DE2330779B1 - Scrap processing plant - Google Patents

Scrap processing plant

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DE2330779B1
DE2330779B1 DE2330779A DE2330779A DE2330779B1 DE 2330779 B1 DE2330779 B1 DE 2330779B1 DE 2330779 A DE2330779 A DE 2330779A DE 2330779 A DE2330779 A DE 2330779A DE 2330779 B1 DE2330779 B1 DE 2330779B1
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cooling
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Charles Dipl.-Ing.Dr. Mandrin
Andrew Dipl.-Ing. Mariott
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Sulzer AG
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Gebrueder Sulzer AG
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    • 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
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/248—Binding; Briquetting ; Granulating of metal scrap or alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air

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Description

3 43 4

reinigter, getrockneter Frischluf in den ersten förmigen Desorptionsmittels, z.B. Spülluft, regene-cleaned, dried fresh air in the first shaped desorbent, e.g. rinsing air, regenerated

Kompressor ergänzt werden. Bei dieser Ausführungs- riert wird.Compressor can be added. This is carried out in this case.

form wird vorteilhafterweise die bereits trockene, Wenn die Adsorptionskammer 16 in Betrieb ist,form is advantageously the already dry, When the adsorption chamber 16 is in operation,

den Kühltunnel verlassende Luft wieder in die Kai- sind die Ventile 17 und 18 geöffnet, während dieAir leaving the cooling tunnel back into the quay- the valves 17 and 18 are open, while the

teanlage zurückgeführt, so daß nur eine Teilmenge 5 Ventile 19 und 20 geschlossen sind,teanlage returned so that only a subset of 5 valves 19 and 20 are closed,

von Frischluft zur Deckung der im Kühltunnel und in Die die Adsorptionsvorrichtung verlassende ver-of fresh air to cover the in the cooling tunnel and in the leaving the adsorption device

der Kälteanlage entstandenen Leckverluste an die dichtete Luft durchströmt nun vor ihrer adiabati-leakage losses caused by the refrigeration system to the sealed air now flows through before its adiabatic

Saugseite des Kompressors der Kälteanlage eingelei- sehen Entspannung in der Expansionsturbine 13Intake side of the compressor of the refrigeration system introduced relaxation in the expansion turbine 13

tet werden kann. Das heißt, es muß in diesem Fall einen Gegenstromwärmeaustauscher 21, in welchemcan be switched. That is, there must be a counterflow heat exchanger 21 in this case, in which

nur eine geringe Teilmenge des in der Kälteanlage io sie durch Wärmeaustausch mit aus dem Kühltunnel 1only a small subset of that in the refrigeration system io it through heat exchange with from the cooling tunnel 1

zirkulierenden Arbeitsmittels gereinigt und z. B. heraussströmender Kühlluft gekühlt wird. Nachdemcirculating working fluid cleaned and z. B. outflowing cooling air is cooled. After this

mit Hilfe von Adsorptionseinrichtungen getrocknet sich die Temperatur der Kühlluft durch die arbeits-With the help of adsorption devices, the temperature of the cooling air is dried through the working

werden. leistende Entspannung auf die gewünschte Kühltem-will. effective relaxation to the desired cooling temperature

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an peratur für das zu kühlende Schrottgut erniedrigt hat,An embodiment of the invention is lowered to temperature for the scrap to be cooled,

Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt 15 wird sie durch den Zuleitungsstutzen 2 in den Kühl-Hand of the drawing explained in more detail. It shows 15 it is through the feed pipe 2 into the cooling

Fig. 1 eine Schrottaufbereitungsanlage mit einer tunnel 1 eingeleitet, und umströmt nun die Ballen des Kälteanlage, aus welcher die den Kühltunnel verlas- Schrottgutes entgegen dessen Förderrichtung. Hiersende Kühlluft ins Freie weggeführt wird und bei kühlt sich das Schrottgut auf die erwünschteFig. 1 initiated a scrap processing plant with a tunnel 1, and now flows around the balls of the Refrigeration system from which the scrap goods leave the cooling tunnel against its conveying direction. End here Cooling air is led away into the open and the scrap is cooled to the desired level

