DE2736255A1

DE2736255A1 - Verfahren zum beizen von staehlen

Info

Publication number: DE2736255A1
Application number: DE19772736255
Authority: DE
Inventors: Marcel Deknudt; Gerard Tobo
Original assignee: BEUGIN PROCEDES SA
Current assignee: BEUGIN PROCEDES SA
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1979-03-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beizen von Stählen,
und zwar sowohl von gewöhnlichen Kohlenstoffstählen als auch insbesondere zum Beizen von Sonderstählen,wie rostfreie Stähle oder andere Legierungen, die im allgemeinen schwierig mit den üblichen Verfahren zu beizen sind.
Zum Beizen von gewöhnlichen Stählen verfährt man gewöhnlich in der Weise, dass man diese Stähle nacheinander in Säurebäder einbringt, deren Säurekonzentration dabei mehr und mehr ansteigt.
Zur Durchführung dieser Behandlung bringt man die Stähle nacheinander in durch Ueberlauf in Verbindung stehende Gefässe ein, wobei das Säurebad mit der höchsten Konzentration dem letzten Gefäss der Gefäss reihe zugeführt und dann im Gegenstrom zur Durchlaufrichtung der Stähle gefördert wird. Die Badkonzentration nimmt auf diese Weise von dem Gefäss, welches die Stähle als letztes durchlaufen, bis zu dem Gefäss, welches die Stähle zu Anfang durchlaufen, allmählich ab.
Eine Tauchzeit in der Grössenordnung von 30 Sekunden ist im allgemeinen ausreichend, um ein gutes Ergebnis zu erzielen.
Wenn dagegen Sonderstähle mit diesem Verfahren behandelt werden sollen, insbesondere heiss gewalzte Legierungen mit einem hohen Gehalt an Nickel, muss die Tauchzeit auf Zeiten in der Grössenordnung von 8 - 10 Minuten erhöht werden. Die Behandlungsdauer derartiger Sonderstähle ist daher verhältnismässig lang und die Behandlung derartiger Stähle erfordert, wenn man diese Behang lungszeit wirksam herabsetzen will, schwere und komplizierte Einrichtungen sowie kostspielige Investitionen, die zur praktischen Anwendung in Forderrichtung vor den Gefässen für die chemische Beizbehandlung vorgesehen werden müssen. Es handelt sich dabei um Einrichtungen zum mechanischen Beizen zwecks Entfernung eines Teiles der Galmei- und Zunderschichten vor dem Eintauchen des Werkstückes in das Säurebad.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäss ein Verfahren zum chemischen Beizen vorgeschlagen, dessen Wirksamkeit so gross ist, dass man einen zufriedenstellenden Oberflächenzustand bei Tauchzeiten der Legierung in dem Beizbad in der Grössenordnung von 3 Minuten erhält, und zwar ohne dass eine vorherige mechanische Beizbehandlung notwendig ist.
Daraus ergibt sich die Möglichkeit einer Behandlung von Sonderstählen in denselben Einrichtungen, wie sie für gewöhnliche Stähle Verwendung finden, ohne kostspielige Investitionen, wie sie für die Erganzung einer Maschine zum mechanischen Beizen bei den üblichen Einrichtungen erforderlich werden.
Durch den einfachen Zusatz eines Eisenchlorides, welches üblicherweise als ein Nebenprodukt angesehen wird, dessen Gestehungskosten sehr niedrig sind und dessen Entfernung leicht durch entsprechende Regenerierungseinrichtungen erfolgen kann, sind die Beizeinrichtungen für gewöhnliche Stähle ohne weiteres verwendbar.
Dadurch erweist sich das erfindungsgemässe Verfahren als ausserordentlich wirtschaftlich bei seiner praktischen Anwendung.
Die Erfindung wird nachstehend in einer Ausführungsmöglichkeit unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Diese Figur zeigt schematisch eine Einrichtung zum chemischen Beizen von gewohnlichen Stählen, die jedoch bei Anwendung der Erfindung und unter Verwendung eines üblichen Beizbades auch zum Beizen von Sonderstählen angewandt werden kann.
Diese an sich bekannte Einrichtung ist beispielsweise am Austritt eines Heisswalzwerkes oder hinter dem Ausgang eines Temperofens 1 angeordnet. Diese Beizanlage ist dazu bestimmt, von der Oberfläche des Werkstückes, welches hier als ein langes und kontinuierliches Band, beispielsweise als Bandstahl, dargestellt ist, die Galmei-und bzw. oder Zunderschichten zu entfernen.
Die eigentliche Beizeinrichtung 3 besteht aus einer Mehrzahl von getrennten, jedoch durch Ueberlauf miteinander verbundenen Gefãssen 4, welche von dem in Richtung des Pfeiles 5 geforderten Werkstück 2 nacheinander durchlaufen werden.
Am Ausgang des letzten Gefässes 4 durchlãuft das Werkstück eine Spüleinrichtung 6 und dann eine Trockeneinrichtung 7, bevor es zu anderen Behandlungsstellen oder zu einer Lagerstelle geführt wird.
