AT320375B - Verfahren und Vorrichtung zum salzsauren Beizen von Bändern und Regenerieren der Beizablauge - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum salzsauren Beizen von Bändern und Regenerieren der Beizablauge in einer Regenerationsanlage durch Versprühen der Beize in heisse Flammgase, Abtrennen des Oxydstaubes von den Röstgasen und Rückgewinnung der wässerigen Salzsäure aus den Brüden, wobei die während der Regeneration der Beizsäure entstehenden heissen Röstgase dem Beizprozess zugeführt werden. 



   Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   In der Eisen-und Stahlindustrie werden zur Entzunderung von warmbehandelten Walzwerkserzeugnissen vor der Kaltverformung die an der Oberfläche anhaftenden Oxyde mittels Beizsäure abgelöst. 



   Bis vor kurzer Zeit wurden die dabei entstehenden Eisensalze, wie Sulfate, Chloride, Phosphate, entweder neutralisiert oder direkt in Vorfluter abgeführt, wodurch Abwasserschäden entstanden. Ausserdem erbrachte die Neutralisation der sauren Abwässer grosse Mengen von eisenhydroxydhältigem Kalkschlamm. 



   Durch die Umstellung des Verfahrens von Schwefelsäure auf Salzsäure war der Weg für eine totale Säureregeneration offen. Als Abfallprodukt fällt lediglich Eisenoxyd in Pulverform an. 



   Das   Salzsäurebeiz- und   Regenerationsverfahren setzte sich durch, so dass eine Reihe von bestehenden Beizanlagen, insbesondere von horizontalen Beizanlagen, welche ursprünglich für Schwefelsäure ausgebaut waren, auf Salzsäurebeize umgestellt wurden. Auch die neu errichteten Horizontalanlagen zeigen noch immer die Merkmale der ehemaligen Schwefelsäurebeizanlagen. Lediglich die Vertikalbeizsysteme (Turmheizanlagen) wurden von vornherein für Salzsäurebeizen ausgelegt. 



   Obwohl derzeit praktisch nur mehr Salzsäure-Beizlinien, insbesondere für grosse Betriebe errichtet werden, stellen die Beizanlage und die Regenerationsanlage zwei verbundene, jedoch in sich abgeschlossene Systeme dar, die wohl einen gemeinsamen Säurehaushalt, jedoch jedes einen eigenen Wärmehaushalt besitzen. 



   Der Wärmehaushalt der Beizanlage ergibt sich aus der Erkenntnis, dass die Beizgeschwindigkeit mit steigender Verfahrenstemperatur erhöht werden kann. So konnte die Beizgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung von   100C   verdoppelt werden. Die kürzeste Beizzeit wird bei Beizungen um etwa 1000C erreicht. Für diesen Wärmebedarf wurden bisher eigene Heizquellen vorgesehen, wobei die Beizsäure entweder direkt oder mittels des Bandes aufgewärmt wurde. 



   Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch Vereinigung der Wärmehaushalte der Beizanlage und der Regenerationsanlage Energieersparnisse und eine Vereinfachung im Gesamtaufbau der Anlage zu erzielen. 



   Es ist wohl bekannt, Röstgase zur Voreindampfung der Beizablauge beim Regenerieren derselben zu verwenden. Dadurch wurde jedoch keine Wärme für die Beizung herangezogen. 



   Weiters wurde bekannt, durch Wand-an-Wand-Bauen eines   Sprüh- und   eines Beizturmes einen Teil der Röstgaswärme der Beizung zuzuführen. Dadurch konnte wohl Energie erspart werden, doch sind die Ergebnisse nicht vollkommen zufriedenstellend. 



   Schliesslich ist es bekannt, die Eigenwärme des zu beizenden Glühgutes zum Erwärmen der Beizbäder zu verwenden. Diese Art der Erwärmung bringt die Gefahr des Verspritzen von Säure und der Bildung von Säurenebel, wodurch eine Belästigung der Arbeiter sowie Beeinträchtigung von Krananlagen und nicht zuletzt auch ein erhöhter Säureverbrauch erfolgen. Als weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist die leichte Überhitzbarkeit der Beizsäure zu erwähnen, wenn man berücksichtigt, dass bei Erhöhung der Temperatur der Beizsäure um etwa 10 C, die Beizgeschwindigkeit verdoppelt werden kann. 



   Um den angeführten Mängeln zu begegnen und die gestellte Aufgabe zu erfüllen, wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welchem   erfindungsgemäss   das zu beizende Bad über der Oberfläche des Beizbades vor dem Eintreten in dieses mit den Röstgasen in Berührung gebracht wird und somit die Beizsäure kontinuierlich erwärmt. 



   Die zur Durchführung des gegenständlichen Verfahrens dienende Vorrichtung, bestehend aus einer Beizanlage, einem derselben nachgeschalteten Sprühröstofen und einem mit diesem verbundenen Salzsäurekondensator, weist erfindungsgemäss zwischen Sprühröstofen und Salzsäurekondensator eine zumindest einen Teil der Röstgase führende und sie in Verbindung mit der Beizsäure bringende Leitung   od. dgl. auf.   



   Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen die Fig. l bis 4 vier Ausführungsbeispiele der   erfindungsgemässen   Vorrichtung in schematischer Darstellung zeigen. 
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 Röstgase, welche vom Eisenoxyd teilweise befreit sind, werden zum Teil durch die   Leitung --5-- unter   Zwischenschaltung von Nachbehandlungseinrichtungen und zum Teil eine die Röstgase direkt oder indirekt mit dem Beizprozess in Verbindung bringende   Leitung--6--dem Salzsäurekondensatorabsorber--3-zugeführt.   



   Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. l ist in der   Leitung--6--ein   Wärmetauscher   --7--   vorgesehen, durch welchen die Beizsäure mittels   Pumpe--8-aus   der   Beizanlage--3-im   Kreislauf gepumpt wird, so dass die Beizsäure den Röstgasen lediglich Wärme entzieht, ohne mit ihnen in unmittelbare Berührung zu treten. Ähnliche Verhältnisse herrschen auch bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2, jedoch mit dem Unterschied, dass nicht Beizsäure durch einen im Röstgasstrom liegenden Wärmetauscher, sondern Röstgas durch einen im Beizbad liegenden   Wärmetauscher --7'-- mittels   eines   Gebläses--8'--gefördert   wird.

   Dieses Verfahren ermöglicht auch in bereits bestehenden Anlagen das 

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 Prinzip anzuwenden, derart, dass die heissen Röstgase direkt oder indirekt in den bestehenden Beizraum bzw. 



  Beizbottich eingebracht werden. 



   In beiden Fällen ist es auch möglich, anschliessend das salzsäurehältige gekühlte Röstgas dem Beizprozess direkt oder indirekt zuzuführen. 



   Bei den Vorrichtungen nach den Fig. 3 und 4 werden die heissen salzsauren Röstgase, welche vom abgeschiedenen Eisenoxyd weitestgehend befreit sind, direkt in den Beizraum geführt und ermöglichen somit, dass sowohl die in den Röstgasen befindliche Wärme als auch die Salzsäuregase für den Beizprozess verwendet werden. Auch eventuell auftretende oder vorhandene Ferrichloride können zum Beizprozess beitragen. Ausserdem wird bei diesen Beizvarianten die Beizsäure mittels des Bandes aufgewärmt. 



   Wesentlich ist, dass es durch das erfindungsgemässe Verfahren möglich ist, den eigentlichen Beizprozess,   d. h.   die Auflösung der Eisenoxyde bei Temperaturen durchzuführen, die über der azeotropen Temperatur des Salzsäure-Wassergemisches liegt. 



   Durch ein eventuell intermittierendes Aufbringen der Salzsäure, sei es durch Fluten, Spritzen oder Tauchen, wird eine relativ hohe Bewegung der Regenerationspartner ermöglicht. 



   Bei der Konstruktion der Vorrichtung nach Fig. 4, bei welcher die Beizsäure mittels der Säurepumpe   --9-- zu   den   Spritzdüsen --10-- gebracht   wird, können die Röstgase vom Röstofen beispielsweise mit einer Temperatur von 3800C in den Beizraum durch eine im oberen Teil desselben vorgesehene Eintrittsstelle --13-- eingebracht werden, in dem sie das durch den Beizraum über Umlenkrollen--11 und   11'-- auf- und   abgeführte Band--4--auf etwa 120 C erwärmen. Zu diesem Zwecke werden die Gase durch Zwischenwände   - -12-- im Gegenlauf   zum Band geführt, welches im Bereiche der unteren   Umlenkrollen in   die unterhalb des Beizraumes aufgefangene Beizsäure taucht, so dass diese auf etwa   800C   erhitzt wird.

   Die Röstgase treten bei der der   Eintrittsstelle--13--gegenüberliegenden Austrittsstelle--14--des   Beizraumes mit einer Temperatur von etwa   900C   aus. 



   Die   erfindungsgemässe   Kombination der Beizanlage mit der Regenerationsanlage erbringt eine wesentliche Verkürzung der Beizanlage, die somit vorzugsweise mit andern Kaltbehandlungsverfahren gekoppelt werden kann. 



  So ist   z. B.   das Vorschalten einer derartigen Regenerationsbeize vor dem unmittelbaren Kaltwalzen möglich, so dass in verhältnismässig kurzen Anlagen, ausgehend vom Warmband über die Regenerationsanlage und Spülung das Band in einem Fluss mit einer Kaltwalztandemstrasse verbunden wird, wodurch unmittelbar kaltgewalztes Hartband entsteht, welches weiteren Verwendungen zugeführt werden kann. 



   Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung weitere konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, bei der Konstruktion der Vorrichtung nach den Fig. l und 2 an Stelle der Beizsäure bzw. der Röstgase ein Zwischenmedium, z. B. Öl, in einem geschlossenen Wärmetauschersystem durch die von den Röstgasen durchströmte   Kammer--15--und   das Beizbad zu führen, so dass das Medium den Röstgasen Wärme entzieht und diese der Beizsäure zuführt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum salzsauren Beizen von Bandmaterial unter Erwärmung des Beizbades durch das Beizgut, wobei die aus dem gleichzeitig durchgeführten   Sprühröstverfahren   zur Regeneration der Beizablauge stammenden 
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Claims (1)

1. Benetzen des durch den Beizraum kontinuierlich geführten Bandes die Röstgase entgegen der Durchlaufrichtung des Bandes durch den Beizraum geführt werden.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher eine Beizablage, ein derselben nachgeschalteter Sprühröstofen und ein mit diesem verbundener Salzsäurekondensator vorgesehen sind, EMI2.2 zumindest einen Teil der Röstgase führende und sie in Verbindung mit dem Beizgut bringende Leitung (6) od. dgl. vorgesehen ist. EMI2.3 Beizraum geführten Bandes an der Bandeintritts-sowie an der Bandaustrittsstelle des Beizraumes Schleusen vorgesehen sind, deren Schleusengase zur Verhinderung des Durchtrittes von Röstgasen mit der Sekundärluft der Röstofenbeheizung verbunden sind.