DE3315557A1

DE3315557A1 - Verfahren und einrichtung zum reinigen feinstueckigen gutes von oeligen oder fettigen verunreinigungen, insbesondere zum reinigen mit schneidoel verunreinigter metallspaene

Info

Publication number: DE3315557A1
Application number: DE19833315557
Authority: DE
Inventors: Richard 7505 Ettlingen Utz
Original assignee: Dr Boeing GmbH and Co Anlagen und Maschinen KG
Current assignee: Dr Boeing GmbH and Co Anlagen und Maschinen KG
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-10-31

Description

dr. ing. HEINRICH GEITZ Patentanwalt 7500 Karlsruhe 1, Pos

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Anmelderin: Dr. Böing GmbH+Co.

Anlagen und Maschinen KG Tiegelstraße 6

D-5800 Hagen-Halden

Verfahren und Einrichtung zum Reinigen feinstückigen Gutes von öligen oder fettigen Verunreinigungen, insbesondere zum Reinigen mit Schneidöl verunreinigter

Meta11späne

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen feinstückigen Gutes von öligen oder fettigen Verunreinigungen, insbesondere zum Reinigen von mit Schneidöl verunreinigten Metallspänen, bei dem das verunreinigte Gut unter Luftabschluß bis zum Verdampfen der anhaftenden flüchtigen Bestandteile erwärmt und dann letztere von dem so gereinigten Gut abgeschieden werden, ferner auf eine Einrichtung zum Durchführen eines derartigen Reinigungsverfahrens,

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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, neben mit Schneidöl verunreinigten Metallspänen aus der spanenden Fertigung, unter dem zu reinigenden feinstückigen Gut auch solches pulveriger oder körniger Konsistenz zu verstehen, das auch mineralischer, pflanzlicher oder tierischer Art sein kann.

Bei der spanenden Fertigung in Form von Keta11-spänen anfallender Schrott ist in aller Regel durch öle und ähnliche Substanzen verunreinigt, weil beim Zerspanen die Schneidwerkzeuge mit Schneidöl oder sonstigen Medien gekühlt werden müssen. Diese Verunreinigungen wirken beim Wiedereinschmelzen der Späne äußerst störend. Es ist daher erforderlich, derartigen Schrott vor dem Wiedereinschmelzen von Verunreinigungen der vorgenannten Art zu befreien.

Bei einem bekannten Verfahren wird der Schrott durch einen wirbelschichtofen hindurchgeführt und während des Durchganges durch den Ofen werden am Schrott anhaftende Verunreinigungen verdampft und die dabei entstehenden/Gase mehr oder weniger vollständig verbrannt. Die Verbrennungsrückstände werden, ggf. nach entsprechender Wärmerückgewinnung durch zwischengeschaltete Wärmetauscher, über Staubabscheider zu einem Kamin geführt und dann in Atmospähre entlassen.

Bei einem anderen vorbekannten Verfahren werden verunreinigte Metallspäne im Gegenstrom zu einem Frischluft- und Abgasstrom durch eine in mehrere

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/ in Anwesenheit der Metallspäne

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Zonen unterteilte Retorte einer Spänetrocknungsanlage hindurchcjGführt. Dabei erfahren die Späne eintragseitig eine Vortrocknung, während im r.ittelabschnitt der Retorte die Verbrennung der an den Spänen anhaftenden öle oder sonstigen Verunreinigungen stattfindet. An diesen Kittelabschnitt schließt sich dann in Förderrichtung der Späne eine Kühlzone an, in der die bei hoher Temperatur behandelten Späne angesichts des Durchströmens mit Frischluft wieder eine gewisse Abkühlung erfahren. Auch bei dieser Vorrichtung werden die Verbrennungsrückstände über zwischengeschaltete Abscheider durch einen Kanin in die Atmosphäre entlassen.

Bei diesen vorbekannten Verfahren werden die Verunreinigungen dadurch beseitigt, daß die Späne in einem Brennraum einer Hochtemperatur-Behandlung unterworfen und die anhaftenden Verunreinigungen in Anwesenheit von Sauerstoff verbrannt werden. Abgesehen davon, daß dabei durchaus feste Verbrennungsrückstände auf den Spänen verbleiben können, ist dies nachteilig insofern, als angesichts der im Verbrennungsraum auftretenden hohen Gasgeschwindigkeiten Ruß und sonstige feste Verbrennungsrückstände vom Rauchgasstrom mitgerissen werden. Da diese Verunreinigungen nicht über einen Kamin in die Atmosphäre abgeleitet werden dürfen, müssen dem Kamin aufwendige Abscheider vorgeschaltet sein, um in den Abgasen enthaltene Schadstoffe auf zulässige Emissionswerte zu reduzieren. Auch im Hinblick auf eine wünschenswerte Abgaswärmerückgewinnung ist es

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erforderlich, vor den der Wärmerückgewinnung dienenden Wärmetauschern Abscheider vorzusehen.

