AT218333B - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung des bei der Warmbehandlung von Eisen und Stahl entstehenden Zunders - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung des bei der Warmbehandlung von Eisen und Stahl entstehenden Zunders

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   Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung des bei der Warmbehandlung von Eisen und Stahl entstehenden Zunders 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung der bei der Warmformgebung und der Rekristallisationsglühung entstehenden Zunderschichten auf Eisen und Stahl. 



   Das herkömmliche Verfahren zur Ab- und Auflösung dieser Zunderschichten besteht darin, dass man die. Werkstücke mit warmer, verdünnter Salzsäure oder mit heisser, verdünnter Schwefelsäure in Beizbottichen behandelt. 



   Diesem Verfahren haftet der Nachteil an, dass erhebliche Mengen Mineralsäuren verbraucht werden. 



  Es ist aber nicht der Verbrauch an Mineralsäuren, sondern das Problem der Beseitigung oder Aufarbeitung der in grossen Mengen anfallenden, aufgebrauchten Beizsäuren und Waschwässer, welche das Sorgenkind nicht nur der stahlverarbeitenden Betriebe, sondern auch der Wasserwirtschaft bilden. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung des Zunders von Eisen und Stahl, bei dem an Stelle der Mineralsäuren wässerige Lösungen von Salzen dieser Säuren verwendet und im Verfahren selbst regeneriert werden und bei dem keine Eisensalze oder andere Salze enthaltende Abwässer entstehen. 



   Dem Verfahren liegt die Beobachtung zu Grunde, dass wässerige Lösungen von Ammoniumsalzen starker Mineralsäuren in der Wärme auf die Zunderschichten in ähnlicher Weise wie die freien Säuren einwirken, wobei die durch Hydrolyse freiwerdende Säure mit dem Zunder in Reaktion tritt, während das Ammoniak entweicht. Man könnte auf diese Weise zwar eine völlige Entzunderung erzielen, das Verfahren wäre aber unwirtschaftlich, da es an Stelle der billigen Säure das wesentlich teurere Ammoniumsalz setzen und die Entstehung eisenhaltiger Abwässer nicht verhindern würde. 



   Um das Verfahren zur Beseitigung des Zunders von Stahlwerkstücken durch Einwirkung von Ammoniumsalzen starker Säuren wirtschaftlich zu gestalten, war die Erkenntnis erforderlich, dass das freiwerdende Ammoniak in irgendeiner Form im Reaktionskreislauf festgehalten und unter Regenerierung des Ammoniumsalzes zur Ausfällung les in Lösung gegangenen Eisens nutzbar gemacht werden muss. 



   Dies gelingt schon zu einem gewissen Grade dadurch, dass man entweder den Deckel des Beizgefä- sses als Kühler ausbildet oder auf dem Deckel einen Rückflusskühler anordnet, in welchem die Wasserdämpfe kondensiert werden. Aber auch bei Verwendung eines Rückflusskühlers lässt es sich nicht vermeiden, dass ein Teil des bei der Reaktion freigesetzten Ammoniaks durch den Kühler entweicht. Man kann die entweichenden Ammoniakgase in einem Absorptionsgefäss in Form einer Ammoniaklösung gewinnen und dem Reaktionskreislauf wieder zuführen, indem man nach Beendigung der Entzunderungsoperation die Reaktionsflüssigkeit des Beizgefässes mit der Ammoniaklösung vereinigt und durch Lufteinleiten in das Flüssigkeitsgemisch das bei der Einwirkung der Ammoniumsalze entstehende Eisen (II) salz in Form von   Eisen (in) hydroxyd   ausfällt. 



   Von denAmmoniumsalzen starker Mineralsäuren haben sich Ammoniumsulfat und Ammoniumchlorid oder Gemische beider Salze als besonders geeignet erwiesen. Die Lösungen von Salzen gewisser organischer Derivate desAmmoniaks, wie Pyridinhydrochlorid, Anilinsalz, sind infolge ihres hohen Hydrolysengrades rasant wirkende Entzunderungsmittel. Wegen ihrer schwachen Basizität lässt sich das in Lösung gegangene Eisen aber nicht ohne weiteres durch Lufteinleiten ausscheiden, um die Pyridin- oder Anilinsalzlösung zu regenerieren. 



