EP0168580A2 - Verfahren und Retorte zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen von Metallteil-Oberflächen - Google Patents

Verfahren und Retorte zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen von Metallteil-Oberflächen Download PDF

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EP0168580A2
EP0168580A2 EP85105845A EP85105845A EP0168580A2 EP 0168580 A2 EP0168580 A2 EP 0168580A2 EP 85105845 A EP85105845 A EP 85105845A EP 85105845 A EP85105845 A EP 85105845A EP 0168580 A2 EP0168580 A2 EP 0168580A2
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EP
European Patent Office
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retort
blasting
fluidized bed
metal parts
abrasive
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Horst-Dieter Schlick
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SCHLICK-Roto-Jet Maschinenbau GmbH
Schlick Roto-Jet Maschinenbau GmbH
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SCHLICK-Roto-Jet Maschinenbau GmbH
Schlick Roto-Jet Maschinenbau GmbH
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    • B44D—PAINTING OR ARTISTIC DRAWING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PRESERVING PAINTINGS; SURFACE TREATMENT TO OBTAIN SPECIAL ARTISTIC SURFACE EFFECTS OR FINISHES
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    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/22—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
    • B05D1/24—Applying particulate materials

Definitions

  • the invention relates to a method for removing moldable, adhering coatings from metal part surfaces, the metal parts being swelled or pyrolyzed in the course of the method.
  • the bottom part of the retort is air-permeable so that air can be blown into the sand bed from below via the compressed air network or a blower.
  • the fluidized bed medium is heated to a temperature of 400 to 450 C, the metal parts become warmed up at high speed and the organic paint coats become smeared. Stripping times of approx. 20 to 40 minutes are the norm.
  • this object is achieved in a method for removing swellable, adhering coatings in that the metal parts are brought to smoldering temperature in a substantially closed retort ; and that, without leaving the retort, the adhering, coked coating is blasted with progress or after the end of the charring with the aid of heated blasting media.
  • the above-mentioned principle of the invention makes use of a new technique, namely the use of heated abrasive.
  • the temperature of the blasting medium should preferably be in the range of the smoldering temperature, in any case so high that the temperature required for the smoldering does not drop within the retort.
  • the abrasive itself becomes a heat transfer medium, which transfers its temperature to the retort atmosphere and, when it collides with the coating to be removed, also emits heat directly, which leads to gradual pyrolysis and coking of the coating.
  • the particularly advantageous effect of the invention is that the coking progresses and in each case the coked layer is peeled off from the heated abrasive ("gyros principle").
  • the heating in a fluidized bed which is arranged in the lower region of the retort and into which the metal parts to be cleaned can be lowered using a lifting device. After pulling out of the hot fluidized bed, the blasting treatment can begin immediately.
  • the heat transfer within the retort can be further improved by additional air circulation systems and the like.
  • the bedding medium of the fluidized bed can also be the blasting agent at the same time. Is z. B. sand or a steel grain, as is usually used as an abrasive, so processing and regeneration times can be reduced to a minimum.
  • the grain size and the type of blasting medium depend on the tasks at hand.
  • the blasting agent consists of the metal from which the metal cable harness is also made. The material as a whole can then be removed from time to time and refined electrolytically.
  • a retort for carrying out the method has slots in the blasting area for the passage of the blasting agent jets originating from your spinner.
  • centrifugal wheels are usually used, with which a high impulse can be applied.
  • hand-held compressed air blasting guns are also used.
  • the retort can contain a fluidized bed in the lower part, as is known per se for such retorts. This produces a solid bath in a known manner, in which the metal parts can be immersed. With the help of the correspondingly hot fluidized bed medium (preferably air), the metal parts are warmed up at high speed, while at the same time the lacquer coatings and similar coatings are heated. Controlled combustion of inert gases or excess oxygen can also be used to carry out a controlled combustion of the excess paint, the heat of combustion also being available for heating the retort atmosphere.
  • the retort is preferably equipped with a lifting device which also allows the metal parts or a basket receiving the metal parts to be rotated in the blasting medium jet. It is also possible to carry out continuous continuous operation, in particular for long pipes and the like, if the retort is provided with heat-retaining, opposite continuous gates, as is known for closed blasting cubicles.
  • FIG. 1 schematically shows an essentially closed retort 1 which has a total volume adapted to the intended use, it being possible to introduce materials to be treated continuously or discontinuously through openings known per se.
  • a so-called blasting basket 2 is provided, which is located approximately in the center area of the retort 1, for example carried by a lifting device which is attached to the head of the retort (not shown in FIG. 1).
  • a blasting medium is directed in two overlapping jets 4, 4 'onto the blasting basket 2 by means of two centrifugal jet wheels 3, which are known per se.
  • the blasting medium is fed to the centrifugal blast wheels 3 via a mixture cleaning system with a reservoir 6.
  • the abrasive is heated up in the storage container.
  • heating energy is supplied to the container 6 in accordance with the arrow 11.
  • the heating can take place indirectly via hot combustion gases or by means of radiant heaters or wires arranged directly in the storage container.
