KR102399586B1

KR102399586B1 - 고 유기 병행 탈코팅 가마

Info

Publication number: KR102399586B1
Application number: KR1020207005976A
Authority: KR
Inventors: 에드윈 엘. 로치
Original assignee: 노벨리스 인크.
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: KR20170013296A; EP3146286B1; KR20180091110A; US10527280B2; KR20200024365A; US20170051914A1; WO2015179770A1; EP3146286A1; BR112016026049B1

Abstract

저-산소 영역 및 고-산소 영역을 포함하는 고 유기 병행 탈코팅 가마가 기재된다. 개시된 가마는 유리 산소가 낮은 가스가 탈코팅의 초기 단계에서 사용되는 것을 허용하고, 유리 산소가 높은 가스가 최종 단계에서 사용된다. 가마 전체에서, 특히 가마의 업스트림 부분에서 사용되는 유리 산소의 총량은 낮게 유지된다. 배기 가스는 초기 저-산소 가스를 가마에 제공하는 버너-점화식 챔버에서 사용을 위하여 재순환될 수 있다.

Description

고 유기 병행 탈코팅 가마{HIGH ORGANIC CONCURRENT DECOATING KILN}

관련 출원에 대한 교차 참고

본 출원은 미국 가특허 출원 제62/001,764호(발명의 명칭: "HIGH ORGANIC CONCURRENT DECOATING KILN", 출원일: 2014년 5월 22일)의 유익을 청구하고, 이 기초 출원의 내용은 그 전문이 본 명세서에 참고로 편입된다.

기술 분야

본 발명의 기재내용은 일반적으로 금속 재생, 보다 특히 재생 동안 금속의 탈코팅(decoating)에 관한 것이다.

금속의 재생, 예를 들면, 알루미늄(알루미늄 합금 포함)의 재생 동안, 유기 코팅, 예를 들면, 페인트, 래커 등은 반드시 제거되어야 한다. 금속 스크랩은 작은 조각으로 파쇄되거나, 저며지거나, 다져질 수 있다. 이어서, 작은 조각은 탈코팅되고, 용융되고, 회수된다.

탈코팅은 용융 동안 격렬한 가스 발생을 방지하는 중요한 단계이다. 병행 탈코팅 가마에서, 공정 가스는 열분해 가스로 포화될 수 있고, 이는 탈코팅 공정을 제어하기 어렵게 만들고 불량한 탈코팅을 야기한다. 기존의 탈코팅 가마는 스크랩 물질 위에 잔여 탄소 잔여물을 남길 수 있고, 이는 용융을 포함한 탈코팅-후 공정의 효능을 감소시킬 수 있다.

병행 탈코팅 가마에서, 가마의 입구 측에서 유리 산소의 퍼센트는 비교적 높게 시작하고, 열분해 가스가 많아짐에 따라 천천히 감소할 수 있다. 병행 탈코팅 가마는 가마의 입구 수준보다 가마의 출구 끝에 더 높은 산소 수준을 제공할 수 없다. 우수한 탈코팅은 최종 단계 동안 유리 산소가 필요하기 때문에, 병행 탈코팅 가마는 입구 끝의 더 높은 유리 산소 함량에 의존한다. 몇몇 경우에, 유리 산소는 가마에서 완전히 소비되고 최종 단계에서 탈코팅은 절충된다. 다른 경우에, 혼합된 가스에 남은 다량의 유리 산소는, 예를 들면, 배기 배관, 팬, 또는 다른 부품을 통해 전송할 때, 혼합물이 구성분을 점화하고 과열시키는 것을 허용할 수 있다.

