DD273455A1

DD273455A1 - DEVICE FOR DISCONTINUOUS RENEWING OF FLUX

Info

Publication number: DD273455A1
Application number: DD31716488A
Authority: DD
Inventors: Klaus-Dieter Dd Bendig; Gerhard Dd Gross; Siegfried Dd Knarr; Hagen Dd Porst
Original assignee: Veb Maschinenfabrik Nema,Dd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dikontinuierlichen Regenerieren von Flussmittel und ist vorteilhaft anwendbar in Feuerverzinkungsanlagen mit einem Flussmittelbad auf Basis waessriger Ammonium- und Zinkchloridloesung, das durch verschleppte Eisensalze und Saeure staendig sehr stark belastet wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe, dadurch geloest, dass in dem, mit dem zu regenerierenden Flussmittel gefuellten zylindrischen Reaktionsbehaelter mit Bodenablass am Umfang vertikale Prallbleche befestigt sind, deren Breite sich zum Durchmesser des Reaktionsbehaelters wie 1:10 verhalten und dass zentrisch ein Blattruehrer, dessen Durchmesser sich zum Durchmesser des Reaktionsbehaelters wie 1:3 verhaelt angeordnet ist. Des weiteren ist oberhalb des Reaktionsbehaelters, der ueber Pumpen mit einem Filteraggregat, einem Auffangbehaelter und einem Saeuretank verbunden ist, ein Vibrationsfoerderer. Mit dieser erfindungsgemaessen Anlage ist eine hohe Ausnutzung der Flussmittelbaeder moeglich und gleichzeitig sinkt der Flussmittelverbrauch. Das dadurch staendig regenerierte Flussmittel enthaelt weniger Eisenoxide und verhindert so eine starke Hartzinkbildung. FigurThe invention relates to a device for dicontinuous regeneration of flux and is advantageously applicable in hot dip galvanizing plants with a flux bath based on aqueous ammonium and zinc chloride solution, which is constantly very heavily burdened by trapped iron salts and acids. According to the invention, the object is achieved by fixing vertical baffle plates in the cylindrical reaction vessel with bottom outlet filled with the flux to be regenerated, the width of which acts as 1:10 to the diameter of the reaction vessel, and concentrically a blade guide whose diameter is to the diameter of the reaction vessel as 1: 3 is arranged. Furthermore, above the Reaktionsbehaelters, which is connected via pumps with a filter unit, a collecting container and a Saeuretank, a Vibrationsfoerderer. With this system according to the invention, a high utilization of the Flußmittelbaeder is possible and at the same time decreases the flux consumption. The resulting constantly regenerated flux contains less iron oxides and thus prevents strong Hartzinkbildung. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft das Feuerverzinken nach dem Trockenverzinkungsverfahren und ist vorteilhaft anwendbar in Feuerverzinkungsanlagen mit einem Flußmittelbad auf Basis wäßriger Ammonium- und Zinkchloridlösung.The invention relates to hot dip galvanizing by the dry galvanizing process and is advantageously applicable in hot dip galvanizing plants with a Flußmittelbad based on aqueous ammonium and zinc chloride solution.

Characteristic of the bekannton technical solutions

Bekannt ist eine Lösung nach der vom Hersteller eines handelsüblichen Flußmittels herausgegebenen Anwendungsvorschrift.Known is a solution according to the issued by the manufacturer of a commercial flux application instruction.

Danach erfolgt die Regenerierung durch Zugabe der entsprechenden Ausfällungsmittel. Der übliche Eisenniederschlag erfolgt bei der Regenerierung in den Bädern selbst und muß unter Inkeufnehmen von hohen Flußmittelverlusten abgelassen werden.Thereafter, the regeneration is carried out by adding the appropriate precipitant. The usual iron precipitation takes place during the regeneration in the baths themselves and must be drained under the assumption of high flux losses.