F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer Temperatur ab. Die sich im Kühltunnel erwärmte Kälteanlage gemäß F i g. 1, bei der die aus dem 20 Luft wird durch den Stutzen 3 in den Gegenstrom-Kühltunnel abströmende Luft wieder an die Saug- wärmeaustauscher 21 eingeleitet, erwärmt sich hierin seite des ersten Kompressors zurückgeführt wird. und wird durch eine Leitung 22 ins Freie geführt.F i g. 2 shows a modified embodiment of a temperature. That warmed up in the cooling tunnel Refrigeration system according to FIG. 1, in which the air from the 20 is passed through the nozzle 3 into the countercurrent cooling tunnel outflowing air is fed back to the suction heat exchanger 21 and is heated therein side of the first compressor is returned. and is led through a line 22 to the outside.

In F i g. 1 ist schematisch eine Anlage dargestellt, In der F i g. 1 sind in der Anlage ZustandsgrößenIn Fig. 1 is a system shown schematically, In the F i g. 1 are state variables in the system

die einen Kühltunnel 1 mit Zu- und Ableitungsstut- der Kühlluft in einem Zahlenbeispiel angegeben.which a cooling tunnel 1 with inlet and outlet pipe the cooling air indicated in a numerical example.

zen2 und 3 für die Kühlluft aufweist. Durch diesen 25 Hierbei ist mit ρ der Druck in Atmosphären (ata),zen2 and 3 for the cooling air. Through this 25 where ρ is the pressure in atmospheres (ata),

Kühltunnel wird das zu kühlende, in Ballen vorge- die Temperatur T in ° C und das Verhältnis von derThe cooling tunnel is the one to be cooled, in bales the temperature T in ° C and the ratio of the

preßte Schrottgut 4 in Pfeilrichtung durch eine vorge- in der Luft enthaltenden Wasserdampfmenge inpressed scrap 4 in the direction of the arrow by an amount of water vapor contained in the air

schaltete Schleuse 5 mittels einer nicht dargestellten Gramm pro Kilogramm (g/kg) angegeben.switched lock 5 indicated by means of a gram per kilogram (g / kg), not shown.

Fördereinrichtung, z.B. auf einer angetriebenen För- In der in Fig.2 dargestellten Anlage sind die mitConveyor device, e.g. on a driven conveyor In the system shown in Fig

derbahn, transportiert. 30 der F i g. 1 übereinstimmenden Konstruktionsele-derbahn, transported. 30 of FIG. 1 matching construction element

Die im Kühltunnel gekühlten Ballen werden nach mente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.The bales cooled in the cooling tunnel are denoted by the same reference numerals after mente.

Durchlaufen einer Schleuse 6 in einer schematisch Abweichend von F i g. 1 wird bei dieser Ausfüh-Passing through a lock 6 in a schematically different from FIG. 1 is used in this execution

dargestellten Zerkleinerungseinrichtung 7 zerkleinert. rungsform die aus dem Kühltunnel 1 austretendeShredding device 7 shown comminuted. Approximate form emerging from the cooling tunnel 1

Sodann wird das eisenhaltige Material von dem Kühlluft nach Durchströmen des WärmeaustauschersThe ferrous material is then removed from the cooling air after flowing through the heat exchanger

nichteisenhaltigen Material in bekannter Weise ge- 35 21 nicht verworfen, d. h. ins Freie weggeführt, son-non-ferrous material is not discarded in a known manner, d. H. led away into the open, but

trennt und z. B. einem Schmelzofen zugeführt. dem in die Kälteanlage durch eine Leitung 23 an dieseparates and z. B. fed to a melting furnace. that in the refrigeration system through a line 23 to the

