EP0838542B1 - Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern - Google Patents

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EP0838542B1
EP0838542B1 EP97117775A EP97117775A EP0838542B1 EP 0838542 B1 EP0838542 B1 EP 0838542B1 EP 97117775 A EP97117775 A EP 97117775A EP 97117775 A EP97117775 A EP 97117775A EP 0838542 B1 EP0838542 B1 EP 0838542B1
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EP
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strip
electrodes
electrolyte
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anodes
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EP97117775A
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Wilhelm Dr. Techn. Karner
Jovan Dipl.-Ing. Dr. Starcevic
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Andritz AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02—Pickling; Descaling
    • C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/06—Iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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    • C25F1/02—Pickling; Descaling
    • C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25F1/02—Pickling; Descaling
    • C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/08—Refractory metals

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for electrolytic pickling of metallic strips, in particular Stainless steel bands, bands made of titanium, aluminum or nickel, the Electric current indirectly, i.e. without electrically conductive contact between tape and electrodes, is passed through the tape, the Band vertically and the electrolyte liquid between the band and the electrodes are inserted.
  • GB 2140036 further describes a device for electrochemical treatment of metal strips with vertical Belt guide, indirect power supply and by gravity forced electrolyte flow in the gap between the band and the electrodes.
  • the Srom has to travel long distances in the band, taking the danger there is that it is derived at the deflection rollers and in others Episode is not available for the pickling process.
  • the invention is characterized in that the anode and cathode on Band are connected in direct succession. This is the way of Current through the tape is very short and the losses are low. Consequently much higher current rates can also be transmitted.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that that the distance between the anodes and cathodes depending on the Band dimension is changeable. It is achieved that at different Band dimensions the maximum current yield at the lowest Tension can be achieved. Are the anode and cathode too close to each other? arranged, there is a direct current flow. On the other hand, it increases with their distance the voltage drop in the band. Naturally depends this voltage drop together with the band cross section. There are therefore an optimal distance for each band dimension.
  • a favorable embodiment of the invention is characterized in that that the amount of electrolyte in the gap, between the electrodes and the volume, regulated. This allows the belt to be hydraulically accurate be stabilized in the middle between the electrodes. So the distance between electrodes and band can be reduced to a minimum.
  • An advantageous variant of the invention is characterized in that the temperature, electrolyte concentration and charge density (Coulomb per unit area) can be specifically adjusted to the strip to be pickled. As a result, the pickling conditions can be applied to every strip dimension, line speed, Treatment time, type of scale etc. optimally set become.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the gap between the electrodes and the band is changed. So the distance can be easily adapted to the band ripple.
  • a favorable further development of the invention is characterized in that that the band ripple is determined and the electrodes are removed from the band be avoided so that contact between the tape and the electrode becomes. This prevents contact between the band and the electrodes that would lead to short circuits.
  • the invention also relates to a device for electrolytic pickling made of metallic strips, in particular stainless steel strips Titanium, aluminum or nickel, the electrical current being indirect, i.e. without electrically conductive contact between the band and the electrodes the tape is guided, the tape being vertical and between Electrodes and tape a vertical gap is provided in the Electrolyte liquid is introduced. It is characterized in that Anode and cathode are arranged one behind the other on the strip. As a result, the path of the current through the belt is very short, and so is that Losses low. This means that significantly higher current rates can also be used be transmitted.
  • a favorable further development of the invention is characterized in that that anodes and cathodes are staggered in the direction of the tape are, i.e. the tape runs between two opposite Anodes or two opposite cathodes. This results in a uniform current flow and at the band edge thus an even pickling effect.
  • an advantageous embodiment of the invention is characterized in that the anode surface, or the anodes entirely, are preferably made of lead, or lead alloys, or iridium oxide or graphite.
  • the material from which the anodes are made results in a chemical passivation against the anodic attack of the electrolyte anions.
  • Lead with sulfate ions (SO 4 2- ) and iridium oxide with sulfate and / or chloride ions (Cl - ) are preferably used.
  • Graphite with various anions or mixtures thereof can also be used.
  • An advantageous variant of the invention is characterized in that a control device for the amount of electrolyte is provided is, with one per liquid channel between the band and the electrode separate control device can be provided. This can on the one hand the flow is adapted to the bandwidth and also for Bands of different widths can be optimally adjusted. Through the Resulting hydraulic guidance of the belt can change the position of the Band can be set between the electrodes.
  • the conventional ones Systems usually require two rectifiers per cell - one for the underside of the band and one for the top of the band.
