Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen sowie mit einer Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen. Derartige Metallteile sind beispielsweise Gehänge, Gitterroste, Werkstücke oder dergleichen. Derartige Gehänge, Gitterroste oder dergleichen werden beispielsweise als eine Trageinrichtung für Werkstücke beim Pulverbeschichten oder Lackieren insbesondere nach dem Durchlaufverfahren eingesetzt.
Aus EP-A-0 253 596 sind ein Verfahren und eine Anlage zum Trocknen von eisenhaltigen oder nicht eisenhaltigen Spänematerialien bekannt, welche mit flüchtigen Stoffen, wie Öl oder dergleichen behaftet sind. Dieses Spänematerial wird in einem Drehrohrofen mit einer Trommel mit Hilfe von heißen Gasen getrocknet, welche dann in der Trommel nach Verdampfen der flüchtigen Bestandteile auf dem Spänematerial gezündet und anschließend nachverbrannt werden. Hierbei kann ein Brenner eingesetzt werden, welcher die Abgase aus der Trockenkammer zur Erzeugung von Wärme für den erforderlichen Heißgasstrom in der Trockenkammer nach der Anlaufphase nutzen kann. Dieser Brenner verbrennt den Gasstrom mit flüchtigen brennbaren, bei der Trocknung verdampften Bestandteilen und erzeugt Heißgase, welche zur Trocknung des eingebrachten Spänematerials eingesetzt werden. Eine Nachreinigung erfolgt hierbei nicht, sondern das Verfahren und die Anlage zum Trocknen bildet ein einstufiges, geschlossenes System.
Die US-A-4 284 428 befaßt sich mit der Trennung von kontaminierendem Material von Kupferdrähten und Kabeln. Hierbei wird die Isolierung von derartigen Drähten und Kabeln sowie weiteren Materialen, wie Lot oder dergleichen entfernt, bevor eine Wiederaufbereitung des Kupfermaterials erfolgt. Das zu behandelnde Gut wird direkt in ein Salzbad mit einer vorbestimmten Zusammensetzung eingebracht. Eine Abbrennbehandlung wird nicht durchgeführt.
Nach betriebsinternen Kenntnissen werden Farb- oder Lacküberzüge von Metallteilen unter Einsatz eines Schwelofens zum Abbrennen des Überzugs entfernt. Die Farb- oder Lacküberzüge verschwelen in dem Schwelofen bei einer Temperatur von etwa 350 bis 550°C. Die hierbei entstehenden Schwelgase können aus Gründen des Umweltschutzes nicht direkt in die Atmosphäre abgeleitet werden, sondern sie werden thermisch mit einer Temperatur von etwa 750 bis 850°C nachverbrannt. Nach dieser Schwelofenbehandlung können dann die so behandelten Metallteile in einer Nachreinigungsanlage endgereinigt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Salzbad genutzt werden, das eine Temperatur von etwa 300 bis 550°C haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen sowie eine Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen bereitzustellen, welche eine energiesparende Entfernung von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen gestatten.
Hierzu wird nach der Erfindung einerseits ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen angegeben, welches Gegenstand des Patentanspruchs 1 ist.
Zum anderen wird nach der Erfindung eine Anlage zum Entfernen von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen angegeben, welche Gegenstand des Patentanspruchs 5 ist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Anlage werden die bei der Schwelofenbehandlung anfallenden Schwelgase nach einer Nachverbrennung zur Beheizung einer Nachreinigungsanlage genutzt, so daß diese nachverbrannten Schwelgase nicht unmittelbar zur Atmosphäre abgegeben werden, sondern der Wärmeinhalt derselben zur Erzielung einer energiesparenden Entfernung von Farb- oder Lacküberzügen von Metallteilen genutzt wird.
In bevorzugter Weise kommt als eine Nachreinigungsanlage eine Salzbadbehandlung in Betracht.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüche 2 bis 4 und 6 bis 10 wiedergegeben.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Figur 1 zeigt nur schematisch einen Schwelofen 10 mit einem Rost 12, auf welchem das zu behandelnde Gut 16 angeordnet ist. Dieses Gut 16 können Gehänge, Roste oder dergleichen einer Pulverbeschichtungsanlage oder einer Lackieranlage oder dergleichen sein, die mit Lackresten oder Pulverresten bzw. Farbresten behaftet und verkrustet sind und gereinigt werden sollen.
