ES2268977B1 - Instalacion para la recuperacion de metales incluidos en materiales laminares. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la recuperación de metales incluidos en materiales laminares que comprende, medios de almacenamiento del material laminar triturado, medios de tratamiento del material laminar, medios de transporte del material laminar, medios de entrada del material laminar sin tratar a los medios de tratamiento, que comprenden un conducto de entrada (10) y un elemento impulsor del material a tratar, medios de salida del material laminar tratado de los medios de tratamiento, que comprenden un conducto de salida (10'') y un elemento impulsor del material una vez tratado y, medios aislantes de los medios de tratamiento. Los elementos impulsores de material de tanto los medios de entrada del material sin tratar, como los medios de salida del material tratado comprenden sendos pistones (11, 11'') que se desplazan por el interior de los conductos de entrada (10) y salida (10''), siendo la longitud de los vástagos (12, 12'') que impulsan a dichos pistones (11, 11'') inferior a la longitud total de los conductos de entrada (10) y salida (10'').
Description
Instalación para la recuperación de metales
incluidos en materiales laminares.
La invención se engloba dentro del campo del
reciclaje y más concretamente se refiere a una instalación
destinada a la recuperación o reciclado de metales tales como el
aluminio que forman parte de materiales laminares compuestos por una
lámina o capa de material metálico, recubierta de una o varias capas
de material plástico, textil, celulósico u otro tipo de
recubrimientos, como por ejemplo chapas plastificadas empleadas en
gran cantidad de envases para contener productos de diferente
naturaleza como por ejemplo alimentos, bebidas, material de
limpieza, sanitario, etc.
En la actualidad son conocidos procedimientos e
instalaciones para la separación de metales de cuerpos laminados
compuestos. Los procedimientos conocidos, se basan en su mayoría en
someter a los cuerpos laminados compuestos a una temperatura
controlada que es superior a la temperatura de vaporización del
material de recubrimiento y que es inferior a la temperatura de
fusión de la lámina o capa de material
metálico.
metálico.
En tales procesos, se suele contar con una
instalación que consta de una cámara exterior de material
refractario en cuyo interior se dispone una cámara de calentamiento
en cuyo interior se encuentra a su vez una cámara de tratamiento
giratoria con respecto a la cámara de calentamiento, estando
accionada la cámara de tratamiento por un motor externo. El
calentamiento del material a tratar se hace mediante la disposición
de quemadores conectados a la cámara exterior. Para la introducción
del material a reciclar se disponen tolvas que cuentan con sendas
válvulas para la entrada de material a reciclar. La cámara de
tratamiento dispone de un canal de escape de los gases producidos
por la combustión de los materiales de
recubrimiento.
recubrimiento.
Por su parte la cámara de calentamiento suele
estar ligeramente inclinada para permitir que el material tratado
vaya avanzando por la cámara de tratamiento hasta llegar al final
del mismo en la cual solo quedará el metal habiéndose eliminado por
pirólisis los materiales de recubrimiento y en el que se dispone un
canal de evacuación del metal que saldrá por gravedad con la ayuda
de un transportador interno
helicoidal.
helicoidal.
Las instalaciones comentadas presentan una serie
de limitaciones y problemas, entre los cuales destacan los
siguientes:
- -
- El proceso de reciclado no puede ser nunca continuo ya que cuando se acaba el material a reciclar contenido en cada silo es necesario parar el proceso para rellenar de nuevo cada silo.
- -
- La hermeticidad de este tipo de sistemas no es completa ya que al ser introducido el material por una simple válvula en el interior del horno, el aire que hay contenido en el silo entra en el interior de la cámara de combustión haciendo que la reacción de pirólisis producida sea poco segura por la combustión del Oxígeno del aire, pudiéndose producir incluso pequeñas explosiones.
