[go: up one dir, main page]

FI96698B - Metallin talteenotto metallijätteestä - Google Patents

Metallin talteenotto metallijätteestä Download PDF

Info

Publication number
FI96698B
FI96698B FI925610A FI925610A FI96698B FI 96698 B FI96698 B FI 96698B FI 925610 A FI925610 A FI 925610A FI 925610 A FI925610 A FI 925610A FI 96698 B FI96698 B FI 96698B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
oxygen
incinerator
chamber
bath chamber
furnace
Prior art date
Application number
FI925610A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI925610A0 (fi
FI96698C (fi
FI925610A7 (fi
Inventor
Eric Keith Riley
Original Assignee
Air Prod & Chem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Prod & Chem filed Critical Air Prod & Chem
Publication of FI925610A0 publication Critical patent/FI925610A0/fi
Publication of FI925610A7 publication Critical patent/FI925610A7/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI96698B publication Critical patent/FI96698B/fi
Publication of FI96698C publication Critical patent/FI96698C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working 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
    • C22B7/001Dry processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0056Scrap treating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0007Preliminary treatment of ores or scrap or any other metal source
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0038Obtaining aluminium by other processes
    • C22B21/0069Obtaining aluminium by other processes from scrap, skimmings or any secondary source aluminium, e.g. recovery of alloy constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0084Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
    • C22B21/0092Remelting scrap, skimmings or any secondary source aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working 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
    • C22B7/001Dry processes
    • C22B7/003Dry processes only remelting, e.g. of chips, borings, turnings; apparatus used therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/04Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces of multiple-hearth type; of multiple-chamber type; Combinations of hearth-type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/10Arrangements for using waste heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/22Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B3/225Oxygen blowing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners
    • F27D2099/0046Heating elements or systems using burners with incomplete combustion, e.g. reducing atmosphere
    • F27D2099/0048Post- combustion
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S266/00Metallurgical apparatus
    • Y10S266/901Scrap metal preheating or melting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Description