  • the retort can, for. B. via infrared radiant heaters or by supplying heated air (indicated by arrow 9) heating energy. It is essential that the soiled or coated metal parts are in a substantially closed retort and can be brought to a smoldering temperature which is in the range of 450 ° C for paint residues. By the temperature in the Retort, the adhering paint residue coatings are coked and carbonized from the outside, the carbonization gases being removed by an appropriate extraction (arrow 10) and burned in a thermal post-combustion 7 together with other carbonization gases. The resulting heating energy is returned to the process in accordance with arrows 9 and 11. Additional heating circuits are of course possible, as already indicated.
  • the blasting agent jets decrease layer by layer of the coating that has become brittle.
  • the used abrasive falls into the funnel-shaped receiving area 12 of the retort 1 and is removed there while still hot with the aid of a screw conveyor 14 and conveyed into the container 6 for cleaning with the aid of a bucket elevator 5.
  • the non-burned coating particles deposited for example with the aid of centrifugal separators, can be burned in a furnace 7 for thermal afterburning with the supply of oxygen. The energy gained can be returned to the cycle.
  • the air can be let into the atmosphere inertized via a filter device 8 and, if necessary, after-cooling.
  • FIG. 2 shows an enlargement of the principle of the invention according to FIG. 1 and shows an enlarged retort 21 which, in addition to an upper part, which is designed similarly to the jet station according to FIG.
  • Air which is heated according to arrow 24 or a gaseous medium which is inert to air in terms of its oxygen content is blown in via a perforated retort base 23, with which air is introduced in a manner known per se fluidized fluidized bed 22 is caused.
  • the fluidized bed has its limit at 25. It consists of abrasive that has a temperature that corresponds to the smoldering temperature for the present need.
  • the blasting agent used for blasting is used as the bedding agent for the fluidized bed, for example granular sand or aluminum shot with a grain size between 0.1-1 mm. Steel grain or copper grain can also be used.
  • the material to be blasted for example cable remnants with sheathing, is suspended in a blasting basket or suspended individually from the blasting medium jet 4 or 4 ', which is caused by two centrifugal wheels 3, 3'.
  • the abrasive grit falls into the fluidized bed and is cleaned by coking and blowing through the air. There is a deduction at 10.
  • a lifting device with which the material to be blasted, for example a blasting basket, can be lowered into the fluidized bed 22.
  • This is in a fluidized state and easily picks up the items to be cleaned.
  • the adhering coating has warmed up enough to cause charring.
  • the material is then pulled out of the fluidized bed and brought into the blasting area. There, the adhering, coked residues are immediately removed by the hot blasting agent jet.
  • the soiled and possibly overflowing and volume-increasing blasting medium plus soiling is carried out via a channel 26 and in turn is carried into a mixture cleaning and storage container 6 with the aid of a bucket elevator 15. Similar to the treatment according to FIG. 1, post-combustion, filtering and additional heating take place here, with the abrasive subsequently being recirculated the centrifugal wheels 3, 3 'is supplied.
  • FIG. 3 A more detailed view of the retort for carrying out the method can be seen in FIG. 3.
  • the retort 1 has a box-shaped housing which is provided with a heat insulation layer.
  • a lifting device 28 is provided, on which a blasting basket 2 or another metal part, which may be loosely transportable, can be suspended.
  • the objects can be supplied and removed via opposite gates 29, 29 'provided with heat locks.
  • In the upper area of the retort 1 there are two corresponding slots 17 through which the blasting agent jets 4, 4 ', which originate from the two centrifugal wheels 3, 3', can reach the interior of the blasting chamber.
  • the blasting media is fed to the centrifugal wheels 3, 3 'in an already heated state from the storage chamber 6 via downpipes.
  • the contaminated abrasive falls into the bottom area of retort 1 and is picked up there and then again by a heat-resistant bucket elevator transported upwards into the storage chamber 6.
  • the bottom is inclined in a funnel shape in the direction of the receiving area of the bucket elevator.
  • an inlet for hot air can be seen, with which the atmosphere of the retort 1 can be heated.
  • Two exhaust pipes for the hot, possibly post-combustion exhaust air are shown at 10 '. ,
  • FIG. 4 shows in more detail an embodiment for a retort 21, in which a fluidized fluidized bed 22 is generated in the foot of the retort with the aid of blown-in air 24.
  • the blown-in air which can also be a largely oxygen-free inertized medium, has a temperature which heats the bedding medium, which is also a blasting medium, to a smoldering temperature, as required.
  • the carbonization gases are pulled out of the fluidizable bed and removed via exhaust pipes 10 'or fed to an afterburning.
  • a blasting station which in the present case is also equipped with two centrifugal blast wheels 3, 3 ', a technique similar to that used in FIG falls on top of the fluidized fluidized bed layer 22 by blasting, and is fed back to the chamber 6 for cleaning and heating via a heat-resistant bucket elevator 15.
  • the device according to FIG. 4 it is possible to first fluidize the objects which are located in a blasting basket or are individually suspended Preheat the fluidized bed while coking the coating. After pulling out with the aid of the lifting device 28, the irradiation process with the blasting medium heated to the smoldering temperature then begins, the already coked layers being removed after a short time.
  • one part of the material to be blasted can be kept in the fluidized bed for warming up, while another part is blasted in the blasting area.