용어 실시형태 및 유사 용어는 본 기재내용 및 하기 청구항의 모든 주제를 광범위하게 의미하는 것이 의도된다. 이러한 용어를 함유하는 서술은 본 명세서에 기재된 주제를 제한하거나 하기 청구항의 의미 또는 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 본 명세서에 포함된 본 발명의 기재내용의 실시형태는 이러한 개요가 아닌 하기 청구항에 의해 정의된다. 이러한 개요는 기재내용의 다양한 양상의 높은 수준의 개관이고, 하기 상세한 설명 부분에 추가로 기재된 몇몇 개념을 소개한다. 이러한 개요는 청구된 주제의 중요하거나 본질적인 특징을 확인하는 것을 의도하지 않거나, 청구된 주제의 범위를 결정하는데 독립적으로 사용되는 것을 의도하지 않는다. 주제는 본 기재내용의 전체 명세서의 적절한 부분, 임의의 또는 모든 도면 및 각각의 청구항을 참고하여 이해되어야 한다.

저-산소 영역 및 고-산소 영역을 포함하는 고 유기 병행 탈코팅 가마가 기재된다. 기재된 가마는 유리 산소가 낮은 가스가 탈코팅의 초기 단계에서 사용되는 것을 허용하고, 유리 산소가 높은 가스가 최종 단계에서 사용된다. 가마 전체에서, 특히 가마의 업스트림 부분에서 사용되는 유리 산소의 총량은 낮게 유지되고, 이는 화재의 위험성을 감소시킨다.

추가로, 유리 산소 함량이 충분히 낮기 때문에 탈코팅 가마를 떠나는 배기 가스는 불연성이다. 이러한 배기 가스는 재사용되어 초기에 가마로 유입되는 낮은 유리 산소 가스를 발생시키는 버너-점화식 챔버로 공급될 수 있다.

기재된 가마는 금속 스크랩의 더 효과적이고 안전한 탈코팅뿐만 아니라 이전에는 부적합하였던 물질을 탈코팅하는 능력을 제공할 수 있다.

명세서는 하기 첨부된 도면을 참고로 하고, 상이한 도면에서 유사한 참고 숫자의 사용은 유사하거나 동일한 구성분을 설명하는 것을 의도한다.
도 1은 하나의 양상에 따른 고 유기 병행 탈코팅 가마를 도시한 단면도;
도 2는 하나의 양상에 따른 병류 회전형 가마 내의 온도 및 유리 산소 수준을 도시한 그래프;
도 3은 하나의 양상에 따른 보강(retrofitting) 방법을 도시한 흐름도.

저-산소 영역 및 고-산소 영역을 포함하는 고 유기 병행 탈코팅 가마가 기재된다. 기재된 가마는 유리 산소가 낮은 가스가 탈코팅의 초기 단계에서 사용되는 것을 허용하고, 유리 산소가 높은 가스가 최종 단계에서 사용된다. 가마 전체에서, 특히 가마의 업스트림 부분에서 사용되는 유리 산소의 총량은 낮게 유지되고, 이는 화재의 위험성을 감소시킨다. 유리 산소 함량이 충분히 낮게 유지되기 때문에, 탈코팅 가마를 떠나는 배기 가스는 불연성이다. 이러한 배기 가스는 재사용되어 초기에 가마로 유입되는 낮은 유리 산소 가스를 발생시키는 버너-점화식 챔버로 공급될 수 있다.

이러한 예시적인 예는 독자에게 여기서 논의된 일반적인 주제를 소개하기 위하여 제공되고, 기재된 개념의 범위로 제한하는 것은 의도되지 않는다. 유사한 숫자가 유사한 요소를 지시하고, 방향 설명은 예시적인 실시형태를 설명하기 위하여 사용되는 도면을 참조하여, 하기 부분은 다양한 추가의 특징 및 예를 설명하지만, 예시적인 실시형태와 같이, 본 발명의 기재내용을 제한하는데 사용되어서는 안 된다. 본 명세서에서 설명에 포함된 요소는 일정한 비율로 도시되지 않을 수 있다.

도 1은 고 유기 병행 탈코팅 가마(100)를 도시하는 단면도이다. 고 유기 병행 탈코팅 가마(100)는 제1 챔버(108)와 제2 챔버(114) 사이에 지지된 회전 드럼(112)을 포함한다. 회전 드럼(112)은 제1 챔버(108)에 근접한 입구 끝(128) 및 제2 챔버(114)에 근접한 출구 끝(130)을 갖는다. 스크랩 슈트(106)는 제1 챔버 내에 위치하여 코팅된 스크랩이 입구 끝(128)을 통해 회전 드럼(112)으로 유입되는 것을 허용한다.

