DE3920519A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von metallteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen, insbesondere Ent­ lacken von Metallteilen, wie z. B. Gehängen, Gitterrosten, Werkstücken etc., wobei die Metallteile in einem Schwelofen erwärmt, die Lack­ partikel verbrannt und die Schwelgase nachverbrannt werden, worauf die so behandelten Metallteile zur Endreinigung (z.B. Entfernung von Rußpartikeln, Ascheresten oder Vercrackungen) in ein Salzbad oder eine andere Nachreinigungsanlage eingetaucht werden.

Beim Beschichten der Oberflächen von Werkstücken, z.B. beim Pulver­ beschichten oder Lackieren, werden die Werkstücke gewöhnlich in eine Trageinrichtung eingehängt oder eingelegt und im Durchlaufverfahren beschichtet. Diese Trageinrichtungen, die z.B. Gehänge, Gitterroste oder dgl. sein können, verschmutzen oder verkrusten im Laufe der Zeit, da auch auf ihren Oberflächen das Beschichtungsmaterial, z. B. Pulver oder Lack anhaftet.

Die Tragvorrichtungen müssen deshalb laufend gereinigt werden, was auf verschiedene Weise geschehen kann.

Bei einem solchen Reinigungsverfahren werden die Trageinrichtungen oder auch Fehlbeschichtungen in einen Schwelofen eingebracht, der mittels eines Brenners auf eine Temperatur von etwa 250°C erwärmt wird. Bei dieser Temperatur etwa kommt die Verbrennung der Lackreste oder Pulverreste auf den Trageinrichtungen in Gang, die sich selbst erhält, worauf der Brenner abgeschaltet wird. Die Lack- oder Farbreste verschwelen in dem Ofen bei einer Temperatur von etwa 350-550°C. Die entstehenden Schwelgase werden aber aus Gründen des Umweltschutzes nicht direkt in die Atmosphäre abgeführt, sondern sie werden thermisch nachverbrannt bei einer Temperatur von etwa 750-850°C.

Die Abgase aus der Nachverbrennung werden in die Atmosphäre abgeführt.

Nachdem die Farb- oder Lackreste auf den Trageinrichtungen verbrannt sind, werden die Trageinrichtungen, auf denen sich Staub oder Rußpartikel abgesetzt haben, in einem Salzbad nachgereinigt oder fertiggereinigt.

Hierzu werden die Trageinrichtungen etwa 30-60 Sekunden lang in das Salzbad eingetaucht, das eine Temperatur von etwa 300-550°C haben kann. Das Salzbad wird mittels eines Öl- oder Gasbrenners erwärmt und auf seiner Temperatur gehalten.

Nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, den Wärmeinhalt der Abgase aus der Nachverbrennungsanlage direkt zur Beheizung des Salzbades zu verwenden ohne Zwischenschaltung eines Wärmetauschers.

Die Rauchgase aus der Nachverbrennungsanlage werden hierzu aus der letzteren direkt um das Salzbad oder einen entsprechenden Tiegel ge­ leitet und erst danach zur Atmosphäre abgeführt.

Die Nachverbrennungsanlage ist hierzu über eine Rohrleitung mit dem Salzbad-Ofen verbunden, in welcher eine Steuerklappe eingebaut ist, durch welche die Rauchgase wahlweise zum Salzbad-Ofen führbar oder über einen Kamin zur Atmosphäre abführbar sind.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Salzbad-Ofen direkt mit der Verbrennungsanlage gekoppelt und im Salzbad-Ofen ist ein Ventil eingebaut, um die Rauchgase aus der Nachverbrennungsanlage um den das Salzbad enthaltenden Tiegel zu führen oder zur Atmosphäre abzuführen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch einen Schwelofen mit angekoppeltem Salzbad-Ofen zeigt.

Fig. 2 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Kupplung zwischen Schwelofen und Salzbad-Ofen.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform des Schwel­ ofens mit angekoppeltem Salzbad-Ofen.