96698
Metallin talteenotto metallijätteestä Tämä keksintö liittyy metallin talteenottoon metallijätteestä.
5 Lisääntyvästi yleiseksi on tulossa metallin tal teenotto metallijätteestä, esimerkiksi kuparin talteenotto kuparilangasta, teräksen talteenotto renkaista ja alumiinin talteenotto tölkeistä ja rasioista.
Tyypillisesti metallijäte kuumennetaan uunissa ei-10 toivotun aineen höyrystämiseksi ja/tai osittain polttamiseksi, joka irtoaa halutusta metallista, joka sulatetaan ja virtaa uunin pohjaan. Höyrystetty ja osittain palanut aine käsittää typillisesti kitkeriä mustia savuja, jotka ovat peräisin muovista, öljystä, maalista ja rasvasta me-15 tallin päällä, jotka sitten viedään polttouuniin, missä ne poltetaan suurimman osan hiilivedyistä muuttamiseksi hiilidioksidiksi ja vesihöyryksi. Sitten kaasu suodatetaan hiukkasmaisen aineen poistamiseksi ja/tai esipuhdistetaan ja poistetaan ulkoilmaan yhdessä joidenkin jäännössaastei-.' 20 den kanssa.
Viime vuosina ilmakehään päästettävien saasteiden : : : sallittavia tasoja on pienennetty, ja tämä on tehnyt vält- :tämättömäksi käyttää enemmän polttoainetta polttouuneissa hiilivetyjen suuremman osuuden poistamiseksi ja tehokkaam-25 pia suodattimia ja/tai esipuhdistimia.
Julkaisussa EP-A-0 050 795 selostetaan laitosta metallin talteenottamiseksi metallijätteestä, joka laitos • · · *’* käsittää uunin, jossa on ammekammio ja kuivasydänkammio, • ♦ · ·* * poistoputki, joka on yhteydessä ammekammion kanssa, ja • 30 polttouuni kuivasydänkammiosta tulevien höyryjen polttami- *”*: seksi.
• · · Tässä järjestelyssä ammekammiosta tuleva lämpö « siirretään kuivasydänkammioon johtumalla ammekammion ja kuivasydänkammion välisen seinän läpi ja johtumalla sulan 35 metallin läpi. Kuivasydänkammiosta tulevat höyryt siirre- 2 96698 tään polttimeen, joka kuumentaa ammekammiota. Sitten poistokaasut poistetaan poistoputken kautta.
Samalla kun tämä järjestely edustaa parannusta tekniikan tasoon sikäli, että hiilivetyjen palamislämpö käy-5 tetään kuumentamaan uunia, järjestely on yhä suhteellisen tehoton.
Esillä olevan keksinnön ainakin parhaana pidettyjen sovellutusten tehtävänä on pienentää polttoaineen määrää, joka tarvitaan koko talteenottoprosessissa, ilmakehään 10 päästetyn kaasun kokonaismäärää ja laitoksen kokonaisko-koa.
Esillä olevan keksinnön mukaan on muodostettu laitos metallin talteenottamiseksi metallijätteestä, joka laitos käsittää uunin, jossa on ammekammio ja kuivasydän-15 kammio, poistoputki ja polttouuni mainitusta kuivasydän-kammiosta tulevien höyryjen polttamiseksi, jolle on tunnusomaista, että mainittu laitos käsittää lisäksi hapen tai hapella rikastetun ilman lähteen ja välineet mainitun hapen tai hapella rikastetun ilman kuljettamiseksi mainit-
« I
20 tuun polttouuniin, jolloin mainitusta polttouunista lähtevien kaasujen ainakin suuri osa viedään mainitun ammekam-mion sisään, jolloin mainitusta ammekammiosta tulevien kaasujen pieni osa poistetaan mainitun poistoputken kautta ja mainittujen kaasujen bilanssin ainakin suuri osa kulkee , , 25 mainitun kuivasydänkammion läpi ja uudelleenkierrätetään mainittuun polttouuniin.
. Polttouunista lähtevien kaasujen pieni osa voidaan • · · • · · *·* poistaa suoraan ulkoilmaan.
• · « ' Edullisesti kuitenkin mainittu laitos käsittää pu- • 30 haltimen höyryjen puhaltamiseksi mainitusta kuivasydänkam- t“‘: miosta mainittuun polttouuniin.
• · ·
Edullisesti mainittu puhallin on yhdistetty nopeus- • · · säätöiseen moottoriin höyryjen polttouuniin menevän virran ohjaamiseksi. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi voi olla muo- 3 96698 dostettu säätöventtiilii polttouuniin menevän höyryvirran ohjaamiseksi.
Haluttaessa mainittu polttouuni voidaan ulontaa mainitun ammekammion sisään ja se voi haluttaessa muodos-5 taa sen kanssa samaa kokonaisuutta olevan osan.
Edullisesti poistoputki on muodostettu mainittuun ammekammioon, edullisesti sen alavirran puoleiseen päähän.
Lisäksi polttoaineen (yleensä luonnonkaasu (metaani )) tarpeiden tyydyttämiseksi happea tulisi syöttää lai-10 tokseen tarvittaessa palamaan hiilivetyjen kanssa mustissa kitkerissä höyryissä.
Edullisesti hapen pääsyä ohjataan hapen tuntoelimellä uunissa tai putkessa, joka kuljettaa kuumia palamis-kaasuja polttouunista uuniin.
15 Hapen taso tuntoelimessä pidetään edullisesti 0 ja 21 tilavuus-%:n välillä, jotta mahdollistettaisiin palamisen asteen rajoittaminen ja ohjaaminen.
Vaihtoehtoinen ohjausjärjestelmä käsittää lämpötilan tuntoelimen mainitussa ammekammiossa olevan nestemäi-20 sen metallin lämpötilan havaitsemiseksi ja välineet, jotka reagoivat mainittuun lämpötilan tuntoelimeen mainittuun polttouuniin päästetyn hapen määrän ohjaaamiseksi.