  • auxiliary units used in the present exemplary embodiments such as supply air and extract air fans as well as for cleaning and filtering and the bucket elevator, are only to be understood as technical design possibilities, without being a limitation of the problem solutions.
  • the pyrolysis coke removed by the blasting agent is very fine-grained to powdery, it can easily be separated from the blasting agent again in conventional separating cascades and then subjected to post-combustion.
  • the pyrolysis gas can also be burned in known afterburners and furnaces.
  • Paint hangers each 0.4 m long and with old paint Layers up to 5 mm thick are loosely layered in a blasting basket and suspended in the blasting area of a retort according to FIG. 1.
  • the capacity of the retort is 3 m (1 m base with 3 m height).
  • the lower half of the retort is filled with a fluid bed.
  • Steel grain with a grain size of 0.2 - 0.4 mm grain thickness is used for the jet and fluid bed.
  • the blasting medium is heated to 450 ° C by blowing in air and at this temperature is also conveyed from the bucket elevator into chamber 6 and reheated again.
  • the parts are first heated in the fluidized bed for ten minutes, then lifted out of fluidized bed 0 and hot-blasted at 450 C for five minutes while rotating the blasting basket.
  • the pyrolysis and smoldering gases are removed.
  • the parts can be removed without residue.
  • Cable sections in a length of 5 - 50 cm with a metal strand thickness between 8 and 20 mm are loosely layered in a blasting basket and with a grit of 0.2 to 0.5 mm grit at 500 C (copper shot with o copper cables) or 380 C (aluminum shot on aluminum cables) is blasted in a heatable retort, the internal temperature of which is kept at 500 C or 400 C, respectively. Fluid fluid bed stratification is not provided.
  • the treatment takes between 5 and 30 minutes. This time can be determined empirically or optically. Completely stripped metal strands can be removed from the blasting basket.
  • the process can be used in both batch and continuous processes, for example for the removal of anti-drumming compounds from steel pipes.

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Abstract

57 Verfahren zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen von Metallteil-Oberflächen, wobei die Metallteile im Verfahrensverlauf geschwelt oder pyrolysiert werden. Die Metallteile werden in einer im wesentlichen geschlossenen Retorte (21) auf Schweltemperatur gebracht. Ohne Verlassen der Retorte wird die anhaftende, verkokte Beschichtung mit Fortschreiten oder nach Beendigung der Verschwelung mit Hilfe von aufgeheiztem Strahlmittel abgestrahlt. Die Aufheizung der Metallteile erfolgt in einem fluidisierbaren Wirbelbett (22) innerhalb der Retorte. Das Bettungsmedium des Wirbelbettes ist gleichzeitig das Strahlmittel.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen von Metallteil-Oberflächen, wobei die Metallteile im Verfahrensverlauf geschwelt oder pyrolysiert werden.
  • In vielen technischen Bereichen treten im Laufe von Verfahrens- und Arbeitsvorgängen stark verschmutzte Metallteile auf. Beispielsweise werden die Gehänge-Stangen oder die sogenannten Body-Skits beim Lackieren von Automobil-Karosserieteilen von Lackschichten nahezu lückenlos bedeckt. Diese Teile müssen jedoch von Zeit zu Zeit völlig von den anhaftenden Lackschichten befreit werden, da sonst für die elektrolytische Lackbeschichtung kein Stromübergang mehr erfolgt. Da ein Ablösen mit einem Lösungsmittel von den Kosten und von der Umweltbelastung her nicht zu vertreten ist, werden diese Teile heute in einer Retorte, deren Boden von einem erhitzten Wirbelbett überdeckt ist, entlackt. Als Material für die Entlackung wird im wesentlichen körniger Sand eingesetzt. Der Bodenteil der Retorte ist luftdurchlässig ausgeführt, so daß über das Druckluftnetz oder ein Gebläse Luft von unten her in das Sandbett eingeblasen werden kann. Bei Erwärmung des Wirbelbettmediums auf eine Tem- peratur von 400 bis 450 C werden die Metallteile mit hoher Geschwindigkeit aufgewärmt und es verschwelen dabei die organischen Lacküberzüge. Entlackungszeiten von ca. 20 bis 40 Minuten sind die Regel.
  • Allerdings ist bei bekannten Vorrichtungen wegen der hohen Anforderung an die völlige Befreiung der Metalloberfläche auch von verkokten Resten eine Nachbehandlung erforderlich. Die zu reinigenden Metallteile werden aus der Retorte entnommen und anschließend in einer Schleuderrad-Strahlanlage bis auf die blanke Oberfläche gereinigt, bis alle Verkokungsreste entfernt sind.
  • Es ist auch bekannt, die dem heißen Wirbelbett entnommenen Teile auf einen Rütteltisch zu legen, um grobe, verkokte Teile abfallen zu lassen oder sich gegenseitig abschaben zu lassen. Die feine Verschmutzung wird dann noch mit Strahlmitteln entfernt, wobei diese Schritte außerhalb der Retorte auch schon teilweise automatisiert sind.
