DD298287A5

DD298287A5 - Verfahren zum vorwaermen von eisenschrott durch die pyrolyse von darin enthaltenen harzartigen rueckstaenden bei vollstaendiger rueckgewinnung ihres energiegehalts und verbesserung des stahlherstellungszyklus

Info

Publication number: DD298287A5
Application number: DD90344118A
Authority: DD
Inventors: Roberto Sancinelli
Original assignee: ��@�K�K�Kk��
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-02-13
Also published as: ZA907610B; HU905946D0; YU182090A; RO110415A2; IL95683A; IT1245346B; ES2088931T3; ATE138977T1; US5186740A; FI904700A; PL287451A1; BR9004838A; DE69027302D1; HUT56888A; NO904174L; PL166183B1; US5221512A; HU210761B; PT95872A; NO179013B

Abstract

Das vorliegende Verfahren zum Vorwaermen von mit Plaste-, Gummi- und harzartigen, d. h. organischen Materialien versetztem Eisenschrott, der fuer Elektrooefen, insbesondere Lichtbogenoefen, bestimmt ist, ist gekennzeichnet durch die Umwandlung der in dem Eisenschrott vorhandenen Plaste-, Gummi-, Harz- oder aehnlichen Materialien organischer Art, um sie vorteilhaft auf eine Art und Weise zu beseitigen, durch die Waermeenergie erzeugt wird, die dazu genutzt werden kann, den zu schmelzenden Schrott vorzuwaermen, wobei diese in einer Pyrolyse in einer Umgebung besteht, in der sowohl der zu schmelzende Schrott als auch die genannten Materialien enthalten sind, und das Ganze zuvor zerkleinert wird.{Vorwaermen; Eisenschrott; Elektroofen; Lichtbogenofen; Plaste; Gummi; harzartige Materialien; organische Materialien; Waermeenergie; Pyrolyse; Zerkleinern}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorwärmen von Eisenschrott, der für Lichtbogenofen bestimmt ist und A'teile von Materialien organischer Art wie Plaste, Gummi, Harz u. ä. enthält. Eisenschrott, der für die Herstellung von Stahl in Elektroöfen bestimmt ist, entsteht meist bei der Verschrottung von Fahrzeugen, elektrischen Haushaltgeräten und verschiedenen Eisenerzeugnissen, die nicht länger benutzt werden und organische Materialien in einer Menge von etwa 25% der üesamtschrottmenge enthalten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dieser Schrott wird gegenwärtig durch geeignete Mühlen zerkleinert, wobei durch dieses Verfahren die organischen Bestandteile von den Eisenteilen getrennt werden. Dieses System macht es möglich, daß die öfen mit sauberem Material beschickt werden, ruft jedoch ein Problem hervor, daß sich aus der Anhäufung des organischen Materials ergibt, welches schwer zu entsorgen ist. Nach dem bekannten Stand der Technik kann das harzartige Material einem Zersetzungsverfahren durch Pyrolyse oder Kracken zugeführt werden. Diese bekannte Technologie bezieht sich jedoch auf Fälle, in denen das organische Material einen hohen Prozentsatz der zu behandelnden Masse ausmacht und das anorganische Material, da es nur einen zu vernachlässigenden Anteil darstellt, keine Probleme bei derTrennung aufgrund der relativen Konsistenz der Zusammensetzung hervorruft.

Ziel der Erfindung Die Ziele der Erfindung bestehen darin:

- den gesamten erforderlichen Eisenschrott auf eine besonders hohe Temperatur vorzuwärmen, ohne externe Energiezufuhr erforderlich zu machen,

- dengesamten erforderlichen Eisenschrott vorzuwärmen, ohne die Hilfseinheiten der Produktionsanlage wie Schlauchfilter zu beschädigen oder über das normale Maß hinaus abzunutzen,

- die harzartigen und ähnlichen im Eisenschrott enthaltenen Materialien kostengünstig zu beseitigen,

- diese Beseitigung auf eine ökologisch zulässige und sichere Art und Weise zu bewirken,

- den Energiegehalt der genannten harzartigen Materialien zu nutzen,

- Stahl von verbesserter Qualität herzustellen, indem aus diesem die Verunreinigungen beseitigt werden, die aus dem Vorhandensein von Schlacke dieser organischen Materialien herrühren,

