EP1513634B1 - Verfahren zur verringerung der korrosivität von kühl- oder prozesswasser - Google Patents

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EP1513634B1
EP1513634B1 EP03735588A EP03735588A EP1513634B1 EP 1513634 B1 EP1513634 B1 EP 1513634B1 EP 03735588 A EP03735588 A EP 03735588A EP 03735588 A EP03735588 A EP 03735588A EP 1513634 B1 EP1513634 B1 EP 1513634B1
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EP
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water
cooling
process water
soluble salt
buffering effect
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Wolfgang Hater
Ulrich Kiedrowicz
Gerd Grelewitz
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Definitions

  • the invention includes a method for reducing corrosion in cooling and process waters, which can lead to an entry of acids in the system, for. B. in continuous casting plants of the steel industry.
  • the entry of silicon tetrafluoride and HF in the spray zones resulting from fluoride erosion of the casting powder leads to a drop in the pH in the spray water and to the corrosion of plant components.
  • the invention was based on the object to provide an effective method for reducing corrosion, without having the disadvantages of the known methods.
  • a method should be provided which is less critical in terms of pH increase while allowing rapid adaptation to changing operating conditions.
  • Non-prepublished DE 100 64 412 A1 describes a process for preventing the precipitation of calcium fluoride in a cooling or process water, in which at least one water-soluble salt containing at least one of the following ions is added to the process water: magnesium cations, cations of trivalent metals , Anions of oligo- or polyphosphate. Preferred cations of trivalent metals here are aluminum and iron.
  • a buffer substance is added to the water in order to avoid the drop in the pH value by the introduction of fluoride into the water.
  • water-soluble is meant here that dissolve at least 1 g of the salt at 20 ° C in 1 liter of water.
  • the water-soluble salt with a buffering effect is preferably used in the form of an aqueous solution, since it can be metered easily via metering pumps.
  • the cooling or process water In practice, facilities are frequently encountered in which the cooling or process water is circulated, comprising a reservoir, a conduit system and a working area, and the introduction of acid in the working area, the Amount of cooling or process water in the reservoir and in the piping system at least 5 times, preferably at least 10 times as large and in particular at least 20 times as large as the amount of cooling or process water in the work area.
  • the method is particularly suitable for such a device.
  • the method may also be practiced by passing the cooling or process water in a flow system comprising a conduit system and a work area.
  • the cooling or process water is therefore not circulated, but derived after a single use.
  • working area is meant that area of the facility in which the cooling or process water develops its technically intended effect. This may, for example, be the area in which the cooling or process water exchanges heat or substances with the ambient air or with other substrates. For example, it may be a cooling device in which the cooling or process water receives from this heat by direct or indirect contact with a medium to be cooled. An example of this is the evaporation zone of a cooling tower. However, this may also be an area in which the cooling or process water is brought into contact with warm substrate surfaces in order to cool them. This is the case, for example, in continuous casting plants of the steel industry, where the cooling or process water is sprayed onto the metal surfaces to be cooled.
  • the cooling or process water In the work area, the cooling or process water usually comes not only in contact with the intended substrate, but also with the ambient air. Therefore, the cooling or process water in this area receives foreign matter either directly from the substrate surface or from the ambient air. These can be gaseous, solid or liquid in nature. This substance uptake changes the chemical composition of the cooling or process water. In the example presented by way of introduction, acidic substances cause a drop in the pH in the cooling or process water. As a result, its corrosivity with respect to the materials of the device and possibly also with respect to the substrate is undesirably increased.
  • the decrease in the pH is counteracted by metering into the cooling or process water a water-soluble salt with a buffering action.
  • this does not take place in the reservoir itself, but in or just before the work area. Therefore, it is preferable that the water-soluble salt with buffers Added effect in the line system at a point that is seen in the flow direction of the cooling or process water before the work area. Accordingly, it is not necessary to change the chemical composition of the entire cooling or process water, the majority of which is in the reservoir, by adding the salt with a buffering effect. Rather, it changes only the composition of that part of the cooling or process water, which then enters the work area in a mass transfer with the environment.