  • Wegen der relativ weichen Konsistenz der ungehärteten Lackschichten auf den Metallteilen ist es nicht möglich, die verschmutzten Oberflächen direkt im Strahlverfahren zu reinigen. Die Oberflächenschichten sind teilweise noch elastisch, so daß die Strahlteilchen ohne Wirkung abprallen. Ähnliche Schwierigkeiten sind bei anhaftenden Beschichtungen mit weicher Konsistenz zu beobachten, z. B. bei schaumstoffbeschichteten Metallflächen, bei Metallteilen mit aufvulkanisierten Gummikissen oder bei Kabelsträngen mit elastomerer Ummantelung.
  • Es stellt sich demnach die Aufgabe, das eingangs genannte Verschwelungs- und Pyrolyseverfahren dahingehend zu verbessern, daß die Verarbeitungszeit verkürzt wird i und daß es zur Erreichung makelloser, gereinigter Metalloberflächen nicht mehr erforderlich ist, die Pyrolyse-Retorte mit den Metallteilen zu verlassen.
  • Gemäß Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen dadurch gelöst, daß die Metallteile in einer im wesentlichen geschlossenen Retorte auf Schweltemperatur gebracht werden;und daß ohne Verlassen der Retorte die anhaftende, verkokte Beschichtung mit Fortschreiten oder nach Beendigung der Verschwelung mit Hilfe von aufgeheiztem Strahlmittel abgestrahlt wird.
  • Das vorstehend genannte Erfindungsprinzip macht Gebrauch von einer neuen Technik, nämlich der Verwendung von aufgeheiztem Strahlmittel. Die Temperatur des Strahlmittels sollte vorzugsweise im Bereich der Schweltemperatur liegen, jedenfalls so hoch, daß die zum Verschwelen erforderliche Temperatur innerhalb der Retorte nicht abfällt. Es ist darüber hinaus auch möglich, das Strahlmittel auch über die Schweltemperatur zu erhitzen. In diesem Fall wird das Strahlmittel selbst zum Wärmeträger, das seine Temperatur an die Retorten-Atmosphäre abgibt und darüber hinaus beim Zusammenprall mit der zu entfernenden Beschichtung direkt Wärme abgibt, die zu einem schrittweisen Pyrolysieren und Verkoken der Beschichtung führen.
  • Tatsächlich ist bei Versuchsläufen beobachtet worden, daß nicht abgewartet zu werden braucht, bis die gesamte Beschichtung durch und durch verschwelt bzw. verkokt ist; der besonders vorteilhafte Effekt der Erfindung ist, daß die Verkokung fortschreitet und jeweils die verkokte Schicht von dem aufgeheizten Strahlmittel abgeschält wird ("Gyros-Prinzip").
  • Während bei dem bekannten Wirbelbett ein Großteil der Energie dazu verwendet werden muß, die innenliegenden Schichten ebenfalls aufzuheizen und zu verkoken, wird diese Energie im vorliegenden Fall nicht benötigt. Genau wie bei. der Zubereitung der griechischen Gyros-Spieße wird das frisch verkokte Material sofort abgetragen und das noch nicht verschwelte, jedoch weiche Material der Wärmeeinwirkung voll ausgesetzt. Mit diesem Prinzip ist es möglich, sehr kurze Bearbeitungszeiten zu erreichen, wobei in einer geschlossenen Retorte gearbeitet werden kann.
  • Dabei ist möglich, zusätzlich noch das Aufheizen in einem Wirbelbett vorzunehmen, das im unteren Bereich der Retorte angeordnet ist und in das die zu reinigenden Metallteile mit Hilfe eines Hebezeuges abgesenkt werden können. Nach dem Herausziehen aus dem heißen Wirbelbett kann dann die Strahlbehandlung sofort beginnen. Durch zusätzliche Luftumwälzungsanlagen und dergleichen läßt sich der Wärmetransport innerhalb der Retorte noch verbessern. Dabei ist ein wesentlicher Vorteil, daß das Bettungsmedium des Wirbelbettes gleichzeitig auch das Strahlmittel sein kann. Wird z. B. Sand oder ein Stahlkorn verwendet, wie es üblicherweise als Strahlmittel eingesetzt wird, so lassen sich Bearbeitungs- und Regenerierungszeiten auf ein Minimum reduzieren.
  • Die Körnung und die Art des Strahlmittels richten sich nach den vorliegenden Aufgaben. Insbesondere bei der Entmantelung von Kabelresten ist es vorteilhaft, daß das Strahlmittel aus dem Metall besteht, aus dem auch der Metall-Kabelstrang besteht. Das Material kann dann als Ganzes von Zeit zu Zeit abgenommen werden und elektrolytisch raffiniert werden.
