FI72750C - Tillvaratagande av vaerme och smaeltsystem foer skrotmetall. - Google Patents

Description

72750 Lämmön talteenotto ja romumetallin sulatusjärjestelmä Tämä keksintö liittyy metallinsulatusuuniin ja yksityiskohtaisemmin, parannettuun lieskauuniin alumiiniromun 5 sulttamiseksi ja siinä käytettävään menetelmään.

Metalleja jalostettaessa, polttoaineella kuumennettavaan uuniin syötetään sulatettavaksi tarkoitettua kiinteätä metallia. On taloudellisesti mielekästä käyttää uunin lataamiseen romumetallia jotta metalli saataisiin uudelleen 10 talteen romusta. Kuitenkin, romumetallin käytöllä on määrättyjä haittatekijöitä syystä että se tavallisesti sisältää palavien aineiden ohella, osaksi hiilivetyjä, kuten öljyä, maalia, rasvaa ja sentapaisia epäpuhtauksia, jotka kaasuuntuvat metallia kuumennettaessa irrottuaan metallista 15 kulkeutuvat epätoivottuna saasteena ilmaan.

On tärkeätä että kaasupurkausten käsittelyyn suunnitellut systeemit olisivat omiaan välttämään, niin paljon kuin mahdollista, metallin hapettumista joka vähentää tal-teensaantitulosta. Hapettumisen takia menetetty metalli 20 edustaa merkittävää osaa kustannuksissa muutettaessa kiinteätä metallia sulaan muotoon. Kysymystä on lähestytty julkaistussa U.S. patentissa no. 3,933,343 joka tarjoaa allastyyp-pisen sulatusuunin jaettuna kahteen toisiinsa yhteydessä oleviin altaisiin: romun vastaanottoaltaaseen ja pääaltaa-25 seen sulaa metallia varten. Romun vastaanottoaltaan yläpuo lella oleva kaasuuntumiskammio kerää romusta nousevat palavat kaasut ja etukuumennetun ilman sytytettäväksi pääsulatus-altaan yläpuolella olevassa polttimessa. Suuren ilmamäärän syöttö sulatusuuniin on saatu aikaan auko(i)11a kaasuuntu-30 miskammion yläosassa. Erikoiset valvontalaitteet tarvitaan U.S. patentin no. 3,933,343 mukaisessa sulatusuunissa siinä muuten mahdollisesti kehittyvän ylimääräisen ilmamäärän kompensoimiseksi ja oikean öljy-ilma -suhteen pysyttämiseksi ja siten täydellisen palamistuloksen saavuttamiseksi romusta 35 lähteviä kaasuja ja poltinkaasuja poltettaessa.

U.S. patentti no. 4,055,334 kuvaa lieskauunin jossa on ulkopuolinen kulkutie sulatuskammion sulasta metallista kohoavien kuumien poistokaasujen kierrättämiseksi takaisin 2 72750 pääpolttimen virtausaukkoon. Myöskin lieskapuhallin pakottaa ilman imusuuttimen läpi aksiaalisesti ventuuriputkeen, joka on muodostettu ulkopuoliseen kulkukanavaan romulatauksesta irtoavien kaasujen vetämiseksi polttotilasta ja johtamisek-5 si toisiopolttimen virtausaukkoon vaikuttaen näin lisäpolt-toaineena hävitettäessä jätekaasuja polttamalla.

Olisi erittäin suotavaa saada aikaan parannettu romu-metallin sulatusmenetelmä,joka käyttää yksinkertaiseksi ja tehokkaaksi suunniteltua sulatusuunia, ei vaadi monimutkai-10 siä laitteita polton säätelemiseksi ja joka ei käytä tarpeettomasti palamisilmaa minimoiden siten romumetallin hapettumisen .

Tämä keksintö on tarkoitettu välttämään edellä mainittuja epäkohtia tarjoten samalla parannetun menetelmän 15 ja laitteen metallien, erikoisesti romumetallin sulattami-seksi, joka antaa tulokseksi puhtaudeltaan korkealuokkaisia metalleja vähentämällä metallien hapettumista.

Tämä keksintö tarjoaa näin ollen, menetelmän metallin erottamiseksi metallipitoisesta, palavia jätteitä sisältä-20 västä romusta, käsittää vaiheet romun syöttämiseksi umpinaiseen ensimmäiseen kammioon, jonka alaosa on allas romu-ainesta ja sulaa metallia varten, ensimmäisessä kammiossa on vähintään yksi poistoaukko sulan metallipinnan yläpuolella romusta lähteviä poistokaasuja varten, umpinaisen toisen 25 kammion kuumentamiseksi riittävän korkeaan lämpötilaan romun sulattamiseksi ja sulan metallin altaan muodostamiseksi toisen kammion alaosaan, yhdistäen ensimmäisen ja toisen kammion siten, että sula metalli kammioissa voi virrata niiden välillä romussa olevien palavien aineiden kaasuun-30 nuttamiseksi ja poistokaasujen kehittämiseksi ensimmäisessä kammiossa, poistokaasujen kierrättämiseksi ensimmäisen kammion poistoaukosta toiseen kammioon umpinaisen kierto-kanavan kautta, joka yhdessä umpinaisen ensimmäisen ja toisen kammion kanssa muodostaa täysin umpinaisen uunin ja 35 hävittäen poistokaasut ensimmäisestä kammiosta polttamalla vähintään yhdessä toisen kammion poltinlaitteessa (ei näytetty), käyttäen täten poistokar su*- romun sulattamiseen.

3 72750

Keksinnön tarjoamat edut sisältävät tosiasian, että kuumennettavista metalleista erittyvän lämpösäteilyn lämpö-määrä kytketään sulatustoiminnassa seurauksena säästöä ennalta määrätyn romumetallimäärän sulattamiseen tarvittavassa 5 lämpöenergiassa. Edelleen, keksintö on erikoisesti sovellettavissa poistamaan ulkoilmaan purkautuvia saastekaasuja metalleista, jotka on pantu uuniin sulatettavaksi, sillä kaasut palavat täydellisesti ennenkuin ne päästetään uunista.