  • the water-soluble salt is buffered with buffering action, based on empirical values, in proportion to the amount of water flowing through the working area. For example, can be added per m 3 of cooling or process water flowing through the work area, an empirically determined amount of salt with buffering effect. Accordingly, one embodiment of the method according to the invention consists in metering in the water-soluble salt with buffering action as a function of the amount of cooling or process water which flows through the working area within a predetermined time interval.
  • the proportionality factor depends, for example, on the volume of the water stream to be treated and can be calculated therefrom or preferably determined experimentally.
  • the guide may be selected, for example, from the pH, the fluoride ion concentration and the acid capacity of the cooling or process water.
  • the water-soluble salt with a buffering effect is metered in when the pH falls below a predetermined threshold value.
  • This threshold value which is to be determined depending on the material properties of the device and / or the substrate, can be, for example, in the range from 4 to 7, in particular from 5 to 6.
  • buffering salt is added either until the threshold value is exceeded again, or an amount of buffering salt is added which depends on the difference between the threshold value and the actually measured pH value.
  • the fluoride ion concentration As mentioned in the introduction, this is the case, for example, with continuous casting plants of the steel industry.
  • the acid entry is then proportional to the increase in fluoride ion concentration.
  • a predetermined threshold which may be, for example, in the range from 40 to 300 mg / l, in particular in the range from 60 to 200 mg / l.
  • the embodiment is particularly suitable for determining the deviation of the fluoride ion concentration from the predetermined threshold value and metering in the salt with buffering action as a function of the level of this deviation.
  • the acid capacity of the cooling or process water is selected as the guide variable. This is defined by the amount (in millimoles) of strong monobasic acid that must be added to one liter of water to its pH to lower to 4.3. It is expressed in millimoles of acid added per liter of water.
  • the water-soluble salt is buffered with buffering effect if the acid capacity falls below a predetermined threshold. This may for example be in the range of 0.1 to 1 millimoles / liter, in particular from 0.3 to 0.7 millimoles / liter. Again, you can either add as long salt with buffering effect until the acid capacity exceeds the threshold again. Or, determine the deviation of the actual acid capacity from the threshold value and add an amount of salt with buffering effect that is proportional to the deviation. The proportionality factor is preferably determined empirically again.
  • the water-soluble salt having a buffering effect may be selected from bicarbonates, carbonates, borates, orthophosphates and polyphosphates.
  • the water-soluble salt having a buffering effect may be selected from bicarbonates, carbonates, borates, orthophosphates and polyphosphates.
  • particularly preferred salts as buffering effect are alkali or ammonium salts, especially the sodium salts, with bicarbonate, carbonate, borate, ortho or polyphosphate ions.
  • the inventive method is particularly suitable for reducing the corrosivity of cooling or process water of continuous casting of the steel industry.
  • a preferred embodiment of the invention consists in additionally preventing the precipitation of calcium fluoride in the cooling or process water by additionally adding to the cooling or process water at least one further water-soluble salt containing at least one of the following ions: magnesium cations, cations trivalent metals, anions of oligo- or polyphosphate.
  • a water-soluble salt with magnesium cations is added to.
  • the pH value is measured continuously in the spray water of a continuous casting plant by means of a pH electrode, and when the temperature falls below a predetermined threshold value, the metering pump for the water-soluble, buffering salts is started. If the threshold value is exceeded, the dosage is stopped again.
  • the threshold here is usually in the pH range between 4 and 7, preferably in the pH range of 5 to 6.

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Description

  • Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Verringerung der Korrosion in Kühl- und Prozesswässern, bei denen es zu einem Eintrag von Säuren in das System kommen kann, z. B. in Stranggussanlagen der Stahlindustrie. In diesem Fall führt der von Fluoridabbrand des Gießpulvers herrührende Eintrag von Siliciumtetrafluorid und HF in den Spritzzonen zu einem Abfall des pH-Wertes im Spritzwasser und zur Korrosion von Anlagenteilen.
