Brevet FR2332783A1 — publié le 19770624

La présente invention se rapporte à un procédé de récu pération des sels pour traitement thermiques et à une installation mettant en oeuvre ce procédé. De nombreuses activités mécaniques impliquent l'Utili- sation de sels spéciaux pour traitements thermiques. On peut citer à titre d'exemple - les revenus des aciers de construction et d'outilla ge, - les revenus des fontes, - les trempes étagées martensitiques, - les détentes des pièces cémentées et trempées, - les traitements des bronzes et recuits des laitons, - les colorations des aciers polis, - les noircissements de fonte, etc. Les pièces soumises à ces traitements thermiques en traînent à la sortie du bain des quantités importantes de sels pouvant varier de 20 à 100 g de sel par m2 de surface traitée, selon la température du traitement. Le sel ainsi entrainé est habituellement solubilisé dans l'eau par un lavage des pièces traitées. On peut ainsi obte nir une solution de sels de traitements thermiques dont la concen tration peut varier de 5 à 50% de sels. Cette solution ne peut être recyclée dans le bain de traitement sans provoquer des pro# jections dangereuses dues à la volatilisation brutale de l'eau. La solution est donc le plus souvent rejetée, ce qui grève le 'prix de revient de Itopération et peut en même temps poser des problèmes de pollution de l'environnement recevant la solution. Les solutions en question pourraient être facilement traitées par évaporation si l'obtention d'un sel de traitement suffisamment déshydraté pour être retourné aux bains de traitement n'impliquait des températures d'évaporation supérieures à 2000C et pouvant atteindre 450 à 50QOC, La méthode traditionnelle de chauffage des évapora teurs déshydrateurs par la vapeur d'eau est à proscrire car elle nécessiterait la production d'une vapeur à une pression supérieure à 100 bars pour pouvoir répondre aux nécessités de l'utilisation. Cette vapeur devrait être produite pour la seule utilisation à l'évaporateur, ce qui rendrait son coût de production prohibitif en plus des risques inhérents à la pression engendrée. Les différents fluides organiques utilisés dans 1 'in- dustrie pour atteindre des hautes températures n'ont pas non plus la faveur des utilisateurs éventuels',a cause des risques provoqués par une introduction accidentelle du fluide organique dans le sel de traitement. La présente invention a pour objet un procédé de récupération des sels utilisés pour traitement thermique et entraînés lors du lavage de pièces soumises à un tel traitement qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus et qui permet de résoudre les problèmes de pollution résultant d'un rejet des eaux de lavage. Ce procédé est essentiellement caractérisé par le fait que la solution de sels à récupérer de l'eau de lavage est traitée dans un évaporateur dont le chauffage est assuré en utilisant comme fluide vecteur de chaleur le même sel qui est utilisé pour le traitement thermique de pièces, la température de ce sel étant portée à des valeurs réglables comprises entre 200 et 6000C et assurant ainsi l'évaporation des solutions de lavage des pièces dans l'évaporateur jusqu'à une siccité suffisante permettant de recycler le sel de traitement récupéré au bain de traitement. L'évaporation des solutions de lavage est réalisée à une température nécessaire pour leur bonne déshydration et qui est variable entre 200 à 5000C, sans utilisation de nouveau produit dans l'usine de l'utilisateur. L'installation mettant en oeuvre le procédé selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comprend, en association : un évaporateur chauffé à des températures variant de 200 à 5000C et comportant un séparateur une chaudière pour chauffer des sels de traitement et les délivrer à la température voulue, une pompe faisant circuler ces sels chauffés entre la chaudière et l'évaporateur et inversement, et un dispositif de condensation de la vapeur d'eau séparée lors de l'évaporation desdites eaux collectées,permettant le recyclage d'eau chaude ainsi obtenue au lavage des pièces ayant subi le traitement thermique au bain de sels. En plus du gain réalisé sur le coût du sel de traitement nécessaire, dont 1 t appoint est théoriquement nul, le procédé d'évaporation résoud le problème de pollution pouvant résulter du rejet dans ltenvironnement des solutions de sel résultant du lavage à l'eau des pièces ayant subi un traitement thermique. De plus, la vapeur d'eau séparée des solutions produit par condensation de l'eau chaude gratuite qui peut être utilisée au lavage des pièces, assurant ainsi une plus grande efficacité à ce lavage, la consommation d'eau pour le lavage étant par la même occasion réduite à un appoint minime. En plus de l'économie substantielle réalisée sur la limitation de la quantité de