Keksinnön kohteena on myös sulatusuuni metallin tallo teenottamiseksi palavilla aineilla saastuneesta metallipi-toisesta romumateriaalista käsittäen ensimmäisen kammion, jossa alaosa muodostaa altaan romua ja sulaa metallia varten ja jossa on vähintään yksi poistoaukko mainitun sulan metallin pinnan yläpuolella metalliromusta lähtevien kaa-15 sujen poistamiseksi, toisen kammion, jossa alaosa muodostaa altaan sulaa metallia varten, tämän kammion yhteydessä olevan poistokaasuaukon, vähintään yhden polttimen virtaus-aukon ja polttolaitteen (ei näytetty) yhdessä polttimen virtausaukon kanssa lieskatien aikaansaamiseksi polttimen 20 virtausaukon kautta sulan metallin päälle toisessa kammiossa, väliseinän ensimmäisen kammion erottamiseksi toisesta kammiosta, jossa väliseinässä on ainakin yksi aukko sen alaosassa ja kammioissa olevan sulan metallin pinnan alapuolella, jolloin on saatu yhteys kammioiden seinien ala-25 osien välille polttoaineiden palamisesta ensimmäisessä kammiossa syntyvän lämmön siirtämiseksi konvektiolla sulan metallin läpi toisesta kammiosta ensimmäiseen kammioon ja sula metalli voi virrata kammoiden välillä, ja kierrätys-laitteet yhdistyneenä ensimmäisen kammion poistoaukkoon 30 ja ulkopuolella ensimmäiseen ja toiseen kammioon poisto-kaasujen kierrättämiseksi ensimmäisen kammion poistoaukos-ta toiseen kammioon kaasujen hävittämiseksi polttamalla poltinlaitteessa ennen niiden poistamista poistoaukon kautta. Keksinnön mukaiselle uunille on tunnusomaista, että 35 ensimmäinen ja toinen kammio on kumpikin muodostettu umpinaisena kammiona ja kierrätyslaitteet käsittävät umpinaisen kanavan, jolloin umpinaiset kammiot yhdessä umpinaisen 4 · 72750 kiertokanavan kanssa muodostavat täysin umpinaisen laitteen, joka turvaa tarvittavan valvonnan ilman tai hapen pääsemiseksi polttouuniin, täten minimoidaan metallihäviöt uunissa metallin hapetuksen aikana.

5 Umpinainen sulatusuunirakenne romumetallin sulattami- seksi ja tästä syntyvien saastekaasujen käsittelemiseksi ennen niiden päästöä ulkopuoliseen ilmaan tekee mahdolliseksi pitää metallin sulatuksen ja poistokaasujen polttamiseen tarvittavan ilman eli hapen syöttö uuniin määrältään pienim-10 pänä mahdollisena ja vähentää siten merkittävästi metallin hapettumisen kautta aiheutuvaa sulatushäviötä.

Keksinnön mukainen sulatusuuni tekee mahdolliseksi valvoa aivan uusiin ulottuvuuksiin jätekaasujen kehittymistä sivualtaassa. Sivuallas on kokonaisuudessaan umpinainen 15 ja toiminnan aikana on tarve vain rajoitettuun ja valvottuun sisäänkäyntiin sivualtaan täyttö- ja sekoitusluukkujen kautta. Paitsi täytön ja sekoituksen aikana, ovet pidetään suljettuna ja valvonta tapahtuu siten suurelta osin sivual-taaseen päästettävän ilman avulla. Tällä tavoin voidaan 20 jätekaausjen kehittymisnopeutta sivualtaassa valvoa ja palaminen mainitussa sivualtaassa voidaan pitää minimissä.

Tämän keksinnön muut ominaisuudet ja edut selviävät alan asiantuntijoille, kun seuraavat keksinnön suositeltavan toteutusmuodon kuvaukset yhdistetään oheisiin piirustuksiin, 25 joissa kuvio 1 on perspektiivinen näkymä esittäen tämän keksinnön mukaista lieskasulatusuunia; kuvio 2 on syvyyskuva lieskasulatusuunista otettuna kuvion 3 leikkauslinjasta 2-2; 30 kuvio 3 on tasoleikkaus katsottuna kuvion 2 leikkaus- linjasta 3-3; kuvio 4 on pystysuuntainen poikkileikkauskuva kuvion 6 leikkauslinjasta 4-4; kuvio 5 on pystysuuntainen poikkileikkauskuva kuvion 35 6 leikkauslinjasta 5-5; ja kuvio 6 on pystysuuntainen pituusleikkaus kuvion 2 leikkauslinjasta 6-6.

5 72750

Viitaten nyt tarkemmin piirustuksiin, kuvio 1 esittää perspektiivisen näkymän tämän keksinnön mukaisesta lieska-uunista 10, jossa takapäädyt 11 ja 12 sekä sivut 13 ja 14. Uuni on varustettu metallisella ulkokuorella 15 ja tulenkes-5 tävää ainetta olevalla vuorauksella 16 (kuvio 3). Sopivaa eristyainetta (ei näkyvissä) voidaan sovittaa kuoren ja vuorauksen väliin. Tavanmukaiset kaasupolttimet (ei näy piirustuksissa) on asennettu takapäädyn poltinvirtausaukkoihin 17, 18 ja 19 (kuvio 2). Uuni 10 on jaettu kahteen kammioon, 10 lieskapesään eli pääsulatusaltaaseen 20 ja umpinaiseen si-vualtaaseen 21, kuten selvästi kuvataan kuvioissa 3 ja 6. Lieskapesän 20 sisukseen voidaan päästä uuninpuhdistamista ja sekoittamista varten uunin sivussa 13 olevan aukon kautta, nostamalla lieskapesän luukku 22 sähkökäyttöisellä pyl-15 pyräjärjestelyllä kuten näkyy kuviossa 1. Uunin sivu 13 on varustettu myös aukolla sivualtaaseen 21 ja siihen kuuluvalla ovella 23, joka avattuna tarjoaa pääsyn mainitun aukon kautta sivualtaan sisäosaan sekoittamista ja puhdistusta varten. Toinen ovi 24 (näkyy kuviossa 1 osaksi avattuna) 20 on sijoitettu niin että se sulkee uunin etupäädyssä 11 olevan aukona ja tarjoaa pääsyn, avattuna, sivualtaaseen täyttöä, puhdistusta jne. varten. Kuten ovi 22, uunin ovet 23 ja 24 on nostettavissa ja laskettavissa sähköisesti toimivien pylpyräjärjestelyiden avulla. Kukin ovista 22-24 lepää 25 valurautaisella kynnyksellä ollessaan täysin alaslaskettu-na. Kunkin oven pienat on koteloitu sopivalla tavalla valuraudalla ja ovet mieluimmin vuorattu sisäpuolelta tulenkestävällä aineella.

