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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR ANALYSING AND/OR SORTING SCRAP METAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/099549
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the analysis and/or sorting of scrap metal, more particularly of scrap aluminium, in which a quantity of scrap metal, more particularly aluminium scrap, in the form of a scrap bundle (6) or a group (4) of scrap bundles (6) is provided, in which method the scrap bundle (6) or the group (4) of scrap bundles (6) is irradiated by at least one neutron source, the gamma radiation emitted by the scrap bundle (6) or by the group (4) of scrap bundles (6) is captured by at least one detector, and composition information relating to the composition of the scrap bundle (6) or the group (4) of scrap bundles (6) is determined on the basis of the gamma radiation captured by the at least one detector. The invention further relates to a device for analysing and/or sorting scrap metal.

Inventors:
GILLNER RONALD (DE)
BAUERSCHLAG NILS ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/082843
Publication Date:
May 27, 2021
Filing Date:
November 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HYDRO ALUMINIUM ROLLED PROD (DE)
International Classes:
B07C5/346; B07C5/38; C22B1/00; C22B21/00; G01N23/222
Foreign References:
US20180297091A12018-10-18
EP3318339A12018-05-09
EP3393687B12019-09-11
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, insbesondere ausgeführt mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem eine Menge Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, in Form eines Schrottpakets (6) oder einer Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) bereitgestellt wird,

- bei dem das Schrottpaket (6) oder die Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt wird, bei dem die von dem Schrottpaket (6) oder von der Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und bei dem basierend auf der von dem mindestens einen Detektor aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottpakets (6) oder der Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) als loser Stapel oder als Gebinde von Schrottpaketen (6) bereitgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert für das Gewicht des Schrottpakets (6) oder der Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) bestimmt, insbesondere gemessen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzungsinformation einen Wert für den Gehalt mindestens eines Elements, vorzugsweise Werte für den jeweiligen Gehalt mehrerer Elemente, umfasst.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzungsinformation dem Schrottpaket (6) oder der Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) zugeordnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrottpaket (6) oder die Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) abhängig von der bestimmten Zusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift einer von mehreren vorgegebenen Klassen zugeordnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrottpaket (6) oder die Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) abhängig von der bestimmten Zusammensetzungsinformation sortiert wird.

8. Verfahren zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere ausgeführt mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem mehrere Schrottpakete (6) und/oder mehrere Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) bereitgestellt werden, bei dem für die Schrottpakete (6) und/oder die Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) jeweilige Zusammensetzungsinformationen bestimmt werden, indem das jeweilige Schrottpaket (6) oder die jeweilige Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt wird, die von dem jeweiligen Schrottpaket (6) oder der jeweiligen Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und basierend auf der aufgenommenen Gammastrahlung einer Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottpakets (6) oder der jeweiligen Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) bestimmt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem mehrere Schrottpakete (6) und/oder mehrere Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) bereitgestellt werden, bei dem die Schrottpakete (6) und/oder die Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) auf eine Förderanlage (22) gegeben werden und bei dem die Schrottpakete (6) und/oder die Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) mit der Förderanlage (22) nacheinander durch eine Messeinrichtung (12, 28) hindurch gefördert werden, in der die Schrottpakete (6) und/oder die Gruppen (4) von Schrottpaketen (6) durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt werden, wobei die von einem jeweiligen der Schrottpakete (6) oder von einer jeweiligen Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und basierend auf der aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottpakets (6) oder der jeweiligen Gruppe (4) von Schrottpaketen (6) bestimmt wird.

