DE1546108B2

DE1546108B2 - Vorrichtung zur beschickung von beizschmelzen fuer die entzunderung von metallflaechen

Info

Publication number: DE1546108B2
Application number: DE19641546108
Authority: DE
Inventors: Josef; Müller Wilhelm; Lenz Arnold Dr.; 5000 Köln Delille
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1964-04-16
Filing date: 1964-04-16
Publication date: 1972-07-20
Also published as: GB1101272A; GB1101273A; DE1546108A1; NL6504875A; BE662591A

Description

den beispielsweise von links nach rechts laufend über Schrägen in die Vorrichtung eingeführt, die in bekannter Weise an einer drehbaren Walze 4 umgelenkt werden. Die Walze 4 befindet sich in einem Walzenständer 4 a.

Die Schmelze 2 ist zu beiden Seiten des Walzen-Ständers 4 α durch Schwimmpfannen 5 abgedeckt, die mittels Winden 6 bewegt werden können. Die Schwimmpfannen 5 sollen den Zutritt von feuchter Luft zur Oberfläche der Schmelze verhindern. Die nicht abgedeckten Stellen der Schmelze, besonders am Ein- und Austritt der Drähte, werden zweckmäßigerweise mit einem inerten, trockenen Gas beschleiert, um eine Reaktion des Natriumhydrids mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu vermeiden, was zu unnötigen Hydridverlusten führen würde. Zur Beschleierung hat sich besonders getrockneter Stickstoff als geeignet erwiesen. Unterhalb der Schrägen befinden sich an dem Drahteintritt bzw. -austritt sögenannte käfigartige Lösungskästen 7, deren Aufgabe aus den A b b. 2 und 3 ersichtlich ist.

Die A b b. 2 und 3 zeigen die Beschickungsvorrichtung des Bades, und zwar einen Schnitt durch einen der Lösungskästen 7 senkrecht zu dem Schnitt der Abb. 1. Diese Beschickungsvorrichtung ist in Ab b. 2 in Beladeposition dargestellt. Die käfigartigen Lösungskästen 7 besitzen an einer Seite einen schachtartigen Aufbau 8, in dem sich ein Beschickungskorb auf und ab bewegen kann. Der Beschickungskorb ist an einer geeigneten Winde 6 aufgehängt und in dem oberen Teil 9 α zur Aufnahme von Ballast 12 geeignet, während der untere Teil 9 b zur Einbringung von stückigem Frisch-Hydrid 10 in die Schmelze 2 dient. Der untere Teil 9 b des Beschickungskorbes ist durch ein perforiertes, schräg angeordnetes Abdeckblech 13 nach oben hin verschlossen. Der Zwischenraum zwisehen dem Abdeckblech 13 und dem Boden des oberen Teils 9 a des Beschickungskorbes ist leer. Der untere Teil 9 b ist zum Lösungskasten 7 hin und zur angrenzenden Wand des Gefäßes 1 offen. Der schachtartige Aufbau 8 besitzt an der Stelle 11 eine öffnung zum Beladen des Beschickungskorbes mit Hydrid. Unter dem Einfluß des Ballastes 12 kann der Beschickungskorb in die Entladeposition gebracht werden, die in A b b. 3 dargestellt ist. Da das Hydrid spezifisch leichter ist als die NaOH-KOH-Schmelze, besitzt das Hydrid einen Auftrieb und steigt langsam auf. Bedingt durch die Schrägstellung der Wände 13 ao und 14 gelangen die hydridhaltigen Stücke in den Teil der Lösungskästen 7, der durch die waagerechte, durchbrochene Decke begrenzt ist, wo dann die Hydridstücke langsam in Lösung gehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich nicht nur für den speziellen vorstehend erläuterten Anwendungsfall verwendet werden, sondern grundsätzlich immer dann, wenn Feststoffe in Flüssigkeiten einzubringen sind und die Dichte der Feststoffe geringer als diejenige der Flüssigkeiten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

schem Natrium und Wasserstoff nicht ungefährlich ist Patentanspruch: und die Beachtung besonderer Vorsichtsmaßnahmen

erfordert.

Vorrichtung zur Beschickung von hydridhalti- Es ist ferner aus der britischen Patentschrift

gen eutektischen oder fast eutektischen Beiz- 5 557 530 bekannt, an Stelle von Natriumhydroxid als schmelzen aus Natrium- und Kaliumhydroxid für Trägersubstanz ein Gemisch aus Natrium- und Kadie Entzunderung von Metallflächen mit Hydri- liumhydroxid zu verwenden, um eine möglichst den, gekennzeichnetdurch einen schacht- niedrige Beiztemperatur zu erreichen. Besonders günartigen Aufbau an einem käfigartigen Lösungs- stige Verhältnisse ergeben sich dabei, wenn als Lökasten (7), in dem sich ein zweiteiliger Be- io sungsmittel für das Hydrid ein eutektisches oder fast schickungskorb senkrecht bewegt, der im oberen eutektisches Gemisch aus Natrium- und Kalium-Teil (9 a) Ballast enthält, während der untere Teil hydroxyd verwendet wird. Das Eutektikum, welches (9 b) das Hydrid aufnimmt und mit einer per- einer Zusammensetzung von etwa 52 Gewichtsprozent forierten, zum Lösungskasten hin ansteigenden KOH und 48 Gewichtsprozent NaOH entspricht, Abdeckplatte (13) versehen ist. 15 schmilzt wesentlich niedriger als reines NaOH. Der