  • Eine Retorte zur Durchführung des Verfahrens besitzt im Strahlbereich Schlitze zum Durchlaß der von eiher Schleudervorrichtung herrührenden Strahlmittel-Strahlen. Üblicherweise werden hierfür Schleuderräder verwendet, mit denen ein hoher Impuls aufgebracht werden kann. Es soll aber nicht ausgeschlossen werden, daß auch handgeführte Druckluft-Strahlpistolen eingesetzt werden. Zusätzlich kann die Retorte im unteren Teil ein Wirbelbett enthalten, wie dies an sich für derartige Retorten bekannt ist. Hierdurch wird in bekannter Weise ein Feststoff-Bad erzeugt, in das die Metallteile eingetaucht werden können. Mit Hilfe des entsprechend heißen Wirbelbett-Mediums (vorzugsweise Luft) werden die Metallteile mit hoher Geschwindigkeit aufgewärmt, wobei gleichzeitig die Lacküberzüge und ähnlichen Beschichtungen erwärmt werden. Dabei kann auch durch gesteuerte Beimischung von Inertgasen oder durch Sauerstoffüberschuß eine kontrollierte Verbrennung der Lacküberschüsse durchgeführt werden, wobei die Verbrennungswärme ebenfalls für die Erwärmung der Retortenatmosphäre zur Verfügung steht.
  • Die Retorte wird vorzugsweise mit einem Hebezeug ausgestattet, das auch eine Drehung der Metallteile oder eines die Metallteile aufnehmenden Korbes im Strahlmittelstrahl erlaubt. Weiterhin ist möglich, einen kontinuierlichen Durchlauf-Betrieb, insbesondere für lange Rohre und dergleichen, durchzuführen, wenn die Retorte mit wärmerückhaltenden, gegenüberliegenden Durchlauftoren versehen ist, wie sie für geschlossene Strahlkabinen bekannt ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Retorte und Anwendungsbeispiele des Verfahrens werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:
    • Figur 1 in schematischer Darstellung eine für das Verfahren geeignete Retorte mit nachgeschalteten Aggregaten; '
    • Figur 2 eine Retorte mit fluidisierbarem Wirbelbett im Fuß und weiteren, nachgeschalteten Aggregaten, ähnlich wie Figur 1;
    • Figur 3 eine Retorte in aufgeschnittener, perspektivischer Darstellung entsprechend Figur 1;
    • Figur 4 eine Retorte mit fluidisierbarem Wirbelbett gemäß Figur 2, jedoch in detaillierterer Darstellung.
  • In Figur 1 ist schematisch dargestellt eine im wesentlichen geschlossene Retorte 1, die ein dem Gebrauchszweck angepaßtes Gesamtvolumen hat, wobei in die Retorte über an sich bekannte Öffnungen kontinuierlich oder diskontinuierlich zu behandelnde Materialien eingebracht werden können. Im vorliegenden Fall ist ein sogenannter Strahlkorb 2 vorgesehen, der sich etwa im Zentrumsbereich der Retorte 1 befindet, beispielsweise getragen durch ein Hebezeug, das im Kopf der Retorte angebracht ist (in Figur 1 nicht dargestellt).
  • Über zwei Schleuderstrahlräder 3 an sich bekannter Bauart wird ein Strahlmittel in zwei sich überlappenden Strahlen 4, 4' auf den Strahlkorb 2 gerichtet. Das Strahlmittel wird den Schleuderstrahlrädern 3 über eine Gemischreinigung mit Vorratsbehälter 6 zugeführt. Das Strahlmittel wird im Vorratsbehälter aufgeheizt. Hierzu wird dem Behälter 6 entsprechend dem Pfeil 11 Heizenergie zugeführt. Die Beheizung kann indirekt über heiße Verbrennungsgase oder durch direkt in dem Vorratsbehälter angeordnete Heizstrahler oder -drähte erfolgen.
  • Auch der Retorte kann z. B. über Infrarot-Heizstrahler oder durch Zuführung aufgeheizter Luft (angedeutet durch Pfeil 9) Heizenergie zugeführt werden. Wesentlich ist, daß die verschmutzten oder mit anhaftenden Beschichtungen versehenen Metallteile sich in einer im wesentlichen geschlossenen Retorte befinden und auf eine Schweltemperatur gebracht werden können, die bei Lackresten im 0 Bereich von 450 C liegt. Durch die Temperatur in der Retorte werden die anhaftenden Lackrest-Beschichtungen von außen ausgehend verkokt und verschwelt, wobei die Schwelgase durch eine entsprechende Absaugung (Pfeil 10) entfernt und in einer thermischen Nachverbrennung 7 zusammen mit anderen Schwelgasen verbrannt werden. Die dabei sich ergebende Heizenergie wird entsprechend den Pfeilen 9 und 11 wieder dem Prozeß zugeführt. Weitere zusätzliche Heizkreise sind selbstverständlich möglich, wie bereits angedeutet.
  • Entsprechend dem Fortschreiten der Verkokung nehmen- die Strahlmittelstrahlen Schicht um Schicht der spröde gewordenen Beschichtung ab. Das verbrauchte Strahlmittel fällt in den trichterförmigen Aufnahmebereich 12 der Retorte 1 und wird dort mit Hilfe eines Schneckenförderers 14 noch im heißen Zustand entfernt und mit Hilfe eines Becherwerkes 5 in den Behälter 6 zur Reinigung gefördert. Dabei können die beispielsweise mit Hilfe von Zentrifugal-Abscheidern abgeschiedenen, nicht verbrannten Beschichtungsteilchen in einem Ofen 7 für eine thermische Nachverbrennung unter Sauerstoffzufuhr verbrannt werden. Die dabei gewonnene Energie kann dem Kreislauf wieder zugeführt werden.