- die Rückstände aus dem Zersetzungsprozeß auf Kohlenstoffrückstände zu reduzieren, die sowohl zum Aufschäumen der Schlacke als auch zum Aufkohlen des Stahls verwendet werden können,

- die Menge der erzeugten Abgase zu verringern und dadurch gleichzeitig die für den Antrieb der Gebläse erforderliche Energie als auch die Größe der Filtervorrichtungen zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

"Mese und weitere Ziele, die beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung offenkundig werden, werden erreicht durch ein Verfahren zum Vorwärmen von Eisenschrott, der für Elektroöfen, insbesondere Lichtbogenöfen, bestimmt ist, gekennzeichnet durch die Umwandlung der im Eisenschrott enthaltenen organischen Materialien, um sie vorteilhaft auf eine Art und Weise zu beseitigen, durch die Wärmeenergie erzeugt wird, die dazu genutzt werden kann, den zu schmelzenden Schrott, dem sie beigefügt sind, vorzuwärmen, wobei diese in einer Pyrolyse in einer Umgebung besteht, in der sowohl der zu schmelzende Schrott als auch die genannten organischen Materialien enthalten sind, und das Ganze zuvor zerkleinert wird.

Ausführungsbeisple!

Dieses Verfahren wird anhand eines den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiels veranschaulicht, das in der beigefügten Zeichnung aufgezeigt wird, in der die verschiedenen Elemente schematisch miteinander verbunden dargestellt sind, um einen funktioneilen Kreislauf zu bilden. Mit Bezug auf die genannte Zeichnung wird der organische Materialien wie Plaste, Gummi u. ä. enthaltende Eisenschrott 1 durch übliche Fördervorrichtungen 2 wie endlose Förderbänder iu einem üblichen Zerkleinerer 3

befördert, in dem er in Stücke 4 zerkleinert wird, die eine Länge von etwa 150-200 mm haben, welche einen Kompromiß darstellt zwischen der Notwendigkeit, eine gründliche Homogenisierung der Bestandteile (die eine minimale Größe verlangt) zu erreichen, und der Notwendigkeit, miteinander verbundene Zwischenräume zwischen den Stücken des zerkleinerten Materials zu erhalten, um deren Durchströmung durch das zu ihrer Erwärmung zugeführte Gas zu ermöglichen (was eine maximale Größe erfordert). Das Ausgangsmaterial hat eine sehr unterschiedliche Herkunft, die sich aus der Verschrottung von Autos, Bussen, Eisenbahnwaggons, elektrischen Haushaligeräten und anderen Quellen ergibt. Dieses Material ist mit Stücken von organischem Material wie Harz, Gummi und anderem in einem Maße versetzt, das sowohl In quantitativer als auch qualitativer Hinsicht innerhalb breiter Grenzen variiert. Das Material ist dafür vorgesehen, einen Pyrolyseprozeß (auch als Kracken bekannt) zu durchlaufen, um somit sowohl das Problem seiner optimalen Beseitigung als auch gleichzeitig das Problem des Vorwärmens des ebenso enthaltenen Metalls zu lösen. Das Pyrolyseverfahren zur Spaltung der Moleküle der genannten organischen Materialien findet in einem geschlossenen Arbeitskreislauf statt. Für die richtige Handhabung der das Vorwärmen begleitenden Pyrolyse sollten die Variationsbreiten in der Zusammensetzung der organischen und anorgt -^-chen Bestandteile innerhalb experimentell bestimmter Werte liegen, so daß es sich als ratsam und in einigen Fällen als notwendig erweisen kann, weitere Stücke 6 zuzugeben, um den Schrott mit organischen Materialien anzureichern. Die Stücke 5, die aus einem Material mit einem hohen Gehalt an organischen Stoffen wie Harz, Gummi und anderen thermisch abbaubaren Materialien bestehen, können entweder aus einer Vorsortierung der Stücke 4 in zwei Kategorien, d. h. in Materialien nit einem hohen bzw. niedrigen Harzgehalt, oder direkt aus speziellen Vorräten 6 an organischen Produkten 5 beliebig ir Herkunft, die nicht unbedingt einen Eisenbestandteil enthalten müssen, stammen. Dio Notwendigkeit dieser Regulierung d Jrch Stücke mit einem hohen Harzgehalt 5 hängt ausschließlich von der Zusammensetzung des Schrotts 7 ab, der der Pyrolyse zugeführt werden soll. Um ein Beispiel zu geben, soll der Anteil des Eisens am Schrott 7 zwischen 60 und 90% betragen, der Rest, d.h. 40 bis 10%, besteht aus organischen Produkten. Der Schrott 7, der einen Gehalt an Eisen- und organischen Bestandteilen innerhalb der genannten Prozontbereiche und die festgestellte Größe der Stücke aufweist, wird einem Vergaser oder einem speziellen Pyrolysereaktor 8 zugeführt. In diesem Pyrolysereaktor, in dem sich die Stücke voranbewegen, ergibt sich die notwendige Erwärmung der organischen Stoffe (die einen niedrigeren Wärmeleitkoeffizienten aufweisen) daraus, daß die Wärme schneller von der nicht zusammenhängenden Metallmasse absorbiert wird.