   Überraschenderweise nimmt dieEntzunderungswirkung mit steigender Konzentration des Ammoniumsalzes zu. So wird   z. B.   die Entzunderungsdauer durch eine Steigerung der Ammoniumsulfatkonzentration 

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   on 20%   auf   40je,   je nach Beschaffenheit des Zunders bis zu   5cp/o   herabgesetzt. 



   Dies legt die Vermutung nahe, dass nicht die durch Hydrolyse abgespaltene Schwefelsäure, sondern das Ammoniumsulfat unmittelbar mit dem Eisen in Reaktion tritt gemäss der Gleichung 
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 dass also als Reaktionsprodukt der Einwirkung einer konzentrierten Ammoniumsulfatlösung auf Eisen unter Wasserstoffentwicklung   Eisen (II) diamminsulfat   entsteht. 



   Um   ausdemEisen (II) diamminsulfat dasEisen   als Eisen (III) hydroxyd auszufällen, muss es durch Lufteinleiten erst in das   Eisen (III) diamminsulfat   übergeführt werden, das in wässeriger Lösung durch Hydrolyse in Eisen (III) hydroxyd und Ammoniumsulfat zerfällt. 



   Nach dieser Theorie besteht die entzundernde Wirkung konzentrierter Ammoniumsalzlösungen auf mit Zunder behafteten Eisenwerkstücken darin, dass die Ammoniumsalzlösung, durch die Poren der Zunderschicht eindringend, mit der metallischen Grundfläche unter Bildung von Eisen (II) diamminsulfat und Entwicklung von gasförmigem Wasserstoff reagiert, der den Zunder absprengt, ohne diesen chemisch zu verändern. Die Bildung geringer Mengen freien Ammoniaks hat in einer teilweisen Zersetzung des Eisen-   (II) diamminsulfats   seine Ursache. 



   Man kann also durch das oben geschilderte Verfahren : Verwendung eines in der üblichen Weise verwendeten Rückflusskühlers unter Wiedergewinnung des teilweise entweichenden Ammoniaks in einem Absorptionsapparat, Vereinigung der Reaktionsflüssigkeit des Beizgefässes mit der Ammoniaklösung des Absorptionsapparats und Einleiten von Luft, das angestrebte Ziel : Wiedergewinnung des verbrauchten Ammoniumsalzes unter Vermeidung jeglicher Bildung von eisensalzhaltigen Abwässern, erreichen, muss aber zu diesem Zweck einen besonderen Absorptionsapparat und ein besonderes Gefäss für die Abscheidung des bei der Reaktion gebildeten   Eisen (II) salzes   in Form von Eisen (III) hydroxyd aufstellen. 



   Es wurde nun eine überraschend einfache Lösung für die praktische Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens gefunden, die es ermöglicht, die Gesamtheit der erforderlichen Operationen in einer einheitlichen, nur aus dem Beizgefäss und aufgesetztem Rückflusskühler bestehenden Apparatur durchzuführen. 



  Diese Lösung besteht darin, dass in einer von der bisher bekannten völlig abweichenden Art der Verwendung eines Rückflusskühlers nicht nur das Beizgefäss, sondern auch ein erheblicher Teil des Rückflusskühlers mit der als Reaktionsflüssigkeit verwendeten Ammoniumsalzlösung gefüllt wird. Zweck dieser Massnahme ist, in dem oberen Teil des Flüssigkeitsstandes im Rückflusskühler eine dauernd kalte Zone der Reaktionsflüssigkeit zu erzeugen, in der das bei der teilweisen Zersetzung des   Eisen (II) diamminsulfats   gebildete und im Rückflusskühler aufsteigende Ammoniak im Eisen-Ammoniak-Komplex festgehalten wird. 



   Um dieses Ammoniak im Eisen-Ammoniak-Komplex, d. h. als Eisendiamminsulfat, vollkommen zu binden, ist es notwendig, für die Anwesenheit ausreichender Eisen (II) salzmengen in der kalten Zone Sorge zu tragen. Der Kühlerquerschnitt ist daher so zu bemessen, dass die durch die Temperaturdifferenzen zwischen der   kalten Zone im Kühler   und dem Beizgefäss hervorgerufenen   Konvektionsströme   eine kon-   tinuierliche Durchmischung der   Reaktionsflüssigkeit bewirken, dass also der kalten Zone kontinuierlich im Beizgefäss gebildetes und zur Bindung des aufsteigenden Ammoniaks als Eisen (II) diamminsalz erforderliches Eisen (II) salz zugeführt wird. 