Es ist auch schon ein Verfahren bekanntgeworden (DE-OS 18 14 471), bei dem vor dem Einschmelzen von Metallspänen an diesen haftendes Schneidöl zumindest teilweise zurückgewonnen werden soll. Bei diesem vorbekannten Verfahren werden die verunreinigten Ketallspäne vornehmlich unter Luftabschluß bis zum Verdampfen der anhaftenden flüchtigen Bestandteile erwärmt, dann durch Pressen paketiert und als so verdichtete Posten unterhalb des Badspiegels einer Schmelze in einen Schmelzofen eingegeben, während die abdestillierten Bestandteile in einer vorgelagerten Kühlzone abgeschieden und von dort einer Wiederaufbereitung zugeführt werden.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Verfahren zum Reinigen feinstückigen Gutes von öligen oder fettigen Verunreinigungen, insbesondere zum Reinigen von Metallspänen, die mit Schneidöl versetzt sind, geschaffen werden, bei dem neben einem hochwirksamen Reinigungseffekt die anfallenden Pyrolysegase, bevor sie nach einer ggf. durchzuführenden Nachverbrennung in die Atmosphäre abgelassen werden, nicht kostspieligen Abscheideprozessen unterworfen werden müssen, um enthaltene Schadstoffe zu eliminieren und zu zulässigen Emissionswerten zu gelangen. Ferner soll eine der Verfahrensdurchführung dienende Einrichtung geschaffen werden.

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Ausgehend von dem eingangs angegebenen Verfahrens ist diese Aufgabe in verfahrenstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, daß die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes bei hermetischem Sauerstoff abschluß unter einer Schutzgasatmosphäre, die aus den bei der thermischen Behandlung anfallenden nassen Pyrolysegasen und/oder zugeführten Inertgasen besteht, bei indirekter Wärmezufuhr erfolgt.

Im Gegensatz zu den oben erläuterten Verfahren bei denen die an Metallspänen haftenden öligen oder fettigen Verunreinigungen in einem Wirbelschichtofen bzw. in einer in mehrere Zonen unterteilten Retorte in Anwesenheit der Metallspäne verbrannt werden, findet erfindungsgemäß in Anlehnung an das aus der DE-OS 18 14 471 bekannte Verfahren eine Verdampfung der an dem zu reinigenden Gut anhaftenden Verunreinigungen statt, zu welchem Zwecke das zu behandelnde Gut unter einer Schutzgasatmosphäre, also bei hermetischem Sauerstoffabschluß,einer thermischen Behandlung auf einem Temperaturniveau unterworfen wird, das über der Destillationstemperatur der zuletzt verdampfenden Fraktion der Verunreinigungen liegt. Da die bei der thermischen Behandlung frei werdenden Pyrolysegase nur geringe Volumina haben und keine Fremdmedien zu einer Trocknung eingesetzt werden, treten nur sehr kleine Gasgeschwindigkeiten auf und es findet praktisch kein Transport von Staubpartikeln und sonstiger bei der thermischen Behandlung anfallender Feststoffe statt, etwa von Metalloxiden und anderen, aus dem Trocknungsprodukt entstehenden Teilchen.

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Anfallende Staubpartikel und sonstige Feststoffe bleiben beim Abscheiden der Pyrolysegase vielmehr zusammen mit dem zu reinigenden Gut zurück. Demgemäß liegen die Emissionswerte der Pyrolysegase innerhalb zulässiger Grenzen und diese Gase können, zweckmäßigerweise nach vorheriger Verbrennung, in die Atmosphäre entlassen werden, ohne daß es aufwendiger Abscheider oder Staubfilter bedarf. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der Schutzgasatmosphäre, unter der die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes stattfindet, zumindest teilweise Brenngase aus einer Heizung zum Erzeugen der für die thermische Behandlung erforderlichen Wärmeenergie herangezogen werden. Angesichts des den Pyrolysegasen innewohnenden Energieinhaltes hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Pyrolysegase zu verbrennen und die dabei anfallenden Verbrennungsgase zumindest zum Teil als Inertgase für die Schutzgasathmosphäre, unter der die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes erfolgt, heranzuziehen. Auch kann, ebenfalls in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die bei der thermischen Behandlung des verunreinigten Gutes erforderliche Wärmeenergie zumindest teilweise durch die Verbrennung wenigstens eines Teil der anfallenden Pyrolysegase gewonnen werden.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Schaffung einer Einrichtung zum Durchführen eines der vorstehend beschriebenen Verfahren in der Weise gelöst, daß für die thermische Gutbehandlung unter

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Schutzgasatmosphäre eine indirekt beheizte Retorte mit wenigstens je einer mit Inertgasen begasbaren Schleuse zum Ein- und Austragen des zu behandelnden Gutes dient und daß eine Abzugsleitung für das bei der thermischen Behandlung anfallende Pyrolysegas sich von der Retorte forterstreckt, mittels deren das anfallende Pyrolysegas abgeführt und mithin
von den zurückbleibenden gereinigten Spänen, die
in unten noch zu erläuternder Weise aus der Retorte ausgetragen werden, abgeschieden wird.

Bei den mit Inertgas begasbaren Schleusen zum Ein- und Austragen des in der Retorte thermisch zu behandelnden Gutes sind zweckmäßig je zwei alternierend betätigbare Wechsel-Bunkerschleusen vorzusehen, so daß während der Beschickung des Bunkers der einen Schleuse aus dem Bunker der anderen Schleuse zu behandelndes Gut in die Retorte eingetragen werden kann, was einen im wesentlichen kontinuierlichen
Durchlauf des zu behandelnden Gutes durch die
Retorte ermöglicht.