sels nécessaire comme appoint au bain de traitement, le procédé selon l'invention présente les avantages suivants - suppression de la pollution pouvant résulter du rejet des eaux de lavage, - suppression du gaspillage de l'eau nécessaire au lavage qui se trouve recyclée, - amélioration des conditions de lavage qui peut être réalisé par de liteau chaude, sans frais supplémentaires, - suppression du gaspillage des sels de traitements thermiques qui se trouvent recyclés au bain de traitement. L'invention sera mieux comprise par la description ci-après faite d'un mode de réalisation d'une installation de mise en oeuvre du présent procédé, donné à titre d'exemple en référence au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement l'ensemble de l'installation, dont la robinetterie et les appareils de sécurité éventuels n'ont pas été repré sentes En se reportant au dessin, on voit que l'installation se compose d'un évaporateur 1 associé à son séparateur 2. L'évaporateur est chauffé à des températures pouvant varier entre 200 et 5000C, par des sels identiques aux sels de traitement thermique au bain et portés à des températures réglables entre 200 et 6000C dans une chaudière 3 pouvant être chauffée, selon le cas, soit par combustion de combustible solide, liquide ou gazeux, soit électriquement.Une pompe de sels 4 permet la cir culation du sel chauffé entre la chaudière 3 et l'évaporateur 1 par la canalisation 5 et son retour de ce dernier vers la chaudière par la canalisation 6. Une canalisation 7, 7' dans laquelle est intercalée une pompe 8 et une vanne automatique 9 permet d'introduire dans l'évaporateur l'eau de lavage des pièces traitées thermiquement par des sels, collectés dans un bac 10 ou l'amène une tuyauterie 11 venant du bac de traitement de pièces (non représenté). Le débit de la pompe 8 est réglé automatiquement par la vanne 9 commandée par un régulateur de niveau 13 placé sur le bac 10, par l'intermédiaire d'une liaison 12. Le séparateur 2 de l'évaporateur 1 est relié, d'une part, par une canalisation 14 au bac de traitement pour le recyclage des sels récupérés. D'autre part, le séparateur 2 est relié à un dispositif de condensation 15 par une canalisation 16 qui amène la vapeur d'eau séparée dans l'évaporateur 1 lors de l'éva- poration de l'eau de lavage. Le dispositif de condensation 15, auquel l'eau de réfrigération est amenée en 17, permet d'évacuer l'eau chaude obtenue lors de la condensation vers un bac 18, d'où elle peut être recyclée au lavage des pièces ayant subi le traitement thermique au bain de sel. Une prise 19 sur 11 échangeur 20 du condenseur 15 permet l'élimination à l'atmosphère des gaz incondensables. -REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération des sels pour traitements thermiques entraînés lors du lavage des pièces soumises à un tel traitement, caractérisé par le fait que la solution de sels à récupérer de l'eau de lavage est traitée dans un évaporateur dont le chauffage est assuré en utilisant comme fluide vecteur de chaleur le même sel qui est utilisé pour le traitement thermique de pièces, la température de ce sel étant portée à des valeurs réglables comprises entre 200 et 6000C, assurant ainsi l'évaporation des solutions de lavage des pièces dans l'évaporateur jusqu'a une siccité suffisante permettant de recycler le sel de traitement récupéré au bain de traitement. 2. Procédé de récupération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'évaporation est réalisée à une température variable de 200 à 5000C nécessaire à une bonne déshydratation des sels. 3. Procédé de récupération selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la vapeur d'eau séparée de la solution de sels est condensée et, par suite, recyclée au lavage des pièces traitées. 4. Procédé de récupération selon l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'eau chaude du condenseur est recyclée pour permettre l'amélioration des conditions de lavage. 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications -1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en association - un évaporateur (1) chauffé à des températures variant de 200 à 5000C et comprenant un séparateur (2) - une chaudière (3) pour chauffer des sels de traitement et les délivrer à la température voulue ; - une pompe (4) faisant circuler ces sels chauffés entre la chaudière (3) et l'évaporateur (I) et inversement ; - un dispositif (15) de condensation de la vapeur d'eau séparée lors de l'évaporation desdites eaux collectées, permettant le recyclage d'eau chaude ainsi obtenue au lavage des pièces ayant subi le traitement thermique au bain de sels. 6. Installation selon la revendication .5, caractérisée par le fait que la chaudière (3) est chauffée soit par combustion de combustible solide, liquide ou gazeux, soit électriquement.