   Die kalte Zone im Rückflusskühler dient nicht nur zur Bindung des bei der Hydrolyse freiwerdenden Ammoniaks. Sie kann auch, indem man über oder in die kalte Zone Luft einleitet, zur Ausfällung des im Eisen-Ammoniak-Komplex enthaltenen Eisen (II) salzes als   Eisen (II) hydroxyd   und zur Regenerierung des Ammoniumsalzes verwendet werden, gemäss der vereinfachten Gleichung 
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 Da aber gleichzeitig mit dem Ammoniak auch der bei der Bildung des Eisen (II) salzes entstehende Wasserstoff aufsteigt, der die vollständige Oxydation des   Eisen (II) ions   zum Eisen (III) ion verhindert, ist es bei Anordnung eines einfachen Kühlers nicht möglich, das bei der Entzunderung gebildete Eisen (II) sulfat jeweils vollständig auszuscheiden. 



   Man könnte, um das Eisen im Eisen-Ammoniak-Komplex durch Einleiten von Luft vollständig auszufällen, so verfahren, dass man nach Beendigung der Entzunderung durch kurzzeitige, geringe Abkühlung der   Reaktionsflüssigkeit-die   Einwirkung der Ammoniumsalzlösung findet nur in einem eng begrenzten 

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 Temperaturbereich   nahe dem Siedepunkt der Ammoniumsalzlösung statt-die weitere   Entstehung von Wasserstoff stoppt   und die. vollständige Ausfällung des   Eisens durch Einleiten von Luft bei mässig herabgesetzter Temperatur vornimmt. Dies würde aber eine unerwünschte Verlängerung der Entzunderungszeit zur Folge haben. 



   Es hat sich ferner gezeigt, dass die vollständige Ausfällung des Eisens aus dem Eisen-AmmoniakKomplex gar nicht erwünscht ist, da Versuche mit Zusätzen von Eisen (II) salzen zu den Ammoniumsalzlösungen eine praktisch sehr ins Gewicht   fallende Abkürzung   der Reaktionszeit ergeben haben. Der Zusatz von Eisen (II) salz zur Ammoniumsalzlösung hat auch noch den weiteren Vorteil, dass beim Reaktionsbeginn in der kalten Zone eine zur Bildung des Eisen-Ammoniak-Komplexes ausreichende Menge des Eisen-   (II) salzes   vorhanden ist. 



     DadieReaktionsflüssigkeit   dauernd im Reaktionskreislauf bleibt, ist es ohne Belang, dass sie bei Verwendung von Zusätzen von Eisen (II) salzen nach Ausfällung des durch die Einwirkung der Ammoniumsalze gebildeten   Eisen (H) salzes die zugesetztin Eisen (II) salze noch   enthält, also nicht eisenfrei ist. Nichtsdestoweniger besteht die Notwendigkeit, mindestens nach Erreichung einer optimalen   Eisen (II) salz-Kon-   zentration das bei der Reaktion gebildete Eisen (II) salz jeweils vollständig als Eisen (III) hydroxyd abzuscheiden. 



   Nach der Erfindung wird die vollständige Ausfällung des bei der Reaktion gebildetenEisen (II) salzes dadurch erreicht, dass man in der Entzunderungsvorrichtung den Teil der   Reaktionsflüssigkeit,   in dem Wasserstoff gebildet wird und aufsteigt, von dem andern Teil der Reaktionsflüssigkeit, der nicht vom Wasserstoff durchgast wird, räumlich trennt und   die Ausfällung   des bei der Reaktion gebildeten   Eisen (II) salzes   mittels Luft in dem letztgenannten, von Wasserstoff freien Teil der Reaktionsflüssigkeit vornimmt. 



   Die Trennung der vom Wasserstoff begasten und wasserstofffreien Teile der Reaktionsflüssigkeit kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass man aus unterhalb des Beizgutes befindlichen Teilen der Entzunderungsvorrichtung kontinuierlich Reaktionsflüssigkeit in eine ausserhalb der letzteren angeordnete Kammer, in der sie mit Luft begast wird, befördert und nach Ausfällung des bei der Reaktion gebildeten Eisen (II) salzes wieder in die Entzunderungsvorrichtung zurückbefördert. 