Zweckmäßigerweise ist die Retorte ein Hohlzylinder, dessen Beschickung und Entleerung durch die Zylinderstirnseiten hindurch erfolgt und durch den das zu behandelnde Gut axial hindurchgefördert wird, und der unter Ausbildung eines Zwischenraums, in dem
zum Beheizen der Retorte heiße Brenngase geführt
sind, in einem ortsfesten Außenmantel als Ofengestell drehbar aufgenommen sowie mit einem Drehantrieb versehen ist. Wie an sich bekannt, kann der die Retorte bildende Hohlzylinder innenseitig mit schaufelartigen Fördermitteln zum allmählichen Weiter-

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fördern des zu behandelnden Gutes bei der Retortendrehung versehen sein.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Brenngase zum Beheizen der Retorte im Gegenstrom zur Förderrichtung des in der Retorte zu behandelnden Gutes durch den zwischen dem das Ofengestell bildenden Außenmantel und der Retorte gebildeten Zwischenraum geführt sind und über einen der Eintragschleuse benachbarten Kamin aus dem genannten Zwischenraum abströmen. Diese Führung der Brenngase im Gegenstrom sichert eine hochwirksame indirekte Beheizung der Retorte, zvjmal wenn in weiterer Ausgestaltung die Brenngase in den die Retorte umschließenden Zwischenraum etwa tangential zu dem die Retorte bildenden Hohlzylinder eingeführt werden und die Retorte spiralförmig umströmen. Eine Verbesserung der indirekten Beheizung der Retorte kann noch dadurch erreicht werden, daß zumindest ein Teil der Brenngase mittels in dem Zwischenraum zwischen der Retorte und dem letztere umschließenden Außenmantel des Ofengestells in axialen Abständen voneinander angeordneter Heißluft-Umwälzventilatoren angesaugt und entgegen ihrer zu einem in der Nähe der Eintragschleuse angeordneten Kamin hin gerichteten Strömung abschnittsweise in Förderrichtung des in der Retorte zu behandelnden Gutes axial zurückgeführt werden. Dadurch wird bewirkt, daß die Brenngase die axiale Länge des die Retorte bildenden Hohlzylinders mehrfach spiralförmig umströmen.

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Ein anderes wichtiges Ausgestaltungsmerkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Retorte als Hohlzylinder großer Längenerstreckung ausgebildet ist, so daß das in der Retorte thermisch zu behandelnde Gut über eine große Wegstrecke beim Durchgang durch die Retorte der thermischen Behandlung unterworfen bleibt. Zweckmäßigerweise ist die große axiale Länge aufweisende Retorte in mehrere aufeinanderfolgende Heizzonen mit jeweils einem am Ofengestell angeordneten Brenner aufgeteilt.Dabei kann, in Abströmrichtung der Brenngase zu dem in der Nähe der Eintragschleuse angeordneten Abgaskamin hin, etwa am E*nde einer jeden Heizzone ein die Brenngase zumindest zum Teil entgegen ihrer Abströmrichtung abschnittsweise axial zurückförderndes Heißluftgebläse angeordnet sein, was zu der bereits oben erwähnten Mehrfachumströmung der axialen Länge der Retorte mit heißen Brenngasen führt.

Angesichts des den bei der thermischen Behandlung des verunreinigten Gutes anfallenden Pyrolysegase innewohnenden Energieinhaltes erweist sich eine Nachverbrennung dieser Pyrolysegase und eine Verwertung der dabei gewonnenen Wärmeenergie als sinnvoll. Demgemäß besteht ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung darin, daß die sich von der Retorte forterstreckende Abzugsleitung für die Pyrolysegase in eine ggf. mit einem Stützbrenner versehene Brennkammer zur Nachverbrennung der Pyrolysegase einmündet. Auch kann, nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal,

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die Brennkammer zur Nachverbrennung der Pyrolysegase abgasseitig mit dem Zwischenraum zwischen dem das Ofengestell bildenden Außenmantel· und der Retorte in Verbindung stehen und über diese Verbindung kann wenigstens ein Teil der bei der Nachverbrennung der Pyrolysegase gewonnenen heißen Brenngase zur zumindest teilweisen Beheizung der Retorte in den genannten Zwischenraum eingeführt werden. Diese heißen Brenngase umströmen dann, ggf. mit von zusätzlichen Brennern zu-geführten Brenngasen, die Retorte in der oben erläuterten Weise und bewirken die indirekte Beheizung des durch die Retorte hindurchgeführten Gutes.

Nach einem anderen Ausgestaltungsmerkmal können bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch die ein- und/oder austragseitigen Schleusen der Retorte mit der Abgasseite der Brennkammer zur Nachverbrennung der Pyrolysegase verbunden und mit den bei der Nachverbrennung anfallenden Inertgasen beaufschlagbar sein. Die Beaufschlagung der genannten Schleusen mit Inertgas kann jedoch auch über eine abgasseitig an die Retortenbeheizung angeschlossene Versorgungsleitung erfolgen.

Zweckmäßigerweise werden, nach einem anderen Ausgestaltungsmerkmal, die Abgase der Retortenbeheizung und die Abgase aus der Nachverbrennung der Pyrolysegase über einen gemeinsamen Kamin abgeführt. Über eine mit diesem gemeinsamen Kamin verbundene Sammelleitung können aus der Retortenbeheizung und aus der Nachverbrennung der Pyrolysegase stammende Abgase entnommen und den ein- und/oder austragseitigen Schleusen zum Begasen zugeführt werden.