Kuviot 3-6 esittävät yksityiskohtaisemmin uunin raken-30 teen ja tulenkestävän vuorauksen järjestelyt allasosasto-jen sekä sulatusuunin kiertokanavan ympärillä. Uunilla 10 on tulenkestävä pohjamuuraus eli lattia 25. Ylettyen melko korkealle lattiasta on varsinainen lieskapää eli pääsulatus-allas 20, jossa on tulenkestävä päätyseinä 26 ojentuen ylös-35 päin lattian 25 toisesta päätyreunasta, ojentuen tulenkestävä sivuseinä 27 ylöspäin yhdestä lattian 25 sivuseinästä, ja asettuen tulenkestävä sisäseinä 28 päätyseinää 26 vas- 6 72750 ja ulottuen siitä koko lieskapesän20 pituudelle. Pystysuuntainen sivuseinä 27 ulottuu pituussuunnassa lattian 25 vastaavien sivureunojen pituudelta ja liittyy seinään 26 yhdestä päästään ja seinään 28 toisesta päästään. Seinät 26-5 28 ovat samankorkuisia ja päättyvät selvästi uunissa olevan sulan metallipinnan yläpuolelle, mainitun pinnan ollessa esitettynä katkoviivalla ja merkittynä M, kuten on selvästi nähtävissä kuvioissa 4 ja 6.

Ojentuen ylöspäin jäljellä olevasta lattian 25 sivu-10 reunasta pääaltaan 20 alueella on tulenkestävä sivuseinä 29 (kuva 4). Yläreunastaan, sivuseinä 29 luistaa alaspäin ja sisäänpäin terävissä kulmissa a ja b, kuten kuvataan kuviossa 4. Esimerkin tavoin, terävät kulmat voivat olla vastaavasti 3° ja 30° kulmia. Vinon tuliseinän 29 tukeminen on 15 saatu aikaan tukirakenteella 30. Sivuseinän 29 yläreuna on korkeudella joka vastaa osaa toisten lieskapesää ympäröivien seinien 26-28 korkeudesa ja asettuu sivustaan uunin oven 22 alapään sisäsivua vastaan kun mainittu ovi on suljetussa asemassa. (Oven 22 vuoraus 31 tehdään mieluiten tulenkestä-20 västä aineesta). Viisto sivuseinä 29 ulottuu pituussuunnassa pitkin vastaavaa lattian 25 sivureunaa ja asettuu yhdestä päästään seinää 26 vastaan ja toisesta päästään seinää 28 vastaan.

Lieskapesän 20 suljettu rakenne täydentyy yleensä suo-25 rakaiteisella tulenkestävällä yläseinällä eli katolla 32, joka on kiinnitetty kolmesta sivustaan seinien 26-28 yläreunoihin. Lieskapesän katon 32 neljäs sivureuna asettuu oven 22 yläpään sisäpintaa vastaan mainitun oven ollessa suljettuna. Suljettu ovi 22 tiivistyy kiinni reunoistaan 30 niiden vastakkaisten päätysivujen sisäpintojen painautuessa seinien 26 ja 28 vastaavia sivureunoja vasten, kuten mainittu edellä, se tiivistyy yläosastaan ja alaosastaan painautumalla vastaavasti kattoa 32 ja sivuseinää 29 vasten. Suljetussa asemassaan, ovi 22 sulkee yleensä suorakaiteen 35 muotoisen aukon, ulottuen uunin seinässä 13 pystysuunnassa sivuseinän 29 yläreunasta sen yläpuolella olevan katon 32 sivureunaan ja vaakatasossa päätyseinästä 26 väliseinään 7 72750 28. Seinässä 28 on kaaren muotoinen aukko 33 (kuvio 4) sen alaosassa muodostaen, yhdyskanavan pääaltaan 20 ja sivual-taan 21 välille. Vaihtoehtoisesti voidaan sovittaa seinän 28 alaosaan joukko yhdysaukkoja korvaamaan yksi ainoa aukko 5 33.

Sivuallasta 21 rajoittaa tuliseinä 28, kansi tulenkestävää vastakkaista sivuseinää 34 ja 35 (kuvio 5) ja tulenkestävä päätyseinä 36. Sivuseinä 34 ulottuu pystysuorasti alaspäin yläreunastaan korkeudelle jonkinverran sivual-10 taan 21 sulan metallipinnan yläpuolelle, kääntyy viistosti sisäänpäin ja alaspäin päättyen pohjan 25 vastaavaan sivu-reunaan. Sivuseinän 34 alempi viisto-osa 37 vietää vaakatasosta kulmassa C, joka ovi olla esimerkiksi 45°. Viisto tuliseinäosa 37 tuetaan tukirakenteella 38. Sivualtaan sivu-15 seinä 34 on pituussuunnassa pohjan 25 vastaavan sivureunan pituinen ja päätyy yhdestä päästään seinään 28 ja toisesta päästään uunin päätyseinään 36.