Der Schwelofen 10 ist mit einem Brenner 18, z.B. einem Ölbrenner, versehen, der die Temperatur im Schwelofen 10 auf etwa 250°C bringt. Etwa bei dieser Temperatur beginnen die Lack- und Farbreste an den zu reinigenden Geräten 16 zu verschwelen bzw. zu verbrennen, wobei sich diese Verbrennung selbst aufrecht erhält und der Brenner 18 deshalb abgeschaltet werden kann. Die Temperatur im Schwelofen 10 liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 350-550°C. Die sich entwickelnden Schwelgase können aber aus Gründen des Umweltschutzes nicht direkt in die Atmosphäre eingeführt werden, sondern sie treten in eine Nachbrennkammer 20 ein und werden dort bei einer Temperatur von etwa 750 bis 850°C thermisch nachverbrannt mittels eines in der Nachbrennkammer 20 installierten Brenners 22, der ebenfalls ein Ölbrenner sein kann.
Die Abgase aus der Nachbrennkammer 20, die also eine Temperatur von etwa 750-850°C haben, werden nun über eine Rohrleitung 24, 26 zu einem Salzbadofen 32 geleitet.
In die Rohrleitung 24, 26 ist ein Ventil oder eine Klappe 28 eingebaut, durch welche der Abgasstrom aus der Rohrleitung 24 entweder in die Rohrleitung 26 und damit zum Salzbadofen 32 oder direkt zu einem Kamin 30 geleitet wird, aus welchem die Abgase dann in die Atmosphäre austreten. Das letztere ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Salzbadofen 32 nicht in Betrieb ist.
Im Betrieb des Salzbadofens 32 ist jedoch die Verbindung von der Rohrleitung 24 zum Kamin 30 geschlossen und die Verbindung von der Rohrleitung 24 zur Rohrleitung 26 geöffnet, so daß die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 in den Salzbadofen 32 eintreten und einen dort angeordneten Tiegel oder Salzbadbehälter 34 umströmen. Der Salzbadbehälter 34 kann beispielsweise auf nur schematisch angedeuteten Füßen 36 stehen, derart, daß die heißen Abgase den Behälter 34 sowohl an den Seiten wie auch am Boden umströmen können. Der Salzbadofen 32 ist mit geeigneten Zwischenwänden versehen, von denen beispielsweise eine Zwischenwand 42 dargestellt ist, um zu gewährleisten, daß die heißen Abgase den Salzbadbehälter 34 vollständig umströmen und nicht aus der Leitung 26 direkt zu einer Verbindungsrohrleitung 38 strömen können, die den Salzbadofen 32 mit dem Kamin 30 verbindet.
Die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 umströmen somit den Salzbadbehälter 34 praktisch allseitig und strömen dann aus dem Salzbadöfen 32 über die Verbindungsleitung 38 zum Kamin 30 und dann zur Atmosphäre ab.
In die Leitung 38 kann eine Rückschlagklappe 40 eingebaut sein, um zu verhindern, daß die heißen Abgase aus dem Kamin 30 in die Rohrleitung 38 und damit in den Salzbadofen 32 eintreten, wenn der letztere nicht in Betrieb ist und die Abgase aus der Leitung 24 direkt zum Kamin 30 strömen.
Der Salzbadofen 32 kann mit einer Zusatzheizung, z.B. einem Aufheizbrenner 52, versehen sein, um den Salzbadofen anzuheizen oder um ihn zu betreiben, wenn keine heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 zur Verfügung stehen.
Die Temperatur des Salzbades liegt im Bereich von 300 bis 550°C und diese Temperatur im Salzbad kann durch die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20 erreicht und aufrechterhalten werden.
Im Normalfall ist daher eine Fremdbeheizung des Salzbadofens 32 nicht erforderlich, wobei beträchtliche Energiemengen eingespart werden können.
Figur 2 zeigt eine Modifikation der Anlage nach Figur 1, wobei hier der Schwelofen 10 direkt über eine Verbindungsrohrleitung 44 mit dem Salzbadofen 32 gekoppelt ist. In den Salzbadofen selbst ist, was in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist, ein Ventil, in diesem Fall ein Doppelventil 46, eingebaut, durch welches entweder eine Ventilöffnung 48 oder eine Ventilöffnung 50 geöffnet werden kann, wobei dann die jeweils andere Ventilöffnung geschlossen ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Ventilöffnung 48 geöffnet, wodurch die heißen Abgase aus der Nachbrennkammer 20, die über die Rohrleitung 44 in den Salzbadofen 32 einströmen, um den Salzbadbehälter 34 herumgeführt werden, wonach sie durch den Kamin 30 zur Atmosphäre austreten. Die Ventilöffnung 50 ist hierbei geschlossen, so daß keine direkte Verbindung von der Rohrleitung 44 zum Kamin 30 besteht. In der anderen, nicht dargestellten Position des Doppelventils 46 ist die Ventilöffnung 48 geschlossen, hingegen die Ventilöffnung 50 geöffnet, so daß in dieser Ventilstellung die heißen Abgase aus der Rohrleitung 44 über die Ventilöffnung 50 direkt zum Kamin 30 strömen und damit in die Atmosphäre austreten, ohne den Salzbadbehälter 34 zu umströmen und zu beheizen. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn der Salzbadofen 32 nicht in Betrieb ist, oder wenn beispielsweise die Temperatur des Salzbades hoch genug ist und eine weitere Beheizung nicht erforderlich ist.