  • Nach dem Stand der Technik werden zur Anhebung des pH-Wertes in diesen Wässern starke Laugen, vor allem Natronlauge, in das Spritzwasser dosiert. Wegen der starken Schwankungen der Betriebsbedingungen kommt es jedoch häufig zu einer starken Erhöhung des pH-Wertes im Kühlwasser, so dass starke Ablagerungen von Calciumcarbonat im System die Folge sind.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, ein effektives Verfahren zur Verringerung der Korrosion zur Verfügung zu stellen, ohne die Nachteile der bekannten Verfahren aufzuweisen. Insbesondere sollte ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, das hinsichtlich einer pH-Anhebung wenig kritisch ist, und gleichzeitig einen schnelle Anpassung an wechselnde Betriebsbedingungen erlaubt.
  • In der nicht vorveröffentlichten DE 100 64 412 A1 wird ein Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung von Calciumfluorid in einem Kühl- oder Prozesswasser beschrieben, bei dem man dem Prozesswasser mindestens ein wasserlösliches Salz zugibt, das mindestens eines der folgenden Ionen enthält: Magnesiumkationen, Kationen dreiwertiger Metalle, Anionen von Oligo- oder Polyphosphat. Bevorzugte Kationen dreiwertiger Metalle sind hierbei Aluminium und Eisen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu der Dosierung des wasserlöslichen Salzes und ggf. eines Scale-Inhibitors dem Wasser eine Puffersubstanz zugegeben, um den Abfall des pH-Wertes durch den Eintrag von Fluorid in das Wasser zu vermeiden. Bevorzugt sind hierbei anorganische Puffer-Systeme, insbesondere Alkalicarbonat, Alkalihydrogencarbonat, Alkaliborat, Alkaliorthophosphat und Alkalipolyphosphat.
  • Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der Korrosivität von Kühl- oder Prozesswasser, bei dem es aufgrund eines Eintrags von Säuren zu einer Absenkung des pH-Werts kommt, wobei man zu dem Kühl- oder Prozesswasser mindestens ein wasserlösliches Salz mit puffernder Wirkung zudosiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Prozesswasser entweder
    • a) in einem Kreislauf geführt wird, der ein Reservoir, ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfasst, und der Eintrag von Säure im Arbeitsbereich erfolgt, wobei die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Reservoir und im Leitungssystem mindestens 5 mal so groß ist wie die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Arbeitsbereich,
      oder
    • b) in einem Durchlaufsystem geführt wird, das ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfasst,
      und man entweder
    • c) das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von der Menge an Kühl- oder Prozesswasser zudosiert, die innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls den Arbeitsbereich durchfließt,
      oder
    • d) kontinuierlich oder diskontinuierlich den Wert mindestens einer Leitgröße im Kühl-oder Prozesswasser misst und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von dem Wert der Leitgröße zudosiert.
  • Unter "wasserlöslich" wird hierbei verstanden, dass sich mindestens 1 g des Salzes bei 20 °C in 1 l Wasser lösen. Das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung setzt man vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung ein, da diese einfach über Dosierpumpen dosiert werden kann.
  • In der Praxis trifft man häufig Einrichtungen, bei denen das Kühl- oder Prozesswasser in einem Kreislauf geführt wird, der ein Reservoir, ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfasst, und der Eintrag von Säure im Arbeitsbereich erfolgt, wobei die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Reservoir und im Leitungssystem mindestens 5 mal so groß, vorzugsweise mindestens 10 mal so groß und insbesondere mindestens 20 mal so groß ist wie die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Arbeitsbereich. Das Verfahren ist für eine derartige Einrichtung besonders geeignet.
  • Das Verfahren kann jedoch auch in der Weise ausgeführt werden, daß das Kühl- oder Prozeßwasser in einem Durchlaufsystem geführt wird, das ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfaßt. In dieser Ausführungsform wird das Kühl- oder Prozeßwasser also nicht im Kreis geführt, sondern nach einmaligem Gebrauch abgeleitet.