제1 챔버(108)의 저-산소 고온 가스 입구 관(102)은 저-산소 고온 가스가 가마의 업스트림 부분에서 회전 드럼(112)으로 유입되는 것을 허용한다. 저-산소 고온 가스는 고 유기 병행 탈코팅 가마(100)의 외부에 있는 버너-점화식 챔버(144)로부터 배출될 수 있거나, 임의의 적합한 공급원으로부터 올 수 있다. 몇몇 경우에, 저-산소 고온 가스는 대략 10% 미만, 대략 5% 미만, 또는 대략 1% 내지 2% 산소를 지닐 수 있다. 저-산소 고온 가스는 회전 드럼(112)으로 제1 유속으로 유입된다. 저-산소 고온 가스는 스크랩 위의 코팅을 기화시키고 열분해시킬 수 있다. 입구 끝(128)에서 회전 드럼(112)으로 유입되는 저-산소 고온 가스는 저-산소 영역(136)에서 극도로 낮은 산소 수준을 보유한다. 코팅된 스크랩이 입구 끝(128)으로부터 출구 끝(130)을 향해 저-산소 영역(136)을 통해 통과함에 따라, 스크랩은 탄소가 높은 잔여물로 코팅될 수 있다.

고-산소 고온 가스는 가마의 다운스트림 부분에서 제2 챔버(114)의 고-산소 고온 가스 입구 관(116)을 통해 회전 드럼(112)으로 유입된다. 고-산소 고온 가스는 대략 10% 이상의 산소, 몇몇 경우, 대략 10% 내지 대략 25%의 산소 또는 대략 5% 산소 내지 25% 이하의 산소를 지닐 수 있다. 고-산소 고온 가스는 회전 드럼(112)으로 제1 유속보다 느린 제2 유속으로 도입될 수 있다. 출구 끝(130)에서 회전 드럼(112)으로 도입되는 고-산소 고온 가스는 고-산소 영역(134)에서 높은 산소 수준을 보유한다. 고-산소 영역(134)에서 산소 수준(예를 들면, 유리 산소의 수준)은 저-산소 영역(136)으로부터 스크랩 위에 남은 잔여물의 열/산화 제거를 지지한다. 잔여물의 제거는 용융을 포함한 탈코팅-후 공정의 효능을 증가시킨다. 추가로, 산소 수준이 저-산소 영역(136) 내에서 낮은 수준으로 유지되기 때문에, 열분해 가스는 임의의 실질적인 증가된 화재 위험성이 없이 발생된다.

저-산소 고온 가스 센서(138)가 저-산소 고온 가스 입구 관(102) 내에 위치하여 회전 드럼(112)으로 유입되는 저-산소 고온 가스의 산소 함량을 측정할 수 있다. 고-산소 고온 가스 센서(140)는 고-산소 고온 가스 입구 관(116) 내에 또는 근처에 위치하여 회전 드럼(112)으로 유입되는 고-산소 고온 가스의 산소 함량을 측정할 수 있다. 센서(138, 140)는 회전 드럼(112)으로 유입되는 저-산소 고온 가스 및 고-산소 고온 가스의 유량을 제어하는 프로세서(142)에 연결되어 고-산소 영역(134) 및 저-산소 영역(136)의 산소 수준을 제어한다. 프로세서(142)가 고-산소 영역(134) 또는 저-산소 영역(136)의 산소 수준이 목적하는 범위 밖이라고 측정하는 경우, 프로세서(142)는 저-산소 고온 가스 또는 고-산소 고온 가스의 유량을 조절하여 산소 수준을 목적하는 범위로 되돌린다. 센서(138, 140)는 필요에 따라 다른 위치(예를 들면, 회전 드럼(112) 내)에 위치하여 회전 드럼(112) 내의 적절한 산소 수준을 보장할 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 센서(138, 140)는 지르코니아/백금 또는 백금/세라믹이고, 무선 전송 능력이 장착될 수 있지만, 다른 적합한 센서가 사용될 수 있다. 이로써 제한되지는 않지만, 무선 전송 열전쌍과 같은 임의의 적합한 센서를 사용하여 회전 드럼(112)을 통해 이동하는 스크랩의 온도를 측정할 수 있다.

