DE2627800A1 - PROCESS FOR CLEANING OXIDIZED, ROLLED COPPER BAR AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS - Google Patents
PROCESS FOR CLEANING OXIDIZED, ROLLED COPPER BAR AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESSInfo
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Description
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Verfahren zum Säubern oxydierter, gewalzter Kupferstränge und Vorrichtung zum Durchführen des VerfahrensProcess for cleaning oxidized, rolled copper strands and apparatus for carrying out the process
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26273002627300
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Säubern oxydierter, gewalzter Kupferstränge, die nach dem Gießen in einer kontinuierlich, arbeitenden Stranggießeinrichtung aus einem derselben nachgeschalteten Walzwerk austreten und die beim Austritt aus dem Walzwerk auf ihrer Oberfläche eine oxydierte Schicht aufweisen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for cleaning oxidized, rolled copper strands, which after casting in a continuously, working continuous caster exit from one of the same downstream rolling mill and the exit from the rolling mill have an oxidized layer on their surface. The invention also relates to a device to carry out such a procedure.
Insbesondere betrifft die Erfindung das gesteuerte Kühlen und Säubern des gegossenen Strangs, bevor dieser aufgewickelt und/ oder einer Ziehbehandlung zum Herstellen feinen Drahts unterzogen wird.In particular, the invention relates to the controlled cooling and cleaning of the cast strand before it is wound and / or subjected to a drawing treatment for making fine wire.
Bei der Herstellung kontinuierlich gegossener Kupferstränge wird die die Gießeinrichtung verlassende Stange im allgemeinen unverzüglich heißgewalzt. Wenn der Strang der Atmosphäre ausgesetzt wird, oxydiert er, und es setzt sich an der Oberfläche ein Zunder an, der eine Mischung aus Kupferoxydul (rot) und Kupferoxyd (schwarz) darstellt. Dieser Zunder muß entfernt oder zum metallischen Zustand zurück umgewandelt werden, bevor der Strang einer Ziehbehandlung zur Herstellung eines handeisfähigen Drahterzeugnisses unterworfen werden kann. Das Entfernen der Oxyde ist auch deshalb notwendig, um einen vorzeitigen Verschleiß der Ziehwerkzeuge und dergleichen zu verhindern.In the manufacture of continuously cast copper strands, the bar exiting the caster is generally used hot rolled immediately. When the strand is exposed to the atmosphere, it oxidizes and it settles on the surface a tinder, which is a mixture of copper oxide (red) and copper oxide (black). This tinder must removed or converted back to the metallic state before the strand undergoes a drawing treatment for manufacture can be subjected to a wire product that can be traded. The removal of the oxides is also necessary to prevent premature wear of the drawing tools and the like.
Zum Entfernen des Oxyd-Zunders von der Oberfläche von auf der Grundlage von Kupfer hergestellten Erzeugnissen wurden bislang verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck "Kupfer" im vorliegenden Rahmen auch Kupferlegierungen umfassen soll. Einige typische, zum Entzundern vorgeschlagene Verfahren sind folgende:For removing the oxide scale from the surface of the Various processes have been proposed so far based on products made from copper. It should be noted that the term "copper" in the present context also includes copper alloys should include. Some typical methods suggested for descaling are as follows:
1: Mechanisches Entfernen des Zunders beispielsweise durch Sandstrahlen, Schaben od.dgl.,1: Mechanical removal of the scale, for example by sandblasting, scraping or the like.,
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2: Säubern durch Säure (oder Beizen) und 3: Dampf-Reduktion.2: acid cleaning (or pickling) and 3: steam reduction.
Aus der US-PS 3 623 532 ist beispielsweise ein Prozeß ersichtlich, bei dem saures Beizen zum Entzundern von Kupfersträngen durchgeführt wird, indem die Stränge in eine verdünnte, wässrige Säurelösung getaucht werden, beispielsweise in Schwefelsäure oder Zitronensäure, nachdem die gegossenen Stränge das Walzwerk verlassen, jedoch die Aufwickeleinrichtung noch nicht erreicht haben. Bei diesem beschriebenen Beizprozeß wird die im Strang enthaltene Wärme dazu ausgenutzt, um die chemische Reaktion zu beschleunigen. Unter diesen Bedingungen werden die Kupferoxyde von der Oberfläche durch einen kombinierten physikalisch-chemischen Prozeß entfernt, d.h. teilweise durch Abplatzen auf Grund unterschiedlichen thermischen Schrumpfens der Oxyde und des darunterliegenden Kupfers und zum Teil durch Auflösen der Oxyde. Das Säubern und Abkühlen des Strangs von ungefähr 538°C auf ungefähr Umgebungstemperatur muß gewöhnlich in weniger als einer Sekunde stattfinden. Die benutzte Säure wird dann in den Tank zurückgeführt und über einen Wärmetauscher zu den Injektoren der Verfahrensvorrichtung zurückgeführt. Um optimale Betriebsbedingungen in Bezug auf das Säubern aufrechtzuerhalten, wird die Beiζlösung fortwährend regeneriert, um den Kupfergehalt und die Säurekonzentration auf vorbestimmten!Pegelwert zu halten. Dazu wird die benutzte Lösung durch eine Elektrolysiereinrichtung hindurchgeführt, und es wird periodisch frische Säure zum System zugeführt.For example, US Pat. No. 3,623,532 shows a process in which acid pickling for descaling copper strands is carried out by dipping the strands in a dilute, aqueous acid solution, for example in sulfuric acid or citric acid, after the cast strands leave the rolling mill, but the winder have not yet reached. In this pickling process described, the heat contained in the strand is used to to speed up the chemical reaction. Under these conditions, the copper oxides from the surface are through removed a combined physico-chemical process, i.e. partly by flaking due to different thermal shrinkage of the oxides and the underlying copper and partly due to the dissolution of the oxides. The cleaning and cooling the strand from about 538 ° C to about ambient temperature must usually in less than a second occur. The used acid is then returned to the tank and via a heat exchanger to the injectors returned to the process device. In order to maintain optimal operating conditions in terms of cleaning, the auxiliary solution is continuously regenerated to reduce the copper content and the acid concentration to a predetermined level value keep. For this purpose, the used solution is passed through an electrolyzer and it becomes fresh periodically Acid supplied to the system.
Der oben erwähnte Beizprozeß wurde von der Anmelderin mit großem Erfolg angewendet. Im Bestreben, die hohen Betriebskosten zu senken, die sich durch die Notwendigkeit ergeben, säurebeständige Werkstoffe zum Einsatz zu bringen, und um ökologische Probleme zu vermeiden, die mit dem Ausstoß verbrauchter Säuren zusammenhängen, sowie in dem Bestreben, die HerstellungThe above-mentioned pickling process has been used by the applicant with great success. Striving to meet the high cost of ownership to reduce, which result from the need to use acid-resistant materials, and to ecological To avoid problems associated with exhausted acid emissions, as well as in an effort to manufacture
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eines Erzeugnisses noch besserer Güte zu ermöglichen, war es angezeigt, nach einem vorteilhafteren Verfahren, als es das Säurebeizen darstellt, zu suchen.To enable a product of even better quality, it was advisable to use a more advantageous process than that Acid Pickling Represents To Look For.
Andere Techniken, bei denen ein Gas oder mehrere Gase oder Dämpfe als Reduktionsmittel benutzt werden, um oxydierte
Kupferstränge zu behandeln, sind in den US-PS 3 546 029, 3 562 025, 3 620 853 und 3 659 830 beschrieben. In diesen Patentschriften
ist aufgezeigt, daß der Oxydzunder dadurch entkann,
fernt werden/daß der Strang zunächst reduzierenden Gasen oder Dämpfen hoher Temperatur ausgesetzt und unmittelbar anschließend
in einem Kühlbad abgeschreckt wird, bevor der Strang der Atmosphäre ausgesetzt wird.Other techniques in which one or more gases or vapors are used as reducing agents to treat oxidized copper strands are described in U.S. Patents 3,546,029, 3,562,025, 3,620,853, and 3,659,830. In these patents it is shown that the oxide scale can be removed by
be removed / that the strand is first exposed to reducing gases or vapors of high temperature and then immediately quenched in a cooling bath before the strand is exposed to the atmosphere.
Obwohl diese Gas-Reduktion einige Vorteile gegenüber dem Säurebeizen zu haben scheint, ergeben sich bei der Gas-Reduktion gewisse Nachteile. So sind beispielsweise die Gase oder Dämpfe, die für das Reduzieren von Kupfersträngen als geeignet bezeichnet v/erden, entflammbar, giftig oder beides und erfordern daher eine besondere Handhabung, um eine Explosionsgefahr oder Erstickungsgefahr od.dgl. zu vermeiden. Außerdem müssen sauerstofffreie Atmosphären von erhöhter Temperatur vorgesehen v/erden, was spezielle Abdichtungen erforderlich macht, die einen vollständigen Einschluß des Strangs und der reduzierenden Gase bilden, um den Zutritt von Sauerstoff aus der Atmosphäre und den Austritt des ein-geschlossenen Gases in die Atmosphäre zu verhindern.Although this gas reduction appears to have some advantages over acid pickling, it does result in gas reduction certain disadvantages. For example, the gases or vapors that are considered suitable for reducing copper strands denotes earth, flammable, toxic or both and therefore requires special handling in order to avoid a risk of explosion or danger of suffocation or the like. to avoid. In addition, there must be oxygen-free atmospheres of elevated temperature provided v / ground, which requires special seals that complete containment of the string and the reducing gases form to the entry of oxygen from the atmosphere and the exit of the enclosed gas to prevent it into the atmosphere.
Ein weiterer Nachteil der Gas-Reduktionsprozesse besteht darin, daß die Produktionsgeschwindigkeiten geringer sind als bei den Prozessen, bei denen eine Flüssigkeit mit dem Strang in Berührung gebracht wird.Another disadvantage of gas reduction processes is that that the production speeds are slower than in the processes in which a liquid with the strand in Is brought into contact.