  • Unter "Arbeitsbereich" wird dabei derjenige Bereich der Einrichtung verstanden, in dem das Kühl- oder Prozeßwasser seine technisch vorgesehene Wirkung entfaltet. Dies kann beispielsweise derjenige Bereich sein, in dem das Kühl- oder Prozeßwasser mit der Umgebungsluft oder mit anderen Substraten Wärme oder Stoffe austauscht. Beispielsweise kann es sich um eine Kühleinrichtung handeln, in der das Kühl- oder Prozeßwasser durch direkten oder indirekten Kontakt mit einem zu kühlenden Medium aus diesem Wärme aufnimmt. Ein Beispiel hierfür ist die Verdampfungszone eines Kühlturms. Es kann sich hierbei jedoch auch um einen Bereich handeln, in dem das Kühl- oder Prozeßwasser in Kontakt mit warmen Substratoberflächen gebracht wird, um diese zu kühlen. Dies ist beispielsweise bei Strangußanlagen der Stahlindustrie der Fall, wo das Kühl- oder Prozeßwasser auf abzukühlende Metalloberflächen aufgespritzt wird.
  • Im Arbeitsbereich kommt das Kühl- oder Prozeßwasser in der Regel nicht nur in Kontakt mit dem vorgesehenen Substrat, sondern auch mit der Umgebungsluft. Daher nimmt das Kühl- oder Prozeßwasser in diesem Bereich entweder direkt von der Substratoberfläche oder aus der Umgebungsluft Fremdstoffe auf. Diese können gasförmiger, fester oder flüssiger Natur sein. Durch diese Stoffaufnahme verändert sich die chemische Zusammensetzung des Kühl- oder Prozeßwassers. Im einleitend dargelegten Beispiel kommt es durch Eintrag sauer wirkender Substanzen zu einem Abfall des pH-Wertes im Kühl- oder Prozeßwasser. Hierdurch wird dessen Korrosivität gegenüber den Materialien der Einrichtung und ggf. auch gegenüber dem Substrat auf unerwünschte Weise erhöht.
  • Erfindungsgemäß wirkt man dem Abfall des pH-Wertes dadurch entgegen, daß man dem Kühl- oder Prozeßwasser ein wasserlösliches Salz mit puffernder Wirkung zudosiert. Zweckmäßigerweise erfolgt dies nicht im Reservoir selbst, sondern im oder kurz vor dem Arbeitsbereich. Daher ist es bevorzugt, daß man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in das Leitungssystem an einer Stelle zudosiert, die in Strömungsrichtung des Kühl- oder Prozeßwassers gesehen vor dem Arbeitsbereich liegt. Demnach ist es nicht erforderlich, durch Zugabe des Salzes mit puffernder Wirkung die chemische Zusammensetzung des gesamten Kühl- oder Prozeßwassers, dessen Hauptmenge sich im Reservoir befindet, zu ändern. Man ändert vielmehr nur die Zusammensetzung desjenigen Teils des Kühl- oder Prozeßwassers, der anschließend im Arbeitsbereich in einen Stoffaustausch mit der Umgebung tritt.
  • Im einfachsten Fall dosiert man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung, basierend auf Erfahrungswerten, mengenproportional zu derjenigen Wassermenge, die den Arbeitsbereich durchfließt. Beispielsweise kann man pro m3 Kühl- oder Prozeßwasser, der den Arbeitsbereich durchfließt, eine durch Erfahrung ermittelte Menge an Salz mit puffernder Wirkung zudosieren. Demnach besteht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von der Menge an Kühl- oder Prozeßwasser zudosiert, die innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls den Arbeitsbereich durchfließt.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann man die Dosiermenge des Salzes mit puffernder Wirkung von dem aktuell ermittelten Bedarf abhängig machen. Dies kann für die gesamte Zugabe des Salzes mit puffernder Wirkung gelten. Man kann jedoch auch so verfahren, daß man eine Grundmenge an Salz mit puffernder Wirkung mengenproportional zudosiert und zusätzlich eine Feindosierung anhand des aktuell ermittelten Bedarfs durchführt. Für die Dosierung entsprechend dem aktuell ermittelten Bedarf geht man so vor, daß man kontinuierlich oder diskontinuierlich den Wert mindestens einer Leitgröße im Kühl- oder Prozeßwasser mißt und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von dem Wert der Leitgröße zudosiert.
