!HU000004542T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 004 542
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA C22B 21/00
(21) Magyar ügyszám: E 06 704724 (22) A bejelentés napja: 2006. 02. 24. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060704724 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1851347 A1 2006. 08. 31. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1851347 B1 2008. 09. 03.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 3132005 2005. 02. 24.
(73) Jogosult: Hertwich Engineering GmbH, 5280 Braunau (AT)
AT
(72) Feltalálók: MAYRINGER, Hubert, A 4982 St. Georgen 31 (AT); HERTWICH, Günther, A-5280 Braunau am Inn (AT); NIEDERMAIR, Franz, A-5280 Braunau am Inn (AT) (54)
(2006.01) C22B 9/00 (2006.01) F27B 7/10 (2006.01) F27D 13/00 (2006.01) F27B 7/20 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 06089332 PCT/AT 06/000082
(74) Képviselõ: Kis-Kovács Annemarie, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárás kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására termikus elõkezeléssel
(57) Kivonat
HU 004 542 T2
A találmány tárgya eljárás kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására, ahol a beolvasztandó alu-
míniumhulladékot egy forrógáz-áramban végrehajtott termikus elõkezelés után egy kemencében megolvaszt-
1. ábra A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 004 542 T2
2
ják, ahol az alumíniumhulladékot egy folyamatos anyagáramban elõször termikus kezelésnek vetik alá, majd beolvasztják, és az alumíniumhulladék termikus kezelésére a körfolyamatban vezetett forrógáz-áramból egy részáramot leágaztatnak és a kemencébe vezetnek. A találmány tárgya még berendezés a találmány szerinti eljárás foganatosítására, amely a kisméretû
darabos alumíniumhulladék számára forró gázokkal táplálható szárítóval és a szárítóban (6) termikusan kezelt alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló kemencével van ellátva, ahol a kemencéhez (1) csatlakoztatott szárító (6) egy forrógáz-körfolyamatba (13) van bekötve, amelybõl egy leágazó vezeték (14) a kemencébe (1) torkollik.
Mûszaki terület A találmány tárgya eljárás kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására, ahol a beolvasztandó alumíniumhulladékot egy forrógáz-áramban végrehajtott termikus elõkezelés után egy kemencében megolvasztjuk.
kezelésnek vetjük alá, majd beolvasztjuk, az egyébként szokásos közbensõ tárolás elmarad, úgyhogy az egyrészt lehûlés miatti energiaveszteségre és az oxidálás következtében keletkezõ fémveszteségekre vonatkozó, az ilyen közbensõ tárolással összefüggõ hátrányok ki vannak küszöbölve. Ehhez még hozzájárul, hogy a forró gázokat az alumíniumhulladék termikus kezelésére egy körfolyamatban vezetjük, ami a hõkezeléshez való energiaszükségletet csökkenti. Mivel a svélgázokkal dúsított forrógáz-áramnak egy részáramát a kemencébe vezetjük, és ott a svélgázokat elégetjük, a svélgázok egyszerû módon a szükséges olvasztóenergiának egy részét szolgáltatják, ami az összenergia-szükségletet tovább csökkenti. A forró gázoknak az alumíniumhulladék hõkezelésére visszavezethetõ hõveszteségeit egy megfelelõ hõbevezetés révén ki kell egyenlíteni. Amennyiben a kemencébe leágaztatott részáram mennyisége a keletkezõ svélgáz mennyiségét meghaladja, úgy ezenkívül a gázveszteséget is pótolni kell. Ezt a követelményt elõnyös módon azáltal teljesíthetjük, hogy a forrógáz-áram körfolyamatába forró éghetõ gázokat táplálunk be. A forró éghetõ gázok helyett a forró gáz körfolyamatába forró kemence-hulladékgázok is betáplálhatók, ami által az eljárás folyamata járulékosan leegyszerûsödik, mivel külön égõk alkalmazására nincs szükség. A beolvasztási eljárás végrehajtásához a kisméretû darabos alumíniumhulladék számára forró gázokkal táplált szárítóból és a szárítóban hõkezelt alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló kemencébõl indulhatunk ki. Csupán arra van szükség, hogy a szárítót a kemencéhez csatlakoztassuk, és egy forrógáz-körfolyamatba bekössük, amelybõl egy leágazó vezeték a kemencébe torkollik, hogy egyrészt az alumíniumhulladékot közvetlenül a szárítóban végzett termikus kezelése után hõveszteségek nélkül a kemencébe szállítsuk, és másrészt az alumíniumhulladék termikus kezelése során keletkezõ svélgázokat energetikailag az alumíniumhulladék beolvasztásához hasznosíthassuk. A körfolyamatban vezetett forró gázok felmelegítésére legalább egy égõ lehet elrendezve, amelynek forró hulladékgázait a forrógáz-áramba bevezetjük. A forró gázok felmelegítésére szolgáló külön égõ alkalmazásától azonban eltekinthetünk, ha a forrógáz-körfolyamat a forró kemence-hulladékgázok számára kiképzett bevezetõ vezetékre van csatlakoztatva, amely kemence-hulladékgázok szintén a hõ¹ és gázveszteségek kiegyenlítéséhez hasznosíthatók.