- -
- En las instalaciones conocidas es estrictamente necesario que la cámara de combustión este inclinada para que se produzca el avance del material a reciclar a lo largo del horno y por lo tanto para que tenga lugar la volatilización de los plásticos o materiales a eliminar, en el caso de que haya algún trozo o porción de material más grande de lo normal se producen atascos en el paso de material con el perjuicio que esto puede ocasionar para el resto del proceso. Además el paso de material solo se produce en un sentido no pudiendo retraer el material en caso de necesitarlo.
Por ello, se ha detectado una necesidad de
diseñar una instalación para reciclado de este tipo de materiales
que puede evitar en la medida de lo posible los problemas
comentados, gracias a la utilización de un sistema de alimentación
continua del material a reciclar, de medios de introducción del
material a reciclar en la cámara de combustión que permiten la total
hermeticidad en el proceso de introducción y de medios de transporte
del material a reciclar en el interior de la cámara de combustión.
Este objetivo se consigue por medio de la invención tal y como está
definida en la reivindicación 1, en las reivindicaciones
dependientes se definen realizaciones preferidas de la
invención.
invención.
La presente invención se refiere a una
instalación para la recuperación de metales incluidos en materiales
laminares que comprende
- -
- medios de almacenamiento del material laminar en forma de triturado, proviniendo el dicho material de un dispositivo triturador, cuyos medios de almacenamiento comprenden al menos una tolva de llenado continuo que disponen en su base de una abertura para la salida del material triturado,
- -
- medios de tratamiento del material laminar, los cuales comprenden, una cámara de combustión, compuesta por dos tubos situados concéntricamente, un tubo interno giratorio y un tubo externo fijo al resto de elementos de la instalación, una pluralidad de elementos de combustión y al menos un conducto de salida de los gases resultantes de la combustión,
- -
- medios de transporte del material laminar a lo largo del interior de la cámara de combustión,
- -
- medios de entrada del material laminar sin tratar a los medios de tratamiento, cuyos medios de entrada comprenden un conducto de entrada conectado a la cámara de combustión y un elemento impulsor del material a tratar,
- -
- medios de salida del material laminar tratado de los medios de tratamiento, cuyos medios de salida comprenden un conducto de salida conectado a la cámara de combustión y un elemento impulsor del material una vez tratado y,
- -
- medios aislantes de los medios de tratamiento,
Dicha instalación se caracteriza porque, los
elementos impulsores de material de tanto los medios de entrada del
material sin tratar, como los medios de salida del material tratado
comprenden sendos pistones que se desplazan de forma hermética por
el interior de los conductos de entrada y salida, siendo la longitud
de los vástagos que impulsan a dichos pistones inferior a la
longitud total de los conductos de entrada y salida
respectivamente, de manera que los citados pistones en su movimiento
de avance dejan cierta cantidad de material taponando el tramo
final del conducto de entrada e impidiendo la entrada de aire al
interior de los medios de tratamiento.
De esta manera se consigue que tanto la entrada
de material sin tratar como la salida de material tratado, sea
completamente hermético, evitando de este modo la entrada de aire
al interior de la cámara de combustión y evitando por lo tanto la
entrada de Oxigeno al mencionado recinto con el fin de que no se
produzca una combustión violenta en el interior de la misma y
evitando de este modo que se produzcan explosiones peligrosas en el
interior de la citada cámara de
combustión.
combustión.
En un segundo aspecto de la invención, los
medios de transporte del material laminar por el interior de la
cámara de combustión comprenden una pluralidad de paletas acopladas
a la pared interior del tubo interno de la cámara de combustión,
cubriendo una cierta longitud de la longitud total del dicho tubo y
presentando una cierta inclinación con respecto al eje de giro del
tubo interior.
De esta manera y gracias a la configuración y
disposición de las mencionadas paletas, se consigue transportar el
material que va a ser tratado por el interior de la cámara de
combustión sin necesidad de inclinar el tubo interior para que el
material sea transportado por simple efecto de la gravedad.