Der Erfindung Hegt.die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art anzugeben, mittels dessen die oxydierte Oberflächenschicht bei Kupfersträngen auf besonders einfacheThe invention is based on the object of a method of Specify the type in question, by means of which the oxidized surface layer in copper strands in a particularly simple way
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und vorteilhafte Weise ohne Verwendung saurer Lösungen entfernbar ist.and advantageously removable without the use of acidic solutions.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verfahrensschritte:In a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by the method steps:
a) daß der oxydierte, gewalzte Strang bei einer auf mehr als ungefähr 482°C erhöhten Temperatur durch mindestens eine Behandlungszone hindurchgeführt wird, die einen langgestreckten, an seinen Enden offenen Behandlungsraum für die Aufnahme eines kühleren, nichtsauren, flüssigen Mittels enthält,a) that the oxidized, rolled strand at one to more than about 482 ° C elevated temperature is passed through at least one treatment zone, which has an elongated, Treatment room open at its ends for the intake of a cooler, non-acidic, liquid agent contains,
b) daß als nichtsaures, flüssiges Mittel eine verdünnte, wässrige Lösung durch den Behandlungsraum hindurchgeführt wird, die als Reduktionsmittel einen aliphatischen Monooxyalkohol, Polyoxyalkohol, ein Keton oder primäre, sekundäre oder tertiäre Alkyl- oder Alkanolamine oder Mischungen dieser Stoffe enthält,b) that as a non-acidic, liquid agent, a dilute, aqueous solution is passed through the treatment room which is an aliphatic monooxy alcohol, polyoxy alcohol, a ketone or primary, contains secondary or tertiary alkyl or alkanolamines or mixtures of these substances,
c) daß der oxydierte, gewalzte Strang mit dem kühleren, nicht-c) that the oxidized, rolled strand with the cooler, non-
dadurch sauren, flüssigen Miitel in Berührung gebracht und /die oxydierte Schicht des Strangs in das Metall umgewandelt wird, während der Strang auf eine Temperatur von weniger als etwa 93°C abgekühlt wird undthereby brought acidic, liquid medium into contact and / the oxidized layer of the strand converted into the metal while the strand is being cooled to a temperature less than about 93 ° C and
d) daß das nichtsaure, flüssige Mittel kontinuierlich rezirkuliert und der PH-Wert des rezirkulierten, flüssigen Mittels auf einem Wert von mehr als 7 gehalten wird.d) that the non-acidic liquid agent is continuously recirculated and the pH of the recirculated liquid Means is held at a value greater than 7.
Wie nachfolgend noch eingehender erläutert werden wird, ist es für die Durchführung des Verfahrens von größter Bedeutung, daß der PH-Wert der Behandlungslösung überwacht wird, entweder kontinuierlich oder periodisch, und daß der PH-Wert der in Betrieb befindlichen Lösung auf mehr als 7, vorzugsweise auf einen Wert zwischen ungewähr 9 und 11, eingestellt wird. Unerv/arteterweise wurde festgestellt, daß bei einem Absinken des PH-Viertes auf einen Viert von weniger als etwa 7, ein Rückgang der Säuberungswirkung der Behandlungslösung und/oder eine Zunahme der Geschwindigkeit eintritt, mit der sich metallisches Kupfer löst.As will be explained in more detail below, it is of the utmost importance for the implementation of the procedure, that the pH of the treatment solution is monitored, either continuously or periodically, and that the pH of the operating solution to more than 7, preferably to a value between approximately 9 and 11. Unexpectedly it was found that when the of the PH fourth to a fourth of less than about 7, a decrease the cleaning effect of the treatment solution and / or an increase in the rate at which occurs metallic copper dissolves.
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Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Säubern oxydierter, gewalzter, gegossener Kupferstränge, die eine oxydierte Oberflächenschicht aufweisen, wenn sie im heißen Zustand aus einer kontinuierlichen Gießeinrichtung und einem zugeordneten Walzwerk austreten, aufzuzeigen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,The invention is also based on the object of a device for cleaning oxidized, rolled, cast copper strands that have an oxidized surface layer, if they emerge in the hot state from a continuous casting device and an associated rolling mill, to show. According to the invention, this object is achieved by
a) daß eine Einrichtung zum Zuführen eines nichtsauren, wässrigen, flüssigen Mittels mit einem PH-Wert von mehr als ungefähr 7 für das Kühlen und Säubern des Strangs vorgesehen ist,a) that a device for supplying a non-acidic, aqueous, liquid agent with a pH greater than about 7 is intended for cooling and cleaning the strand is,
b) daß mindestens eine Behandlungszone vorgesezen ist, die dem Walzwerk nachgaordnet ist und einen langgestreckten,an seinen Enden offenen Behandlungsraum für die gleichzeitige Aufnahme des hindurchbewegten Strangs und des hindurchgeführten nichtsauren, wässrigen Mittels aufweist,b) that at least one treatment zone is provided, which is arranged downstream of the rolling mill and an elongated one at his Treatment space open at the ends for the simultaneous inclusion of the strand moved through and the one passed through has non-acidic, aqueous agent,
c) daß eine Einrichtung zum Rezirkulieren des flüssigen Mittels vorgesehen ist,c) that a device for recirculating the liquid agent is provided,
d) daß eine Einrichtung zum unmittelbaren Inberührungbringen des heißen Strangs mit dem flüssigen Mittel vorgesehen ist, das kontinuierlich in den Behandlungsraum rezirkuliert wird, wodurch der heiße Strang gekühlt und gesäubert wird,d) that a device is provided for bringing the hot strand into direct contact with the liquid agent which is continuously recirculated into the treatment room, whereby the hot strand is cooled and cleaned,
e) daß eine Einrichtung zum überwachen des PH-Wertes des rezirkulierten,flüssigen Mittels vorgesehen ist unde) that a device for monitoring the pH value of the recirculated liquid agent is provided and
f) daß eine Einrichtung zum Zugeben alkalischen Materials vorgesehen ist, um den PH-Wert des rezirkulierten, flüssigen Mittels auf einem oberhalb von etwa 7 liegenden Wert zu halten.f) that means are provided for adding alkaline material is to increase the pH of the recirculated liquid agent to above about 7 keep.
Dadurch, daß die Behandlungslösung auf der alkalischen Seite des PH-Bereichs gehalten v/ird, kann das vorliegende Verfahren mit Erfolg über ausgedehnte Zeiträume hinweg mit einem Mindesteinsatz an Betriebskosten ohne Zerstörung der Einrichtung betrieben werden. Außerdem ist die Dauer der Wirksamkeit der Behandlungslösung ausgedehnt, so daß ein häufiger Austausch der Behandlungslösung oder das mühsame Regenerieren derselben vermieden werden.In that the treatment solution is on the alkaline side While maintaining the pH range, the present method can be used successfully for extended periods of time with a minimum of effort operated at operating costs without destroying the facility. Also, the duration of the effectiveness is the Treatment solution expanded, so that frequent replacement of the treatment solution or the troublesome regeneration thereof is avoided will.
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Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren müssen beim üblichen sauren Beizen Teile aus Edelstahl oder andere säurefeste Werkstoffe verwendet werden. Hinzu kommt, daß dia Säure beträchtliche- Kupfermengen in die Beizlösung hereinbringt, die wieder entfernt werden müssen. Darüber hinaus wurde gefunden, daß, wenn eine nichtsaure Behandlungslösung angewendet wird und keine genaue überwachung und Steuerung des PH-Werts durchgeführt wird, Säuren auf Grund der Oxydation dar Lösung gebildet werden können. Die gebildeten Säuren sammeln sich an und entfernen Kupfer aus dem Strang. Durch Einhalten genau überwachter PH-Werte in der Behandlungslösung ist weder eine fortwährende Regenerierung noch die Anwendung teurer Elektrolisiereinrichtungen zum Entfernen überschüssigen Kupfers aus der Lösung erforderlich.In contrast to the method according to the invention, parts made of stainless steel or other acid-resistant parts have to be used for the usual acidic pickling Materials are used. In addition, the acid brings considerable amounts of copper into the pickling solution, which have to be removed again. In addition, it has been found that when a non-acidic treatment solution is applied and no precise monitoring and control of the pH value is carried out, acids due to the oxidation of the solution can be formed. The acids formed accumulate and remove copper from the strand. By adhering exactly monitored pH values in the treatment solution is neither a continuous regeneration nor the use of expensive electrolysers required to remove excess copper from the solution.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der kontinuierlich gegossene Kupferstrang im wesentlichen unverzüglich durch ein Walzwerk oder mehrere Walzwerke hindurchgeführt, nachdem der Strang die Gießeinrichtung verlassen hat und noch in heißem Zustand ist, beispielsweise etwa 861°C warm ist. Der Strang verläßt das Walzwerk mit einer Temperatur von ungefähr 538°C und wird unverzüglich in eine erste Behandlungszone geführt, in der er mit der nichtsauren Behandlungslösung gemäß der Erfindung in Berührung gebracht wird. Während bei dem vorstehend erwähnten,üblichen,sauren Beizverfahren es erforderlich war, eine Einrichtung zum Abwischen oder Entfernen des Öls vorzusehen, beispielsv/eise Aufblasen eines Luftstrans, um ein Verschmutzen der Beiζlösung mit Schmieröl zu vermeiden, kann bei der vorliegenden Erfindung von einem Abwischen durch einen Luftstrahl od.dgl. abgesehen werden, wenn der Schmierstoff des Walzwerks für den Strang mit der Behandlungslösung kompatibel ist.In the method according to the invention, the continuously cast copper strand is carried through essentially immediately one or more rolling mills passed thereafter the strand has left the casting device and is still in a hot state, for example around 861 ° C. The strand leaves the rolling mill at a temperature of approximately 538 ° C. and is immediately passed into a first treatment zone in which it is treated with the non-acidic treatment solution is brought into contact according to the invention. While in the usual acidic pickling process mentioned above, it it was necessary to provide some means of wiping or removing the oil, e.g. to avoid contamination of the co-solution with lubricating oil, can in the present invention of wiping by an air jet or the like. be apart when the lubricant of the rolling mill for the strand is compatible with the treatment solution.
