DE3019143C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur chemischen und elektrochemischen Behandlung von Walzgut in Verbindung mit Flüssigkeiten wie Säuren, Laugen und Basen oder anderen Medien, die in einem horizontalen Behandlungsbehälter benutzt werden. In derartigen horizontalen Prozeßlinien gelangen aufgrund der angewandten Technik über das zu behandelnde Material unlösbare Feststoffe in den Flüssigkeitsbehälter. Insbesondere in Band-Beizanlagen ist dies der Fall, wo das Band durch mit Säure gefüllte Beizbehälter gefördert wird. Diese Beizbehälter werden horizontal ausgeführt und haben je nach Konzeption der Anlage ein Flüssigkeitsniveau zwischen 0,5 und 2 m. Die unlösbaren Feststoffe legen sich auf den Boden dieser Behälter und können nur manuell entfernt werden.

Um die unlösbaren Feststoffe über Schwerkraft in einen Pumpensumpf innerhalb der Behandlungsbehälter zu fördern, wäre ein Mindestneigungswinkel im Bodenbereich von 45 Grad erforderlich. Ein solcher Behälter läßt sich für horizontale Prozeßlinien, die in den meisten Fällen Behälterlängen zwischen 10 und 25 m erfordern, technisch nur mit sehr hohen Investitionskosten realisieren.

Aus der österreichischen Patentschrift 1 81 155 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beizen von Metallen bekannt. Die Vorveröffentlichung befaßt sich mit der Regeneration der Beizablaugen, zu welchem Zweck Chlorwasserstoff durch den Boden der Beizkammer oder in ein an dem Boden der Beizkammer angeschlossenes Reaktionsgefäß ggfs. unter Druck eingeleitet wird. Die Beizkammer hat einen konischen, sich nach unten verjüngenden Boden sowie Einspritzvorrichtungen in Form von Brausen im oberen Teil, von wo die Beizsäure auf das Beizgut gesprüht wird. Die Einleitung des Behandlungsgases bei der Entgegenhaltung zur chemischen Reaktion kann nicht verhindern, daß Feststoffe sich am Behälterboden absetzen bzw. zur tiefsten Stelle abrutschen und dort Störungen des Verfahrensablaufes hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, daß die in der Flüssigkeit absinkenden unlösbaren Feststoffpartikel sich auf dem Behälterboden absetzen, ohne daß die Konzentration der Feststoffpartikel in der Flüssigkeit ansteigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betrieb einer horizontalen Prozeßlinie, insbesondere einer Band-Beizanlage, bei dem die in der Behandlungsflüssigkeit absinkenden Feststoffe mit im Kreislauf geführter Behandlungsflüssigkeit zu der tiefsten Stelle des Behälters hin zwangsweise gespült, dort durch Turbulenz in der Schwebe gehalten und kontinuierlich abgesaugt werden, wonach die Behandlungsflüssigkeit gereinigt und in den Behälter zurückgeleitet wird.

Hierdurch wird erreicht, daß jegliches manuelles Reinigen des Behälterbodens entfällt oder zumindest nur in großen Zeitabständen erforderlich ist. Die Leistung der Prozeßlinie wird damit erhöht, da der Behandlungsbehälter nicht mehr oder nur in großen Zeitabständen leergepumpt werden muß. Da die Behandlungsflüssigkeit über einen Heizkreislauf auf Temperatur gehalten werden muß, sind Verstopfungen und erhöhter Verschleiß durch mitgeführte Feststoffpartikel nicht mehr zu befürchten, wenn die im Rahmen der Erfindung gereinigte Behälterflüssigkeit geheizt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zum Leerpumpen des Behälters üblicherweise mit einer bis in den Pumpensumpf reichenden Saugleitung mit Saugpumpe zum Absaugen der Behandlungsflüssigkeit versehen ist, unterscheidet sich dadurch vom Bekannten, daß der Behälterboden zu dem Pumpensumpf hin zwischen 2 und 5 Grad geneigt ist, daß oberhalb des Behälterbodens in Bodennähe verlaufende, mit zum Pumpensumpf gerichteten Spritzdüsen versehene Rohrleitungen angeordnet sind, die bis in den Pumpensumpf reichen und dort mit Wirbeldüsen versehen sind, daß die in den Pumpensumpf reichende Saugleitung über einen Feststoff-Abscheider in den Behälter zurückgeführt ist, und daß die Rohrleitungen in einem mit einer Pumpe versehenen Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit liegen.