10. Vorrichtung (20, 40) zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, mit einer Förderanlage (22) zur Förderung von Schrottpaketen (6), mit einer Messeinrichtung (12, 28), die mindestens eine Neutronenquelle zur Bestrahlung von auf der Förderanlage (22) geförderten Schrottpaketen (6) und mindestens einen Detektor zur Aufnahme der von den Schrottpaketen (6) durch diese Neutronenbestrahlung abgegebenen Gammastrahlung aufweist, und mit einer Berechnungseinrichtung (16, 34), die dazu eingerichtet ist, basierend auf der von dem mindestens einen Detektor aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung eines oder mehrerer auf der Förderanlage (22) geförderten Schrottpaketen (6) zu bestimmen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage (22) ein oder mehrere Bandförderer (24) umfasst.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, weiter aufweisend eine Wiegeeinrichtung (36), insb. eine Bandwaage, zur Bestimmung des Gewichts von Schrottpaketen (6). 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiter aufweisend eine Sortiereinrichtung (44) eingerichtet zur Sortierung von Schrottpaketen (6) basierend auf der für das jeweilige Schrottpaket (6) bestimmten Zusammensetzungsinformation. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, weiter aufweisend eine Aufgabestelle (26) zum Aufgeben von Schrottpaketen (6) auf die Förderanlage (22) und/oder eine Abnahmestelle (30) zum Abnehmen der Schrottpakete (6) von der Förderanlage (22). 15. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14 zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott. Zur Senkung der Kosten bei der Aluminiumlegierungsproduktion und zur Erhöhung der Recyclingquote besteht ein Bedürfnis danach, möglichst viel Aluminiumschrott für die Beschickung eines Aluminiumschmelzofens einzusetzen.

Aluminiumschrott wird von Schrotthändlern typischerweise in Form verpresster Schrottpakete angeliefert. Zur Bestimmung und/oder Überprüfung der

Zusammensetzung dieser Schrottpakete werden in der Praxis kleine Stichproben eingeschmolzen und chemisch analysiert. Diese Analyse ist jedoch recht zeitaufwändig und die Zusammensetzung der Stichprobe kann von der tatsächlichen Zusammensetzung des gesamten Schrottpakets oder einer Lieferung von mehreren Schrottpaketen erheblich abweichen, zum Beispiel wenn Verunreinigungen wie

Fremdmetalle oder auch nicht metallische Verunreinigungen in den Schrottpaketen enthalten sind oder wenn ein Schrottpaket Schrottfragmente verschiedener Aluminiumlegierungen enthält. Zwar bestünde die Möglichkeit, die Schrottpakete aufzutrennen und die darin enthaltenen Schrottfragmente einzeln zu analysieren; dies wäre jedoch recht aufwändig.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und Vorrichtung zur Analyse und/oder Sortierung und/oder Bewertung von Metallschrott zur Verfügung zu stellen, mit dem eine zuverlässigere Information über die Zusammensetzung der Schrottfragmente mit recht geringem Aufwand erhalten werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Analyse und/oder Sortierung von Metall schrott, insbesondere Aluminiumschrott, bei dem eine Menge Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, in Form eines Schrottpakets oder einer Gruppe von Schrottpaketen bereitgestellt wird, bei dem das Schrottpaket oder die Gruppe von Schrottpaketen durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt wird, bei dem die von dem Schrottpaket oder von der Gruppe von Schrottpaketen abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und bei dem basierend auf der von dem mindestens einen Detektor aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottpakets oder der Gruppe von Schrottpaketen bestimmt wird.

Es wurde erkannt, dass sich mittels einer N eutronen-Aktivierungs- Analyse (NAA), bzw. speziell mit einer Prompten-Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) nicht nur die Zusammensetzung einzelner oder weniger Schrottfragmente bestimmen lässt, sondern auch eine Zusammensetzungsanalyse eines gesamten Schrottpakets oder sogar einer Gruppe von Schrottpaketen in Gänze möglich ist. Auf diese Weise kann ein Schrottpaket oder eine Gruppe von Schrottpaketen in einem Messvorgang vollständig analysiert werden, so dass mit geringem Aufwand eine zuverlässige Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottpakets oder der Gruppe von Schrottpaketen erhalten werden kann.

Mit dem Verfahren kann die Zusammensetzung eines einzelnen Schrottpakets oder auch einer Gruppe von Schrottpaketen analysiert werden. Eine Gruppe von Schrottpaketen kann insbesondere als loser Stapel von Schrottpaketen oder auch als Gebinde von mehreren Schrottpaketen, zum Beispiel mehreren auf einer Palette gestapelten Schrottpaketen, bereitgestellt werden.