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Anhand der beigefügten Zeichnung sollen nachstehend verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Einrichtung und der damit verwirklichbaren Verfahren erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Reinigen von mit Schneidöl verunreinigten Metallspänen,

Fig. 2 in einer Ansicht ähnlich Fig. 1 eine zweckmäßige Ausgestaltung der Einrichtung nach Fig. 1 mit einer der Retorte nachgeschalteten Brennkammer zur Nachverbrennung der anfallenden Pyrolysegase und mit einer Rückführleitung zum Zuführen zumindest eines Teils der bei der Nachverbrennung der Pyrolysegase anfallenden heißen Brenngase zur indirekten Retortenbeheizung,

Fig. 3 eine praktische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einer seitlichen Ansicht mit einem Längsschnitt durch die Retorte und das diese drehbar aufnehmende Ofengestell,

Fig. 4 die Einrichtung gemäß Fig. 3 in einer Draufsicht,

Fig. 5 eine stirnseitige Ansicht der Einrichtung mit Blick gemäß Pfeil V in Fig. 3 und

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Fig. 6 in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4 einen Querschnitt durch eine der in axialen Abständen voneinander angeordneten Vorrichtungen zum indirekten Beheizen der Retorte.

Bei den in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung handelt es sich um Einrichtungen zum Entölen von Metallspänen, die aus der spanenden Fertigung stamir.en und durch Schneidöl oder ähnliche Mittel verunreinigt sind. Derartige Späne müssen vor dem Wiedereinschmelzen von den genannten öligen und fettigen Verunreinigungen befreit werden. Besondere Bedeutung kommt der Reinigung von Metallspänen aus Bur.tmetallen zu.

Die Einrichtung 10 nach Fig. 1 besitzt eine als zylindrische Ofentrommel ausgebildete Retorte 11, die in einem Außenmantel, der ein ortsfestes Ofengestell 12 bildet, unter Ausbildung eines Zwischenraums 13 drehbar aufgenommen und über zwei alternierend arbeitende Eintragschleusen 14, 15 mit verunreinigten Metallspänen beschickbar ist. In der Retorte 11, die durch im Zwischenraum 13 zwischen dem Ofengestell und der Retorte geführte heiße Brenngase indirekt beheizt wird, werden die Metallspäne während ihrer Förderung durch die als Hohlzylinder ausgebildete Ofentrommel hindurch einer thermischen Behandlung auf einem Temperaturniveau unterworfen, das über der Destillationstemperatur der den höchsten Siedepunkt aufweisenden Fraktion der Verunreinigungen

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liegt. Der Beheizung der Retorte 11 dienen am Ofengestell in axialen Abständen voneinander angeordnete Heizeinrichtungen 16 in Form von Brennern, deren heiße Verbrennungsgase die Retorte spiralförmig und im Gegenstrom zur Förderrichtung der über die Eintragschleusen eingetragenen Metallspäne umströmen, wie die angedeuteten Spiralbahnen 17 zeigen, um dann in der Nähe der Eintragschleusen 14, 15 über einen Kamin 18 gemäß Pfeil 19 abgeführt zu werden. Die Gasführung innerhalb des Zwischenraums wird in unten in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 noch zu erläuternder Weise durch oberseitig in dem Zwischenraum angeordnete Heißluft-Umwälzventilatoren 20 unterstüzt.

Infolge dieser thermischen Behandlung, die bei hermetischem Sauerstoffabschluß unter einer Schutzgasatmosphäre stattfindet, werden die flüchtigen Bestandteile der an den in in den Innenraum 21 der Retorte 11 eingetragenen Ketallspänen haftenden Verunreinigungen vergast. Das dabei anfallende Pyrolysegas, das allein oder in Verbindung mit zu Prozeßbeginn zugeführten Inertgasen die Schutzgasatmosphäre bildet, wird aus der Retorte abgeführt und kann in hier zunächst nicht weiter interessierender Weise genutzt werden.

Neben den noch zu erörternden Möglichkeiten der Nutzung der bei der thermischen Gutbehandlung gewonnenen Pyrolysegase ist beachtlich, daß bei stationärem Betrieb es keiner Fremdmedien für die Schutzgasatmosphäre bedarf, daß diese vielmehr allein durch die anfallenden nassen

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Pyrolysegase aufrechterhalten wird mit der durchaus erwünschten Folge, daß angesichts der begrenzten Volumina der ausfallende Pyrolysegase infolge des Fehlens von Fremdmedien nur sehr kleine Gasgeschwindigkeiten in der Retorte auftreten, die jedenfalls für den Transport ausfallender Feststoffe, wie Aschepartikel, nicht hinlänglich sind. Demgemäß verbleiben etwaig bei der Vergasung der den Metallspänen anhaftenden Verunreinigungen anfallende Feststoffpartikel in der Retorte 11 und werden zusammen mit den thermisch behandelten Metallspänen über Austragschleusen 22, 23, die an dem von den Eintragschleusen 14, 15 entfernten Ende der Retorte angeordnet sind, ausgetragen. Die anfallenden Pyrolysegase sind hingegen frei von derartigen Schadstoffen. Sie können somit, angesichts des ihnen innewohnenden Energieinhalts zweckmäßigerweise nach vorheriger Verbrennung, mit zulässigen Emissionswerten in die Atmosphäre entlassen werden, ohne vorher kostspieligen Abscheideverfahren zum eliminieren unzulässig hoher Schadstoffanteile unterworfen werden zu müssen.