배기관(118)은 출구 끝(130)에서 회전 드럼(112) 내에 위치한다. 고-산소 고온 가스 및 저-산소 고온 가스를 포함하는 회전 드럼(112) 내의 가스는 배기관(118)을 통해 회전 드럼(112)으로부터 배출된다.

탈코팅된 스크랩의 일부는 배기 가스 중에 혼입될 수 있고, 따라서 배기관(118)을 통해 회전 드럼(112)으로부터 배출된다. 남은 탈코팅된 스크랩은 출구 끝(130)을 통해 회전 드럼(112)으로부터 제2 챔버(114) 내 및 제1 스크랩 배출 포트(126) 밖으로 배출된다. 배기관(118)을 통해 배출되는 혼입된 스크랩은 혼입된 스크랩을 분리하도록 설계된 사이클론(122)으로 유입되고, 이는 사이클론(122) 및 제2 스크랩 배출 포트(124)를 빠져나간다. 사이클론(122)은 분진 크기의 입자를 분리하지 않도록 설계되며, 이 분진 크기 입자는 사이클론 상부 배출 포트(120)를 통해 배기 가스와 함께 운반된다. 사이클론 상부 배출 포트(120)를 통해 사이클론(122)으로부터 배출되는 분진 크기의 입자 및 배기 가스는 멀티사이클론(146)으로 운반된다. 멀티사이클론(146)은 입자를 회전시키고 사이클론관의 벽으로 보내도록 가스를 강제함으로써, 대부분의 분진 크기의 입자를 잔여 배기 가스와 분리하고, 여기서 입자는 느려져 바닥으로 떨어지는 반면, 깨끗해진 가스는 중심관으로 이동하고 배출된다. 멀티사이클론(146) 이외의 필터를 사용하여 분진 크기의 입자를 잔여 배기 가스와 분리할 수 있다. 잔여 배기 가스는 낮은 유리 산소 수준을 갖고, 불연성이며, 여전히 유의미한 연료 가치를 갖는다. 배기 가스는 고온 팬을 통해 버너-점화식 챔버(144)로 통과한다. 산소 센서(150)는 버너-점화식 챔버(144) 내에 또는 이에 근접하게 위치하여 버너-점화식 챔버(144) 내의 산소의 퍼센트를 측정할 수 있다. 공기는 공기 공급부(148)로부터 버너-점화식 챔버(144)로 유입되어 버너-점화식 챔버(144) 내에서 약간의 산화 조건을 유지한다. 산소 센서(150)는 프로세서(142)에 연결되고, 이 프로세서는 이어서, 공기 공급부(148)로부터 버너-점화식 챔버(144)로의 공기 유입을 제어할 수 있다. 대안적인 예에서, 사이클론(122)으로부터의 배기 가스는 재사용되지 않고, 버너-점화식 챔버(144)로 공급되지 않는다. 몇몇 경우에, 버너-점화식 챔버(144)에서 연소된 공기 및 배기 가스는 저-산소 고온 가스 입구 관(102)을 통해 유입되는 저-산소 고온 가스로서 사용될 수 있다.

몇몇 경우에, 제1 스크랩 배출 포트(126) 및 제2 스크랩 배출 포트(124)는 추가의 처리를 위해 동일한 위치로 배출된다. 다른 경우에, 제1 스크랩 배출 포트(126) 및 제2 스크랩 배출 포트(124)는 상이한 위치로 배출된다.

몇몇 경우에, 부싱이 회전 드럼(112) 내 및 제1 챔버(108 및 제2 챔버(114) 둘 다에 존재하여 가스가 회전 드럼(112) 밖으로 누설되지 않도록 보장한다.

