DE2436549B1 - Process for processing a scrap mixture - Google Patents

Process for processing a scrap mixture

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Konstantin Dipl.-Ing. 4650 Gelsenkirchen Sossin
Ludwig Dipl.-Ing. 6701 Neuhofen Vogel
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • 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
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
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    • Y02P10/20—Recycling

Description

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, vor, daß das vorsortierte Gemisch kontinuierlich auf mindestens ttO0°C erhitzt wird, wobei die in dem Gemisch enthaltenen brennbaren Nichtmetalle verbrannt werden und die NE-Metalle aus dem Gemisch ausgeschmolzen und gesondert abgezogen welz den. To solve this problem, the invention proposes, starting from a Process of the type mentioned at the outset that the presorted mixture is continuous is heated to at least ttO0 ° C, with the flammable contained in the mixture Non-metals are burned and the non-ferrous metals are melted out of the mixture and deducted separately.

Das thermische Sortierverfahren hat den Vorteil, daß sämtliche schädlichen Nebenbestandteile durch einen einzigen Verfahrensschritt (Erhitzen) vom Eisenschrott abgesondert werden, und zwar unabhängig davon, ob diese Nebenbestandteile in separaten Teilchen vorliegen oder mit Eisenteilen verbunden sind. Beim Verfahren gemäß der Erfindung verbrennen einer,eits, wie an sich bekannt, sämtliche brennbaren Nebenbestandteile (Lack, Kunststoffe, Textilfasern, Holz, Öl usw.) bis auf einen geringen Ascherest. Andererseits schmelzen die NE-Metalle mit zunehmender Temperatur sukzessive aus dem Gemisch aus, und zwar zunächst die niedrigschmelzenden NE-Metalle, wie Blei und Magnesium und Aluminium-Legierungen, und dann die höherschmelzenden NE-Metalle, wie z. B. Kupfer. Da die erzielte Endtemperatur über dem Schmelzpunkt von Kupfer liegt, wird sichergestellt, daß vor allem das schädliche Kupfer abgeschieden wird. Da das Gemisch aus verhältnismäßig kleinen Stücken besteht, ist auch eine ausreichende Wärmezugänglichkeit gewährleistet, so daß sämtliche Teile die erforderliche Temperatur erreichen. Durch die geringe Stückgröße wird auch sichergestellt, daß das ausschmelzende Metall einwandfrei abfließen kann. The thermal sorting process has the advantage that all harmful Secondary components from scrap iron in a single process step (heating) be separated, regardless of whether these minor components in separate Particles are present or are connected to iron parts. In the procedure according to Invention burn one, as is known per se, all combustible secondary constituents (Paint, plastics, textile fibers, wood, oil, etc.) except for a small amount of ash residue. On the other hand, the non-ferrous metals gradually melt out with increasing temperature the mixture of, first of all, the low-melting non-ferrous metals such as lead and magnesium and aluminum alloys, and then the higher melting non-ferrous metals, such as B. Copper. Because the final temperature achieved is above the melting point of copper it is ensured that the harmful copper in particular is deposited. Since the mixture consists of relatively small pieces, it is also sufficient Heat access guaranteed so that all parts have the required temperature reach. The small piece size also ensures that the melted Metal can flow off properly.

Hierdurch unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft von einem nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei dem die gesamte Karosserie ohne vorangehende Zerkleinerung ausgebrannt wird. Bei diesem Verfahren gelangt die Wärme mir unvollkommen in die Hohlräume der Karosserie, so daß beispielsweise die Schmelztemperatur von Kupfer im Inneren der Karosserie nicht erreicht wird. Außerdem behindern die geschlossenen Räume der Karosserie ein einwandfreies Abfließen der ausgeschmolzenen Metalle. Bei dem vorbekannten Ausbrennverfahren müssen deshalb nach dem Ausbrennen Kupfer und Messing manuell entnommen werden. This advantageously distinguishes the method according to the invention of a method known from the prior art in which the entire body is burned out without prior crushing. In this process, the Heat me imperfectly in the cavities of the body, so that for example the Melting temperature of copper inside the body is not reached. aside from that hinder the closed spaces of the body a proper drainage of the molten metals. In the previously known burnout process must therefore After the burnout, the copper and brass can be removed manually.

