APARATO Y PROCEDIMIENTO PARA RETIRAR TÉRMICAMENTE REVESTIMIENTOS Y/O IMPUREZAS.

Un aparato para eliminar térmicamente revestimientos y/o secar materiales revestidos y/o contaminados,

comprendiendo el aparato: un soporte (44); un horno (10) montado en el soporte (44) y adaptado para recibir el material a tratar; pudiendo moverse el horno (10) respecto al soporte (44) entre una primera posición, en la que una primera parte (4) del horno está generalmente más alta que una segunda parte (6), y una segunda posición en la que la segunda parte (6) generalmente está más alta que la primera parte (4), y siendo la disposición tal que, durante el uso, el horno (10) puede moverse repetidamente entre la primera y la segunda posición, de manera que el material dentro del horno (10) cae de una parte a la otra parte, y una zona de tratamiento a través de la cual puede hacerse pasar una corriente de gases calientes; caracterizado porque la primera parte (4) incorpora una abertura (34) que puede cerrarse, a través de la cual puede cargarse el material a tratar

Aparato y procedimiento para retirar térmicamente revestimientos y/o impurezas La presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento para retirar térmicamente revestimientos y/o impurezas de materiales, particularmente de materiales que son particularmente adecuados para procesamiento discontinuo. En particular, la presente invención se refiere a un desarrollo del tipo de horno descrito por los solicitantes en la Solicitud de Patente Internacional publicada como WO 01/98092 A1.

Hay una necesidad en aumento de reciclar materiales tales como aluminio, magnesio y otros metales y no metales. A menudo, dichos materiales estarán revestidos de pintura, aceite, agua, lacas, plásticos u otros compuestos orgánicos volátiles (C.O.V.) que deben retirarse antes de volver a fundir los materiales. Para materiales que pueden procesarse a temperaturas relativamente altas sin fundirse, dichas impurezas se retiran normalmente usando un procedimiento térmico que, en ocasiones, se conoce como eliminación del revestimiento. Dichos procedimientos térmicos de eliminación del revestimiento pueden usarse también para secar y/o esterilizar materiales antes de volver a fundirlos.

Por ejemplo, el aluminio a menudo se usa en la producción de latas de bebida que normalmente están revestidas de pintura, lacas y/u otros C.O.V. Antes de que las latas de bebida usadas (L.B.U.) o el material de desecho producido durante la fabricación de latas de bebida, pueda fundirse para reciclado, cualquier revestimiento u otras impurezas deben retirarse para minimizar la pérdida de metal.

La eliminación térmica del revestimiento, sin embargo, no está limitada en su aplicación a aluminio, sino que puede usarse para limpiar o purificar cualquier metal o material no metálico que sea capaz de soportar las temperaturas presentes en el procedimiento térmico de eliminación del revestimiento. La eliminación térmica del revestimiento puede usarse para eliminar el revestimiento o purificar, por ejemplo, magnesio o aleaciones de magnesio, titanio o aleaciones de titanio.

Los procedimientos conocidos de eliminación térmica del revestimiento implican exponer el material a tratar a gases calientes para oxidar los revestimientos y/o impurezas que tienen que retirarse. Esta exposición tiene lugar en un entorno cerrado en el que la temperatura y el contenido de oxígeno de los gases calientes pueden ser controlados. Se requieren temperaturas por encima de 300 ºC para retirar la mayor parte de los compuestos orgánicos, y normalmente se requiere un nivel de oxígeno en el intervalo del 6 % al 12 %.

Si la temperatura y los niveles de oxígeno de los gases calientes no se controlan cuidadosamente, el procedimiento de eliminación del revestimiento puede dar como resultado un funcionamiento descontrolado, que puede ser muy peligroso.

El material normalmente se triturará antes del tratamiento y, para una eliminación del revestimiento eficaz, es importante que todas las superficies del material triturado estén expuestas a los gases calientes. Si esto no ocurre, entonces el tratamiento se hace menos eficaz y, en el caso de L.B.U. en particular, puede quedar una mancha negra sobre la superficie del material tratado. También es deseable que el material se agite durante el tratamiento para retirar físicamente los revestimientos o impurezas desprendidos del material.