Unter einem Schrottpaket wird insbesondere eine Menge von Schrottfragmenten, insbesondere Aluminiumschrottfragmenten, verstanden, die zu einem Paket zusammengepresst sind. Derartige Schrottpakete können Schrottfragmente aus verschiedenen Legierungen, insbesondere Aluminiumlegierungen, und/oder Verunreinigungen, zum Beispiel Fremdmetall-Verunreinigungen oder nichtmetallische Verunreinigungen (z.B. Kunststoff) enthalten.

Das oder die Schrottpakete können insbesondere quaderförmig sein. Das oder die Schrottpakete weisen insbesondere eine Ausdehnung in die drei Raumrichtungen, insbesondere Kantenlängen, von jeweils mindestens 20 cm auf. Vorzugsweise weisen die Schrottpakete Kantenlängen im Bereich 30 - 150 cm, insbesondere 40 - 60 cm auf.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, insbesondere entsprechend dem zuvor beschriebenen Verfahren, bei dem mehrere Schrottpakete und/oder mehrere Gruppen von Schrottpaketen bereitgestellt werden, und bei dem für die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen jeweilige Zusammensetzungsinformationen bestimmt werden, indem das jeweilige Schrottpaket oder die jeweilige Gruppe von Schrottpaketen durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt wird, die von dem jeweiligen Schrottpaket oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und basierend auf der aufgenommenen Gammastrahlung einer Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottpakets oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen bestimmt wird. Auf diese Weise kann für mehrere Schrottpakete und/oder Gruppen von

Schrottpaketen zuverlässig und mit relativ geringem Aufwand eine jeweilige Zusammensetzungsinformation bestimmt werden, so dass sich die Schrottpakete bzw. Gruppen von Schrottpaketen überprüfen, sortieren bzw. gezielter zum Einschmelzen verwenden lassen. Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen für die zuvor beschriebenen Verfahren beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen für beide Verfahren gleichermaßen gelten. Weiterhin sind die Ausführungsformen untereinander kombinierbar.

Bei einer Ausführungsform wird die Gruppe von Schrottpaketen als loser Stapel oder als Gebinde von Schrottpaketen, z.B. als Palette mit Schrottpaketen, bereitgestellt. Insbesondere kann ein Stapel oder ein Gebinde, z.B. eine ganze Palette mit mehreren Schrottpaketen, gleichzeitig im Bereich der mindestens einen Neutronenquelle und des mindestens einen Detektors positioniert werden, so dass eine Zusammensetzungsinformation für den gesamten Schrott in dem Stapel oder dem Gebinde von Schrottpaketen erhalten wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Wert für das Gewicht des Schrottpakets oder der Gruppe von Schrottpaketen bestimmt, insbesondere gemessen. Bei der Analyse mehrerer Schrottpakete und/oder mehrerer Gruppen von Schrottpaketen wird vorzugsweise das jeweilige Gewicht der Schrottpakete und/oder der Gruppen von Schrottpaketen gemessen. Die ein oder mehreren Messungen können beispielsweise mittels einer Bandwaage erfolgen. Über die Messung des Gewichts können Informationen über die absoluten Gehalte bestimmter Legierungselemente in einem Schrottpaket bzw. einer Gruppe von Schrottpaketen bestimmt werden. Diese Informationen erlauben eine gezieltere weitere Verwendung der Schrottpakete. Daher wird die Zusammensetzungsinformation vorzugsweise auch abhängig von dem bestimmten Wert für das Gewicht bestimmt.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zusammensetzungsinformation einen Wert für den Gehalt mindestens eines Elements, vorzugsweise Werte für den jeweiligen Gehalt mehrerer Elemente. Bei den Elementen kann es sich um klassische Legierungselemente (z.B. Al, Fe, Si, Mg, Mn, Zn, etc. bei Aluminiumlegierungen) und/oder um auch um Elemente typischer Verunreinigungen handeln (z.B. C, F, CI bei Aluminiumlegierungen). Der Wert für den Gehalt kann beispielsweise als Gewichtsprozent(z.B.1.5 Gew-%), insbesondere am Gesamtgewicht des Schrottpakets oder der Gruppe von Schrottpaketen, vorliegen oder auch als Gewicht (z.B. 15 kg), wenn das Gesamtgewicht des Schrottpakets oder der Gruppe von Schrottpaketen bestimmt wurde.