Der besondere Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß ein besonders reiner und hochwertiger Eisenschrott ohne schädliche Nebenbestandteile erhalten wird, der sich ohne Einschränkung für den Einsatz im Stahlwerk eignet, und für den hohe Preise erzielt werden können. The particular advantage of the method according to the invention is that that a particularly pure and high-quality iron scrap without harmful secondary components is obtained that is suitable for use in steelworks without restriction, and for which high prices can be obtained.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Aufbereitungsverfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die während des Erhitzens ausschmelzenden NE-Metalle nach Schmelzpunkten fraktioniert abgezogen werden. Hierdurch erhält man die NE-Metalle gesondert, so daß sie einer weiteren Verwertung zugeführt werden können. Durch die zusätzlich gewonnenen NE-Metalle wird die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert. According to a preferred embodiment of the preparation process According to the invention it is provided that the melt out during heating Non-ferrous metals are deducted fractionated according to melting points. This gives you the non-ferrous metals separately so that they can be recycled can. The additional non-ferrous metals obtained make the Process improved.

Um den beim Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Eisenschrott zu verdichten und für den Einsatz im Stahlwerk besser geeignet zu machen, ist weiterhin vorgesehen, daß das von Nichtmetallen und NE-Metallen befreite Gut auf ein chargierfähiges Schrottmuldemaß paketiert wird. Die Verdichtung des Materials zu einer hohen Raumdichte wird dadurch begünstigt, daß sich die aus dem Verbrennungsofen austretenden Eisenteile im warmplastischen Zustand befinden. To the scrap iron obtained in the method according to the invention compacting and making it more suitable for use in steelworks is still necessary It is provided that the goods freed from non-metals and non-ferrous metals are transferred to a loadable Scrap dump is packaged. The compression of the material to a high density is favored by the fact that the iron parts emerging from the incinerator are separated are in the warm plastic state.

Um beim Verfahren gemäß der Erfindung die im Verbrennungsgas enthaltene Wärme möglichst voll- ständig auszunutzen, und um eine möglichst geringe Umweltbelastung durch Abgase zu erzielen, ist weiterhin vorgesehen, daß die entstehenden Gase zum Vorerwärmen des Gemisches verwendet und anschließend einer Gasreinigung zugeführt werden. To the method according to the invention contained in the combustion gas Heat as full constantly exploiting, and in order to minimize the environmental impact to achieve by exhaust gases, it is also provided that the gases produced for Preheating the mixture used and then fed to a gas cleaning system will.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der das Verfahren schematisch veranschaulicht ist. An embodiment of the method according to the invention is shown in the following explained in more detail with reference to the drawing, in which the method is schematically is illustrated.

In der Zeichnung ist ein kontinuierlich arbeitender Verbrennungsofen in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. In dem Verbrennungsofen ist ein kontinuierlich bewegtes Fördermittel 2 angeordnet, auf dem das aus der nicht dargestellten Sortiervorrichtung ausgetragene Gemisch 3 durch den Verbrennungsofen 1 gefördert wird. Der Verbrennungsofen 1 weist am unteren Austragsende einen Stützbrenner 4 auf, der das den Verbrennungsofen 1 aufsteigend durchströmende Verbrennungsgas 5 erzeugt. Der Stützbrenner 4 wird mit erheblichem Sauerstoffüberschuß betrieben, damit die in dem Gemisch 3 enthaltenen brennbaren Bestandteile vollständig verbrannt werden. Zum Betrieb des Stützbrenners 4 werden zweckmäßig geringwertige Brennstoffe wie Altöl, Masut usw. verwendet. In the drawing is a continuously operating incinerator denoted in its entirety by the reference number 1. In the incinerator a continuously moving conveyor 2 is arranged, on which the out of the not The sorting device shown discharged mixture 3 through the incinerator 1 is funded. The incinerator 1 has an auxiliary burner at the lower discharge end 4, the combustion gas ascending through the incinerator 1 5 generated. The auxiliary burner 4 is operated with a considerable excess of oxygen, so that the combustible components contained in the mixture 3 are completely burned will. In order to operate the auxiliary burner 4, low-quality fuels are expediently used used like waste oil, masut etc.

Dem Verbrennungsofen 1 ist eine Vorwärmkammer 6 vorgeschaltet, die ebenfalls vom Förderband 2 durchlaufen wird und vom Verbrennungsgas 5 durchströmt wird. In dieser Vorwärmkammer 6 gibt das Verbrennungsgas 5 die in ihm enthaltene Wärme soweit wie möglich an das einlaufende Schrottgemisch 3 ab. An die Vorwärmkammer 6 ist ein Gasreiniger 7 angeschlossen, in dem das abströmende Verbrennungsgas gereinigt wird, um anschließend in die Atmosphäre abgeleitet werden zu können. The incinerator 1 is preceded by a preheating chamber 6, which is also passed through by the conveyor belt 2 and flows through the combustion gas 5 will. In this preheating chamber 6, the combustion gas 5 is contained in it Heat as much as possible to the incoming scrap mixture 3. To the preheating chamber 6, a gas cleaner 7 is connected, in which the exhausting combustion gas is cleaned so that it can then be discharged into the atmosphere.