Päätyseinä 36 ulottuu pystysuorassa alaspäin yläreunastaan korkeudelle, joka on jonkinverran sivualtaan 21 su-20 latuspinnan yläpuolella,kääntyy viistosti sisäänpäin ja alaspäin lyhyen matkan 39, päättyen alempaan pystyosaan 40 (kuvio 6). Pääsy sivuallasosastoon sen täyttämiseksi metalliromulla voidaan järjestää aukon 41 kautta päätyseinässä 36. Aukon 41 avaaminen ja sulkeminen säädetään nostamalla 25 tai laskemalla sivualtaan täyttöluukkua 24, joka on asennettu päätyseinän 36 sivuun. Täyttöluukun 24 sisävuoraus 42 tehdään mieluimmin tulenkestävällä aineella. Luukku 24 suljetaan tiiviisti kiinni asennossa painamalla sen yläpään ja vastakkaisten sivureunojen sisäpinnat vastaavia seinän 30 36 ulkopintoja vastaan ja luukun alareuna päätyseinän osan 39 vastaan. Päätyseinää 36 ulottuu ulkopuolelta pohjan 25 etummaisen päätyreiinan pituudelta ja päätyy yhdestä päästään sivuseinään 34 ja toisesta päästään sivuseinään 35. Sivuseinä 34 ja päätyseinä 36 ovat samankorkuisia ja päät-35 tyvät selvästi sivualtaan sulan metallin pinnan yläpuolelle, kuten on hyvin nähtävissä kuvioissa 5 ja 6. Seinät 34 ja 36 ovat jonkinverran korkeampia kuin uunin seinät 26-28.

8 72750

Ojentuen ylöspäin katon 32 päätyreunasta, joka lepää väliseinän 28 päällä on suhteellisen lyhyt tulenkestävä seinäosa 43 (kuvio 6). Seinä 43 ulottuu laidasta laitaan poikki uunin ja kohoaa samalle korkeudelle kun seinät 34 ja 36.

5 Kohoten ylöspäin pohjan 25 toisesta sivureunasta si- vualtaan sisäpuolella on tulenkestävä sivuseinä 35 (kuvio 5). Sen yläreunasta, sivuseinä 35 kääntyy vinosti sisäänpäin ja alaspäin terävissä kulmissa a ja b, kuten näytetään kuvassa 5. Esimerkin esittämällä tavalla, terävät kulmat a 10 ja b voivat olla vastaavasti 3° ja 30°. Kalteva tuliseinä 35 tuetaan sopivaksi katsotulla tukirakenteella. Sivuseinän 35 yläreuna ylettyy korkeudelle, joka on vain osa sivual-lasta ympäröivien seinien 28, 34 ja 36 korkeudesta ja asettuu sivustaan uuniluukun 23 alapään sisäpintaa vasten kun 15 mainittu ovi on suljettuna. Uuniluukussa 23 on sisäpuolinen verhous 45, joka mieluimmin tehdään tulenkestävästä aineesta. Viisto sivuseinä 35 ulottuu pituussuunnassa pohjan 25 vastaavan sivureunan koko pituuden ja päättyy yhdessä päässä seinään 36 ja toisessa seinään 28.

20 Sivualtaan 21 suljettu rakenne täydennetään, yleensä suorakaiteen muotoisella tulenkestävällä katolla 46, joka kiinnitetään kolmelta sivultaan seinien 43, 34 ja 36 yläreunoihin. Sivualtaan katon neljäs sivureuna 47 asettuu luukun 23 yläpään sisäpintaa vastaan kun luukku on suljet-25 tuna. Suljettu luukku tiivistyy kiinni reunoistaan uunin-vastaisten sivureunojensa painautuessa yhdeltä puolen vastaavan sivupäätyseinän 36 sivureunaa vastaan ja toisilta puolilta vastaavien seinien 28 ja 43 sivureunoja vastaan, ja, kuten edellä on mainittu, se sulkeutuu tiiviisti ylä-30 ja alareunastaan painautumalla katon 46 ja sivuseinän 35 vastaavia reunoja vastaan. Kiinni asennossaan, luukku 23 sulkee, tavallisesti suorakaiteen muotoisen aukon uunin sivussa 13, ulottuen pystysuunnassa sivuseinän 35 yläreunasta sen yläpuolelle lepäävän katon 46 sivureunaan 47, 35 ja vaakatasossa päätyseinästä 36 seiniin 28 ja 43.

Täyttöallas 21, jonka kammioon sulatettava metalli toimitetaan, on yhteydessä lieskapesään 20 seinässä 28 ole- 9 72750 van kaarikäytävän 33 kautta. Uunin 10 koko alaosa pohjineen 25, johon sula metalli kerääntyy, muodostaa yhtenäisen sula-tuskammion, joka käsittää pääaltaan 20 ja sivualtaan 21. Seinä 28 erottaa täydellisesti pääaltaan sivualtaasta lu-5 kuunottamatta sen alaosassa sulan metallin pinnan alapuolella olevaa yhdysaukkoa 33. Tämä pääaltaan erottaminen sivu-altaasta estää kuumien kaasujen tulon pääaltaasta sivual-taaseen ja aiheuttamaan sytytyksen mainitussa sivualtaassa.