Das allgemein bekannte größere Wärmeleitvermögen von Metallan führt dazu, daß die Masse, die (bezogen auf ihre organischen Bestandteile) thermisch zersetzt werden soll, eine sehr günstige Wärmeverteilung innerhalb ihres Gesamtvolumens aufweist. Dies ist nicht nur auf die genannte Wärmeleitfähigkeit des Eisens zurückzuführen, sondern auch auf die Zwischenräume, die Heteroyenität und die Formstabilität, die die zerkleinerten Schrottfragmente für das Durchströmen des Brenngases bieten können, das die organischen Materialien ihrerseits aufgrund ihrer thermischen Plastifizierung nicht ermöglichen wurden, wären sie nicht in die willkürliche Bewegung, der das Material unterliegt, einbe^ogen.

Die externen Wärmequellen bestehen aus zurückgewonnenem, teilweise verbranntem Pyrolysegas, das in der entgegengesetzten Richtung zirkuliert, in der sich das im Pyrolysereaktor behandelte Material bewegt. Die Pyrolyse muß offensichtlich in Abwesenheit von Sauerstoff erfolgen, so daß sie nicht in eine Verbrennung, sondern lediglich in eine Spaltung der organischen Moleküle mündet. Aus diesem Grunde wird der Schrott 7 dem Pyrolysereaktor so zugeführt, daß gewährleistet ist, daß die Außenluft vom Inneren des Pyrolysereaktors isoliert wird. Das kann auf verschiedene Arten erreicht werden, von denen der schematisch dargestellte Weg lediglich als Beispiel dient. Diese Methode nutzt die übliche Zweiventiltechnik, die aus zwei gesteuerten beweglichen (z. B. drehbaren) Platten, beispielsweise einer oberen Platte 9 und einer unteren Platte 10, besteht, die als Ventile fungieren. Diese Ventilplatten sind in einem Schacht 11 angebracht, der zum Pyrolysereaktor führt, und mit den üblichen Vorrichtungen zur Abdichtung zwischen den Abschnitten 12 und 13 sowie zwischen dem Abschnitt 13 und der äußeren Umgebung 14 versehen, wobei diese Abschnitte durch die Unterteilung des Schachts 11 mittels der Ventilplatten 9 und 10 entstehen.