An der Unterseite des Verbrennungsofens 1 sind unterhalb des Förderers 2 in Abständen mehrere Abzugsvorrichtungen 8 für die aus dem Gemisch ausschmelzenden NE-Metalle vorgesehen. At the bottom of the incinerator 1 are below the conveyor 2 several take-off devices 8 at intervals for those melting out of the mixture Non-ferrous metals provided.

Hinter dem Austragsende des Verbrennungsofens 1 ist eine Paketierpresse 9 vorgesehen, in der der fertig aufbereitete Schrott in warmem Zustand zu chargierfähigen Paketen verpreßt wird. Die fertigen Pakete können mittels eines Greifers 10 entnommen und abgefördert werden. Behind the discharge end of the incinerator 1 is a baling press 9 provided, in which the finished scrap can be charged in a warm state Packages is compressed. The finished packages can be removed by means of a gripper 10 and be promoted.

Beim Betrieb des Verbrennungsofens 1 werden die Intensität des Stützbrenners 4 und die Laufgeschwindigkeit des Förderers 2 so aufeinander abgestimmt, daß vor dem Ende des Verbrennungsofens in dem durchlaufenden Gemisch 3 mindestens eine Temperatur von 1 1000C erreicht wird. Bei der allmählichen Erwärmung auf diese Temperatur schmelzen die einzelnen NE-Metalle sukzessiv aus und können an den einzelnen Abzugsvorrichtungen 8 fraktioniert abgezogen werden. When the incinerator 1 is in operation, the intensity of the auxiliary burner 4 and the running speed of the conveyor 2 coordinated so that before at the end of the incineration furnace in the mixture 3 passing through, at least one temperature of 1 1000C is reached. Melt as it gradually heats to this temperature the individual non-ferrous metals successively and can use the individual extraction devices 8 can be deducted in fractions.

An der obersten Abzugsvorrichtung 8 werden niedrigschmelzende Metalle, wie z. B. Blei, abgezogen, während an den weiter unten liegenden Abzugsvorrichtungen 8 höherschmelzende Metalle abgezogen werden können.Low-melting metals, such as B. lead, deducted while on the trigger devices below 8 higher melting metals can be withdrawn.