Keksinnön mukainen sulatusuuni sisältää onton kierto-10 kanavan 48 (kuvio 6) poistokaasuja varten, jotka nousevat sivualtaaseen toimitetusta romumetallista. Kanava 48 ulottuu sivualtaasta 21 uunin takapäähän 12 ja tarjoaa siten kulkutien uunin sivualtaalta pääaltaaseen. Kulkutien 48 tekee suljetuksi tilaksi ympäröivä rakenne 49, joka sisältää 15 imuripoltinlaatikon 50, väliosan 51, ja päätekammion 52. Poltinlaatikko on laattikkomainen rakennelma asennettuna sivualtaan katolle 46. Väliosa 51 ojentuu vaakatasossa aukon 53 ympäryskehältä, yhdestä poltinlaatikon sivuseinästä 54 ja jatkuu aueten laatikontapaiseen kammioon 52, sen kar-20 tionmuotoinen alaosa 55 ohjautuu yhteen uunin takimmaisen päätyseinän läpi kulkevan aukon kanssa suoraan polttimen virtausaukkojen 17,18 yläpuolella. Kiertokanavan kotelointi 49 on saatu aikaan metallisella ulkokuorella 56 ja tulenkestävällä vuorauksella 57. Tarkoitukseen sopivaa eristysainet-25 ta (ei näkyvissä) on edullista sovittaa koteloinnin ja vuorauksen väliin.

Kanavaan 48 kuuluu poistoaukko 58, joka on yhteydessä sivualtaaseen 21 sulan metallin pinnan yläpuolella. Jos halutaan, uuni 10 voidaan varustaa useammallakin kuin yh-30 dellä kiertokanavalla. Poistoaukko 58 läpi sivualtaan katon 46 on sijoitettu kulman tuntumaan,jonka muodostavat sivualtaan seinäosa 43 ja täyttöluukku 23, kuten voidaan nähdä kuvioissa 5 ja 6. Kanava 48 kohoaa ylöspäin sivualtaasta 21 ja tekee sen jälkeen 90° mutkan vasemmalle, kuvion 6 mu-35 kaan. Siinä kohtaa missä kiertokanava 48 tekee 90° mutkan sivualtaan 21 yläpuolella, kanavan läpimitta pienenee muodostamaan venturiosan 59. Imuripoltinlaatikko 50 sulkee 10 72750 sisäänsä kanavan 48 sekä ylöspäin suuntautuvan osan että sen ulospäin kapenevan pidennyksen 60, joka johtaa laatikon aukon 53 kautta venturiosaan 59. Sijaiten suoraan vastapäätä poltinlaatikon aukkoa 53 on polttimen virtausaukko 61 5 poltinlaatikon sivuseinässä 62. Tavanmukainen kaasupoltin (ei näkyvissä piirustuksissa) on asennettu polttimen vir-tausaukkoon 61 siten, että lieskat suuntautuvat venturiosaan 59 aksiaalisessa suunnassa. Polttimen tehtävänä on vetää kaasutsivualtaasta ja saada aikaan nopea kaasunkulku kier-10 tokanavan 48 läpi.

Vaikka onkin suositeltavaa käyttää imuripoltinlaatik-koa 50 poistokaasujen tuulettamiseksi kiertokanavassa kohti pääpolttimen virtausaukko (j ) a, muitakin keinoja voidaan käyttää tähän tarkoitukseen. Esimerkiksi, imurisuutin (ei näh-15 tävissä) voidaan asentaa läpi sivuseinän 62 ja suunnata eteenpäin venturiosan aksiaaliselta pituudelta kuten esitetään edellämainitussa US-patentissa nro 4 005 334. Tässä järjestelyssä, joka on vähemmän tehokas kuin poltinlaatikko 50, ilma pakotetaan läpi imurisuuttimen lieskapuhaltimella 20 (ei nähtävissä) ja puhalletaan myötävirtaan venturiosan läpi.

Kiertokanava 48 ulottuu ympäröivän osan 51 sisällä imuripoltinlaatikosta 50 kammioon 52, kulkien yli lieskape-sän katon 32. Kanavan 48 poikkileikkauspinta kasvaa tasai-25 sesti venturiosasta 59 lähtien kammioon 52 saakka. Kierto-kanavaan voidaan nähdä poltinlaatikon yhdessä sivuseinässä olevan tarkkailuluukun 63 kautta (kuvio 4) ja toisen tark-kailuluukun 64 (kuvio 6) kautta kammion 52 yhdessä sivuseinässä. Irroitettavat kannet 65 ja 66 imuripoltinlaatikon 30 50 ja kammion 52 yläpäissä mahdollistavat pääsyn vastaaviin kahteen tilaan.

Väliosan51 päätyttyä kiertokanava 48 tekee 90° mutkan ja jatkuu alaspäin kammiossa 52, kääntyen sen jälkeen vinosti kartiomaisesti ohentuvaan kammio-osaan 55 ja kohti 35 pääaltaan takaseinää 26. Kanava päättyy sovitusosaan 67, joka sijaitsee seinän 26 ulkopuolella mutta virtausaukko-jon 17 ja 18 sisäpuolella. Poistokaasujen kulkutie kanavas- 11 72750 sa 48 on merkitty nuolilla kuviossa 6- Sovitusosa 67 on yhteydessä uunin pääaltaaseen 20 vierekkäin olevien toisio-poltinvirtausaukkojen 68 ja 69 kautta läpi takaseinän 26. Kummallakin virtausaukolla 68 ja 69 on ympyrän muotoinen 5 poikkileikkaus,joka kulkiessaan seinän 26 ulkopuolelta sen sisäpuolelle, ensin pienenee lyhyen matkan tasaisesti leik-kauspinnaltaan ja sitten kasvaa tasaisesti leikkauspinnal-taan jäljellä olevan pitemmän matkan aikana kohti lieska-pesän sisustaa, kuten kuviot 3 ja 6 osoittavat. Sovitusosa 10 67 on myöskin yhteydessä pääpolttimen virtausaukkoihin 17 ja 18, jotka sijaitsevat sovitusosasta ulospäin ja juuri kammion kartio-osan 55 alapuolella. Siinä kohdassa, jossa poistokaasut kulkevat alaspäin ja sisäänpäin kammiosta 52 sovitusosaan 67, ne eroavat kahdeksi virraksi yhdyssillan 15 70 vaikutuksesta, joka ulottuu kammio-osan 55 ulkoseinän alemmasta liitäntäpäästä lieskapesän takaseinään 26 ja jakaa sovitusosan 67 kahtia. Kumpikin pääpolttimen virtausaukois-ta kohdistuu suoraan niitä vastaaviin toisiopolttimen virtausaukkoihin poikki sovitusosan 67 niin että lieskat pää-20 polttimista puhalletaan poikki sovitusosan 67 toisiopolttimen virtausaukkoihin. Kulkiessaan läpi sovitusosan 67, palava polttoaine yhtyy kiertokanavasta 48 tulevien kuumien poistokaasujen kanssa ja pakotetaan sen jälkeen toisiopolttimen virtausaukkojen 68 ja 69 läpi lieskapesään. On selvää, 25 että voidaan käyttää vain yhtä pääpoltinta tai useampaa kuin kahta pääpoltinta, yhdessä vastaavien polttimen virtausaukko jen kanssa, jos halutaan. Poistokaasut poistetaan pääaltaasta 20 tavanmukaisella savupiipulla 71.