  • the cell according to the invention can be a rectifier for one or for multiple cells can be installed. Thanks to the hydraulic belt guide, which is made possible by regulating the amount of electrolyte added now e.g. the top of the tape, if more scaled, closer to the Electrodes are pressed and thus stained more intensely.
  • a favorable embodiment of the invention is characterized in that that a device for adjusting or controlling the distance is provided between anodes and cathodes.
  • the adjustable distance between the anode and cathode allows the current flow to be adjusted and subsequently a reduction in electricity costs.
  • An advantageous development of the invention is characterized in that that a device for adjusting the gap between the tape and Electrode is provided. So the distance can easily match the band ripple be adjusted.
  • a cheap variant of the invention is characterized in that a device for detecting the band ripple is provided, which with the adjusting device of the electrodes is connected. This will Avoid contact between the tape and electrodes, which leads to short circuits could lead.
  • the rectifier current was increased at a constant system speed of approx. 50 m / min. With a current of 6000A (4x1500 A) the belt was completely free of scale. With a current application of 8000 A there was an improved gloss of the strip surface. Here, with a current density of approx. 200 A / dm 2 , there were no problems in the cell with electrolyte overheating, excessive local heating of the strip or insufficient gas discharge. The evaluation of the tests also consisted of determining the uniformity of the current application. This was done through the gloss and color measurements. It was found that the fluctuations were not larger than that of the starting material. The particularly scaled band edges were completely descaled.
  • 1 shows the diagram of a conventional pickling plant with neutral electrolyte
  • 2 shows a plant according to the inventive method
  • Figure 3 illustrates a cell according to the invention.
  • Fig. 1 shows a pickling tank 1 according to the prior art.
  • the metal strip 2 is passed through the electrolyte 3, for example Na 2 SO 4 , between the cathodes 4 and anodes 5.
  • the distance between the electrodes and the band is usually approximately 70 to 150 mm, the band 2 having a certain sag, which can be reduced by support rollers, for example in the middle of the system.
  • the electrolyte 3 is fed from a pump 7 via a line 6 into the pickling tank 1 and, via a line 8, for example into an intermediate tank 9, from where the electrolyte 3 is recirculated.
  • Fig. 2 shows a system with a decoiler 11 and a decoiler 18, the it enables the belt to travel at a speed of up to 60 m / min to pull through the treatment.
  • the treatment consists of chemical degreasing 12 to clean the oiled tape and an electrolytic cell 13.
  • the cell is connected to 4 rectifiers. Each of them has an output of max. 3000A / 32 V.
  • the arrangement of the electrodes 15, 16 was chosen so that only an anode (15) - cathode (16) pair is connected to a rectifier.
  • the belt 2 is deflected here via rollers 14, 14 '.
  • Fig. 3 shows an electrolytic cell according to the invention.
  • the metallic Volume 2 e.g. B. stainless steel strip, is in the gap between the electrodes 15, 16 out.
  • the electrodes, e.g. the cathode 16 can in Direction 20 are moved so that the distance between anode 15 and Cathode 16 is adjustable. This enables optimal use of electricity.
  • the electrolyte is in turn pump 7 via a line 6, wherein lines 21, 21 ', 21 ", 21"' are provided which connect the electrolyte 3 into the columns 24, 24 ', 24 ", 24"' between the electrodes 15, 16 and the Feed in volume 2.
  • the electrolyte can now be controlled by regulators 22, 22 ', 22 ", 22"' to be adapted to the required conditions. After passage between the electrodes, the electrolyte 3 is in the lower Part 23 of the electrolytic cell 13 collected and again the Pump 7 supplied.
  • the new cell has higher performance than the conventional ones. At same electrical power can be achieved by the lower voltage drop more electricity is passed through the belt. At the same time, however new cell flow mechanically designed so that very high Mass transfer numbers and heat transfer values can be achieved. This results from high turbulence due to the small gap between the electrodes and the band as well as by the band movement i.e. it dissolves the metals and the heat from the Reaction zone removed very effectively.
  • the main advantage of cell according to the invention compared to the flooded cell according to the prior art the technology (see Fig. 1) lies in the better tape guidance and higher mass and heat exchange. This results in a higher one Pickling performance.
  • the conventional cells have rectifier performance from 11000 A (2 x 5500). Depending on the distance between electrodes and Band (approx. 50 - 150 mm) the voltage drop is between 25 and 40 V.
  • the cell according to the invention can apply 50,000 A to the band at approximately 17 V. transfer.