Hierbei werden soviel Rohrleitungen mit zum Pumpensumpf hin gerichteten Spritzdüsen installiert, daß möglichst die gesamte Bodenfläche des Behälterst ständig unter dem Einfluß der Spritzstrahlen liegt und sich keine Feststoffpartikel auf dem Behälterboden absetzen können. Zweckmäßig wird eine Einrichtung zum pulsierenden Austritt der Behandlungsflüssigkeit aus den Spritzdüsen vorgesehen, so daß der Behälterboden von Impulsen von Spritzstrahlen beaufschlagt wird.

Um die Behandlungsflüssigkeit auf der vorgeschriebenen Temperatur zu halten, wird zweckmäßig in dem Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit über die Rohrleitungen und/oder den Feststoff-Abscheider eine Heizvorrichtung eingeschaltet. Derartige Heizvorrichtungen sind in Form von Tauchbrennern aus der GB-PS 6 23 446 an sich bekannt; es wird deshalb für deren Anwendung nur Schutz im Zusammenhang mit dem Vorrichtungsanspruch 2 nachgesucht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.

Man erkennt einen Behälter 1, der die Behandlungsflüssigkeit 2 aufnimmt und einen Behälterboden 3 hat, der mit einer Neigung von etwa 5 Grad gegenüber der Waagerechten zu dem Pumpensumpf 4 hin abfällt. In den Pumpensumpf 4 ragt eine Saugleitung mit Pumpe 6, was zum Leerpumpen des Behälters bekannt ist.

Oberhalb des Behälterbodens 3 verlaufen in Bodennähe Rohrleitungen 7, die in regelmäßigen Abständen mit Spritzdüsen zur Erzeugung von zum Pumpensumpf 4 hin gerichteten Spritzstrahlen 8 versehen sind. Die Rohrleitungen 7, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist, richen bei 7 a bis in den Pumpensumpf, wo sie mit Wirbeldüsen zur Erzeugung von im wesentlichen aufwärts gerichteten Strahlen versehen sind, um die in der Flüssigkeit absinkenden, durch die Spritzstrahlen 8 zum Pumpensumpf 4 hin geförderten Feststoffpartikel durch Turbulenz in der Schwebe zu halten. Die im Pumpensumpf 4 mit Feststoffpartikeln stark angereicherte Flüssigkeit wird über die Saugleitung 5 und die Pumpe 6 kontinuierlich abgezogen und einem Feststoff-Abscheider 10 zugeleitet, aus dem die abgeschiedenen Feststoffpartikel über die Ausgangsleitung 11 abgezogen und die gereinigt Behandlungsflüssigkeit über die Leitung 12 in den Behälter 1 zurückgeleitet wird. In die die gereinigte Behälterflüssigkeit führende Leitung 12 wird zweckmäßig die erforderliche Heizvorrichtung eingeschaltet, wenn die Behandlungsflüssigkeit auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden muß.

Die Rohrleitungen 7, 7 a sind in einen besonderen Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit eingeschaltet, in dem mittels einer weiteren Pumpe 14 über eine Saugleitung 15 Behandlungsflüssigkeiten aus dem Behälter 1 oberhalb der Rohrleitungen 7, 7 a abgesaugt und in eine Leitung 16 eingespeist wird, die sich in Zweigleitungen 16 a und 16 b fortsetzt. Diese Zweigleitungen münden an gegenüberliegenden Enden des Behälters 1 in die mit den Spritzdüsen bzw. Wirbeldüsen versehenen Rohrleitungen 7 ein. Über eine nicht dargestellte Einrichtung, z. B. ein Flatterventil, kann die Strömung der Behandlungsflüssigkeit in der Leitung 16 impulsartig unterbrochen werden.

