[发明专利]用于热去除涂层和/或杂质的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从材料、特别是从特别适合于批量处理的材料中热去除涂层和/或杂质的设备或方法。具体地，本发明涉及一种在申请人的国际专利申请WO 01/98092A1中公布说明的烤炉形式的发展，该申请的内容通过引用在此整体并入。

背景技术

随着再生材料如铝、锰和其它金属以及非金属材料需求的增加，必须在再熔化这些材料之前去除涂层在这些材料上的涂料、油、水、漆、塑料或其它挥发性有机化合物(V.O.C)。对于可以在相对高温下处理而不溶化的材料，这些杂质典型利用热加工法去除，热加工法有时也称作去除涂层法。此种热去除涂层法的加工还可以在再熔化之前用于对材料的干燥和/或杀菌。

例如，铝经常用于饮料罐的生产，饮料罐典型用涂料、漆和/或其它V.O.C.涂层。在将使用过的饮料罐(U.B.C.)或在饮料罐的制造期间生产的废料熔化再利用之前，必须去除任何涂层或其它杂质，以便使金属的损失变得最小。

然而，热去除涂层法不局限于应用到铝，而且也可以用于清洗或净化任何金属或非金属材料，这些材料可以承受热去除涂层加工中存在的温度。热去除涂层法可以用于去除涂层或净化例如锰或锰合金、或钛或钛合金。

公知的热去除涂层加工包括将待处理的材料暴露到热气体中，以便将待去除的涂层和/或杂质氧化。此暴露在可以控制热气体的温度和氧含量的封闭环境中进行。去除多数有机化合物需要超过300℃的温度，且通常需要6％到12％范围内的氧气范围。

如果不仔细地控制热气体的温度和氧气含量，则可能导致对去除涂层的加工很危险的失去控制的操作。

在处理之前，通常要将材料破碎，且破碎材料的所有表面都要暴露到热气体中对于有效地去除涂层是非常重要的。如果不能使这种情况出现，则处理效率将变得很低，具体地，在U.B.C.的情况中，黑色颜料可能遗留在处理材料的表面上。对于在处理期间，对材料进行搅拌对从材料上失落的涂层和杂质进行物理去除特别理想。

目前，用于热去除涂层有三种主要系统，这些系统包括：

1.固定烤炉

在固定烤炉中，将材料堆叠在金属丝网上，而热气体再循环通过烤炉，以将材料加热到需要的处理温度。

此种结构效率不高，这是因为热气体不能与金属丝网上封闭在堆叠材料内部的材料接触。如前所述，在去除涂层中重要的是将待处理的所有材料的表面都暴露到热气体中。另外，待处理的材料没有搅拌。

2.输送烤炉

此系统使用网带输送机输送用于处理的材料通过烤炉。当材料穿过烤炉时，热气体穿过网带上的材料。此方法的问题如下：

网带上的材料厚度限制了加工处理。材料堆叠造成了在固定烤炉中出现的类似问题，其中在堆叠中心的材料不能与热气体接触。

材料没有搅拌，所以，不能去除不牢固的涂层。

输送机网带寿命太短。

必须恒定进给材料。

加工处理不适用于低容量或连续变化的产品。

3.旋转干燥炉

大的干燥炉相对于水平面倾斜，使得在其最高端进给或排入到干燥炉中的材料在重力的影响下向排出的最低端运行。该干燥炉旋转使得干燥炉内的材料搅拌，且热气体流设置为当其通过干燥炉时加热材料。具有许多与此方法相关的问题：

必须恒定进给材料。

加工处理不适用于低容量或连续变化的产品。

连续加工处理需要在材料的装入端和材料的排出端的两端封闭住空气。

干燥炉需要产生高维护水平的旋转密封。

WO 01/98092A1说明了克服先前公知的用于热去除涂层的设备和方法的缺点的可枢转的或倾斜的烤炉。对于烤炉的结构和操作的具体说明，读者应该参照WO 01/98092A1。然而，简要地，烤炉具有用于容纳待处理的材料的装料部分和转换部分。组合在转换部分内的是热气体流通过的热处理室。烤炉在转换部分高于装料部分的第一位置和装料部分高于转换部分的第二位置之间可枢转地移动。设置为使得烤炉可以在第一位置和第二位置之间往复移动，使得烤炉内的材料从一部分落入到另一部分，穿过热处理室中的热气体流。WO 01/98092A1还公开了使用设备的方法。

以上公知的烤炉具有的优点在于其可以用于以成批处理的方式处理相对低容量的材料。进一步的优点在于通过控制烤炉的运动，使待处理的材料根据需要进出处理室，使烤炉可以安全操作，而不具有过量释放的VOC，此操作可以自维持加热处理(也称为自供热处理)。此控制的运动保证了VOC以控制的方式释放，并允许处理过程的控制精度。