도 2는 하나의 비제한적인 예에 따른 병류 회전형 가마 내의 온도 및 유리 산소 수준을 도시한 그래프이다. 실선은 회전 드럼(112)의 길이를 통해 업스트림 부분으로부터 다운스트림 부분으로 통과함에 따른 스크랩의 온도(℃)를 도시한다. 입구 측(128)에서, 스크랩은 저온(예를 들면, 실온)에서 시작하여 대략 400℃ 내지 대략 600℃ 정도로 꾸준히 증가한다. 스크랩은 출구 측(130)에서 대략 500℃에서 회전 드럼(112)으로부터 배출될 수 있다. 스크랩은 오염의 특성에 따라 100℃ 내지 600℃에서 회전 드럼(112)으로부터 배출될 수 있다. 예를 들면, 유성 물질은 100℃ 내지 200℃에서 처리된다. 사용된 음료 캔(UBC)은 정상적으로 500℃ 내지 550℃에서 처리된다. 다른 적합한 온도가 사용될 수 있다.

파선은 회전 드럼(112)의 길이에 따른 가마 분위기의 온도(℃)를 도시한다. 가마 분위기는 입구 측(128)에서 대략 700℃ 이상, 일반적으로 약 850℃에서 시작한다. 가마 분위기는 대략 고-산소 영역(134)에 도달할 때까지 온도가 꾸준하게 떨어지고, 이 시점에서 가마 분위기는 출구 측(130)으로 온도가 천천히 증가한다. 가마 분위기는 대략 600℃ 미만, 또는 보다 특히 대략 525℃의 온도에 도달할 수 있고, 이 시점에서 저-산소 영역(136)은 고-산소 영역(134)을 만난다. 가마 분위기는 출구 측(130)에서 대략 550℃ 이상의 온도, 또는 몇몇 경우, 보다 특히 대략 600℃의 온도에 도달할 수 있다. 다른 적합한 온도가 사용될 수 있다.

쇄선은 회전 드럼(112) 내의 가마 분위기 중의 유리 산소의 퍼센트를 도시한다. 몇몇 경우에, 유리 산소의 퍼센트는 회전 드럼(112)의 입구 측(128)에서 대략 4% 내지 대략 6%, 또는 보다 특히 대략 5%의 낮은 수준에서 시작할 수 있다. 유리 산소의 퍼센트는 저-산소 영역(136)이 고-산소 영역(134)을 만나기 직전의 시점에서 대략 1% 이하로 낮게 꾸준히 감소할 수 있다. 다음에, 퍼센트 산소는 대략 3% 내지 대략 5%, 또는 보다 특히 대략 4%로 빠르게 증가할 수 있고, 이 시점에서 저-산소 영역(136)은 고-산소 영역(134)을 만난다. 이어서, 회전 드럼(112) 내의 퍼센트 산소는 출구 측(130)에서 대략 5% 내지 대략 7%, 또는 보다 특히 대략 6%의 고점에 도달할 때까지 고-산소 영역(134)과 함께 꾸준히 증가할 수 있다. 다른 적합한 퍼센트가 사용될 수 있다.

회전 드럼(112) 내의 산화되지 않은 유기물 수준은 입구 측(128)에서 0 근처일 것이고 저-산소 영역(136)에서 증가하지만, 고-산소 영역(134)에서 빠르게 낮아질 것이다. 고-산소 영역(134)의 산소 수준은 잔여물을 연소시키기에 충분히 높고, 회전 드럼(112) 내의 화재 기회를 감소시키기에 충분히 낮다.

저-산소 영역(136) 내의 유리 산소의 낮은 퍼센트 때문에, 열분해 가스는 보다 효과적으로 발생하고, 이는 시스템이 열분해 가스에 의해 더 자가-연료 공급되기 때문에 더 효과적인 전체 탈코팅 시스템을 야기한다.

기재된 가마의 이중-영역 성질은 이전의 탈코팅 가마에서 이전에 바람직하지 않았던 오염된 포일 파이 통 및 식사 용기와 같은 물질의 탈코팅을 허용한다.