Das letzte Gefäss 4, welches von dem Werkstück 2 vor seinem Durchgang durch die Spüleinrichtung 6 durchlaufen wird, wird in an sich bekannter Weise mit Säurebadflüssigkeit gespeist, wie es mittels des Doppelpfeiles 8 angedeutet ist. Dieses letzte Gefäss 4 speist dann seinerseits durch Ueberlauf das Gefãss 4 in Durchlaufrichtung 5 unmittelbar vor ihm, welches dann seinerseits durch Ueberlauf das vorhergehende Gefäss speist, und sofort bis zum ersten von dem Werkstück 2 durchlaufenen Gefãss 4, wo die Badflüssigkeit bei 9 abgeleitet wird, um bei 10 regeneriert zu werden, bevor sie wieder bei 8 in das Gefäss 4 in Durchlaufrichtung 5 unmittelbar vor der Spilleinrichtung 6 eingeleitet wird.
Die SaurebadflQssigkeit durchlauft auf diese Weise die Reihe der Beizgefässe im Gegenstrom zu der Durchlaufrichtung 5 des Werkstückes 2. Ihre Säurekonzentration ist am höchsten in dem letzten Gefäss 4, wo sie bei 8 eingeleitet wird, und nimmt allmählich bis zu dem ersten, von dem Werkstück durchlaufenden Gefãss 4 ab.
Andererseits ist ihre Konzentration an Eisensalzen, welche durch die Wirkung der Säure auf den Stahl des behandelten Werk stückes 2 entstehen, im ersten, von dem Werkstück 2 durchlaufenden Gefäss 4 am höchsten und nimmt allmählich in den Gefässen 4 ab, die nacheinander in Durchlaufrichtung 5 des Werk stückes angeordnet sind.
Die Regeneriereinrichtung 10 entfernt das Eisen, welches sich beim Durchlaufen der Sãurebadflüssigkeit im Gegenstrom zu der Durchlaufrichtung 5 in dem Säurebad gelöst hat.
Erfindungsgemäss ist nun zwischen der Regeneriereinrichtung 10 und der Wieder einführung 8 des regenerierten Säurebades in das letzte Gefäss 4 eine Stelle eingeschaltet, wo dem Bad Eisenchlorid (FeC13) in flüssiger, zerflossener Form zugesetzt wird.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass dieser Zusatz eine Herabsetzung der Zeit gestattet, welche für das Beizen von Sonderstählen erforderlich ist , und zwar von 8 - 1 10 Minuten bei üblichen Säurebädern auf eine Zeitdauer in der Grössenordnung von 3 Minuten, wobei der Oberflächenzustand des Werkstückes bei seinem Austritt aus der Einrichtung erheblichen verbessert ist.
So hat man beispielsweise gute Resultate erhalten bei Verwendung eines Bades, welches 150 bis 200 1 verflüssigtes Fell3 auf 1000 1 einer Mischung mit einer Salzsäure in einer Konzentration in der Grössenordnung von 5 - 20 % enthält. Diese Mischung war auf eine Temperatur in der Grössenordnung von 75 - 90°C erhitzt und durchlief die Einrichtung bei dieser Temperatur in einer Geschwindigkeit von 1000 1 pro Stunde. Der zu behandelnde Sonder stahl selbst durchlief die Einrichtung in einer Geschwindigkeit von 15 t pro Stunde.
Das Ferrochlorid Fell2 aus der Beizung des Stahls mittels Salzsäure und das FerrPichlorid FeC13, welches mit der Badmischung bei 9 entnommen wird, werden in der Regenerationseinrichtung 10 von dem Säurebad getrennt. Diese Regenerationseinrichtung wird üblicherweise verwendet zur Regenerierung von Säurebädern, die zum Beizen von gewöhnlichen Stählen nach üblichen Verfahren gedient haben, d.h. zur alleinigen Entfernung von Ferrochlorid Fell2. Diese Einrichtung kann leicht in gleicher Weise auch zur Entfernung von Ferrichlorid FeCl3 bei Anwendung des erfindungsgemessen Verfahrens verwendet werden.
Die vorstehend gemachten Zahlenangaben sind selbstverstãndlich nur beispielsweise Werte, die insbesondere in Abhängigkeit von der Qualität der zu behandelnden Stähle verändert werden können. Leerseite

Claims

PATENTANSPRUECHE: 1. Verfahren zum Beizen von Stählen durch Behandlung mittels eines den Stahl angreifenden Säurebades, dadurch gekennzeichnet, dass dem Säurebad Eisenchlorid zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchlaufen der zu behandelnden Stähle durch mehrere, im Gegenstrom uberlaufende Säurebadgefasse das Eisenchlorid dem Säurebad vor dessen Einbringung in das Säurebadgefäss zugesetzt und das Säurebad mit dem Eisenchlorid im Gegenstrom zu dem Stahldurchlauf geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad nach erfolgter Behandlung der Stähle regeneriert wird, indem die beim Beizen der Stähle entstandenen Ferro- und Ferrisalze abgetrennt werden und Eisenchlorid zugesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenchlorid in flüssigem Zustand in einer Menge von 150 - 200 1 Eisenchlorid auf 1000 1 der Säurebad/Eisenchlorid-Mischung zugesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad aus Salzsäure mit einer Konzentration von 5 - 20 % besteht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Stähle mit dem Eisenchlorid enthaltenden Säurebad in der Wärme erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenchlorid enthaltende Säurebad auf eine Temperatur von 75 - 900 C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten wird.