  • Dabei kann man prinzipiell auf 2 unterschiedliche Weisen verfahren: Man kann entweder eine obere oder eine untere Wertgrenze für die Leitgröße definieren und bei Unter- bzw. Überschreiten dieses Grenzwerts so lange wasserlösliches Salz zudosieren, bis der Grenzwert wieder über- bzw. unterschritten wird. Oder man legt einen Sollwert für die Leitgröße fest, bestimmt die Abweichung des gemessenen Wertes von diesem Sollwert und dosiert eine Menge an Salz mit puffernder Wirkung, die proportional ist zur Differenz zwischen dem Sollwert und dem aktuellen Wert der Leitgröße. Der Proportionalitätsfaktor hängt beispielsweise von dem Volumen des zu behandelnden Wasserstroms ab und kann aus diesem berechnet oder vorzugsweise experimentell ermittelt werden.
  • Zweckmäßigerweise mißt man den Wert der Leitgröße entweder im Arbeitsbereich selbst, in einer im Arbeitsbereich entnommenen Probe des Kühl- oder Prozeßwassers oder in demjenigen Teil des Leitungssystems, das sich in Fließrichtung des Kühl- oder Prozeßwassers hinter dem Arbeitsbereich befindet. Im Arbeitsbereich kann man dadurch eine Probe nehmen, daß man entweder einen Teil des Kühl- oder Prozeßwassers ableitet und nach Messung der Leitgröße verwirft oder wieder in den Arbeitsbereich oder in das Leitungssystem zurückführt.
  • Die Leitgröße kann beispielsweise ausgewählt sein aus dem pH-Wert, der Fluoridionen-Konzentration und der Säurekapazität des Kühl- oder Prozeßwassers.
  • Wählt man als Leitgröße den pH-Wert aus, so dosiert man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung dann zu, wenn der pH-Wert einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Dieser je nach Materialeigenschaften der Einrichtung und/oder des Substrats festzulegende Schwellenwert kann beispielsweise im Bereich von 4 bis 7, insbesondere von 5 bis 6 liegen. Man gibt also bei Unterschreiten des Schwellenwerts entweder so lange Salz mit puffernder Wirkung zu, bis der Schwellenwert wieder überschritten wird, oder man gibt eine Menge an Salz mit puffernder Wirkung zu, die von der Differenz zwischen Schwellenwert und tatsächlich gemessenem pH-Wert abhängt.
  • Für denjenigen Fall, daß in das Kühl- oder Prozeßwasser Säure als HF oder als eine fluorhaltige Verbindung eingetragen wird, die in Wasser HF bildet, kann man als Leitgröße die Fluoridionen-Konzentration auswählen. Wie einleitend erwähnt, ist dies beispielsweise bei Stranggußanlagen der Stahlindustrie der Fall. Der Säureeintrag ist dann proportional zur Erhöhung der Fluoridionen-Konzentration. In diesem Fall kann man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung zudosieren, wenn die Fluoridionen-Konzentration einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, der beispielsweise im Bereich von 40 bis 300 mg/l, insbesondere im Bereich von 60 bis 200 mg/l liegen kann. In diesem Fall bietet sich insbesondere die Ausführungsform an, daß man die Abweichung der Fluoridionen-Konzentration von dem vorgegebenen Schwellenwert ermittelt und das Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von der Höhe dieser Abweichung zudosiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform wählt man als Leitgröße die Säurekapazität des Kühl-oder Prozeßwassers aus. Diese ist definiert durch diejenige Menge (in Millimol) an starker einbasischer Säure, die man zu einem Liter des Wassers zugeben muß, um dessen pH-Wert auf 4,3 abzusenken. Sie wird ausgedrückt in Millimol Säurezugabe pro Liter Wasser. Man dosiert das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung zu, wenn die Säurekapazität einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Dieser kann beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 1 Millimol/l, insbesondere von 0,3 bis 0,7 Millimol/l liegen. Auch hierbei kann man entweder so lange Salz mit puffernder Wirkung zugeben, bis die Säurekapazität den Schwellenwert wieder überschreitet. Oder man bestimmt die Abweichung der tatsächlichen Säurekapazität vom Schwellenwert und gibt eine Menge an Salz mit puffernder Wirkung zu, die zu der Abweichung proportional ist. Der Proportionalitätsfaktor wird vorzugsweise wieder empirisch bestimmt.