Die im Bereich der einander gegenüberliegenden Stirnseiten 24, 25 der Retorte 11 angeordneten Ein- und Austragschleusen 14, 15 und 22, 23 sind als alternierend einsetzbare Wechsel-Bunkerschleusen ausgebildet. Zur Gewährleistung des hermetischen Abschlusses der Retorte von Sauerstoff sind die Ein- und Austragschleusen mit Inertgas begasbar, das über eine Leitung 26 und geeignete Ventile 27, 28 bzw. 29, 30 in die Bunkerkammern 32, 33 bzw. 34, 35 der Schleusen eingeführt und dem aus dem Zwischenraum

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zwischen der Retorte 11 und dem diese umschließenden Ofengestell· 12 abgeführten Abgas aus der Retortenbeheizung entnommen wird.

Wie bereits oben dargeiegt wurde, werden die mit Schneidöl oder sonstigen Medien verunreinigten Metallspäne über die Eintragschleusen 14, 15 in die Retorte 11 eingetragen. Jede Eintragschleuse besitzt eine über ein oberseitiges Schließelement 36, 37 nach außen abschließb'are B unker kammer 32, 33 und im Bereich der Unterseite der Bunkerkammer erstreckt sich ein im Bereich der einen Stirnseite 24 der Retorte in letztere ausmündender Eintragkanal 38, 39 mit je einer Eintragschnecke 40, 41 horizontal fort. Die Eintragöffnungen dieser Kanäle sind mittels schematisch angedeuteter Schließelemente 42, 4 3 absperrbar.

Wenn mit Schneidöl oder sonstigen Medien verunreinigte Metallspäne in die Retorte eingetragen werden sollen, wird eine mit Inertgas begasbare Bunkerkammer 3 2 oder 3 3 der Eintragschleuse 14, durch eine oberseitige Eintragöffnung befüllt und dann letztere verschlossen. Danach wird die im Bereich der Stirnseite der Retorte ausmündende Eintragöffnung durch das zugeordnete Absperrorgan 42 oder 43 freigegeben und die verunreinigten Metallspäne werden mittels der zugeordneten motorisch angetriebenen Förderschnecke 40 oder 41 in die umlaufende Retorte eingetragen und mittels der Innenwand der Retorte zugeordneter schaufelartiger Förderiemente 45 in Axialrichtung zu der gegen-

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überliegenden Stirnseite 25 der Retorte weitergefördert. Während der Inhalt des Bunkers der einen Eintragschleuse mittels der zugeordneten Förderschnecke in die Retorte eingetragen wird, wird die Bunkerkammer der zweiten Eintragschleuse über deren oberseitiger Einfüllöffnung mit verunreinigten Spänen befüllt und dann ebenfalls nach außen abgeschlossen. Sobald der Inhalt der Bunkerkammer der ersten Eintragschleuse in die Retorte eingetragen ist, wird die Eintragöffnung, dieser Schleuse verschlossen und die Eintragöffnung der anderen Schleuse geöffnet und anschließend werden die in der Bunkerkammer der zweiten Eintragschleuse enthaltenen Späne mittels der dieser Eintragschleuse zugeordneten Förderschnecke in die Retorte eingetragen.

Die beim Durchgang der verunreinigten Späne durch die indirekt mittels der am Ofengestell 12 angeordneten Brenner 16 beheizte Retorte fallen die flüchtigen Bestandteile dieser Verunreinigungen aus und werden über die den Eintragschleusen 14, 15 gegenüberliegende Offenseite der Retorte, die in einem Sammelraum 46 mit einer Abzugsleitung 47 aufgenommen ist, als nasse Pyrolysegase abgeführt.

Unterhalb des genannten Sammelraums befinden sich als Austragschleusen 22, 23 zwei Wechsel-Bunkerschleusen, die in ähnlicher Weise wie die Eintragschleusen ausgebildet sind und je einen mittels eines Schließelementes 48, 49 zum Sammelraum 46 hin absperrbaren Bunker 34, 35 und je einen sich in einem horizontal verlaufenden Austragkanal 51,

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erstreckende Austragschnecken 53, 54 besitzen. Die Austragöffnungen dieser Austragkanäle sind ebenfalls mittels geeigneter Schließelemente 55, 56 absperrbar. Über den Ein-füllöffnungen der Bunkerkammern dieser Austragschleusen befindet sich ein schwenkbares Leitelement 58, das die aus der Retorte 11 ausgetragenen gereinigten Metallspäne je nach Einstellung der Bunkerkammer der einen oder anderen Austragschleuse zuführt. Die über das schwenkbare Lei'telement 58 zugeführten gereinigten Späne gelangen dann über die in Öffnungsstellung befindliche Beschickungsöffnung in die Bunkerkammer 3 4 oder 35 der einen Austragschleuse, deren Austragkanal durch das zugeordnete Schließelement nach außen abgesperrt ist. Nach dem Befüllen der genannten Bunkerkammer wird deren Einfüllöffnung mittels des entsprechenden Schließelementes 48 oder 49 abgesperrt und die Austragöffnung dieser Austragschleuse geöffnet. Nunmehr kann der Inhalt der so gefüllten Bunkerkammer mittels der motorisch angetriebenen Austragschnecke 53 oder 54 dieser Austragschleuse durch den zugeordneten Kanal ausgetragen werden. Während dieses Austragens wird nach entsprechendem Verschwenken des Leitelementes 58 über die dann in Öffnungsstellung befindliche Einfüllöffnung die Bunkerkammer der anderen Austragschleuse, deren Austragöffnung mittels des zugeordneten Absperrelementes 55 oder 56 verschlossen ist, mit gereinigten Spänen befüllt, die dann in entsprechender Weise nach dem Absperren der Einfüllöffnung und dem öffnen des Austragkanals mittels der zu-

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geordneten Austragschnecke ausgetragen werden. Es ist ersichtlich, daß mittels der alternierend arbeitenden Ein- und Austragschleusen ein im wesentlichen kontinuierlicher Durchlauf des zu reinigenden Gutes durch die Retorte verwirklichbar ist.