Edullisesti ohjausjärjestelmä käsittää tuntoelimen mainitussa ammekammiossa läsnä olevan hapen pitoisuuden , : 25 määrittämiseksi ja välineet, jotka reagoivat mainittuun tuntoelimeen mainittuun polttouuniin päästetyn polttoaineen määrän ohjaamiseksi.
• · · ΓΙΙ Haluttaessa polttouuni voi olla ainoa tai pääasial- • · « ·, ' linen lämpöenergia uunia varten.
• 30 Hapen tai hapella rikastetun ilman sopivat lähteet käsittävät nestemäisen hapen ja hapella rikastetun ilman, • · · \ joka on tuotettu adsorptiolla. Edellisessä tapauksessa laitoksen tulisi käsittää säiliön nestemäisen hapen pitämiseksi ja haihduttimen. Viimeksi mainitussa tapauksessa 4 96698 voidaan käyttää molekyylistä suodatinadsorbenttiä käyttävää adsorbenttiyksikköä.
Esillä olevan keksinnön paremmaksi ymmärtämiseksi nyt viitataan esimerkin tavoin oheisiin piirustuksiin, 5 joissa kuvio 1 on kaavamainen kulkukaavio aikaisemman tavan laitteesta alumiinin talteenottamiseksi, kuvio 2 on kaavamainen kulkukaavio laitoksen yhdestä sovellutuksesta alumiinin talteenottamiseksi esillä 10 olevan keksinnön mukaisesti, kuvio 3 on vaakaleikkaus kuviossa 2 kaavamaisesti esitetystä laitoksesta, kuvio 4 on kuvion 3 viivaa IV - IV pitkin otettu kuva, 15 kuvio 5 on kuvion 3 viivaa V - V pitkin otettu ku va, kuvio 6 on poikkileikkauskuva suurennetussa mittakaavassa kuviossa 3 esitetystä polttouunista, ja kuvio 7 on päätykyva kuvion 6 polttouunista.
• · ' 20 Nyt viitataan piirustusten kuvioon 1, jossa on esi- : · tetty aikaisemman lajin laitos, jota on yleisesti merkit- : : : ty viitenumerolla 1, alumiinin talteenottamiseksi romualu- miinista, joka tyypillisesti käsittää öljypurkkeja, rasva-säiliöitä ja oluttölkkejä, joista useimmat on maalattu ja 25 joista jotkin on päällystetty muovilla.
Romualumiini sijoitetaan kertakuumennusuunin 2 kui-vasydänkammioon 11 ja kuumennetaan polttimesta 3 tulevien • · · ΓΙΓ kuumien kaasujen avulla, jotka kuumentavat tuunin 2 amme- • · t ·, kammioon 12 ja polttavat ilman ja luonnonkaasun stökiomet- • · « • * ί 30 risiä osuuksia. Kuumuus sulattaa alumiinin kuivasydänkam- miossa 11 ja samaan aikaan höyrystää ja osittain polttaa ♦ ·· muovia, öljyä, rasvaa ja maalia, jotka lähtevät uunista 2 putken 4 kautta kitkerien mustien höyryjen muodossa.
Ilmaa lisätään putkeen 4 putken 5 kautta, ja kaasu-35 seos viedään polttouunin 6 sisään, missä se poltetaan put- 5 96698 ken 7 kautta sisään tuodun ilman ja luonnonkaasun palamisen stökiometrisin suhtein. Putken 5 kautta sisään suihkutetun ilman tilavuus määritetään yrityksen ja erehdyksen menetelmällä. Jonkin verran tätä ilmaa voidaan päästää 5 myös suoraan uuniin 2 toisioilmana ohjaamaan sydämen palamista.
Käytännössä kitkeriä mustia höyryjä ei luovuteta jatkuvasti uunista 2 vaan pidennetyn jakson aikana jonakin aikana kuumennustoimenpiteen käynnistymisen jälkeen riip-10 puen metallijätteen luonteesta. Koska aika, jolloin höyryjä poistetaan, ei ole tunnettu tarkalleen, käytäntönä on suihkuttaa maksimaalinen määrä ilmaa, joka vaaditaan palamiseen mihin tahansa aikaan koko periodisen käsittelyn aikana.
15 Polttouunissa poltettu kaasu lähtee lopuksi poltto uunista 6 putken 8 kautta noin 850°:ssa, ja hiukkasmaisen aineen poistamiseksi tehtävän suodattamisen jälkeen se poistetaan ulkoilmaan.
Vertailun vuoksi todettakoon, että tyypillisessä : : 20 laitoksessa poltin 3 suihkuttaa täydellisen panoksen aika na yhden tilavuuden luonnonkaasua ja 9,5 tilavuutta ilmaa : · : laitoksen sisään. Poltin 7 suihkuttaa 0,27 tilavuutta • luonnonkaasua ja 2,6 tilavuutta ilmaa, ja 10,5 tilavuutta ilmaa suihkutetaan putken 5 kautta. Koko poisto on täten . 25 23,87 tilavuutta. Tyypillisesti vaaditaan 2046 KW lämpöä luonnonkaasusta talteen otettua alumiinitonnia kohden.
Nyt siirrytään kuvioon 2, jossa on esitetty keksin- • · · nön mukainen laitos. Laitos, jota on yleisesti merkitty • · « ’ viitenumerolla 101, käsittää uunin, jossa on kuivasydän- Γ**: 30 kammio 112 ja ammekammio 111. Puhallin 109 on sovitettu * · ^ t**’: kuljettamaan palamattomien hiilivetyjen kitkeriä mustia • · · *. höyryjä putken 104 kautta polttouuniin 106, joka on jär- • · · jestetty poistamaan suoraan uuniin 102. Poistoputki 110 sijaitsee alavirran puolella ammekammiota 111.
6 96698 Käytössä stökiometrisiä määriä happea ja luonnon-kaasua syötetään polttouuniin 106 putken 107 kautta. Happi ja luonnonkaasu sekoittuvat putkesta 104 tulevien höyryjen ja putkesta 105 tulevan lisähapen kanssa. Kokonaisuus pa-5 laa ja tuottaa kuumaa, puhdasta poistoakaasua, joka viedään uunin 102 ammekammioon 111.
Osa puhtaasta poistokaasusta poistetaan ulkoilmaan (suodattimen kautta) poistoputken 110 kautta ammekammion 111 alavirran puoleisesta päästä, samalla kun bilanssi 10 kulkee uunin 102 kuivasydänkammiossa 112 olevan metallijätteen yli sulattaen alumiinin ja höyrystäen ja osittain polttaen ei-halutun muovin, öljyn, rasvan ja maalin, jotka lähtevät uunista 102 putken 104 kautta kitkerinä mustina höyryinä.