   Die Anordnung einer besonderen Kammer für die Ausfällung des bei der Reaktion gebildeten Eisen- (II) salzes erübrigt sich, wenn man in einer, der eigentlichen, das Beizgut aufnehmenden Entzunderungsvorrichtung seitlich angegliederten Regenerationsapparatur, deren oberer Teil als Kühler ausgebildet ist und die kalte Zone der Reaktionsflüssigkeit aufnimmt, Scheidewände anordnet. Durch diese Scheidewände, welche wie die äusseren Wände der Regenerationsapparatur als Kühler ausgebildet sind, wird die Regenerationsapparatur in drei von einander getrennte Räume unterteilt, von denen der der eigentlichen Entzunderungsvorrichtung benachbarte zum Abfangen des bei der Reaktion gebildeten Wasserstoffes und der äussere zum Ausfällen des bei der Reaktion gebildeten Eisen (II) sulfats verwendet wird. 



     Auf der Niveauhöhe des Flüssigkeitsstandes sind die Scheidewände   zwecks Herstellung einer Kommunikation der drei Flüssigkeitssäulen durchbrochen. Eine nicht als Kühler ausgebildete Verlängerung der der Entzunderungsvorrichtung benachbarten Scheidewand verhindert das Eindringen von Wasserstoff in die bei-' den andern Räume. Die andere Scheidewand ist mit einer ebenfalls nicht als Kühler ausgebildeten, nahe bis zum Boden der Regenerationsapparatur reichenden Verlängerung versehen. Im untersten Teil der durch diese Scheidewand und die Aussenwand der Regenerationsapparatur gebildeten Kammer, aber noch innerhalb derselben ist das Lufteinleitungsrohr angeordnet.

   Durch den aufsteigenden Wasserstoff einerseits und die eingeleitete Luft anderseits. wird in den beiden äusseren Kammern ein Flüssigkeitsstrom erzeugt, in aufsteigender Richtung in den beiden äusseren Kammern und in absteigender Richtung in der durch die beiden Scheidewände gebildeten mittleren Kammer. Diese Strömung kann durch geeignete Mittel,   z. B.   dadurch verstärkt werden, dass die Aussenwände der beiden hohlen, vom Kühlwasser durchflossenen Scheidewände gegen Wärmeaufnahme isoliert werden. 



   In der Zeichnung ist ein Schema der Entzunderungsapparatur nach der Erfindung unter Weglassung im Apparatebar üblicher Hilfseinrichtungen dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 einen Längsschnitt desselben, Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt in Linie 1, 1 der Fig. 1, Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt in Linie   II,   II der Fig. 1. 



   A stellt das eigentliche Beizgefäss, B das an eine der Stirnseiten von A angebaute Kühl-und Regenerationsgefäss dar. 



   1 ist der Deckel, der durch bekannte Mittel gegen den durch den Flüssigkeitsstand im   Kühl- und   Regenerationsgefäss B gegenüber dem Beizgefäss erzeugten   Überdruck   abgedichtet ist und zwecks Einsatz und Entnahme von Beizgut, beispielsweise quer zur Längsrichtung des Beizgefässes, verschoben werden kann. 



  2 ist die im geringen Abstand vom Boden des Beizgefässes angeordnete Rohrschlange zum Anheizen der 

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 Beizflüssigkeit mit indirektem Hoch- oder Niederdruck-Wasserdampf. 



   Der obere, über das Flüssigkeitsniveau des Beizgefässes hinausragende Teil des   Kühl-und   Regenera-   tionsgefasses   B ist von vier, vom Kühlwasser durchflossenen, hohlen   seitenwänden   3 umschlossen. Durch parallel   zur Stirnwand des Beizgefässes   angeordnete, hohle, ebenfalls vom Kühlwasser durchflossene Scheidewände 4 und 5 wird der Kühlerteil des   Kühl-und Regenerationsgefässes   in die Kammern a, b und c unterteilt. Diese Scheidewände sind im oberen Teil mit gegenüber dem Kühlwasser abgeschlossenen Querdurchbrüchen 6,7 versehen, welche die Kommunikation der in den Kammern a, b und c befindlichen Flüssigkeitssäulen ermöglichen. 