In die Kälteanlage wird durch eine Leitung 8 von Saugseite des Kompressors 9 zurückgeführt,In the refrigeration system is returned through a line 8 from the suction side of the compressor 9,

einem elektromotorisch angetriebenen Kompressor 9 Frischluft wird von dem Kompressor nur in eineran electric motor driven compressor 9 is fresh air from the compressor only in one

Frischluft, nachdem diese in einem Filter 10 von den Leckverlusten der Anlage entsprechendenFresh air after this in a filter 10 from the leakage losses of the system

Staub und weiteren festen Verunreinigungen befreit 40 Menge angesaugt, wobei diese Frischluftmenge inDust and other solid impurities are freed 40 amount sucked in, with this amount of fresh air in

worden ist, angesaugt und verdichtet. einer Adsorptionsvorrichtung, welche in der gleichenhas been sucked in and compressed. an adsorption device, which in the same

Die verdichtete Luft wird sodann durch einen Weise wie die entsprechende Vorrichtung in der Wasserkühler 11 zur Abführung der Kompressions- F i g. 1 ausgebildet ist, getrocknet, d. h. von dem in wärme geführt, und in einem Kompressor 12 weiter ihr enthaltenem Wasserdampfgehalt weitgehend beverdichtet. 45 freit, so daß sie praktisch trocken ist. Die Adsorp-The compressed air is then released in a manner similar to that of the corresponding device in FIG Water cooler 11 for discharging the compression F i g. 1 is formed, dried, d. H. from the in heat out, and in a compressor 12 further their contained water vapor content largely compressed. 45 free so that it is practically dry. The Adsorp-

Letzterer wird von der Expansionsmaschine, z. B. tionsvorrichtung besteht wieder aus zwei Adsorp-The latter is used by the expansion machine, e.g. B. tion device again consists of two adsorption

einer Expansionsturbine 13 der Kältemaschine ange- tionskammern 15' und 16' und zugeordneten Öff-an expansion turbine 13 of the refrigeration machine attachment chambers 15 'and 16' and associated opening

trieben. Aus der verdichteten Luft wird in einem Ab- nungs- bzw. Schließorganen 17' bis 20'.drove. The compressed air becomes 17 'to 20' in a venting or closing element.

scheider 14 der in der Luft enthaltene Wasserdampf- Da, wie an vorstehender Stelle beschrieben, bereitsseparator 14 of the water vapor contained in the air, as described above, already

gehalt weitgehend ausgeschieden und durch eine Lei- 50 gereinigte und getrocknete Luft aus dem Kühltunnelcontent largely excreted and cleaned and dried air from the cooling tunnel through a line

rung 14 α aus der Kälteanlage weggeführt. Sodann als Arbeitsmittel in der Kälteanlage verwendet wird,tion 14 α led away from the refrigeration system. Is then used as a working medium in the refrigeration system,

wird die verdichtete Luft in einer Adsorptionsvor- hat diese Anlage den Vorteil, daß nur noch eine re-If the compressed air is used in an adsorption system, this system has the advantage that only one re-

richtung weiter getrocknet. Im Ausführungsbeispiel lativ kleine Menge an Frischluft zugeführt, gereinigtdirection dried further. In the exemplary embodiment, relatively small amounts of fresh air are supplied and cleaned

besteht diese Vorrichtung aus zwei parallelgeschalte- und getrocknet werden muß, so daß die Filter- undthis device consists of two parallel connected and must be dried so that the filter and

ten Adsorptionskammern 15 und 16, die beispiels- 55 Adsorptionsvorrichtung wesentlich kleiner ausgebil-th adsorption chambers 15 and 16, the example 55 adsorption device designed much smaller

weise als Adsorptionsmittel Silicagel oder Alumi- det sein kann.silica gel or aluminum can be used as adsorbent.

niumoxyd enthalten, wobei jeweils während eines Analog zu F i g. 1 sind in F i g. 2 ebenfalls Zu-nium oxide, with each during an analogous to F i g. 1 are shown in FIG. 2 also