  • the invention is not limited by the embodiments shown. Rather, all known variants of the circuit and Arrangement of the electrodes, e.g. corresponding polarization or shorter anodes and longer cathodes to increase chemical Treatment, can be used analogously.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern, insbesondere Edelstahlbändern, Bänder aus Titan, Aluminium oder Nickel, wobei der elektrische Strom indirekt, d.h. ohne elektrisch leitende Berührung zwischen Band und Elektroden, durch das Band geleitet wird, wobei das Band vertikal geführt und die Elektrolytflüssigkeit zwischen das Band und die Elektroden eingebracht wird.
Beim Beizen von kaltgewalzten Edelstahlbändern wird üblicherweise das sogenannte "Neutralelektrolyt" Verfahren eingesetzt. Hierbei wird die Spannung indirekt auf das Band geprägt. Das bedeutet, daß es keine Berührungsstellen zwischen etwaigen Stromrollen und Band gibt. Ein weiteres Merkmal dieses Verfahrens ist, daß die Anoden und Kathoden vollständig mit Elektrolyt bedeckt und horizontal angeordnet sind, d.h. es handelt sich um horizontale geflutete Zellen. Ferner ist aus der AT-PS 373 922 ein Verfahren zum elektrolytischen Galvanisieren von Band bekannt. Hier handelt es sich um eine vertikale Anordnung der Elektroden. Die Elektrolytflüssigkeit wird in den Spalt zwischen den Anoden und Band geleitet. Die Spannung wird direkt auf das Band geprägt - die Kathoden sind als Stromrollen ausgeführt.
Außerdem ist aus dem Patent US 4363709 das Beizen von Edelstahlband mit höheren Stromdichten bekannt. Erwähnt werden Stromdichten von 40-60 A/dm2 ohne jedoch auf die Apparatur einzugehen mit welcher diese in einer großtechnischen Anlage, in einem vernünftigen Spannungsbereich (= unter 40 Volt) verwirklicht werden können.
Die GB 2140036 beschreibt weiters eine Vorrichtung zum elektrochemischen Behandeln von Metallbändern mit vertikaler Bandführung, indirekter Stromzuführung und durch die Schwerkraft erzwungener Elektrolytströmung im Spalt zwischen Band und Elektroden. Hier muß der Srom im Band lange Wege zurücklegen, wobei die Gefahr besteht, daß er an den Umlenkwalzen abgeleitet wird und in weiterer Folge nicht für den Beizprozeß zur Verfügung steht.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Kathode am Band direkt hintereinander geschaltet sind. Dadurch ist der Weg des Stromes durch das Band sehr kurz und auch die Verluste gering. Somit können auch wesentlich höhere Stromraten übertragen werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Anoden und Kathoden in Abhängigkeit von der Banddimension veränderbar ist. Hierbei wird erreicht, daß bei verschiedenen Banddimensionen die maximale Stromausbeute bei niedrigster Spannung erreicht werden kann. Sind Anode und Kathode zu nah aneinander angeordnet, ergibt sich ein direkter Stromfluß. Andererseits steigt mit ihrem Abstand der Spannungsabfall im Band. Naturgemäß hängt dieser Spannungsabfall mit dem Bandquerschnitt zusammen. Es gibt demnach für jede Banddimension einen optimalen Abstand.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytaufgabemenge im Spalt, zwischen den Elektroden und dem Band, geregelt erfolgt. Dadurch kann das Band hydraulisch genau mittig zwischen den Elektroden stabilisiert werden. So kann der Abstand zwischen Elektroden und Band auf ein Minimum reduziert werden.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, Elektrolytkonzentration und die Ladungsdichte (Coulomb per Flächeneinheit) gezielt auf das zu beizende Band eingestellt werden. Dadurch können die Beizbedingungen auf jede Banddimension, Anlagengeschwindigkeit, Behandlungszeit, Zunderart etc. optimal eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Elektroden und dem Band verändert wird. So kann der Abstand einfach an die Bandwelligkeit angepaßt werden.