15 Kuvioon 2 viittaamalla selostetulla järjestelyllä on useita etuja. Erityisesti käyttämällä teollisesti puhdasta happea hapettavana aineena ja uudelleenkierrättämäl-lä uunista tulevissa poistokaasuissa oleva lämpö mahdollistetaan olennainen pienennys vaadittavan polttoaineen 20 määrässä verrattuna kuviossa 1 esitettyyn laitokseen, ot-tamatta lukuun mitään myötävaikutusta lämpöön metallijät-: : : teessä tai siitä peräisin olevissa savussa ja höyryissä olevista palavista aineista.
Toinen etu kohdistuu lämpöön, joka tuotetaan kiin-25 teän jätteen polttamisella (esim. kumi- ja muovisaasteet, höyrystynyt öljy, rasva, maali ja hiilisavuhiukkaset), . jolloin tämä lämpö myös suoraan syötetään uuniin 102. Ai- • · · • · · *" kaisemmassa tavassa tämä lämpö joko hukattiin tai käytet- »Il *·] ' tiin lämmittämään vettä.
j *[: 30 Käytännössä kierrätettävän metallin kanssa sekoite- Γ“: tun palavan jäteaineen määrän lämpöarvon mukaan putken 107 II* kautta syötetyn polttoaineen määrää voidaan pienentää ·»« edelleen tai jopa katkaista syöttö kierroksen osan ajaksi sillä seurauksella, että öljyn kokonaiskulutusta voidaan 35 pienentää ainakin 60 % verrattuna kuvion 1 laitokseen.
7 96698 Täten voi olla edullista lisätä palavaa jäteainetta romu-metalliin polttoaineen kulutuksen absoluuttisen minimin saavuttamiseksi.
Kolmas etu koskee päästöjen kokonaismäärää ja pois-5 tossa olevien epäpuhtauksien pitoisuutta. Ensiksi koska polttouuni 106 toimii ainoana lämmönlähteenä laitokselle 101 ja käytetään happea eikä ilmaa, lämpötila polttouunissa 106 voi olla suhteellisen korkea (3 000 °C:een saakka) riippuen kierrätettyjen höyryjen virtauksesta. Korkeammat 10 lämpötilat johtavat epäpuhtauksien nopeampaan ja täydelli-sempään palamiseen. Yleisesti lämpötila polttouunissa 106 voi olla välillä 1 000 - 2 000 °C ja tyypillisesti 1 700 °C. Toiseksi mustien kitkerien höyryjen uudelleen-kierrättämisen takia poistokaasun tilavuus on olennaisesti 15 yhtä suuri kuin polttouuniin 106 tuodun metaatin ja hapen tilavuus. Tämä pienentää suodattimille tulevaa kuormitusta likimain yhteen kahdeksasosaan aikaisempaan tapaan verrattuna ja myös pienentää vaadittavan poistoputken kokoa.
Samalla kun on toivottavaa, että lämpötilan poltto-20 uunissa 106 tulisi olla korkea, tulisi huomata, että sulan f "·' metallin lämpötilan ammekammiossa ei tulisi kohota sellai- : : : seen määrään, että sulan metallin ei-hyväksyttävissä oleva : osuus höyrystyy.
Vertailun vuoksi todettakoon, että kuviossa 1 esi- , ; 25 tettyyn laitokseen yhden panoksen aikana syötetään 0,4 ti- * · » lavuutta luonnonkaasua putken 107 kautta. Tämä vaatii . 0,8 tilavuutta happea täydelliseen palamiseen. Tämä puo- • · · • · « **· lestaan sekoitetaan 7,5 tilavuuteen uunista tulevaa kuumaa • · · *** ' poistokaasua, joka toimitetaan putken 104 kautta.
Γ'*: 30 Höyryn ja hiilivetyhöyryjen polttamiseksi käytetään f·*’. noin 10 % ylimäärä happea, mikä antaa hapen kokonaistila- *. vuudeksi 0,88 tilavutta happea, putken 105 kautta. Hapen ·♦* r tämä syöttö jaetaan edullisesti kahdeksi virraksi, jolloin hapen toinen virta putken 105 kautta tuodaan suoraan polt-35 touuniin 106.
8 96698 Täten polttouunista 106 lähtevä ja uuniin 102 kulkeva kokonaistilavuus on 8,78 tilavuutta. Järjestelmästä poistoputken 110 kautta poistetun tilavuuden täytyy olla yhtä suuri kuin sen polttoaineen ja hapen tilavuus, joka 5 on lisätty järjestelmään, ts 1,28 tilavuutta, mitattuna normaalissa lämpötilassa ja paineessa.
Täten vertailu näiden kuvioissa 1 ja 2 kuvatun kahden järjestelmän välillä osoittaa poistotilavuuksien suhteeksi 1,28/23,87, ts. poistotilavuus on tyypillisesti 10 vain 5,4 % tavanomaisesta järjestelmästä tulevasta poistosta.
Uuden järjestelmän tyypillinen polttoaineen kulutus on noin 818 KW talteen otettua alumiinitonnia kohden, ennen kuin otetaan huomioon lämpöenergia, joka on käytettä-15 vissä palavissa aineissa ja jätemetallissa olevissa höy-rystetyissä hiilivedyissä.
Nyt viitataan kuvioihin 3, 4 ja 5, joissa laitos 101 käsittää polttouunin 102, joka käsittää ammekammion 111 ja kuivasydänkammion 112.
20 Käytössä alumiiniromu panostetaan kui- i vasydänkammioon 101. Puhallin 109 käynnistetään tyhjentä-i! I mään laitos 101. Sitten luonnonkaasua tuodaan putken 114 • : kautta, ja se palaa polttouunissa 106 ilmassa olevan hapen kanssa. Sitten happea tuodaan putken 107 kautta stökiomet-25 risessä suhteessa luonnonkaasuun nähden. Kuuma poisto polttouunista 106 kulkee noin 1 700 °C:ssa ammekammion 111 . läpi, missä se aluksi kuumentaa tulenkestävää verhousta, *· · • « ja pieni osuus poistetaan ulkoilmaan poistoputken 110 ja I I t ·* 1 kuumanapitouunin 115 kautta. Bilanssi menee kuivasydänkam- * 'I 30 mion 112 kautta, missä se kuumentaa romualumiinia. Kuuma **": kaasu kulkee sitten putken 104 kautta ja palautetaan
