MD3106529T2 - Procedeu și instalație de prelucrare și de topire a metalelor - Google Patents
Procedeu și instalație de prelucrare și de topire a metalelor Download PDFInfo
- Publication number
- MD3106529T2 MD3106529T2 MDE20170003T MDE20170003T MD3106529T2 MD 3106529 T2 MD3106529 T2 MD 3106529T2 MD E20170003 T MDE20170003 T MD E20170003T MD E20170003 T MDE20170003 T MD E20170003T MD 3106529 T2 MD3106529 T2 MD 3106529T2
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- metal
- pyrolyzer
- hot gas
- melting furnace
- melting
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title abstract description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 58
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 58
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 44
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/005—Preliminary treatment of scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0056—Scrap treating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0007—Preliminary treatment of ores or scrap or any other metal source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0084—Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
- C22B21/0092—Remelting scrap, skimmings or any secondary source aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
- C22B7/003—Dry processes only remelting, e.g. of chips, borings, turnings; apparatus used therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Procedeu de prelucrare şi de topire a metalelor care cuprinde etapele: de furnizare a unei cantităţi predefinite de metal contaminat sub formă de granule, aşchii sau bucăţi; introducere a metalului contaminat menţionat într-un pirolizator (2); suflare a metalului contaminat menţionat cu un flux de gaz fierbinte în pirolizator (2) pentru a sublima reziduurile organice şi pentru a curăţa metalul menţionat; transferare a metalului curăţat, după etapa de suflare, într-un cuptor de topire (5); transportare a gazului fierbinte menţionat, după etapa de suflare, direct către un arzător (8) al cuptorului de topire (5) menţionat pentru a fi ars.
Description
Prezenta invenţie se referă la un procedeu şi o instalaţie de prelucrare şi de topire a metalelor.
În special, prezenta invenţie poate fi aplicată în prelucrarea şi topirea metalului contaminat cu umiditate şi/sau deşeuri şi reziduuri de material organic.
Mai în special, prezenta invenţie poate fi aplicată în prelucrarea şi topirea metalului rezultat din prelucrarea fierului vechi sau din fracţiunea metalică a deşeurilor solide municipale sau altele.
De exemplu, în timpul prelucrării (cum ar fi, spre exemplu, măcinarea) se produc aşchii metalice, care sunt contaminate cu lichide de lubrifiere şi răcire, ce constau din emulsii de apă şi uleiuri minerale. Din nou, cu referire la fracţiunea metalică a deşeurilor solide municipale, aceasta poate cuprinde bucăţi de metal strâns cuplate cu astfel de materiale precum hârtia sau materiale plastice.
Atunci când materialul metalic este contaminat cu apă şi/sau reziduuri organice, nu este recomandabil ca acesta să fie utilizat direct în procesul de topire, deoarece aceste reziduuri ar putea cauza formarea bulelor de aer sau defectelor, ar putea reduce producţia în ceea ce priveşte metalele necontaminate şi, de asemenea, ar putea provoca fenomene de ardere care pot fie foarte periculoase, deoarece acestea sunt incontrolabile.
Una dintre măsurile de evitare a dezavantajelor descrise este de a usca şi purifica metalul contaminat cu ajutorul unui uscător sau a unui pirolizator. În acest scop, materialul metalic contaminat este supus unui flux de gaz fierbinte cu o cantitate controlată de oxigen, în timp ce acesta este rotit. Gazul fierbinte constă din fumul generat în urma arderii.
Mai detaliat, pirolizatorul mai cuprinde un tambur rotativ în interiorul căruia materialul metalic este introdus şi rotit.
Arzătorul este poziţionat direct în amonte faţă de tambur.
Încălzirea indusă determină evaporarea apei şi evaporarea şi/sau sublimarea reziduurilor organice.
Metalul astfel tratat, uscat şi fără reziduuri organice, este transportat într-un cuptor de topire unde este topit.
Gazul fierbinte care iese din pirolizator este transportat către un dispozitiv de evacuare care cuprinde un postarzător. De fapt, gazul fierbinte poate conţine substanţe poluante şi/sau otrăvitoare care trebuie distruse, de exemplu dioxină, furani sau monoxid de carbon.