Por otro lado, lo que se consigue mediante las
citadas paletas en combinación con el giro del tubo interior es
provocar la agitación del material que esta siendo tratado, con lo
cual la eliminación por pirólisis de los materiales que recubren al
material laminado metálico se produce con una mayor eficiencia
puesto que hay una mayor superficie de tratamiento de los trozos de
material a tratar al estar cayendo continuamente de arriba abajo,
siendo la aplicación del calor que proviene de los quemadores
instalados en la cámara de combustión mucho más directa y por lo
tanto necesitando menos cantidad de combustible empleado por los
quemadores con el ahorro energético y económico que esta
circunstancia supone.
Además gracias a las citadas paletas, existe la
posibilidad de invertir el sentido de avance del material que está
siendo tratado con solo invertir el sentido de giro del motor que
acciona la rotación del tubo interno, con lo cual es posible
eliminar pequeños atascos de material que se puedan producir, con
solo invertir unos instantes el sentido de avance del material y
volverlo a restablecer posteriormente.
En otro aspecto de la invención, la rotación de
tubo interior de la cámara de combustión con respecto al tubo
exterior fijo se lleva a cabo mediante la disposición de una
pluralidad de rodillos intermedios cuyo eje de giro es paralelo al
eje de revolución de los tubos interior y exterior y está fijado a
la bancada de soporte de la instalación de forma que el tubo
interior se apoya directamente sobre los citados rodillos, siendo
impulsado el giro del mismo mediante un motor situado a la salida
del tubo exterior.
De esta manera, se consigue que el tubo interior
no sufra deformaciones tales como retorcimientos, dado que al ser
la temperatura en el interior de la cámara de combustión tan alta,
existe un riesgo de que el metal del que esta constituido el
mencionado tubo interno llegue a su punto de fluencia y con la
aplicación de pequeños esfuerzos se produzcan grandes deformaciones
del mismo.
Según un ultimo aspecto de la invención, los
medios aislantes de los medios de tratamiento comprenden una
pluralidad de paneles de material aislante que determinan una
envolvente que cubre la totalidad del tubo exterior, situándose
sobre dicha envolvente una estructura exterior de material
metálico.
De esta manera las perdidas térmicas durante el
proceso de tratamiento son bastante reducidas y se consigue un
mayor rendimiento energético durante el proceso de reciclaje.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con unas realizaciones de
dicha invención que se presentan como ejemplos ilustrativos y no
limitativos de ésta.
La figura 1 representa una vista esquemática de
la instalación para la recuperación de metales incluidos en
materiales laminares, objeto de la presente invención.
La figura 2 representa una vista en sección de
la instalación según el plano de corte I - I de la figura 1.
La figura 3 representa una vista en sección de
la instalación según el plano de corte II - II de la figura 1.
La figura 4 representa una vista esquemática
parcial de la zona de entrada del material a tratar en la
instalación para la recuperación de metales incluidos en materiales
laminares, objeto de la presente
invención.
invención.
La figura 5 representa una vista esquemática
parcial de la zona de salida del material una vez tratado de la
instalación para la recuperación de metales incluidos en materiales
laminares, objeto de la presente invención.
Según se puede apreciar en la figura 1, la
instalación para la recuperación de metales incluidos en materiales
laminares que comprende los siguientes elementos.
En primer lugar, se disponen medios de
almacenamiento del material laminar en forma de triturado, que en el
presente modo de realización de la invención consisten en una tolva
1 de llenado continuo, la cual se encuentra rellena de material a
tratar triturado que proviene de un dispositivo triturador no
representado en al figura. La mencionada tolva 1 dispone en su base
de una abertura 2 para el paso de material triturado a tratar a los
medios de entrada del mismo a los medios de tratamiento.