Zeitintervalles in üblicher Weise nur die eine Kam- Standsgrößen der Kühlluft in der Kälteanlage inTime interval in the usual way only the one Kam level variables of the cooling air in the refrigeration system in

mer im Adsorptionsbetrieb ist, während das Adsorp- einem Zahlenbeispiel in den gleichen Dimensionenmer is in adsorption, while the Adsorp- a numerical example in the same dimensions

tionsmittel der anderen Kammer mit Hilfe eines gas- 60 angegeben.medium of the other chamber with the help of a gas 60 indicated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

COPYCOPY

Claims (5)

1 2 Materialien besteht darin, daß das Schröttgüt zerkleinert wird und die eisenhaltigen Anteile durch Eiflwir- „ , . ... kung von magnetischen bzw. elektromagnetischen Patentansprüche: Kräften von der übrigen Masse getrennt werden. Da 5 die sogenannte Kerbschlagzähigkeit des Eisens mit1 2 materials consists in the fact that the scrap is crushed and the iron-containing parts by Eiflwir- „,. ... effect of magnetic or electromagnetic claims: forces are separated from the rest of the mass. Because 5 has the so-called notched impact strength of iron 1. Schrottaufbereitungsanlage mit Kühlung von sinkender Temperatur abnimmt, wird der Aufwand eisenhaltigem Schrottgut vor einer anschließen- zur Zerkleinerung der Abfälle bekanntlich wesentlich den Zerkleinerung mit anschließender Abtren- geringer, wenn man das Schrottgut vorher abkühlt, nung eisenhaltiger Materialien, gekenn- Eine wesentliche Rolle bei einer derartigen Schrottzeichnet durch einen von Luft als Kühlmit- io aufbereitungsanlage mit Vorkühlung spielt hierbei tel durchströmten Kühltunnel (1) für das Schrott- die Ausbildungsweise des Kühlungsprozesses.1. Scrap processing plant with cooling decreases as the temperature decreases, the effort becomes ferrous scrap before a subsequent to shredding the waste is known to be essential the shredding with subsequent separation, if the scrap is cooled down beforehand, ferrous materials, marked. Signs an essential role in such scrap by using air as a coolant preparation system with pre-cooling plays a role here tel through the cooling tunnel (1) for the scrap- the formation of the cooling process. gut (4) sowie durch eine Kälteanlage, in der das Es ist zum Zwecke der Kühlung des Schrottguteswell (4) as well as by a refrigeration system in which the it is for the purpose of cooling the scrap Arbeitsmittel von der Kühlluft selbst gebildet bereits bekannt, flüssigen Stickstoff zu verwenden,Working medium formed by the cooling air itself is already known to use liquid nitrogen, wird. Jedoch ist der Aufwand für die Erzeugung von flüssi-will. However, the effort for the generation of liquid 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 gern Stickstoff, z.B. in einer Luftzerlegungsanlage, zeichnet, daß die Kälteanlage mindestens zwei sowohl energetisch als auch apparatemäßig sehr erKompressoren (9, 12) aufweist mit Zwischenküh- heblich. Deshalb ist ein solches Verfahren äußerst lung für die Luft, und daß der Kompressor (12) unwirtschaftlich.2. Plant according to claim 1, characterized by nitrogen, e.g. in an air separation plant, shows that the refrigeration system has at least two compressors that are very energetic and in terms of equipment (9, 12) with intermediate cows. Therefore, such a procedure is extreme treatment for the air, and that the compressor (12) is uneconomical. für die zwischengekühlte Luft von der Expan- Es wurde nun bei der Erfindung durch Untersu-for the intercooled air from the expan- It was now in the invention by investigations sionsmaschine (13) der Kälteanlage angetrieben 20 chung der Zerkleinerungseigenschaften von eisenhalist. tigern Schrottgut erkannt, daß die Kühlung diesession machine (13) of the refrigeration system driven 20 chung the comminution properties of eisenhalist. Tiger scrap recognized that cooling this 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Schrottgutes, das meistens