Fig. 1 zeigt nur schematisch einen Schwelofen 10 mit einem Rost 12, auf welchem das zu behandelnde Gut 16 angeordnet ist. Dieses Gut 16 können Gehänge, Roste oder dgl. einer Pulverbeschichtungsanlage oder einer Lackieranlage oder dgl. sein, die mit Lackresten oder Pulver­ resten bzw. Farbresten behaftet und verkrustet sind und gereinigt werden sollen.

Der Schwelofen 10 ist mit einem Brenner 18, z.B. einem Ölbrenner, versehen, der die Temperatur im Schwelofen 10 auf etwa 250°C bringt. Etwa bei dieser Temperatur beginnen die Lack- oder Farbreste an den zu reinigenden Geräten 16 zu verschwelen bzw. zu verbrennen, wobei sich diese Verbrennung selbst aufrecht erhält und der Brenner 18 deshalb abgeschaltet werden kann. Die Temperatur im Schwelofen 10 liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 350-550°C. Die sich entwickelnden Schwelgase können aber aus Gründen des Umweltschutzes nicht direkt in die Atmosphäre eingeführt werden, sondern sie treten in eine Nachbrenn­ kammer 20 ein und werden dort bei einer Temperatur von etwa 750-850°C thermisch nachverbrannt mittels eines in der Nachbrennkammer 20 installierten Brenners 22, der ebenfalls ein Ölbrenner sein kann.

Die Abgase aus der Nachbrennkammer 20, die also eine Temperatur von etwa 750-850°C haben, werden nun über eine Rohrleitung 24, 26 zur einem Salzbad-Ofen 32 geleitet.

In die Rohrleitung 24, 26 ist ein Ventil oder eine Klappe 28 eingebaut, durch welche der Abgasstrom aus der Rohrleitung 24 entweder in die Rohrleitung 26 und damit zum Salzbad-Ofen 32 oder direkt zu einem Kamin 30 geleitet wird, aus welchem die Abgase dann in die Atmosphäre austreten. Das letztere ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Salzbad-Ofen 32 nicht in Betrieb ist.

Im Betrieb des Salzbad-Ofens 32 ist jedoch die Verbindung von der Rohr­ leitung 24 zum Kamin 30 geschlossen und die Verbindung von der Rohr­ leitung 24 zur Rohrleitung 26 geöffnet, so daß die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 in den Salzbadofen 32 eintreten und einen dort angeordneten Tiegel oder Salzbadbehälter 34 umströmen. Der Salzbad­ behälter 34 kann beispielsweise auf nur schematisch angedeuteten Füßen 36 stehen, derart, daß die heißen Abgase den Behälter 34 sowohl an den Seiten wie auch am Boden umströmen können. Der Salzbad-Ofen 32 ist mit geeigneten Zwischenwänden versehen, von denen beispielsweise eine Zwischenwand 42 dargestellt ist, um zu gewährleisten, daß die heißen Abgase den Salzbadbehälter 34 vollständig umströmen und nicht aus der Leitung 26 direkt zu einer Verbindungsrohrleitung 38 strömen können, die den Salzbadofen 32 mit dem Kamin 30 verbindet.

Die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 umströmen somit den Salzbadbehälter 34 praktisch allseitig und strömen dann aus dem Salzbad-Ofen 32 über die Verbindungsleitung 38 zum Kamin 30 und dann zur Atmosphäre ab.

In die Leitung 38 kann eine Rückschlagklappe 40 eingebaut sein, um zu verhindern, daß die heißen Abgase aus dem Kamin 30 in die Rohrleitung 38 und damit in den Salzbad-Ofen 32 eintreten, wenn der letztere nicht in Betrieb ist und die Abgase aus der Leitung 24 direkt zum Kamin 30 strömen.

Der Salzbad-Ofen (32) kann mit einer Zusatzheizung, z. B. einem Aufheizbrenner (52) versehen sein, um den Salzbad-Ofen anzuheizen oder um ihn zu betreiben, wenn keine heißen Abgase aus der Nachbrennkammer (20) zur Verfügung stehen. Die Temperatur des Salzbades liegt im Bereich von 300-550°C und diese Temperatur im Salzbad kann durch die heißen Abgase aus der Nachbrenn­ kammer 20 erreicht und aufrechterhalten werden.