• · T
polttouuniin 106 puhaltimella 109. Lisähappea tuodaan putken 105 kautta edeltä käsin määritellyn ohjelman mukaisesti . Tämä happi tuodaan reagoimaan romussa olevan palavan 9 96698 aineen kanssa. Ammekammiossa 111 oleva monitori tarkkailee happisisältöä.
Jonkin ajan kuluttua romualumiinilla oleva muovi, öljy ja maali alkavat höyrystyä ja osittain palaa. Nämä 5 muodostavat kitkeriä mustia höyryjä, jotka kulkevat putken 104 kautta ja palavat täydellisesti polttouunissa 106 putken 105 kautta syötetyn hapen kanssa.
Kun kuivasydänkammiossa 112 oleva alumiini alkaa sulaa, se virtaa ammekammioon 111, jossa se kuumennetaan 10 noin 800 °C:een. Läsnä oleva alumiinioksidi kelluu pintaan, ja se voidaan kuoria pois vaahtona. Alumiini itse poistetaan kuumanapitouuniin 115 tarpeen mukaan.
On huomattava, että koska ammekammio 111 sisältää vähän tai ei lainkaan ainetta, joka voisi muodostaa kitke-15 riä mustia höyryjä, poistoputki 110 voidaan sijoittaa am-mekammion 111 päähän ammekammion 111 ja kuivasydänkammion 112 väliin. Tämä käyttää poistokaasussa olevaa kuumuutta niin paljon kuin mahdollista ja maksimoi ajan, jonka aikana kaikki palamattomat epäpuhtaudet kaasussa voidaan ha-20 pettää.
Nyt viitataan kuvoihin 6 ja 7, joissa polttouuni 106 käsittää lieriöt 116, 117 ja 118, jotka on sijoitettu samankeskisesti akselin X - X ympärille. Kuten on esitetty kuviossa 7, luonnonkaasua (metaania) tuodaan tangentiaali-25 sesti lieriöön 118 ja happea tuodaan tangentiaalisesti ··· lieriöön 117. Luonnonkaasu ja happi sekoittuvat ja menevät lieriöön 116, missä ne sekoittuvat putkesta 104 tulevien • · höyryjen ja putkesta 105 tulevan hapen kanssa (jos sel-. laista on). Täten muodostettu seos palaa polttouunin 106 30 sisällä muodostaen kuumaa (1 700 °C), puhdasta poisto- • « ’·* ' kaasua uuniin 102.
• · « j \'· Haluttaessa kierrätetyn kaasun osuutta voidaan sää tää putkessa 104 olevalla venttiilillä.
Vaihtoehtoisesti tai lisäksi kierrätetyn kaasun 35 osuutta voidaan vaihdella muuntimella, joka ohjaa sen säh- « · 10 96698 kökäyttöista monitoria, jota puolestaan ohjataan ohjelmoitavalla loogisella säätimellä (ei esitetty), joka ohjaa j ärjestelmää.
Vaihtelemalla kierrätetyn kaasun osuutta polttouu-5 nista 106 tulevan kuuman poiston lämpötilaa voidaan säätää välillä 1 000 °C korkeilla kierrätysasteilla - 3 000 eC alhaisilla kierrätysasteilla sulatettavan metallin tyyppiin sovittamiseksi. Esimerkiksi alumiiniromulle poisto-kaasun lämpötila polttouunista 106 voi olla niin korkea 10 kuin 1 900 °C. Paljon alhaisempi lämpötila voi olla sopiva hienoille metallilastuille, jotka voivat helposti höyrystyä ja täten alentaa tuottoa.
Kuten esitettiin aikaisemmin, hapen syöttöä vaihdellaan edullisesti koko periodisen menetelmän ajan. Edul-15 lisessa sovellutuksessa hapen syöttö määrätään kaksinkertaiseksi verrattuna polttoaineen tilavuuteen käynnistyksessä. Kun lämpötila palautetuissa poistokaasuissa nousee, uunin lämpötilan ylläpitämiseksi vaadittava poltto-ainemäärä pienenee. Kun polttoainevirtausta pienennetään, 20 silloin käytettävissä olevan ylimääräisen hapen määrä ylläpitää kierrätysvirrassa olevien riittävien palavien aineiden palamista, jotta syötettäisiin lämmön määrä, joka on yhtä suuri kuin vähennetyn polttoaineen lämpötuotto. Sitten polttoaineen syöttöä pienennetään edelleen tasolle, : : : 25 jossa on saavutettu tasapainotila, tai sellaiseen aikaan ··· saakka, kun palavia aineita poistetaan ja enemmän poltto- • · · · ;’j‘; ainetta vaaditaan ylläpitämään uunin lämpötilaa.
Kun hapen syöttö tulee järjestelmään uunissa 106, .·, polttoaineen ja höyryn palaminen on tyydytetty etupäässä • · · ΙΓ 30 palamiseen kuivasydämessä 112.
• · · » « · *. Pitemmälle kehitetyssä ohjausjärjestelmässä lämpö- • · « ♦ tilan tuntoelin on muodostettu tuntemaan ammekammiossa 111 olevan nestemäisen metallin lämpötilan. Kun lämpötila ylittää halutun tason, hapen virtausta putken 107 kautta 35 pienennetään. Tämä pienentää hapen tasoa ammekammiossa, 11 96698 mikä havaitaan monitorilla. Monitorista tulevaa signaalia käytetään pienentämään luonnonkaasun syöttöä polttouuniin 106, niin että esiohjelmoitu tilavuus happea on käytettävissä polttoaineen ja hapen stökiometrisen palamisen jäl-5 keen.
Jos monitorilla havaittu happipitoisuus on odotetun arvon alapuolella, polttoaineen syöttöä pienennetään edelleen, kunnes on selvästi ylimäärä palavaa ainetta läsnä. Samoin jos monitorin havaitsema happipitoisuus on odotetun 10 arvon yläpuolella, polttoaineen syöttöä lisätään.
Jotta ymmärrettäisiin esillä olevan keksinnön merkittävyys, arviot pienen aikaisemman lajin laitoksen toimittamiseksi olivat suunnilleen IM. Kuvioihin 3-7 perustuvan laitoksen kustannukset samalla hyötyteholla oli-15 sivat alle £0,35M.
• · · • · · • · · • « · • · 1 • · • · · • Il • < · 1 · • ·