Der 'jer Pyrolyse zugeführte Schrott wird über der oberen Ventilplatte 9 gesammelt, bis die erforderliche Menge erreicht ist, die dr.rch eine übliche Wiegevorrichtung ermittelt wird, welche mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Schließung (die durch 9 in e'er Zeichnung dargestellte Position) und Öffnung (z.B. die in der Zeichnung für die untere Platte 10 angenommene Stellung) verbunden ist. Die obere Ventilplatte 9 verbleibt in ihrer geschlossenen Position, solange die untere Platte 10 geöffnet ist, wodurch eine Kontinuität zwischen den Abschnitten 12 und 13 hergestellt wird. Die geöffnete oder schräge Stellung, die für die untere Platte 10 angegeben ist, ermöglicht es, daß das Material 7 B auf eine darunter befindliche geneigte Ebene 15 fällt, die mit einer Rüttelvorrichtung 16 versehen ist, um eine Vibration zu erzeugen, die die Vorwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Materials entlang dieser Ebene hervorruft, bis es durch eine Öffnung 18 in den Pyrolysereaktor 8 gelangt. Nachdem die Ventilplatte 10 den gesamten vorher auf ihr gesammelten Schrott 7 A auf die darunterliegende geneigte Ebene 15 fallen gelassen hat, geht die Ventilplatte 10 nach oben, um den Schacht 11 hermetisch abzudichten, um somit den Abschnitt 13 (in Verbindung mit dem Inneren des Pyrolysereaktors 8) vom Abschnitt 12 zu isolieren. An dieser Stelle wird die Ventilplatte 9 geöffnet, um den Abschnitt 12 mit der äußeren Umgebung zu verbinden und es dem auf ihr angehäuften Schrott 7 zu ermöglichen, auf die Ventilplatte 10 zu fallen. Durch diese Methode wird verhindert, daß der Abschnitt 13 in Berührung mit der Außenluft 14 kommt. Nachdem das Material 7 B durch die Öffnung in den Pyrolysereaktor gelangt ist, der im wesentlichen aus einem Zylinder besteht, dessen Achse zur Horizontal·) geneigt ist und der sich um diese Achse dreht, bewegt es sich langsam in Richtung der Ausgangsöffnungen 19, die sich am Ende 8A des Pyrolysereaktors 8 befinden, und verläßt durch diese den Pyrolysereaktor, um in den Schacht 20 zu fallen. Dieser Schacht ist mit einem System ausgestattet, das zwei gesteuerte Ventilplatten 21 und 22 umfaßt, die den bereits beschriebenen Platten 9 und 10 ähneln, welche den Einlaß des Materials 7 in den Pyrolysereaktor steuern. Der Zweck des Systems 21-22 besteht darin, zu verhindern, daß Luft dadurch in den Pyrolysereaktor gelangt, daß sie zuorst die äußere Auslaßöffnung 23 und danach den Schacht 20 passiert. Der Pyrolysereaktor, der mechanisch einem rotierenden Kalkofen für die Zementherstellung ähnelt, rotiert langsam auf Traglagern 24A und 24B und wird durch eine Motorvorrichtung 25 angetrieben. Ein grundlegender Unterschied besteht jedoch im wesentlichen luftdichten Verschluß des Pyrolysereaktors 8 gegen die äußere Umgebung. Dieser luftdichte Verschluß kann durch die Zwoiplattenventilsysteme und, was die beschriebenen Schächte betrifft, durch verschiedene bekannte Methoden erreicht werden, die insofern Erwähnung finden sollen, daß sie beispielsweise auf Labyrinthdichtungen o. ä. beruhen können, die für die Verbindung von rotierenden Teilen mit statischen

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Teilen allgemein bekannt sind. Die Innenwände des Pyrolysereaktors 8 sind mit Radialschaufeln o.a. ausgestattet, deron Zweck darin besteht, zu verhindern, daß die Eisenbestandteile und die organischen Bestandteile fest zusammenpappen, und somit das Rühren und die Bewegung des Materials in Richtung der Öffnung 19 zu erleichtern. Es ist im übrigen anzumerken, daß sich sowohl der Einlaß als auch der Auslaß des Pyrolysereaktors innerhalb feststehender Teile befinden, in denen der rotierende Teil des Pyrolysereaktors gelagert ist.

