ES2314871T3 - Procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos con pretratamiento termico. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos, en donde la chatarra de aluminio a fundir se funde en un horno después de un pretratamiento térmico en una corriente de gas caliente, caracterizado porque la chatarra de aluminio se somete en una corriente de producto continua, en primer lugar, al tratamiento térmico y después se funde, y porque de la corriente de gas caliente guiada en un circuito, para el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio, se deriva una corriente parcial y se conduce al horno.

Description

Procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos con pretratamiento térmico.
Campo técnico
La invención se refiere a un procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos, en donde la chatarra de aluminio a fundir se funde en un horno después de un pretratamiento térmico en una corriente de gas caliente.
Estado de la técnica
Las chatarras de aluminio en pequeño trozos, en especial las virutas de aluminio, pero también la chatarra en latas o láminas, presentan en general impurezas orgánicas en forma de medios cortantes, aceites, barnices, materiales sintéticos, etc. que, al fundir la chatarra de aluminio, exigen la liberación repentina, que perjudica el control del proceso, de cantidades considerables de gases de destilación. Por este motivo se somete la chatarra de aluminio a fundir a un pretratamiento térmico, para con ayuda de gases calientes eliminar las impurezas orgánicas. Los gases de destilación que con ello se producen, que contienen hidrocarburo, se alimentan a una postcombustión. El inconveniente de este pretratamiento térmico de la chatarra de aluminio a fundir, normalmente en tambores giratorios, es el consumo de energía relativamente elevado y la pérdida de energía ligada al almacenamiento intermedio de la chatarra de aluminio pretratada a causa del enfriamiento de chatarra, que aparte de esto impulsa la condensación de humedad del aire sobre la chatarra de aluminio almacenada de forma intermedia, con el inconveniente de que durante la siguiente fusión de la chatarra de aluminio aumenta el contenido de hidrógeno del caldo de fusión y el oxígeno conduce a una oxidación adicional de la chatarra de aluminio y con ello a una pérdida de metal.
Representación de la invención
La invención se ha impuesto de este modo la tarea de configurar un procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos de la clase ilustrada al comienzo, de tal modo que el consumo de energía pueda reducirse considerablemente en el caso de un control del procedimiento ventajoso.
La invención resuelve la tarea impuesta por medio de que la chatarra de aluminio se somete en una corriente de producto continua, en primer lugar, al tratamiento térmico y después se funde, y de que de la corriente de gas caliente guiada en un circuito, para el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio, se deriva una corriente parcial y se conduce al horno.
Debido a que como consecuencia de estas medidas la chatarra de aluminio se somete, en una corriente de producto continua, primero al tratamiento térmico y después se funde, puede prescindirse del almacenamiento intermedio por lo demás habitual, de tal modo que se evitan los inconvenientes ligados a un almacenamiento intermedio de este tipo, con relación a la pérdida de energía a causa de un enfriamiento por un lado y, por otro lado, pérdidas de metal causadas por oxidación. A esto hay que añadir que los gases calientes para el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio se guían en un circuito, lo que reduce el consumo de energía para el tratamiento térmico. Debido a que una corriente parcial de la corriente de gas caliente enriquecida con los gases de destilación se conduce al horno, y allí hacen combustión los gases de destilación, los gases de destilación pueden aprontar de forma sencilla una parte de la energía de fusión necesaria, lo que evita además el consumo total de energía.
Las pérdidas de calor de los gases calientes producidas por el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio tienen que compensarse mediante una alimentación de calor correspondiente. Si el volumen de la corriente parcial derivada en el horno supera la cantidad de gases de destilación que se producen, debe sustituirse además la pérdida de gas. Estos requisitos pueden cumplirse de forma ventajosa por medio de que en el circuito de las corrientes de gas caliente se alimentan gases de combustión calientes. En lugar de los gases de combustión calientes, sin embargo, pueden también implantarse gases de horno calientes, con lo que se simplifica adicionalmente el desarrollo del procedimiento, porque puede prescindirse de quemadores específicos.
Para llevar a cabo el procedimiento de fusión puede partirse de una secadora que puede recibir gases calientes, para la chatarra de aluminio en pequeños trozos, y de un horno para fundir la chatarra de aluminio tratada térmicamente en la secadora. Sólo se necesita conectar la secadora al horno e integrarla en un circuito de gas caliente, del que un conducto de derivación desemboca en el horno, para por un lado transportar la chatarra de aluminio, directamente después de su tratamiento térmico en la secadora, sin pérdidas de calor al horno y, por otro lado, poder aprovechar energéticamente los gases de destilación que se producen durante el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio para la fusión de la chatarra de aluminio.