zu Ballen vorgepreßt wird, zeichnet, daß im Strömungsweg des Arbeitsmit- bereits bis zu einem Temperaturbereich von etwa tels in der Kälteanlage Adsorptionsvorrichtungen -HO0C bis etwa — 1400C ausreicht, um das (15,16 bzw. 15', 16') zum Trocknen der Kühlluft as Schrottgut mit einem geringen Aufwand zu zerkleiangeordnetsind. nern, d.h. es ist nicht notwendig, dieses Schrottgut3. Plant according to claim 1, characterized marked scrap material, which is mostly pre-pressed into bales, that in the flow path of the Arbeitsmit- already up to a temperature range of about means in the refrigeration system adsorption devices -HO 0 C to about -140 0 C is sufficient to shred the (15, 16 or 15 ', 16') for drying the cooling air as scrap with little effort. nern, ie it is not necessary to collect this scrap 4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- bis zu der tieferen Temperatur des flüssigen Stickkennzeichnet, daß in der Kälteanlage ein Gegen- stoffes zu kühlen.4. Plant according to claim 1 or 2, characterized up to the lower temperature of the liquid stick, that in the refrigeration system an opposing substance has to be cooled. Stromwärmeaustauscher (21) angeordnet ist, der Demgegenüber hat sich die Erfindung eine einerseits von der der Expansionsmaschine (13) 30 Schrottaufbereitungsanlage zum Ziel gesetzt, bei der zugeführten Luft und andererseits von der aus der energetische und apparatemäßige Aufwand federn Kühltunnel (1) herausgeführten Luft durch- den Kühlprozeß des Schrottgutes wesentlich wirtströmt wird, wobei diese Luft aus der Kältean- schaftlicher als bei den vorstehend beschriebenen beläge herausgeführt und gereinigte Frischluft dem kannten Verfahren ist.
ersten Kompressor (9) zugeführt wird. 35 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durchCurrent heat exchanger (21) is arranged, which, on the other hand, aims at a scrap processing plant on the one hand from the expansion machine (13) 30, in the air supplied and on the other hand from the cooling tunnel (1) from the cooling tunnel (1) which feathers out of the energetic and apparatus-related effort - the cooling process of the scrap material is essentially flown, this air being led out of the cold more than in the case of the above-described coverings and purified fresh air being the known method.
first compressor (9) is supplied. 35 This object is achieved according to the invention 5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- eine Anlage gelöst, mit einem von Luft als Kühlmittel kennzeichnet, daß in der Kälteanlage ein Gegen- durchströmten Kühltunnel für das Schrottgut sowie Stromwärmeaustauscher (21) angeordnet ist, der durch eine Kälteanlage, in der das Arbeitsmittel von einerseits von der der Expansionsmaschine (13) der Kühlluft selbst gebildet wird.5. System according to claim 1 or 2, characterized in that a system is solved, with one of air as the coolant indicates that in the refrigeration system there is a counterflow cooling tunnel for the scrap as well as Current heat exchanger (21) is arranged, which is through a refrigeration system in which the working fluid of on the one hand by the expansion machine (13) of the cooling air itself is formed. zugeführten Luft und andererseits von der aus 40 Dadurch, daß die Kühlluft, die aus der Umgebung dem Kühltunnel (1) herausgeführten Luft durch- in der gewünschten Menge entnommen werden kann, strömt wird, wobei diese Luft in den ersten Korn- selbst als Arbeitsmittel in einer Kälteanlage verwenpressor (9) eingeleitet wird und Leckverluste det wird, ist erstens kein fremdes, unter Umständen durch Zuführung von gereinigter, getrockneter kostspielig gewonnenes Kältemittel erforderlich, das Frischluft in den ersten Kompressor (9) ergänzt 45 nach dem Kühlprozeß z.B. wieder verworfen wird, werden. Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung bestehtsupplied air and on the other hand from the from 40 by the fact that the cooling air coming from the environment the air drawn out of the cooling tunnel (1) can be taken in the desired amount, is flowing, with this air in the first grain itself as a working fluid in a refrigeration system verwenpressor (9) is initiated and leakage is det, firstly, is not strange, under certain circumstances by supplying purified, dried, costly refrigerant is required, the Fresh air is added to the first compressor (9) 45 e.g. discarded after the cooling process, will. There is an advantageous embodiment of the invention darin, daß die Kälteanlage mindestens zwei Kompressoren aufweist mit Zwischenkühlung für die Luft, und daß der Kompressor für die zwischenge-50 kühlte Luft von der Expansionsmaschine der Kälte-in that the refrigeration system has at least two compressors with intercooling for the Air, and that the compressor for the intermediate cooled air from the expansion machine of the refrigeration anlage angetrieben ist.system is driven. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, die Kälteanlage der Kühlluft derart auszubilden, daß in der Kälteanlage ein Gegenstromwärmeaustauscher angeordnet 55 ist, der einerseits von der der ExpansionsmaschineIt can furthermore be advantageous to design the cooling system for the cooling air in such a way that in the cooling system a counterflow heat exchanger is arranged 55, on the one hand from that of the expansion machine Die Erfindung betrifft eine Schrottaufbereitungs- zugeführten Luft und andererseits von der aus dem anlage mit Kühlung von eisenhaltigem Schrottgut vor Kühltunnel herausgeführten Luft durchströmt wird, einer anschließenden Zerkleinerung mit anschließen- wobei diese Luft aus der Kälteanlage herausgeführt der Abtrennung eisenhaltiger Materialien. und gereinigte Frischluft dem ersten Kompressor zu-The invention relates to a scrap preparation supplied air and on the other hand from the system with cooling of ferrous scrap material is flowed through in front of the cooling tunnel, a subsequent comminution followed by this air being led out of the refrigeration system the separation of ferrous materials. and purified fresh air to the first compressor Derartige Anlagen dienen bekanntlich dazu, eisen- 5o geführt wird.Such systems are known to be used to iron 5o is performed. haltige Metalle von zu verschrottenden Gütern, wie Eine andere vorteilhafte Ausführungsform dercontaining metals from goods to be scrapped, such as Another advantageous embodiment of the Autowracks, Industrieapparaturen, Haushaltsgeräten Kälteanlage kann darin bestehen, daß in der Kälteu. dgl. von nichteisenhaltigen Materialien des anlage ein Gegenstromwärmeaustauscher angeordnet Schrottgutes, wie z. B. Kupfer, Chrom, Glas, Texti- ist, der einerseits von der der Expansionsmaschine lien u. dgl. mit möglichst hoher Reinheit für ihre 65 zugeführten Luft und andererseits von der aus dem Wiederverwendung zu trennen. Kühltunnel herausgeführten Luft durchströmt wird,Car wrecks, industrial equipment, household appliances refrigeration system can consist of the fact that in the Kälteu. Like. Of non-ferrous materials of the plant, a countercurrent heat exchanger is arranged Scrap goods, such as B. copper, chrome, glass, textile is, on the one hand, from that of the expansion machine lien and the like with the highest possible purity for their air supplied and, on the other hand, of the air from the Reuse separate. The air discharged from the cooling tunnel is traversed, Eine relativ einfache Methode zum Trennen von wobei diese Luft in den ersten Kompressor eingeleieisenhaltigen Materialien von nichteisenhaltigen tet wird und Leckverluste durch Zuführung von ge-A relatively simple method of separating this iron-containing air into the first compressor Non-ferrous materials and leakage losses due to the supply of
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0054955A2 (en) * 1980-12-22 1982-06-30 Air Products And Chemicals, Inc. Cryogenic freezing system

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