Die Geschwindigkeit, mit der sich das Material in Richtung Ausgang bewegt, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, deren wichtigster darin besteht, daß das Material die Öffnung 19 erst dann verlassen darf, nachdem das gesamte ursprünglich darin enthaltene organische Material auf nutzbringende Weise zersetzt wurde. Die Verweildauer dos Materials im Pyrolysereaktor 8 ist deshalb zu variieren, um dieses Ergebnis zu erreichen. Dies geschieht entweder durch die Variierung seines Neigungswinkels, durch die Anpassung seiner Rotationsgeschwinaigkeit oder durch Anpassung der Pyrolysetemperatur. Die ersten beiden Methoden können offenkundig durch bekannte Mittel erreicht werden. Die vorzuziehende und vorteilhafte Anpassung der Pyrolysetemperatur wird jedoch auf die folgende besondere Art und Weise realisiert. Mit dem Pyrolysereaktor ist eine Kammer 28 verbunden, in der ein gasförmiger Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Methan, der aus einer Quelle 28 stammt, verbrannt wird. Luft gelangt ebenfalls kontrolliert unter Steuerung durch ein Ventil 42 aus einem Rohr 41 in diese Kammer. Sowohl die Luftmenge als auch die Methanmenge werden durch eine zentrale Steuereinheit 43 geregelt, die die korrekten stöchiometi ischen Mengen für die Zufuhr zusammenstellt, wobei offenkundig auch die Brenngase pyrolytischen Ursprungs aus dem Pyrolysereaktor 8 berücksichtigt werden. Das bei dieser Verbrennung entstehende Abgas entweicht durch das erste Rohr 27, aui dem es durch das zweite Rohr 29 strömt, um dann in das feststehende Ende 60 des Pyrolysereaktors zu gelangen. Das sehr heiße Abgas, das in den Pyrolysereaktor gelangt, steigt in dessen Innerem nach oben, um Um (am feststehenden Ende 51) durch ein dort befindliches drittes Rohr 30 zu verlassen.