  • Über eine Filtereinrichtung 8 und gegebenenfalls Nachkühlung kann die Luft inertisiert in die Atmosphäre gelassen werden.
  • Figur 2 zeigt in Erweiterung des Erfindungsprinzipes gemäß Figur 1 eine vergrößerte Retorte 21, die neben einem Oberteil, das ähnlich gestaltet ist wie die Strahlstation gemäß Figur 1, ein Unterteil aufweist, in dem ein fluidisierbares Wirbelbett 22 auszubilden ist. Über einen perforierten Retortenboden 23 wird gemäß Pfeil 24 erwärmte Luft oder ein in seinem Sauerstoffgehalt gegenüber Luft inertisiertes gasförmiges Medium eingeblasen, mit dem in an sich bekannter Weise ein fluidisiertes Wirbelbett 22 hervorgerufen wird. Das Wirbelbett hat seine Grenze bei 25. Es besteht aus Strahlmittel, das eine Temperatur hat, die der Verschwelungstemperatur für den vorliegenden Bedarf entspricht. Als Bettungsmittel für das Wirbelbett wird das beim Strahlen verwendete Strahlmittel verwendet, also beispielsweise körniger Sand oder Aluminiumschrot mit einer Körnung zwischen 0,1 - 1 mm. Auch Stahlkorn oder Kupferkorn kann verwendet werden. Auch im vorliegenden Falle wird das zu strahlende Gut, also beispielsweise Kabelreste mit Ummantelung, in einem Strahlkorb oder einzeln aufgehängt dem Strahlmittelstrahl 4 bzw. 4' ausgesetzt, der von zwei Schleuderrädern 3, 3' hervorgerufen wird. Der Strahlmittelabrieb fällt dabei in die Wirbelschicht- bettung hinein und wird dabei durch Verkoken und Durchblasen der Luft gereinigt. Es erfolgt ein Abzug bei 10. Im Kopf der Retorte 21 ist eine Hebezeug angebracht, mit dem das zu strahlende Gut, beispielsweise ein Strahlkorb, bis in die Wirbelschicht-Bettung 22 hineingesenkt werden kann. Diese befindet sich in einem fluidisiertem Zustand und nimmt das zu reinigende Gut ohne weiteres auf. Nach einer gewissen Zeit des Verweilens in der Wirbelschicht-Bettung hat sich die anhaftende Beschichtung soweit erwärmt, daß eine Verschwelung einsetzt. Anschließend wird das Gut aus dem Wirbelbett herausgezogen und in den Strahlbereich gebracht. Dort werden die anhaftenden, verkokten Reste sofort von dem heißen Strahlmittelstrahl abgetragen.
  • Das verschmutzte und möglicherweise überfließende und das Volumen vergrößernde Strahlmittel plus Verschmutzung wird über einen Kanal 26 herausgetragen und mit Hilfe eines Becherwerkes 15 wiederum in einen Gemisch-Reinigungs- und Vorratsbehälter 6 getragen. Hier erfolgt ähnlich wie in der Aufbereitung gemäß Figur 1 eine Nachverbrennung, Filterung und zusätzliche Erwärmung, wobei anschließend das Strahlmittel im Kreislauf wieder den Schleuderrädern 3, 3' zugeführt wird.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ergibt sich demnach ein Zusammenspiel zwischen dem an sich bekannten, fluidisierbaren Bett zur Aufheizung von Metallteilen und der raschen Beseitigung der pyrolysierten Verkokungen auf der Oberfläche dieser Metallteile mit Hilfe eines aufgeheizten Strahlmittels. Die dabei erforderliche Ernergie wird vorzugsweise direkt aus der Nachverbrennung der verschwelbaren und verkokbaren Rückstände gewonnen. Das Strahlmittel selbst kann ohne größere Temperatur- und Wärmeverluste im Kreislauf geführt werden und in der Station 6 auch gereinigt werden. Zum Abreinigen eignen sich übliche Windsichter, die auch mit aufgeheizter Luft oder inertisiertem Medium betrieben werden können.
  • Eine detailliertere Ansicht der Retorte zur Durchführung des Verfahrens geht aus der Figur 3 hervor.
  • Die Retorte 1 besitzt ein kastenförmiges Gehäuse, das mit einer Wärmeisolationsschicht versehen ist. Im Kopf des Gehäuses ist ein Hebezeug 28 vorgesehen, an dem ein Strahlkorb 2 oder ein anderes, eventuell lose zu transportierendes Metallteil aufgehangen werden kann. Über gegenüberliegende, mit Wärmeschleusen versehene Tore 29, 29' kann eine Zu- und Abführung der Gegenstände erfolgen. Im oberen Bereich der Retorte 1 sind zwei entsprechende Schlitze 17 eingelassen, durch die die Strahlmittelstrahlen 4, 4', die von den beiden Schleuderrädern 3, 3' herrühren, in das Innere der Strahlkammer gelangen können. Den Schleuderrädern 3, 3' wird das Strahlmittel in bereits erwärmtem Zustand von der Vorratskammer 6 über Falleitungen zugeführt. Das verschmutzte Strahlmittel fällt nach Kontakt mit den zu reinigenden Metallteilen in den Bodenbereich der Retorte 1 und wird dort von einem hitzebeständigen Becherwerk aufgenommen und wieder nach oben in die Vorratskammer 6 transportiert. Hierzu ist der Boden trichterförmig in Richtung Aufnahmebereich des Becherwerkes schräg gestellt. Bei 9' ist ein Einlaß für Heißluft zu erkennen, mit dem die Atmosphäre der Retorte 1 aufgeheizt werden kann. Zwei Abzugsrohre für die heiße, eventuell nachzuverbrennende Abluft sind bei 10' dargestellt. ,
  • Die Zeichnungen 1 und 3, die im Prinzip dieselbe Retorte darstellen, dienen nur zur Erläuterung des Erfindungsprinzipes. Abweichungen von dieser Ausführungsform sind selbstverständlich möglich.
