DE1198842B

DE1198842B - Verfahren und Vorrichtung zum Entschlammen von Warmbaedern in der Haertetechnik

Info

Publication number: DE1198842B
Application number: DED28237A
Authority: DE
Inventors: Carl Albrecht; Karl Winterer
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1958-06-03
Filing date: 1958-06-03
Publication date: 1965-08-19
Also published as: CH374378A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entschlammen von Warmbädern in der Härtetechnik In der Härtetechnik werden zum Abschrecken des auf Härtetemperatur erwärmten Stahles die sogenannten »WarTnbäder«, d. h. Schmelzen aus Alkalinitrit und Alkalinitrat bei einer Temperatur von 2000 C, benutzt. Bei den in dieser Schmelze abzuschreckenden Stahlteilen handelt es sich häufig um solche, die in anderen Salzschmelzen bei etwa 780 bis 9501 C gehärtet worden sind. Beim Eintauchen in die Wannbadschmelze löst sich das den Werkstücken anhaftende Salz ab und führt zu Schlammabscheidung, weil die zur Erwärmung dienenden Gemische aus Alkalichloriden, Erdalkalichloriden, Alkalikarbonaten, Alkalicyaniden und ähnlichen Salzen in der Nitrit-Nitrat-Schmelze bei 200'> C nur wenig löslich sind.
Da die Verschlammung der Bäder ihre Brauchbarkeit beeinträchtigt, hat man bisher auf verschiedenen Wegen versucht, diesen Schlamm zu entfernen, beispielsweise dadurch, daß man ihn von Zeit zu Zeit in einer Schlammpfanne absetzen läßt und mit der Schlammpfanne heraushebt oder daß man ihn mit Pumpen verschiedenster Ausführungen herauspumpt. Dabei wird jedoch naturgemäß zusammen mit dem Schlamm ziemlich viel noch brauchbares Warmbadsalz entfernt; außerdem ist diese Art der Entschlarnmung zeitraubend und umständlich.
Das Abfiltern des Schlammes mit Sieben aus Metallgewebe führt erfahrungsgemäß nicht zum Erfolg, da der sehr feinkörnige Schlamm entweder die Siebe verstopft oder durch sie hindurchgeht.
Andere Vorschläge gehen darauf hinaus, das Salz durch einen innerhalb des Warmwasserbehälters abgeteilten Raum zirkulieren zu lassen und den Schlamm hier entweder absetzen zu lassen und ihn dann unter Benutzung einer Schlammpfanne zu entfernen oder ihn mit Hilfe einer Pumpe wegzubefördern. Diese Verfahren weisen aber die gleichen Nachteile auf wie die vorher geschilderten.
Es ist weiter bekannt, in Abschreckungsbädern einen zweiten, kleineren Behälter anzuordnen, in dem der in dem zirkulierenden Salzstrom suspendierte Schlamm sich absetzt. Das Entschlammen geht nach diesem Verfahren folgendermaßen vor sich: Das Salzbad wird durch den zweiten, kleineren Behälter gepumpt, der im Oberteil eine Öffnung hat, die so bemessen ist, daß ein wesentlicher Teil des suspendierten Schlammes im Behälter sich absetzen kann, wobei das Salzbad mehrmals durch diesen Behälter strömt. Nach einer gewissen Absetzzeit wird der kleinere Behälter aus dem großen Behälter herausgenommen und der Schlamm entfernt. Die hier beschriebene Vorrichtung ist sehr umständlich. Auch hier wird eine Pumpe benötigt; sie entnimmt die schlammhaltige Flüssigkeit vom Boden des großen Behälters und fördert sie in den zweiten, kleineren Behälter.
Es wurde nun ein Verfahren und eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung gefunden, durch die das Entschlammen der Bäder wesentlich erleichtert und der Schlamm in konzentrierter Form und mit geringeren Salzverlusten aus dem Warmbad entfernt werden kann, als dies bisher möglich war.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entschlammen von Warmbädem in der Härtetechnik unter Verwendung eines iii'dem Badbehälter angeordneten zweiten, kleineren Behälters, in dem der in dem zirkulierenden Salzstrom suspendierte Schlamm sich absetzt und der nach einer gewissen Zeit zum Entfernen des Schlammes aus dem Badbehälter herausgenommen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des zirkulierenden Salzstromes ohne Verwendung einer Pumpe durch einen oder mehrere, im Badbehälter angeordnete, im Oberteil durchlochte Behälter mit einer durch entsprechendes Bemessen der Größe und Anzahl der Löcher und/oder durch die Einhängetiefe des durchlochten Behälters und/ oder durch Änderung des Badspiegels so eingestellten Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, daß einerseits ein wesentlicher Teil des suspendierten Schlammes in dem nicht durchlochten Teil des Behälters sich absetzen kann und andrerseits das zirkulierende Salz im Verlaufe einer bestimmten Zeit mehrmals durch diesen Behälter hindurchströmt.