Gegebenenfalls kann auch für die anfallende Asche eine gesonderte Abzugsvorrichtung vorgesehen werden. Da die Asche jedoch im Schrott nicht sehr stört, kann sie auch im Schrott verbleiben. If necessary, a separate Trigger device are provided. However, since the ashes are not very annoying in the scrap, it can also remain in the scrap.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Aufbereitung eines Schrottgemisches aus Eisenteilen sowie Teilen aus NE-Metallen und Nichtmetallen, das durch Zerkleinern von Wracks industrieller Konsumgüter, insbesondere von Automobilwracks, gewonnen und nach der Zerkleinerung einer mechanischen und/oder pneumatischen sowie magnetischen Sortierung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vorsortierte Gemisch kontinuierlich auf mindestens 1100°C erhitzt wird, wobei die in dem Gemisch enthaltenen brennbaren Nichtmetalle verbrannt werden und die NE-Metalle aus dem Gemisch ausgeschmolzen und gesondert abgezogen werden.Claims: 1. Method for processing a scrap mixture from iron parts as well as parts made from non-ferrous metals and non-metals, which is produced by crushing recovered from wrecks of industrial consumer goods, especially automobile wrecks and after the crushing a mechanical and / or pneumatic as well as magnetic Sorting is subjected to, characterized in that the presorted mixture is continuously heated to at least 1100 ° C, the contained in the mixture combustible non-metals are burned and the non-ferrous metals are melted out of the mixture and deducted separately. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Erhitzens ausschmelzenden NE-Metalle nach Schmelzpunkten fraktioniert abgezogen werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the during The non-ferrous metals that melt out of the heating are subtracted according to their melting points will. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von Nichtmetallen und NE-Metallen befreite Gut auf ein chargierfähiges Schrottmuldemaß paketiert wird. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the goods freed from non-metals and non-ferrous metals on a loadable scrap bin size is packaged. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Gase zum Vorwärmen des Gemisches verwendet und anschließend einer Gasreinigung zugeführt werden. 4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the resulting gases are used to preheat the mixture and then fed to a gas cleaning system. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines Schrottgemisches aus Eisenteilen sowie Teilen aus NE-Metallen und Nichtmetallen, das durch Zerkleinern von Wracks industrieller Konsumgüter, insbesondere von Automobilwracks, gewonnen wird und nach der Zerkleinerung einer mechanischen und/oder pneumatischen sowie einer magnetischen Sortierung unterworfen wird. The invention relates to a method for processing a scrap mixture from iron parts as well as parts made from non-ferrous metals and non-metals, which is produced by crushing recovered from wrecks of industrial consumer goods, especially automobile wrecks becomes and after the crushing a mechanical and / or pneumatic as well is subjected to magnetic sorting. Zur Aufbereitung von Automobilschrott werden zur Zeit vorwiegend sogenannte Shredder-Anlagen verwendet. Diesen Anlagen können ganze Karosserien mitsamt Motor, Getriebe, Achsen, Polster und Reifen zugeführt werden. In den Shredder-Anlagen wird der Schrott durch Hämmer, die auf einem mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Rotor schwingend angebracht sind, in etwa faustgroße Stücke zerschlagen. Sodann erfolgt eine Sortierung in nachgeschalteten Bearbeitungsstufen. Dabei werden zunächst in einem Windsichter Bestandteile von geringem spezifischen Gewicht (Polster, Lacksplitter, Kunststoffteile, Reifenteile, Glassplitter usw.) abgeschieden. Das verbleibende Gemisch wird einem Magnetscheider zugeführt, in dem die Eisenteile von den übrigen Teilen abgesondert werden. For the processing of automobile scrap are currently predominantly so-called shredder systems are used. Entire bodies can be used with these systems Engine, transmission, axles, upholstery and tires are supplied. In the shredder systems the scrap is made by hammers that are rotating on a at high speed Rotor are attached swinging, smashed into pieces the size of a fist. Then sorting takes place in subsequent processing stages. First of all In an air classifier, components of low specific weight (upholstery, paint splinters, Plastic parts, tire parts, glass splinters, etc.) are deposited. The remaining Mixture is fed to a magnetic separator, in which the iron parts from the rest Divide to be segregated. Das nach der Sortierung erhaltene Gemisch wird bei einem nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren einem Drehrohrofen zugeführt, in dem es bis auf 360"C erhitzt wird. Diese Temperatur reicht aus, die restlichen organischen Beimengungen abzuflämmen. The mixture obtained after sorting is one after the Prior art known method fed to a rotary kiln in which it is up is heated to 360 "C. This temperature is sufficient for the remaining organic Flammable admixtures. Nach dem Abflämmen enthält das Schrottgemisch außer Eisen noch einen relativ hohen Anteil an NE-Metallen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Zerkleinerung in der Shredder-Anlage keine jeweils nur aus einem Material bestehenden Teile erzeugt werden.After scarfing, the scrap mixture contains iron as well as iron relatively high proportion of non-ferrous metals. This is due to the fact that the Shredding in the shredder system does not consist of only one material Parts are generated. Die Teile bestehen vielmehr aus mehreren Materialien im Verbund. Wenn solche Teile unter anderem auch Eisen enthalten, gelangen sie über