Aceste substanţe sunt distruse prin arderea la temperaturi ridicate a gazului fierbinte ce se scurge din pirolizator.
Fumul ce iese din camera de post-ardere este trimis către un ciclon pentru suprimarea prafului şi ulterior este evacuat în atmosferă printr-un coş de fum.
În mod alternativ, fumul poate fi luat în amonte faţă de pirolizator pentru a integra fluxul de gaz pentru uscare fierbinte.
De exemplu, documentul GB 1 332 974 descrie un cuptor pentru prelucrarea aşchiilor de metal în scopul eliminării impurităţilor organice de pe aşchii şi pentru reducerea parţială a oxizilor de fier, care cuprinde un tambur rotativ având o căptuşeală refractară şi lamele elicoidale interioare, o maşină de încărcare pentru alimentarea aşchiilor de metal în capătul superior al tamburului, o cameră de ardere în care sunt situate arzătoare de gaze naturale în legătură cu capătul inferior al tamburului, şi un recuperator cuplat prin tuburi la arzătoare pentru alimentarea aerului preîncălzit către arzătoare. Invenţia este aplicabilă îndeosebi în instalaţiile de construcţie de maşini de dimensiuni mari, în care rezultă cantităţi mari de deşeuri metalice sub formă de aşchii din prelucrarea oţelului şi pieselor din fontă.
Trebuie remarcat faptul că gazul care se scurge din pirolizator poate conţine o fracţiune semnificativă de particule de metal care, odată ce umiditatea a fost îndepărtată, devin volatile şi sunt transportate de fluxul de gaz fierbinte. În consecinţă, particulele sunt introduse în postarzător şi sunt arse.
În mod dezavantajos, acest lucru provoacă două probleme foarte importante.
Prima se datorează faptului că arderea unor metale este foarte exotermă, provocând reacţii dificile sau imposibil de controlat în postarzător.
Acest fenomen este îndeosebi evident în cazul aluminiului. Acesta face imposibil de a controla temperatura gazelor care se scurg din postarzător şi cauzează probleme de siguranţă considerabile, deoarece postarzătorul este, în general, de dimensiuni mici şi, prin urmare, are o inerţie termică redusă.
Al doilea dezavantaj constă în faptul că toate sau practic toate particulele de metal sunt arse, deoarece ele nu pot fi recuperate şi, prin urmare, sunt pierdute.
În acest context, scopul tehnic al prezentei invenţii este de a propune un procedeu şi o instalaţie de prelucrare şi de topire a metalelor care să elimine dezavantajele stadiului cunoscut al tehnicii descris mai sus.
În particular, un obiectiv al prezentei invenţii este de a pune la dispoziţie un procedeu şi un sistem de prelucrare şi de topire a metalelor, care să permită funcţionarea în condiţii de siguranţă deplină, evitând pierderea materialului metalic.
Scopul tehnic enunţat şi obiectivul specificat sunt realizate în mod substanţial printr-un procedeu şi o instalaţie de prelucrare şi de topire a metalelor, care cuprinde caracteristicile tehnice descrise în una sau mai multe dintre revendicările anexate.
Caracteristicile şi avantajele ulterioare ale prezentei invenţii vor deveni mai clare din descrierea indicativă, şi prin urmare nelimitativă, a unui exemplu de realizare preferenţial, dar nu exclusiv, al unui procedeu şi unui sistem de prelucrare şi de topire a metalelor, aşa cum este ilustrat în figura 1 anexată, care prezintă o vedere schematică a unui sistem de prelucrare şi de topire a metalelor conform prezentei invenţii.
Cu referire la figura anexată, numărul 1 indică în general un sistem de prelucrare şi de topire a metalelor conform prezentei invenţii.
Sistemul 1 implementează un procedeu de prelucrare şi de topire a metalelor conform prezentei invenţii.
Sistemul 1 cuprinde un pirolizator 2, în care o cantitate predefinită de metal contaminat este introdusă sub formă de granule, aşchii sau bucăţi mici.
Metalul poate fi contaminat cu apă şi reziduuri organice, cum ar fi uleiuri minerale, materiale plastice, hârtie, reziduuri alimentare şi altele.