Damit ist die Regenerierung der Flußmittelbäder stets mit einem Ausfall der Verzinkungsanlage über einen längeren Zeitraum verbunden. Ein kontinuierliches Arbeiten der Verzinkungsanlage ist auf dieser Basis nicht gewährleistet. Die Lagerung von den im Regenerierungsprozeß benötigten Materialien Ist unter Produktionsbedingungen nur unter hohem Aufwand realisierbar. Für das Trennen von gefälltem Eisenhydroxid vom Flußmittel sind keine kontinuierlichen Verfahren bekannt. Jegliche Art des bekannten Filterns, von filterfeindlichen Ausgangsmaterial, hat nur eine stark begrenzte Lebensdauer und mit zunehmender Filterzeit kommt es zum relativ schnellen Zusetzen der Filter und damit zu einer Verschlechterung der Filterergebnisse schon nach kurzer Zeit bei den zu filternden Badmengen von mehreren Kubikmotern Flüssigkeit.Thus, the regeneration of the flux baths is always associated with a failure of the galvanizing plant over a longer period. Continuous working of the galvanizing plant is not guaranteed on this basis. The storage of the materials required in the regeneration process can be realized under production conditions only with great effort. For the separation of precipitated iron hydroxide from the flux, no continuous processes are known. Any type of known filtering, of filter-hostile starting material, has only a very limited life and with increasing filter time it comes to relatively fast clogging of the filter and thus to a deterioration of the filter results after a short time in the bath quantities to be filtered by several cubic meters of liquid.

Des weiteren ist zum Filtern und Abtrennen von Feststoffen aus Suspensionen eine Vorrichtung bekannt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Röhre mit Transportschnecke auf einem verstellbaren Gestell in einem bestimmten Neigungswinkel angeordnet ist und daß zwischen Transportschnecke und Filtermaterial ein bestimmter Abstand besteht, wobei der Neigungswinkel zwischen 10 bis 40 Grad beträgt. (DD WP 224227) Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Filter relativ schnell zugesetzt sind und eine Reinigung nur durch Auswechseln erreicht werden kann.Furthermore, a device is known for filtering and separating solids from suspensions, characterized in that a tube with screw conveyor is arranged on an adjustable frame at a certain angle and that between screw conveyor and filter material is a certain distance, wherein the angle of inclination between 10 bis 40 degrees. (DD WP 224227) This method has the disadvantage that the filter are added relatively quickly and cleaning can be achieved only by replacement.

Auch sind Vorrichtungen bekannt, die in Kombination mehrere rückspülfähige Vliese enthalten. (DD WP 247382) Diese Anordnung verhindert eine Kompresion der Vliese mit zunehmender Teilchenretention. Auch diese Vorrichtung ist recht aufwendig.Also devices are known which contain in combination more backwashing nonwovens. (DD WP 247382) This arrangement prevents a compression of the nonwovens with increasing particle retention. This device is quite expensive.

Ein Rückspülen führt infolge der damit verbundenen unzulässigen Verdünnung zur Unbrauchbarkeit des Flußmittels. Zum Mischen der Materialien sind ebenfalls einige Lösungen bekannt. So z. B. DD WP 219681; diese Lösung beschreibt eine Vorrichtung zum Mischen in einem Rührwerksbehälter, gekennzeichnet durch eine zweistufige Anordnung. Die Rührwerke bestehen aus zwei nach oben offenen Kegelstumpfmänteln, die völlig in die Flüssigkeit eintauchen. Dabei werden die Kegeldurchmesser je nach Mischungsbedingungen geändert. Bei dieser Lösung neigt das ausgefällte Eisen stark zum Ansetzen an den Rührwerkselementen.A backwashing leads due to the associated impermissible dilution to unusability of the flux. For mixing the materials, some solutions are also known. So z. B. DD WP 219681; this solution describes a device for mixing in a stirred tank, characterized by a two-stage arrangement. The agitators consist of two upwardly open truncated cone shells which are completely immersed in the liquid. The cone diameters are changed depending on the mixing conditions. In this solution, the precipitated iron tends to strongly attach to the agitator elements.