Der oxydierte Kupferstrang,der das Walzwerk verläßt, hat vorzugsweise eine Temperatur von mehr als etwa 482 C. Wenn dieThe oxidized copper strand exiting the rolling mill preferably has a temperature greater than about 482 C. If the
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Temperatur unterhalb dieses Werts liegt, wird ein Rückgang der Säuberungswirkung beobachtet. Der heiße Strang wird durch einen langgestreckten Behandlungsraum in Form eines Durchgangs von 15 m Länge oder mehr hindurchgeführt. Eine oder mehrere Behandlungszonen mit Einrichtungen zum Einspritzen der Behändlungslösung in den Durchgang, der den Behandlungsraum bildet, ist bzw. sind vorgesehen. Jede Behandlungszone weist eins Einrichtung zum Regulieren der zugeführten Menge der flüssigen Behandlungslösung auf. Auf diese Weise wird die Temperatur des Strangs längs dessen Bewegungsbahn gesteuert, bis er mit einer Temperatur von weniger als etwa 65,5°C austritt. Die kühlere, nichtsaure, flüssige Behandlungslösung ■ kann durch den kühlenden Durchgang im Gleichstrom zur Bewegungsrichtung des Strangs hindurchgepumpt werden, d.h. daß zumindest in der ersten Behandlungszone der heißeste Abschnitt des Strangs zugleich mit dar kühleren Behandlungslösung in Berührung kommt, wodurch die Geschwindigkeit des Wärmeübergangs auf Grund des größeren Temperaturunterschieds zwischen dem Strang und der Behandlungsflüssigkeit erhöht wird und die thermischen Beanspruchungen verstärkt werden, die auf den oxydischen Zunder einwirken. Die Fördermenge der Pumpen für die Behandlungsflüssigkeit wird so reguliert, daß ein mäßiger Anstieg der Temperatur des den Durchgang verlassenden Flüssigkeit eintritt, beispielsweise ein Anstieg um etwa 5,5 bis 89 C. Die sich anschließenden Behandlungszonen können so ausgebildet sein, daß die hindurchgepumpte Behandlungslösung im Gleichstrom mit der Bewegungsrichtung des Strangs strömt, wie es für die erste Behandlungszone beschrieben wurde, oder im Gegenstrom durch das System fließt, wie es nachfolgend noch eingehender erläutert wird. Wenn es gewünscht wird, könnte auch in der ersten Behandlungszone die zur Behandlung vorgesehene Flüssigkeit im Gegenstrom durch den der Kühlung dienenden Durchgang hindurchgepumpt werden, der den Behandlungsraum bildet. In anderen Ausführungsbeispielen sind eine oder mehrere der Behandlungszonen für im Gegenstrom gepumpter, den Strang berührender If the temperature is below this value, a decrease in the cleaning effect is observed. The hot end is through one Elongated treatment room in the form of a passage 15 m long or more passed through. One or more Treatment zones with facilities for injecting the treatment solution in the passage that forms the treatment room is or are provided. Each treatment zone has one facility to regulate the supplied amount of the liquid treatment solution. In this way the temperature of the Strand is controlled along its trajectory until it exits at a temperature of less than about 65.5 ° C. The cooler one non-acidic, liquid treatment solution ■ can pass through the cooling Be pumped through the passage in direct current to the direction of movement of the strand, i.e. that at least in the first Treatment zone the hottest section of the strand at the same time comes into contact with the cooler treatment solution, whereby the speed of heat transfer due to the greater temperature difference between the strand and the treatment liquid is increased and the thermal stresses are increased, which act on the oxidic scale. The delivery rate of the pumps for the treatment liquid is regulated so that a moderate increase in temperature of the liquid leaving the passage enters, for example an increase of about 5.5 to 89 C. The subsequent treatment zones can be designed in such a way that the Treatment solution flows in cocurrent with the direction of movement of the strand, as it does for the first treatment zone has been described, or flows in countercurrent through the system, as will be explained in more detail below. If desired, the liquid intended for treatment could also be in the first treatment zone in the Countercurrent to be pumped through the passage serving for cooling, which forms the treatment room. In other Embodiments are one or more of the treatment zones for countercurrently pumped ones that are in contact with the strand
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Flüssigkeit ausgebildet. Kombinationen aus Behandlungszonen mit im Gleichstrom oder im Gegenstrom geführter Flüssigkeit können ebenfalls angewendet werden. Vorzugsv/eise ist die Förderleistung der Pumpen für die der Behandlung dienende Lösung und für die erste Behandlungszone so reguliert, daß eine geringe oder überhaupt keine Reduktion innerhalb der ersten Temperaturzone des heißen Kupferstranges stattfindet oder daß eine geringere Temperaturabnahme in der ersten Behandlungszone und stärkere Temperaturabnahmen in den übrigen Behandlungszonen eintritt, in denen der Großteil des Kühlvorgangs abläuft. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß der Strom der Flüssigkeit in der ersten Behandlungszone auf etwa 10 % des gesamten Flüssigkeitsstroms eingestellt wird. In den übrigen Behandlungszonen wird so viel flüssige Behandlungslösung zugeführt, daß die Temperatur des Strangs auf einen Wert von weniger als etwa 93°C abgesenkt wird, um eine Reoxydation zu verhindern, wenn der Strang aus dem der Kühlung dienenden Durchgang austritt.Liquid formed. Combinations of treatment zones with liquid carried in cocurrent or in countercurrent can also be used. The preferred way is The delivery rate of the pumps for the solution used for treatment and for the first treatment zone is regulated in such a way that that little or no reduction takes place within the first temperature zone of the hot copper strand or that a smaller temperature decrease in the first treatment zone and larger temperature decreases in the others Treatment zones where the majority of the Cooling process is running. This is achieved in a simple manner in that the flow of the liquid in the first treatment zone is adjusted to about 10% of the total liquid flow. There will be so much in the remaining treatment areas liquid treatment solution supplied that the temperature of the strand lowered to a value of less than about 93 ° C to prevent reoxidation when the strand emerges from the cooling passage.
Zu den Betriebsparametern, die zur Anpassung an die verschiedenen Produktionsgeschwindigkeiten variiert werden können, gehören somit die folgenden:Among the operating parameters necessary to adapt to the various Production speeds that can be varied thus include the following:
Die Temperatur der zuströmenden Behandlungslösung, deren Strömungsgeschwindigkeit, die Anzahl der vorgesehenen Behandlungszonen, die Länge des Durchgangs der als kühlender Behandlungsraum vorgesehen ist, und dergleichen. Nachdem der Strang die eine Behandlungszone oder mehrere vorgesehene Behandlungszonen verlassen hat, kann er nach Wahl mit Wasser gespült und eingewachst werden, bevor der Strang aufgewickelt wird. Anstelle davon oder nach der v/ahlweise durchgeführten Spülung mit Wasser kann nach Wunsch schmiermittelartiges, wasserverträgliches Wachs in Wasser oder einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden oder dieses kann kombiniert mit der für die Behandlung vorgesehenen Lösung zur Anwandung gebracht werden, ohne daß nachteilige Wirkungen auftreten.The temperature of the inflowing treatment solution, its flow rate, the number of treatment zones provided, the length of the passage which is provided as a cooling treatment room, and the like. After the Strand that has left a treatment zone or several designated treatment zones can be mixed with water, if desired rinsed and waxed before the strand is wound up. Instead of this or according to the often carried out Rinsing with water can, if desired, be a lubricant-like, water-compatible wax in water or a suitable wax Solvent can be used or this can be combined with the solution intended for the treatment for application can be brought without adverse effects.
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Die nichtsaure, zur Behandlung vorgesehene Lösung erfüllt sov/ohl die Funktion des Säuberns als auch des Kühlens und kann, wenn es gewünscht wird, außerdem auch das Schmiermittel enthalten, v/ie es vorstehend erwähnt wurde. Genauer gesagt handelt es sich bei der zur Behandlung vorgesehenen Lösung vorzugsweise um eine wässrige Lösung, die mindestens einen organischen Bestandteil enthält, beispielsweise einen aliphatischen Monooxyalkohol oder PoIyoxyalkohol, ein Keton oder primäre, sekundäre und tertiäre Alkyl- oder Alkanolamine oder Mischungen dieser Stoffe. Der PH-Wert der Lösung wird auf einem Wert von mehr als 7 gehalten, vorzugsweise zwischen etwa 9 und 11. Wenn es erforderlich ist, kann der PH-Wert dadurch eingestellt werden, daß vorbestimmte Mengen von Alkali, Metallhydroxyden alkalischer Erden, mineralische und organische Salze von alkalischen Metallhydroxyden oder dergleichen hinzugefügt werden. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Kalziumhydroxyd und Natriumkarbonat sind Beispiele verwendbarer Stoffe zur Einstellung des PH-Werts. Es kommen jedoch auch andere Stoffe hierfür in Frage. Es können beispielsweise basische, organische Verbindungen, beispielsweise Amoniak und Amine, zugesetzt werden.The non-acidic solution intended for treatment fulfills the function of cleaning as well as cooling and If desired, the lubricant can also be used as mentioned above. More precisely, it is the solution intended for treatment preferably an aqueous solution containing at least one organic component, for example one aliphatic monooxy alcohol or polyoxy alcohol, a ketone or primary, secondary and tertiary alkyl or alkanolamines or mixtures of these substances. The pH of the solution will be maintained at a value greater than 7, preferably between about 9 and 11. If necessary, the pH can be adjusted be adjusted by the fact that predetermined amounts of alkali, metal hydroxides of alkaline earths, mineral and organic Salts of alkaline metal hydroxides or the like can be added. Sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide and sodium carbonate are examples of substances that can be used to adjust the pH. However, there are also coming other substances are suitable for this. For example, basic organic compounds, for example ammonia and amines.
Obwohl volständige Klarheit hierüber nicht vorliegt, wird angenommen, daß der Mechanismus, der das Entfernen von Oxyd vom heißen Kupferstrang begünstigt, auf der thermischen Oxydation der Alkoholgruppe in der Behandlungslösung beruht, wodurch die chemische Reduktion von CuO und Cu-O zu elementarem Kupfer an der Strangoberfläche bewirkt wird. Die Oxydationsreaktionen können in einem oder in zwei Schritten ablaufen, je nach Art des verwendeten Alkohols. Wenn zum Beispiel n- Propylalkohol verwendet wird, findet eine Oxydations-Reduktions-Reaktion statt, bei der der Alkohol zu einem Aldehyd oxydiert wird und CuO (oder Cu-O) zu freiem Kupfer reduziert wird, wobei sich folgender Ablauf ergibt:Although there is no complete clarity on this, it is assumed that that the mechanism that favors the removal of oxide from the hot copper strand is based on thermal oxidation the alcohol group in the treatment solution is based, whereby the chemical reduction of CuO and Cu-O to elemental copper is effected on the strand surface. The oxidation reactions can take place in one or two steps, depending on the type of alcohol used. For example, when n-propyl alcohol is used, an oxidation-reduction reaction takes place instead, in which the alcohol is oxidized to an aldehyde and CuO (or Cu-O) is reduced to free copper, whereby the following sequence results:
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CH3 - CH2 - C - OH + CuO ^CH3 - CH3 - C. + H3O + Cu (1)CH 3 - CH 2 - C - OH + CuO ^ CH 3 - CH 3 - C. + H 3 O + Cu (1)
H ^OH ^ O
(n-Propylalkohol) (Propionaldehyd)(n-propyl alcohol) (propionaldehyde)
Anschließend wird das erzeugte Aldehyd zur Bildung der entsprechenden Carbonsäure weiter oxydiert, während CuO zu freiem Kupfer reduziert wird:Subsequently, the generated aldehyde is used to form the corresponding Carboxylic acid further oxidizes while CuO is reduced to free copper:
/H /0H / H / 0H
CH-, - CH„ - Cx + CuO CH., - CH0 - C. +Cu (2)CH-, - CH "- C x + CuO CH., - CH 0 - C. + Cu (2)
^O Ό^ O Ό
(Propionaldehyd) (Propionsäure)(Propionaldehyde) (propionic acid)
Ähnliche, zweistufige Reaktionen sind bei anderen primären Alkoholen zu erwarten. Bei Verwendung sekundärer Alkohole, beispielsweise Isopropylalkohol, wird jedoch die Oxydation des sekundären Alkohols in einem Schritt abgeschlossen, wobei Aceton als ein Reaktionsprodukt gebildet wird.Similar, two-step reactions are with other primary alcohols expected. When using secondary alcohols, for example isopropyl alcohol, the oxidation of the secondary Alcohol in one step, with acetone being formed as a reaction product.