den Magnetscheider in den Eisenschrott. Zum Teil sind auch Teile aus NE-Metallen, beispielsweise die Wicklungen der Lichtmaschine, der Zündspule oder von Elektromotoren, fest mit Eisenteilen, beispielsweise den Wicklungskernen, verbunden, so daß insbesondere Kupfer in den Eisenschrott gelangt. Gerade Kupfer ist aber im Eisenschrott äußerst unerwünscht, da es sich im Frischprozeß nicht aus der Stahlschmelze entfernen läßt. Zur Verbesserung der Qualität des Eisenschrotts und insbesondere, um Teile aus Kupfer oder anderen schädlichen NE-Metallen aus dem Eisenschrott zu entfernen, ist bei den bekannten Aufbereitungsanlagen eine manuelle Aussortierung unumgänglich notwendig. Diese muß in der Regel nach der Zerkleinerung vorgenommen werden, denn vor der Zerkleinerung sind die Teile aus Kupfer und anderen schädlichen Bestandteilen in den zumeist durch Unfälle deformierten Karosserien schwer zugänglich.Rather, the parts consist of several materials networked. if Such parts also contain iron, among other things, they get through the magnetic separator in the scrap iron. Some parts are also made of non-ferrous metals, for example the Windings of the alternator, the ignition coil or of electric motors, fixed with iron parts, for example, the winding cores connected, so that in particular copper in the Iron scrap arrives. However, copper in particular is extremely undesirable in scrap iron, because it cannot be removed from the steel melt in the fresh process. For improvement the quality of the scrap iron and in particular parts made of copper or other Removing harmful non-ferrous metals from scrap iron is a well-known practice Processing plants, manual sorting is unavoidable. This must usually be done after the crushing, because before the crushing are the parts made of copper and other harmful components in the mostly by Accidents caused deformed car bodies to be difficult to access. Nach dem Stand der Technik ist auch ein Shredder-Verfahren bekannt, bei dem die Karosserien vor der Zerkleinerung zu Paketen verpreßt werden, die anschließend mittels flüssigem Stickstoff auf -160"C tiefgekühlt werden und mittels einer Hammermühle zerschlagen werden. Bei derartig tiefen Temperaturen ist Eisen sehr spröde, während Kupfer verformbar bleibt und Teile aus Aluminium und Chrom-Nickel-Legierungen an Widerstandsfähigkeit gewinnen. Die Folge ist, daß das Eisen in relativ kleine Stücke (etwa 2 bis 4 cm) zerschlagen wird, während Kupfer, Aluminium, Chrom-Nickel-Legierungen und andere NE-Metalle wegen ihrer größeren Widerstandsfähigkeit eine gröbere Stükkigkeit behalten. Infolgedessen kann mit entsprechend abgestuften Gitterrosten eine Vorsortierung vorgenommen werden, an die sich die obenerwähnte Magnetscheidung anschließt. Dieses Verfahren hat neben hohen Kosten für den flüssigen Stickstoff ebenso wie das oben erläuterte Verfahren den Nachteil, daß entsprechend kleine Teile aus NE-Metallen und Nichtmetallen dennoch in den Eisenschrott gelangen können. According to the prior art, a shredding process is also known, in which the bodies are pressed into packets before being crushed, which are then be deep-frozen to -160 "C by means of liquid nitrogen and by means of a hammer mill be smashed. At such low temperatures, iron is very brittle while Copper remains malleable and parts made of aluminum and chromium-nickel alloys remain attached Gain resilience. The consequence is that the iron is in relatively small pieces (about 2 to 4 cm) is smashed, while copper, aluminum, chrome-nickel alloys and other non-ferrous metals, because of their greater resistance, are coarser keep. As a result, pre-sorting can be carried out with appropriately graded gratings be made, followed by the above-mentioned magnetic separation. This The process has besides high costs for the liquid nitrogen as well as the above explained method has the disadvantage that correspondingly small parts made of non-ferrous metals and non-metals can still get into the scrap iron. Der Reinheitsgrad des erhaltenen Eisenschrotts ist jedoch besser als beim eingangs erläuterten Shredder-Verfahren, das bei normalen Temperaturen durchgeführt wird.However, the degree of purity of the scrap iron obtained is better than in the shredder process explained at the beginning, which is carried out at normal temperatures will. Das bei den herkömmlichen Verfahren erhaltene Endprodukt enthält bei sämtlichen bisher bekannten Aufbereitungsverfahren neben Eisen noch verhältnismäßig viele schädliche NE-Metalle, so daß ein solcher Schrott als äußerst minderwertig angesehen werden muß und nur niedrige Preise erzielt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dieser Schrott wegen der schädlichen Nebenbestandteile nur für minderwertige Stahlqualitäten oder nur zusätzlich zu einem anderen, höherwertigen Schrott im Stahlwerk eingesetzt werden kann. The final product obtained by the conventional methods contains in all of the previously known processing methods, in addition to iron, it is still proportionate many harmful non-ferrous metals, so that such scrap is extremely inferior must be viewed and only achieves low prices. This is due to, that this scrap only for inferior quality because of the harmful secondary components Steel qualities or only in addition to other, higher-quality scrap in the steelworks can be used. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die schädlichen Bestandteile, insbesondere die NE-Metalle, möglichst restlos aus dem Schrott entfernt werden. It is therefore the object of the invention to provide the method of the opening paragraph mentioned type to the effect that the harmful components, in particular the non-ferrous metals should be removed from the scrap as completely as possible.
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