Pirolizatorul 2, care este, de asemenea, cunoscut sub denumirea de dispozitiv de decapaj sau de delăcuire, cuprinde un tambur 3 care se roteşte în jurul axei sale longitudinale principale. Materialul metalic este introdus printr-o secţiune de admisie 3a şi iese printr-o secţiune de ieşire 3b, urmând o traiectorie sub formă de litera »P» în timpul rotirii tamburului 3.
Pirolizatorul 2 mai cuprinde un dispozitiv pentru livrarea 4 unui gaz fierbinte, care suflă gazul fierbinte respectiv în tamburul 3.
Sistemul 1 mai cuprinde un cuptor de topire 5, care constă, cel puţin, dintr-o cameră în care metalul este introdus şi topit.
În exemplul de realizare ilustrat, cuptorul de topire 5 este de tipul cu cameră dublă. Mai exact, cuptorul de topire 5 cuprinde o cameră cu temperatură joasă 6 şi o cameră cu temperatură ridicată 7 în legătură fluidă cu camera cu temperatură joasă 6.
Cuptorul de topire 5 mai cuprinde un arzător 8 situat în zona camerei cu temperatură joasă 6. Mai exact, arzătorul 8 este situat în interiorul camerei cu temperatură joasă 6. Arzătorul 8 serveşte la reglarea temperaturii în interiorul camerei cu temperatură joasă 6.
Dacă metalul care urmează să fie topit este aluminiu, temperatura din interiorul camerei cu temperatură joasă 6 variază între 350°C şi 700°C.
Totodată, cuptorul de topire 5 cuprinde mijloace de încălzire (nereprezentate) asociate cu camera cu temperatură ridicată 7.
Dacă metalul care urmează să fie topit este aluminiu, temperatura din interiorul camerei cu temperatură ridicată 7 variază între 700°C şi 1000°C.
Trebuie precizat că, deşi sistemul 1 cuprinde, de preferinţă, un cuptor de topire cu cameră dublă, invenţia poate fi, de asemenea, aplicată în cazul unui cuptor cu o singură cameră.
Conform prezentei invenţii, sistemul 1 mai cuprinde o conductă de evacuare 9 conectată direct între pirolizatorul 2 şi cuptorul de topire 5.
Cu alte cuvinte, conducta de evacuare 9 se conectează la pirolizatorul 2 şi cuptorul de topire 5 fără inserarea unui alt dispozitiv.
Mai exact, conducta de evacuare 9 are un prim capăt 9a la tamburul 3, în zona secţiunii de ieşire 3b, şi un al doilea capăt 9b fixat în zona arzătorului 8 al cuptorului de topire 5.
Gazul fierbinte este transportat în conducta de evacuare 9 şi, după ce intră în contact cu metalul din pirolizatorul 2, se scurge din tamburul 3 şi conţine material organic vaporizat sau sublimat. Conform descrierii, conducta de evacuare 9 transportă fluxul de gaz fierbinte care se scurge din pirolizatorul 2 direct către arzătorul 8 al cuptorului de topire 5 pentru a fi amestecat cu un combustibil (care poate fi metan, de exemplu) şi un agent de combustie şi este ars cu el.
Mijloacele de deplasare a fluxului de gaz (nereprezentate) sunt poziţionate de-a lungul conductei de evacuare 9. Cu titlu exemplificativ, mijloacele de deplasare cuprind, cel puţin, un ventilator.
Trebuie precizat că în acest caz arderea fluxului de gaze fierbinţi are loc în interiorul camerei cu temperatură joasă 6 a cuptorului de topire 5.
Gazele fierbinţi care se scurg din pirolizatorul 2 conţin substanţe rezultate din sublimarea reziduurilor organice care, chiar şi după arderea în camera cu temperatură joasă 6, pot fi foarte periculoase pentru mediu şi sănătate şi trebuie eliminate prin supunerea lor la temperatură ridicată pentru o perioadă predeterminată de timp în prezenţa unei cantităţi adecvate de oxigen.