Por otro lado, la instalación dispone de medios
de tratamiento que a su vez comprenden, una cámara de combustión,
una pluralidad de elementos de combustión que este caso particular
son quemadores 3, pudiendo ser de gasoil o de cualquier otra
naturaleza y un varios conductos de salida 4 de los gases
resultantes de la combustión, que en el caso de la presente
realización se situaran en la zona de entrada, la zona de salida y
una zona intermedia de la instalación.
Por su parte la cámara de combustión dispone de
dos tubos de gran longitud situados de forma concéntrica, un tubo
interno 5 giratorio y un tubo externo 6 fijo o estacionario, el
cual normalmente quedará fijado a la bancada 7 de la instalación,
girando con respecto a dicho tubo externo 6, el tubo interno 5,
siendo accionado su giro mediante un motor situado en el extremo de
la zona de salida del material una vez tratado. Para conseguir el
giro relativo entre el tubo interior 5 y el exterior 6 se disponen
una pluralidad de rodillos 9 en puntos extremos e intermedios de la
instalación, tales rodillos 9 tienen su eje de giro paralelo al eje
de revolución de los tubos interior 5 y exterior 6, estando fijado
dicho eje de giro a la bancada 7 de soporte del resto de elementos
de la instalación, de forma que el tubo interior 5 se apoya
directamente sobre los rodillos 9 y gira gracias al accionamiento
del motor 8 con respecto al tubo exterior 6. En la figura se
aprecia en detalle la colocación de los mencionados rodillos 9, en
este caso se disponen dos rodillos uno a cada lado del tubo
interior 5.
El material a tratar proveniente de la tolva 1,
entra en la cámara de combustión a través de los medios de entrada,
los cuales se componen de un conducto de entrada 10 el cual esta
conectado a la cámara de combustión y un elemento impulsor del
material a tratar que en el presente modo de realización consiste en
un pistón 11 cuyo vástago 12 se desplaza de forma hermética por el
interior del conducto de entrada 10, siendo la longitud de dicho
vástago 12 inferior a la longitud total del conducto de entrada 10 y
superior a la anchura de la abertura 2 de la tolva 1. Gracias a esta
circunstancia, el pistón 11, en su movimiento de avance, y después
de sobrepasar la citada abertura 2, deja una primera cantidad de
material taponando el tramo final del conducto de entrada 10, y este
taponamiento evita que haya entrada de aire al interior de la cámara
de combustión. El pistón 11 posteriormente retrocede hasta un punto
en el que deja abierta la abertura 2 total o parcialmente y por lo
tanto deja caer una segunda cantidad de material desde la abertura 2
de la tolva 1 al conducto de entrada 10 y vuelve a avanzar,
empujando la segunda cantidad de material a tratar hacia el extremo
del conducto de entrada 10, esta segunda cantidad de material empuja
a la primera que estaba taponando el tramo final del conducto de
entrada 10 cayendo dicha primera cantidad al interior de la cámara
de combustión, este mismo proceso se produce de forma continua
consiguiéndose la introducción del material a tratar al interior de
la cámara de combustión sin que entre aire en el interior de la
misma y por lo tanto oxigeno que pueda provocar combustiones
violentas en el interior de la misma y por lo tanto explosiones
peligrosas.
Una vez el material a tratar a entrado en al
cámara de combustión va a ser transportado a lo largo del tubo
interior 5, gracias al giro del mismo con respecto al tubo exterior
6 y con la ayuda de medios de transporte del material que en el
presente modo de realización de la invención consistirán en
disponer una pluralidad de paletas 13 sobre la pared interior del
tubo interno 5, dichas paletas 13 cubrirán una cierta longitud de
la longitud total de dicho tubo interno 5, presentarán una cierta
inclinación con respecto al eje del giro del mismo y se dispondrán
de forma radial sobre la mencionada pared interior alternándose unas
con otras como se puede apreciar en las figuras 4 y 5.
