhindern, daß eine der Duschen tätig wird, während entweder der drehbare Fördertisch 32 stillsteht oder die Schrotthöhe im Einfüllstutzen 31 die Höhe der Sonde 34 unterschreitet, denn in diesen beiden Fällen wird der Trommel kein Schrott zugeführt. Die Magnetventile VO und VW wirken, wenn sie geschlossen sind, unabhängig von den Stellungen der Motorventile MVO und MVW als Absperrventile.

Die Anordnung von Duschen der beiden Arten, d. h. einer Öldusche und einer Wasserdusche, ermöglicht es, den Schrott in der Weise aufzubereiten, daß der Schrott in der Wärmeversorgung autark ist, und ermöglicht einen konstanten, vom Öl- und Wassergehalt des Schrottes vor dem Erreichen der Duschen unabhängigen Durchsatz.

Der kleine Ofen 21 und der Beheizungsmantel 20, der die Trommel 10 auf zumindest einem Teil ihrer Länge umgibt und für die Erwärmung der Trommel beim Anfahren aus dem kalten Zustand dient, können fortgelassen werden. In diesem Fall kann die Vorwärmung der Trommel von zwei Gas- oder Ölbrennern bewirkt werden, die sich durch die Rauchkammer 12 in die drehbare Trommel erstrecken. Diese Brenner werden abgeschaltet oder so weit heruntergeregelt, daß sie als Sparbrenner arbeiten, wenn die Trommeltemperatur eine bestimmte Mindesttemperatur erreicht hat, bei der sich der Kontakt A schließt. Wenn die drehbare Trommel 10 selbst, und nicht der Mantel 20, eine Wärmeisolation aufweist, ergibt sich eine wirksamere Wärmedämmung, da in diesem Fall kein Luftspalt vorhanden ist, der dem bei Verwendung eines Mantels zwischen diesem und der drehbaren Trommel bestehenden entspricht.

Eine Wärmeisolation an der drehbaren Trommel 10 selbst oder am Mantel 20, wenn ein solcher vorhanden ist, vorzusehen, ist deshalb möglich, weil infolge der Verwendung einer Wasserdusche für die Regelung der Trommeltemperatur bei der Aufbereitung von Schrott mit großem Ölgehalt kein Wärmeüberschuß von der Außenfläche der Trommel 10 oder des Mantels 20 abgeführt werden muß. Die Wärmeisolation ermöglicht bei der Aufbereitung von Schrott mit niedrigem Ölgehalt, dem öl zugeführt worden ist, Einsparungen an Wärmeenergie, da die Wärmeisolation Wärmeverluste vermindert und dadurch Brennstoffersparnisse ermöglicht. Darüber hinaus geht die bei der Verbrennung des dem Schrott zugeführten Öls frei werdende Wärme unmittelbar an den Schrott über, während die von der Verbrennung von Öl abgeleitete Wärme im Beheizungsmantel 20 nur mittelbar und daher weniger vollständig auf den Schrott übertragen wird.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung von mit flüchtigen und/oder brennbaren Stoffen verunreinigtem Schrott, dadurch gekennzeichnet, daß man den verunreinigten Schrott mit Öl oder Wasser berieselt, anschließend eine zumindest teilweise Verbrennung der brennbaren Stoffe bewirkt und die Berieselung in Abhängigkeit von der bei der Verbrennung erreichten Temperatur regelt.

2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der die brennbaren Stoffe zumindest teilweise verbrennenden Verbrennungsvorrichtung (Drehtrommel 10) eine Beschickungsvorrichtung (31 bis 33) vorgeschaltet ist, die an zwei von einem Regler (F i g. 2 und 3) betätigten Duschen (35,36) für die Berieselung des Schrotts mit Öl und mit Wasser vorbeiführt.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler ein von der Temperatur in der Verbrennungsvorrichtung (10) abhängiger Regler ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler für die Regelung der Zu-

fuhr heißer Gase zu einem die Verbrennungsvorrichtung (10) umgebenden Mantel (20) ausgebildet ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung einen Schrotteinfüllschacht (31) umfaßt, in dem eine an den Regler angeschlossene Sonde (34) vorgesehen ist, die eine öl- oder Wasserberieselung aus einer der beiden Duschen (35, 36) verhindert, wenn die Höhe des Schrotts im Schacht unter die Sonde absinkt.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung einen Förderer, z. B. einen Drehtisch (32) umfaßt, der den Schrott aus dem Schacht (31) aufnimmt und derart an den Regler angeschlossen ist, daß beim Stillstand des Drehtisches die Berieselung aus der öl- oder Wasserdusche (35,36) unterbrochen ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Regler einen Öl-Zeitgeber (TO) und einen Wasser-Zeitgeber (TW) für eine intermittierende öl- bzw. Wasserversorgung der Duschen (35, 36) umfaßt.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz und die Dauer der Berieselungen aus den Duschen (35,36) an den Zeitgebern (TO, TW) einstellbar ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler Proportional-Temperaturregler (CO, CW) umfaßt, die die Duschen (35,36) in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen der Solltemperatur und der tatsächlichen Temperatur der Verbrennungsvorrichtung (10) betätigen.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Proportional-Temperaturregler für das Vorwählen der Solltemperatur der Verbrennungsvorrichtung (10) einstellbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY 009 541/214