Totodată, fluxul de gaze fierbinţi care iese din pirolizatorul 2 conţine o fracţiune semnificativă de particule metalice volatile, pe lângă substanţele deja menţionate rezultate din piroliza reziduurilor organice. Particulele menţionate, după ce au ajuns în arzătorul 8, ard cel puţin parţial, producând energie sub formă de căldură, care este apoi livrată în camera cu temperatură joasă 6 a cuptorului de topire 5.
Trebuie remarcat faptul că dacă arderea fracţiunii de particule metalice volatile nu s-a încheiat, partea nearsă ajunge în camera cu temperatură joasă 6.
Cu alte cuvinte, întreaga fracţiune de particule metalice volatile este recuperată sub formă de energie sau material.
În mod avantajos, dispozitivul de livrare 4 a fluxului de gaze fierbinţi cuprinde o conductă de recuperare 10 conectată direct între cuptorul de topire 5 şi pirolizatorul 2.
Mai detaliat, conducta de recuperare 10 are un prim capăt 10a conectat la cuptorul de topire 5. Mai exact, primul capăt 10a al conductei de recuperare 10 este, de preferinţă, conectat la camera cu temperatură joasă 6 a cuptorului de topire 5.
Totodată, conducta de recuperare 10 are un al doilea capăt 10b conectat la tamburul 3 al pirolizatorului şi în special în zona secţiunii de admisie 3a a tamburului 3.
Conducta de recuperare 10 transportă, cel puţin, parţial fumul generat în cuptorul 5 către pirolizatorul 2. În acest caz, fumul generat în cuptorul 5 constituie influxul de gaze fierbinţi în tamburul 3 al pirolizatorului 2.
În particular, conducta de recuperare 10 poate transporta, cel puţin, parţial fumul generat în camera cu temperatură joasă 6 şi/sau în camera cu temperatură ridicată 7 a cuptorului de topire 5.
Mijloacele de deplasare a fluxului de gaze (nereprezentate) permit scurgerea gazului de-a lungul conductei de recuperare 10. Cu titlu exemplificativ, mijloacele de deplasare cuprind, cel puţin, un ventilator.
Cuptorul de topire 5 mai cuprinde o pompă (nereprezentată) poziţionată între camera cu temperatură joasă 6 şi camera cu temperatură ridicată 7 pentru a transfera, cel puţin, o parte din metalul topit din camera cu temperatură ridicată 7 în camera cu temperatură joasă 6.
Fumul din camera cu temperatură ridicată 7, supus temperaturilor de funcţionare prezente în camera respectivă, este oxidat astfel încât să fie distruse reziduurile toxice cum ar fi dioxina, furanii sau monoxidul de carbon.
Un coş de fum 11 este conectat la camera cu temperatură ridicată 7 pentru a emite fumul tratat în atmosferă.
Sistemul 1 mai cuprinde o cameră de combustie 12 dispusă în amonte faţă de pirolizatorul 2 şi la nivelul dispozitivului de livrare 4. Aceasta poate genera, dacă este necesar, o parte din fluxul de gaze fierbinţi pentru a creşte temperatura fumului ce iese din cuptorul 5.
Sistemul 1 mai poate cuprinde un schimbător de căldură (nereprezentat) pentru a reduce temperatura fumului rezultat din cuptorul 5, dacă temperatura menţionată este excesivă.
Aşa cum s-a menţionat, invenţia se referă, de asemenea, la procedeul de prelucrare şi de topire a metalelor.
Procedeul cuprinde etapa de furnizare a cantităţii predefinite de metal contaminat sub formă de granule, aşchii sau bucăţi.
Trebuie precizat că metalul contaminat prevăzut pentru prelucrare şi topire poate consta din bucăţi, care sunt foarte diferite unele de altele după formă şi dimensiune.
Doar cu titlu exemplificativ, procedeul conform prezentei invenţii poate fi aplicat în mod avantajos şi în cazul bucăţilor minime, care măsoară mai puţin de un milimetru.
Metalul contaminat este supus unui tratament de piroliză pentru a provoca evaporarea apei şi sublimarea tuturor reziduurilor organice.
Pentru scopul menţionat, metalul contaminat este introdus în pirolizatorul 2.