Apupoltin 19, tavanomaista rakennetta, on asennettu 30 pääaltaan takaseinässä 26 olevaan aukkoon siten, että sen liekit on suunnattu sulan metallin päälle uunissa. Poltti-meen 19 syötetään luonnonkaasua tai muuta polttoainetta tavalliseen tapaan. Se on asetettu syttymään automaattisesti vastauksena merkkiin, jonka synnyttää lieskapesän 20 35 lämpötilaa seuraamaan asetettu tuntopää. Jos lämpötila laskee lieskapesässä alle ennakolta valitun tason, jonka katsotaan olevan riittävän sulattamaan metalli, poltin 19 pu- 12 7275 0 haltaa lämpöä kunnes oikea lämpötila on jälleen saavutettu.

Saasteisen romun käsittely aloitetaan asettamalla ennalta määritetty määrä metallia, joko sulassa tai kiinteässä tilassa uuniin ja kuumentamalla aine sulamislämpötilaan käyt-5 tämällä polttimia 17 ja 18 tavanmukaisella tavalla luonnon-kaasulla tai samantapaisella polttoaineella. Sulan metallin allas syntyy siten pääaltaaseen 20 ja sivualtaaseen 21 virraten näiden kahden kammion välillä aukon 33 kautta. Sitten saasteista romua syötetään sivualtaaseen 21. Samalla kohote-10 taan lieskapesän lämpötila ennalta valitulle tasolle, joka riittää sulattamaan romun metalliainekset ja sytyttämään kaikki palavat tai myös hiilivetypitoiset ainekset.

Kuitenkin, ennenkuin romu sulaa, sen täytyy ensin viipyä sivualtaassa 21, jonka lämpötila on yleensä alempi kuin 15 lieskapesässä 20 ja saavutettu lämmön virtauksen avulla lies-kapesästä 20 aukon 33 kautta. Vaikka lämpötila on liian matala palavien ainesten sytyttämiseen, se on kuitenkin tarpeeksi korkea kaasuunnuttamaan romun palavat eli hiilivetypitoiset ainekset. Kiertokanavan 48 poltin saa aikaan sen läpi 20 kulkevan imun, sillä seurauksella, että poistokaasut puhalletaan kohti pääpolttimen virtausaukkoja.

Metalliainesten sulattamista sivualtaassa 21 voidaan auttaa sekoittamalla silloin tällöin siinä olevaa massaa.

Kun sulaminen edistyy, alkujaan sivualtaaseen pantu romu on 25 sulanut ja löytää mahdollisesti tiensä lieskapesään aukon 33 kautta. Sillä aikaa, romusta sivualtaan kammion yläosaan ajetut kaasut pakotetaan kiertokanavaan 48 sen polttimen synnyttämän negatiivisen paineen avulla. Tämä poltin pakottaa sen jälkeen kaasut läpi kiertokanavan pääpolttimen vir-30 tausaukkoihin, jossa ne sekoittuvat polttimosta tulevaan polttoaineeseen ja syttyvät.

Sulatusprosessin aikana, moottorilla toimivat sivualtaaseen johtavat luukut säädetään huolellisesti rajoittamaan sinne pääsevän ilmamäärän. Esimerkiksi luukkujen aukko pide-35 tään minimissä. Luukut suljettuna keksinnön mukainen sivu-allas muodostaa hyvin tiiviin umpion, joka minimoi sen ilma-määrän, joka voi päästä sivualtaaseen ja auttaa palamista.

13 7275 0

Sulatettavan romun tyyppi vaikuttaa luonnollisesti kerralla lisättävän annoksen määrään ja lisäystaajuuteen. Tulisi huolehtia siitä, ettei niin paljon romua panna sivualtaa-seen, että aiheutuu liiallista kaasunmuodostusta ja savua 5 sivualtaassa ja uuni siten ylikuormittuu. Ladattaessa uunia, sivualtaan luukku 24 on auki. Romu kaadetaan sisään, kuormaus-laite palautuu ja luukku sulkeutuu. Sen jälkeen, sivualtaan luukku 23 avataan tarkistusta varten. Jos sivualtaassa kehittyy riittävästi savua, luukku suljetaan ja prosessin 10 annetaan jatkua. Jos on hyvin vähän savunkehitystä, käytetään hetken sekoitintyökalua sivualtaan sisällön sekoittamiseksi, jonka jälkeen työkalu vedetään pois ja luukku 23 suljetaan.

Luukku 23 tarjoaa helpon pääsyn lieskapesään suurien, 15 kiinteiden alumiinikappaleiden syöttämiseksi, sellaisten kun harkkojen ja arinakuonan, ja sekoittamiseksi lieskape-sässä hyvän lämmönsiirron aikaansaamiseksi lieskapesän ja sivualtaan välillä. Lämmönsiirto sulan metallin kautta, saatuna aikaan tällä sekoitustoimenpiteellä, samoin kun 20 sivualtaan sekoituskin, auttavat saavuttamaan uunin korkea-tehoisen sulatusnopeuden.