Beide Anlagen nach den Figuren 1 und 2 können zu diesem Zweck mit geeigneten Temperatursensoren und einer entsprechenden Regeleinrichtung versehen sein, um die Klappe 28 bzw. das Ventil 46 entsprechend zu steuern.
Anstelle des Salzbades können auch andere Nachreinigungsanlagen verwendet werden, z.B. eine Wirbelbettentlackung, wobei in diesem Fall der Schwelofen mit der Wirbelbettentlackung kombiniert wird und die Abgase aus der Nachverbrennung zur Beheizung der Wirbelbettanlage verwendet werden.
Das Verfahren kann in manchen Fällen auch umgekehrt angewendet werden, z.B. wenn der Brenner des Salzbadofens ohnehin in Betrieb ist, kann die Abwärme bzw. können die Abgase aus dem Salzbadofen zur Beheizung des Schwelofens verwendet werden.
Es wurde bereits oben erwähnt, daß der Salzbadofen 32 mit einem Aufheizbrenner 52 versehen sein kann. Eine solche Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform kann die thermische Nachverbrennung der Schwelgase aus dem Schwelofen 10 im Salzbadofen 32 selbst erfolgen. Die Schwelgase werden dann vom Schwelofen 10 über die Rohrleitung 26 in den Salzbadofen 32 eingeführt und dort erfolgt die Nachverbrennung mit Hilfe des Aufheizbrenners 52. Die Abgase aus der Nachverbrennung umströmen den Salzbadbehälter 34 und tragen dazu bei, diesen auf die gewünschte Badtemperatur aufzuheizen.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß gleichzeitig der Salzbadofen 32 beheizt und die Schwelgase aus dem Schwelofen 10 nachverbrannt werden können. Der Salzbadofenraum bildet in diesem Fall gleichzeitig den Nachverbrennungsraum.
Die Schwelgase aus dem Ofen 10 können somit entweder intern nachverbrannt werden mit Hilfe des Brenners 22, wie oben bereits beschrieben wurde, oder sie können extern nachverbrannt werden mit Hilfe des Brenners 52 im Ofenraum des Salzbadofens 32, wobei in diesem Fall gegebenenfalls auf den Brenner 22 verzichtet werden kann, oder es ist eine kombinierte Betriebsweise möglich, d.h., interne und externe Nachverbrennung unter Verwendung beider Brenner 22 und 52, was den Vorteil bietet, daß der Schwelgasofen 10 eine größere Beladung mit zu bearbeitendem Schwelgut 16, insbesondere im Anfangsstadium, erhalten kann.
Der Ofenraum des Salzbadofens 32 ist bei der Ausführungsform nach Figur 3 zweckmäßigerweise über eine Zweigrohrleitung 54 an den Kamin 30 angeschlossen, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, einen Teil der Nachverbrennungsabgase direkt in den Kamin einzuleiten, ohne daß dieser Teil der Abgase den Salzbadbehälter 34 umströmt, um eine eventuelle Überhitzung des Salzbadbehälters 34 zu vermeiden. Die Rohrleitung 34 ist an ihrer Eingangsseite zweckmäßigerweise mit einer geeigneten Klappe 56 versehen, und sie kann auch an ihrer Austrittsseite in den Kamin 30 mit einer Klappe 58 versehen sein, die ein Eintreten von Gasen oder Luft aus dem Kamin 30 in die Rohrleitung 54 verhindert.
Eine derartige Zweigleitung zur direkten Ableitung eines Teils der Nachbrennabgase kann gegebenenfalls auch innerhalb des Ofenraumes des Salzbadofens 32 eingebaut sein, die dann direkt an die Verbindungsrohrleitung 38 angeschlossen sein kann (nicht gezeigt).
Die kombinierte Ausführungsform nach Figur 3 kann bei entsprechender Modifikation auch für andere Systeme, z.B. bei der Wirbelbettentlackung, verwendet werden.