Beim Befüllen der Eintragschleusen 14, 15 in deren Bunker etwaig eingeströmte Umgebungsluft und/oder durch die Eintragkanäle 38, 39 eingeströmte Pyrolysegase werden über Ventile 60, 61 und eine zum Abgaskamin 18 hinführende Leitung 62 aus den Bunkern abgeführt. An diese Abzugsleitung 62 sind auch die Bunker 34, 35 der Austragschleusen 22, 23 über Ventile 63, 64 angeschlossen, um in die Bunker eingetragene Pyrolysegase bzw. durch die Austragkanäle eingedrungene Umgebungsluft mittels eines in der Leitung 62 angeordneten Gebläses 65 absaugen zu können.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der oben· erläuterten Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, daß die sich an den von den Eintragschleusen entfernten Sammelraum 46 anschließende Abzugsleitung 47 in eine Brennkammer 70 einmündet, in der eine Nachverbrennung der bei der thermischen Behandlung der Metallspäne in der Retorte 11 anfallenden Pyrolysegase stattfindet. Diese Nachverbrennung wird durch einen nur schematisch angedeuteten Stützbrenner 71 aufrechterhalten. Ebenfalls im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 1 sind dem die Retorte umschließenden Ofengestell 12' keine Brenner zugeordnet, sondern von der Abgasseite der Brennkammer 70 aus erstreckt sich eine in der Nähe des Austragendes

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der Retorte in den diese umschließenden Zwischenraum 13 einmündende Leitung 72 zum Einführen wenigstens eines Teils der bei der Nachverbrennung der nassen Pyrolysegase gewonnenen heißen Brenngase in den Zwischenraum, die dann in der oben bereits erläuterten Weise in die Retorte 11 außenseitig spiralförmig umströmen und nach Abgabe der ihnen innewohnenden Wärmeenergie in der Nähe der Eintragseite der Retorte gemäß Pfeil 19 über eine Leitung 18'# in der ein Abgasgebläse 73 angeordnet ist, aus dem genannten Zwischenraum abgeführt werden. Die Leitung 18¹ mündet in einen sich von der Brennkammer forterstreckenden Abgaskamin 18 ein. Die Umströmung der Retorte 11 wird durch in dem Zwischenraum 13 zwischen der Retorte und dem letztere umschließenden Außenmantel des Ofengestells 12 angeordnete Heißluft-Umwälzventilatoren 20 unterstützt.

In die Abgasleitung zum Abführen der zur Beheizung der Retorte 11 herangezogenen Abgase und eines Teils der von der Brennkammer abströmenden Brenngase sind aufeinanderfolgend zwei Wärmetauscher 75, 76 eingeschaltet. Der in Abströmrichtung vornliegende Wärmetauscher 75 dient einer hier nicht weiter interessierenden Abgaswärmerückgewinnung, über einen im Abgasstrom folgenden Wärmetauscher 76 wird über eine geeignete Leitung 62, die mit Absperrventilen versehen sind, aus den Bunkern der Eintragschleusen abgesaugtes Pyrolysegase, das beim Eintragen der jeweiligen Bunkerfüllung über die dann offenen Eintragkanäle der genannten Schleusen eingeströmt sein kann, und aus den Bunkern der Austragschleusen abgesaugte Luft, die beim Austragen der gereinigten

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Späne durch die Austragkanäle eingeströmt sein kann, mittels einer geeigneten Verbindungsleitung geführt und nach einer Aufheizung infolge Abwärmenutzung über eine Leitung 62' in die Brennkammer 70 eingespeist und dort zusammen mit dem unmittelbar aus der Retorte zuströmenden Pyrolysegas verbrannt.

Die in Fig. 3 bis 6 veranschaulichte Ausführungsform zeigt eirB Kombination der in den Fig. 1 und schematisch dargestellten und oben erläuterten Einrichtungen. In einem ortsfesten Ofengestell 112, das einen langgestreckten Außenmantel bildet, ist die als Hohlzylinder ausgebildete Retorte in Form einer Ofentrommel 111 drehbar aufgenommen. Der Drehantrieb für die Ofentrommel ist nicht weiter dargestellt. Die Eintragschleusen 114, 115 sind wiederum dem in den Fig. 3 und 4 linken Stirnende der Ofentrommel zugeordnet. Die Bunkerkammern 132, 133 dieser Eintragschleusen liegen in einer Querebene zur Längserstreckung der Ofentrommel nebeneinander, wie insbesondere Fig. 5 zeigt, und sind über oberseitige Einfülltrichter 180, 181 befüllbar. Die Absperrelemente zum Abschließen der Einfüllöffnungen nach außen sind nicht weiter dargestellt. Die sich horizontal in die Ofentrommel hineinerstreckenden Eintragkanäle 138, 139 sind ohne die Eintragschnecken angeordnet.