Un flux de gaz fierbinte este apoi suflat în pirolizatorul 2 în vederea creşterii temperaturii metalului pentru a determina piroliza şi a purifica metalul.
De preferinţă, dar nu în mod exclusiv, metalul prezent în tamburul 3 este pus în mişcare în timpul etapei de suflare a gazului fierbinte. Mai exact, tamburul 3 este rotit în timpul etapei de suflare.
După etapa de suflare a gazului fierbinte şi, prin urmare, după etapa de piroliză a metalului contaminat, metalul purificat se toarnă în cuptorul de topire 5.
Conform exemplului de realizare preferenţial, metalul purificat se toarnă în camera cu temperatură joasă 6 a cuptorului de topire 5. Procedeul conform invenţiei cuprinde etapa de transportare a gazului fierbinte care, după etapa de suflare, se scurge din pirolizatorul 2 direct către arzătorul 8 al cuptorului de topire 5. Temperatura fluxului de gaz fierbinte care iese din pirolizatorul 2 variază între 350°C şi 550°C.
Cu alte cuvinte, în timpul trecerii din pirolizatorul 2 către arzătorul 8 al cuptorului de topire 5, gazul fierbinte nu mai este supus niciunui tratament.
După ce a ajuns în arzătorul 8, fluxul de gaz fierbinte se amestecă cu un combustibil şi un agent de combustie pentru a fi ars în interiorul camerei cu temperatură joasă 6, generând energie.
După cum s-a menţionat anterior, etapa de ardere a gazului fierbinte rezultat din pirolizatorul 2 este necesară pentru evacuarea corectă a gazului respectiv, distrugând substanţele nocive.
Totodată, trebuie reiterat faptul că şi particulele metalice volatile generate în etapa de piroliză sunt transportate direct în camera cu temperatură joasă a cuptorului de topire 5 şi sunt arse parţial acolo, în timp ce partea nearsă cade înapoi în metalul care este topit în camera cu temperatură joasă 6. În mod avantajos, procedeul cuprinde în plus etapa de transportare, cel puţin parţială, a fumului generat în cuptorul de topire 5 către pirolizatorul 2. Prin urmare, în practică, fumul generat în camera cu temperatură joasă 6 a cuptorului de topire 5 constituie gazul fierbinte livrat şi suflat în pirolizatorul 2.
Procedeul mai cuprinde etapa de introducere a unui flux adiţional de gaz fierbinte în pirolizatorul 2 pentru a integra, dacă este necesar, temperatura fluxului de gaz fierbinte rezultat din camera cu temperatură joasă 6 prin conducta de recuperare 10.
Această etapă este realizată prin camera de combustie 12 care, prin arderea unui combustibil (care poate fi metan, de exemplu) generează fluxul adiţional de gaz fierbinte.
Trebuie specificat aici că, dacă metalul care urmează să fie tratat şi topit este aluminiu, temperatura gazului fierbinte care curge în pirolizatorul 2 variază între 350°C şi 550°C.
Prin urmare, în acest caz, valoarea de referinţă a temperaturii este de 350°C.
O parte din fumul produs prin ardere din arzătorul 8 în camera cu temperatură joasă 6 este transferat în camera cu temperatură ridicată 7 unde, datorită temperaturilor ridicate sus-menţionate prezente în mediul respectiv, este supus unui tratament de oxidare care, în prezenţa temperaturilor de funcţionare ridicate prezente aici, pe lângă o cantitate adecvată de oxigen (care, cu titlul exemplificativ, trebuie să aibă, de preferinţă, o concentraţie de, cel puţin, 1%) distruge complet substanţele toxice cum ar fi dioxina, furanii şi monoxidul de carbon. Fumul astfel tratat este apoi evacuat în mediul înconjurător prin coşul de fum 11.
Cantitatea de oxigen prezentă în cuptorul de topire 5 poate fi controlată.
În această privinţă, procedeul cuprinde etapa de măsurare a temperaturii fluxului de gaz fierbinte provenit din camera cu temperatură joasă 6. Prin urmare, valoarea temperaturii detectate este comparată cu valoarea temperaturii de referinţă.
Atunci când valoarea temperaturii măsurate este sub valoarea temperaturii de referinţă, se începe etapa de generare şi admisie a fluxului adiţional de gaz fierbinte prin pornirea arzătorului.