   Der untere Teil des   Kühl-und Regenerationsgefässes,   dessen Wände zweckmässig wie die des Beizgefässes wärmeisoliert sind, ist mit einem schrägen Boden versehen, der mit der Aussenwand des Kühl-und Regenerationsgefässes einen spitzen Winkel bildet. Durch einen mit Ventil 8 versehenen Rohrstutzen 9 kann die über dem Niveau des, Beizgefässes stehende Reaktionsflüssigkeit in ein in der Zeichnung nicht   dargestelltes Zwischengefäss   abgelassen werden, aus dem sie nach Entleerung und Füllung mit neuem Beizgut wieder durch Druckluft in die Beizapparatur   zurückgedrückt   wird. 



     An der Kühlerscheidewand   4 ist eine etwa bis in die Mitte des Beizgefässes reichende, einfache Scheidewand 10 befestigt, die verhindern soll, dass der im Beizgefäss entwickelte Wasserstoff in die Kammer b gelangt. Die Kammer a ist durch den Deckel 11 mit dem Rohr 12 abgeschlossen, durch das der Wasserstoff abgeleitet wird. 



   Die Kühlerscheidewand 5 trägt die bis nahe auf den Boden des   Kühl- und   Regenerationsgefässes reichende, einfache Scheidewand 13, an der das Leitblech 14 befestigt ist, durch welches die aus der Kammer b zurückfliessende, regenerierte und gekühlte Reaktionsflüssigkeit in das   Beizgefäss   geleitet wird. 



   In den untersten Teil der durch die Scheidewand 13 verlängerten Kammer c ist parallel zur Scheidewand 13 das Düsenrohr 15 angeordnet, dem die Luft durch das Zuführungsrohr 16 zugeleitet wird. Die Kammer c ist durch den mit dem Luftableitungsrohr 17 versehenen Deckel 18, die Kammer b durch den Deckel 19 abgeschlossen. 



   Der Frischdampf wird der Rohrschlange 2 durch das Rohr 20 zugeführt und durch das Rohr 21 abgeführt. 



    Die Entzunderung wird, wie folgt, ausgeführt :   
Als erster Ansatz wird beispielsweise eine Lösung verwendet, die auf 100 1 Kondenswasser 70 kg Ammoniumsulfat, 5 kg kristallisiertes Eisen (II) sulfat und 5 kg Kochsalz enthält. Die Lösung kann in der Entzunderungsapparatur bei abgehobenem Deckel 1 und geöffnetem Ventil 8 hergestellt werden, wobei das Zwischengefäss den Teil der Reaktionsflüssigkeit aufnimmt, der-nach Beschickung mit dem Beizgut und Schliessen des Deckels 1 aus dem Zwischengefäss zur Füllung der Regenerationsapparatur in diese gedrückt wird. Die Menge der Reaktionsflüssigkeit wird so bemessen, dass der Flüssigkeitsspiegel in der Regenerationsapparatur nach dem Hochheizen in der Höhe der Durchbrüche 6,7 der Scheidewände 4,5 steht und eine Kommunikation der Flüssigkeitssäulen in den Räumen a, b und c hergestellt ist. 



   In der Nähe des Siedepunktes der Reaktionsflüssigkeit setzt eine lebhafte Entwicklung von Wasserstoff ein, der durch das Rohr 12 entweicht und der Nutzung zugeführt werden kann. Bei Erreichung des Siedepunktes wird dem Raum c durch das Rohr 16 und das Düsenrohr 15 Luft in feinster Verteilung zugeführt. 



  Die. verbrauchte Luft wird durch das Rohr 17 abgeführt. 



   Die für die Entzunderung erforderliche Reaktionszeit hängt von der Beschaffenheit des Zunders ab und beträgt auch bei besonders fest haftenden, dichten Zunderschichten nicht mehr als etwa 30 Minuten. Bei   Verwendung einer SO oigenAmmoniumsulfatlösung kann die Reaktionszeit auf   15 Minuten reduziert werden. 



   Nach Abstellen der Dampfzufuhr wird die über dem Niveau des Beizgutbehälters stehende Reaktionsflüssigkeit in das Zwischengefäss abgelassen. Dann werden die Befestigungsbügel des Deckels gelöst und letzterer quer zur Längsrichtung des Beizgefässes verschoben. Nach dem Herausheben des Beizgutes über das Beizgefäss wird durch den aus dem Beizgefäss aufsteigenden Nassdampf dem Beizgut anhaftende Reaktionsflüssigkeit dem Beizgefäss wieder zugeführt. Der dem Beizgut noch anhaftende,    schmierige, hydrati-   sierte Zunder wird andernorts durch Druckwasser entfernt. 