Claims (13)

1. Laitos metallin talteenottamiseksi metallijätteestä, joka laitos (101) käsittää uunin (102), jossa on 5 ammekammio (111), kuivasydänkammio (112), poistoputki (110) ja polttouuni (106) mainitusta kuivasydänkammiosta (112) tulevien höyryjen polttamiseksi, tunnettu siitä, että mainittu laitos (101) käsittää lisäksi hapen tai hapella rikastetun ilman lähteen ja välineet (105, 10 107) mainitun hapen tai hapella rikastetun ilman kuljet tamiseksi mainittuun polttouuniin (106), jolloin mainitusta polttouunista (106) lähtevien kaasujen ainakin suuri osa viedään mainitun ammekammion (111) sisään, jolloin mainitusta ammekammiosta (111) tulevien kaasujen pieni osa 15 poistetaan mainitun poistoputken (110) kautta ja mainittujen kaasujen bilanssin ainakin suuri osa kulkee mainitun kuivasydänkammion (112) läpi ja uudelleenkierrätetään mainittuun polttouuniin (106).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitos, t u n-20 n e t t u siitä, että kaikki mainitusta polttouunista (106) lähtevät kaasut tuodaan mainittuun ammekammioon (111) .
• · 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitos, tunnettu siitä, että se käsittää puhaltimen (109) : 25 höyryjen puhaltamiseksi mainitusta kuivasydänkammiosta ··· (112) mainittuun polttouuniin (106).
• · · · .·:*. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitos, t u n- n e t t u siitä, että mainittu puhallin (109) on kytketty nopeussäätöiseen moottoriin. • · V “1 30
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laitos, • · · *\ * tunnettu siitä, että se käsittää ohjausventtiilin \ '/· (120) käytön aikana polttouuniin (106) tulevien höyryjen virtauksen ohjaamiseksi.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-35 nen laitos, tunnettu siitä, että polttouuni 13 96698 (106) muodostaa mainitun ammekammion (111) samaa kokonaisuutta olevan osan.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitos, tunnettu siitä, että mainittu poisto- 5 putki on muodostettu mainittuun ammekammioon (111).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitos, tunnettu siitä, että mainittu poistoputki on muodostettu mainitun ammekammion (111) alavirran puoleiseen päähän.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-10 nen laitos, tunnettu siitä, että se käsittää tuntoelimen mainitussa uunissa (102) tai putkessa (104), joka kuljettaa kuumia palamiskaasuja polttouunista (106) uuniin (102), läsnä olevan hapen pitoisuuden määrittelemiseksi, ja välineet, jotka reagoivat mainittuun tuntoelimeen mai- 15 nitun polttouunin (106) sisään päästetyn hapen tilavuuden ohj aamiseksi.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitos, tunnettu siitä, että se käsittää lämpötilan tuntoelimen mainitussa ammekammiossa (111) olevan nestemäisen metallin 20 lämpötilan havaitsemiseksi ja välineet, jotka reagoivat mainittuun lämpötilan tuntoelimeen, mainittuun poltto-uuniin (106) päästetyn hapen tilavuuden ohjaamiseksi.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitos, t u n- : : : n e t t u siitä, että se käsittää tuntoelimen mainitussa 25 ammekammiossa (111) olevan nesteen pitoisuuden määrittämi- •j. seksi ja välineet, jotka reagoivat mainittuun tuntoeli- ···» meen, mainittuun polttouuniin (106) päästetyn polttoaineen • · · tilavuuden ohjaamiseksi. . 12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai- • · • i · 30 nen laitos, tunnettu siitä, että mainittu poltto- • · · *·] ’ uuni (106) on ainoa tai pääasiallinen lämmönlähde uunille :v: (102). • «
12 96698
13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitos, tunnettu siitä, että se sisältää säi-35 liön nestemäisen hapen pitämiseksi ja höyrystimen, joka on 14 96698 yhdistetty mainittuihin välineisiin (105, 107) hapen tai hapella rikastetun kaasun kuljettamiseksi mainittuun polttouuniin (106). • · · • · » · ♦ · · » · · » · « • · • « · •« · • · 1 • · · » • · · • · • · 15 96698
FI925610A 1990-07-06 1992-12-10 Metallin talteenotto metallijätteestä FI96698C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9015007 1990-07-06
GB9015007A GB2246191A (en) 1990-07-06 1990-07-06 Reclaiming metal from scrap
PCT/GB1991/000911 WO1992001074A1 (en) 1990-07-06 1991-06-07 Reclamation of metal from scrap
GB9100911 1991-06-07

