DE2651608A1

DE2651608A1 - PROCESS FOR THE RECOVERY OF SALT FOR THE HEAT TREATMENT, WHILE RINSING THE PIECES SUBJECT TO A HEAT TREATMENT

Info

Publication number: DE2651608A1
Application number: DE19762651608
Authority: DE
Inventors: auf Nichjtnennung Antrag
Original assignee: Appareils et Evaporateurs Kestner SA
Current assignee: Appareils et Evaporateurs Kestner SA
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-12
Publication date: 1977-06-08
Also published as: IT1124727B; FR2332783A1; FR2332783B1; NL7611934A; BE847632A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung von beim Nachspülen der einer Warmbehandlung unterzogenen Stücke weggespülten Salze für die Warmbehandlung, sowie auf eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens.The invention relates to a method for recovering salts which have been washed away during the rinsing of the pieces subjected to a heat treatment for the heat treatment, as well as to a system for carrying out this method.

Viele mechanische Bearbeitungsvorgänge vollziehen sich unter Verwendung von Spezialsalzen für die Warmbehandlung, so kann man als Beispiel anführen:Many mechanical processing operations are carried out using special salts for heat treatment, so one can cite as an example:

die Vergütung von Bau- und Werkzeugstählen gestuftes martensitisches Härten Entspannungsglühen einsatzgehärteter Stücke Warmbehandlung von Bronzen und ausgeglühtem Messing Farbgebung für glanzgeschliffene Stähle Schwärzung von Gussstücken, etc..the tempering of structural and tool steels graded martensitic hardening stress relief annealing of case-hardened pieces heat treatment of bronzes and annealed brass coloring for polished steels blackening of cast pieces, etc ..

Die diesen Warmbehandlungen unterzogenen Stücke nehmen beim Verlassen des Bades erhebliche Mengen von Salzen mit sich, und zwar je nach Behandlungstemperatur zwischen 20 und 100 gr Salze pro m2 behandelte Fläche.The pieces subjected to this heat treatment take with them considerable amounts of salts when they leave the bath, depending on the treatment temperature between 20 and 100 grams of salts per m2 treated area.

Das auf diese Weise mitgenommene Salz wird gewöhnlich durch Nachspülen der behandelten Werkstücke in Wasser in eine Lösung übergeführt. Man kann damit eine Salzlösung erhalten, deren Konzentration zwischen 5 und 50 % Salzgehalt liegt. Diese Lösung kann in das Warmbehandlungsbad nicht wieder eingeführt werden, ohne dabei gefährliche Spritzer auf Grund der plötzlichen Verflüchtigung des Wassers auszulösen. Die Salzlösung wird daher meist als Abfallprodukt beseitigt, was die Gestehungskosten der Operation erhöht und bei der Beseitigung der Lösung Umweltverschmutzungsprobleme heraufbeschwören kann. Die betreffenden Lösungen können leicht durch Verdampfen behandelt werden, wenn die Erzielung eines Behandlungssalzes, das ausreichend deshydriert ist, nicht höher als 200°C liegende und bis zu 150° - 500°C reichende Verdampfungstemperaturen erforderte.The salt carried along in this way is usually converted into a solution by rinsing the treated workpieces in water. It can be used to obtain a salt solution with a concentration of between 5 and 50% salt content. This solution cannot be reintroduced into the heat treatment bath without causing dangerous splashes due to the sudden volatilization of the water. The saline solution is therefore mostly disposed of as a waste product, which increases the cost of the operation and, if the solution is disposed of, can create pollution problems. The solutions in question can easily be treated by evaporation if the achievement of a treatment salt which is sufficiently dehydrated is not higher than 200 ° C and required evaporation temperatures reaching up to 150 ° - 500 ° C.