Die Zusammensetzungsinformation kann zusätzlich oder alternativ auch ein oder mehrere Werte von Kenngrößen enthalten, die auf den Gehalten von ein oder mehreren Elementen basieren. Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Zusammensetzungsinformation dem Schrottpaket oder der Gruppe von Schrottpaketen zugeordnet. Zu diesem Zweck kann die Zusammensetzungsinformation insbesondere einer dem Schrottpaket oder der Gruppe von Schrottpaketen zugewiesenen Kennung zugeordnet werden. Werden mehrere Schrottpakte und/oder Gruppen von Schrottpaketen nacheinander in einer Reihenfolge analysiert, kann den Schrottpaketen und/oder Gruppen von

Schrottpaketen zum Beispiel abhängig von der Reihenfolge eine jeweilige Kennung zugewiesen werden. Den Schrottpaketen und/oder Gruppen von Schrottpaketen können jeweilige Kennungen auch mittels angehefteter Beschriftungen zugewiesen sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Schrottpaket oder die Gruppe von Schrottpaketen abhängig von der bestimmten Zusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift einer von mehreren vorgegebenen Klassen zugeordnet. Für die Klassen können insbesondere jeweilige Gehaltsgrenzen für ein oder mehreren Elemente, insbesondere Legierungselemente, definiert sein. Die Zuordnungsvorschrift kann insbesondere einen Vergleich der bestimmten Zusammensetzungsinformation mit den für die Klassen definierten Gehaltsgrenzen umfassen. Beispielsweise kann eine Klasse für AA 5xxx-Legierung und eine Klasse für AA 6xxx- Legierungen definiert sein, wobei der Klasse für AA 5xxx-Legierungen nur Schrottpakete zugeordnet werden, deren Zusammensetzungsinformation innerhalb der für die AA 5xxx-Klasse definierten Gehaltsgrenzen liegt. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Schrottpaket oder die Gruppe von Schrottpaketen abhängig von der bestimmten Zusammensetzungsinformation sortiert. Wird für mehrere Schrottpakete und/oder mehrere Gruppen von Schrottpaketen eine jeweilige Zusammensetzungsinformation bestimmt, so werden vorzugsweise die Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen abhängig von der jeweils bestimmten Zusammensetzungsinformation sortiert. Auf diese Weise wird eine Sortierung abhängig von der Gesamtzusammensetzung der Schrottpakete bzw. Gruppen von Schrottpaketen erreicht.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Schrottpakete und/oder mehrere Gruppen von Schrottpaketen bereitgestellt, werden die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen auf eine Förderanlage gegeben und werden die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen mit der Förderanlage nacheinander durch eine Messeinrichtung hindurch gefördert, in der die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen durch mindestens eine Neutronenquelle bestrahlt werden, wobei die von einem jeweiligen der Schrottpakete oder von einer jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen abgegebene Gammastrahlung von mindestens einem Detektor aufgenommen wird und basierend auf der aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottpakets oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen bestimmt wird. Auf diese Weise können in kurzer Zeit viele Schrottpakete bzw. Gruppen von Schrottpaketen nacheinander analysiert und/oder sortiert werden. Die Messeinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, die Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen in Gänze zu analysieren. Zu diesem Zweck ist die Messeinrichtung insbesondere entsprechend groß dimensioniert. Die Förderanlage umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Bandförderer. Jedes der Schrottpakete umfasst insbesondere eine jeweilige Menge Metall schrott, insbesondere Aluminiumschrott. Die Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottpakets oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen wird vorzugsweise dem jeweiligen Schrottpaket oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen zugordnet, beispielsweise anhand einer entsprechenden Ordnungsnummer einer Reihenfolge, in der die Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen durch die Messeinrichtung hindurch gefördert werden.

Die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen können insbesondere abhängig von der jeweiligen bestimmten und/oder zugeordneten Zusammensetzungsinformation sortiert werden, beispielsweise mittels einer automatischen Sortiereinrichtung oder mittels eines Krans oder Fahrzeugs, zum Beispiel eines Gabelstaplers. Beispielsweise können mehrere Bunker vorgesehen sein, in die die Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen abhängig von der jeweiligen bestimmten und/oder zugeordneten Zusammensetzungsinformation einsortiert werden.