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI925610A0 FI925610A0 (fi) 1992-12-10
FI925610A7 FI925610A7 (fi) 1992-12-10
FI96698B true FI96698B (fi) 1996-04-30
FI96698C FI96698C (fi) 1996-08-12

Family

ID=10678773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI925610A FI96698C (fi) 1990-07-06 1992-12-10 Metallin talteenotto metallijätteestä

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5673900A (fi)
EP (1) EP0538278B1 (fi)
JP (1) JPH06501521A (fi)
AT (1) ATE136943T1 (fi)
AU (1) AU641252B2 (fi)
CA (1) CA2086253A1 (fi)
DE (1) DE69118892T2 (fi)
DK (1) DK0538278T3 (fi)
ES (1) ES2086545T3 (fi)
FI (1) FI96698C (fi)
GB (1) GB2246191A (fi)
NO (1) NO924684D0 (fi)
WO (1) WO1992001074A1 (fi)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW221462B (fi) * 1991-06-28 1994-03-01 Stein Atkinson Strody Ltd
IT1282595B1 (it) * 1996-02-09 1998-03-31 Deral S P A Forno per la rifusione dell'alluminio ed in particolare per la fusione del rottame di alluminio da riciclare
US6245122B1 (en) 2000-01-20 2001-06-12 J. W. Aluminum Company Apparatus and method for reclaiming scrap metal
DE10114179A1 (de) * 2001-03-23 2002-09-26 Linde Ag Vorrichtung zum Einschmelzen von Aluminiumschrott
ES2189653B1 (es) * 2001-07-02 2004-10-16 Befesa Aluminio Bilbao, S.L. Un procedimiento para el reciclado de aluminio de virutas y de otros materiales complejos.
NO20014924L (no) * 2001-10-10 2003-04-11 Norsk Hydro As Prosess og utstyr for behandling av forurensede avgasser
ES2201885B1 (es) * 2001-11-16 2005-06-01 Al Air Liquide España, S.A. Procedimiento para la fusion de una carga de aluminio.
ES2326568B1 (es) * 2005-05-04 2010-07-15 Al Air Liquide España, S.A. Procedimiento para la fusion de una carga ferrosa y sistema de control de la concentracion de inquemados en un horno de fusion.
US20080307704A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Clean Coal Power R&D Co., Ltd. Coal gasification plant and method for operating the same
CN101915502A (zh) * 2010-08-25 2010-12-15 丰城市宏成金属制品有限公司 一种用回收烟气调制燃油(气)反射炉氧气氛的方法
US20140151943A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Nippon Crucible Co., Ltd. Valuable metal recovery apparatus
BR112016017596A2 (pt) * 2014-10-10 2020-11-03 Air Products And Chemicals, Inc Sistema e método para controle de um forno de fusão de cobre
RU2716294C1 (ru) * 2019-10-04 2020-03-11 Владимир Александрович Трусов Двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома
DE102020132240A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-09 Loi Thermprocess Gmbh Verfahren zur Rückgewinnung von Aluminium aus Aluminiumschrott sowie Mehrkammer-Schmelzofen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB257829A (en) * 1926-02-26 1926-09-09 Brown William Improved method of and means for consuming and utilizing smoke and waste products ofcombustion from furnaces
GB647051A (en) * 1943-11-11 1950-12-06 David Dalin Apparatus for burning low-sintering temperature fuels
GB1174072A (en) * 1967-02-01 1969-12-10 Okawara Siesakusho Kk Drying apparatus comprising a device for Burning and Deodorizing Odorous Gases
US3933343A (en) * 1972-08-28 1976-01-20 U.S. Reduction Co. Method and apparatus for melting metals
US3869112A (en) * 1973-09-18 1975-03-04 Wabash Alloys Inc Method and apparatus for melting metals, especially scrap metals
US4055334A (en) * 1976-02-09 1977-10-25 Alumax Inc. Recycle burner system
US4060408A (en) * 1977-01-31 1977-11-29 Aluminum Company Of America Melting process
US4201370A (en) * 1978-07-10 1980-05-06 College Research Corporation Method and apparatus for heat treating materials to remove contaminants
US4319921A (en) * 1980-10-20 1982-03-16 The Celotex Corporation Heat recovery and melting system for scrap metals
JPS57145128U (fi) * 1981-03-06 1982-09-11
US4394166A (en) * 1982-05-28 1983-07-19 The William L. Bonnell Company Scrap metal recovery process
US4548651A (en) * 1983-04-27 1985-10-22 Aluminum Company Of America Method for reclaiming contaminated scrap metal
GB8428409D0 (en) * 1984-11-09 1984-12-19 Brymbo Steel Works Ltd Heating of scrap
US4601750A (en) * 1985-06-28 1986-07-22 Aluminum Company Of America Scrap melting system
GB8617045D0 (en) * 1986-07-12 1986-08-20 Mckechnie Metals Ltd Drying swarf &c
US4784603A (en) * 1986-11-04 1988-11-15 Aluminum Company Of America Process for removing volatiles from metal