Die aus DE OS 3330456 bekannte Lösung beschreibt eine vorrichtung zum Mischen von zwei oder mehr Komponenten in einem Flüssigkeitsstrom mit mindestens einem Stromstörer, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromstörer als Schälschaufel ausgebildet ist und in einer bestimmten Entfernung vom Boden angeordnet ist und Ve bis '/2 der Höhe der Drallströmung beeinflußt.The known from DE OS 3330456 solution describes a device for mixing two or more components in a liquid stream with at least one baffles, characterized in that the baffle is designed as a scraper blade and is located at a certain distance from the ground and Ve to '/ 2 the amount of swirl flow affected.

Mit den beiden letzten Lösungen lassen sich die geforderten Bedingungen des Mischens der Teilchen nicht aufrechterhalten.With the last two solutions, the required conditions of mixing the particles can not be maintained.

Außerdem ist die Herstellung der Rührer aufwendig.In addition, the preparation of the stirrer is expensive.

Das Ziel dor ErfindungThe goal of the invention

Das Ziel der Erfindung Ist es, eine Vorrichtung zu entwlckeln,mlt der der Kontinuierliche Prozeß der Verzinkung abgesichert werden kann und die Forderungen des Gesundhelts-, Arbeite- und Brandschutzes eingehalten werden können. Mit der Anlage soll eine Einsparung von Flußmittel erreicht werden. Die Anlage soll ökonomisch arboiten und einen geringen Arbeitskräftebedarf aufweisen und den Säure- sowie Eisengehalt des Flußmittelbades, das ständig sehr stark durch des Einbringen von Säure und Eisensalzen belastet wird, zu sanken bzw. niedrig zu halten.The object of the invention is to develop a device which can protect the continuous process of galvanizing and which can meet the demands of health, working and fire protection. With the plant, a saving of flux is to be achieved. The plant is to economically arboiten and have a low manpower requirement and the acidity and iron content of the flux bath, which is constantly very heavily burdened by the introduction of acid and iron salts, to decrease or keep low.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Ursache der Mängel der bekannten technischen Lösungen ist der hohe manuelle Aufwand bei der Regenerierung des Flußmittels und der Verlust desselben durch toilweises Ablassen der Flußmittelbttder.Cause of the deficiencies of the known technical solutions is the high manual effort in the regeneration of the flux and the loss of the same by toilweies draining the Flußbtbttder.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zu entwickeln und die Arbeitsschritte so anzuordnen, daß die dem Stand der Technik anhaftenden Mängel beseitigt werden können.The object of the invention is therefore to develop a device and to arrange the steps so that the deficiencies inherent in the prior art can be eliminated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum diskontinuierlichen Regenerieren von Flußmitteln auf Basis wäßriger Ammonium- und Zinkchloridlösung für das h'buerverzinken nach dem Trockenverzinkungsverfahrer. bei ununterbrochenem Betrieb des Flußmittelbades unter Verwendung eines Reaktionsbehälters, einer Filtereinrichtung, einem Säuretank sowie Rohrleitungen, die die Einrichtungen untereinander und mit dem Flußmittelbad verbinden so angeordnet sind, daß in dem mit zu regenerierenden Flußmittel gefüllten zylindrischen Reaktionsbehälter am Umfang vertikale Prallbleche befestigt sind, deren Breite sich zum Durchmesser des Reaktionsbehälter wie 1:10 verhalten und daß zentrisch ein Blattrührer, dessen Durchmesser sich zum Durchmessen des Reaktionsbehälters wie 1:3 verhält angeordnet ist. Des weiteren ist oberhalb des Reaktionsbehälter, aer über Pumpen mit einem Filteraggregat, einem Auffangbehälter und einem Säuretank verbunden ist, ein Vibrationsförderer mit Mengenregulierung angeordnet.According to the invention the object is achieved in that the apparatus for performing the method for the discontinuous regeneration of fluxes based on aqueous ammonium and zinc chloride solution for h'buerverzinken after Trockenverzinkungsverfahrer. in continuous operation of the flux bath using a reaction vessel, a filter device, an acid tank, and piping connecting the devices to each other and to the flux bath, such that circumferential baffles are fixed in the cylindrical reaction vessel filled with flux to be regenerated, the width thereof to the diameter of the reaction vessel as 1:10 behave and that centrically a blade stirrer whose diameter is arranged to measure the reaction vessel as 1: 3 behaves. Furthermore, a vibrating conveyor with volume control is arranged above the reaction vessel, connected via pumps with a filter aggregate, a collecting vessel and an acid tank.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zum diskontinuierlichen Regenerleren besteht der Blattrührer aus 4 Rührblättern, deren Anstellwinkel 20 bis 50 Grad ist und bei denen sich das Verhältnis von Blattbreite zur Blattlänge wie 1:2 verhält, wobei eine vertikal aufwärts gerichtete Strömung entsteht.According to a further feature of the invention for discontinuous Regenerleren the blade stirrer consists of 4 agitator blades whose angle of attack is 20 to 50 degrees and in which the ratio of blade width to blade length as 1: 2 behaves, with a vertically upward flow.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist zwischen dem Reaktionsbehälter und dem Filteraggregat vorzugsweise die Pumpe als Schraubenpumpe ausgeführt.According to a further characteristic of the invention, the pump is preferably designed as a screw pump between the reaction vessel and the filter unit.

Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich einen kontinuierlichen Betrieb der Verzinkungseinrichtung aufrechtzuerhalten unter weitestgehender Ausnutzung und bei sparsamsten Verbrauch des Flußmittels.With this arrangement according to the invention, it is possible to maintain a continuous operation of the galvanizing with the utmost utilization and the most economical consumption of the flux.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Die Figur 1 zeigt die Prinzipskizze einer Flußmittelregenerieranlage.1 shows the schematic diagram of a Flußmittelregenerieranlage.

Darin ist mit 1 der Reaktionsbehälter mit den Prallblechen 2, dem Blattrüherer3 und dem Bodenablaß 5 dargestellt, an dem sich oberhalb der Vibrationsförderer 4 befindet. Die Pumpen 6 sind für den Transport zwischen den Behältern erforderlich. Vom Reaktionsbehälter 1 gelangt das Flußmittel über das Filteraggregat 7 in den Auffangbehälter 8. Im Säuretank 9 befindet sich der Säurevorrat zur Reinigung der Filter im Filteraggregat 7.1 shows the reaction container with the baffles 2, the Blattrüherer3 and the bottom outlet 5, which is located above the vibrating conveyor 4. The pumps 6 are required for transport between the containers. From the reaction vessel 1, the flux passes through the filter unit 7 in the collecting container 8. In the acid tank 9 is the acid reservoir for cleaning the filter in the filter unit. 7

Aus dem Flußmittelbad wird über Pumpe 6 eine definierte Menge an Flußmittel entnommen und dem Reaktionsbehälter 1 zugeführt. Das in Schuppenform zugesetzte Natriumhydroxid wird untergemischt, wobei der Blattrührer 3 eine turbulente/ nach oben gerichtete Strömung erzeugt. Die Im Reaktionsbehälter 1 befindlichen Prallbleche 2 fördern die Durchmischung. Dabei kommt es in diesem Prozeß zum Ausfällen von EisendD-hydroxid. Die Dosierung des Natriumhydroxides wird über den oberhalb des Reaktionsbehälters 1 angeordneten Vibrationsförderer 4 mit Mengenregulierung realisiert. Gleichzeitig damit verbunden ist eine pH-Wert Erhöhung auf 3,4 bi3 4,6 vorzugsweise 4,4.From the flux bath, a defined amount of flux is removed via pump 6 and fed to the reaction vessel 1. The scaled sodium hydroxide is mixed in, with the blade stirrer 3 generating a turbulent / upward flow. The baffle plates 2 located in the reaction vessel 1 promote mixing. It comes in this process to precipitate iron end D-hydroxide. The dosage of the sodium hydroxide is realized via the above the reaction vessel 1 arranged vibrating conveyor 4 with volume control. Simultaneously associated with this is a pH increase to 3.4 bi3 4.6, preferably 4.4.