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bandwelligkeit ermittelt und die Elektroden vom Band entfernt werden, so daß eine Berührung, zwischen Band und Elektrode vermieden wird. Dadurch können Berührungen zwischen Band und Elektroden vermieden werden, die zu Kurzschlüssen führen würden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern, insbesondere Edelstahlbändern, Bänder aus Titan, Aluminium oder Nickel, wobei der elektrische Strom indirekt, d.h. ohne elektrisch leitende Berührung zwischen Band und Elektroden, durch das Band geleitet wird, wobei das Band vertikal verläuft und zwischen Elektroden und Band ein vertikaler Spalt vorgesehen ist, in den Elektrolytflüssigkeit eingebracht wird. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Kathode am Band direkt hintereinander angeordnet sind. Dadurch ist der Weg des Stromes durch das Band sehr kurz und auch die Verluste gering. Somit können auch wesentlich höhere Stromraten übertragen werden.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Anoden und Kathoden zueinander versetzt in Bandrichtung angeordnet sind, d.h. das Band läuft jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Anoden bzw. zwei gegenüberliegenden Kathoden hindurch. Dadurch ergibt sich auch am Bandrand ein gleichmäßiger Stromfluß und somit eine gleichmäßige Beizwirkung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenoberfläche, oder die Anoden zur Gänze, bevorzugt aus Blei, oder Bleilegierungen, oder Iridiumoxid oder aus Graphit hergestellt sind. Das Material aus dem die Anoden hergestellt sind ergibt eine chemische Passivierung gegenüber dem anodischen Angriff der Elektrolytanionen. Vorzugsweise wird Blei mit Sulfationen (SO4 2-) und Iridiumoxyd mit Sulfat- und/oder Chloridionen (Cl-) eingesetzt. Ferner kann auch Graphit mit verschiedenen Anionen oder deren Mischungen eingesetzt werden.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelungseinrichtung für die Elektrolytaufgabemenge vorgesehen ist, wobei pro Flüssigkeitskanal zwischen Band und Elektrode eine separate Regelungseinrichtung vorgesehen sein kann. Dadurch kann einerseits die Strömung an die Bandbreite angepaßt und auch für Bändern unterschiedlicher Breite optimal eingestellt werden. Durch die sich ergebende hydraulische Führung des Bandes kann die Position des Bandes gezielt zwischen den Elektroden eingestellt werden. Die herkömmlichen Anlagen benötigen üblicherweise zwei Gleichrichter pro Zelle - einen für die Bandunterseite und einen für die Bandoberseite. Bei der erfindungsgemäßen Zelle kann ein Gleichrichter für eine oder auch für mehrere Zellen installiert werden. Durch die hydraulische Bandführung, die durch die Regelung der Elektrolytaufgabemenge ermöglicht wird, kann nun z.B. die Bandoberseite, wenn sie stärker verzundert ist, näher an die Elektroden gedrückt und dadurch intensiver gebeizt werden.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung bzw. Regelung des Abstandes zwischen Anoden und Kathoden vorgesehen ist. Der verstellbare Abstand zwischen Anode und Kathode ermöglicht eine Anpassung des Stromflusses und in weiterer Folge eine Senkung der Stromkosten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung des Spaltes zwischen Band und Elektrode vorgesehen ist. So kann der Abstand leicht an die Bandwelligkeit angepaßt werden.
Eine günstige Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erkennung der Bandwelligkeit vorgesehen ist, die mit der Einstelleinrichtung der Elektroden verbunden ist. Dadurch werden Berührungen zwischen Band und Elektroden vermieden, die zu Kurzschlüssen führen könnten.
Ausführungsbeispiel:
Um das Verfahren zu erproben wurde eine Versuchsanlage gebaut. Die Anordnung besteht aus einer a) Abhaspel und b) Aufhaspel die es ermöglichen das Band mit einer Geschwindigkeit bis zu 60 m/min durch die Behandlung durchzuziehen. Die Behandlung besteht aus einer c) chemischen Entfettung, um das eingeölte Band reinigen zu können, und d) einer Elektrolytischen Zelle. Die Zelle ist verbunden mit e) 4 Gleichrichtern. Jeder von ihnen hat eine Leistung von max. 3000 A/32 V. Die Anordnung der Elektroden wurde so gewählt, daß jeweils nur ein f) Anoden-/ g) Kathodenpaar mit einem Gleichrichter verbunden ist. Die Elektrodenabstände wurden manuell eingestellt.
Mit dieser Anordnung wurde ein Bund von geglühtem Edelstahlkaltband behandelt.
