DE2923814A1

DE2923814A1 - Verfahren zur aufbereitung des schlamms von gebrauchtem kaltwalzwerksoel

Info

Publication number: DE2923814A1
Application number: DE19792923814
Authority: DE
Inventors: Rudolph Geutskens
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1979-12-20
Also published as: GB2023646A; ZA792882B; GB2023646B; NL7806331A; BR7903699A; FR2428669A1; AU4781279A

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzei Patentanwälte

^ Registered Representatives

³ before the

European Patent Office

29238U

Hoogovens IJmuiden B.V., Möhlstraße37

Umuiden, Niederlande D-KMO München

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

HO 336

12. Juni 1979

Verfahren zur Aufbereitung des Schlamms von gebrauchtem Kaltwalzwerksöl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung des Schlamms von gebrauchtem Kaltwalzwerksöl.

Bei einem Kaltwalzwerk wird als Schmiermittel ein sog. Walzöl verwendet, das als Hauptbestandteil meist Palmöl oder tierisches öl, mit Emulgatoren versetzt, enthält. Die Emulgatoren erstarren in ihrer reinen Form bei etwa 30⁰C, wodurch es nötig wird, sie in erwärmtem Zustand zu speichern und zu transportieren. Das Schmiermittel wird während des Kaltwalzens als Öl-in-Wasser-Emulsion auf das Stahlband und die Walzen aufgebracht. Zur Äufrechterhaltung der optimalen Walztemperatur werden große Mengen rückzirkulierten Wassers auf die Stützwalzen, die Arbeitswalzen und das Band aufgesprüht. Emulsion und Kühlwasser werden nach Benutzung zusammen mit etwaigen, während des Walzvorgangs anfallenden Metall- und Schmutzteilchen abgeführt. Dabei verlangen wirtschaftliche und Umweltschutzerwägungen die Rückgewinnung und Wiederverwendung der gebrauchten Walzölkomponente dieses Gemischs. Die erste bzw. Vortrennung des Öls vom größten

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Teil des Wassers erfolgt unter Schwerkrafteinfluß in einem Absetzbehälter, in welchem die aufschwimmende Schicht, die immer noch Wasser und feste Verunreinigungen enthält, abgetrennt und in Pfannenzentrifugen (cup centrifuges) behandelt wird, um die bestmögliche Trennung in die drei Phasen öl, Wasser und Schlamm mit festen Verunreinigungskomponenten zu erreichen.

Der Schlamm kann in bestimmten Fällen noch 70 % Wasser, 27 % des genannten Schmiermittels und 3 % feste Verunreinigungen enthalten, die ihrerseits alle diejenigen Stoffe umfassen, die sich in Wasser und organischen Lösungsmitteln nicht auflösen. Gemäß chemischer Analyse kann der feste Verunreinigungsanteil aus 67 Gew.-% Fe auf Elementenbasis bestehen. Das einzige, bisher bekannte Verfahren zur Behandlung des Schlamms besteht darin, den Schlamm zu verbrennen. Dieses Verfahren ist jedoch aufwendig, und es wirft Probleme technischer Natur auf, weil die normalen Haushaltsmüll-Verbrennungsanlagen mit Rostöfen für diesen Zweck nicht geeignet sind und die Verbrennung nur in rotierenden Trommelofen für die Verbrennung von chemischen Abfallstoffen erfolgen kann.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines kostensparenden Verfahrens zur Aufbereitung bzw. Behandlung des Kaltwalzwerksschlamms, bei welchem der Heizwert der organischen Bestandteile voll ausgenutzt wird. Die Erfindung stützt sich auf die Feststellung, daß es sich als ohne weiteres möglich erwiesen hat, den Schlamm mit Abfallöl oder Heizöl zu mischen, auch wenn er noch eine vergleichszweise große Wassermenge enthält.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß feste Verunreinigungen

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(Feststoffe) und Wasseranteile des Schlamms vom organischen Flüssigkeitsanteil abgetrennt werden, daß der organische Flüssigkeitsanteil in einem Verhältnis von 1:2 mit Abfall- und/oder Heizöl vermischt wird und daß dieses Gemisch in eine Heizölanlage eingeführt wird.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß der auf diese Weise mit dem Heizöl aus dem Kreislauf entnommene Schlamm aufbewahrt, transportiert und schließlich verbrannt werden kann, so daß keine gesonderten, aufwendigen Anlagen für die Lagerung, Umladung, Beförderung und Verbrennung vorgesehen zu werden brauchen.

Unter dem Ausdruck "Abfallöl" ist im vorliegenden Fall das öl zu verstehen, das beim Ölwechsel aus den ölwannen von Brennkraftmaschinen und aus Getriebegehäusen abgelassen wird oder bei der Trennung von Öl/Wasser-Emulsionen anfällt.