De preferinţă, dar nu exclusiv, metalul tratat şi topit cu ajutorul procedurii şi sistemului conform prezentei invenţii este aluminiu. Trebuie subliniat că procedeul şi sistemul descris aici pot fi utilizate cu orice metal. În acest caz, totuşi, temperaturile indicate vor fi diferite şi vor depinde, în mod firesc, de metalul în cauză.
Invenţia descrisă atinge scopul propus şi oferă avantaje importante.
Conform celor relatate mai sus, gazul fierbinte, care conţine reziduurile organice pirolizate provenite din pirolizator, este eliminat direct în interiorul cuptorului de topire.
Prin urmare, atunci când particulele metalice fine şi reziduurile organice pirolizate conţinute în gazul respectiv sunt arse, reacţia de ardere puternic exotermă are loc în interiorul cuptorului de topire care are o inerţie termică semnificativă.
Acest lucru evită arderea particulelor de metal volatile, care provoacă fenomene incontrolabile ce pot pune în pericol siguranţa sistemului şi a operatorilor responsabili. Cu alte cuvinte, prin eliminarea gazelor care conţin particule de metal în cuptor, nu mai au loc salturi incontrolabile în temperatura de ardere. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că procedeul şi sistemul descris în conformitate cu prezenta invenţie pot trata metale sub formă de aşchii sau granule cu granulometria chiar mai mică de 1 mm. Mai mult decât atât, după cum s-a menţionat mai sus, prin eliminarea gazelor conţinând particule de metal direct în cuptorul de topire, este posibilă recuperarea completă a particulelor de metal ca energie, în măsura în care metalul respectiv arde, sau ca material, în măsura în care metalul dat nu arde.
În mod mai general, procedeul şi instalaţia conform prezentei invenţii, după cum s-a descris mai sus, permit recuperarea completă a energiei conţinute în gazul fierbinte care se scurge din pirolizator, atât în ceea ce priveşte energia termică, cât şi în ceea ce priveşte energia chimică rezultată din reziduurile organice pirolizate şi din particulele de metal.
Dat fiind că sistemul descris nu are un dispozitiv specific pentru eliminarea gazului ce se scurge din pirolizator, sistemul în ansamblu este mai simplu în ceea ce priveşte construcţia, utilizarea şi întreţinerea.
Totodată, prin recuperarea directă a energiei termice din fumul generat în cuptorul de topire pentru a fi utilizată în pirolizator, eficienţa energetică a procedeului şi a sistemului descris este sporită semnificativ. Bineînţeles, această sporire înseamnă o economie considerabilă din punct de vedere al energiei şi costurilor.
Claims (12)
1. Procedeu de prelucrare şi de topire a metalelor care cuprinde etapele de:
- furnizare a unei cantităţi predefinite de metal contaminat sub formă de granule, aşchii sau bucăţi;
- introducere a metalului contaminat menţionat într-un pirolizator (2);
- suflare a metalului contaminat menţionat cu un flux de gaz fierbinte în pirolizator (2) pentru a evapora şi/sau sublima apa şi/sau reziduurile organice şi pentru a curăţa metalul menţionat;
- transferare a metalului curăţat, după etapa de suflare, într-un cuptor de topire (5);
- transportare a gazului fierbinte menţionat, după etapa de suflare, direct către un arzător (8) al cuptorului de topire (5) menţionat pentru a fi ars.
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că etapa de transferare a metalului curăţat în cuptorul de topire (5) cuprinde etapa de transferare a metalului curăţat într-o cameră cu temperatură joasă (6) a cuptorului de topire; arzătorul (8) menţionat fiind poziţionat în zona camerei cu temperatură joasă (6).
3. Procedeu conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde în plus etapa de transportare, cel puţin parţial, a fumului generat în cuptorul de topire (5) către pirolizatorul (2), fluxul de gaz fierbinte constând din fumul menţionat.
4. Procedeu conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde în plus etapa de transferare, cel puţin, a unei părţi din fumul generat în camera cu temperatură joasă (6) a cuptorului de topire (5) către o cameră cu temperatură ridicată (7) a cuptorului de topire (5) pentru a supune oxidării fumul respectiv.