Para calentar los gases calientes guiados en el circuito puede preverse al menos un quemador, cuyos gases de combustión calientes se introducen en la corriente de gas caliente. Evidentemente puede prescindirse de un quemador específico para calentar los gases calientes, si el circuito de gas caliente se conecta a un conducto de alimentación para gases de horno calientes, que también pueden aprovecharse para compensar las pérdidas de calor y de gas.
A causa de la dependencia de los procesos de oxidación del tiempo de retención de la chatarra de aluminio en la secadora es necesario prestar atención a una buena transferencia de calor, de los gases calientes a la chatarra de aluminio. Con este fin la secadora puede presentar un transportador con un alojamiento permeable a los gases para el producto transportado, a través del cual se aspira la corriente de gas caliente guiada en el circuito, de tal modo que por el lecho de producto circulan los gases calientes desde arriba hacia abajo. Este guiado de gas caliente garantiza una transferencia de calor en gran medida uniforme sobre la altura del lecho de producto, lo que hace posible unos tiempos de tratamiento relativamente cortos. Para mejorar la transferencia de calor puede formarse la secadora a partir de un tramo de transporte para la chatarra de aluminio con la corriente de gas caliente como medio de transporte, en donde al tramo de transporte se conecta un separador ciclónico para la chatarra de aluminio tratada térmicamente, para separar la chatarra de aluminio a partir de la corriente de gas caliente e introducirla en el horno. El uso de una secadora de este tipo depende evidentemente del tamaño de las partículas de la chatarra de aluminio, porque estas partículas de aluminio, con la corriente de gas caliente como medio de transporte a lo largo del tramo de transporte, tienen que moverse en voladizo a través de una mezcla interna con los gases calientes.
Descripción breve del dibujo
Con base en el dibujo se explica con más detalle el procedimiento conforme a la invención para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos. Aquí muestran:
la figura 1 un dispositivo conforme a la invención para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos en un esquema de conexiones en bloques esquemático, y
la figura 2 una representación correspondiente a la figura 1 de una variante de ejecución de un dispositivo conforme a la invención.
Modo de ejecutar la invención
Conforme a la figura 1 el dispositivo representado presenta para fundir chatarra de aluminio, en especial virutas de aluminio, un horno 1a que se calienta por ejemplo con ayuda de al menos un quemador 2. La chatarra de aluminio se alimenta al horno a través de un pozo de caída 3, y precisamente en la región de una cavidad de horno 4 que está equipada con un inductor 5, cuyo campo electromagnético induce una corriente dirigida hacia abajo del baño a partir de chatarra de aluminio ya fundida, de tal modo que los trozos de chatarra que caen desde el pozo de caída 3 en el horno 1 son recogidos por esta corriente de baño y se tira de ellos por debajo de la superficie de baño, lo que es importante con relación otros posibles procesos de oxidación. La chatarra de aluminio debe someterse evidentemente antes de la fusión a un pretratamiento térmico, lo que se lleva a cabo en una secadora 6 preconectada al horno 1. Esta secadora 6 se compone en el caso del ejemplo de ejecución según la figura 1 de un tramo de transporte 7, que se alimenta de forma dosificada a la chatarra a tratar desde un depósito de reserva 8 a través de una esclusa rueda de alvéolos 9. La chatarra de aluminio en pequeño trozos se transporta con ayuda de una corriente de gas caliente a lo largo del tramo de transporte 7, para asegurar una mezcla interior entre el gas caliente y las partículas de chatarra y con ello una transferencia de calor buena y rápida sobre las partículas de chatarra. Después de circular por el tramo de transporte 7, se separa la chatarra de aluminio de la corriente de gas caliente con ayuda de un separador ciclónico 10, desde el cual se alimenta el pozo de caída 3 con chatarra de aluminio a través de una esclusa de ruedas de alvéolos 11. Los gases calientes, que reciben los gases de destilación que se producen durante el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio, y que contienen hidrocarburos, se aspiran con ayuda de un soplador 12 desde el separador ciclónico 10 y se alimentan de nuevo en un circuito 13 al tramo de transporte 7. Una corriente parcial de los gases calientes enriquecidos con gases de destilación se separa del circuito 13 a través de un conducto de derivación 14 y se alimenta al horno 1, para que haga combustión la porción de gases de destilación en el horno 1, cuya atmósfera presenta normalmente un contenido de oxígeno en un margen de entre el 1% y el 8%.