A technika állása A kisméretû darabos alumíniumhulladékok, különösen alumíniumforgácsok, azonban doboz- és fóliahulladékok is, általában vágáshoz alkalmazott szerek, olajok, lakkok, mûanyagok és hasonlók alakjában lévõ szerves szennyezõdéseket tartalmaznak, amelyek az alumíniumhulladék beolvasztása során jelentõs mennyiségû svélgázoknak a folyamatvezetést befolyásoló hirtelen szabaddá tételéhez vezetnek. Ezen okból kifolyólag a beolvasztandó alumíniumhulladékot termikus elõkezelésnek vetik alá, hogy forró gázok segítségével a szerves szennyezõdéseket lebontsák. Az ennek során keletkezõ, szénhidrogéneket tartalmazó svélgázokat utóégetésnek vetik alá. A beolvasztandó alumíniumhulladéknak szokásos módon forgódobokban elvégzett termikus elõkezelésénél hátrányos a viszonylag nagy energiaszükséglet, és az elõkezelt alumíniumhulladék közbensõ tárolásával összefüggõ, a hulladék lehûlése miatti energiaveszteség, amely hulladéklehûlés ezenkívül a levegõ nedvességének a közbensõleg tárolt alumíniumhulladékra való lecsapódását azzal a hátránnyal segíti elõ, hogy az alumíniumhulladék ezt követõ beolvasztása során az olvadék hidrogéntartalma növekszik, és az oxigén az alumíniumhulladék járulékos oxidálásához és ezáltal fémveszteséghez vezet.
15
20
25
30
35
40
45 A találmány ismertetése A találmány így tehát azon a feladaton alapul, hogy egy, a bevezetõben ismertetett jellegû, kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló eljárást oly módon alakítsunk ki, hogy elõnyös folyamatvezetés mellett az energiaszükséglet lényegesen csökkenthetõ legyen. A találmány a kitûzött feladatot azáltal oldja meg, hogy az alumíniumhulladékot egy folyamatos anyagáramban elõször termikus kezelésnek vetjük alá, majd beolvasztjuk, és az alumíniumhulladék termikus kezelésére a körfolyamatban vezetett forrógáz-áramból egy részáramot leágaztatunk és a kemencébe vezetünk. Mivel ezen intézkedés révén az alumíniumhulladékot egy folyamatos anyagáramban elõször termikus
50
55
60 2
1
HU 004 542 T2
Az oxidációs folyamatoknak az alumíniumhulladék a szárítóban való tartózkodási idejétõl való függõsége miatt a forró gázoktól az alumíniumhulladékra való jó hõátvitelrõl kell gondoskodni. Erre a célra a szárító a szállított áru számára gázáteresztõ felvevõeszközzel ellátott szállítóeszközt tartalmazhat, ahol a felvevõeszközön keresztül a körfolyamatban vezetett forrógázáram elszívható, úgyhogy az anyagágy a forró gázok által felülrõl lefelé van átáramoltatva. Az ilyen forrógázvezetés egy messzemenõen egyenletes hõátvitelt biztosít az anyagágy magassága mentén, ami viszonylag rövid kezelési idõket tesz lehetõvé. A hõátvitel javítása érdekében a szárító az alumíniumhulladék számára szállítóeszközként forrógáz-árammal ellátott szállítószakaszból képezhetõ ki, ahol a szállítószakaszhoz a hõkezelt alumíniumhulladék számára egy ciklonleválasztó van csatlakoztatva, hogy az alumíniumhulladékot a forrógáz-áramból leválasszuk és a kemencébe betápláljuk. Az ilyen szárító alkalmazása azonban az alumíniumhulladék darabkáinak méretétõl függ, mivel ezen alumíniumdarabkákat a szállítóeszközt képezõ forrógáz-árammal a szállítószakasz mentén a forró gázokkal való intenzív keverés mellett repítve kell mozgatni.