Im Normalfall ist daher eine Fremdbeheizung des Salzbad-Ofens 32 nicht erforderlich, wobei beträchtliche Energiemengen eingespart werden können.

Fig. 2 zeigt eine Modifikation der Anlage nach Fig. 1, wobei hier der Schwelofen 10 direkt über eine Verbindungsrohrleitung 44 mit dem Salz­ badofen 32 gekoppelt ist. In den Salzbad-Ofen selbst ist, was in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist, ein Ventil, in diesem Fall ein Doppelventil 46 eingebaut, durch welches entweder eine Ventil­ öffnung 48 oder eine Ventilöffnung 50 geöffnet werden kann, wobei dann die jeweils andere Ventilöffnung geschlossen ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Ventilöffnung 48 geöffnet, wodurch die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20, die über die Rohrleitung 44 in den Salzbadofen 32 einströmen, um den Salzbadbehälter 34 herumgeführt werden, wonach sie durch den Kamin 30 zur Atmosphäre aus­ treten. Die Ventilöffnung 50 ist hierbei geschlossen, so daß keine direkte Verbindung von der Rohrleitung 44 zum Kamin 30 besteht. In der anderen, nicht dargestellten Position des Doppelventils 46 ist die Ventilöffnung 48 geschlossen, hingegen die Ventilöffnung 50 geöffnet, so daß in dieser Ventilstellung die heißen Abgase aus der Rohrleitung 44 über die Ventilöffnung 50 direkt zum Kamin 30 strömen und damit in die Atmosphäre austreten, ohne den Salzbad­ behälter 34 zu umströmen und zu beheizen. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn der Salzbadofen 32 nicht in Betrieb ist, oder wenn bei­ spielsweise die Temperatur des Salzbades hoch genug ist und eine weitere Beheizung nicht erforderlich ist.

Beide Anlagen nach den Fig. 1 und 2 können zu diesem Zweck mit ge­ eigneten Temperatursensoren und einer entsprechenden Regeleinrichtung versehen sein, um die Klappe 28 bzw. das Ventil 46 entsprechend zu steuern.

Anstelle des Salzbades können auch andere Nachreinigungsanlagen verwendet werden, z.B. eine Wirbelbett-Entlackung, wobei in diesem Fall der Schwelofen mit der Wirbelbett-Entlackung kombiniert wird und die Abgase aus der Nachverbrennung zur Beheizung der Wirbelbett- Anlage verwendet werden.

Das Verfahren kann in manchen Fällen auch umgekehrt angewendet werden, z. B., wenn der Brenner des Salzbad-Ofens ohnehin in Betrieb ist, kann die Abwärme bzw. können die Abgase aus dem Salzbad-Ofen zur Beheizung des Schwelofens verwendet werden.

Es wurde bereits oben erwähnt, daß der Salzbad-Ofen 32 mit einem Aufheiz-Brenner 52 versehen sein kann. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform kann die thermische Nach­ verbrennung der Schwelgase aus dem Schwelofen 10 im Balzbad-Ofen 32 selbst erfolgen. Die Schwelgase werden dann vom Schwelofen 10 über die Rohrleitung 26 in den Salzbad-Ofen 32 eingeführt und dort erfolgt die Nach­ verbrennung mit Hilfe des Aufheizbrenners 52. Die Abgase aus der Nachverbrennung umströmen den Salz­ bad-Behälter 34 und tragen dazu bei, diesen auf die gewünschte Bad-Temperatur aufzuheizen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß gleich­ zeitig der Salzbad-Ofen 32 beheizt und die Schwel­ gase aus dem Schwel-Ofen 10 nachverbrannt werden können. Der Salzbad-Ofenraum bildet in diesem Fall gleichzeitig den Nachverbrennungsraum.

