CN105793472B - 处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法，其中该酸洗溶液包含分散在该酸洗溶液中的硅化合物，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液到一个容器装置的腔体中，其中在一个第二步骤中，在该容器装置内产生一个电磁场，其中该电磁场在该腔体内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，对提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由这些硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被限制。

Description

处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法
背景技术
本发明涉及一种处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法。
在酸洗工艺中，金属表面通过使用含有强酸的酸洗液去除杂质如污点、锈或污垢进行处理。这些杂质可能在金属成型工艺过程中出现，特别是轧制和/或热处理。为此目的，强酸(也称为酸洗液)被用于除垢或清洁金属表面。例如盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸或不同酸的混合物可以被用作用于酸洗例如黑色金属、铜或铝的合金的酸洗剂。大量的废酸不仅对环境是有害的而且通常还是昂贵的。因此希望的是减少所产生的废酸的量或甚至再生这些废酸用于再利用于各种工艺。然而，已知的酸洗设备具有一个相对短的平均故障间隔时间，这是由于在酸洗设备的装置和/或管道内形成沉积物的大量的有害化合物或元素的污染。当硅钢或电气用钢被酸洗时，沉积物的这种累积是尤其非常完全的。
概述
因此本发明的一个目的是提供一种改进了用于酸洗溶液中酸洗硅钢材料的酸洗线的操作的设备。本发明的另一个目的是提供一种用于处理该酸洗溶液的方法和一种用于处理该酸洗溶液的装置，其中酸洗设备的操作时间和寿命增加并且维护成本降低。
本发明的目的是通过一种处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法得以实现，其中该酸洗溶液包含分散在该酸洗溶液中的硅化合物，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液到一个容器装置的腔体，其中在一个第二步骤中，在该容器装置内产生一个电磁场，其中该电磁场在该腔体内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由这些硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被限制。
根据本发明，因此有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。优选地，这些硅化合物被包含在用于酸洗硅钢材料(如工件、片或钢带)的盐酸浴中。优选地，所使用的浴在浓缩后被回收利用并经受在相关联的酸洗设备的酸洗和/或再生装备中的不同酸洗步骤和/或再生步骤。例如，酸洗设备包括一个或多个酸洗和/或再生装备，其中该一个或多个酸洗和/或再生装备的一个酸洗和/或再生装备是酸洗槽装置、酸再生装置、清洗装置、混合装置、浓缩器装置和/或管道。优选地，这些酸洗和/或再生装备被配置为输送硅钢材料和/或运输和/或存储酸洗溶液。优选地，该容器装置是一个运输装置如该管道的管或管路和/或存储装置如储槽或其他具有腔体的装置。优选地，这些沉淀物是例如在该容器装置的壁上的沉积物。优选地，在该第三步骤中，对提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由硅化合物形成的沉积物被溶解和/或所述沉积物的形成被限制。优选地，在该容器装置内产生电磁场之前将酸洗溶液提供到该容器装置的腔体或反之亦然。
根据本发明，用于执行一种酸洗和/或再生工艺的酸洗和/或再生装备的寿命连同存储和/或运输装置的寿命通过用该电磁场处理该酸洗溶液增加。该电磁场优选是一个静态磁场或依靠交流电产生的振荡磁场。已经有利地发现该装置可以被配置成使得电磁场与酸洗溶液的一种相互作用溶解由硅化合物形成的沉淀物和/或抑制所述沉淀物的形成。例如，这些沉淀物可以是聚合的硅化合物或硅酸盐或包含硅化合物的其他沉积物。典型地，这些沉淀物沉积在酸洗设备的酸洗和/或再生装备内。此外，这些沉淀物或沉积物由相当刚性材料构成，这些材料或者不能移动地固定到酸洗和/或再生装备或仅在相当大的费用和维护成本下可将其去除。根据本发明，使用本发明的方法通过酸洗溶液的酸洗和/或再生装备此类沉淀物的形成可以有利地避免和/或这些沉淀物被去除。此外，有利地有可能降低用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本，其中该高强度和/或高级钢包括约在0.3％与0.8％之间的硅(Si)作为一种合金成分。