Actualmente hay tres sistemas principales que se usan para la eliminación térmica del revestimiento, que son:

1. Horno Estático En un horno estático, el material se apila sobre una malla de alambre y los gases calientes se hacen recircular a través del horno para calentar el material a la temperatura de procedimiento requerida.

Esta disposición no es eficaz porque los gases calientes no entran en contacto con los materiales que están encerrados dentro de la pila de materiales en la malla. Como se ha analizado anteriormente, en la eliminación del revestimiento es importante que todas las superficies de los materiales a tratar se expongan a los gases calientes. Tampoco hay agitación del material a tratar.

2. Horno de Circulación Este sistema usa un transportador de cinta de malla para transportar materiales para el tratamiento a través de un horno. Los gases calientes se hacen pasar a través del material en la cinta a medida que pasa a través del horno. Los problemas con este procedimiento son los siguientes:

La profundidad de materiales en la cinta limita el procedimiento. Los materiales se apilan, provocando problemas similares a los encontrados con el horno estático, en el que los materiales en el centro de la pila no entran en contacto con los gases calientes.

No hay agitación de los materiales, por lo que los revestimientos sueltos no se retiran.

La vida de la cinta transportadora es corta.

Los materiales tienen que alimentarse constantemente.

El procedimiento no es adecuado para un bajo volumen o para cambiar continuamente de producto.

3. Horno Rotatorio Un gran horno está inclinado respecto a la horizontal, de manera que el material alimentado cargado en el horno en su extremo más alto se desplaza hacia su extremo más bajo, donde se descarga por influencia de la gravedad. El horno se hace girar, de manera que el material en el interior del horno se agita y se proporciona un flujo de gases calientes para calentar el material a medida que se desplaza a través del horno. Hay un número de problemas asociados con este procedimiento:

El material tiene que alimentarse constantemente.

El procedimiento no es adecuado para un bajo volumen o para cambiar de producto continuamente.

El procedimiento continuo requiere barreras para el aire en ambos extremos, un extremo de carga de materiales y un extremo de descarga de materiales.

El horno requiere una junta rotativa, que conduce a un alto nivel de mantenimiento.

El documento WO 01/98092 A1 describe un horno giratorio o inclinable que supera muchas de las desventajas de los aparatos y procedimientos conocidos previamente para la eliminación térmica del revestimiento. Para una descripción detallada de la construcción y el funcionamiento del horno, se remite al lector al documento WO 01/98092 A1. Sin embargo, brevemente, el horno tiene una parte de carga, para recibir el material a tratar, y una parte de transformación. Dentro de la parte de transformación está incorporada una cámara de tratamiento térmico, a través de la cual puede hacerse pasar la corriente o flujo de gases calientes. El horno puede moverse giratoriamente entre una primera posición, en la que la parte de transformación está más alta que la parte de carga, y una segunda posición, en la que la parte de carga está más alta que la parte de transformación. La disposición es tal que el horno puede moverse repetidamente entre la primera y la segunda posición, de manera que el material dentro del horno cae de una parte a la otra parte, pasando a través de la corriente de gases calientes en la cámara de tratamiento térmico. Se desvela también un procedimiento de uso del aparato.

El horno conocido anterior tiene la ventaja de que puede usarse para tratar comparativamente volúmenes bajos de material en un procedimiento discontinuo. Una ventaja adicional es que, controlando el movimiento del horno, el material a tratar puede introducirse y sacarse de la cámara de tratamiento térmico según se desee, posibilitando que el horno funcione de forma segura, sin tener una cantidad excesiva de VOC liberados, que podría provocar el calentamiento del procedimiento auto-sostenido (también conocido como procedimiento auto-térmico) . Este movimiento controlado asegura que los VOC se liberen de una manera controlada, y permite un grado fino de control del procedimiento de tratamiento.