본 명세서에 기재된 고 유기 병행 탈코팅 가마(100) 이외의 다른 탈코팅 가마가 고-산소 영역 및 저-산소 영역과 함께 사용되고/사용되거나 이를 포함하도록 개조될 수 있다.

도 3은 하나의 예에 따른 보강 방법을 도시한 흐름도이다. 기존의 탈코팅 가마를 블록(302)에서 제공한다. 블록(304)에서, 업그레이드를 위하여 기존의 탈코팅 가마를 준비한다. 업그레이드를 위한 준비는 기존의 제2 챔버를, 사이클론(122)을 위한 개구부 및 고-산소 고온 가스 입구 관(116)을 갖는 제2 챔버(114)로 교체하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 기존의 제2 챔버는 사이클론(122)을 수용하고 고-산소 고온 가스 입구 관(116)을 포함하도록 변형된다. 블록(306)에서, 기존의 가마는 업그레이드된다. 기존의 가마의 업그레이드는 사이클론(122) 및 관련 부품을 부착하는 것뿐만 아니라 고-산소 고온 가스 입구 관(116)에 배관을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 추가의 팬, 센서, 및 기타 기계를 필요에 따라 추가할 수 있다.

기존의 가마를 본 명세서에 기재된 바와 같은 고 유기 병행 탈코팅 가마(100)로 업그레이드하는데 필요한 몇몇 또는 모든 부품 및 설명서를 포함하는 키트가 제공될 수 있다.

예시된 실시형태를 포함하는 상기 설명은 오직 예시 및 설명의 목적을 위하여 나타낸 것이고, 철저하거나 기재된 정확한 형태로 제한되는 것을 의도하지 않는다. 많은 변형, 개조, 및 이의 사용은 당해 분야의 숙련가에게 명백할 것이다.

하기 사용된 바와 같이, 일련의 실시예에 대한 임의의 참고는 분리적으로 각각의 실시예에 대한 참조로서 이해된다(예를 들면, "실시예 1-4"는 "실시예 1, 2, 3, 또는 4"로 이해된다).

실시예 1은, 금속 스크랩 및 저-산소 고온 가스를 수용하기 위한 입구 측, 및 탈코팅된 스크랩을 출력하고 고-산소 고온 가스를 수용하기 위한 출구 측을 포함하는 회전 드럼; 혼입된 스크랩과 배기 가스의 혼합물을 배출하기 위한, 회전 드럼 내에 위치된 배기관; 혼입된 스크랩을 배기 가스와 분리하기 위한, 배기관에 결합된 사이클론; 및 배기 가스를 배출하기 위한, 사이클론에 결합된 배출 포트를 포함하는 탈코팅 가마이다.

실시예 2는, 입자를 배기 가스로부터 제거하기 위한, 배출 포트에 결합된 멀티사이클론; 및 배기 가스를 수용하고 저-산소 고온 가스를 발생시키기 위한, 멀티사이클론에 결합된 버너-점화식 챔버를 추가로 포함하는, 실시예 1의 탈코팅 가마이다.

실시예 3은, 입구 측에 근접한 저-산소 영역 및 출구 측에 근접한 고-산소 영역을 갖는 탈코팅 가마를 포함하는 시스템이다.

실시예 4는, 입구 측에 근접한 탈코팅 가마에 결합된 저-산소 고온 가스 입구 관; 및 출구 측에 근접한 탈코팅 가마에 결합된 고-산소 고온 가스 입구 관을 추가로 포함하는, 실시예 3의 시스템이다.

실시예 5는, 배기 가스를 탈코팅 가마로부터 제거하기 위한, 탈코팅 가마에 결합된 배기관; 및 배기관 및 저-산소 고온 가스 입구 관에 결합된 버너-점화식 챔버를 추가로 포함하는, 실시예 4의 시스템이고, 여기서 버너-점화식 챔버는 적어도 배기 가스의 일부를 사용하여 저-산소 고온 가스 입구 관에 제공된 저-산소 고온 가스를 발생시킨다.