优选地，该容器装置是一种储槽或管或管路，其中该容器装置至少部分地或完全由壁包围。优选地，酸洗溶液以一定的流动速度并且成一个流动方向被运输通过该容器装置。
根据本发明的另一个优选的实施例，在该第三步骤中，提供到该腔体的酸洗溶液与该电磁场相互作用使得由硅化合物形成的沉积物被溶解并且所述沉积物的形成被限制。优选地，这意味着由于电磁场与沉淀物和/或酸洗溶液的硅化合物(即二氧化硅分子)的相互作用这些由硅化合物形成的沉淀物被溶解和所述沉淀物的形成被限制(特别是被抑制)。
根据本发明的另一个优选的实施例，
--该电磁场被配置成影响所述沉淀物的结晶结构，其中所述沉淀物的结晶结构优选地至少部分地在这些沉淀物与该电磁场的相互作用时溶解，和/或
--该电磁场被配置成影响这些硅化合物的聚合反应，其中这些硅化合物的聚合反应优选地被影响为使得所述沉淀物的形成被抑制，和/或
--该电磁场被配置成影响这些硅化合物的极化，其中这些硅化合物的(例如离子的)极化优选地通过该电磁场进行调制，其中所述硅化合物的极化优选地被调制为使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明，因此有利地有可能抑制或阻止在酸洗设备的装置和/或管路内的(聚合的)硅化合物的所述沉淀物(即积垢)的形成。在相对热表面(例如在热交换器内)和/或在酸洗设备的管路内的所述沉淀物的形成优选地被抑制。因此，酸洗设备的寿命增加并且维护成本降低。
根据本发明的一个优选实施例，在该第三步骤中，通过该电磁场产生该酸洗溶液的一种谐振脉动。
根据本发明，由此有利地有可能诱导该酸洗溶液的流体流动的变化，例如流动方向和/或诱导湍流。谐振脉动优选包括一个脉动频率和/或脉动幅度，其是根据电磁场在空间和/或时间的变化而改变的。优选地，由于该酸洗溶液的谐振脉动，该流动方向被至少部分地倒转使得这些沉淀物或沉积物被溶解，例如通过弱化酸洗溶液的颗粒-例如硅化合物-之间的结合或粘附力。因此，溶解的沉淀物或沉积物会更加容易随着该溶液被带走。
根据本发明的一个优选实施例，在该第三步骤中，提供一种具有振荡频率和振荡幅度的振荡电磁场，其中该振荡频率和/或振动幅度在时间上是变化的，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明的另一个优选实施例，该电磁场具有多个振荡频率，其中该多个振荡频率在时间上是变化的，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明，因此有利地有可能配置电磁场，其方式为使得-例如通过采用该多个振荡频率的时变振荡频率的一种组合-相对宽范围的分子尺寸受电磁场的影响使得所述沉淀物被更有效地溶解和/或它们的形成被更有效地抑制。
根据本发明的另一个优选的实施例，该电磁场的多个振荡频率在时间上被调整和/或改变使得硅化合物的结晶结构和/或聚合反应(例如硅化合物的二氧化硅分子)和/或硅化合物(例如硅化合物的二氧化硅分子)的极化-即电介质极化(优选地离子极化)-受电磁场影响，其中将一种磁铁安排优选地适配成调整该电磁场使得所述沉淀物的结晶结构被影响(例如熔化或溶解)和/或硅化合物的聚合反应被影响(例如阻止)和/或所述硅化合物的极化被影响(例如调制)。
根据本发明，由此有利地有可能通过电磁场(具有多个时变振荡频率)影响沉淀物的形成(即积垢)使得沉淀物(积垢)的形成被完全抑制，其中本发明的酸洗设备的寿命被有利地延长。
根据本发明，因此有利地有可能改变该电磁场，其方式为使得所述场与溶液的相互作用被优化用于处理酸洗溶液(包括硅化合物)。例如，在时间上变化的频率范围根据溶液的特性诸如酸洗溶液的离子强度和/或流动速度被确定，其中该振荡电磁场的最佳频率范围适于一种或多种溶液特性。因此，该方法关于净化效率被进一步改进。
根据本发明的一个优选实施例，在该第三步骤中，提供均匀或不均匀的电磁场，其中，该电磁场是沿该容器装置的纵向方向变化的，其中该腔体和/或容器装置主要沿着纵向方向延伸。
根据本发明，因此有利地有可能使酸洗溶液经受在时间和空间都变化的电磁场。优选地，该电磁场或者是一个静态磁场，其中该静态磁场可以是均匀或不均匀的-例如仅在空间改变，或振荡磁场，其在时间上变化。因此，该方法被进一步改进。
根据本发明的一个优选实施例，在该第三步骤中，用一种具有调制频率和/或调制幅度和/或调制相的调制信号调制该电磁场，其中该调制信号的调制频率和/或调制幅度和/或调制相在时间上是变化的，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明，因此有利地有可能改变该电磁场，其方式为使得所述场与溶液的相互作用被优化用于处理酸洗溶液(包括硅化合物)。例如，在时间上变化的调制频率范围根据溶液的特性诸如酸洗溶液的离子强度和/或流动速度被确定，其中该振荡电磁场的最佳频率范围适于一种或多种溶液特性。因此，该方法关于净化效率被进一步改进。优选地，该调制频率是约在1Hz和1MHz之间、更优选在50Hz和500KHz之间、甚至更优选地在75Hz和1,2kHz之间。