Bei Verwendung von Alkanolaminen, beispielsweise bei Mono-, Di- oder Triäthanolamin,finden zweistufige Oxydationsreaktionen statt, ähnlich wie bei primären Alkoholen. Natürlich erfährt jede der Alkoholgruppen in dem Molekül eine gesonderte Umsetzung. Zusätzlich zu ihrer Oxydierbarkeit verringern die Amine die Geschwindigkeit der Reoxydation des gesäuberten Kupferstrangs dadurch, daß sie eine elektrostatische Bindung mit der Oberfläche des gesäuberten Stranges herstellen und dadurch den Strang gegenüber der Luft abschirmen und eine weitere Oxydation des Strangs wirksam verzögern. Der PH-Wert der aminhaltigen Behänd-When using alkanolamines, for example with mono-, di- or triethanolamine, two-stage oxidation reactions take place instead, similar to primary alcohols. Of course, each of the alcohol groups in the molecule undergoes a separate conversion. In addition to being oxidizable, the amines reduce the rate of reoxidation of the cleaned copper strand by that they establish an electrostatic bond with the surface of the cleaned strand and thereby the strand opposite shield from the air and effectively delay further oxidation of the strand. The pH value of the amine-containing hand-
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lungslösung sollte mehr als 7 betragen. Wenn der PH-Wert unter 7 abfällt, bildet das Amin ein Salz mit Kupfer oder mit anderen Metallen, die im Wasser vorhanden sein mögen, und kann sogar aus der Lösung ausfallen. Außerdem ist es wünschenswert, die Aminkonzentration auf einen Wert von weniger als 6 Gewichtsprozent zu halten, um ein Schäumen der Lösung zu vermeiden. Vorzugsweise beträgt die Aminkonzentration etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent. solution solution should be more than 7. When the pH is below 7 falls, the amine forms a salt with copper or with other metals that may be present in the water, and can even fall out of solution. In addition, it is desirable to keep the amine concentration below 6 percent by weight to avoid foaming of the solution. The amine concentration is preferably about 1 to 3 percent by weight.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß, wenn keine den PH-Wert modifizierenden Pufferstoffe vorgesehen v/erden, sich mit steigender Säurekonzentration die Oxydationsgeschwindigkeit verringert. Zusätzlich zu der Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit würde die Säureansammlung in diesem Falle eine Lösung des metallischen Kupfers hervorrufen. Beide Wirkungen sind unerwünscht und sollten vermieden werden. Unerwarteterweise wurde gefunden, daß dadurch, daß der PH-Wert der Behandlungslösung auf einem Wert von mehr als 7 gehalten wird, die Oxydationsreaktion sehr wirksam aufrechterhalten weräeji kann, ohne daß in der Lösung eine bemerkenswerte Kupferansammlung stattfindet.It follows from the foregoing that if no buffer substances which modify the pH value are provided, the higher the pH value, the higher the pH value Acid concentration reduces the rate of oxidation. In addition to reducing the rate of response In this case, the acid build-up would cause the metallic copper to dissolve. Both effects are undesirable and should be avoided. Unexpectedly, it was found that by the fact that the pH of the treatment solution is kept at a value of more than 7, the oxidation reaction can be maintained very effectively without causing the Solution a remarkable accumulation of copper takes place.
Es wird angenommen, dass folgende allgemeine Gleichung gilt:It is assumed that the following general equation holds true:
R-CR-C
OHOH
Na2CO3 Na 2 CO 3
,ο, ο
R-CR-C
+ 2Na+ 2Na
Worin R eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, bedeutet. Durch Einhalten eines PH-Werts von mehr als etwa 7, vorzugsweise zwischen 9 und 11, behält, wie gefunden wurde, die Behandlungslösung ihre Wirksamkeit über einen beträchtlichen Zeitraum hinweg, beispielsweise über 6 Monate hinweg oder länger.Wherein R is an alkyl group, preferably with 1 to 5 carbon atoms, means. By maintaining a pH greater than about 7, preferably between 9 and 11, as found the treatment solution has been effective over a considerable period Over a period of time, for example over 6 months or longer.
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Außer dem den PH-Wert modifizierenden Stoff kann die zur Behandlung vorgesehene Lösung nach Wunsch übliche öberflächen-.aktive Stoffe, Gelierstoffe, Schmierstoffe und dergleichen enthalten. Je höher die Produktionsgeschwindigkeit ist, umso größer ist die Förderleistung beim Hindurchpumpen der Lösung durch die kühlenden Durchgänge hindurch. Wasserlösliche oder emulgierbare Wachse oder dergleichen können ebenfalls der Behandlungslösung zugesetzt werden, um die Oberfläche des gesäuberten Strangs vor dem Aufwickeln mit einem Schutz zu versehen. Im allgemeinenist die zugesetzte Wachsmenge gering, d.h. in der Größenordnung von 0,1 Gewichtsprozent der Lösung. Alternativ kann das Wachsen in einem gesonderten Schritt nach dem Säubern durchgeführt werden.In addition to the substance that modifies the pH value, it can also be used for treatment envisaged solution customary surface-active Contain substances, gelling agents, lubricants and the like. The higher the production speed, the greater is the delivery rate when pumping the solution through the cooling passages. Water soluble or emulsifiable Waxes or the like can also be added to the treatment solution to protect the surface of the cleaned To protect the strand before winding it up. In general is the amount of wax added is small, i.e. on the order of 0.1 percent by weight of the solution. Alternatively waxing can be done in a separate step after cleaning.
Die Temperatur der Behandlungslösung wird im flüssigen Zustandsbereich zwischen etwa 4,4°C und etwa 93,3°C gehalten. Wie nachfolgend ausgeführt wird, wird die Behändlungslösung kontinuierlich rezirkuliert und gefiltert. Wärmetauscher sind in dem Umpumpsystem vorgesehen, um die Behändlungslösung abzukühlen, bevor sie wieder zu den Behandlungszonen zurückgeführt wird.The temperature of the treatment solution becomes in the liquid state range held between about 4.4 ° C and about 93.3 ° C. As stated below, the treatment solution becomes continuous recirculated and filtered. Heat exchangers are in the Circulation system provided to cool the treatment solution, before being returned to the treatment areas.
Die flüssige, zur Behandlung vorgesehene Lösung, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet wird, enthält vorzugsweise einen Großteil Wasser, beispielsweise in der Größenordnung von 90 Volumenprozent oder mehr. Es sei bemerkt, daß das Verhältnis zwischen dem Wasser und den . Zusatzstoffen nicht kritisch ist und variiert werden kann.The liquid solution intended for treatment as used to carry out the method according to the invention preferably contains a major portion of water, for example on the order of 90 percent by volume or more. It it should be noted that the relationship between the water and the. Additives is not critical and can be varied.
Die die Säuberung bewirkenden Zusatzstoffe, die zur Anwendung gebracht werden, sind vorzugsweise wasserlöslich. Die bevorzugten aliphatischen Monooxyalkohole weisen bis zu 6 Kohlenstoffatome auf. In Frage kommen beispielsweise Methanol, Äthanolr H-Propanol und dergleichen. Es wurde gefunden, daß n-Propanol allein besonders gute Ergebnisse ergibt, noch bessere Ergebnisse jedoch in Kombination mit Polyoxyalkoholen, beispiels-The cleaning additives which are used are preferably water-soluble. The preferred aliphatic monooxy alcohols have up to 6 carbon atoms. For example, methanol, ethanol r H-propanol and the like come into consideration. It has been found that n-propanol alone gives particularly good results, but even better results in combination with polyoxy alcohols, for example
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weise mit Glycerin, Glycol und dergleichen. Das Verhältnis zwischen aliphatischen* Alkohol und Polyoxyalkohol ist nicht kritisch und kann in weiten Grenzen variieren, beispielsweise von etwa 7x1 bis etwa 1:1. Die bevorzugten Polyoxyalkohole sind solche, die zwei bis drei Hydroxylgruppen enthalten, beispielsweise Äthylenglycol, Propylenglycol, Diäthylenglycol und Glycerin. Zu den Ketonen, die für eine Verwendung in der Behandlungslösung geeignet sind, gehören Aceton, Propanon, Butanon und Pentanon allein, in Korabination mit anderen Ketonen oder in Kombination mit einem oder mehreren aliphatischen Mönooxyalkoholen oder PoIyoxyalkoholen wie Glycerin, Glycol und dergleichen. Das Verhältnis zwischen Keton und aliphatischen! Monooxyalkohol oder Polyoxyalkohol ist nicht kritsch und kann in weiten Grenzen variieren, wie auch das Verhältnis zwischen ' Monooxyalkohol und Polyoxyalkohol. Die primären, sekundären und tertiären Alkyl- und Alkanolamine weisen vorteilhafterweise bis zu 6 Kohlenstoffatome in jeder Alkyl- oder Alkanolgruppe auf. Vorzugsweise haben die Alkyl- oder Alkanolgruppen 1 bis 3 Kohlenstoffatome. Besonders vorzuziehen ist es, wenn die Alkyl- oder Alkanolgruppen zwei Kohlenstoffatome besitzen. Das Verhältnis zwischen Aminen und Alkoholen ist nicht kritisch und kann in weiten Grenzen variieren, beispielsweise von etwa 1:1 bis etwa 1:7.wisely with glycerin, glycol and the like. The ratio between aliphatic * alcohol and polyoxy alcohol is not critical and can vary within wide limits, for example from about 7x1 to about 1: 1. The preferred polyoxy alcohols are those which contain two to three hydroxyl groups, for example ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and Glycerin. Among the ketones for use in the treatment solution Suitable include acetone, propanone, butanone and pentanone alone, in coordination with other ketones or in combination with one or more aliphatic monooxy alcohols or polyoxy alcohols such as glycerine, glycol and the like. The relationship between ketone and aliphatic! Monooxy alcohol or polyoxy alcohol is not critical and can vary within wide limits, as does the ratio between ' Monooxy alcohol and polyoxy alcohol. The primary, secondary and tertiary alkyl and alkanolamines advantageously have up to 6 carbon atoms in each alkyl or alkanol group. Preferably the alkyl or alkanol groups have 1 to 3 Carbon atoms. It is especially preferable if the Alkyl or alkanol groups have two carbon atoms. The ratio between amines and alcohols is not critical and can vary within wide limits, for example from about 1: 1 to about 1: 7.