Die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen können insbesondere an einer vorgegebenen Aufgabestelle auf die Förderanlage gegeben werden, beispielsweise mittels eines Krans oder Fahrzeugs, zum Beispiel eines Gabelstaplers. Die Aufgabestelle ist insbesondere in Förderrichtung vor der Messeinrichtung angeordnet.

Nach dem Verlassen der Messeinrichtung können die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen von der Förderanlage abgenommen werden, beispielsweise mittels eines Krans oder Fahrzeugs, zum Beispiel eines Gabelstaplers. Die Abnahmestelle ist insbesondere in Förderrichtung hinter der Messeinrichtung angeordnet.

Der Bereich der Messeinrichtung kann abgegrenzt sein, beispielsweise durch einen Zaun. Auf diese Weise können Personen vor einer ggf. erhöhten Strahlenbelastung im Bereich der Messeinrichtung geschützt werden. Die Aufgabestelle und/oder die Abnahmestelle sind in diesem Fall vorzugsweise außerhalb der Abgrenzung, insbesondere außerhalb des Zauns, angeordnet. Auf diese Weise wird ein sicheres Aufladen bzw. Abladen der Schrottpakete bzw. Gruppen von Schrottpaketen ermöglicht.

Die Schrottpakete und/oder die Gruppen von Schrottpaketen werden vorzugsweise gewogen, beispielsweise mittels einer Bandwaage an der Förderanlage. Das auf diese Weise bestimmte Gewicht eines jeweiligen der Schrottpakete oder einer jeweiligen der Gruppen von Schrottpaketen kann dem jeweiligen Schrottpaket oder der jeweiligen Gruppe von Schrottpaketen zugeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine vorgesehene Sortierung der Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen auch abhängig vom jeweils bestimmten Gewicht erfolgen.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, mit einer Förderanlage zur Förderung von Schrottpaketen, mit einer Messeinrichtung, die mindestens eine Neutronenquelle zur Bestrahlung von auf der Förderanlage geförderten Schrottpaketen und mindestens einen Detektor zur Aufnahme der von den Schrottpaketen durch diese Neutronenbestrahlung abgegebenen Gammastrahlung aufweist, und mit einer Berechnungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, basierend auf der von dem mindestens einen Detektor aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung eines oder mehrerer auf der Förderanlage geförderten Schrottpaketen zu bestimmen.

Die Messeinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, ganze Schrottpakete oder Gruppen von Schrottpaketen in Gänze zu analysieren.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung oder eine der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen davon wird vorzugsweise zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, verwendet, insbesondere bei einem der zuvor beschriebenen Verfahren oder einer Ausführungsform davon.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Förderanlage ein oder mehrere Bandförderer. Auf diese Weise können die Schrottpakete insbesondere durch die Messeinrichtung transportiert werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung weiter eine Wiegeeinrichtung, insb. eine Bandwaage, zur Bestimmung des Gewichts von Schrottpaketen. Auf diese Weise kann das Gewicht eines analysierten Schrottpakets bzw. einer Gruppe von Schrottpaketen bestimmt werden. Vorzugsweise ist die Berechnungseinrichtung dazu eingerichtet, die Zusammensetzungsinformation auch abhängig von dem Wert für das Gewicht zu bestimmen.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung weiter eine Sortiereinrichtung auf, die zur Sortierung von Schrottpaketen basierend auf der für das jeweilige Schrottpaket bestimmten Zusammensetzungsinformation eingerichtet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung weiter eine Aufgabestelle zum Aufgeben von Schrottpaketen auf die Förderanlage und/oder eine Abnahmestelle zum Abnehmen der Schrottpakete von der Förderanlage auf. Auf diese Weise können die Schrottpakete und/oder Gruppen von Schrottpaketen als Ganzes auf die Förderanlage aufgebracht oder abgenommen werden, beispielsweise mit einem Gabelstapler.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Bereich der Messeinrichtung abgegrenzt beispielsweise durch einen Zaun. Die Aufgabestelle und/oder die Abnahmestelle sind in diesem Fall vorzugsweise außerhalb der Abgrenzung, insbesondere außerhalb des Zauns, angeordnet. Die oben genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung oder einer Ausführungsform davon zur Analyse und/oder Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, wobei der zu analysierende und/oder zu sortierende Metallschrott vorzugsweise in Form eines oder mehrerer Schrottpakete und/oder einer oder mehrerer Gruppen von Schrottpaketen vorliegt oder bereitgestellt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Verfahren und der Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. ln der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Verfahren,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verfahren und ein