Da verfestigtes Schmierfett nicht gepumpt, nicht mit öl vermischt und auch nicht von Verunreinigungen befreit werden kann und sich aufgrund seines hohen Wärmeisoliervermögens nur mit großen Schwierigkeiten schmelzen läßt, sollte seine Verarbeitung oberhalb des Erstarrungspunkts bis zur Erzielung eines homogenen Gemisches erfolgen. In einem solchen homogenen Gemisch ist keine Erstarrung oder Verfestigung zu beobachten, und zwar nicht einmal bei Temperaturen bis dicht zum Gefrierpunkt von Wasser (0⁰C) herab. In der Praxis wird das Gemisch allerdings auf einer Temperatur von etwa 50⁰C gehalten.

Das Mischungsverhältnis von Schmierfett zu öl von 1:2 (oder größer) wurde aufgrund der Tatsache bestimmt, daß es ratsam ist, eine Trennung der ölphase nach dem Vermischen zu vermeiden. Niedrigere Mischungsverhältnisse bieten nicht

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die Gewißheit, daß keine Trennung auftritt. Für das Vermischen wird vorzugsweise Abfallöl verwendet, weil sich dabei die Trennung von Wasser und Verunreinigungen als wirksamer erweist. Die organische Phase aus Schmierfett (spezifisches Gewicht 0,96) und öl (spezifisches Gewicht 0,88) muß dabei homogen bleiben. Nach der Lagerung in einem Behälter wird die Bodenschicht, die noch Wasser und Verunreinigungen enthält, abgezogen. Die aus einem Schmierfett/Öl-Gemisch bestehende obere Schicht ist nach dreitägigem, vollständigem Stillstand immer noch ziemlich homogen. Dieses Gemisch wird z.B. durch Einspritzen oder Einpumpen heißem Heizöl zugemischt, insbesondere Heizöl für Tiefofen, Hochöfen usw. Das für diesen Zweck verwendete Heizöl ist ein viskoses Mineralöl (dynamische Viskosität 3500 s), das bei 70 - 90⁰C in Vorrats- oder Speisebehältern gelagert und in diesen Behältern ständig in Bewegung gehalten wird.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockdarstellung der Speise- und Austragströme zu und von einer beispielhaften Aufbereitungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine detaillierte Blockdarstellung einer solchen Anlage und

Fig. 3 eine detaillierte schematische Darstellung der Anlage.

Die Anlage Z gemäß Fig. 1 umfaßt einen Speisestrom I aus Abfallöl (z.B. 55 % öl, 45 % Wasser) von beliebiger Quelle, einen Speisestrom II in Form von Schlamm (z.B. 70 % Wasser, 27 % Schmierfett oder öl, 3 % feste Verunreinigungen) von

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den Zentrifugen für Kaltwalzöl, einen Austragstrom III (öl/-Schmierfettgemisch, auch als Gefrisch (regenerate) bezeichnet), der an anderer Stelle mit Heizöl vermischt werden soll,, einen Austragstrom IV (Wasser) und einen Austragstrom V {feste Verunreinigungen) zu einer Sinteranlage für Eisenerz.

In Fig. 2 ist diese Anlage Z durch das gestrichelte Rechteck umrissen. Diese Anlage umfaßt eine Schlaitimaufbereitungseinrichtung DV und einen Schlammbehälter DB. Der Schlamm (Strom II) wird zur Behandlungs- oder Aufbereitungseinrichtung DV geleitet, über Leitung I tritt Abfallöl (z.B. 71 % öl, 29 % Wasser) in einem Gewichtsverhältnis (öl zu Schlamm) von 2:1 in die Einrichtung DV ein. Die abgesetzten festen Verunreinigungen werden zusammen mit dem Wasser über Leitung 4 aus der Einrichtung DV abgezogen und in den Schlammbehälter DB eingeführt, in welchem die Absetzung der Verunreinigungen bzw. Feststoffe stattfindet; diese Feststoffe verlassen das System als Austragstrom V zu einer Sinteranlage für Eisenerz. Das im Schlammbehälter DB abgetrennte Wasser wird über Leitung 3 als Strom IV zu einer Anlage bzw. Einrichtung für die Behandlung von öl/Wasser-Emulsionen beispielsweise der in der NL-OS 75.05875 beschriebenen Art gefördert.

Das öl/Schmierfettgemisch, dem auf diese Weise feste Verunreinigungen und Wasser zum großen Teil entzogen worden sind, wird aus der Anlage Z über eine Leitung 8 als Strom III ausgetragen und zusammen mit Heizöl S in einen Heizölbehälter ST gefördert. In diesem Behälter ST wird der größte Teil (über 90 %) des auf diese Weise eingeführten Wassers abgetrennt, wobei dieses Wasser über eine Leitung 9 ebenfalls zu der erwähnten Öl/Wasser-Trennanlage (Pfeil EC) gefördert wird. Der Wassergehalt des Heizöls beträgt dann nicht mehr als einige Zehntel Prozent.

Wie erwähnt, sollte das Mischungsverhältnis von öl und Schlamm mindestens 2:1 betragen. Die Mischzeit muß bei mindestens

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0,5 h und vorzugsweise bei 1 h liegen, um ein ausreichend homogenes Gemisch zu erhalten. Nach dreistündigem Stehenlassen des gemischten Guts in der Einrichtung DV wird eine zufriedenstellende Trennung zwischen festen Verunreinigungen, Wasser und Öl/Schmierfettgemisch erzielt.