  • Als Salz mit puffernder Wirkung kann man jedes beliebige wasserlösliche (gemäß Definition weiter oben) Salz auswählen, von dem bekannt ist, das es eine puffernde Wirkung hat. Beispielsweise kann das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung ausgewählt sein aus Hydrogencarbonaten, Carbonaten, Boraten, Ortho- und Polyphosphaten. Vorzugsweise wählt man solche Salze, die ausgewählt sind aus Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalzen, aus Kosten- und Umweltgründen vorzugsweise aus Natriumsalzen. Demgemäß sind als Salze mit puffernder Wirkung insbesondere Alkali-oder Ammoniumsalze, speziell die Natriumsalze, mit Hydrogencarbonat-, Carbonat-, Borat-, Ortho- oder Polyphosphationen bevorzugt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Verringerung der Korrosivität von Kühl- oder Prozeßwasser von Stranggußanlagen der Stahlindustrie geeignet.
  • Beim Eintrag von Fluoridionen in Kühl- oder Prozeßwasser, wie es insbesondere in dem genannten Anwendungsfall in der Stahlindustrie vorkommt, kann es neben den Korrosionserscheinungen auch zu einer Abscheidung von Calciumfluorid kommen. Dies ist unerwünscht, da hierdurch Leitungen, Ventile und Düsen verstopft werden können. Aus der DE 100 64 412 ist ein Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung von Calciumfluorid in Kühl- oder Prozeßwasser bekannt. Dieses bekannte Verfahren kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verringerung der Korrosivität kombiniert werden. Demnach besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß man zusätzlich die Abscheidung von Calciumfluorid in dem Kühl- oder Prozesswasser verhindert, indem man dem Kühl- oder Prozesswasser zusätzlich mindestens ein weiteres wasserlösliches Salz zugibt, das mindestens eines der folgenden Ionen enthält: Magnesiumkationen, Kationen dreiwertiger Metalle, Anionen von Oligo- oder Polyphosphat. Insbesondere gibt man ein wasserlösliches Salz mit Magnesiumkationen zu. Nähere Angaben zu speziellen Ausführungsformen und bevorzugten Zugabemengen sind der genannten DE 100 64 412 zu entnehmen, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Es versteht sich von selbst, daß man dem Kühl- oder Prozeßwasser weitere Additive zugeben kann, die für dieses Einsatzgebiet bekannt sind. Beispiele hierfür sind Scale-Inhibitoren, Korrosionsinhibitoren und Dispergatoren. Beispiele derartiger Additive sind Polymere oder Copolymere von ungesättigten Carbonsäuren wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäure, die zusätzlich Phosphon- oder Phosphinsäuregruppen tragen können. Weiterhin sind Polyaminosäuren wie beispielsweise Polyasparaginsäure bekannt. Weiterhin sind für diesen Zweck nicht polymere, zur Bildung von Chelatkomplexen befähigte Moleküle bzw. Ionen wie beispielsweise Aminoalkylenphosphonsäuren, Phosphonocarbonsäuren, geminale Diphosphonsäuren bekannt. Ausgewählte Beispiele sind in der bereits genannten DE 100 64 412 enthalten.