根据本发明的一个优选实施例，该电磁场包括一种具有正弦波图案、三角波图案、锯齿波(saw-thooth-wave)图案或方波图案的信号。
根据本发明，因此有利地有可能提供不同的信号形式。根据本发明优选的是使用一种方波图案，因为它有效地含有从几Hz至几100kHz的许多频率。因此，磁场的方向优选地是通过越过非常弱的静态磁铁的多次快速振荡改变的。优选地，额外地施加一个电场，这进一步改进了这些沉淀物的溶解和/或抑制，优选地，以约14MHz的频率和2V的振幅使用一个脉冲电场。
根据本发明的一个优选实施例，在该第一步骤中，该酸洗溶液被沿着基本上平行于该腔体和/或容器装置的纵向方向的流动方向运输通过该容器装置的腔体，其中该流动方向被电磁场通过利用磁铁装置的一种磁铁安排倒转成一个反平行于该流动方向的方向，这些磁铁装置被沿着该腔体内或上的纵向方向和/或周向围绕一条轴线安排，其中该轴线是基本上平行于该纵向方向。
根据本发明，因此有利地有可能提供不同类型的磁场与酸洗溶液的相互作用如逆流，诱导湍流，带相反电荷的颗粒-例如离子和抗衡离子的分离流动路径，和/或带相反电荷的颗粒之间的碰撞。因此，酸洗设备的寿命进一步增加并且维护成本进一步降低。此外，用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本保持相对较低。
根据本发明的一个优选实施例，该酸洗溶液包含硅化合物离子和抗衡离子，其中在一个第四步骤中，硅化合物离子和抗衡离子通过该电磁场彼此分离，其中硅化合物离子和抗衡离子根据在时间和/或空间上的磁场的变化被分离，其中，在一个第五步骤中，使硅化合物离子和抗衡离子根据在时间和/或空间上的磁场的变化优选地碰撞，其中在该第四步骤和/或第五步骤中，硅化合物离子和/或抗衡离子优选以螺旋、线性和/或正弦形路径移动。
根据本发明，因此有利地有可能甚至进一步增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。此外，用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本保持相对较低。
根据本发明的一个优选的实施例，在该第三步骤中，酸洗溶液的一种溶液特性是通过传感器测量的，其中，所述电磁场根据所测量的溶液特性在时间和/或空间上变化，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制，其中该溶液特性优选是该酸洗溶液的一个流动方向，流动速度、导电性、表面张力、组成和/或离子强度。
根据本发明，因此有利地可能通过提供一种监视和控制系统增强用户的便利性用于进一步优化处理该酸洗溶液的方法。因此，酸洗设备的寿命进一步增加并且维护成本进一步降低。此外，用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本保持相对较低。
本发明的目的通过一种处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的装置进一步得以实现，其中该装置包括一个磁铁安排以及容器装置，其中该容器装置具有一个腔体，其中该磁铁安排被配置成产生一个实质性地延伸到该容器装置的腔体内的电磁场，其中该装置被配置成通过该电磁场处理提供到该腔体的酸洗溶液使得由硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明，因此有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。因此，酸洗设备的寿命进一步增加并且维护成本进一步降低。此外，用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本保持相对较低。
根据本发明的另一个优选的实施例，该装置被适配成通过该电磁场处理提供到该腔体的酸洗溶液使得由硅化合物形成沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被抑制。这意味着，例如，该装置包括一个磁铁安排，该磁铁安排被适配成调节该电磁场使得在该电磁场与这些沉淀物和/或硅化合物的相互作用时由硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明的一个优选实施例，该容器装置包括一个至少部分围绕该腔体的壁，其中该磁铁安排包括一个或多个磁铁装置，其中该一个或多个磁铁装置被安排在该壁上，其中该一个或多个磁铁装置被布置在该容器装置的一个内部侧面处的壁上，在该容器装置的外部侧面处的壁上，在该容器装置的壁内和/或在该腔体内的一个盒元件内，其中该磁铁安排的一个或多个磁铁装置优选是永磁铁和/或电磁铁，其中，所述电磁铁优选是一个卷绕线轴(被盘绕在该容器装置周围)。
根据本发明，因此有利地有可能提供不同配置的磁场，这些磁场被独立地优化用于酸洗设备的酸洗和/或再生装备-例如酸洗槽储槽和/或管道，其中该装置被定位用于该处理该酸洗溶液的方法。