   Der Zusatz von Kochsalz zur Reaktionsflüssigkeit macht sich in einer weiteren Verbesserung der Sauberkeit der Oberfläche, insbesondere in metallischer Reinheit der aus dem Relief herausragenden Teile der Oberfläche, geltend. 



   Da die Gesamtheit der bei der Entzunderung entstehenden Abfallprodukte : unveränderter Zunder,   hydratisierterZunderund Eisen (Ii) hydroxyd,   gering ist, ist eine Abtrennung derselben aus der Reaktionsflüssigkeit nur nach einer grösseren Zahl von Chargen erforderlich. In der Hauptsache handelt es sich dabei um die Trennung des gefällten Eisen (III) hydroxyds, das sich hauptsächlich an den Wänden im Raum c abscheidet. Der in spezifisch schwerer und leicht filtrierbarer Form im Beizgefäss A abgeschilferte Zunder 

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 kann durch ein Räumgerät in den abgeschrägten Teil der Regenerationsapparatur geschoben und zusammen mit dem Eisen (III > hydroxyd oder getrennt durch Abnutschen oder Zentrifugieren isoliert und nach dem Waschen und Trocknen der Verwendung im Stahlwerk zugeführt werden. 



   Die Reaktionszeit kann durch eine mechanische Vorbehandlung beträchtlich abgekürzt werden. Zweck dieser Vorbehandlung ist ein Aufbrechen und eine Auflockerung der Zunderschicht, durch welche das Eindringen der durch Hydrolyse oder thermische Zersetzung des Ammoniumsalzes freigemachten Säure zur metallischen Grundfläche erleichtert wird. Als besonders geeignet für diesen Zweck hat sich die Bearbeitung der   Gegenstände   durch leichte Hammerschläge erwiesen. 



   Es ist auch schon ein besonders für die Reinigung der Kühler von Verbrennungsmotoren geeignetes Entrostungsmittel bekannt, das aus sehr verdünnten Lösungen von Ammoniumsalzen von Mineralsäuren, Alkalisalzen von wasserlöslichen organischen Säuren, Zucker, Kolloiden und einem Korrosionsschutzmittel besteht. Dabei handelt es sich aber nicht um die Entfernung des selbst in heissen Mineralsäuren fast unlöslichen Gliihzunders, sondern des bei der Einwirkung lufthaltigen Wassers auf Eisen entstehenden, schleimigen Eisen (III) hydroxyds, wobei die Wirkung des Ammoniumsalzes einer Mineralsäure darin bestehen soll, dass der Rost augenblicklich gelöst und dann sofort wieder aus der Lösung als fein verteiltes Eisen (III) hydroxyd unter Regenerierung des Ammoniumsalzes ausgefällt wird.

   Bei dem bekannten Entrostungsmittel soll durch Zusatz eines Korrosionsschutzmittels (Hydrochinon, Pyrogallol) ein Inlösunggehen des Metalls verhindert werden, während bei dem Entzunderungsverfahren nach der Erfindung durch Verwendung auf Siedepunkt erhitzter, konzentrierter Lösungen von neutralem Ammoniumsulfat der im Ammoniak-alkalischen Medium höchst mögliche Angriff des Eisens angestrebt werden muss, um wirtschaftliche Entzunderungszeiten zu erzielen. 



   Da die Wirkung des bekannten Entrostungsmittels nur in einem Umlösen des im Kühlersystem vor-   handenen Eisen (UI) hydroxyds besteht,   fehlen die das   erfindungsgemässeverfahren   kennzeichnenden Merkmale, nämlich die Bildung von   Eisen (II) salzen   und deren Ausfällung als Eisen (III) hydroxyd durch Luftoxydation, die bei Verwendung des bekannten Entrostungsmittels infolge der Anwesenheit der Korrosionsschutzmittel : Hydrochinon oder Pyrogallol nicht möglich wäre. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Entfernung des bei der Warmverarbeitung von Eisen und Stahl entstehenden Zunders, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit Zunder behafteten Werkstücke mit heissen, wässerigen Lösungen von Ammoniumsalzen oder Gemischen von Ammoniumsalzen starker Säuren behandelt mit der Massgabe, dass das bei der Einwirkung der Ammoniumsalze freiwerdende Ammoniak in den Reaktionskreislauf   zurückgeführt   oder in diesem festgehalten wird und dass das bei der Reaktion gebildete Eisen (II) salz aus dem Eisen-Ammoniak-Komplex unter Regenerierung des Ammoniumsalzes durch Lufteinleiten in Eisen- (III) hydroxyd   übergeführt wird.  