    • Beispiel:
  • Der pH-Wert wird im Spritzwasser einer Strangussanlage kontinuierlich mittels einer pH-Elektrode gemessen, und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes wird die Dosierpumpe für die wasserlöslichen, puffernden Salze gestartet. Bei Überschreitung des Schwellwertes wird die Dosierung wieder gestoppt. Der Schwellenwert liegt hier üblicherweise im pH-Bereich zwischen 4 und 7, bevorzugt im pH-Bereich von 5 bis 6.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Verringerung der Korrosivität von Kühl- oder Prozesswasser, bei dem es aufgrund eines Eintrags von Säuren zu einer Absenkung des pH-Werts kommt, wobei man zu dem Kühl- oder Prozesswasser mindestens ein wasserlösliches Salz mit puffernder Wirkung zudosiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Prozesswasser entweder
    a) in einem Kreislauf geführt wird, der ein Reservoir, ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfasst, und der Eintrag von Säure im Arbeitsbereich erfolgt, wobei die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Reservoir und im Leitungssystem mindestens 5 mal so groß ist wie die Menge des Kühl- oder Prozesswassers im Arbeitsbereich,
    oder
    b) in einem Durchlaufsystem geführt wird, das ein Leitungssystem und einen Arbeitsbereich umfasst,
    und man entweder
    c) das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von der Menge an Kühl- oder Prozesswasser zudosiert, die innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls den Arbeitsbereich durchfließt,
    oder
    d) kontinuierlich oder diskontinuierlich den Wert mindestens einer Leitgröße im Kühl-oder Prozesswasser misst und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in Abhängigkeit von dem Wert der Leitgröße zudosiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung in das Leitungssystem an einer Stelle zudosiert, die in Strömungsrichtung gesehen in oder vor dem Arbeitsbereich liegt.
  3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man gemäß Variante d) arbeitet und den Wert der Leitgröße entweder im Arbeitsbereich selbst, in einer im Arbeitsbereich entnommenen Probe des Kühl- oder Prozesswassers oder in demjenigen Teil des Leitungssystems misst, das sich in Fließrichtung hinter dem Arbeitsbereich befindet.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man gemäß Variante d) arbeitet und die Leitgröße auswählt aus dem pH-Wert, der Fluoridionen-Konzentration und der Säurekapazität des Kühl- oder Prozesswassers.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man gemäß Variante d) arbeitet und als Leitgröße den pH-Wert auswählt und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung zudosiert, wenn der pH-Wert einen vorgegebenen Schwellenwert im Bereich von 4 bis 7, insbesondere von 5 bis 6, unterschreitet.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Variante d) arbeitet und für den Fall, dass in das Kühl- oder Prozesswasser als Säure HF oder eine fluorhaltige Verbindung eingetragen wird, die in Wasser HF bildet, als Leitgröße die Fluoridionen-Konzentration auswählt und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung zudosiert, wenn die Fluoridionen-Konzentration einen vorgegebenen Schwellenwert im Bereich von 40 bis 300 mg/l, insbesondere 60 bis 200 mg/l, überschreitet.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Variante d) arbeitet und als Leitgröße die Säurekapazität des Kühl- oder Prozesswassers auswählt und das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung zudosiert, wenn die Säurekapazität einen vorgegebenen Schwellenwert im Bereich von 0,1 bis 1 mmol/l, insbesondere 0,3 bis 0,7 mmol/l, unterschreitet.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung ausgewählt ist aus Hydrogencarbonaten, Carbonaten, Boraten, Ortho- und Polyphosphaten.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Salz mit puffernder Wirkung ausgewählt ist aus Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalzen.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kühl- oder Prozesswasser um Kühl- oder Prozesswasser von Stranggussanlagen der Stahlindustrie handelt.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich die Abscheidung von Calciumfluorid in dem Kühl- oder Prozesswasser verhindert, indem man dem Kühl- oder Prozesswasser zusätzlich mindestens ein weiteres wasserlösliches Salz zugibt, das mindestens eines der folgenden Ionen enthält: Magnesiumkationen, Kationen dreiwertiger Metalle, Anionen von Oligo- oder Polyphosphat.
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