Las citadas paletas 13, en combinación con el
giro del tubo interno 5, posibilitan el avance del material a lo
largo de la cámara de combustión y además hacen que se produzca una
agitación del material durante el proceso de pirólisis del material
que recubre al material a tratar, haciendo esta agitación que el
proceso de pirólisis sea más eficiente ya que hay mas superficie de
calentamiento de cada una de los trozos del material que esta
siendo tratado, no quedando apenas residuos pegados al metal.
El material va pasando a lo largo de la cámara
de combustión, la cual suele tener varios metros de longitud,
normalmente 15 metros, donde se produce el calentamiento del
material laminar recubierto de los materiales a eliminar a unos
380-400°C, temperatura a la cual el material a
eliminar se volatiliza en forma de gases que salen por los
conductos de salida 4 de los gases de combustión y que es sin
embargo inferior a la temperatura de fusión del metal, en la mayoría
de los casos aluminio. Dichos gases de combustión pueden pasar a
una turbina que los hace pasar a una caldera pudiéndose aprovechar
el calor de los mismos para generación de energía que se empleará
de nuevo en la instalación.
El proceso de tratamiento tardará entre 25 y 30
minutos y se hará en vacío, de ahí la importancia de no dejar pasar
nada de aire durante la entrada y salida de material de la cámara
de combustión.
En la porción final de la cámara de combustión
el material una vez ya ha sido tratado y por lo tanto se han
eliminado las impurezas de los materiales que recubrían al material
laminar, se dispone una pequeña tolva 14 interior en la que se va
acumulando el material tratado y que dispone en su parte interior de
una abertura que esta en comunicación con los medios de salida, que
análogamente a los medios de entrada, se componen de un conducto de
salida 10' en cual esta conectado a la citada tolva 14 y un elemento
impulsor del material tratado que consiste concretamente en un
segundo pistón 11' cuyo vástago 12' se desplaza de forma hermética
por el interior del conducto de salida 10', siendo la longitud del
citado vástago 12' inferior a la longitud total del conducto de
salida 10' y superior a la anchura de la mencionada abertura de la
tolva 14. El funcionamiento de este pistón 11' es similar al del
pistón 11 utilizado en los medios de entrada, dicho pistón 11', en
su movimiento de avance, deja una primera cantidad de material
taponando el tramo final del conducto de salida 10', y este
taponamiento evita que haya entrada de aire al interior de la cámara
de combustión. El pistón 11' posteriormente retrocede hasta un punto
en el que deja abierta la abertura de la tolva 14 y por lo tanto
deja caer una segunda cantidad de material desde la citada abertura
de la tolva 14 al conducto de salida 10' y vuelve a avanzar,
empujando la segunda cantidad de material a tratar hacia el extremo
del conducto de salida 10', esta segunda cantidad de material empuja
a la primera que estaba taponando el tramo final del conducto de
salida 10' saliendo dicha primera cantidad del conducto de salida
10' y siendo depositada en recipientes o cualquier otro elemento de
recogida análogo, este mismo proceso se produce de forma continua
consiguiéndose la salida del material tratado de la cámara de
combustión hacia al exterior, sin que entre aire en el interior de
la misma y por lo tanto oxigeno que pueda provocar combustiones
violentas como hemos comentado.
Con el fin de asegurar la hermeticidad de la
cámara de combustión en la zona donde está el motor 7 que acciona
el movimiento del tuvo interno 5 se dispone un prensa estopas 15,
tal y como se aprecia en la figura 5.
Para finalizar, y con el fin de que el
rendimiento calorífico de la instalación sea lo mejor posible,
minimizando las pérdidas térmicas, se rodea a los medios de
tratamiento de medios aislantes, los cuales comprenden una
pluralidad de paneles de material aislante térmicamente que definen
una envolvente 16 que cubre la totalidad de la longitud del tubo
exterior 6 de la cámara de combustión. Dicha envolvente se refuerza
con una estructura exterior que suele ser de material metálico.