Uunin takaseinässä 26 on laskuhana 72 sulan metallin päästämiseksi odotusaltaaseen, kun sulatus ja sekoitus on saatettu päätökseen. Takaseinä on varustettu myöskin tyh-25 jennyshanalla 73 käytettäväksi silloin, kun kaikki metalli halutaan poistaa uunista, kuten mm. puhdistusta varten.

Keksinnön mukaisella uunilla on joukko edullisia ominaisuuksia. Kuten US-patentin nro 4 055 334 mukainen uudel-leenkiertouuni, se käyttää romumetallin poistokaasujen läm-30 pöarvoa sulatustoiminnassa yhdistämällä poistokaasut pää-polttimen virtausauko(i)sta tulevaan polttoaineeseen. Myöskin romulatauksen saasteet vedetään uunin sivualtaasta kier-tokanavan 48 ja toisiopolttimen virtau.skana.vien 68 ja 69 kautta ja käytetään uunin polttoaineena, välttäen siten 35 tarvetta käyttää kallista jälkipoltinta ja lisäpolttoainet-ta jätekaasujen hävittämiseen. Kuitenkin, toisin kun US-patentin nro 4 055 334 uudelleenkiertosysteemi, tämä uuni 14 72750 käyttää tehokkaasti hyväkseen poistokaasujen lämpöenergian kierrättämättä näitä kaasuja uudelleen romulatauksen kautta ennen niiden poistamista uunista.

Tämä keksintö tarjoaa ainutlaatuisen lie.skasulatus-5 uunin rakenteen alumiiniromua varten, jossa on umpinainen sivuallas, sopivilla käyttöluukuilla sivualtaan täyttämiseksi romumetallilla ja sen käsittelemiseksi. Alumiiniromua ei voida sulattaa avoinaisessa sivualtaassa ilman jonkinlaista saasteen valvontalaitetta, joka tavallisesti on let-10 kusuodatuskammio kokoojasysteemi. Keksinnön mukainen umpinainen sivuallas välttää tämän kalliin järjestelyn tarpeen. Se muodostaa yksinkertaisen mutta tehokkaan kokoojakammion savulle ja poistokaasuille, jotka lähtevät romusta sulatus-prosessin aikana. Savu ja poistokaasut kulkevat sivualtaas-15 ta uunin umpinaiseen lieskapesäänsuljetun kiertokanavan kautta. Koska se on täysin umpinainen, uunia voidaan käyttää ilman liiallista ilman tunkeutumista mukaan prosessiin säätelemällä sopivasti lisäilman saantia sivualtaan luukkujen kautta, ja uunin polttimo (id) en syöttämän ilman eli hapen 20 avulla tai muilla laitteilla, kuten imurisuuttimella tuulet-tajalla, jne. Uuniin päästettävän ilman eli hapen huolellisen valvonnan ansiosta tämä keksintö välttää suuressa määrin metallin palamista eli hapettumista.

Vaikkakin tätä keksintöä on kuvattu käyttäen sen mää-25 rättyä sovellutusmuotoa, tulee ymmärtää, ettei keksintö rajoitu siihen, vaan siitä on tehtävissä muunnoksia. On sen vuoksi tarkoitus kattaa tällä hakemuksella mikä tahansa ja kaikki sellaiset muunnokset, jotka tehdään oheen liitettyjen patenttivaatimusten hengessä ja ulottuvuuksien rajoissa.

Claims (11)

15 72750

1. Menetelmä metallin talteenottamiseksi metallipi-toisesta romusta, joka on saastunut palavista aineista, 5 tunnettu vaiheista romun syöttämiseksi umpinaiseen ensimmäiseen kammioon (21), jonka alaosa on allas romuai-nesta ja sulaa metallia varten, ensimmäisessä kammiossa (21) on vähintään yksi poistoaukko (58) sulan metallipinnan yläpuolella romusta lähteviä poistokaasuja varten, 10 umpinaisen toisen kammion (20) kuumentamiseksi riittävän korkeaan lämpötilaan romun sulattamiseksi ja sulan metallin altaan muodostamiseksi toisen kammion (20) alaosaan, yhdistäen ensimmäisen ja toisen kammion (21, 20) siten, että sula metalli kammioissa voi virrata niiden välillä 15 romussa olevien palavien aineiden kaasuunnuttamiseksi ja poistokaasujen kehittämiseksi ensimmäisessä kammiossa (21), poistokaasujen kierrättämiseksi ensimmäisen kammion pois-toaukosta (58) toiseen kammioon (20) umpinaisen kiertoka-navan (48) kautta, joka yhdessä umpinaisen ensimmäisen ja 20 toisen kammion (21, 20) kanssa muodostaa täysin umpinaisen uunin ja hävittäen poistokaasut ensimmäisestä kammiosta (21) polttamalla vähintään yhdessä toisen kammion (20) poltinlaitteessa (ei näytetty), käyttäen täten poistokaasut romun sulattamiseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu vaiheista poistokaasujen kierrättämiseksi ensimmäisen ja toisen kammion (21, 20) välillä suljetun kiertokanavan (48) läpi, joka ulottuu ensimmäisen kammion poistoaukosta (58) ensimmäiseen poltinlaitteeseen, pakot-30 taen poistokaasut kiertokanavan (48) kautta kohti ensimmäistä poltinlaitetta käyttäen kiertokanavaan (48) sijoitettua imurilaitetta (50) lieskatien aikaansaamiseksi kiertokanavan (48) sisälle poistokaasujen hävittämiseksi polttamalla ja kaasujen puhaltamiseksi kanavassa (48) en-35 simmäistä poltinlaitetta kohti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu vaiheista poistokaasujen puhaltamiseksi 16 72750 kiertokanavan (48) kautta ensimmäistä poltinlaitetta kohti muodostamalla venturiosa (59) poltinlaitteen ja imulaitteen (50) väliseen kanavaan (48).