根据本发明的一个优选实施例，该一个或多个磁铁装置中的至少两个磁铁装置被线性地沿纵向方向和/或周向围绕腔体(优选地围绕一个轴线)安排，该轴线是基本上平行于该纵向方向，其中所述至少两个磁铁装置是优选地成对安排在相对壁上。
根据本发明，因此有利地有可能产生一个均匀磁场，其中场线是基本上平行的。因此此外有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。
根据本发明的一个优选实施例，该装置包括一个控制装置，优选一个控制电路，和/或传感器，其中该控制装置被配置为控制该磁铁安排和/或其中该传感器被配置为测量酸洗溶液的一种溶液特性，其中，优选地，该控制装置被配置为根据通过该传感器测量的溶液特性控制该磁铁安排，这样使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。
根据本发明，因此有利地可能通过提供一种可靠的监视和控制系统改进用户的便利性。因此此外有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。
本发明的目的通过一种用于在酸洗溶液中酸洗硅钢材料的酸洗设备进一步得以实现，其中该酸洗设备包括一个酸洗槽装置、酸再生装置、清洗装置、混合装置、浓缩器装置和/或管道，其中该酸洗设备包括一个或多个根据本发明的装置，其中该一个或多个装置的一个装置被安排在该酸洗槽装置、该酸再生装置、该清洗装置、该混合装置、该浓缩器装置和/或该管道内、上和/或处。
根据本发明，因此有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。优选地，这些硅化合物被包含在用于酸洗硅钢材料(如工件、片或钢带)的盐酸浴中。优选地，所使用的浴在浓缩后被回收利用并且在相关联的酸洗设备的酸洗和/或再生装备中经受不同处理和再生步骤，其中该酸洗和/或再生装备是例如该酸洗设备的该酸洗槽装置，该酸再生装置，该清洗装置，该混合装置，该浓缩器装置和/或该管路。
根据本发明的一个优选实施例，所述装置的容器装置是该酸洗槽装置、该酸再生装置、该清洗装置、该混合装置、该浓缩器装置或管道的一个组成部分。
根据本发明，因此有利地有可能使用该装置用于在该酸洗设备的不同酸洗和/或再生装备内处理该酸洗溶液，其中该酸洗溶液优选地存储在这些不同的酸洗和/或再生装备内和/或运输通过其中。优选地，通过将该装置附接到已经存在的酸洗设备的酸洗和/或再生装备提供一种模块化系统。
附图简要说明
图1示意性地示出了根据本发明的一个酸洗设备。
图2-8示意性地示出了根据本发明的不同实施例的一种装置。
图9示意性地示出了根据本发明的一个实施例的一种装置。
图10-11示意性示出了在处理根据本发明的酸洗溶液过程中的颗粒的路径。
详细说明
将相对于具体的实施例并参考某些附图来对本发明进行说明但本发明并不受限于此而只受权利要求限制。描述的附图只是示意性的并且为非限制性的。在这些图中，为了解说的目的一些要素的尺寸可能被夸大并且没有按照比例绘出。
在提到一个单数名词使用不定冠词或定冠词时，例如“一个/一种(a/an)”、“该”，这包括该名词的复数形式，除非明确说明别的情况。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三以及类似术语是用于在相似的要素之间进行区分而并非必须是为了说明一种序列顺序或时间顺序。应当理解如此使用的术语在适当的情形下是可互换的，并且在此描述的本发明的实施例能够以除了在此说明或展示的之外的其他顺序操作。
图1示意性地示出了根据本发明的酸洗设备1的一个实施例。该酸洗设备1被配置成执行一种酸洗工艺，其中硅钢材料3在一种酸洗溶液40中进行酸洗。优选地，该硅钢材料3是一种钢带、片或其他工件。在此，该酸洗设备1包括一个或多个酸洗和/或再生装备(11、12、13、14、15、16)，即一个酸洗槽装置11、酸再生装置12，清洗装置13、混合装置14、浓缩器装置15、离子交换回路装置16和/或管道11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’。在此，硅钢材料3通过酸洗溶液40进行酸洗，这两者均提供至该酸洗槽装置11，例如一种酸洗储槽中。酸洗溶液40优选是一种强酸，例如盐酸、氢氟酸和/或硝酸或硫酸或那些的混合物。因此，酸洗溶液40或废酸洗溶液40包含溶解在该酸洗溶液40中的硅化合物41和其他金属化合物42，例如铁化合物。此外，该酸洗设备包括附接至酸洗装置11的一个清洗装置13和一个再生系统(包括一个酸再生装置12)和一个相关的蒸发器系统15或浓缩器15。在酸洗该硅钢材料3之后，包含硅化合物的酸洗溶液40被供应(作为一个第一体积流)到一个管路11’并且从管路11’(直接或间接地通过中间的另外的装备(未示出))至该酸再生装置12，例如一个热水解反应器。任选地，一个第二体积流经过管道13”从清洗装置13供给至混合装置14，其中可将该第二体积流与一种试剂进行混合(如由箭头14”’指示的)。任选地，将一个包括金属盐的第三体积流经由管路14’供应到该浓缩器15和/或经由管路14”到该酸再生装置。任选地，在该浓缩器15中，该流被尽可能多地浓缩以便保持经由管路15”到该酸再生装置12的体积流小。此外，优选的是提供一个离子交换回路装置16，该装置经由管路13”’和16’连接到清洗装置13和/或一个水流13’。