Dieses Rohr 30 ist mit der Saugseite eines Gebläses 31 verbunden, welches es durch ein sechstes Rohr 36 wiederum der Kammer 26 zuführt. Hier wird es weiter erwärmt, bevor es wieder durch die genannten Rohre zirkuliert. Im Ergebnis wird das im Pyrolysereaktor befindliche Material erhitzt, wodurch es langsam in Kohlenstoff, Asche und flüchtige Produkte zersetzt wird. Bei den erzeugten Pyrolyseprodukten handelt es sich um die typischen Produkte einer Pyrolyse der behandelten organischen Materialien, d. h. CO, H₂, CH₄, H₂O, CO₂, HCI, SO₂ und SO₃. Die ersten drei dieser Gase (Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan) sind bekannte Brenngase und werden deshalb zur Erzeugung der für die Pyrolyse erforderlichen Wärme genutzt, die anfänglich, d. h. bei Anfahren der Anlage, jedoch ausschließlich aus einer Quelle gespeist wird, die sich außerhalb des Kreislaufs befindet (Methan aus der Anlage 28). Da der Pyrolyseproisß aufgrund der Tatsache, daß das zersetzbare Material auf der für seine Aufspaltung erforderlichen Temperatur gehalten v. ird, allmählich seinem Abschluß entgegengeht, nimmt die Menge des Brenngases immer mehr zu, bis die Menge beträchtlich überstiegen wird, die für die Aufrechterhaltung des Pyrolyseprozesses erforderlich ist, so daß es nicht nur die Verwendung von Methan überflüssig macht, sondern daß es überschüssig wird, daß ein Punkt erreicht wird, an dem es durch ein fünftes Rohr 32 abgeleitet werden muß, das es zu anderen typischen Verbrauchern im Stahlwerk oder zu einem Speicherbehälter leitet, was einen weiteren Vorteil der Erfindung darstellt. Dies geschieht, nachdem das Gas gefiltert, analysiert und von dem üblicherweise enthaltenen Schwefel- und Chlorgehalt durch übliche Methoden unter Verwendung von in Wasser dispergiertem Karbonat gereinigt wurde. Die Filterung beginnt mit einem statischen Zyklonabscheider 35, in dem sich feste Kohlenstoffrückstände absetzen, die dann in speziellen Abschnitten des Stahlherstellungsprozesses (wie Aufschäumen der Schlacke) verwendet werden können, was einen weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellt. An diese erste Filterung kann sich eine zweite feinere Filterung anschließen, bei der Schlauchfilter 44 verwendet werden. Diese zweite Filterung kann in Abhängigkeit von qualitativen und quantitativen Erwägungen auch nicht erforderlich sein. Diesbezüglich ist zu bemerken, daß durch die Pyrolyse der Harzprodukte die Harzmatrix aus den genannten gewöhnlichen Abgasen von Elektroofen beseitigt wird, so daß sowohl die zu filternden Substanzen als auch deren molekulare Komplexität reduziert werden. Die Gasmenge, die anderen Verbrauchern zugeführt wird, und die Gasmenge, die für die selbständige Aufrechterhaltung des Pyrolyseprozosses über die Pumpfunktion des Gebläses 31 genutzt wird, werden durch ein übliches Regelventil geregelt, das durch ein Analysegerät 34 auf der Grundlage der von diesem gemessenen Durchfluß-und Mengenparameter gesteuert wird. Diese Analyse bezieht auch die Menge der verschiedenen Brenngase ein, um zu gewährleisten, daß der Heizwert ihres Durchsatzes so bemessen ist, daß der Prozeß sich selbst aufrechterhält. Die gesamte Menge, die diesen Wert übersteigt, wird durch das fünfte Rohr 32 abgeleitet. Das Regelventil 33 kommt zum Einsatz, wenn sich der Zyklus in der Anlaufphase befindet, wenn die durch die Pyrolyse erzeugte Brenngasmenge nicht überschüssig ist oder wenn sie nicht mehr ausreicht, so daß der korrigierende Einsatz von zusätzlichem Brenngas aus der Anlage 28 erforderlich wird. Unter diesen Bedingungen kann es in den verschiedenen Rohrkreisläufen zu einem Druckanstieg kommen, der abgebaut werden sollte. Das wird durch ein Ablaßventil 37 erreicht, das einen konstanten Gegendruck aufrechterhält und dieses nun vollständig verbrannte Gas, das überschüssig ist oder aus anderen Gründen nicht wieder dem Pyrolysekreislauf zugeführt werden soll, abläßt. Die optimale Temperatur zur Durchführung des Pyrolyseverfahrens im Pyrolysereaktor 8 liegt in einem Bereich zwischen 750 und 900K, so daß eine solche Temperatur ungeachtet der möglichen Variierung der durch die Verbrennung von Gas in der Kammer 26 erzeugten Wärme vorne' rschen muß. Wenn die Gastemporatur im zweiten Rohr 29 nicht ausreicht, muß zusätzliches Gas aus der Quelle 28 verbrannt we 'dan. Ist die Temperatur jedoch zu hoch, muß sie durch die Zufuhr von Pyrolysegas mit niedrigerer Temperatur in das zweito Rohr 29 abgesenkt werden. Dieses Gas mit niedrigerer Temperatur wird durch ein siebentes Rohr 38 geleitet, das eine Umgehungsleitung zu Rohr 27 bildet. Dieses Gas wurde eigentlich bereits dadurch abgekühlt, daß es Wärme an den im Pyrolysen.aktor 8 befindlichen Schrott, Rohr 30, Filter 35, Filter 44 und das Gebläse 31 abgegeben hat. Die Mengedes „kalten Gases", das überdas siebente Rohr 38 dem zweiten Rohr 29 zugeleitet wird, wird durch ein Ventil 39 geregelt, das automatisch durch Temperatursensoren 40 gesteuert wird, die sich nahe der Öffnung (am Ende 50) des Pyrolysereaktors 8 befinden. Eine Modifizierung, die durch besondere Erfordernisse notwendig wird, könnte darin bestehen, daß der Sch'auchfilter 44 nicht nur mit dem Zyklonabscheider ',5, sondern auch, oder tatsächlich nur, mit dem Rohr 32, das zu anderen Verbrauchern des Brenngases führt, in Reihe geschaltet wird. Wenn der Pyrolyseprozeß korrekt abläuft, wird eine Zunahme der Brenngasmenge zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Pyrolysereaktors eintreten, die auf die teilweise Umwandlung der harzartigen oder ähnlichen Materialien in Gas zurückzuführen ist. So können beispielsweise Sensoren zur Bestimmung, ob