Die herkömmliche Aufheizmethode des deshydrierenden Verdampfer durch Wasserdampf kommt nicht in Frage, da sie die Erzeugung von Wasserdampf mit einem Druck von mehr als 100 bar implizieren würde, um den Betriebsbedingungen zu entsprechen. Dieser Dampf dürfte nur zur Verwendung für den Verdampfer erzeugt werden, was zusätzlich zu dem durch den erzeugten hohen Druck geschaffenen Risiko unerschwinglich hohe Produktionskosten verursachen würde.The conventional heating method of the deshydrating evaporator by water vapor is out of the question, since it would involve the generation of water vapor at a pressure of more than 100 bar in order to meet the operating conditions. This vapor should only be generated for use in the evaporator, which, in addition to the risk created by the high pressure generated, would result in prohibitively high production costs.

Die verschiedenen organischen Fluide, die in der Industrie zur Erzielung hoher Temperaturen verwendet werden, kommen für die eventuellen Benutzer ebenfalls nicht in Frage, und zwar wegen dem Risiko, dass das organische Fluid versehentlich in das Behandlungssalz eingeführt wird.The various organic fluids used in industry to achieve high temperatures are also out of the question for potential users because of the risk of the organic fluid being accidentally introduced into the treatment salt.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Rückgewinnung der bei der Warmbehandlung verwendeten und beim Nachspülen der einer solchen Behandlung unterzogenen Stücke mitgeführten Salze zu schaffen, welche die vorstehend aufgeführten Nachteile vermeidet und eine Lösung der aus der Beseitigung der Spülwasser entstehenden Umweltschutzprobleme bietet.The object of the invention is to provide a method for recovering the salts used in the heat treatment and carried along during the rinsing of the pieces subjected to such treatment, which method avoids the disadvantages listed above and offers a solution to the environmental problems arising from the disposal of the rinsing water.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lösung der aus dem Spülwasser zurückzugewinnenden Salze in einem Verdampfer behandelt wird, dessen Aufheizen unter Verwendung der bereits für die Warmbehandlung der Stücke benutzten Salzlösung als Wärmevektorfluid erfolgt, wobei die Temperatur dieser Salzlösung auf einstellbare, zwischenThis object is achieved according to the invention by a method of the type mentioned at the beginning, in that the solution of the salts to be recovered from the rinsing water is treated in an evaporator, the heating of which takes place using the salt solution already used for the heat treatment of the pieces as a heat vector fluid, the temperature of this Saline solution on adjustable, between

200° und 600°C begriffene Werte gebracht wird, und damit die Verdampfung der zum Nachspülen der Stücke benutzten Lösung im Verdampfer bis zu einem ausreichenden Trockenheitsgrad durchgeführt wird, um dann das wiedergewonnene Salz von neuem dem Behandlungsbad zuzuführen.200 ° and 600 ° C understood values is brought, and thus the evaporation of the solution used to rinse the pieces is carried out in the evaporator to a sufficient degree of dryness, in order to then feed the recovered salt again into the treatment bath.

Die Verdampfung der Spüllösung wird bei einer zu ihrer guten Dehydrierung notwendigen Temperatur, die zwischen 200 und 500°C variierbar ist, ohne Verwendung eines zusätzlichen Produkts im Werk des Benutzers vollzogen.The evaporation of the rinsing solution is carried out at a temperature necessary for its good dehydration, which can be varied between 200 and 500 ° C., without the use of an additional product in the user's plant.

Die Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende einander zugeordnete Elemente umfasst:The system for carrying out the method according to the invention is characterized in that it comprises the following associated elements:

- einen auf Temperaturen von 200° bis 500°C aufheizbaren Verdampfer mit einem Kondenswasserabscheider; einen Heizkessel zum Aufheizen der Behandlungssalzlösung auf die gewünschte Temperatur; - eine Pumpe zum Befördern der aufgeheizten Salzlösung zwischen Heizkessel und Verdampfer bzw. umgekehrt; - eine Vorrichtung zum Kondensieren des beim Verdampfen des gesammelten Spülwassers abgeschiedenen Wasserdampfes, was eine Wiederverwendung des so erhaltenen Warmwassers zum Nachspülen der vorher in der Salzlösung der Warmbehandlung unterzogenen Stücke gestattet.- an evaporator which can be heated to temperatures of 200 ° to 500 ° C. with a condensation water separator; a boiler for heating the treatment salt solution to the desired temperature; - A pump for conveying the heated salt solution between the boiler and the evaporator and vice versa; a device for condensing the water vapor separated when the collected rinsing water is evaporated, which allows the hot water thus obtained to be reused for rinsing the pieces previously subjected to the heat treatment in the salt solution.