根据一个优选的实施例，酸洗设备1包括一个或多个根据本发明的装置2、2’、2”。优选地，该一个或多个装置2、2’、2”的一个或多个装置被安排在该酸洗槽装置11、酸再生装置12，清洗装置13、混合装置14、浓缩器装置15、离子交换回路装置16和/或管道(11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’)内、上和/或处。优选地，所述装置2、2’、2”的一个装置的容器装置40是该酸洗槽装置11、酸再生装置12，清洗装置13、混合装置14、浓缩器装置15、离子交换回路装置16或管道(11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’)的一个组成部分。
根据在图1中示出的实施例，装置2被附接(在此在一个外部侧面33’)至酸洗槽装置11的一个壁(32、32’)(见例如图2)，一个另外的装置2’被安排在一个管路11’处并且另一个装置2”被安排在该清洗装置13内(参见例如图6至8)。
图2示意性地示出了根据本发明的装置2的一个实施例。该装置2被配置成处理用于一种酸洗工艺的酸洗溶液40。该装置2包括一个磁铁安排20和一个容器装置30。
优选地，该容器装置30是一个酸洗和/或再生装备11、12、13、14、15、16和/或酸洗和/或再生装备11、12、13、14、15的相关的管道11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’的一个组成部分。该容器装置30具有一个腔体300。在此，该腔体300被该容器装置30的壁32包围(至少从一侧)，其中，该壁32是例如一种酸洗和/或再生装备11、12、13、14、15(例如酸洗槽储槽11)或相关管路(例如所述管道的管路11’)一个侧壁或底壁或顶壁。在此，壁32主要沿一个平面延伸，该平面基本上平行于纵向方向103或Z-方向。此外，示出一个X-方向101和Y-方向103，其中该X-方向101、Y-方向102和Z-方向103是互相正交的。壁32具有一个内部侧面33和外部侧面33’，其中该内部侧面33面向该腔体300并与提供到该容器装置30的酸洗溶液40接触。在此，示出具有一种硅化合物41溶解在该溶液中的酸洗溶液40。该硅化合物是，例如一种包括硅酸盐的颗粒。
该磁铁安排20被配置为产生一个电磁场23，该电磁场实质性地延伸到容器装置30的腔体300。装置2被配置成通过电磁场23处理提供到该腔体300的酸洗溶液40使得由硅化合物41形成的沉淀物42被溶解和/或所述沉淀物42的形成被抑制。在此，电磁场23实质性地延伸进腔体300使得该酸洗溶液40可以通过该电磁场至少在壁32的一个区域内进行处理，但是还可以延伸通过腔体300进入一个另外的(例如相对的)壁32’的一个另外的区域(参见例如图3)。尽管在此示出具有仅一个磁铁装置21的磁铁安排20，但是多个磁铁装置21可以相应地安排在该容器装置30处。在此，磁铁装置21包括安排在磁铁装置21的壳体内的一个永磁铁或电磁铁。在此，磁铁装置具有一个第一端21’以及一个第二端22”，其中该磁铁装置21在其第一端21’具有一个端面22。在此，该第一端21’面向该容器装置30的壁32，其中电磁场穿过该端面22进入腔体300。优选地，该壁32和/或该端面22包括一种抗磁性材料、塑料材料、铜材料、玻璃材料或其他材料。根据一个第一替代方案，该端面22是壁32的一个组成部分，例如该壁的窗格状，例如抗磁性，的部分和/或磁铁装置21的一个组成部分，或这两个中的仅一种。
图3示意性地示出了根据本发明的装置2的一个实施例。在此，装置2被配置成产生一个电磁场23，该电磁场实质性地从壁32至一个相对壁32’延伸穿过腔体300，其中该壁32和相对壁32’优选地是一个酸洗和/或再生装备(11、12、13、14、15、16)或酸洗设备1的管道11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’的一个管路的壁。在此，该容器装置30优选是一个圆柱状的管路30，其中该壁32和相对壁32’是围绕一个轴103’安排的圆柱体壁32、32’的部分。在此，该容器装置30和/或该腔体主要沿着该轴线103’延伸，该轴线平行于该纵向或Z-方向103。
该磁铁装置21被安排在该壁32处并且一个另外的磁铁装置21’被安排在该相对的壁32’(相对于该第一磁铁装置21)处使得通过这两个磁铁装置21、21’产生一个均匀的磁场23。优选地，这两个磁铁装置21、21’是电磁铁，这些磁铁被配置成产生一个振荡磁场(具有交替的场方向)。优选地，一个振荡幅度和/或振荡频率在时间上改变使得由硅化合物41形成的沉淀物42被溶解和/或所述沉淀物42的形成被抑制。在此，例如，这些沉淀物是相对壁32’上的沉积物，但是可以是在该容器装置30内的任何地方，从而阻塞该容器装置30。在此，由于用该磁场处理酸洗溶液，这些沉淀物被溶解和/或硅化合物41沉淀成沉淀物42有利地被本发明的装置2和/或方法抑制。