Die hier beschriebene Erfindung beruht also auf dem Gedanken, den zirkulierenden Salzstrom von Härtebädern in einer durch die durchlochten Wände eines Behälters gebildeten Beruhigungszone so weit abzubrernsen, daß sich dort die mitgeführten Schlammteilchen absetzen. Durch geeignete Dimensionierung des perforierten Teils des Behälters wird erreicht, daß einerseits die Strömung im Schlammbehälter so schwach ist, daß selbst feinteilige Schlämme sich zu Boden setzen können, andererseits aber die Strömung doch groß genug ist, daß während mehrerer Stunden der ganze Salzinhalt des Warmbades langsam durch den Schlammbehälter zirkuliert. Dies ist durch viele Erprobungen bestätigt, bei welchen nach dem Einhängen eines erfindungsgemäßen Schlammbehälters in ein Warmbad schon nach ein bis zwei Tagen der größte Teil des Schlammes sich im Schlammbehälter absetzte und das Warmbad selbst auf dem Boden schlammfrei war. Läßt man den perforierten Teil wegfallen, so strömt bei der in Warmbädern üblichen Badumwälzung die Salzschmelze über den Schlanunbehälter hinweg, ohne daß sich Schlamm darin absetzt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen oder mehrere in das Warinbad mit zirkulierendern Salzstrom einzusetzenden Behälter in Form einer schmalen Tasche mit im wesentlichen rechteckigen Grundriß, wobei das Verhältnis der Seiten 1 zu mindestens 4 beträgt, mit einem oben offenen durchlöcherten Oberteil, dessen durch die Gesamtheit der Löcher entstandene Durchlaßöffnung bis 30 % der Oberfläche des eingetauchten Teiles des Behälters ausmacht, und an dem Behälter in bestimmter Höhe angeordnete Halter zur Einhaltung der gewünschten Eintauchtiefe des Behälters im Warmbad.
Wie bereits erwähnt, können in das Warinbad ein oder mehrere Behälter eingehängt werden; ihre Form richtet sich nach Größe und Tiefe des Warmbadbehälters und ist so bemessen, daß der oder die Behälter im Warmbad untergebracht werden können, ohne den Prozeß zu stören. Am besten wählt man die Form einer schmalen Tasche, die dann seitlich an der Wandung des Warrnbadbehälters anliegt, ohne viel Platz zu beanspruchen.
Der im Behälter angesammelte Schlamm kann zwar durch Umkippen entleert werden, es empfiehlt sich jedoch, am Behälterboden eine verschließbare öffnung anzubringen. Besonders vorteilhaft ist es, einen in der Längsrichtung schräg verlaufenden Boden zu verwenden und an der tiefsten Stelle des Bodens eine mit einem Kugelventil verschließbare öffnung vorzusehen.
Die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit wird durch entsprechendes Bemessen der Größe und Anzahl der im Oberteil des Schlammfangbehälters angebrachten Löcher erreicht. Sie kann den geforderten Bedingungen auch durch verschieden tiefes Einhängen des Behälters in das Bad, durch Änderung des Badspiegels oder durch teilweises Verschließen der Löcher mit Schiebern oder ähnlichen Vorrichtungen angepaßt werden.
Eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Vorrichtung soll an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden.
Der in den Badbehälter einzusetzende kleinere Behälter ist in F i g. 1 in seiner Breitseite, in F i g. 2 in seiner Schmalseite wiedergegeben; F i g. 3 zeigt das Warinbad 10 mit dem eingesetzten kleineren, als Schlammfänger dienenden Behälter. Der kleinere Behälter 11 ist aus Blech hergestellt. Der obere Teil 12, der teils im Warmbad eintaucht, teils aus ihm hervorragt, ist mit den Löchern 13 versehen. Die Löcher können die Form von z. B. kreisförmigen oder rechteckigen Durchbrechungen haben. Der Oberteil 12 kann unabhängig von dem Unterteil 14 aus gelochtem Blech hergestellt und dann mit dem Unterteil 14 durch Schweißen verbunden werden. An der tiefsten Stelle des in der Längsrichtung schräg verlaufenden Bodens 15 befindet sich die Ablauföffnung 16 mit dem Kugelventil 17, dessen Bedienungsgriff 18 über die Oberkante des Behälters 11 hinausragt.