5
10
15
20
25 A rajz rövid ismertetése A találmány szerinti, kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló eljárást rajz segítségével részletesebben ismertetjük. A rajzon az 1. ábrán egy találmány szerinti, kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló berendezésnek egy sematikus blokkvázlata, és a 2. ábrán a találmány szerinti berendezésnek egy kiviteli változata látható az 1. ábrának megfelelõ ábrázolásban. A találmány megvalósításának útja Az 1. ábra szerint a bemutatott, alumíniumhulladék, különösen alumíniumforgácsok beolvasztására szolgáló berendezés egy 1 kemencével van ellátva, amely például legalább egy 2 égõ segítségével van fûtve. Az alumíniumhulladékot a kemencébe egy 3 ejtõaknán keresztül betápláljuk, éspedig egy 4 kemencezseb tartományában, amely egy 5 induktorral van ellátva, amelynek elektromágneses erõtere egy már beolvasztott alumíniumhulladékból álló fürdõnek lefelé irányuló áramlását indukálja, úgyhogy a 3 ejtõaknából az 1 kemencébe esõ hulladékdarabkákat ezen fürdõ áramlása magával ragadja, és a fürdõ felszíne alá húzza, ami egyébként lehetséges oxidálási folyamatok szempontjából jelentõséggel bír. Az alumíniumhulladékot azonban a beolvasztás elõtt termikus elõkezelésnek kell alávetni, amelyet egy, az 1 kemence elé kapcsolt 6 szárítóban hajtunk végre. Ezen 6 szárító az 1. ábra szerinti kiviteli alak esetében egy 7 szállítószakaszból áll, amelyre a kezelendõ hulladékot egy 8 készlettartályból egy 9 celláskerekes zsilipen keresztül adagolva tápláljuk. A kisméretû darabos alumíniumhulladékot egy forrógáz-áram segítségével a 7 szállítószakasz
30
35
40
45
50
55
60 3
2
mentén szállítjuk, hogy a forró gáz és a hulladékdarabkák között intenzív keverést és ezáltal a hulladékdarabkákra jó és gyors hõátadást biztosítsunk. A 7 szállítószakaszon való átfutása után az alumíniumhulladékot a forrógáz-áramból egy 10 ciklonleválasztó segítségével leválasztjuk, amelybõl a 3 ejtõaknát egy 13 celláskerekes zsilipen keresztül alumíniumhulladékkal tápláljuk. Az alumíniumhulladék hõkezelése során keletkezõ hidrogéntartalmú svélgázokat befogadó forró gázokat egy 12 fúvóeszköz segítségével a 10 ciklonleválasztóból elszívjuk, és egy 13 körfolyamatban ismét a 7 szállítószakaszra vezetjük. A svélgázokkal dúsított forró gázoknak egy részáramát egy 14 leágazó vezetéken keresztül a 13 körfolyamatból leválasztjuk és az 1 kemencébe vezetjük, hogy a svélgáztartalmat az 1 kemencében elégessük, amelynek atmoszférája szokásos módon 1 és 8% közötti tartományba esõ oxigéntartalommal rendelkezik. A forró gázok felmelegítéséhez a 13 forrógáz-körfolyamat forró kemence-hulladékgázokat vezetõ 15 bevezetõ vezetékre van csatlakoztatva, amely kemencehulladékgázokat a 13 körfolyamatban a forrógáz-áramhoz hozzákeverjük, aminek során nemcsak a forrógázáramnak az alumíniumhulladéknak a 6 szárítóban elvégzett hõkezelésre visszavezethetõ hõveszteségeit, hanem a 13 körfolyamatból egy gázrészáram leválasztása miatti gázveszteséget is kiegyenlítjük. A 14 leágazó vezetékben és a 15 bevezetõ vezetékben elhelyezkedõ 16 vezérlõ szelepeken keresztül a tömegáramok a mindenkori igényekhez megfelelõen hozzáigazíthatók. A forró gázok felmelegítéséhez nem szükséges kemence-hulladékgázokat hagyományos módon egy 17 hulladékgáz-vezetéken keresztül a kemencébõl elvezetjük. A forró kemence-hulladékgázok helyett a forró gázok a 13 körfolyamatban egy 18 égõ segítségével is felmelegíthetõk, amelynek forró hulladékgázait a forró gázokkal a 13 körfolyamatban összekeverjük, ahogy ezt az 1. ábrán pontvonallal jelöltük. A 2. ábra szerinti berendezés az 1. ábra szerintitõl lényegében csak a 6 szárító felépítésében különbözik. Ezen 6 szárító körbefutó szalag alakjában 19 szállítóeszközzel van ellátva, amely a szállított