Es ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit der Anwendung nichtsauren, flüssigen Behandlungsmittel zur Behandlung oxydierter, kontinuierlich gegossener und gewalzter Kupfer stränge v/esentliche Vorteile gegenüber den früher erwähnten ,üblichen Verfahren erbringt. Bei dem vorliegenden Verfahren kann verhältnismäßig billiger Kohlenstoffstahl für den Aufbau der Einrichtung Verwendung finden, während teurerer rostfreier Stahl bei der bekannten Behandlung mit Säure verwendet werden muß. Es ist auch nicht erforderlich, das mühsame Abblasen mit Luft vorzunehmen oder eine Spül- oder Wachseinrichtung vorzusehen, wie es bislang nötig war. Auch müssen keine speziellenIt turns out that the inventive method with the Use of non-acidic, liquid treatment agents for treatment oxidized, continuously cast and rolled copper strands have considerable advantages over those mentioned earlier , usual procedures. In the present case Relatively cheaper carbon steel can be used in the construction of the facility, while more expensive stainless steel Steel must be used in the known treatment with acid. It is also not necessary to have the tedious blow-off Make air or provide a flushing or waxing device, as was previously necessary. Also don't need any special
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hitzebeständigen Abdichtungen oder Einrichtungen zur Gaserzeugung oder Abschreckung vorhanden sein, wie dies bei den bekannten Reduktionsverfahren mit dampfförmigem Behandlungsmittel der Fall ist.heat-resistant seals or gas generation or deterrent devices, as in the case of the known reduction process with vapor treatment agent is the case.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is explained in detail below with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Durchführen des aufgezeigten Verfahrens mit drei Behandlungszonen;1 shows a schematic representation of an embodiment of the device for performing the method shown with three treatment zones;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Teil eines Ausführungsbeispiele einer Behandlungs zone* der Vorrichtung;2 shows a longitudinal section through part of an exemplary embodiment a treatment zone * of the device;
Fig. 3 einen abgebrochenen Längsschnitt eines Vorrichtungsteils ,der zwischen zwei Behandlungszonen angeordnet ist; 3 shows a broken longitudinal section of a device part which is arranged between two treatment zones;
Fig. 4 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt einerzweitenBehandlungszone undFig. 4 shows a section, similar to Fig. 2, of a second treatment zone and
Fig. 5 einen teils aufgebrochen gezeichneten Längsschnitt durch ein Teil einer vierten Behandlungs zone.5 shows a partially broken longitudinal section through part of a fourth treatment Zone.
Fig. 1 zeigt schematisiert eine Gießeinrichtung 10 für kontinuierlichen Strangguß, in der geschmolzenes Metall in einer Gießmaschine 11 zu einer gegossenen Stange 12 geformt wird.Fig. 1 shows schematically a casting device 10 for continuous Continuous casting, in which molten metal is formed into a cast rod 12 in a casting machine 11.
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Die Stange 12 wird in einem Walzwerk 13 gex^alzt, das die Querschnittsflache der Stange verringert und gleichzeitig ihre Länge vergrößert/ um einen gegossenen Strang 14 zu bilden. Der Strang 14 wird anschließend der nichtsauren Behandlung gemäß dem hier aufgezeigten Verfahren unterworfen, indem der Strang nach dem Austritt aus dem Walzwerk 13 in eine erste Behandlungszone geführt wird, die durch Bezugszahlen 15 bis 17 bezeichnet ist. Eine zweite Behandlungszone, die mit 17 bis 19 bezeichnet ist, dient der weiteren Behandlung des Strangs 14. Eine dritte Behändlungszone, die mit den Bezugszahlen 19 bis 21 bezeichnet ist, nimmt den Strang 14 zu weiterer Behandlung auf. Danach wird der Strang 14 wahlweise in einer Einrichtung 21 gespült und oder gewachst und Klemmwalzen 22, einer Strangführung 23 und einem Aufwickler 24 zugeführt. Zwischen der ersten und zweiten Behändlungszone ist eine Sprühbehandlung unter Druck vorgesehen (Fig. 2}.The rod 12 is gex ^ alzt in a rolling mill 13, which the Reduced cross-sectional area of the rod and at the same time its length increased / to form a cast strand 14. The strand 14 then undergoes the non-acidic treatment subjected according to the method shown here, by the strand after leaving the rolling mill 13 in a first Treatment zone is indicated by reference numerals 15 to 17 is designated. A second treatment zone, which started at 17 1 to 19 is used for the further treatment of the strand 14. A third treatment zone, which is denoted by the reference numerals 19 to 21, takes the strand 14 further Treatment on. Thereafter, the strand 14 is optionally rinsed in a device 21 and or waxed and pinch rollers 22, a strand guide 23 and a winder 24. Between the first and second treatment zone a spray treatment under pressure is provided (Fig. 2}.
Während sich der Strang 14 gegen den Aufwickler 24 hin bewegt, wird Behandlungslösung aus einem Tank 30 kontinuierlich durch das System hindurch umgepumpt. Die Behandlungslösung wird aus dem Tank 30 über eine Leitung 32 mittels einer Pumpe 31 und über eine Leitung 34 zu einem wassergekühlten Wärmetauscher 33 gepumpt. Über eine Leitung 35 sowie Leitungen 36, 37, 38 und 39 wird die Behandlungslösung den Behandlungszonen 15 bis 17, 17 bis 19 und 19 bis 21 zugeführt. Rücklaufleitungen 40, 41 führen die Behandlungslösung zum weiteren Umpumpen desselben in den Tank 30 zurück.As the strand 14 moves towards the winder 24, treatment solution from a tank 30 becomes continuous pumped through the system. The treatment solution is from the tank 30 via a line 32 by means of a pump 31 and via a line 34 to a water-cooled heat exchanger 33 pumped. The treatment solution is transferred to the treatment zones via a line 35 and lines 36, 37, 38 and 39 15 to 17, 17 to 19 and 19 to 21 are supplied. Return lines 40, 41 return the treatment solution to the tank 30 for further circulation of the same.
Es versteht sich, daß das oben umrissene System lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt, bei dem drei Behandlungszonen für einen unmittelbaren Kontakt des heißen Strangs 14 mit dem nichtsauren, flüssigen Behandlungsmittel vorgesehen sind. Bei dem vorliegenden Beispiel strömt die Behandlungsflüssigkeit im Gleichstrom mit der Bewegung des Strangs in der ersten Behandlungszone 15 bis 17 und im Gegenstrom zu der Be-It will be understood that the system outlined above is merely a preferred embodiment having three treatment zones intended for direct contact of the hot strand 14 with the non-acidic, liquid treatment agent are. In the present example, the treatment liquid flows concurrently with the movement of the strand in the first treatment zone 15 to 17 and in countercurrent to the loading
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wegung des Strangs 14 in der zweiten Behandlungszone 17 bis 19 sowie in der dritten Behandlungszone 19 bis 21. Der Durchfluß ist in der ersten Behandlungszone so reguliert, daß eine laminare Strömung zustande kommt, so daß die Dauer der wirksamen Oxydations-Reduktions-Reaktion, die zwischen den oxydierbaren Behandlungsstoffen und dem oxydierten Kupfer stattfindet, verlängert v/ird. Jedoch können alle drei Behandlungszonen ohne weiteres so ausgebildet werden, daß die Behandlungsflüssigkeit im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Strangs strömt. In ähnlicher Weise können sämtliche Behandlungszonen so abgewandelt werden, daß die Flüssigkeit entweder im Gegenstrom oder im Gleichstrom mit der Bewegung des Strangs strömt. Auch kann das System ohne weiteres so modifiziert werden, daß es mit zv/ei Behandlungs zonen oder nur einer einzigen Behandlungszone arbeitet, in der das Säubern, Kühlen und Beschichten gleichzeitig bewirkt wird. Beispielsweise kann die erste Behandlungszone 15 bis 17 zum Säubern und zum teilweisen Kühlen dienen und die zweite Behandlungszone 17 bis 19 zum Kühlen und Wachsen. Um diese Abwandlungen durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, eine oder mehrere der leicht zu trennenden Einrichtungskomponenten umzukehren, hinzuzufügen oder wegzulassen, wie es nachfolgend noch eingehender erläutert wird. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung dreier Behändlungszonen beschränkt, da zusätzliche Behandlungszonen ohne schädliche Auswirkungen hinzugefügt werden können und da, falls es notwendig sein sollte, auch zwei Behandlungszonen, die im wesentlichen identisch mit der ersten Behandlungszone sind, in Reihe geschaltet, hinzugefügt werden könnten. Es kann zwar auch ein vollständig im Gegenstrom arbeitendes System, wie es beispielsweise für saures Beizen in der bereits erwähnten US-PS 3 623 532 aufgezeigt ist, zur Anwendung gebracht werden, vorzugsweise wird jedoch beim vorliegenden System zunächst im Gleichstrom und danach im Gegenstrom gearbeitet. Wenn die kühlere Flüssigkeit im Gleichstrom zugeführt wird, wird eine größere Temperaturdifferenz erhalten, wenn der heißemovement of the strand 14 in the second treatment zone 17 to 19 and in the third treatment zone 19 to 21. The flow is regulated in the first treatment zone so that one Laminar flow comes about, so that the duration of the effective oxidation-reduction reaction between the oxidizable Treatment substances and the oxidized copper takes place, extended v / ird. However, all three treatment zones can can easily be designed so that the treatment liquid flows in countercurrent to the direction of movement of the strand. All treatment zones can be modified in a similar manner be that the liquid flows either in countercurrent or in cocurrent with the movement of the strand. The system can also easily be modified so that it has two treatment zones or only a single treatment zone works in which cleaning, cooling and coating are effected at the same time. For example, the first treatment zone 15 to 17 are used for cleaning and partial cooling and the second treatment zone 17 to 19 for cooling and grow. It is only to make these modifications required to reverse one or more of the easy-to-separate furnishing components or omit, as will be explained in more detail below. The invention is not limited to the use of three Treatment zones limited as there are additional treatment zones can be added without harmful effects and, if necessary, two treatment zones, which is essentially identical to the first treatment zone are connected in series, could be added. It is true that a completely countercurrent system can also be used, as shown, for example, for acidic pickling in the already mentioned US Pat. No. 3,623,532, can be used, however, in the present system it is preferred to work first in cocurrent and then in countercurrent. If the cooler liquid is fed in cocurrent, a larger temperature difference is obtained when the hot one
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Strang in den der Kühlung dienenden Durchgang eintritt. Dieser anfängliche thermische Schock trägt zum Brechen des Oxydzunders an der Strangoberfläche bei.Strand enters the passage serving for cooling. This initial thermal shock helps break the oxide scale on the strand surface.
einer Behandlungseinheit 15 Fig. 2 zeigt Einzelheiten in einer Schnittdarstellung /6er ersten Behandlungszone 15 bis 17, durch die der Strang 14 zum Kühlen und Säubern hindurchläuft. Die% Behandlungseinheit 15 weist ein Gehäuse 50 mit einer Einlaufwand 51, die am Gehäuse des Walzwerks 13 anliegt, eine Auslaufv/and 52 sowie eine Leitplatte 53 auf, die jeweils aufeinander ausgerichtete öffnungen für den Durchtritt des vom Walzwerk 13 kommenden Strangs besitzen. Eine Luftdüse 59, die mit Luft, Dampf oder anderen Gasen betreibbar ist, ist in der öffnung der Einlaufwand 51 angeordnet und erstreckt sich durch diese öffnung hindurch. Die Luftdüse 59 umringt eine Bahn P, auf der der vom Walzwerk 13 kommende Strang 14 sich bewegen soll.of a treatment unit 15 FIG. 2 shows details in a sectional view / 6 of the first treatment zone 15 to 17 through which the strand 14 runs for cooling and cleaning. The% treatment unit 15 has a housing 50 with an inlet wall 51 that abuts on the housing of the rolling mill 13, a Auslaufv / and 52 and a guide plate 53, each having aligned apertures for the passage of coming from the rolling mill 13 strand. An air nozzle 59, which can be operated with air, steam or other gases, is arranged in the opening of the inlet wall 51 and extends through this opening. The air nozzle 59 surrounds a path P on which the strand 14 coming from the rolling mill 13 is to move.