Gemäß Fig. 3 ist ein Pufferbehälter 32 mit Dampfmantel und einem durch einen Motor M2 angetriebenen Rührwerk vorgesehen. Der Inhalt des Behälters 32 wird mittels einer Pumpe P1 zu einem Mischbehälter 33 gefördert, der einen konischen Boden besitzt und ebenfalls mit einem Dampfmantel und einem durch einen Motor M3 getriebenen Rührwerk versehen ist. Mittels einer Pumpe P2 ist öl aus einem ölbehälter 36 zum Behälter 33 förderbar, in welchem das öl mit dem Schlamm des Kalzwalz(werks)öls vermischt wird. Mittels einer Pumpe P3 wird das Gemisch nach dem Vermischen und Stehenlassen zum Behälter 36 zurückgeführt. In einem Kipp-Absetzbehälter 34 erfolgt eine Nachtrennung von Verunreinigungen und Wasser. Mittels einer Pumpe P4, die als Dampfstrahlejektor ausgelegt ist, kann das Wasser zur Weiterbehandlung zu der erwähnten Öl/Wasser-Trennanlage (EC) gefördert werden. Die abgesetzten Verunreinigungen werden zu einer Sinteranlage überführt.

Bei dieser Anlage ist es erforderlich, daß der Schlamm an jeder Stelle auf einer Temperatur von mehr als 50⁰C gehalten wird. Der Pufferbehälter 32 für den Schlamm sowie der Mischbehälter 33 sind zu diesem Zweck mit Dampfheiz- und Füllstandsanzeigen ausgerüstet. Das Rührwerk im Pufferbehälter 32 rotiert vorzugsweise kontinuierlich.

Das Mischen geschieht wie folgt: öl wird mittels der Pumpe P2 vom Behälter 36 in den Mischbehälter 33 gefördert. Sobald ein bestimmter Füllstand erreicht ist, beginnt sich das Rührwerk in diesem Behälter zu drehen. Das öl wird mit Dampf auf etwa 70⁰C erwärmt. Wenn diese Temperatur erreicht

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ist, wird Schlamm mittels der Pumpe P1 aus dem Pufferbehälter 32 in den Mischbehälter 33 bis zu einem dem gewünschten Mischungsverhältnis entsprechenden Füllstand gefördert. Sodann setzt die Mischzeitspanne von 0,5 bis 1 h ein. Der Mischbehälter 33 wird erst nach Ablauf einer Zeitspanne von 3 h nach dem Abstellen des Rührwerks entleert, weil sich zu diesem Zeitpunkt Verunreinigungen und Wasser zufriedenstellend voneinander getrennt haben. Zunächst wird dann die oberseitige bzw. Kopf-Phase mittels der Pumpe P3 zum Behälter 36 gefördert, worauf Entsprechend Füllstandsanzeige) Verunreinigungen und Wasser über einen Absperrhahn 37 und eine Leitung 38 zum Behälter 34 ausgetragen werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. In erster Linie werden dabei zusätzliche Kosten für Beförderung und Verarbeitung eingespart. Weiterhin wird der organische Anteil des Schlamms als Energiequelle ausgenutzt, indem er zusammen mit Abfall- oder Heizöl in eine Heizölanlage eingeführt wird. Schließlich können die abgetrennten, eisenhaltigen festen Verunreinigungen in einer Sinteranlage verwendet werden.

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Claims

Henkel, Kern, Feiler &Hänzel Patentanwälte Registered Representatives before the European Patent Office Hoogovens Umuiden B. V. , SSM 80 IJmuiden, Niederlande Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid HO 336 12. Juni 1979 Verfahren zur Aufbereitung des Schlamms von gebrauchtem Kaltwalzwerksöl Patentansprüche

1. Verfahren zur Aufbereitung des Schlamms von gebrauchtem Kaltwalzwerksöl für die Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß feste Verunreinigungen (Feststoffe) und Wasseranteile des Schlamms vom organischen Flüssigkeitsanteil abgetrennt werden, daß der organische Flüssigkeitsanteil in einem Verhältnis von 1:2 mit Abfall- und/oder Heizöl vermischt wird und daß dieses Gemisch in eine Heizölanlage eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfall- und/oder Heizöl vor der Trennung der festen Verunreinigungs- und Wasseranteile gründlich mit dem Schlamm vermischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischzeitspanne mindestens 0,5 h und vorzugsweise 1 h beträgt.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch nach dem Vermischen mindestens 3 h lang stehen läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zeitspanne des Stehenlassens zunächst die hauptsächlich organische Bestandteile enthaltende Phase und erst danach die hauptsächlich feste Verunreinigungen und Wasser enthaltende Phase abgezogen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch während der Trennung und während des ggf. durchgeführten Rührens oder Umwälzens auf einer Temperatur von mindestens 50 gehalten wird.

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