Schmelzpunkt des Eutektikums liegt bei 185° C. Dieses Verfahren läßt sich im Falle von Drähten und Bändern kontinuierlich gestalten. Da die Viskositäten der Schmelze im Bereich der Arbeitstemperatur von 200

20 bis 240° C niedrig sind, läßt sich in diesem Bereich

eine ausreichend hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielen. Das verbrauchte Natriumhydrid wird dabei ersetzt durch der Grundschmelze zugesetzte handliche, geformte oder gebrochene NaH-Stücke; derartiges

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur 25 stückiges Material ist im Handel erhältlich und so Beschickung von hydridhaltigen eutektischen oder präpariert, daß es sich an der feuchten Luft nicht entfast eutektischen Beizschmelzen aus Natrium- und zünden kann. Um das zu erreichen, hat man zwei Kaliumhydroxid für die Entzunderung von Metall- Möglichkeiten. Entweder wird ein Kern aus Natriumflächen mit Hydriden. hydrid mit einer Hülle des obenerwähnten eutek-Werkstücke aus unlegiertem oder legiertem Stahl 30 tischen Gemisches aus NaOH und KOH überzogen, oder aus anderen Metallen, die einer Wärmebehand- oder aber das stückige Material besteht aus einer lung unterzogen wurden, werden im Anschluß einer homogenen Masse des erwähnten Eutektikums, in die Beizbehandlung unterzogen, um die bei der Wärme- Natriumhydrid eingelagert ist. Die gebrauchsfertige behandlung entstandenen Metalloxide, welche auch Schmelze soll etwa 2 Gewichtsprozent NaH enthalten. als Zunder bezeichnet werden, von der Oberfläche der 35 Bei diesem bekannten Verfahren bereitet jedoch Werkstücke wieder zu entfernen. Diese Entzunderung das Einbringen des stückigen Natriumhydrids in das kann beispielsweise · gemäß Willi Machu, »Ober- Beizbad Schwierigkeiten, da das feste Natriumhydrid flächenbehandlung von Eisen- und Nichteisenmetal- eine geringere Dichte als die Schmelze im Beizbad len«, 1957, 2. Auflage, S. 350 bis 353, mittels Na- aufweist.

triumhydrid erfolgen. Bei diesem bekannten Verfah- 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen ren werden die Metalloxide zu Metall reduziert, etwa Nachteil zu beseitigen, d. h. eine einfache und den-

nach folgender Formel: noch zuverlässig arbeitende Beschickungsvorrichtung

FeO + NaH = Fe + NaOH ⁷^ ^scnan*^en· Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung

gekennzeichnet durch einen schachtartigen Aufbau an

Das Grundmetall wird hierbei nicht angegriffen. 45 einem käfigartigen Lösungskasten, in dem sich ein Auch die Reinhaltung des Abwassers erfordert nur zweiteiliger Beschickungskorb senkrecht bewegt, der verhältnismäßig geringe Aufwendungen. im oberen Teil Ballast enthält, während der untere

Bei diesem Verfahren wird beispielsweise das Na- Teil das Hydrid aufnimmt und mit einer perforierten, triumhydrid in einer Trägerschmelze aus Natrium- zum Lösungskasten hin ansteigenden Abdeckplatte hydroxid bei einer Temperatur von 360 bis 375° C 50 versehen ist.

aus seinen Elementen Natrium und Wasserstoff er- Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Auszeugt. Diese hydridhaltige Schmelze kann dann als führungsbeispiel gezeigt und wird an Hand dieses Beizbad verwendet werden, indem man die mit nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt
Oxiden behafteten Werkstücke eintaucht. Die Re- A b b. 1 eine Beizvorrichtung im Längsschnitt und

duktion der Metalloxide durch Natriumhydrid ver- 55 Abb. 2 und 3 dieselbe Beizvorrichtung im Querläuft relativ schnell, so daß im allgemeinen eine Ver- schnitt in der Be- und Entladeposition,
weildauer der Werkstücke von nicht mehr als 30 Se- Die in der Abb. 1 gezeigte Vorrichtung zur Beikunden für die Beizung ausreichend ist. Als Reak- zung von Drähten oder Bändern ist parallel zur Fühtionsprodukt entsteht dabei lediglich die Trägersub- rungsrichtung der Drähte bzw. Bänder geschnitten, stanz des Bades, nämlich Natriumhydroxid. Das re- 60 Die Beizvorrichtung besteht zunächst aus einem trogduzierte Metalloxid fällt in Form feiner Metallpar- artigen, länglichen Gefäß 1, welches mit der natriumtikel an, die entweder als Bodensatz in der Schmelze hydridhaltigen NaOH- KOH-Schmelze 2 gefüllt ist. verbleiben, oder in nachfolgenden Verfahrensgängen Der Hydridgehalt der Schmelze soll nicht weniger als 1 herausgeschleppt werden; sie müssen dann durch Rei- und auch nicht mehr als 3, im Mittel 2 Gewichtsprozent nigungsbäder entfernt werden. 65 betragen. Heizvorrichtungen, die notwendig sind, um

Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch die Er- die benötigten Arbeitstemperaturen von etwa 200 bis zeugung des Natriumhydrids im Beizbad selbst, wel- 240° C zu erzeugen, sind einfachheitshalber fortgeche im Hinblick auf die Handhabung von metalli- lassen worden. Die zu entzundernden Drähte 3 wer-