En la realización preferida del horno descrito en el documento WO 01/98092 A1, la caja de carga está montada de forma que puede retirarse respecto al horno. Esto posibilita convenientemente que los materiales se carguen en, y se retiren de, la caja de carga en una localización separada del horno. La caja de carga, una vez fijada al horno, forma una parte integral de la estructura del horno y, por tanto, gira con el horno, de manera que el material se transfiere hacia y desde la caja de carga y a través de la cámara de tratamiento. Se enseña que, preferentemente, la caja de carga está adaptada para su retirada usando una carretilla elevadora, o cualquier otro medio adecuado, para transportar la caja de carga hacia... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para eliminar térmicamente revestimientos y/o secar materiales revestidos y/o contaminados, comprendiendo el aparato:

un soporte (44) ; un horno (10) montado en el soporte (44) y adaptado para recibir el material a tratar; pudiendo moverse el horno (10) respecto al soporte (44) entre una primera posición, en la que una primera parte (4) del horno está generalmente más alta que una segunda parte (6) , y una segunda posición en la que la segunda parte (6) generalmente está más alta que la primera parte (4) , y siendo la disposición tal que, durante el uso, el horno (10) puede moverse repetidamente entre la primera y la segunda posición, de manera que el material dentro del horno (10) cae de una parte a la otra parte, y una zona de tratamiento a través de la cual puede hacerse pasar una corriente de gases calientes; caracterizado porque la primera parte (4) incorpora una abertura (34) que puede cerrarse, a través de la cual puede cargarse el material a tratar.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la zona de tratamiento está localizada en la primera (4) o la segunda (6) parte del horno, o parcialmente en cada parte.

3. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el horno (10) comprende una cámara de proceso (2) que incluye una primera parte y una segunda parte, con una zona central.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que una cámara de recirculación (14) puede fijarse al horno (10) , cámara a la que se dirigen los gases desde la zona central.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4 en el que una camisa (18) de mezcla de aire guía los gases desde la cámara de recirculación (14) hasta una cámara de post-combustión (20) en la que los gases se calientan mediante un quemador (22) .

6. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el quemador (22) quema los compuestos orgánicos volátiles que se separan térmicamente de los materiales en la zona de tratamiento.

7. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un sistema de control supervisa y controla el nivel de oxígeno y la temperatura de los gases en la zona de tratamiento, para asegurar que el sistema funciona dentro de límites seguros y eficaces para la eliminación térmica del revestimiento del material a tratar.

8. Un procedimiento térmico de eliminación del revestimiento y/o secado de materiales revestidos y/o contaminados, que comprende:

proporcionar un horno (10) adaptado para recibir el material a tratar, y una parte de transformación, pudiendo moverse el horno entre una primera posición, en la que una primera parte (4) del horno generalmente está más alta que una segunda parte (6) , y una segunda posición, en la que la segunda parte (6) generalmente está más alta que la primera parte (4) , teniendo el horno (10) una zona de tratamiento a través de la cual puede hacerse pasar una corriente de gases calientes; mover repetidamente el horno (10) entre la primera y la segunda posición, de manera que el material en el horno cae de una parte a la otra parte caracterizado porque la etapa de colocar el material en el horno (10) se realiza mediante una abertura (34) que puede cerrarse, incorporada en la primera parte.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende adicionalmente controlar el nivel de oxígeno y la temperatura de los gases en la zona de tratamiento, para asegurar que el sistema funciona dentro de límites seguros y eficaces para la eliminación térmica del revestimiento del material a tratar.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procedimiento incluye controlar el nivel de oxígeno por debajo del 16 %, mientras que las temperaturas están por encima de 300 ºC.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 que comprende adicionalmente controlar la liberación de los compuestos orgánicos volátiles en el procedimiento de tratamiento deteniendo la rotación del horno (10) .

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 en el que la detención de la rotación del horno (10) comprende detener la rotación del horno en una posición en la que el material en su interior cae a la segunda parte

(6) fuera del flujo de gas y lejos de las superficies calientes de la zona de tratamiento.