  • Material :AISI 304
  • Dicke: 0.5 mm
  • Breite: 320 mm
  • Bundgewicht : 1000 kg
    • Es wurde bei konstanter Anlagengeschwindigkeit von ca. 50 m/min der Gleichrichterstrom gesteigert. Bei einer Stromaufgabe von 6000A (4x1500 A) war das Band vollkommen zunderfrei. Bei einer Stromaufgabe von 8000 A ergab sich ein verbesserter Glanz der Bandoberfläche. Hierbei, bei einer Stromdichte von ca. 200 A/dm2, gab es in der Zelle keine Probleme mit Elektrolytüberhitzung, zu hoher örtlichen Erhitzung des Bandes oder nur ungenügender Gasabführung. Die Auswertung der Versuche bestand auch darin die Gleichmäßigkeit der Stromaufgabe zu bestimmen. Dies wurde durch die Glanz- und Farbmessungen gemacht. Es wurde festgestellt, daß die Schwankungen nicht größer waren als beim Ausgangsmaterial. Es wurden auch die besonders verzunderten Bandränder vollständig entzundert.
    Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei Fig. 1 das Schema einer herkömmlichen Beizanlage mit Neutralelektrolyt, Fig. 2 eine Anlage nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, Fig. 3 eine Zelle nach der Erfindung darstellt.
    Fig. 1 zeigt einen Beizbehälter 1 nach dem Stand der Technik. Das Metallband 2 wird durch den Elektrolyt 3, beispielsweise Na2SO4, zwischen den Kathoden 4 und Anoden 5 hindurchgeführt. Der Abstand zwischen Elektroden und Band beträgt üblicherweise ca. 70 bis 150 mm, wobei das Band 2 einen gewissen Durchhang aufweist, der durch Stützwalzen, z.B. in Anlagenmitte, verringert werden kann. Der Elektrolyt 3 wird von einer Pumpe 7 über eine Leitung 6 in den Beizbehälter 1 geleitet und über eine Leitung 8 beispielsweise in einen Zwischenbehälter 9 abgeleitet, von wo der Elektrolyt 3 wieder rezirkuliert wird.
    Fig. 2 zeigt eine Anlage mit einer Abhaspel 11 und einer Aufhaspel 18, die es ermöglichen das Band mit einer Geschwindigkeit bis zu 60 m/min durch die Behandlung hindurchzuziehen. Die Behandlung besteht aus einer chemischen Entfettung 12, um das eingeölte Band reinigen zu können, und einer elektrolytischen Zelle 13. Die Zelle ist verbunden mit 4 Gleichrichtern. Jeder von ihnen hat eine Leistung von max. 3000A/32 V. Die Anordnung der Elektroden 15, 16 wurde so gewählt, daß jeweils nur ein Anoden(15) - Kathoden(16)paar mit einem Gleichrichter verbunden ist. Das Band 2 wird hier über Walzen 14, 14' umgelenkt.
    Fig. 3 zeigt eine elektrolytische Zelle nach der Erfindung. Das metallische Band 2, z. B. Edelstahlband, wird in den Spalt zwischen den Elektroden 15, 16 geführt. Jeweils ein Anoden(15) - Kathoden(16)paar ist mit einem Gleichrichter 19 verbunden. Die Elektroden, z.B. die Kathode 16, kann in Richtung 20 bewegt werden, so daß der Abstand zwischen Anode 15 und Kathode 16 einstellbar ist. Dies ermöglicht eine optimale Stromnutzung. Die Elektrolytaufgabe erfolgt wiederum mittels Pumpe 7 über eine Leitung 6, wobei Leitungen 21, 21', 21", 21"' vorgesehen sind, die den Elektrolyt 3 in die Spalte 24, 24', 24", 24"' zwischen den Elektroden 15, 16 und dem Band 2 einspeisen. Die Elektrolytaufgabe kann nun durch Regelorgane 22, 22', 22", 22"' an die erforderlichen Bedingungen angepaßt werden. Nach Durchgang zwischen den Elektroden wird der Elektrolyt 3 im unteren Teil 23 der elektrolytischen Zelle 13 gesammelt und wiederum der Pumpe 7 zugeführt.
    Die neue Zelle weist höhere Leistung auf als die herkömmlichen. Bei gleicher elektrischer Leistung kann durch den geringeren Spannungsabfall mehr Strom durch das Band geleitet werden. Gleichzeitig jedoch ist die neue Zelle strömungsmechanisch so konzipiert, daß sehr hohe Stoffaustauschzahlen sowie Wärmeübergangswerte erreicht werden. Dies ergibt sich durch eine hohe Turbulenz bedingt durch den kleinen Spalt zwischen den Elektroden und dem Band sowie durch die Bandbewegung d.h. es werden die gelösten Metalle sowie die Wärme aus der Reaktionszone sehr effektiv abtransportiert. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Zelle gegenüber der gefluteten Zelle nach dem Stand der Technik (siehe Fig. 1) liegt in der besseren Bandführung und dem höheren Stoff- und Wärmeaustausch. Dadurch ergibt sich eine höhere Beizleistung. Die herkömmlichen Zellen weisen eine Gleichrichterleistung von 11000 A (2 x 5500) auf. Je nach Abstand zwischen Elektroden und Band (ca. 50 - 150 mm) liegt der Spannungsabfall zwischen 25 und 40 V.