Zusätzlich zu der Kosteneinsparung für das zur Behandlung nötige Salz, dessen Ergänzung praktisch flachfällt, löst das Verdampfungsverfahren das Umweltverschmutzungsproblem, das durch die Beseitigung der beim Nachspülen der einer Warmbehandlung unterzogenen Stücke verwendeten Salzlösung entsteht.In addition to saving the cost of the treatment salt, the addition of which is virtually shallow, the evaporation process solves the pollution problem caused by the elimination of the salt solution used in rinsing the heat treated pieces.

Darüberhinaus wird durch die Abscheidung von Wasserdampf durch Kondensation aus den Lösungen gratis Warmwasser gewonnen, womit das Nachspülen der Stücke effektiver gestaltet werden kann und der Wasserverbrauch beim Nachspülen gleichzeitig nur einer minimalen Ergänzung bedarf.In addition, free hot water is obtained through the separation of water vapor through condensation from the solutions, so that the rinsing of the items can be made more effective and the water consumption for rinsing only requires a minimal supplement.

Zusätzlich zu der wesentlichen Einsparung der als Zusatz zu dem Warmbehandlungsbad erforderlichen Salzmenge bietet das erfindungsgemäße Verfahren noch folgende Vorteile:In addition to the substantial saving in the amount of salt required as an additive to the heat treatment bath, the method according to the invention also offers the following advantages:

- keine Umweltverschmutzung infolge der Beseitigung der Spülwasser; - keine Verschwendung des zum Nachspülen nötigen Wassers, da dieses wieder zurückführbar ist; - Verbesserung der Spülbedingungen durch Warmwasser ohne zusätzliche Kosten; - keine Verschwendung der zur Warmbehandlung herangezogenen Salze, die dem Behandlungsbad wieder zuführbar sind.- no pollution as a result of the disposal of the rinse water; - No waste of the water required for rinsing, as this can be recycled; - Improvement of the flushing conditions with hot water at no additional cost; - No waste of the salts used for the heat treatment, which can be returned to the treatment bath.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels der Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur die gesamte Anlage darstellt, wobei die Armaturen und eventuelle Sicherheitseinrichtungen nicht dargestellt sind.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment of the system for carrying out the method according to the invention with reference to the accompanying drawing, the single figure of which shows the entire system, the fittings and possible safety devices not being shown.

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage besteht aus einem Verdampfer 1 mit einem Kondenswasserabscheider 2.The system shown in the drawing consists of an evaporator 1 with a condensation separator 2.

Der Verdampfer wird auf zwischen 200° und 500°C variierbare Temperaturen aufgeheizt, und zwar mittels einer mit der zur Warmbehandlung dienenden Salzlösung identischer Salzlösung, die in einem entweder durch feste, flüssige oder gasförmige Stoffe bzw. elektrisch aufheizbaren Heizkessel 3 auf zwischen 200° und 600°C einstellbare Temperaturen gebracht wird. Eine Pumpe 4 dient zum Fördern der aufgeheizten Salzlösung zwischen dem Heizkessel 3 und dem Verdampfer 1 über die Leitung 5, und ihre Rückführung zum Heizkessel über die Leitung 6. Eine Leitung 7, 7 , in der eine Pumpe 8 sowie ein automatischer Schütz 9 angeordnet sind, dient zum Zuführen der über eine Rohrleitung 11 von dem (nicht dargestellten) Behälter zur Warmbehandlung der Stücke in einen Behälter 10 geleiteten und dort gesammelten Spülwasser (für die einer Warmbehandlung durch Salze unterzogenen Stücke) in den Verdampfer.The evaporator is heated to between 200 ° and 500 ° C variable temperatures by means of a salt solution identical to the salt solution used for the heat treatment, which is either solid, liquid or gaseous substances or electrically heatable boiler 3 is brought to between 200 ° and 600 ° C adjustable temperatures. A pump 4 is used to convey the heated salt solution between the boiler 3 and the evaporator 1 via the line 5, and its return to the boiler via the line 6. A line 7, 7 in which a pump 8 and an automatic contactor 9 are arranged , is used to supply the rinsing water (for the pieces subjected to a heat treatment by salts) from the (not shown) container for heat treatment of the pieces into a container 10 and collected there into the evaporator.