Para calentar los gases calientes el circuito de gas caliente 13 está conectado a un conducto de alimentación 15 para gases de escape de horno, que se añaden mezclando a la corriente de gas caliente en el circuito 13, en donde no sólo se compensan las pérdidas de calor de la corriente de gas caliente, causadas por al tratamiento térmico de la chatarra de aluminio en la secadora 6, sino también la pérdida de gas a causa de la separación de una corriente de gas parcial desde el circuito 13. Mediante válvulas de control 16 en el conducto de derivación 14 y en el conducto de alimentación 15 pueden adaptarse las corrientes másicas a los requisitos respectivos. Los gases de escape de horno no necesarios para el calentamiento de los gases calientes se extraen del horno, de forma habitual, a través de un conducto de gas de escape 17. En lugar de los gases de escape de horno calientes pueden calentarse también los gases calientes en el circuito 13 mediante un quemador 18, cuyos gases de combustión calientes se mezclan con los gases calientes en el circuito 13, como se indica a trazos y puntos en la figura 3.
El dispositivo según la figura 2 se diferencia del conforme a la figura 1 fundamentalmente sólo en la estructura de la secadora 6. Esta secadora 6 presenta un transportador 19 con un alojamiento permeable a los gases para el material de transporte en forma de una cinta circulante, cuyo ramal de transporte 20 que forma el alojamiento para el producto a transportar obtura hacia arriba una caja de aspiración 21. Debido a que la carcasa 22 de la secadora 6 está conectada al lado de presión y la caja de aspiración 21 al lado de aspiración del soplador 12 del circuito 13 para la corriente de gas caliente, se aspira la corriente de gas caliente a través del lecho de producto 23 sobre el ramal de transporte 20 del transportador 19, lo que conduce con una altura de lecho uniforme a un calentamiento uniforme de la chatarra de aluminio, que se enrosca sobre el transportador 19 a través de una tolva 24. Después del tratamiento térmico se lanza la chatarra de aluminio desde el transportador 19 al pozo de caída 3, para fundirse del modo y de la manera descritos con relación a la figura 1. Los gases calientes en el circuito 13 se calientan mediante un quemador 18, cuyos gases de combustión calientes se mezclan con los gases calientes del circuito 13. Sin embargo, también es posible llevar a cabo el calentamiento de los gases calientes con ayuda de los gases de escape de horno calientes, como se indica mediante un conducto de alimentación 15 indicado a trazos y puntos para tales gases de escape de horno. La combustión de los gases de condensación, que se producen durante el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio en la secadora 6, se produce de forma similar al ejemplo de ejecución conforme a la figura 1, por medio de que una corriente parcial de los gases calientes, enriquecidos con los gases de condensación, se separa a través de un conducto de derivación 14 desde el circuito 13 de los gases calientes, y se alimenta al horno 1.

Claims (8)

1. Procedimiento para fundir chatarra de aluminio en pequeños trozos, en donde la chatarra de aluminio a fundir se funde en un horno después de un pretratamiento térmico en una corriente de gas caliente, caracterizado porque la chatarra de aluminio se somete en una corriente de producto continua, en primer lugar, al tratamiento térmico y después se funde, y porque de la corriente de gas caliente guiada en un circuito, para el tratamiento térmico de la chatarra de aluminio, se deriva una corriente parcial y se conduce al horno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el circuito de la corriente de gas caliente se alimentan gases de combustión calientes, que sustituyen a una parte de la corriente de gas parcial derivada.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el circuito de la corriente de gas caliente se alimentan gases de escape del horno calientes, que sustituyen a una parte de la corriente de gas parcial derivada.
4. Dispositivo para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3 con una secadora que puede recibir gases calientes, para la chatarra de aluminio en pequeños trozos, y con un horno para fundir la chatarra de aluminio tratada térmicamente en la secadora (6), caracterizado porque la secadora (6) conectada al horno (1) se integra en un circuito de gas caliente (13), del que un conducto de derivación (14) desemboca en el horno (1).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el circuito de gas caliente (13) presenta al menos un quemador (18).
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque en el circuito de gas caliente (13) desemboca un conducto de alimentación (15) para gases de escape del horno calientes.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la secadora (6) presenta un transportador (19) con un alojamiento permeable a los gases para el producto transportado, a través del cual se aspira la corriente de gas caliente guiada en el circuito (13).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la secadora (6) se compone de un tramo de transporte (7) para la chatarra de aluminio con la corriente de gas caliente como medio de transporte, y porque al tramo de transporte (7) se conecta un separador ciclónico (10) para la chatarra de aluminio tratada térmicamente.
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