图4示意性地示出了根据本发明的装置2的一个实施例。在此，装置2包括一个控制装置24，其中该控制装置24被配置成控制磁铁安排20的磁铁装置21、21’、21”、21”’，例如通过控制供应到磁铁装置21、21’、21”、21”’的电流信号和/或其他信号。此外，该装置2包括一个传感器25，在此布置在该容器装置30内，该传感器被配置成测量酸洗溶液40的一种溶液特性。优选地，该电磁场23、23’根据所测量的溶液特性在时间和/或空间上是变化，使得所述沉淀物42被溶解和/或使得所述沉淀物42的形成被抑制。具体地，该溶液特性是酸洗溶液40的一个流动方向103”(参见例如图9和10)、流动速度，导电性、表面张力、组成和/或离子强度。该控制装置24和/或传感器装置25被优选地固定地附接在装置21的壳体内和/或被配置成与酸洗设备1的一个中央监视和控制单元经由无线或有线的通信链路联通。
根据在图4中所示的实施例的磁铁安排20包括一个第一对磁铁装置21、21’以及一个第二对磁铁装置21”、21”’，其中两对磁铁装置，21、21’、21”、21”’优选沿一条直线安排成一排，该直线平行于纵向方向103或Z-方向。在此，该第一对磁铁装置21、21’被配置成产生一个第一，优选均匀的，磁场23并且该第二对磁铁装置21”、21”’被配置成产生一个第二，优选均匀的，磁场23’。优选地，该第一和第二磁场23、23’是异相振荡的，优选彼此处于反相。
图5示意性地示出了根据本发明的装置2的一个实施例。根据这个实施例，一个或多个磁铁装置21、21’、21”、21”’，在此所述一个或多个磁铁装置的一个第一对21、21’和一个第二对21”、21”’，被安排在该容器装置30(在此特别是酸洗设备1的管路30)的壁32。在此，所述一个或多个磁铁装置21、21’、21”、21”’是围绕在一个横向平面100内的轴线103’周向地安排的，该轴线基本上垂直于Z-方向103和/或优选平行于管路30的截面。根据本发明优选的是，所述磁铁装置21、21’、21”，21”’被安排成使得通过电磁场23、23’产生酸洗溶液40的一个谐振脉动和/或通过电磁场23、23’改变酸洗溶液40的流。优选地，该酸洗溶液40在平行于轴103’的流动方向103”中以一定的流动速度流动，其中该装置被配置为将该流动方向转动优选地90度(朝向壁)和/或180度到一个反平行于该流动方向103”的方向。
图6示意性示出了根据本发明的装置2的一个实施例，其中该磁性装置21被安排在容器装置20内在壁32的内部侧面33处内。当该容器装置30的壁32是一种铁磁性材料(具有相对高的电磁磁导率，例如10,000的数量级)时，装置2在一个容器装置内的这种布局是优选的。
图7和8示意性地示出根据本发明的装置2的实施例，这些实施例基本上对应于在图1至5中所描述的实施例。在此，磁铁装置21、21’被安排在壁32和/或相对的壁32’内和/或在一个盒元件34(优选布置在该容器装置30内的一个气密封盒元件34)内。优选地，该磁铁装置21、21’是经由来自外部侧面33’的插塞式连接可移动的，从而降低维护工作。
图9示意性地示出了根据本发明的装置2的一个实施例。在此，磁铁安排20包括一个或多个，在此两个，磁铁装置21、21’(沿着管路30的轴线103’安排)，其中所述一个或多个磁铁装置21、21’是电磁铁，优选围绕管路30盘绕的卷绕线轴。因此有利地有可能产生一个均匀的磁场23、23’，该磁场基本上平行于该管路和/或流动方向的轴线103’。根据本发明有利地有可能的是通过根据本发明的不同实施例的各种组合，该磁铁安排20被配置成产生一个电磁场使得酸洗溶液40通过电磁场23、23’进行处理使得由硅化合物41形成的沉淀物42被溶解和/或所述沉淀物42的形成被抑制。
图10示意性示出了在处理根据本发明的酸洗溶液40的过程中的优选地磁化的颗粒41、41’的路径。根据这个实例，硅化合物41是带负电的，并且抗衡离子41’，例如金属化合物抗衡离子41’是带正电的。在此，一个第一磁场23和一个第二磁场23’包括基本上定向成反平行方向的场线。酸洗溶液40以一定的流动速度成一个流动方向103”通过该容器装置30，其中该流动方向基本上平行于壁32的延伸的一个主要方向和/或基本上平行于该管路30的轴线103’。在此，使硅化合物41和抗衡离子41’移动分开，优选基本上正弦形的路径43、43’使得硅化合物41和抗衡离子41’在其沿着容器装置30通过期间彼此分离(如由箭头302指示的)并且返回到彼此上碰撞(如由箭头301指示的)。以此方式，有利地有可能产生硅化合物41和金属化合物41’朝向壁32、32’的一个流。该磁场23、23’可被进一步在时间上改变以产生类似效果。图11示意性示出了在处理根据本发明的酸洗溶液40的过程中的优选地磁化的颗粒41、41’的路径，其中硅化合物41和抗衡离子42在其沿着流动方向103”通过期间不断地彼此分离。根据本发明优选的是，在该第三步骤中，酸洗溶液40通过一个不均匀的电磁场23、23’进行处理，其中一个电磁力通过该不均匀的电磁场被施加到磁化的颗粒41、41’上，其中根据施加到这些磁化的颗粒41、41’上的电磁力由硅化合物41形成的沉淀物42被溶解和/或所述沉淀物42的形成被限制。