anyag számára gázáteresztõ felvevõeszközzel van ellátva, ahol a szállított áru számára a felvevõeszközt képezõ 20 szállítószakasz egy 21 szívószekrényt felülrõl lezár. Mivel a 6 szárító 22 háza a forró gáz áramlását biztosító 13 körfolyamat 12 fúvóeszközének a nyomóoldalára és a 21 szívószekrény a szívóoldalára van csatlakoztatva, a forrógáz-áramlás a 19 szállítóeszköz 20 szállítószakaszának 23 anyagágyán át van szívva, ami egyenletes ágymagasság esetén az alumíniumhulladék egyenletes felmelegítéséhez vezet, ahol az alumíniumhulladékot egy 24 surrantón keresztül a 19 szállítóeszközre juttatjuk. A hõkezelést követõen az alumíniumhulladékot a 19 szállítóeszközrõl a 3 ejtõaknába juttatjuk, hogy az 1. ábrával kapcsolatban ismertetett módon beolvasszuk. A 13 körfolyamatban lévõ forró gázokat egy 19 égõ által felmelegítjük, amelynek forró hulladékgázai a 13 körfolyamat forró gázaival összekeverednek. Azonban arra is van lehetõség, hogy a forró gázok fel-
1
HU 004 542 T2
melegítését a forró kemence-hulladékgázai segítségével hajtsuk végre, ahogy ezt ilyen kemence-hulladékgázokhoz való, pontvonallal jelölt 15 bevezetõ vezeték révén jelöltük. Az alumíniumhulladék hõkezelése során a 6 szárítóban keletkezõ svélgázok elégetése az 1. ábra szerinti kiviteli példához analóg módon történik azáltal, hogy a svélgázokkal dúsított forró gázoknak egy részáramát egy 14 leágazó vezetéken keresztül a forró gázok 13 körfolyamatából leválasztjuk, és az 1 kemencébe bevezetjük.
5
10
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás kisméretû darabos alumíniumhulladék beolvasztására, ahol a beolvasztandó alumíniumhulladékot egy forrógáz-áramban végrehajtott termikus elõkezelés után egy kemencében megolvasztjuk, azzal jellemezve, hogy az alumíniumhulladékot egy folyamatos anyagáramban elõször termikus kezelésnek vetjük alá, majd beolvasztjuk, és az alumíniumhulladék termikus kezelésére a körfolyamatban vezetett forrógázáramból egy részáramot leágaztatunk és a kemencébe vezetünk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forrógáz-áram körfolyamatába forró, a leágaztatott gázrészáramnak egy részét helyettesítõ éghetõ gázokat táplálunk be. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forrógáz-áram körfolyamatába forró, a
15
20
25
30
4
2
leágaztatott gázrészáramnak egy részét helyettesítõ, kemence-hulladékgázokat táplálunk be. 4. Berendezés az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amely a kisméretû darabos alumíniumhulladék számára forró gázokkal táplálható szárítóval és a szárítóban (6) termikusan kezelt alumíniumhulladék beolvasztására szolgáló kemencével van ellátva, azzal jellemezve, hogy a kemencéhez (1) csatlakoztatott szárító (6) egy forrógáz-körfolyamatba (13) van bekötve, amelybõl egy leágazó vezeték (14) a kemencébe (1) torkollik. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forrógáz-körfolyamat (13) legalább egy égõvel (18) van ellátva. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forrógáz-körfolyamatba (13) forró kemence-hulladékgázok számára egy bevezetõ vezeték (15) torkollik. 7. A 4–6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szárító (6) egy, a szállított anyag számára gázáteresztõ felvevõeszközzel ellátott szállítóeszközt (19) tartalmaz, ahol a felvevõeszközön keresztül a körfolyamatban (13) vezetett forrógáz-áram elszívható. 8. A 4–6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szárító (6) az alumíniumhulladék számára szállítóeszközként szolgáló forrógázárammal ellátott szállítószakaszból (7) áll, és ahol a szállítószakaszhoz (7) a hõkezelt alumíniumhulladék számára ciklonleválasztó (10) van csatlakoztatva.
HU 004 542 T2 Int. Cl.: C22B 21/00
5
HU 004 542 T2 Int. Cl.: C22B 21/00
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
