DE899890C

DE899890C - Verfahren zum Regenerieren von Beizbaedern

Info

Publication number: DE899890C
Application number: DED11839A
Authority: DE
Inventors: Gustav Lennartz
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1952-03-18
Filing date: 1952-03-18
Publication date: 1953-12-17

Description

Verfahren zum Regenerieren von Beizbädern Es ist bekannt, daß Stähle, und zwar insbesondere korrosionsbeständige Stähle, sich in hervorragender Weise von Zunder befreien lassen, wenn Beizlösungen verwendet werden, die als wirksame Bestandteile Ferri- und Fluorionen enthalten. Ein solches Bad wird zusammengesetzt aus Ferrisulfat und Flußsäure, wobei die Flußsäure durch Zusatz von Fluoriden bei gleichzeitiger Anwesenheit von Schwefelsäure zum Entstehen gebracht wird. Die genaue Zusammensetzung des Bades kann naturgemäß auch auf anderem Wege erzeugt werden. Voraussetzung ist lediglich, .daß Ferri- und Fluorionen in schwach saurer Lösung vorhanden sind und daß das Bad frei ist von Chloriden und nennenswerten Mengen an Nitraten.
Dieses Beizmittel ist außerordentlich wirksam und ergibt in kürzester Zeit selbst bei Raumtemperatur am Beizgut blanke Oberflächen. Die Anwesenheit von Ferrisulfat bringt den Vorteil mit sich, daß nach Ablösen der Zunderschicht kein Angriff des Grundwerkstoffes mehr erfolgt. Es ergibt sich ferner keine Aufnahme von Wasserstoff, da bei dem Beizvorgang selbst nur unwesentliche Mengen von Wasserstoff entwickelt werden. Das Bad hat aber den Nachteil, daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit, meist schon nach r oder 2 Tagen, sich derart viel Ferrosulfat gebildet hat, daß eine Passivierung der gebeizten Oberfläche nicht mehr eintritt. Die Werkstücke, insbesondere Bleche, werden alsdann dem Bad nicht mehr blank, sondern mit einer dunklen Schicht überzogen entnommen.
Die Erfindung hat den Zweck, diese Erscheinung zu unterbinden, d. h. das Bad jeweils zu regenerieren. Dieser Regenerierungsvorgang besteht darin, die gebildeten Ferroionen wieder zu Ferriionen zu oxydieren, wodurch das-Bad wieder seine Eigenschaft erhält, die Oberfläche des gebeizten Stahls zu passivieren. Das Oxydieren kann an sich mit Sauerstoff abgebenden Mitteln erfolgen. Diese sind aber entweder zu kostspielig, wie beispielsweise Kaliumpersulfat, Wasserstoffsuperoxyd und Kaliumpermanganat, oder aber sie sind, wie beispielsweise Chlor und Salpetersäure, unerwünscht, da sie bei dem Beizgut zu Lochfraßerscheinungen führen.
Es hat sich nun gezeigt, daß ein wohlfeiles und wirksames Mittel, die Regeneration--durchzuführen, in einem Zusatz von Salzen der salpetrigen Säure besteht. Wenn nämlich dem Bad Natriumnitrit oder Kaliumnitrit in einer den entstandenen Ferroionen äquivalenten Menge zugesetzt werden, so erfolgt im gesamten Bade eine Umsetzung der Ferroionen zu Ferriionen, ohne daß hierbei Nebenreaktionen ablaufen, die zu schädlichen Bestandteilen im Bade führen könnten. Selbstverständlich kann diese Reaktion nur ablaufen, wenn das Bad an sich hinreichend sauer reagiert, was aber im allgemeinen schon deshalb gegeben ist, weil die Beize von sich aus schwefelsauer ist. Notfalls müßte gleichzeitig mit dem Zusatz der Nitrite auch eine gewisse Menge Schwefelsäure nachgesetzt werden.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es möglich, mit einem Nitritzusatz zu arbeiten, der geringer ist, als es dem Gehalt an entstandenen Ferroionen entspricht. In diesem Fall wird .es dem Luftsauerstoff überlassen, die Oxydation der Ferroionen zu Ferriionen quantitativ zu vollenden. Es bildet sich eine Anlagerung von Stickoxyd an das Ferrosulfat, das als Überträger für den Sauerstoff -wirkt. Da die Luft indes nur verhältnismäßig langsam hinzutreten kann und infolgedessen die Reaktion träge verläuft, ist es zweckmäßig, gleichzeitig Luft oder Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherte Luft durch das Bad hindurchzublasen. Hierbei ist - Bedacht darauf zu legen, daß nicht eine zu heftige Durchwirbelung des Bades erfolgt, weil sonst unter Umständen die wirksamen Stickoxyde ungenutzt aus dem Bad ausgetrieben werden.
Das Verfahren des Zusatzes von Nitrit unter gleichzeitigem Hindurchleiten von Luft durch das Bad ist besonders wirksam, und es ist lediglich notivendig, von Zeit zu Zeit erneut Luft durchzublasen und ganz geringe Mengen Nitrit nachzusetzen, die aber lediglich dazu dienen, gewisse `\Titritverluste unkontrollierbarer Art zu ersetzen. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch in der Weise ausgeübt werden, daß von vornherein von einem Ferrosalz ausgegangen wird, daß wesentlich leichter erhältlich ist als Ferrisulfat. Das Ferrosulfatdieses Ansatzes wird durch Nitrite in schwefelsaurer Lösung unter Durchleitung von Luft quantitativ in Ferrisalz verwandelt und so die erforderliche Beizflüssigkeit hergestellt. Hierbei ist es wesentlich, die gesamte Nitritmenge nicht auf einmal zuzusetzen, sondern nach und nach, weil sonst Stickoxyde ungenutzt entweichen könnten. Das Regenerieren dieser Beizflüssigkeit erfolgt sinngemäß durch Hin-durchleiten von Luft und gelegentliches Nachsetzen von Nitrit. Es kann auch so gearbeitet werden, daß stets ein gewisser Nitritüberschuß aufrechterhalten wird, was an einer gewissen Braunfärbung der Lösung erkennbar ist. Wenn gleichzeitig ständig Luft durch das Bad geleitet wird, so werden gebildete Ferroionen fortlaufend umgehend zu .Ferriionen oxydiert.
Das Verfahren des Oxydierens der Ferroionen kann vorteilhafterweise bei Raumtemperatur durchgeführt werden, und es hat sich gezeigt, daß es bei Durchleiten von Luft möglich ist, mit nur etwa einem Fünftel der theoretischen Nitritmenge auszukommen.
Bei erhöhter Temperatur verläuft das Beizen und auch Aufoxydieren rascher. Es treten aber Verluste an Nitrit auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Regenerieren von Beizbädern für Stähle, insbesondere korrosionsbeständige Stähle, deren wirksame Bestandteile aus Ferri- und Fluorionen bestehen, dadurch gekennzeichnet, -daß dem Bad in dem Maße, wie Ferriionen zu Ferroionen reduziert werden, äquivalente Mengen Salze der - salpetrigen Säure, insbesondere Natriumnitrit oder Kaliumnitrit, zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der notwendigen Nitritmengen durch Luftsauerstoff ersetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge-'kennzeichnet, daß Luft eingeblasen wird. q.. Verfahren zur Herstellung eines frischen Bades unter Anwendung der Maßnahmen nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Ferrisulfat Ferrosulfat mit Schwefelsäure und Flußsäure gemischt und die Ferroionen mittels Nitrit und vorzugsweise Durchleiten von Luft oxydiert werden.