5. Procedeu conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde în plus etapa de rotire a metalului contaminat în timpul etapei de suflare.
6. Procedeu conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde în plus etapa de introducere a unui flux adiţional de gaz fierbinte în pirolizator (2) în timpul etapei de suflare.
7. Procedeu conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde etapa de generare a fluxului adiţional de gaz fierbinte menţionat; etapa menţionată fiind realizată cu ajutorul unei camere de combustie (12) situată în zona pirolizatorului (2).
8. Procedeu conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde în plus etapa de măsurare a temperaturii fluxului de gaz fierbinte şi de comparare a valorii temperaturii măsurate cu o valoare de referinţă a temperaturii.
9. Procedeu conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că etapa de generare a fluxului adiţional de gaz fierbinte se efectuează atunci când temperatura măsurată a fluxului de gaz fierbinte este sub valoarea de referinţă a temperaturii.
10. Procedeu conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizat prin aceea că metalul menţionat este aluminiu.
11. Sistem de prelucrare şi de topire a metalelor, care cuprinde:
- un pirolizator (2) pentru evaporarea şi/sau sublimarea apei şi/sau a reziduurilor organice dintr-o cantitate predefinită de metal contaminat sub formă de granule, aşchii sau bucăţi, unde pirolizatorul (2) cuprinde un dispozitiv de livrare (4) pentru livrarea unui flux de gaz fierbinte în pirolizator (2);
- un cuptor de topire (5) pentru topirea metalului curăţat, unde cuptorul de topire (5) menţionat cuprinde un arzător (8);
- o conductă de evacuare (9) pentru evacuarea fluxului de gaz fierbinte din pirolizator (2) către cuptorul de topire (5), conectată direct între pirolizator (2), în aval faţă de acesta din urmă, şi arzătorul (8) al cuptorului de topire (5).
12. Sistem conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că dispozitivul de livrare (4) a fluxului de gaz fierbinte cuprinde o conductă de recuperare (10) conectată direct între cuptorul de topire (5) şi pirolizatorul (2) în amonte faţă de acesta din urmă.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB20151558 | 2015-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD3106529T2 true MD3106529T2 (ro) | 2018-01-31 |
Family
ID=54105898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDE20170003T MD3106529T2 (ro) | 2015-06-19 | 2016-06-16 | Procedeu și instalație de prelucrare și de topire a metalelor |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3106529B1 (ro) |
| DK (1) | DK3106529T3 (ro) |
| ES (1) | ES2656419T3 (ro) |
| HR (1) | HRP20180065T1 (ro) |
| HU (1) | HUE036116T2 (ro) |
| MA (1) | MA39975A (ro) |
| MD (1) | MD3106529T2 (ro) |
| ME (1) | ME02989B (ro) |
| NO (1) | NO3106529T3 (ro) |
| PL (1) | PL3106529T3 (ro) |
| PT (1) | PT3106529T (ro) |
| RS (1) | RS56767B1 (ro) |
| SI (1) | SI3106529T1 (ro) |
| SM (1) | SMT201800012T1 (ro) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2575648B (en) * | 2018-07-17 | 2020-07-29 | North American Construction Service Ltd | System for cleaning metallic scraps from organic compounds |
| CN113654358A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-16 | 肇庆市大正铝业有限公司 | 一种铝二次资源熔炼烟气余热循环脱漆快速降解二噁英的系统及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1332974A (en) * | 1971-05-14 | 1973-10-10 | Mi Traktorny Z | Melting of metal chips |