    Die erfindungsgemäße Zelle kann 50000 A bei ca. 17 V auf das Band übertragen.
    Die Erfindung ist nicht durch die dargestellten Ausführungen beschränkt. Vielmehr können auch alle bekannten Varianten der Schaltung und Anordnung der Elektroden, wie z.B. entsprechende Polarisierung oder kürzere Anoden und längere Kathoden zur Steigerung der chemischen Behandlung, analog eingesetzt werden.

    Claims (20)

    1. Verfahren zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern, insbesondere Edelstahlbändern, Bänder aus Titan, Aluminium oder Nickel, wobei der elektrische Strom indirekt, d.h. ohne elektrisch leitende Berührung zwischen Band und Elektroden, durch das Band geleitet wird, wobei das Band vertikal geführt und die Elektrolytflüssigkeit zwischen das Band und die Elektroden eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Kathode am Band direkt hintereinander geschaltet sind.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Anoden und Kathoden in Abhängigkeit von der Banddimension veränderbar ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytaufgabemenge im Spalt, zwischen den Elektroden und dem Band, geregelt erfolgt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur gezielt auf das zu beizende Band eingestellt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyttemperatur zwischen 20 und 85 °C, vorzugsweise unter 70°C, beträgt.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytkonzentration gezielt auf das zu beizende Band eingestellt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Na2SO4-Konzentration im Elektrolyten zwischen 100 und 350 g/l, vorzugsweise etwa 150 g/l beträgt.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsdichte (Coulomb per Flächeneinheit) gezielt auf das zu beizende Band eingestellt wird.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichten zwischen 20 A/dm2 bis 250 A/dm2, beispielsweise etwa 130 A/dm2 bei Bleianoden und etwa 180 A/dm2 bei Iridiumanoden, betragen.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Elektroden und dem Band verändert wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandwelligkeit ermittelt und die Elektroden vom Band entfernt werden, so daß eine Berührung, zwischen Band und Elektrode vermieden wird.
    12. Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern, insbesondere Edelstahlbändern, Bänder aus Titan, Aluminium oder Nickel, wobei der elektrische Strom indirekt, d.h. ohne elektrisch leitende Berührung zwischen Band und Elektroden, durch das Band geleitet wird, wobei das Band vertikal verläuft und zwischen Elektroden und Band ein vertikaler Spalt vorgesehen ist, in den Elektrolytflüssigkeit eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Kathode am Band direkt hintereinander angeordnet sind.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Anoden und Kathoden zueinander versetzt angeordnet sind.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenoberfläche, oder die Anoden zur Gänze, bevorzugt aus Blei, oder Bleilegierungen, oder Iridiumoxid oder aus Graphit hergestellt sind.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelungseinrichtung für die Elektrolytaufgabemenge vorgesehen ist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß pro Flüssigkeitskanal zwischen Band und Elektrode eine separate Regelungseinrichtung vorgesehen ist.
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung bzw. Regelung des Abstandes zwischen Anoden und Kathoden vorgesehen ist.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung des Spaltes zwischen Band und Elektrode vorgesehen ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erkennung der Bandwelligkeit vorgesehen ist, die mit der Einstelleinrichtung der Elektroden verbunden ist.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Elektroden vom Band zwischen 5 und 15 mm betragen.
    EP97117775A 1996-10-25 1997-10-14 Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern Expired - Lifetime EP0838542B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    AT1872/96 1996-10-25
    AT0187296A AT406385B (de) 1996-10-25 1996-10-25 Verfahren und vorrichtung zum elektrolytischen beizen von metallischen bändern
    AT187296 1996-10-25

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0838542A1 EP0838542A1 (de) 1998-04-29
    EP0838542B1 true EP0838542B1 (de) 2001-06-13

    Family

    ID=3522840

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP97117775A Expired - Lifetime EP0838542B1 (de) 1996-10-25 1997-10-14 Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen von metallischen Bändern

    Country Status (14)

    Country Link
    US (1) US6120671A (de)
    EP (1) EP0838542B1 (de)
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