Der Durchsatz der Pumpe 8 wird automatisch von einem Schütz 9 geregelt, der seinerseits von einem im Behälter 10 angebrachten Niveauregler 13 über eine Verbindung 12 gesteuert ist.The throughput of the pump 8 is automatically regulated by a contactor 9, which in turn is controlled by a level controller 13 mounted in the container 10 via a connection 12.

Der Wasserabscheider 2 des Verdampfers 1 ist einerseits über eine Leitung 14 mit dem Behälter für die Warmbehandlung verbunden, um die zurückgewonnenen Salze diesem wieder zuzuführen. Andererseits ist der Wasserabscheider 2 über eine Leitung 16 mit einer Kondensiervorrichtung 15 verbunden, welche den abgeschiedenen Wasserdampf des Verdampfungsvorgangs des Spülwassers im Verdampfer 1 ableitet. Über die Kondensiervorrichtung 15, der Kühlwasser in 17 zugeführt wird, kann das durch die Kondensierung erhaltene Warmwasser in einen Behälter 18 geleitet werden, von wo aus es wieder zum Nachspülen der einer Wärmebehandlung im Salzbad unterzogenen Stücke zurückgeschickt werden kann.The water separator 2 of the evaporator 1 is connected on the one hand via a line 14 to the container for the heat treatment in order to supply the recovered salts to it again. On the other hand, the water separator 2 is connected via a line 16 to a condensing device 15 which diverts the separated water vapor from the evaporation process of the rinsing water in the evaporator 1. Via the condensing device 15, which is supplied with cooling water in 17, the hot water obtained by the condensation can be conducted into a container 18, from where it can be sent back for rinsing the pieces subjected to a heat treatment in the salt bath.

Die nicht kondensierbaren Gase können über eine Zapfstelle 19 am Wärmetauscher 20 des Kondensators 15 abgelassen werden.The non-condensable gases can be discharged via a tap 19 on the heat exchanger 20 of the condenser 15.

Claims

1. A method for the recovery of the rinsed away salts for this heat treatment during the rinsing of the pieces subjected to a heat treatment, characterized in that the solution of the salts to be recovered from the rinse water is treated in an evaporator (1), the heating of which is carried out using the temperature already used for the heat treatment Pieces of saline solution used as heat vector fluid takes place, the temperature of this saline solution being brought to adjustable values between 200 ° and 600 ° C, and thus the evaporation of the solution used to rinse the pieces in the evaporator (1) is carried out to a sufficient degree of dryness to then supply the recovered salt again to the treatment bath.

2. Recovery process according to claim 1, characterized in that the evaporation is carried out at a temperature which is adjustable between 200 ° and 500 ° C and is necessary for good dehydration of the salt solution.

3. Recovery process according to claim 1, characterized in that the water vapor separated from the salt solution is condensed and is then used again for rinsing the treated pieces.

4. Recovery method according to claim 1 to 3, characterized in that the hot water is returned to improve the flushing conditions.

5. Plant for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises the following elements associated with one another:

- An evaporator (1) which can be heated to temperatures of 200 ° to 500 ° C. and has a condensation water separator (2); - A heating boiler (3) for heating the treatment salt solution to the desired temperature; - A pump (4) for conveying the heated salt solution between the boiler (3) and the evaporator (1) and vice versa; - a device (15) for condensing the water vapor separated out during the evaporation of the rinsing water collected, which allows the hot water thus obtained to be reused for rinsing the pieces previously subjected to the heat treatment in the salt solution.

6.Anlage according to claim 5, characterized in that the boiler can be heated either by solid, liquid, gaseous fuels or electrically.