Das die Ofentrommel· unter Ausbildung eines Zwischenraums 113 umschließende Ofengestell 112 ist im Bereich der beiden Stirnenden der Ofentrommel im wesentlichen strömungsmitteldicht gegenüber diesem

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abgedichtet. In Übereinstimmung mit Fig. 1 sind unterseitig am Ofengestell in axialen Abständen voneinander vier Heizeinrichtungen 116 angeordnet, deren Ausbildung am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist. Jede dieser Heizeinrichtungen besitzt eine unter dem Ofengestell 112 liegende Brennkammer 184 mit einem tangential in den die Ofentrommel 111 umschließenden Zwischenraum 113 einmündenden Kanal 185 zum Zuführen der aus der Brennkammer abströmenden heißen Brenngase 'zu dem genannten Zwischenraum. Angesichts der tangentialen Einführung dieser Brenngase umströmen diese die als zylindrische Hohlkörper ausgebildete Ofentrommel spiralförmig und gelangen im Gegenstrom zu dem über die Eintragschleusen 114, 115 zugeführten verunreinigten Gut allmählich fortschreitend zu einem in der Nähe der Eintragschleusen aus dem Zwischenraum 113 herausführenden Abzugskanal 186. Die Axialerstreckung der Ofentrommel ist in vier aufeinanderfolgende Heizzonen mit je einer Heizeinrichtung 116 am Anfang einer jeden Heizzone unterteilt. Am Ende einer jeden Heizzone ist außermittig zu der Ofentrommel und über dieser in dem vom Ofengestell umschlossenen Zwischenraum 113js ein Heißluft-Umwälζventilator 120 angeordnet. Mittels dieser · Ventilatoren werden die die Ofentrommel spiralförmig umströmenden heißen Brenngase angesaugt und ihrem zu dem eintragseitigen Stirnende der Ofentrommel hin gerichteten Abströmweg entgegengerichtet axial zumindest über eine Teilstrecke der entsprechenden Heizzone zurückgefördert, um dann erneut die Ofentrommel auf spiralförmigen Bahnen zu umströmen. Durch diese Maßnahme ist

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eine besonders intensive indirekte Beheizung der Ofentrommel sichergestellt.

Das von den Eintragschleusen entfernte Stirnende der im Innenraum mit einem als Fördermittel dienenden Schaufelgitter 145 ausgerüsteten Ofentrommel 111, die in dem ortsfesten Ofengestell 112 drehbar gelagert ist, mündet in der oben in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise in einen Sammelraum ein, an den unterseitig zwei als Wechselentnahmebunker ausgebildete Austragschleusen 112, 113 angeordnet sind, wie insbesondere Fig. 5 zeigt. Ferner erstreckt sich von dem Sammelraum eine Abzugsleitung 147 für die anfallenden Pyrolysegase fort, die in eine in Parallellage zu dem Ofengestell 112 angeordnete Brennkammer 170 zur Nachverbrennnung der gewonnenen Pyrolysegase einmündet. An die Abgasseite dieser Brennkammer ist, ebenfalls in Parallellage zu dem langgestreckten Ofengestell, ein hinsichtlich seines Aufbaues hier nicht weiter interessierender Wärmetauscher 175 zur Ausnutzung der Abwärme der aus der Brennkammer 170 abströmenden Brenngase angeschlossen. An die Brennkammer schließt sich dann ein im einzelnen hier ebenfalls nicht weiter interessierender Abgaskamin 118 an, über den die Abgase in die Atmosphäre abgeführt werden. Die in der Nähe der Eintragseite aus dem die Ofentrommel 111 umschließenden Zwischenraum 113 herausgeführte Abgasleitung 186 für die aus der Retortenbeheizung anfallenden Abgase mündet nach dem Wärmetauscher 175 in eine zu dem Abgaskamin hin führende Abgasleitung 187 ein.

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Claims

dr. ing. HEINRICH GElT2!"Patentanwalt 7500 Karlsruhe ι, postfach 2708

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Anmelderin: Dr. Böing GmbH +Co.

Anlagen und Maschinen KG Tiegelstraße 6

D-5800 Hagen-Halden

:'^: .' Patentansprüche

Iy Verfahren zum Reinigen feinstückigen Gutes von öligen oder fettigen Verunreinigungen, insbesondere zum Reinigen mit Schneidöl verunreinigter Metallspäne, bei dem das verunreinigte Gut unter Luftabschluß bis zum Verdampfen der anhaftenden flüchtigen Bestandteile erwärmt und dann letztere von dem so gereinigten Gut abgeschieden werden,
dadurch gekennzeichnet,

daß die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes bei hermetischem Sauerstoff-Abschluß unter einer SchutzgasatmospKäre, die aus den bei der thermischen Behandlung anfallenden nassen Pyrolysegasen und/oder zugeführten Inertgasen besteht, bei indirekter Wärmezufuhr erfolgt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der Schutzgatmosphäre, unter der die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes durchgeführt wird, zumindest teilweise Brenngase aus einer Heizung zum Erzeugen der für die thermische Behandlung erforderlichen Wärmeenergie herangezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der thermischen Behandlung anfallenden Pyrolysegase nach ihrem Abscheiden von dem zu behandelnden Gut verbrannt und die dabei gewonnenen Verbrennungsgase in die Atmosphäre entlassen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verbrennung der Pyrolysegase anfallenden Verbrennungsgase zumindest zum Teil als Inertgase für die Schutzgasatmosphäre , unter der die thermische Behandlung des verunreinigten Gutes erfolgt, herangezogen und danach in die Atmosphäre entlassen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der thermischen Behandlung des verunreinigten Gutes erforderliche Wärmeenergie zumindest teilweise durch Verbrennung wenigstens eines Teil der anfallenden Pyrolysegase gewonnen wird.