  • Figur 4 zeigt in detaillierterer Darstellung eine Ausführungsform für eine Retorte 21, bei der im Fuße der Retorte eine fluidisierte Wirbelschichtbettung 22 mit Hilfe von eingeblasener Luft 24 erzeugt wird. Die eingeblasene Luft, die auch ein weitgehend sauerstofffreies inertisiertes Medium sein kann, besitzt eine Temperatur, die das Bettungsmedium, das gleichzeitig Strahlmittel ist, auf eine Schweltemperatur, wie erforderlich, aufheizt. Die Schwelgase werden aus dem fluidisierbaren Bett herausgezogen und über Abluftrohre 10' entfernt bzw. einer Nachverbrennung zugeführt. Im oberen Bereich der Retorte 21 befindet sich eine Strahlstation, die auch im vorliegenden Falle mit zwei Schleuderstrahlrädern 3, 3' ausgestattet ist, wobei eine ähnliche Technik verwendet ist, wie bei Figur 3. Durch einen Schüttschlitz 30 wird ständig fluidisierbares Medium abgenommen, das von oben auf die fluide Wirbelbettschichtung 22 vom Strahlen her fällt, und über ein hitzebeständiges Becherwerk 15 der Kammer 6 zur Reinigung und Aufwärmung wieder zugeführt.
  • Mit der Vorrichtung gemäß Figur 4 ist möglich, die Gegenstände, die sich in einem Strahlkorb befinden oder einzeln aufgehängt sind, zunächst im fluidisierbarem Wirbelbett vorzuwärmen und dabei schon die Beschichtung zu verkoken. Nach dem Herausziehen mit Hilfe des Hebezeuges 28 setzt dann der Bestrahlungsvorgang mit dem auf Schweltemperatur aufgeheizten Strahlmittel ein, wobei die bereits verkokten Schichten nach kurzer Zeit entfernt werden. Durch Einsatz von zwei Hebezeugen kann jeweils ein Teil des zu strahlenden Gutes in der Wirbelbettung zum Aufwärmen gehalten werden, während ein anderer Teil im Strahlbereich gestrahlt wird.
  • Die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen verwendeten Nebenaggregate, wie Zuluft- und Abluft-Ventilatoren sowie für Reinigung und Filterung und das Becherwerk, sind nur als technische Ausführungsmöglichkeiten zu verstehen, ohne daß sie eine Begrenzung der Problemlösungen darstellen. Es ist insbesondere möglich, Strahlräder mit Impeller-Systemen bei Temperaturen von 450 - 0 500 C zu betreiben. Das heiße Strahlmittel kommt dann nur mit Metallteilen in Berührung. Lediglich die Lager der Schleuderstrahlräder müssen gegen die Wärme isoliert werden, damit kein direkter Wärmeübertritt erfolgt.
  • Da der durch das Strahlmittel abgetragene Pyrolysekoks sehr feinkörnig bis pulvrig ist, läßt er sich leicht in üblichen Trennkaskaden vom Strahlmittel wieder trennen und danach einer Nachverbrennung zuführen. Auch das Pyrolysegas kann in an sich bekannten Nachverbrennern und Öfen verbrannt werden.
  • Folgende Verfahrensbeispiele sollen weiterhin zur Erläuterung der Verfahrensansprüche dienen:
    • Beispiel 1: Entlacken von sperrigen Gehängen (Automobil-Lackierung)
  • Lackiergehänge von jeweils 0,4 m Länge und mit Altlackschichten bis zu 5 mm Dicke werden in einem Strahlkorb locker geschichtet und in den Strahlbereich einer Retorte gemäß Figur 1 eingehängt. Das Fassungsvermögen der Retorte liegt bei 3 m (1 m Grundfläche bei 3 m Höhe). Die untere Hälfte der Retorte ist mit einer Wirbelbettung gefüllt. Als Strahl- und Wirbelbettung wird Stahlkorn mit einer Körnung von 0,2 - 0,4 mm Kornstärke verwendet. Das Strahlmittel wird auf 450 C erwärmt durch eingeblasene Luft und mit dieser Temperatur auch vom Becherwerk in die Kammer 6 gefördert und nochmals nachgewärmt. Die Teile werden zunächst im Wirbelbett zehn Minuten lang aufgeheizt, dann aus dem Wirbelbett 0 gehoben und fünf Minuten lang mit 450 C heißgestrahlt unter Drehung des Strahlkorbes. Die Pyrolyse- und Schwelgase werden abgezogen. Die Teile können rückstandsfrei entnommen werden.