Claims (4)
1. Instalación para la recuperación de metales
incluidos en materiales laminares que comprende
- -
- medios de almacenamiento del material laminar en forma de triturado, proviniendo el dicho material de un dispositivo triturador, cuyos medios de almacenamiento comprenden al menos una tolva de llenado continuo que disponen en su base de una abertura para la salida del material triturado,
- -
- medios de tratamiento del material laminar, los cuales comprenden, una cámara de combustión, compuesta por dos tubos situados concéntricamente, un tubo interno giratorio y un tubo externo fijo al resto de elementos de la instalación, una pluralidad de elementos de combustión y al menos un conducto de salida de los gases resultantes de la combustión,
- -
- medios de transporte del material laminar a lo largo del interior de la cámara de combustión,
- -
- medios de entrada del material laminar sin tratar a los medios de tratamiento, cuyos medios de entrada comprenden un conducto de entrada conectado a la cámara de combustión y un elemento impulsor del material a tratar,
- -
- medios de salida del material laminar tratado de los medios de tratamiento, cuyos medios de salida comprenden un conducto de salida conectado a la cámara de combustión y un elemento impulsor del material una vez tratado y,
- -
- medios aislantes de los medios de tratamiento,
caracterizada porque, los
elementos impulsores de material de tanto los medios de entrada del
material sin tratar, como los medios de salida del material tratado
comprenden sendos pistones que se desplazan de forma hermética por
el interior de los conductos de entrada y salida, siendo la
longitud de los vástagos que impulsan a dichos pistones inferior a
la longitud total de los conductos de entrada y salida
respectivamente, de manera que los citados pistones en su movimiento
de avance dejan cierta cantidad de material taponando el tramo
final del conducto de entrada e impidiendo la entrada de aire al
interior de los medios de
tratamiento.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque los medios de transporte del material
laminar por el interior de la cámara de combustión comprenden una
pluralidad de paletas acopladas a la pared interior del tubo interno
de la cámara de combustión, cubriendo una cierta longitud de la
longitud total del dicho tubo y presentando una cierta inclinación
con respecto al eje de giro del tubo
interior.
interior.
3. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, la
rotación de tubo interior de la cámara de combustión con respecto al
tubo exterior fijo se lleva a cabo mediante la disposición de una
pluralidad de rodillos intermedios cuyo eje de giro es paralelo al
eje de revolución de los tubos interior y exterior y está fijado a
la bancada de soporte de la instalación de forma que el tubo
interior se apoya directamente sobre los citados rodillos, siendo
impulsado el giro del mismo mediante un motor situado a la salida
del tubo exterior.
4. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
aislantes de los medios de tratamiento comprenden una pluralidad de
paneles de material aislante que determinan una envolvente que cubre
la totalidad del tubo exterior, situándose sobre dicha envolvente
una estructura exterior de material metálico.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501644A ES2268977B1 (es) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Instalacion para la recuperacion de metales incluidos en materiales laminares. |
| ES06380191T ES2307279T3 (es) | 2005-07-06 | 2006-07-06 | Instalacion para la recuperacion de metales contenidos en materiales laminares en un horno de tambor giratorio. |
| AT06380191T ATE395439T1 (de) | 2005-07-06 | 2006-07-06 | Einrichtung zur rückgewinnung von in laminierten materialien enthaltenen metallen in einem drehrohrofen |
| DE200660001164 DE602006001164D1 (de) | 2005-07-06 | 2006-07-06 | Einrichtung zur Rückgewinnung von in laminierten Materialien enthaltenen Metallen in einem Drehrohrofen |
| EP20060380191 EP1741797B1 (en) | 2005-07-06 | 2006-07-06 | Installation for the recovery of metals included in laminated materials in a rotary-drum furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501644A ES2268977B1 (es) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | Instalacion para la recuperacion de metales incluidos en materiales laminares. |
Publications (2)
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