Es muß die Möglichkeit vorhanden sein, für den Schlammfangbehälter während der Warinbadbehandlung eine bestimmte Eintauchtiefe einzuhalten. So kann man den Behälter 11 z. B. an den Griffen 19, die auch als Handgriff dienen können, an einem Flaschenzug aufhängen. Es ist in diesem Falle möglich, während der Warmbehandlung von einer auf die andere Eintauchtiefe überzugehen. Diese Handhabung ist aber sehr umständlich und meist überflüssig. Es genügt in den meisten Fällen, an dem Behälter 11 zwei oder mehr Doppelwinkelhalter 20 so anzuschweißen, daß die Eintauchtiefe für den in Frage kommenden Behälter einfach durch das Einhängen des Behälters an diesen Haltern, die dann auf dem Oberrand des Warmbadbehälters aufliegen, festgelegt und eingehalten wird.
21 stellt eine lediglich als Versteifung dienende Zwischenwand dar, die mit den Schmalseiten 22 des Behälters 11 parallel verläuft und mit dem Boden 15 nicht in Verbindung steht.
In F i g. 3 sind für die gleichen Vorrichtungsteile die gleichen Ziffern wie in F i g. 1 und 2 gewählt. Man sieht hier den in das Warmbad 10 eingesetzten Schlammfangbehälter 11 und außerdem den mit Löchern 13 versehenen Oberteil 12 sowie das Kugelventil 17 mit dem Bedienungsgriff 18. Der Badspiegel hat die Bezeichnung 31 erhalten.
Die Flüssigkeit kommt durch die im Warmbad 10 herrschende Strömung in den Entschlammungsbehälter 11. Diese Strömung kann thermisch bedingt sein, wird aber so gut wie immer in bekannter Weise durch ein Rührwerk mit Propeller hervorgerufen. In F i g. 3 stellt 32 den dem Rühren dienenden Propeller dar, der von dem Elektromotor 33 in Bewegung gesetzt werden kann.
Dieses Rührwerk ist schon deswegen erforderlich, weil ein bewegtes Warmbad bessere Abkühlwirkung auf den Stahl hat als ein stagnierendes. Die also ohnehin vorhandene Badbewegung wird hier ausgenutzt, um die Flüssigkeit (das Warmbad) durch den durchlochten Teil der Wandung der Entschlammungsvorrichtung hindurchzuführen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Entschlammen von Warmbädem in der Härtetechnik unter Verwendung eines in dem Badbehälter angeordneten zweiten, kleineren Behälters, in dem der in dem zirkulierenden Salzstrom suspendierte Schlamm sich absetzt und der nach einer gewissen Zeit zum Entfernen des Schlammes' aus dem Badbehälter herausgenommen wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Teil des zirkulierenden Salzstromes ohne Verwendung einer Pumpe durch einen oder mehrere, im Badbehälter angeordnete, im Oberteil durchlochte Behälter mit einer durch entsprechendes Bemessen der Größe und Anzahl der Löcher und/oder durch die Einhängtiefe des durchlochten Behälters und/oder durch Änderung des Badspiegels so eingestellten Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, daß einerseits ein wesentlicher Teil des suspendierten Schlammes in dem nicht durchlochten Teil des Behälters sich absetzen kann und andrerseits das zirkulierende Salz im Verlaufe einer bestimmten Zeit mehrmals durch diesen Behälter hindurchströmt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen oder mehrere in das Wannbad mit zirkulierendem Salzstrom einzusetzenden Behälter (11) in Form einer schmalen Tasche mit im wesentlichen rechteckigem Grundriß, wobei das Verhältnis der Seiten 1 zu mindestens 4 beträgt, mit einem oben offenen durchlöcherten Oberteil (12), dessen durch die Gesamtheit der Löcher (13) entstandene Durchlaßöffnung 10 bis 30 % der Oberfläche des eingetauchten Teiles des Behälters ausmacht, und an dem Behälter (11) in bestimmter Höhe angeordnete Halter (20) zur Einhaltung der gewünschten Eintauchtiefe des Behälters im Wannbad. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine parallel mit den Schmalseiten (22) des Behälters (11) verlaufende, mit dem Boden (15) nicht in Verbindung stehende Zwischenwand (21). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch Schieber oder ähnliche Verschlußaggregate zum teilweisen Verschließen der Löcher (13). In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 165 842; britische Patentschrift Nr. 606 734.