    • Beispiel 2: Entfernen von Kabelmänteln von Kupfer- und Aluminiumkabeln
  • Kabelabschnitte in einer Länge von 5 - 50 cm mit einer Metallstrangedicke zwische 8 und 20 mm werden in einem Strahlkorb locker geschichtet und mit einem Schrot von 0,2 bis 0,5 mm Körnung bei 500 C (Kupferschrot bei o Kupfer-Kabeln) bzw. 380 C (Aluminiumschrot bei Aluminiumkabeln) in einer heizbaren Retorte gestrahlt, deren Innentemperatur auf 500 C bzw. 400 C gehalten wird. Eine fluide Wirbelbettschichtung ist nicht vorgesehen.
  • Je nach Ummantelungsdicke und Material der Ummantelung dauert die Behandlung zwischen 5 und 30 Minuten. Empirisch oder optisch kann diese Zeit festgelegt werden. Dem Strahlkorb können völlig entmantelte Metallstränge entnommen werden.
    • Beispiel 3: Entfetten von ölgetränkten Dieselmotor-Zylinderköpfen
  • Zum Entfetten und völligen Blankmachen stark verschmutzter Zylinderköpfe, beispielsweise aus abgewrackten Schiffen, werden diese in einer Retorte gemäß Figur 4 behandelt, wobei zunächst eine Erwärmung in einem fluidisierbaren Wirbelbett aus Stahlschrot (0,1 - 0,3 mm 0 Körnung) bei 260 C erfolgt. Anschließend wird der Zylinderkopf freihängend und drehend mit dem Strahlmittel gestrahlt, bis die Oberfläche total rückstandsfrei ist. Die Behandlung dauert insgesamt etwa 20 Minuten.
    • Beispiel 4: Entfernung von Kunststoff- oder Gummiresten von flachen Gehäuseteilen
  • 0 Mit Hilfe von gekörntem Sand, der auf 300 - 400 C erhitzt wird, werden flache Gehäuseteile mit Kunststoff-oder Gummiresten von diesen Resten, einschließlich der unmittelbar auf den Metall-Oberflächen haftenden Reste, befreit. Dabei wird durch den heißen Sand jeweils Schicht für Schicht pyrolysiert, verkokt und versprödet und damit abtragungsfähig gemacht. Beispielsweise können Styropor-Ausschäumungen von 15 mm Dicke an Metallteilen innerhalb von 10 Minuten völlig abgetragen werden. Länger dauert es bei einer entsprechenden Gummischicht, beispielsweise aufvulkanisierten Gummipolstern bei Panzerketten, bei denen mit etwa 25 Minuten Abtragungszeit o bei einer Temperatur von 450 C gerechnet werden muß. Die vorstehenden Beispiele 1 bis 4 zeigen, daß sich das Verfahren dazu eignet, an sich sehr schwer abzutragende Oberflächenbeschichtungen, die einem Strahlverfahren nicht zugänglich sind, durch eine Kombination von Pyrolyse- und Strahlverfahren in kurzer Zeit von der Oberfläche zu entfernen.
  • Das Verfahren kann sowohl in chargenweiser als auch in kontinuierlicher Verfahrensweise verwendet werden, beispielsweise für das Entfernen von Antidröhn-Massen von Stahlrohren.

Claims (11)

1. Verfahren zur Entfernung verschwelbarer, anhaftender Beschichtungen von Metallteil-Oberflächen, wobei die Metallteile im Verfahrensverlauf geschwelt oder pyrolysiert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile in einer im wesentlichen geschlossenen Retorte auf Schweltemperatur gebracht werden und daß ohne Verlassen der Retorte die anhaftende, verkokte Beschichtung mit Fortschreiten oder nach Beendigung der Verschwelung mit Hilfe von aufgeheiztem Strahlmittel abgestrahlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel wenigstens auf Schweltemperatur aufgeheizt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel zur Reinigung und Aufheizung aus der Retorte abgeführt und nach Sichtung und Aufheizung im geschlossenen Kreislauf dem Strahlmittelstrahl wieder zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der Metallteile in einem fluidisierbaren Wirbelbett innerhalb der Retorte erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bettungsmedium des Wirbelbettes gleichzeitig das Strahlmittel ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entfernung von Lackschichten das Strahl- bzw. Bettungsmittel und die Atmosphäre der Retorte auf eine Temperatur zwischen 400 und 460 C aufgeheizt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, angewandt bei der Entmantelung von Leitungskabeln, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlmittel aus dem Metall verwendet wird, aus dem auch der Metall-Kabelstrang besteht.
8. Retorte zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Retorte (1, 21) Schlitze (17) zum Durchlaß des von den Schleudervorrichtungen (3, 3') herrührenden Strahlmittelstrahles (4, 4') enthält.
9. Retorte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett den unteren Teil der Retorte einnimmt und daß der Strahlbereich oberhalb des Wirbelbettes angeordnet ist.
10. Retorte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Retorte ein Hebezeug (28) angeordnet ist.
11. Retorte nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte mit wärmerückhaltenden, gegenüberliegenden Durchlauftoren versehen ist.
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