Ausführungsbeispiel der Vorrichtung und

Fig. 3 weitere Ausführungsbeispiele der Verfahren und der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Verfahren. Bei dem Verfahren wird eine Menge Metallschrott 2, insbesondere Aluminiumschrott, in Form einer Gruppe 4 von Schrottpaketen 6 bereitgestellt, und zwar im vorliegenden Beispiel in Form einer Gruppe von auf einer Palette 8 gestapelten Schrottpaketen 6.

Die Palette 8 mit den gestapelten Schrottpaketen 6 wird mit einem Gabelstapler 10 in Gänze in einer Messeinrichtung 12 zur Prompten-Gamma-Neutronen-Aktivierungs- Analyse (PGNAA) angeordnet. Zu diesem Zweck weist die Messeinrichtung 12 eine Aufnahme 14 auf, deren Größe so bemessen ist, dass die Palette 8 mit den Schrottpaketen 6 in dieser Aufnahme 14 angeordnet werden kann. Der Gabelstapler 10 weist vorzugsweise eine Wiegeeinrichtung auf, mit dem das Gewicht der auf der Palette 8 gestapelten Schrottpakete 6 bestimmt werden kann.

Anstelle die Palette 8 mit dem Gabelstapler 10 direkt in der Messeinrichtung 12 anzuordnen, kann die Palette 8 mit den gestapelten Schrottpakten 6 mit einem Gabelstapler 10 auch in Gänze auf einen Schlitten gestellt werden, welcher anschließend automatisiert in die Messeinrichtung 12 zur Prompten-Gamma- Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) fährt. Auf diese Weise können Personen vor einer ggf. erhöhten Strahlenbelastung im Bereich der Messeinrichtung 12 geschützt werden.

Die Technik der PGNAA ist grundsätzlich bekannt und muss daher an dieser Stelle nicht im Einzelnen erläutert werden. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang beispielweise auf die EP 3 393 687 Bl. Ebenso sind Messeinrichtungen zur Prompten- Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse grundsätzlich bekannt, so dass diese an dieser Stelle ebenfalls nicht im Einzelnen erläutert werden müssen.

Die Messeinrichtung 12 weist eine Neutronenquelle auf, so dass die in der Aufnahme der Messeinrichtung 12 angeordnete Gruppe 4 von Schrottpaketen 6 mit Neutronen bestrahlt wird. Die dadurch von der Gruppe 4 von Schrottpaketen 6 abgegebene Gammastrahlung wird von mindestens einem Detektor der Messeinrichtung 12 aufgenommen.

Die von dem mindestens einen Detektor der Messeinrichtung 12 aufgenommene Gammastrahlung wird von einer Berechnungseinrichtung 16, die auch als Teil der Messeinrichtung 12 ausgebildet sein kann, analysiert. Die Messeinrichtung 12 berechnet dann basierend auf der aufgenommenen Gammastrahlung eine Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung der Gruppe 4 von Schrottpaketen 6. Insbesondere kann die Messeinrichtung die Gehalte bestimmter Legierungselemente, wie zum Beispiel Al, Si, Fe, Zn, Cu, Mg, Mn etc., bestimmen. Da mit der Messeinrichtung 12 die gesamte Gruppe 4 von Schrottpaketen 6 vollständig in Gänze analysiert wurde, ist die auf diese Weise bestimmte Zusammensetzungsinformation sehr zuverlässig für die Gesamtzusammensetzung der Gruppe 4 von Schrottpaketen 6, so dass sich die Gruppe 4 zielgerichtet weiterverwenden lässt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.