der Prozeß korrekt abläuft, aus üblichen Durchlaßanzeigern 17 und 34 bestehen, die stromauf und stromab zum Pyrolysereaktor angebracht sind. Diese Sensoren können die beschriebenen Korrekturfunktionen offensichtlich automatisch steuern. In vorteilhafter Weise ermöglicht diese Methode das Vorwärmen des gesamten Schrotts, mit dem der Ofen beschickt werden soll. In einem Stahlwerk mit einer Leistung von 85 Tonnen Stahl pro Stunde würde die Erhöhung der Temperatur des Schrotts um angenommen 650K zu einer Einsparung von 4,6 Millionen kcal/h führen, was etwa 4300 italienischen Lire pro Tonne erzeugten Stahls entspricht. Ein weiterer Vorteil besteht in der Rückgewinnung von sauberem Brenngas in einer Volumenmenge von 200Nm³ mit einem Heizwert von 5500cal/Nm³ pro Tonne im zerkleinerten Schrott enthaltenem Harzmaterial, d. h. pro 3 Tonnen Eisenmaterial. Ein weiterer Vorteil ist die Rückgewinnung von pulverförmiger! Kohlenstoffrückständen aus den Filtern. Diese Rückstände können in der Tat wieder vollständig in den Kreislauf zu den Elektroöfen zurückgeführt werden, um die sogenannte „Schaumschlacke" herzustellen (ein seit kurzem bekanntes Hilfsmittel, das die Formung der eigentlichen Schlacke erleichtert). Diese Operation sowie die Rückkühlung des Stahls verbrauchen bis zu 30 kg Kohlenstoff pro Tonne Stahl, wohingegen durch das erfindungsgemäße Pyrolyseverfahren mindestens 30 Prozent mehr zur Verfügung stehen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Herstellungsmethode besteht in der Vermeidung von Kosten für die Entsorgung der im Schrott enthaltenen Harzbestandteile (Plaste u.a.). Ein weiterer Vorteil ist die Verbesserung der Bedingungen für die Abgasfilterung, weil aufgrund der nach dem vorliegenden Verfahren durchgeführten Pyrolyse das Material, mit dem der Elektroofen beschickt wird, völlig frei von Harzbestandteilen ist, wodurch eine beträchtliche Menge fester und gasförmiger Abprodukte vermieden wird, die sonst bei Schmelzzyklen nach üblichen Verfahren anfallen. Das erfindungsgemäße Verfahren führt deshalb zu einer derartigen Reduzierung der Kosten für die Absaugung und Filterung der Abgase, daß die für die Gasabsaugung erforderliche Energiemenge um die Hälfte verringert wird und weniger Schlauchfilter verwendet zu werden brauchen, deren Lebensdauer sich wiederum erhöht.

Claims

1. Verfahren zum Vorwärmen von Eisenschrott, der insbesondere für Lichtbogenöfen bestimmt ist, gekennzeichnet durch die Umwandlung der organischen, d. h. gummiartigen, harzartigen und ähnlichen im Eisenschrott enthaltenen Materialien, um diese vorteilhaft auf eine Art und Weise zu beseitigen, die es ermöglicht, gleichzeitig Wärmeenergie zu erzeugen, die zum Vorwärmen des zu schmelzenden Schrotts genutzt werden kann, wobei diese in einer Pyrolyse in einer Umgebung besteht, in der sowohl der zu schmelzende Schrott als auch die genannten Materialien enthalten sind, und das Ganze zuvor zerkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Pyrolyse der organischen Materialien, die mit dem Schrott verbunden sind, welcher zerkleinert wurde, um eine einheitliche Absorption der Wärme zu erreichen, die von in einem Pyrolysereaktor geleiteten sehr heißen Gas herrührt, zum Zwecke der Übertragung der Wärme auf die organischen (Plaste- und/oder Harz- und/oder Gummi- und/oder ähnlichen) Materialien, die sich in gegenseitigem Kontakt mit den Metallbestandteilen des genannten Eisenschrotts befinden.

3. Anlage zur Durchführung des in den vorhergehenden Ansprüchen beanspruchten Verfahrens, gekennzeichnet durti ^;nen Pyrolysereaktor (8), durch den ein Heizgas in entgegengesetzter Richtung zum zu erwärmenden Material strömt und der mit Beschickungs- und Ablaßsystemen (9, 10,11,20,21,22) versehen ist, die den Luftdurchlaß zwischen dem Inneren des Pyrolysereaktors und der äußeren freien Umgebung verhindern.

4. Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Materialbeschickungssystem (9,10,11) und ein Auslaßsystem (20,21,22), das jeweils aus zwei Plattenventilen besteht, wobei die Öffnung des einen Ventils mit der Schließung des anderen verbunden ist.

5. Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Zufuhr des zerkleinerten Eisenschrotts (4) zum Pyrolysereaktor (8) durch eine zusätzliche Zufuhr (6) von Materialien mit hohem Harz- und/oder Plast- und/oder Gummigehalt (5) zum Zwecke der Wiederherstellung des optimalen prozentualen Anteils der zersetzbaren Bestandteile am gesamten zu behandelnden Material erhöht werden kann, wobei diese zusätzliche Zufuhr dadurch geregelt wird, daß die Differenz der Strömungsmenge zwischen dem Eingang (8 A) und dem Ausgang (30) des Pyrolysereaktors durch Messung (17,34) geregelt wird, und die unterschiedlichen Gastemperaturen in den beiden Meßbereichen ausgeglichen werden, wobei die überschüssige Gasmenge aus dem aus der ablaufenden Pyrolyse herrührenden Gas besteht.

6. Anlage nach den Ansprüchen 3,4 und 5, gekennzeichnet durch einen Pyrolysereaktor (8), der aus einem rotierenden Zylinder besteht, der schräg angeordnet ist, um die Axialbewegung des darin enthaltenden Materials zu bestimmen, wobei diese Bewegung vorzugsweise durch interne Axialschaufeln unterstützt wird, die das genannte Material auch umrühren und trennen.

7. Anlage nach den Ansprüchen 3,4, 5 und 6, gekennzeichnet durch ein Rohr 38, das eine Umgehungsleitung zur Verbrennungswärmeerzeugungsstrecke (26,36,28,41,27) bildet, um die Temperatur des dem Pyrolysereaktor (8) zugeführten Gases nach unten hin anzupassen.

8. Anlage nach den Ansprüchen 3,4,5,6 und 7, gekennzeichnet durch ein Filtersystem zur Filterung des Gemisches aus Pyrolysegas und verbranntem Gas, welches an ein Ablaßrohr (30) aus dem Pyrolysereaktor (8) angeschlossen ist, wobei das genannte System im wesentlichen aus einem statischen Zyklonabscheider, der für das nutzbringende Auffangen von Kohlenstoffprodukten geeignet ist, und einem zusätzlichen Schlauchfilter, der entweder innerhalb des Kreislaufs (4) oder an seinem Ausgang zu einem Verbraucher (32) angebracht sein kann, besteht.

9. Anlage nach den Ansprüchen 3,4,5,6,7 und 8, gekennzeichnet durch eine Zentraleinheit (43) zur Steuerung des Flusses der Luft (41) und/oder des in einer Brennkammer (26) zu verbrennenden Brenngases (28), wobei diese am Ausgang dieser Kammer angebracht und mit einer Vorrichtung zur Analyse der entstandenen Gase versehen ist.

10. Anlage nach den Ansprüchen 3,4,5,6,7,8 und 9, gekennzeichnet durch ein Ablaßventil (37) für das Gas aus der Brennkammer (26) zum Zwecke der Regelung des Drucks in den Anlageleitungen (30,36,27,29), wobei dieses Ventil so angebracht ist, daß es mit einem anderen Ventil (33) kooperiert, das die Menge des für andere, externe Zwecke verwendeten Brenngases auf der Grundlage der massemäßigen Verfügbarkeit des genannten Gases steuert.

11. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Plattenventile (9,10; 21,22) zusammen mit zusätzlichen nichthorizontalen Flächen (15), auf die das Material schließlich fällt, um durch übliche Rüttelvorrichtungen (16) befördert zu werden.

12. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmeerzeugungsstrecke (26,27,28, 36,41) eine Brennkammer (26) enthält, die mit einer Quelle (28) gasförmiger Brennstoffe und dem Pyrolysereaktor (8) verbunden werden kann.

13. Anlage nach den Ansprüchen 3,4,5,6,7,8,9,10,11 und 12, gekennzeichnet durch eine wie im vorhergehenden Anspruch beanspruchte Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß von der Verbindung zwischen dem Pyrolysereaktor (8) und der Brennkammer (26) ein steuerbares Rohr (32) abgeht, das dazu dient, das gesamte oder einen Teil des aus dem Pyrolysereaktor (8) austretenden Gases zu bestimmten Verbrauchern zu leiten.