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Verwendung einer aus dem Beizgefäss und einem Rückflusskühler bestehenden Apparatur, die durch den Rückflusskühler nicht völlig zurückgehaltenen Ammoniakgase in einem Absorptionsapparat in Wasser auffängt, nach Beendigung der Entzunderung die wässerige Ammoniaklösung mit der Flüssigkeit des Beizgetässes vereinigt und durch Lufteinleiten aus dem in diesem Flüssigkeitsgemisch enthaltenen Eisen-Ammoniak-Komplex unter Regenerierung des Ammoniumsalzes das Eisen (II) salz in Form von Eisen (III) hydroxyd ausfällt.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus dem Beizgefäss und Rückflusskühler bestehende Apparatur mit einer solchen Menge der Ammoniumsalzlösung beschickt, dass auch der Rückflusskühler zu einem erheblichen Teil mit Ammoniumsalzlösung gefüllt ist und dass man in die den oberen Teil des Flüssigkeitsstandes bildende, kalte Zone der Reaktionsflüssigkeit zwecks Regenerierung des Ammoniumsalzes und Ausfällung des bei der Reaktion entstehenden Eisen (II) salzes als Eisen- (IH.) hydroxyd Luft einleitet.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kühlers so bemessen wird, dass die durch die Temperaturdifferenzen zwischen Beizgefäss und der kalten Zone im Kühler hervorgerufenen Konvektionsströme eine kontinuierliche Durchmischung der Reaktionsflüssigkeit im Beizgefäss und Kühler bewirken.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Entzunderungsmittel mehr als 20o Ammoniumsalz enthaltende Lösungen verwendet werden.
    6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Entzunderungsvorrichtung den Teil der Reaktionsflüssigkeit, in dem Wasserstoff gebildet wird und aufsteigt, von dem <Desc/Clms Page number 6> Teil der Reaktionsflüssigkeit, der nicht von Wasserstoff durchgast wird, räumlich trennt und die Ausfällung des bei der Reaktion gebildeten Eisen (II) salzes mittels Luft in dem von Wasserstoff freien Teil der Reaktionsflüssigkeit vornimmt.
    7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Reaktionsflüssigkeit aus unterhalb des Beizgutes befindlichen Teilen der Entzunderungsvorrichtung kontinuierlich in eine ausserhalb der letzteren angeordnete Belüftungskammer befördert und nach Ausfällung des bei der Reaktion gebildeten Eisen (II) salzes wieder in die Entzunderungsvorrichtung zurückbefördert.
    8. Abgeändertes Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Entzunderungsmittel Gemische wässeriger Lösungen von Ammonium-und Eisen (II) salzen mit oder ohne Zusatz von Salzen der Alkalimetalle verwendet werden.
    9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dem Beizgefäss (A) angegliederte Regenerationsapparatur (B), deren über das Niveau des Beizgefässes hinausragender, turmartiger Teil, als Kühler ausgebildet, die kalte Zone aufnimmt und mit als Kühler ausgebildeten Scheidewänden (4,5) versehen ist, durch welche die kalte Zone in zwei äussere Kammern (a, c) und in die mittlere Kammer (b) unterteilt ist, im oberen Teil der kalten Zone angeordnete Durchbrüche (6,7) der Scheidewände (4,5), durch welche eine Kommunikation der in den Kammern (a, b, c) stehenden Flüssigkeitssäulen hergestellt ist, eine nicht als Kühler ausgebildete Verlängerung (10) der Scheidewand (4), eine bis nahezu auf den Boden der Regenerationsapparatur (B) reichende Verlängerung (13) der Scheidewand (5) sowie ein im unteren Teil der durch die Scheidewand (13)
    verlängerten Kammer (c) angeordnetes Düsenrohr (15), dem durch das Rohr (16) Luft zugeführt wird.
AT253960A 1959-04-07 1960-04-02 Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung des bei der Warmbehandlung von Eisen und Stahl entstehenden Zunders AT218333B (de)

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