Durch den erfindungsgemäß angeordneten Blattrührer 3 wird in Verbindung mit den Prallblechen 2 eine derart turbulente Strömung erreicht, daß nur Eisen(ll)-hydroxid als graugrüner Niederschlag ausfällt.By means of the blade stirrer 3 arranged according to the invention, such a turbulent flow is achieved in conjunction with the baffle plates 2 that only ferrous hydroxide precipitates as a gray-green precipitate.

Das auf diese Weise behandelte Flußmittel wird nun über Bodenablaß 5 und mittels Pumpen 6 dem Filteraggregat 7 zugeführt.The treated in this way flux is now supplied via bottom outlet 5 and 6 by means of pumps the filter unit 7.

Hier hat sich als besonders vorteilhaft der Einsatz einer Schraubenpumpe ergeben, da es zu keiner Zerkleinerung der bei der Filtration abzuscheidenden Partikel kommt. Das die Filter verlassende Flußmittel ist gereinigt und das dem Flußmittelbad wieder zugeführt werden. Das in den Filtern des Filteraggregates vorbleibende Eisen(ll)-hydroxid wird mittels Salzsäure aus dem Säuretank 9 wieder in Lösung gebracht und so werden die Filter wieder gebrauchsfähig. Als Filtermaterial werden an den Innenseiten versiegelte Filtervliese verwendet. Die verwendete Salzsäure wird in den Säuretank 9 zurüo_Kgepumpt und kann ebenfalls mehrfach verwendet werden.Here, the use of a screw pump has proven to be particularly advantageous since there is no comminution of the particles to be separated during the filtration. The flux leaving the filters is cleaned and returned to the flux bath. The remaining in the filters of the filter unit iron (II) hydroxide is brought back into solution by means of hydrochloric acid from the acid tank 9 and so the filters are again usable. As filter material, sealed filter fleeces are used on the insides. The hydrochloric acid used is pumped into the acid tank 9 zurüo _K and can also be used several times.

Mit dieser erfindungsgemäßen Anlage ist eine hohe Ausnutzung der Flußmittelbäder möglich und gleichzeitig sinkt der Flußmittelverbrauch. Das dadurch ständig regenerierte Flußmittel enthält weniger Eisenoxide und verhindert so eine starke Hartzinkbildung. Die Anlage ist einfach in der Wartung und erfüllt die gestellten Bedingungen unter Anwendung des dazu angemeldeten Verfahrens. Die Kapazität der Verzinkungsstrecke kann um ein wesentliche» erhöht werden.With this system according to the invention a high utilization of the flux baths is possible and at the same time the flux consumption decreases. The thus constantly regenerated flux contains less iron oxides and thus prevents strong Hartzinkbildung. The system is easy to maintain and complies with the conditions set using the procedure notified. The capacity of the galvanizing line can be increased by a substantial ».

Claims

1. Apparatus for carrying out the method for discontinuous Regenerleren of fluxes based on aqueous ammonium chloride and zinc chloride solution for hot dip galvanizing after fiockenverzinkungsverfahren in continuous operation of the Flußmittelbades using a reaction vessel, a filter device, an acid tank and piping the facilities with each other and with the Flußmittelbad connecting, characterized in that in the, filled with the flux to be regenerated cylindrical reaction vessel (1) on the circumference vertical baffles (2) are fixed, whose width to the diameter (D) crack reaction container (1) as 1:10 behave and that Centric a blade stirrer (3), whose diameter to the diameter (D) of the reaction vessel (1) as 1: 3 behaves, and that above the reaction vessel (1), with bottom drain (5) via the pump (6) a filter unit (7), a collecting container (8) and an acid tank (9) is connected, a vibrating conveyor (4) is arranged with volume control.

2. The device for discontinuous regeneration according to claim 1, characterized in that the blade stirrer (3) consists of 4 agitator blades whose angle of attack is 20-50 degrees and in which the ratio of blade width to Blattlänqe as 1: 2 behaves.

3. A device for discontinuous regeneration according to claim 1, characterized in that between the reaction vessel 1 and the filter unit 7 preferably designed as a screw pump 6 is arranged.