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6. Einrichtung zum Durchführen eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die thermische Gutbehandlung unter Schutzgasatmosphäre eine indirekt beheizte Retorte (11, 111) mit wenigstens je einer 'mit Inertgasen begasbaren Schleuse (14, 15, 22, 23; 114, 115, 122, 123) zum Ein- und Austragen des zu behandelnden Gutes dient und daß eine Abzugsleitung (47, 147) für das bei der thermischen Behandlung anfallende Pyrolysegas sich von der Retorte forterstreckt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als mit Inertgas begasbare Schleusen zum Ein- und Austragen des in der Retorte thermisch zu behandelnden Gutes je zwei alternierend betätigbare Wechsel-Bunkerschleusen (14, 15, 22, 23; 114, 115, 122, 123) vorgesehen sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (11, 111) ein Hohlzylinder ist, dessen Beschickung und Entleerung durch die Zylinderstirnseiten hindurch erfolgt und durch den das zu behandelnde Gut axial hindurchgefördert wird, und der unter Ausbildung eines Zwischenraums (13, 113), in dem zum Beheizen der Retorte heiße Brenngase geführt sind, in einem ortsfesten Außenmantel als Ofengestell (12, 112) drehbar aufgenommen sowie mit einem Drehantrieb versehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngase zum Beheizen der Retorte (11,111) im Gegenstrom zur Förderrichtung des in der Retorte

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zu behandelnden Gutes durch den zwischen dem das Ofengestell (12, 112) bildenden Außenmantel und der Retorte gebildeten Zwischenraum (13, 113) geführt sind und über einen der Eintragschleuse (14, 15; 114, 115) benachbarten Kamin (18, 118) aus dem genannten Zwischenraum abströmen.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngase zum Beheizen der Retorte (11, 111) in den letztere umschließenden Zwischenraum (13, 113) etwa tangential zu dem die Retorte bildenden Hohlzylinder eingeführt sind.
11. Ein-richtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngase zum Beheizen der Retorte (11, 111) in dem zwischen letzterer und den das Ofengestell (12, 112) bildenden Außenmantel gebildeten Zwischenraum (13, 113) spiralförmig um die Retorte herumgeführt sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Brenngase mittels in dem Zwischenraum (13, 113) zwischen der Retorte (11, 111) und dem letztere umschließenden Außenmantel des Ofengestells (12, 112) in axialen Abständen voneinander angeordneter Heißluft-Ventilatoren (20, 120) angesaugt und entgegen ihrer zu einem in der Nähe der Eintragschleuse (14, 15; 114, 115) angeordneten Kamin (18, 118) hin gerichteten Strömung abschnittsweise in Förderrichtung des in der Retorte zu behandelnden Gutes axial zurückgeführt werden.

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13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (11, 111) als Hohlzylinder großer Längenerstreckung ausgebildet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Retorte (11, 111) in mehrere aufeinander folgende Heizzonen mit jeweils einer am Ofengestell angeordneten Heizvorrichtung (16, 116) aufgeteilt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß -in Abströmrichtung der Brenngase gesehen- etwa am Ende einer jeden Heizzone ein die Brenngase zumindest zum Teil entgegen ihrer Abströmrichtung abschnittsweise axial zurück förderndes Heißluftgebläse (20, 120) angeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die sich von der Retorte (11, 111) forterstreckende Abzugsleitung für die Pyrolysegase in eine ggf. mit einem Stützbrenner versehene Brennkammer (70, 170) zur Nachverbrennung der Pyrolysegase einmündet.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (70) zur Nachverbrennung der Pyrolysegase abgasseitig mit dem Zwischenraum (13) zwischen dem das Ofengestell (12) bildenden Außenmantel und der Retorte (11) verbunden ist und daß wenigstens ein Teil der bei

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der Nachverbrennung der Pyrolysegase gewonnenen heißen Brenngase zur zumindest teilweisen Beheizung der Retorte in diesen Zwischenraum eingeführt wird.
18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ein- und/oder austrag-seitigen Schleusen (14, 15, 22, 23) der Retorte/mit der Abgasseite der Brennkammer (70) zur Nachverbrennung der Pyrolysegase verbunden und mit den bei der Nachverbrennung anfallenden Inertgasen beaufschlagbar sind.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die ein- und/oder austragseitigen Schleusen (14, 15, 22, 23) mit den bei der Retortenbeheizung anfallenden Inertgasen über eine abgasseitig an die Retortenheizung angeschlossene Versorgungsleitung X26) beaufschlagbar sind.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Retortenheizung und die Abgase aus der Nachverbrennung der Pyrolysegase über einen gemeinsamen Kamin (18, 118) abgeführt werden.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die ein- und/oder austragseitigen Schleusen mit Abgasen aus der Retortenbeheizung und aus der Nachverbrennung der Pyrolysegase, die dem gemeinsamen Kamin (18, 118) über eine Sammelleitung entnommen werden, beaufschlagt sind.

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