Also Published As

Publication number Publication date
FI925610A0 (fi) 1992-12-10
US5673900A (en) 1997-10-07
CA2086253A1 (en) 1992-01-07
ATE136943T1 (de) 1996-05-15
AU641252B2 (en) 1993-09-16
DK0538278T3 (da) 1996-05-13
GB9015007D0 (en) 1990-08-29
FI96698C (fi) 1996-08-12
JPH06501521A (ja) 1994-02-17
NO924684L (no) 1992-12-04
FI925610A7 (fi) 1992-12-10
DE69118892T2 (de) 1996-09-05
EP0538278A1 (en) 1993-04-28
WO1992001074A1 (en) 1992-01-23
EP0538278B1 (en) 1996-04-17
DE69118892D1 (de) 1996-05-23
NO924684D0 (no) 1992-12-04
ES2086545T3 (es) 1996-07-01
AU7980291A (en) 1992-02-04
GB2246191A (en) 1992-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI96698B (fi) Metallin talteenotto metallijätteestä
US4276835A (en) method for processing sewage sludge
CA2443738C (en) Closed cycle waste combustion
US4774895A (en) Waste pyrolysis method and apparatus
US5697167A (en) Method for drying a substance, in particular wood shavings
CA2761852C (en) Method for operating a regenerative heater
EP1107833A4 (en) COMBUSTION OF WASTE IN A CLOSED CYCLE
US5966838A (en) Process and apparatus for drying material with indirectly heated driers and for decontaminating waste gas
CN1759941A (zh) 新型加热熔融处理垃圾焚烧飞灰方法及设备
HUT69899A (en) Method of heating an industrial furnace and industrial furnace
KR101304844B1 (ko) 질소 및/또는 이산화탄소를 이용한 석탄 개량 방법
US6058619A (en) Process and apparatus for drying material with indirectly heated driers and for decontaminating waste gas
RU2166527C1 (ru) Способ производства древесного угля и установка для производства древесного угля
JP2006524308A (ja) 資材、特に廃棄物およびごみの処理方法および処理用プラント
CN217110517U (zh) 一种节能的电炉烟气处理系统
JPH07280241A (ja) 廃液処理装置
JPH0952023A (ja) ごみ乾燥装置
CN211424417U (zh) 盐渣液态补氧装置
CN223512119U (zh) 一种有机废液焚烧处理装置及焚烧处理系统
FI118431B (fi) Menetelmä mustalipeän käsittelemiseksi
CN2146659Y (zh) 不分离馏出油焚烧氧化沥青尾气装置
CN117803934A (zh) 高含水率油泥处理装置和方法
CN117419345A (zh) 一种船舶表面油漆废渣的处理系统及方法
JPS62294500A (ja) 汚泥の溶融、焼却方法
GB2277795A (en) Method and apparatus for consuming volatiles or solids entrained in a process plant fluid

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, INC.

GB Transfer or assigment of application

Owner name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, INC.

BB Publication of examined application