실시예 6은, 배기 가스를 탈코팅 가마로부터 제거하기 위한, 탈코팅 가마에 결합된 배기관을 추가로 포함하는, 실시예 3의 시스템이고, 여기서 배기 가스는 불연성이 되도록 유리 산소의 충분히 낮은 퍼센트를 함유한다.

실시예 7은, 저-산소 고온 가스가 대략 10% 산소 미만이고; 고-산소 고온 가스가 대략 5% 산소 내지 25% 산소인, 실시예 1의 시스템이다.

실시예 8은, 코팅된 스크랩을 탈코팅 가마의 저-산소 영역을 통해 통과시키는 단계; 및 코팅된 스크랩을 탈코팅 가마의 고-산소 영역을 통해 통과시키는 단계를 포함하는 방법이다.

실시예 9는, 배기 가스 및 혼입된 스크랩을 탈코팅 가마로부터 제거하는 단계; 및 혼입된 스크랩을 배기 가스와 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 실시예 8의 방법이다.

실시예 10은, 배기 가스를 버너-점화식 챔버에 제공하는 단계; 공기를 버너-점화식 챔버에 제공하는 단계; 배기 가스 및 공기를 연소시켜 저-산소 고온 가스를 발생시키는 단계; 및 저-산소 고온 가스를 저-산소 영역에 근접한 탈코팅 가마에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 실시예 9의 방법이다.

실시예 11은, 저-산소 영역을 따라 대략 10% 산소 미만인 저-산소 고온 가스를 제공하는 단계; 및 고-산소 영역을 따라 대략 5% 산소 내지 25% 산소의 고-산소 고온 가스를 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 실시예 8의 방법이다.