参考号
1 酸洗设备
2，2’，2” 装置
3 硅钢材料
11 酸洗槽装置
11’ 管路
12 酸再生装置
12’ 管路
13 清洗装置
13’，13”，13”’ 管路
14 混合装置
14’，14” 管路
15 浓缩器装置
15’，15” 管路
16 离子交换回路装置
16’ 管路
20 磁铁安排
21，21’，21”，21”’ 磁铁装置
22 端面
22’ 第一端
22” 第二端
23，23’ 电磁场
24 控制装置
25 传感器
30 容器装置
32，32’ 壁
33 内部侧面
33’ 外部侧面
34 盒元件
40 酸洗溶液
41 硅化合物/硅化合物离子
41’ 抗衡离子
42 沉淀物
43 第一路径
43’ 第二路径
100 横向平面
101 X-方向
102 Y-方向
103 Z-方向/纵向方向
103’ 轴线
103” 流动方向
300 腔体
301 碰撞
302 分离

Claims (15)

1.处理用于酸洗工艺的酸洗溶液(40)的方法，其中该酸洗溶液(40)包含分散在该酸洗溶液(40)中的硅化合物(41)，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液(40)到一个容器装置(30)的腔体(300)中，其中在一个第二步骤中，在该容器装置(30)内产生一个电磁场(23，23’)，其中该电磁场(23，23’)在该腔体(300)内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，对提供到该腔体(300)的酸洗溶液(40)通过该电磁场(23，23’)进行处理使得由这些硅化合物(41)形成的沉淀物(42)被溶解和/或所述沉淀物(42)的形成被限制，其中，该酸洗溶液(40)包含硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)，其中在一个第四步骤中，这些硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)通过该电磁场(23，23’)彼此分离(302)，其中这些硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)根据在时间和/或空间上的磁场的变化被分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该第三步骤中，通过该电磁场(23，23’)产生该酸洗溶液(40)的一种谐振脉动。
3.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第三步骤中，提供一个具有振荡频率和振荡幅度的振荡电磁场(23，23’)，其中该振荡频率和/或振动幅度在时间上是变化的，使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物(42)的形成被抑制。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在该第三步骤中，提供一个均匀或不均匀的电磁场(23，23’)，其中，该电磁场(23，23’)是沿该容器装置(30)的纵向方向(103)变化的，其中该腔体(300)和/或容器装置(30)主要沿着该纵向方向(103)延伸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在该第三步骤中，用一种具有调制频率和/或调制幅度和/或调制相的调制信号调制该电磁场(23，23’)，其中该调制信号的调制频率和/或调制幅度和/或调制相在时间上是变化的，使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物(42)的形成被抑制。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，该电磁场(23，23’)包括一种具有正弦波图案、三角波图案、锯齿波图案或方波图案的信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在该第一步骤中，该酸洗溶液(40)被沿着基本上平行于该腔体(300)和/或容器装置(30)的纵向方向(103)的流动方向(103”)运输通过该容器装置(30)的腔体(300)，其中该酸洗溶液(40)的流动被该电磁场(23，23’)通过利用磁铁装置(21，21’，21”，21”’)的一种磁铁安排(20)倒转成一个反平行于该流动方向(103”)的方向，这些磁铁装置被沿着该腔体(300)内或上的纵向方向(103)和/或周向围绕一条轴线(103’)安排，其中该轴线(103’)是基本上平行于该纵向方向(103)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在一个第五步骤中，使这些硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)根据该在时间和/或空间上的磁场的变化碰撞(301)，其中在该第四步骤和/或第五步骤中，这些硅化合物离子和/或抗衡离子以螺旋、线性和/或正弦形路径(43，43’)移动。