Die Saugleitung 15 reicht im Ausführungsbeispiel bis in den Bereich der unteren Öffnung der die gereinigte Behandlungsflüssigkeit führenden Rohrleitung 12, damit der Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit über die Rohrleitungen 7, 7 a möglichst wenig Feststoffpartikel mitführt, die Störungen beim Betrieb der Pumpe 14 und Verstopfungen der Spritzdüsen bzw. Wirbeldüsen in den Rohrleitungen 7, 7 a verursachen könnten. Die Saugleitung 15 könnte auch direkt mit der Leitung 12 verbunden und mit Öffnungen versehen sein, um außer der gesamten, über die Leitung 12 rückgeführten gereinigten Behandlungsflüssigkeit noch eine Überschußmenge nicht gereinigter Flüssigkeit aus dem Behälter aufzunehmen. Dies deshalb, weil nur theoretisch die beiden Kreisläufe 5, 6, 10, 12 und 15, 14, 16, 7 und 7 a in der Zeiteinheit die gleiche Flüssigkeitsmenge fördern, um das Niveau der Behandlungsflüssigkeit 2 zu halten. Der Kreislauf über den Feststoff-Abscheider 10 unterliegt nämlich Flüssigkeitsverlusten durch Verdunstung. Wenn aber davon auszugehen ist, daß der Kreislauf über die Rohrleitungen 7, 7 a in der Zeiteinheit mehr Flüssigkeitsmenge führt als der Kreislauf über den Feststoff-Abscheider 10, müssen die Verdunstungsverluste durch eine nicht dargestellte Einspeisung von frischer Behandllungsflüssigkeit ersetzt werden, die zweckmäßig in den Kreislauf über die Rohrleitungen 7, 7 a eingeleitet wird. Dann braucht die Saugleitung 15 keine Öffnungen zu haben, sondern stellt quasi die Fortsetzung der Leitung 12 dar.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur chemischen und elektrochemischen Behandlung von Walzgut in Verbindung mit Flüssigkeiten wie Säuren, Laugen und Basen oder anderen Medien, die in einem horizontalen Behandlungsbehälter benutzt werden, insbesondere einer Band-Beizanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Behandlungsflüssigkeit absinkenden Feststoffe mit im Kreislauf geführter Behandlungsflüssigkeit zu der tiefsten Stelle des Behälters hin zwangsweise gespült, dort durch Turbulenz in der Schwebe gehalten und kontinuierlich abgesaugt werden, wonach die Behandlungsflüssigkeit gereinigt und in den Behälter zurückgeleitet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer bis in den Pumpensumpf reichenden Saugleitung mit Saugpumpe zum Absaugen der Behandlungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (3) zu dem Pumpensumpf (4) hin zwischen 2 und 5 Grad geneigt ist, daß oberhalb des Behälterbodens in Bodennähe verlaufende, mit zum Pumpensumpf gerichteten Spritzdüsen versehene Rohrleitungen (7) angeordnet sind, die bis in den Pumpensumpf reichen und dort mit Wirbeldüsen versehen sind, daß die in den Pumpensumpf reichende Saugleitung (5) über einen Feststoff-Abscheider (10) in den Behälter (1) zurückgeführt ist, und daß die Rohrleitungen (7, 7 a) in einem mit einer Pumpe (14) versehenen Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit (2) liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum pulsierenden Austritt der Behandlungsflüssigkeit (2) aus den Spritzdüsen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit über die Rohrleitungen (7, 7 a) und/oder den Feststoff-Abscheider eine Heizvorrichtung eingeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die gereinigte Behandlungsflüssigkeit führende Ausgangsleitung (12) des Feststoff-Abscheiders (10) mit der Saugseite der Pumpe (14) des Kreislaufes mit den Rohrleitungen (7, 7 a) verbunden ist.