100: 고 유기 병행 탈코팅 가마
108: 제1 챔버
114: 제2 챔버

Claims

탈코팅(decoating) 가마로서,
제1 챔버(108);
제2 챔버(114);
상기 제1 챔버(108)로 저-산소 고온 가스를 공급하기 위한, 상기 제1 챔버(108)내의 저-산소 고온 가스 입구 관(102);
상기 제2 챔버(114)로 고-산소 고온 가스를 공급하기 위한, 상기 제2 챔버(114)내의 고-산소 고온 가스 입구 관(116);
상기 제1 챔버(108)와 상기 제2 챔버(114) 사이에서 지지되는 회전 드럼(112)으로서,
상기 저-산소 고온 가스의 유동 경로가 상기 저-산소 고온 가스 입구 관(102)으로부터 상기 제1 챔버(108)내로 그리고 상기 회전 드럼(112)의 입구 측(128)을 통하도록 상기 제1 챔버(108)로부터의 상기 저-산소 고온 가스를 수용하고, 금속 스크랩을 수용하기 위한, 상기 입구 측(128); 및
상기 고-산소 고온 가스의 유동 경로가 상기 고-산소 고온 가스 입구 관(116)으로부터 상기 제2 챔버(114)내로 그리고 상기 회전 드럼(112)의 출구 측(130)을 통하도록 상기 제2 챔버(114)로부터의 상기 고-산소 고온 가스를 수용하고, 탈코팅된 스크랩을 출력하기 위한, 상기 출구 측(130)을 포함하는 상기 회전 드럼(112);
상기 입구 측(128) 및 상기 출구 측(130) 사이의 위치에서 혼입된 스크랩과 배기 가스의 혼합물을 배출하기 위한, 상기 회전 드럼(112) 내에 적어도 부분적으로 위치한 배기관(118);
상기 혼입된 스크랩을 상기 배기 가스와 분리하기 위한, 상기 배기관(118)에 결합된 사이클론(122); 및
상기 배기 가스를 배출하기 위한, 상기 사이클론(122)에 결합된 배출 포트(120)를 포함하고,
상기 저-산소 고온 가스는 10% 산소 미만이고,
유리 산소의 퍼센트는 상기 배기관(118)의 위치와 상기 회전 드럼(112)의 출구 측(130) 사이에서 증가하고,
상기 고-산소 고온 가스는 10% 산소 초과이고,
저-산소 고온 가스 입구 관(102) 내에 위치하여 회전 드럼(112)으로 유입되는 저-산소 고온 가스의 산소 함량을 측정하기 위한 저-산소 고온 가스 센서(138);
고-산소 고온 가스 입구 관(116) 내에 위치하여 회전 드럼(112)으로 유입되는 고-산소 고온 가스의 산소 함량을 측정하기 위한 고-산소 고온 가스 센서(140); 및
상기 센서(138, 140)들에 연결되어 고-산소 영역(134) 및 저-산소 영역(136)의 산소 수준을 제어하기 위해 회전 드럼(112)으로 유입되는 저-산소 고온 가스 및 고-산소 고온 가스의 유량을 제어하는 프로세서(142)를 추가로 포함하는, 탈코팅 가마.
제1항에 있어서,
상기 배기 가스로부터 입자를 분리하기 위한, 상기 배출 포트(120)에 결합된 멀티사이클론(146); 및
상기 배기 가스를 수용하고 상기 저-산소 고온 가스를 발생시키기 위한, 상기 멀티사이클론(146)에 결합된 버너-점화식 챔버(144)를 추가로 포함하는, 탈코팅 가마.
제1항에 있어서,
상기 입구 측(128)에 근접한 상기 탈코팅 가마에 결합된 저-산소 고온 가스 입구 관(102)을 추가로 포함하는, 탈코팅 가마.
제2항에 있어서,
상기 입구 측(128)에 근접한 상기 탈코팅 가마에 결합된 저-산소 고온 가스 입구 관(102)을 추가로 포함하는, 탈코팅 가마.
제4항에 있어서,
상기 배기관(118)은 배기 가스를 상기 탈코팅 가마로부터 제거하도록 구성되고; 그리고
상기 버너-점화식 챔버(144)는 상기 배기 가스의 적어도 일부를 사용하여 상기 저-산소 고온 가스 입구 관(102)으로 제공되는 저-산소 고온 가스를 발생시키는, 탈코팅 가마.
제1항에 있어서,
상기 고-산소 고온 가스는 25% 산소 미만인, 탈코팅 가마.
제1항에 있어서,
입구 측(128)에 근접한 저-산소 영역(136) 및 출구 측(130)에 근접한 고-산소 영역(134)을 포함하는, 탈코팅 가마.
제1항의 탈코팅 가마를 사용하는 방법으로서,
코팅된 스크랩을 상기 탈코팅 가마의 저-산소 영역(136)을 통해 통과시키는 단계; 및
코팅된 스크랩을 상기 탈코팅 가마의 고-산소 영역(134)을 통해 통과시키는 단계를 포함하고,
상기 저-산소 영역(136)을 따라 10% 산소 미만인 저-산소 고온 가스를 제공하는 단계; 및
상기 고-산소 영역(134)을 따라 10% 산소 내지 25% 산소인 고-산소 고온 가스를 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 탈코팅 가마를 사용하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 탈코팅 가마로부터 배기 가스 및 혼입된 스크랩을 제거하는 단계;
상기 혼입된 스크랩을 상기 배기 가스와 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 탈코팅 가마를 사용하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 배기 가스를 버너-점화식 챔버(144)에 제공하는 단계;
상기 버너-점화식 챔버(144)에 공기를 제공하는 단계;
상기 배기 가스 및 상기 공기를 연소시켜 10% 미만의 산소를 갖는 저-산소 고온 가스를 발생시키는 단계;
상기 저-산소 고온 가스를 상기 저-산소 영역(136)에 근접한 상기 탈코팅 가마에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 탈코팅 가마를 사용하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 저-산소 고온 가스와 고-산소 고온 가스가 상기 제1 챔버와 제2 챔버의 각각을 통해 공급되는, 탈코팅 가마.
제1항에 있어서, 상기 탈코팅 가마는 센서들에 의해 측정되는 산소 함량에 기초하여 저-산소 고온 가스 및 고-산소 고온 가스의 유량을 제어하도록 구성된 프로세서(142)를 포함하는, 탈코팅 가마.