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetel-5 mä, tunnettu siitä, että toinen kammio (20) varustetaan vähintään yhdellä apupolttimella (19) sovitettuna automaattisesti huolehtimaan lieskapuhalluksen pysyttämisestä sulan metallin päällä toisessa kammiossa (20), kun lämpötila toisessa kammiossa (20) laskee alle ennaltavali- 10 tun tason, joka on riittävä metallin sulattamiseksi.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen menetelmä, jossa toimien kammio (20) käsittää vähintään yhden toisiopolttimen mainitun ensimmäisen poltinlaitteen lisäksi ja kiertokanavan (48) yksi pää on yhteydessä mainittuun 15 pääpolttimen virtausaukkoon ja sovitettuna sen sekä toisiopolttimen väliin, tunnettu vaiheista ensimmäisestä poltinlaitteesta tulevan polttoaineen yhdistämiseksi kierrätettyjen poistokaasujen kanssa ja polttokaasujen ohjaamiseksi toiseen kammioon (20) toisiopolttimen kautta.

6. Sulatusuuni (10) metallin talteenottamiseksi pa lavilla aineilla saastuneesta metallipitoisesta romumate-riaalista käsittäen ensimmäisen kammion (21), jossa alaosa muodostaa altaan romua ja sulaa metallia varten ja jossa on vähintään yksi poistoaukko (58) mainitun sulan metal-25 Iin pinnan yläpuolella metalliromusta lähtevien kaasujen poistamiseksi, toisen kammion (20), jossa alaosa muodostaa altaan sulaa metallia varten, tämän kammion yhteydessä o-levan poistokaasuaukon (71), vähintään yhden polttimen virtausaukon (17, 18) ja poltinlaitteen (ei näytetty) yh-30 dessä polttimen virtausaukon (17, 18) kanssa lieskatien aikaansaamiseksi polttimen virtausaukon kautta sulan metallin päälle toisessa kammiossa (20), väliseinän (28) ensimmäisen kammion (21) erottamiseksi toisesta kammiosta (20), jossa väliseinässä on ainakin yksi aukko (33) sen alaosas-35 sa ja kammioissa (21, 20) olevan sulan metallin pinnan alapuolella, jolloin on saatu yhteys kammioiden (21, 20) seinien alaosien välille polttoaineiden palamisesta ensimmäi- 17 72750 sessä kammiossa (21) syntyvän lämmön siirtämiseksi konvek-tiolla sulan metallin läpi toisesta kammiosta (20) ensimmäiseen kammioon ja sula metalli voi virrata kammioiden välillä, ja kierrätyslaitteet (48, 50) yhdistyneenä en-5 simmäisen kammion poistoaukkoon (58) ja ulkopuolella ensimmäiseen ja toiseen kammioon (21, 20) poistokaasujen kierrättämiseksi ensimmäisen kammion poistoaukosta (58) toiseen kammioon (20) kaasujen hävittämiseksi polttamalla poltinlaitteessa ennen niiden poistamista poistoaukon (71) 10 kautta, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen kammio (21, 20) on kumpikin muodostettu umpinaisena kammiona ja kierrätyslaitteet käsittävät umpinaisen kanavan (58), jolloin umpinaiset kammiot (21, 20) yhdessä umpinaisen kiertokanavan (58) kanssa muodostavat täysin umpinai-15 sen laitteen, joka turvaa tarvittavan valvonnan ilman tai hapen pääsemiseksi polttouuniin (10), täten minimoiden metallihäviöt uunissa (10) metallin hapetuksen aikana.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sulatusuuni, tunnettu siitä, että umpinainen kiertokanava (48) 20 kytkee ensimmäisen kammion poistoaukon (58) ensimmäiseen poltinlaitteeseen (17, 18), että kiertokanavassa (48) on imurilaite (50) poistokaasujen puhaltamiseksi kiertokanavassa (48) ensimmäistä poltinlaitetta (17, 18) kohti, että imurilaite (50) sisältää polttimon imuaukon (61) sovitet-25 tuna kiertokanavaan (48) lieskatien muodostamiseksi imuri-polttimen virtausaukon (61) kautta kiertokanavaan (48) poistokaasujen hävittämiseksi polttamalla ja kaasujen puhaltamiseksi kanavassa (48) kohti ensimmäistä poltinlaitetta (17, 18) . 30 8 .Patenttivaatimuksen 7 mukainen sulatusuuni, tunnettu siitä, että kiertokanava (48) sisältää venturiosan (59) sijoitettuna ensimmäisen poltinlaitteen (17, 18) ja imurilaitteen (50) väliin poistokaasujen puhaltamiseksi kiertokanavassa (48) ensimmäistä poltinlaitetta 35 (17, 18) kohti.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6...8 mukainen sulatusuuni, tunnettu siitä, että toinen kammio (20) on 18 72750 varustettu vähintään yhdellä apupoltinlaitteella (19) sovellettuna automaattisesti huolehtimaan lieskatien muodostumisesta sulametallin päälle toisessa kammiossa (20), kun lämpötila laskee toisessa kammiossa (20) alle ennalta vali-5 tun tason, joka on riittävä metallin sulattamiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6...8 mukainen sulatusuuni, tunnettu siitä, että toinen kammio (20) sisältää vähintään yhden toisiopolttimen (68, 69) ja yksi kiertokanavan (48) päistä on yhteydessä ensimmäiseen pol-10 tinlaitteeseen (17, 18) ja sovitettuna sen sekä toisiopolttimen (68, 69) väliin siten, että palava polttoaine ensimmäisestä poltinlaitteesta yhtyy kiertäviin poistokaa-suihin ja ohjataan sen jälkeen toiseen kammioon (20) toisiopolttimen (68, 69) kautta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6...9 mukainen sula tusuuni, tunnettu siitä, että ensimmäinen poltin-laite (17, 18) ja kiertokanava (48) on yhdistetty siten, että poistokaasut ohjataan suoraan ensimmäiseen poltin-laitteeseen ja sen läpi ja senjälkeen toiseen kammioon (20) . 19 72750