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该第三步骤中，该酸洗溶液(40)的一种溶液特性是通过一个传感器(25)测量的，其中，该电磁场(23，23’)根据所测量的溶液特性在时间和/或空间上是变化的，使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物(42)的形成被抑制，其中该溶液特性是该酸洗溶液(40)的一个流动方向(103”)，流动速度、导电性、表面张力、组成和/或离子强度。
10.用于处理一种用于酸洗工艺的酸洗溶液(40)的装置(2，2’，2”)，其中该装置(2，2’，2”)包括一个磁铁安排(20)以及一个容器装置(30)，其中该容器装置(30)具有一个腔体(300)，其中该磁铁安排(20)被配置成产生一个电磁场(23，23’)，该电磁场实质性地延伸到该容器装置(30)的腔体(300)内，其中该装置(2，2’，2”)被配置成通过该电磁场(23，23’)处理提供到该腔体(300)的酸洗溶液(40)使得由这些硅化合物(41)形成的沉淀物(42)被溶解和/或所述沉淀物(42)的形成被抑制，其中该装置(2，2’，2”)包括一个控制装置(24)和/或一个传感器(25)，其中该控制装置(24)被配置为控制该磁铁安排(40)和/或其中该传感器(25)被配置为测量该酸洗溶液(40)的一种溶液特性。
11.根据权利要求10所述的装置(2，2’，2”)，其特征在于，该容器装置(30)包括一个至少部分围绕该腔体(300)的壁(32，32’)，其中该磁铁安排(20)包括一个或多个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)，其中该一个或多个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)被安排在该壁(32，32’)上，其中该一个或多个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)被布置在该容器装置(30)的一个内部侧面(33)处的壁(32，32’)上，在该容器装置(30)的外部侧面(33’)处的壁(32，32’)上，在该容器装置(30)的壁(32，32’)内和/或在该腔体(300)内的一个盒元件(34)内，其中该磁铁安排(20)的一个或多个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)是永磁铁和/或电磁铁，其中，所述电磁铁是一个卷绕线轴，该线轴被盘绕在该容器装置(30)周围。
12.根据权利要求10或11之一所述的装置(2，2’，2”)，其特征在于，该一个或多个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)中的至少两个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)被线性地沿一个纵向方向(103)和/或周向围绕该腔体(300)，围绕一个轴线(103’)，安排，该轴线是基本上平行于该纵向方向(103)，其中所述至少两个磁铁装置(21，21’，21”，21”’)是成对安排在相对壁(32，32’)上。
13.根据权利要求10所述的装置(2，2’，2”)，其特征在于该控制装置(24)被配置为根据通过该传感器(25)测量的溶液特性控制该磁铁安排(40)，这样使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物(42)的形成被抑制。
14.用于在一种酸洗溶液(40)中酸洗硅钢材料(3)的酸洗设备(1)，其中该酸洗设备(1)包括一个酸洗槽装置(11)、酸再生装置(12)、清洗装置(13)、混合装置(14)、浓缩器装置(15)和/或管道(11’，12’，13’，13”，13”’，14’，14”，15’，15”，16’)，其特征在于，该酸洗设备(1)包括一个或多个根据权利要求10至13之一所述的装置(2，2’，2”)，其中该一个或多个装置(2，2’，2”)的一个装置被安排在该酸洗槽装置(11)、该酸再生装置(12)、该清洗装置(13)、该混合装置(14)、该浓缩器装置(15)和/或该管道(11’，12’，13’，13”，13”’，14’，14”，15’，15”，16’)内、上和/或处。
15.根据权利要求14所述的酸洗设备(1)，其特征在于，所述装置(2，2’，2”)的容器装置(40)是该酸洗槽装置(11)、该酸再生装置(12)，该清洗装置(13)、该混合装置(14)、该浓缩器装置(15)或管道(11’、12’、13’、13”、13”’、14’、14”、15’、15”、16’)的一个组成部分。
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