Die Schwelgase aus dem Ofen 10 können somit entweder intern nachverbrannt werden mit Hilfe des Brenners 22, wie oben bereits beschrieben wurde, oder sie können extern nachverbrannt werden mit Hilfe des Brenners 52 im Ofenraum des Salzbad-Ofens 32, wobei in diesem Fall gegebenenfalls auf den Brenner 22 verzichtet werden kann, oder es ist eine kombinierte Betriebsweise möglich, das heißt interne und externe Nachverbrennung unter Verwendung beider Brenner 22 und 52, was den Vorteil bietet, daß der Schwelgas-Ofen 10 eine größere Beladung mit zu bearbeiten­ dem Schwelgut 16, insbesondere im Anfangsstadium, erhalten kann.

Der Ofenraum des Salzbad-Ofens 32 ist bei der Ausführungs­ form nach Fig. 3 zweckmäßigerweise über eine Zweig-Rohrlei­ tung 54 an den Kamin 30 angeschlossen, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, einen Teil der Nachverbrennungs-Abgase direkt in den Kamin einzuleiten, ohne daß dieser Teil der Abgase den Salzbad-Behälter 34 umströmt, um eine eventuelle Überhitzung des Salzbad-Behälters 34 zu vermeiden. Die Rohrleitung 34 ist an ihrer Eingangsseite zweck­ mäßigerweise mit einer geeigneten Klappe 56 versehen, und sie kann auch an ihrer Austrittsseite in den Ka­ min 30 mit einer Klappe 58 versehen sein, die ein Eintreten von Gasen oder Luft aus dem Kamin 30 in die Rohrleitung 54 verhindert.

Eine derartige Zweigleitung zur direkten Ableitung eines Teils der Nachbrenn-Abgase kann gegebenen­ falls auch innerhalb des Ofenraumes des Salzbad- Ofens 32 eingebaut sein, die dann direkt an die Verbindungs-Rohrleitung 38 angeschlossen sein kann. (nicht gezeigt).

Die kombinierte Ausführungsform nach Fig. 3 kann bei entsprechender Modifikation auch für andere Systeme, z.B. bei der Wirbelbett-Entlackung verwen­ det werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Reinigen insbesondere Entlacken von Metallteilen, wie z.B. Gehängen, Gitterrosten, Werkstücken etc., wobei die Metallteile in einem Schwelofen erwärmt, die Lackpartikel ver­ brannt und die Schwelgase nachverbrannt werden, worauf die so behandelten Metallteile zur Endreinigung in ein Salzbad eingetaucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Nachverbrennung entstehenden Rauchgase zur Beheizung des Salzbades verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase von der Nachverbrennungsanlage direkt um einen das Salzbad enthaltenden Behälter geleitet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachverbrennungs­ anlage (20) über eine Rohrleitung (24, 26) mit dem Salzbad- Ofen (32) verbunden ist, in die eine Steuerklappe (28) einge­ baut ist, durch welche die Rauchgase wahlweise zum Salzbad- Ofen (32) führbar oder über einen Kamin (30) zur Atmosphäre abführbar sind.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Salzbad-Ofen (32) direkt mit der Nachverbrennungsanlage (20) gekoppelt und in den Salzbad-Ofen (32) ein Ventil (46) eingebaut ist, um die heißen Rauchgase um den das Salzbad enthaltenden Behälter (32) zu führen, oder zur Atmosphäre abzuführen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachverbrennung der Schwelgase in dem Salz­ badofen selbst durchgeführt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Salz­ badofen (32) mit einem Aufheizbrenner (52) versehen ist, der außerdem den Nachbrenner für die vom Schwelofen (10) zugeführten Schwelgase bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Salzbadofenraum über eine Zweiglei­ tung (54) mit dem Kamin (30) verbunden ist, über die gegebenenfalls ein Teil der Nachverbrennungs­ gase direkt in den Kamin (30) einleitbar ist, ohne den Salzbad-Tiegel (34) zu umströmen, um eine Über­ hitzung des letzteren zu vermeiden.