Die Luftdüse 59 weist ein zylindrisches Gehäuse 61, das an der Einlaufwand 51 anliegt, sowie einen Gewindeteil 62 geringeren Durchmessers auf, der sich durch die öffnung der Einlaufv/and 51 hindurch in das Gehäuse des Walzwerks 13 erstreckt. Eine Mutter 64 ist mit dem Außengewinde des Gewindeteils 62 im Eingriff, um die Luftdüse 59 in Stellung zu halten. Das zylindrische Gehäuse 61 bildet eine Bohrung 65, die auf die Bahn P des Strangs 14 ausgerichtet ist und die einen erweiterten Bohrungsteil 66 besitzt. Der erweiterte Bohrungsteil und die Bohrung 65 gehen über eine Schräge 68 ineinander über. Ein Luftzuführrohr 69 ist über einen Einlaß 70 im Gehäuse mit dem erweiterten Bohrungsteil 66 in Verbindung. Ein Düseneinsatz 71 ist in den erweiterten Bohrungsteil 66 eingeschraubt und bildet eine Stfangöffnung 72, die auf die Bahn P und die Bohrung 65 des Gehäuses 61 ausgerichtet ist. Das innere Ende des Düseneinsatzes 71 bildet eine Schräge 74, die so geformt und so groß ist, daß sie mit der Schräge 68 des Gäiäuses 61 zusammenpaßt. Der Durchmesser des Düseneinsatzes 71 ist im Bereich eines Gewindes 76 im wesentlichen gleich groß wie der Durchmesser des erweiterten Bohrungsteils 66 des GehäusesThe air nozzle 59 has a cylindrical housing 61, which rests against the inlet wall 51, and a threaded part 62 smaller Diameter, which extends through the opening of the inlet v / and 51 extends through into the housing of the rolling mill 13. A nut 64 is connected to the external thread of the threaded part 62 engaged to hold the air nozzle 59 in place. The cylindrical housing 61 forms a bore 65 which on the path P of the string 14 is aligned and has an enlarged bore portion 66. The enlarged hole part and the bore 65 merge into one another via a slope 68. An air supply tube 69 is through an inlet 70 in the housing with the enlarged bore part 66 in connection. A nozzle insert 71 is screwed into the enlarged bore portion 66 and forms a rod opening 72 which is aligned with the track P and the bore 65 of the housing 61. The inner end of the nozzle insert 71 forms a bevel 74 which is shaped and so large that it coincides with the bevel 68 of the nozzle 61 fits together. The diameter of the nozzle insert 71 is essentially the same size as that in the area of a thread 76 Diameter of the enlarged bore portion 66 of the housing
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Im Bereich 75 zwischen der Schräge 74 und dem Gewinde 76 hat der Düseneinsatz einen demgegenüber geringeren Außendurchmesser. Dadurch wird zwischen dem Düseneinsatz 71 und dem Gehäuse 61 der Luftdüse eine ringförmige Zuführkammer 78 gebildet, die mit dem Luftzuführrohr 69 in Verbindung steht. Ein Flansch 69 erstreckt sich in dem den verringerten Durchmesser aufweisenden Bereich 75 radial nach außen in die ringförmige Zuführkammer 78 hinein. Der Flansch 79 ist längs seines Umf angs mit in gegenseitigen Abständen angeordneten Einschnitten versehen. Der Flansch 79 wirkt als Steuerflansch und ist normalerweise in der Nähe des Einlasses 70 des Gehäuses 61 angeordnet. Wenn der Düseneinsatz 71 ganz in das Gehäuse 61 der Luftdüse hineinbewegt wird, dann bewegt sich der Flansch über den Bereich des Einlasses 70 hinaus und begrenzt den Zustrom von Luft aus dem Luftzuführrohr 69. In diesem Fall befindet sich auch die Schräge 74 des Düseneinsatzes 71 in enger Nachbarschaft zur Schräge 68 des Gehäuses 61, wodurch ebenfalls die Strömung aus der ringförmigen Zuführkammer 78 in die Bohrung 65 des Gehäuses 61 hinein begrenzt wird. Daher kann, wenn unter hohem Druck stehende Luft, Dampf oder ein anderes Gas durch das Zuführrohr 69 von einer Druckluftquelle (oder einer Quelle für ein anderes Gas) her zugeführt wird, das Volumen und die Strömungsgeschwindigkeit des in die Bohrung 65 einströmenden Gases gesteuert werden, indem der Düseneinsatz 71 in das Gehäuse 61 hinein oder aus diesem heraus bewegt wird. Wenn eine gewünschte Einstellung erreicht ist, kann eine Gegenmutter 80 auf dem Gewinde des Düseneinsatzes 71 gedreht und an das Gehäuse 61 angelegt werden, um den Düseneinsatz 79 zu sichern.In the area 75 between the bevel 74 and the thread 76, the nozzle insert has a smaller outer diameter. As a result, an annular feed chamber 78 is formed between the nozzle insert 71 and the housing 61 of the air nozzle, which is connected to the air supply pipe 69. A flange 69 extends in the reduced diameter having region 75 radially outward into the annular feed chamber 78. The flange 79 is along its Circumferentially with mutually spaced incisions Mistake. The flange 79 acts as a control flange and is normally located near the inlet 70 of the housing 61. When the nozzle insert 71 is moved all the way into the housing 61 of the air nozzle, the flange moves beyond the area of the inlet 70 and restricts the flow of air from the air supply pipe 69. In this case is located also the slope 74 of the nozzle insert 71 in close proximity to the slope 68 of the housing 61, whereby also the flow from the annular feed chamber 78 into the bore 65 of the housing 61 is restricted. Therefore can when under high pressure air, steam or another Gas through feed tube 69 from a source of compressed air (or a source of another gas) is supplied, the volume and flow rate of the gas flowing into the bore 65 can be controlled by the nozzle insert 71 is moved into or out of the housing 61. When a desired setting is reached, For example, a lock nut 80 can be rotated on the thread of the nozzle insert 71 and placed against the housing 61, around the nozzle insert 79 secure.
Es ist daher ersichtlich, daß die Luftdüse 59 in der Weise wirjct, daß die Menge des von dem Strang 14 aus dem Walzwerk 13 mitgenommenen Schmiermittels auf ein Mindestmaß dadurch herabgedrückt wird, daß ein ringförmige Luftstrom mit im wesentlichen zu der Bewegung des Strangs 14 entgegengesetzter Bewe-It can therefore be seen that the air nozzle 59 acts in such a way that the amount of the strand 14 from the rolling mill 13 entrained lubricant is thereby depressed to a minimum is that an annular air flow with movement substantially opposite to the movement of the strand 14
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ffungsrichtung auf diesen auf trifft. Wie oben erwähnt, kann von diesem Abblasen abgesehen werden, wenn es gewünscht wird und wenn die Behandlungslösung mit dem Schmieröl kompatibel ist, wie es beim erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist.opening direction meets this. As mentioned above, from this blow-off can be avoided if so desired and if the treatment solution is compatible with the lubricating oil, as is the case with the method according to the invention.
Wenn sich der Strang 14 längs der Bahn P bewegt und aus der Luftdüse 59 austritt und sich durch das Gehäuse 50 hindurchbewegt, wird er durch die Leitplatte 53 geführt, die eine öffnung bildet, die die Bahn P umgibt. Die Leitplatte 53 weist ein Führungsteil 86 auf, das in der öffnung sitzt und einen ringförmigen Körper mit einer sich verjüngenden öffnung 88 besitzt, um das vordere Ende des Strangs 14 anfänglich zu führen, wenn es aus der Luftdüse 59 austritt und längs der Bahn P in einen zur Kühlung vorgesehenen Durchgang 16 eintritt. An seinem Boden 89 ist das Gehäuse 50 mit einem Ablaufrohr 90 versehen, um jegliches Öl und die Behandlungslösung abzuführen,, die sich ansammeln mag.As the strand 14 moves along the path P and exits the air nozzle 59 and moves through the housing 50, it is guided through the guide plate 53, which forms an opening which surrounds the web P. The guide plate 53 has a guide part 86, which sits in the opening and an annular Body with a tapered opening 88 to initially guide the leading end of the strand 14 when it exits the air nozzle 59 and enters a passage 16 provided for cooling along the path P. At its bottom 89, the housing 50 is provided with a drain pipe 90 for draining off any oil and treatment solution. that may accumulate.
An der Auslaufwand 52 des Gehäuses 50 ist eine Injektoreinrichtung zum kontinuierlichen Zuführen der Behandlungslösung in den Durchgang 16 angeordnet.An injector device is located on the outlet wall 52 of the housing 50 for continuously supplying the treatment solution in the passage 16 arranged.
Die Injektoreinrichtung weist eine Einspritzdüse 100 auf, die mit der Auslaufwand 52 verbunden ist und ein Düsengehäuse 101, eirf^üsenadapter 102 und einen Düseneinsatz 104 aufweist. Der Düsenadapter 102 und der Düseneinsatz 104 bilden Durchgangsöffnungen 105 bzw. 106 für den Strang, die auf die Bahn P ausgerichtet sind. Die Durchgangsöffnung 105 des Düsenadapters 102 erweitert sich nach außen in einer Schräge 109, wohingegen die äußere Oberfläche des Düseneinsatzes 104 sich in einer Schräge 108 verjüngt, die so geformt und so groß ist, daß sie mit der Schräge 109 zusammenpaßt. Das Düsengehäuse 101 bildet eine Gewindebohrung HO, in die der Düseneinsatz 104 eingeschraubt ist, sowie einen erweiterten Bohrungsteil 111. Der ringförmige Raum zwischen dem Düseneinsatz 104 und der Wand desThe injector device has an injection nozzle 100 which is connected to the outlet wall 52 and a nozzle housing 101, Having eirf ^ üsenadapter 102 and a nozzle insert 104. Of the Nozzle adapter 102 and the nozzle insert 104 form through openings 105 and 106 for the strand, which are aligned with the web P. The through opening 105 of the nozzle adapter 102 expands outward in a slope 109, whereas the outer surface of the nozzle insert 104 in a Tapered bevel 108, which is shaped and large enough to match the bevel 109. The nozzle housing 101 forms a threaded bore HO into which the nozzle insert 104 is screwed, and an enlarged bore part 111. The annular space between the nozzle insert 104 and the wall of the
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erweiterten Bohrungsteils 111 bildet eine Zuführkammer 112 mit einem Einlaß 114, der mit der Leitung 36 verbunden ist, so daß diese in die Zuführkammer 112 mündet. Die Leitung 36 dient zur Verbindung einer Quelle für unter hohem Druck stehende Behandlungsflüssigkeit mit der Zuführkammer 112, und die in die Zuführkammer 112 strömende Behandlungslösung fließt zwischen den Schrägen 108 und 109 des Düsenadapters 102 und des Düseneinsatzes 104 hindurch in die Durchgangsöffnung 105 des Düsenadapters 102 hinein und längs der Bahn P des Strangs 14. Die Strömungsrichtung der Behandlungslösung, die durch einen ringförmigen Durchlaß 116, der durch die Schrägen 108 und gebildet ist, fließt, verläuft im wesentlichen längs der Bahn P in dem der Kühlung dienenden Durchgang 16, wobei eine Strömung der Behandlungslösung durch den Durchgang 16 längs des Strangs 14 in der gleichen Richtung stattfindet, in der sich der Strang bewegt. Der Durchgang 16 wird im wesentlichen in gefülltem Zustand gehalten, während der Strang hindurchbewegt wird.enlarged bore portion 111 forms a feed chamber 112 with an inlet 114 which is connected to the line 36, so that this opens into the feed chamber 112. The line 36 serves to connect a source of treatment liquid under high pressure with the feed chamber 112, and the treatment solution flowing into the feed chamber 112 flows therebetween the bevels 108 and 109 of the nozzle adapter 102 and the nozzle insert 104 through into the through-opening 105 of the nozzle adapter 102 into and along the path P of the strand 14. The direction of flow of the treatment solution passing through a annular passage 116, which is formed by the slopes 108 and 108, runs substantially along the path P in the cooling passage 16, with a flow of the treatment solution through the passage 16 along the strand 14 takes place in the same direction in which the strand moves. The passage 16 is essentially filled State held while the strand is moved through.