| US4548651A (en) * | 1983-04-27 | 1985-10-22 | Aluminum Company Of America | Method for reclaiming contaminated scrap metal |
| SE528222C2 (sv) * | 2004-06-23 | 2006-09-26 | Boliden Mineral Ab | Förfarande för satsvis upparbetning av värdemetallinnehållande återvinningsmaterial |
| BRPI0809591A2 (pt) * | 2007-04-10 | 2014-09-30 | Fanli Meng | Forno |
| GB2477753B (en) * | 2010-02-11 | 2012-04-18 | Rifat Al Chalabi | Metal recovery process |
-
2016
- 2016-06-16 MD MDE20170003T patent/MD3106529T2/ro unknown
- 2016-06-16 MA MA039975A patent/MA39975A/fr unknown
- 2016-06-16 SM SM20180012T patent/SMT201800012T1/it unknown
- 2016-06-16 ES ES16174693.8T patent/ES2656419T3/es active Active
- 2016-06-16 EP EP16174693.8A patent/EP3106529B1/en active Active
- 2016-06-16 DK DK16174693.8T patent/DK3106529T3/en active
- 2016-06-16 RS RS20180040A patent/RS56767B1/sr unknown
- 2016-06-16 PL PL16174693T patent/PL3106529T3/pl unknown
- 2016-06-16 PT PT161746938T patent/PT3106529T/pt unknown
- 2016-06-16 SI SI201630015T patent/SI3106529T1/en unknown
- 2016-06-16 HU HUE16174693A patent/HUE036116T2/hu unknown
- 2016-06-16 NO NO16174693A patent/NO3106529T3/no unknown
-
2018
- 2018-01-15 HR HRP20180065TT patent/HRP20180065T1/hr unknown
- 2018-09-05 ME MEP-2018-9A patent/ME02989B/me unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK3106529T3 (en) | 2018-01-22 |
| PT3106529T (pt) | 2018-01-16 |
| SI3106529T1 (en) | 2018-02-28 |
| NO3106529T3 (ro) | 2018-03-17 |
| PL3106529T3 (pl) | 2018-03-30 |
| MA39975A (fr) | 2016-12-21 |
| HUE036116T2 (hu) | 2018-06-28 |
| SMT201800012T1 (it) | 2018-03-08 |
| EP3106529B1 (en) | 2017-10-18 |
| ME02989B (me) | 2018-10-20 |
| RS56767B1 (sr) | 2018-04-30 |
| EP3106529A1 (en) | 2016-12-21 |
| ES2656419T3 (es) | 2018-02-27 |
| HRP20180065T1 (hr) | 2018-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110805907B (zh) | 一种处理含水含有机物和含其它溶解性气体的固体废盐裂解炉工艺及装置 | |
| BG99420A (bg) | Метод и устройство за производство на цимент в дълги въртящи пещи | |
| CN112815717B (zh) | 一种等离子熔融炉 | |
| JP7091740B2 (ja) | 炭化炉 | |
| CN208398087U (zh) | 一种生活垃圾热解无害化焚烧设备 | |
| JPS6354973B2 (ro) | ||
| JP2005180880A (ja) | 廃棄物の熱分解処理装置および熱分解処理制御システム | |
| CN112923376B (zh) | 一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法 | |
| CN105674272B (zh) | 一种硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺 | |
| MD3106529T2 (ro) | Procedeu și instalație de prelucrare și de topire a metalelor | |
| HRP920882A2 (en) | Apparatus for using hazardous waste to form non hazardous aggregate | |
| US20150368751A1 (en) | System and method for melting metal chips | |
| JP4937363B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| JP5216283B2 (ja) | 廃棄アスベスト溶融炉 | |
| RU2477819C2 (ru) | Роторная печь для пиролиза твердых бытовых отходов | |
| CN111536533A (zh) | 一种焚烧污泥处理工艺及其设备 | |
| WO2017048323A1 (en) | Multi-hearth roasters for use in metal recycling processes | |
| JP2002089813A (ja) | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその装置 | |
| DK149317B (da) | Fremgangsmaade til destruktion af sundheds- og miljoefarligt affald samt ovnanlaeg til udfoerelse af fremgangsmaaden | |
| JP2004181323A (ja) | 灰処理システムの操業方法及び灰処理システム | |
| RU2142599C1 (ru) | Способ сжигания отработанной эмульсии | |
| JP3755055B2 (ja) | 溶融処理装置及びそれを備える廃棄物処理システム | |
| Mossé et al. | Analysis and simulation of the process of medicobiological waste treatment in a plasma chamber incinerator | |
| JP2020122079A (ja) | 炭化炉 | |
| JP3015266B2 (ja) | 廃棄物溶融処理装置 |