Die Vorrichtung 20 weist eine Förderanlage 22 mit mehreren Förderbändern 24 auf, mit denen Schrottpakete 6 von einer Aufgabestelle 26 durch eine Messeinrichtung 28 zur Prompten-Gamma-Neutronen-Akti vierungs-Analyse zu einer Abnahmestelle 30 transportiert werden können. Die Messeinrichtung 28 weist eine Neutronenquelle zur Bestrahlung der auf der Förderanlage 22 geförderten Schrottpakete 6 und mindestens einen Detektor zur Aufnahme der von den Schrottpaketen 6 durch diese Neutronenbestrahlung abgegebenen Gammastrahlung auf. Der Bereich der Messeinrichtung 28 kann zum Beispiel durch einen Zaun 32 abgegrenzt sein, um Personen vor einer ggf. erhöhten Strahlenbelastung im Bereich der Messeinrichtung 28 zu schützen. Die Messeinrichtung 28 ist so eingerichtet, dass Schrottpakete in Gänze analysiert werden können.

Die Vorrichtung 20 weist weiterhin eine Berechnungseinrichtung 34 auf, die dazu eingerichtet ist, basierend auf der von dem mindestens einen Detektor der Messeinrichtung 28 aufgenommenen Gammastrahlung eine jeweilige Zusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung der auf der Förderanlage 22 geförderten Schrottpakete 6 zu bestimmen. Die jeweilige Zusammensetzungsinformation wird dann vorzugsweise den jeweiligen Schrottpaketen 6 zugeordnet, so dass die Schrottpakete 6 abhängig von der jeweils zugeordneten Zusammensetzungsinformation weiterverarbeitet, beispielsweise sortiert und/oder eingeschmolzen werden können. Zur Zuordnung der Zusammensetzungsinformation zu den einzelnen Schrottpaketen 6 können den Schrottpaketen insbesondere Kennungen zugewiesen werden, beispielsweise entsprechend der Reihenfolge, in der sie auf der Förderanlage 22 transportiert werden. Die Zusammensetzungsinformation kann dann einfach den jeweiligen Kennungen der Schrottpakete 6 zugeordnet werden.

Die Vorrichtung 20 weist weiterhin vorzugsweise eine Wiegeeinrichtung 36, insbesondere in Form einer Bandwaage, auf, mit der das Gewicht der einzelnen Schrottpakete 6 bestimmt werden kann. Die Berechnungseinrichtung 34 kann dazu eingerichtet sein, die Zusammensetzungsinformation auch abhängig von dem mit der Wiegeeinrichtung 36 bestimmten Gewicht des jeweiligen Schrottpakets zu bestimmen. Auf diese Weise kann anstelle oder zusätzlich zu einer Gehaltsangabe in Gew.-% beispielweise auch das Gesamtgewicht für ein Legierungselement in einem Schrottpaket bestimmt werden.

Fig. 3 zeigt weitere Ausführungsbeispiele der Verfahren und der Vorrichtung.

Die Vorrichtung 40 umfasst die Vorrichtung 20 aus Fig. 2 und zusätzlich eine Reihe von Bunkern 42a-d für vier vorgegebene Klassen mit jeweils definierten Gehaltsgrenzen für bestimmte Legierungselemente (z.B. Bunker 42a für AA6xxx-

Gehaltsgrenzen, Bunker 42b für AASxxx-Gehaltsgrenzen, Bunker 42c für Mischungen von AA6xxx und AA5xxx, Bunker 42d für AASxxx-Gehaltsgrenzen).

Den einzelnen Schrottpaketen 6 wird wie zu Fig. 2 beschrieben eine jeweilige Zusammensetzungsinformation zugeordnet. Abhängig von der jeweiligen

Zusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift werden die Schrottpakete 6 einer der vier vorgegebenen Klassen zugewiesen und können dann entsprechend, insbesondere mittels einer Sortiereinrichtung 44, in die entsprechenden Bunker 42a-d sortiert werden. Die Sortierung erfolgt in Fig. 3 exemplarisch mit einem Gabelstapler 10. Stattdessen kann auch eine automatische Sortiereinrichtung vorgesehen sein.