In Fig. 3 ist ein Einzelheiten zeigender Schnitt durch eine Einheit 17 gezeigt, die zwischen der ersten Behandlungszone bis 17 und der zweiten Behandlungszone 17 bis 19 angeordnet ist und die ein Gehäuse 12O besitzt, in deren Einlaufwand und deren Auslaufwand 124 aufeinander ausgerichtete Durchbrüche vorgesehen sind. Eine im wesentlichen der Leitplatte 53 von Fig. 2 entsprechende Leitplatte 125 umgibt die Bahn P. Sprühdüsen 126 und 128 sind zu beiden Seiten der Leitplatte oberhalb der Bahn P des Strangs angeordnet, um Ströme von unter hohem Druck stehender Behandlungslösung auf den unterhalb hindurchlaufenden Strang 14 zu richten. Diese Sprühstation hat die Funktion, den von der Oberfläche des Strangs losgelösten Oxydzunder zu entfernen, nachdem in der ersten Behandlungszone ein thermischer Schock stattgefunden hat. Die von den Sprühdüsen 126, 128 ausgesprühten Ströme lenken außerdem die vom Durchgang 16 und vom Durchgang 18 her eintretendeIn Fig. 3 is shown a detail showing section through a unit 17 is shown between the first treatment zone to 17 and the second treatment zone 17 to 19 arranged and which has a housing 12O in its inlet wall and the outlet wall 124 of which aligned openings are provided. One essentially of the guide plate 53 The baffle 125 corresponding to Fig. 2 surrounds the web P. Spray nozzles 126 and 128 are on either side of the baffle placed above the web P of the strand to provide streams of high pressure treatment solution to the to straighten the strand 14 running underneath. The function of this spraying station is that of the surface of the strand remove detached oxide scale after a thermal shock has occurred in the first treatment zone. the Streams sprayed from spray nozzles 126, 128 also direct those entering from passageway 16 and passageway 18
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Behandlungslösung gegen eine öffnung 130, die im Boden 132 des Gehäuses 120 ausgebildet und für die Rückführung in den Tank 30 (Fig. 1) über die Leitung 40 vorgesehen ist. Dadurch, daß die von gegenüberliegenden Seiten eintretende Behandlungslösung teilweise getrennt wird, wird die Neigung zur Schaumbildung auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Entlüfter 134, 136, die am oberen Ende 138 angeordnet sind, sind mit dem Innenraum des Gehäuses 120 in Verbindung. Die Leitplatte 125 hängt vom oberen Ende 138 des Gehäuses 120 nach unten und weist ein Führungsteil 139 auf, das in der öffnung der Leitplatte sitzt und ringförmig mit einer sich verjüngenden Bohrung ausgebildet ist, die dazu dient, das vordere Ende des Strangs 14 am Anfang zu lenken, wie es bereits oben erwähnt wurde.Treatment solution against an opening 130 in the bottom 132 of the housing 120 and is provided for the return into the tank 30 (FIG. 1) via the line 40. Through this, that the treatment solution entering from opposite sides is partially separated, the tendency for Foaming reduced to a minimum. Breather 134, 136, which are located at the upper end 138, are connected to the interior of the housing 120 in connection. The baffle 125 hangs down from the upper end 138 of the housing 120 and faces a guide part 139 which sits in the opening of the guide plate and is annular in shape with a tapered bore which serves to initially direct the leading end of the strand 14, as mentioned above.
Die Behandlungslösung tritt von einer Einrichtung 19, die am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, ausgehend, über einen Durchgang 18 in die Einheit 17 ein. Zum Zwecke der Erläuterung ist, wie es auch bei der ersten Behandlungszone 15 bis 17 der Fall ist, die zweite Behandlungszone mit 17 bis 19 bzeichnet und weist als Bestandteile die Einheit 17, den Durchgang 18 und die Einrichtung 19 auf. Die Einrichtung 19 besitzt ein Gehäuse 150, das mit aufeinander ausgerichteten Öffnungen in einer Einlaufwand 152 und einer Auslaufwand 154 versehen ist. Eine Einspritzdüse 160, die gleich ausgebildet ist wie die Einspritzdüse von Fig. 2, ist mit der Einlaufwand 152 in Verbindung. Die Einspritzdüse 160 unterscheidet sich von der Einspritzdüse 100 nur insofern, als sie so angeordnet ist, daß die Behandlungslösung in den Durchgang 18 im Gegenstrom zu der Bewegungsrichtung das Strangs 14 eingespritzt wird. Die Leitung 38 ist mit einer Zuführeinrichtung verbunden, um die Behandlungslösung der Einspritzdüse 160 zuzuführen. Mit der Auslaufwand 154 des Gehäuses 150 ist ein Strömungsbeschleuniger 170 verbunden, der ein Gehäuse 171 und einen Düsenstock 172 aufweist. Der Düsenstock 172 erstreckt sich durch die öffnung der Auslaufwand und bildet eine längs verlaufende Öffnung, die sich über dieThe treatment solution emerges from a facility 19, which is on can best be seen from FIG. 4, starting out, via a passage 18 into the unit 17. For purposes of explanation is how it is also the case with the first treatment zone 15 to 17, the second treatment zone is marked with 17 to 19 and has the unit 17, the passage 18 and the device 19 as components. The device 19 has a housing 150, which is provided with aligned openings in an inlet wall 152 and an outlet wall 154. An injector 160, which is designed in the same way as the injection nozzle of FIG. 2, is connected to the inlet wall 152. The injector 160 differs from injection nozzle 100 only in that it is arranged so that treatment solution enters passage 18 in countercurrent to the direction of travel the strand 14 is injected. The line 38 is connected to a supply device for the treatment solution the injector 160 to be supplied. A flow accelerator 170 is connected to the outlet wall 154 of the housing 150, the a housing 171 and a nozzle assembly 172. The nozzle assembly 172 extends through the opening in the outlet wall and forms a longitudinal opening that extends over the
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gesamte Länge erstreckt und auf die Bahn P des Strangs ausgerichtet ist. Eine ringförmige Nut 174 ist in der Außenfläche des Düsenstocks 172 eingeschnitten, und eine Mehrzahl von öffnungen 175 erstreckt sich von der Nut 174 unter einem Winkel gegenüber dem Gehäuse 150 zur öffnung 173. Das Gehäuse 171 des Strömungsbeschleunigers 170 umgibt die ringförmige Nut 174, und zwischen dem Gehäuse 171 und dem Düsenstock 172 wird eine ringförmige Zuführkammer 176 gebildet. Eine Zuführleitung 178 ist über einen Einlaß 179, der in die Zuführkammer 176 mündet, mit dieser verbunden, von wo die Strömung durch die öffnungen zur öffnung 173 gelangt. Die öffnungeri75 sind so angeordnet, daß die Behandlungslösung in Richtung auf das Gehäuse 150 in die öffnung 173 strömt, wodurch eine Strömung durch die öffnung 173 in Richtung auf das Gehäuse 150 hin hervorgerufen wird.extends the entire length and is aligned with the path P of the strand. An annular groove 174 is cut into the outer surface of the nozzle assembly 172, and a plurality of openings 175 extend from the groove 174 at an angle with respect to the housing 150 to the opening 173. The housing 171 of the flow accelerator 170 surrounds the annular groove 174 and between an annular feed chamber 176 is formed between the housing 171 and the nozzle assembly 172. A feed line 178 is connected to the feed chamber 176 via an inlet 179 which opens into the feed chamber 176, from where the flow passes through the openings to the opening 173. The opening it are arranged such that the processing solution flows in the direction of the housing 150 into the opening 173, thereby causing a flow through the opening 173 towards the housing 150. i75.
Eine Ablaufleitung 180 ist am Boden 182 der Kammer mit dem Gehäuse 15O verbunden. Eine Entlüfteröffnung 184 ist am oberen Ende 186 mit dem Gehäuse 150 verbunden. Daher wird jedwede Behandlungsflüssigkeit, die im Gehäuse 150 vom Strömungsbeschleuniger 17O oder vom der Kühlung dienenden Durchgang 20 her eintrifft, über die Ablaufleitung 180 abgeführt. In ähnlicher Weise können jedwede Gase, die sich im Gehäuse 15O ansammeln sollten, über die Entlüfteröffnung 184 abgeführt werden. Es sei bemerkt, daß unter normalen Betriebsbedingungen der Strang 14 die zweite Behandlungszone 17 bis 19 in im wesentlichen gesäubertem Zustand mit einer Temperatur verläßt, die unterhalb der Temperatur von beispielsweise 65,5°C liegt, bei der eine wesentliche Reoxydation des Strangs auftreten könnte, nachdem dieser die letzte Behandlnngszone verlassen hat. Eine dritte Behandlungszone, die der zweiten Behandlungszone im wesentlichen gleich ausgebildet ist, kann nach Wahl für erhöhte Arbeitsgeschwindigkeiten vorgesehen sein. Im Interesse der Vollständigkeit ist zu erwähnen, daß die dritte Behandlungszone als kombinierte Behandlungs-Spüleinrichtung im wesentlichen in der Weise ausgebildet sein kann, wie es in der oben erwähnten US-PS 3 623 532 (Fig. 5) ge-A drain line 180 is at the bottom 182 of the chamber with the housing 15O connected. A vent 184 is connected to the housing 150 at the top 186. Therefore, any treatment liquid which arrives in the housing 150 from the flow accelerator 17O or from the passage 20 serving for cooling, Discharged via the drain line 180. Similarly, any gases that should collect in housing 150 can can be discharged via the vent opening 184. It should be noted that under normal operating conditions, the string 14 is the second Treatment zone 17 to 19 leaves in a substantially cleaned state at a temperature which is below the temperature of, for example, 65.5 ° C, at which substantial reoxidation of the strand could occur after this the last Has left the treatment zone. A third treatment zone, the the second treatment zone is formed essentially the same can be provided for increased working speeds at your option. In the interests of completeness, it should be mentioned that the third treatment zone as a combined treatment-rinsing device can be designed essentially in the manner as described in the above-mentioned US Pat. No. 3,623,532 (FIG. 5)
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zeigt ist,wenn sie in der Weise abgewandelt ist, daß sie die nichtsaure Behandlungslösung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufnehmen kann oder die, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, mit einer Wachsauftrageeinrichtung kombiniert ist. Die in Fig.5 gezeigte Einrichtung 21 weist ein Gehäuse 200 auf, das durch Leitwände 201 und 202 abgeteilt ist. Die Leitwände bilden,ebenso wie eine Einlaufwand 202 und eine Auslaufwand 204, Öffnungen, die zueinander und zur Bahn P des Strangs ausgerichtet sind, so daß der Strang 14 durch das Gehäuse hindurchgeführt werden kann. Führungskörper 205 und 206, die in der Leitwand 202 bzw. der Auslaufwand 204 sitzen, führen das vordere Ende des Strangs 14 längs der Bahn P. Eine Einspritzdüse 207, die in der Einlaufwand 203 angeordnet ist, ist der Einspritzdüse 160 von Fig. 4 ähnlich. Die Behandlungslösung tritt vom Tank her über die Leitung 39 unter Druck in die Einspritzdüse 207 ein, die mit dem Durchgang 20 in Verbindung ist, durch den der Strang 14 läuft. Die Behandlungsflüssigkeit strömt im Gegenstrom zu der Bewegungsrichtung des Strangs. Es wird jedoch daran erinnert, daß dieses Merkmal abgewandelt werden kann und die Flüssigkeit auch im Gleichstrom mit der Bewegungsrichtung des Strangs fließen könnte.shows is when it is modified in such a way that it shows the non-acidic treatment solution of the method according to the invention can accommodate or, as shown in Fig. 5, is combined with a wax application device. The in Fig. 5 The device 21 shown has a housing 200 which is partitioned off by guide walls 201 and 202. The baffles form, as well such as inlet wall 202 and outlet wall 204, openings aligned with one another and with the path P of the strand are so that the strand 14 passed through the housing can be. Guide bodies 205 and 206, which sit in the guide wall 202 and the outlet wall 204, respectively, guide the front end of the strand 14 along the path P. An injection nozzle 207, which is arranged in the inlet wall 203, is the injection nozzle 160 of FIG. 4 is similar. The treatment solution emerges from the tank her via the line 39 under pressure into the injection nozzle 207, which is in communication with the passage 20 through which the Line 14 is running. The treatment liquid flows in countercurrent to the direction of movement of the strand. It will, however reminds that this feature can be modified and the liquid also in cocurrent with the direction of movement of the strand could flow.
Eine Wachsdüse 208 ist, der Einspritzdüse 207 nachgeordnet, in der Leitwand 201 angeordnet. Die Wachsdüse 208 ist der Luftdüse 59 von Fig. 2 ähnlich. Eine Leitung 209, die mit einer nicht dargestellten Quelle für ein Wachs in Verbindung steht, führt das Wachs unter Druck der Wachsdüse 2O8 zu. Die Oberfläche des Strangs 14 wird dadurch während des Durchlaufs desselben beschichtet. Eine Ablaufleitung 210 am Boden 211 des Gehäuses 200 führt das nicht verbrauchte Wachs zu der Quelle zurück. Wenn es gewünscht wird, könnte eine der Luftdüse 59 von Fig. 2 ähnliche Luftdüse unmittelbar nach dem Vorgang des Einwachsens zur Wirkung gebracht werden, um überschüssiges Wachs von dem Strang 14 abzustreifen und den Strang zu trocknen. Dieses zusätzliche Merkmal kann jedoch in Wegfall kommen, da der Strang genügend latente Wärme enthält, um eine Selbst-A wax nozzle 208 is arranged downstream of the injection nozzle 207 in the guide wall 201. The wax nozzle 208 is the air nozzle 59 of FIG. 2 is similar. A line 209, which is connected to a source (not shown) for a wax, feeds the wax to the wax nozzle 2O8 under pressure. The surface of the strand 14 thereby becomes the same during the passage thereof coated. A drain line 210 at the bottom 211 of the housing 200 carries the unused wax to the source return. If so desired, an air nozzle similar to the air nozzle 59 of FIG. 2 could be provided immediately after the operation of the Waxing can be applied to strip excess wax from strand 14 and dry the strand. However, this additional feature can be omitted because the strand contains enough latent heat to
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trocknung nach dem Aufwickeln zu bewirken. Eine am oberen Ende 212 des Gehäuses 200 vorgesehene Entlüfteröffnung dient zum Abführen der im Gehäuse 200 befindlichen Gase in die Atmosphäre. Der kombinierten Behandlungs-Wachs-Einrichtung nachgeordnete Einrichtungen sind die Klemmwalzen 22, die Strangführung 23 und der Aufwickler 24, die in Fig. 1 schematisiert angedeutet sind. Diese Einrichtungen sind von bekannter Art, wie es beispielsweise in der US-PS 3 623 532 beschrieben ist. Es sei bemerkt, daß die Auftrageinrichtung für Wachs weggelassen werden kann, wenn die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gebrachte Behandlungsflüssigkeit mit einem mit dieser kompatiblen, als Schmiermittel wirkenden Stoff versehen ist, der eine weitere Oxydation auf ein Mindestmaß herabsetzt und als Schmiermittel für die nachfolgenden Arbeitsgänge beim Ziehen des Stranges zu Draht dient. Um einen zusätzlichen Schutz zu erreichen, kann ein gesonderter Arbeitsgang des Einwachsens durchgeführt werden, wenn es gewünscht wird.to effect drying after winding. One at the top 212 of the housing 200 provided ventilation opening is used for Discharge of the gases located in the housing 200 into the atmosphere. Subordinate to the combined treatment and wax installation Devices are the pinch rollers 22, the strand guide 23 and the winder 24, which are indicated schematically in FIG. 1 are. These devices are of a known type, for example as described in US Pat. No. 3,623,532. It should be noted that the application device for wax can be omitted if the method according to the invention is used Brought treatment liquid is provided with a compatible with this, acting as a lubricant substance, the one further oxidation to a minimum and as a lubricant for the subsequent operations when pulling the Serves strand to wire. In order to achieve additional protection, a separate waxing step can be used carried out if desired.
Es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern daß andere Äusführungsbeispiele verwirklicht werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It should be noted that the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown, but rather that other exemplary embodiments can be realized without departing from the scope of the invention.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind nachfolgend Beispiele angegeben, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Erfindung sich in keiner Weise auf diese Beispiele beschränkt.To further illustrate the invention, examples are given below, it being pointed out that the invention is in no way limited to these examples.
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Wässrige, nichtsaure Behandlungslösung wurde in der Weise hergestellt, daß einer oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Bestandteile in den aufgezeigten Mengenverhältnissen gemischt wurden:Aqueous, non-acidic treatment solution was prepared in the manner that one or more of the ingredients listed below are mixed in the proportions shown became:
Volumen %Volume %
Der PH-Wert der obigen Behandlungslösungen wurde durch Zugabe von Natriumkarbonat auf ungefähr 9,5 eingestellt. Kalziumazetat wurde nach Bedarf als Schaumunterdrücker zugesetzt.The pH of the above treatment solutions was determined by adding of sodium carbonate adjusted to about 9.5. Calcium acetate was added as needed as a suds suppressor.
Die oben aufgezeigten,nichtsauren Behandlungslösungen wurden, wenn ihre Konzentration höher war, mit Wasser weiter verdünnt, um eine Konzentration von weniger als ungefähr 10 Volumenprozent, vorzugsweise zwischen 2 bis 6 Volumenprozent, zu erreichen.The non-acidic treatment solutions listed above were if their concentration was higher, further diluted with water to a concentration of less than about 10 percent by volume, preferably between 2 to 6 percent by volume.
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Die gemäß Beispiel 1 bereitete Behandlungslösung wurde in den Tank 30 von Fig. 1 eingegeben und mit einer Fördermenge von ungefähr 1136 l/min durch das System umgepumpt. Die Arbeitsbedingungen bei stetigem Betriebszustand waren die folgenden:The treatment solution prepared according to Example 1 was introduced into the tank 30 of FIG. 1 and with a delivery rate of approximately 1136 l / min circulated through the system. The working conditions in steady operating condition were as follows:
Produktionsgeschwindigkeit: Strangstärke nach dem Walzen:Production speed: strand thickness after rolling:
Temperatur der Behandlungslösung beim Einlauf in die erste Behandlungszone :Temperature of the treatment solution when it enters the first treatment zone :
Temperatur der Behandlungslösung beim Austritt aus der letzten Behandlungszone: Temperature of the treatment solution when it exits the last treatment zone:
Temperatur des Strangs beim Einlaufen in die erste Behandlungszone: Temperature of the strand when entering the first treatment zone:
Durchsatz der Behändlungslösung in der ersten Behandlungszone:Handling solution throughput in the first treatment zone:
PBEiodische Analysen der umgepumpten Behandlungslösung zeigten, daß eine Ansammlung an Kupferbestandteilen in der Größenordnung von ungefähr 18 kg/min stattfand, weit weniger als dies beim Säurebeizen zu erwarten ist. Der Oxydzunder wurde kontinuierlich durch an der Ausgangsseite der Pumpe angeordnete Filtereinrichtungen entfernt. Zusatzlösung wurde periodisch (19 1/std) zum System zugeführt.PBIiodic analyzes of the pumped treatment solution showed that there was an accumulation of copper components on the order of about 18 kg / min, far less than this is to be expected with acid pickling. The oxide scale was continuously fed through at the outlet side of the pump Filter devices removed. Additional solution was added to the system periodically (19 liters / hour).
Es zeigte sich, daß der Kupferstrang nach obiger Behandlung gleichmäßig frei von Oxydzunder war. Einer der wichtigen Vorteile des aufgezeigten Verfahrens besteht darin, daß weit höhere Arbeitsgeschwindigkeiten erreichbar sind als bei den bereits vorgeschlagenen,mit Reduktionsmitteln in dampfförmiger Phase arbeitenden Techniken,ohne daß dabei die beim Beizen und/ oder Reduzieren mit dampfförmiger Phase auftretenden Nachteile hingenommen werden müßten.It was found that the copper strand after the above treatment was uniformly free of oxide scale. One of the important advantages of the method shown is that it is much higher Operating speeds are achievable than with the already proposed, with reducing agents in vapor form Phase-working techniques without the disadvantages of pickling and / or reducing with the vapor phase would have to be accepted.
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