(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタユニット（９，２５）を備えた、塩浴（１）をスラッジ除去するための装置であって、該装置が上昇管（３，２３）の上端部に接続されており、スラッジ除去したい浴液が、上昇管（３，２３）を通じてフィルタユニット（９，２５）の方向に圧送可能である形式のものにおいて、フィルタユニット（９，２５）が、フィルタバスケットまたはフィルタフレーム（１１，１４）によって保持された、メッシュ線材から形成された、非鉄金属から成るフィルタパッケージ（１０）から成っており、該フィルタパッケージ（１０）が、少なくとも部分的に塩浴の内部に位置していることを特徴とする、塩浴をスラッジ除去するための装置。
【請求項２】
フィルタパッケージ（１０）を形成する非鉄金属が、アルミニウム合金、ニッケル合金またはチタン合金から形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
スラッジ除去したい浴液が、圧力空気流によって上昇管（３，２３）を通じて圧送可能である、請求項１記載の装置。
【請求項４】
フィルタパッケージ（１０）のメッシュの数が、２００〜８００メッシュ／ｃｍ２である、請求項１記載の装置。
【請求項５】
フィルタパッケージ（１０）が、高多孔質の非鉄金属から製造されている、請求項１記載の装置。
【請求項６】
フィルタフレーム（１１，１４）によって保持されたフィルタパッケージ（１０）が、塩浴のための容器（２）の底部の方向に向かって扁平な切頭ピラミッド形のホッパ（１８）を形成するように成形されており、該ホッパ（１８）の下側の先端部が、栓付きロッド（２０）を介して閉鎖可能な開口（１９）を備えている、請求項１記載の装置。
【請求項７】
フィルタパッケージ（１０）を支持するフィルタフレーム（１４；１４ａ，１４ｂ）が、集合ボックス（２２）に相当しており、該集合ボックス（２２）が、フレーム側方部分（１４ｂ）に配置されており、前記集合ボックス（２２）に上方から上昇管（２３）が開口していて、圧送された液体が上昇管（２３）から前記集合ボックス（２２）を介して水平方向でフィルタパッケージ（１０）に導入可能である、請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルタユニットを備えた、塩浴をスラッジ除去するための装置であって、該装置の周囲が、少なくとも部分的に塩浴によって取り囲まれていて、上昇管の上端部に接続されており、スラッジ除去したい浴液が、たとえば圧力空気流によって上昇管を通じてフィルタユニットの方向に圧送可能である形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
塩浴は、たとえば金属材料、特に鉄材料の焼入れまたは窒化の目的で大規模に使用されている。この種の塩浴は種としてアルカリ金属の炭酸塩とシアン酸塩とから成っており、部分的にシアン化アルカリも含有されている。このような塩溶融体は通常、５６０〜６００℃の作動温度で使用される。
【０００３】
鉄材料の成分を処理する間、この塩浴は種々異なる程度でスラッジ化する。この場合、付着した鋼粒子、たとえば旋削チップまたは切削ダストが処理容器の底部に溜るか、または微細分配された形で浮遊状態のままとなる。同様に、酸化被膜を備えた表面または未加工の表面（鋳造被膜または鍛造被膜）の処理は浴の不純化を招いてしまう。さらにスラッジ成分は、バッチ補助手段、たとえばバスケットまたはフレームから、複数回の処理の後に窒化物粒子が剥離して、浴中に留まることによっても形成される。こうして生成した「スラッジ」は種として窒化鉄および酸化鉄から成っている。
【０００４】
別の塩浴、たとえば水酸化物を主体とした冷却浴は、不溶性の炭酸塩の生成によってますます粘液状となり、これによって浴の融点は上昇し、冷却作用は低減する。したがって、このような塩浴もやはり掃除されなければならない。
【０００５】
窒化浴のスラッジ含量は達成したい窒化結果の再現性に大きく影響を与えるので、浴の連続的な清掃が重要となる。実際にはこのために種々のスラッジ除去装置が使用されている。従来のシステムは全て、スラッジ除去のために運転中断が必要となる、つまりスラッジ除去が、供給を受けていない浴において実施されなければならないという点で共通している。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９１１２２２号明細書に基づき、塩浴を連続的にスラッジ除去するための装置が公知である。この公知の装置はフィルタユニットと、塩浴中に浸漬したポンプと、上昇管とから成っている。フィルタユニットは塩浴の外部に配置されている。
【０００７】
また、金属処理のために働く塩浴を不連続的にスラッジ除去するための装置も公知である。この公知の装置は圧送管と、空気供給導管と、フィルタユニットとから成っている（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３６９３９号明細書）。このフィルタユニットでは、フィルタ材料として０．０５〜０．５ｍｍの目開きを有する鉄線材織布またはガラスウールが使用されている。
【０００８】
しかし、鉄線材から成る濾布には、次のような欠点がある。すなわち、鉄材料が塩浴自体によって、またフィルタスラッジ中に含まれた物質によっても著しく攻撃され、たとえば脆性化されるので、金網は既に僅かな運転時間後に裂断するか、または破断するか、もしくは多穴性となってしまう。その結果、引き止められたフィルタスラッジは清浄にされた浴内に流入して、この浴を衝撃的に使用不能にしてしまう。
【０００９】
さらに、塩溶融液浴を清浄にするために、特に鉄含有材料の組織処理のための浴における有害浮遊物や沈殿されたスラッジを除去する目的で、無機成形材料、特にガラスウールまたはロックウールを使用することも知られている（ＤＡＳ２７３１１６７）。しかし、このようなガラスウールまたはロックウールのフィルタには特に次のような欠点がある。すなわち、このようなフィルタを汚染されたフィルタとして廃棄することが極めて困難であり、したがってこのフィルタはコストの理由から工業的な使用のためには不適当である。
【００１０】
電気メッキにより形成されたフィルタ媒体を有するフィルタ手段も知られている（ＤＧＭ９２００７３４．１）。このフィルタ媒体はニッケルまたはニッケル合金から製造されていて、０．１〜０．２ｍｍの厚さを有している。しかし、スクリーン印刷織布として形成された、この公知のフィルタ媒体は、たとえば液体サイクロンに後置されたベルトフィルタとして、多段式の分離装置のためにしか適していない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、塩浴をスラッジ除去するための装置を改良して、フィルタユニットが慣用のフィルタユニットの寿命をはるかに上回る寿命を有し、しかもこのフィルタユニットに対応する装置が特に廉価に製造可能であって、高い効率で作動するような装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、フィルタバスケットまたはフィルタフレームによって取り囲まれた、メッシュ線材から形成されたフィルタパッケージが、非鉄金属、有利にはアルミニウム合金、ニッケル合金またはチタン合金から製造されているようにした。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、任意の金属（鉄を除く）が最大個別含量を成しているような全ての合金が濾布として適している。フィルタユニットのために必要となる装置はフレームから形成されている。このフレームは塩浴の底部の方向に向かってホッパを形成するように成形されていると有利である。このホッパの下側の先端部は栓付きロッドを介して閉鎖可能な開口を備えている。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
容器２内に存在する塩溶融体は連続的に上昇管３を介してフィルタユニット９内に搬送される。この場所では上昇管３の上端部に、そらせ板７が被せられている。
【００１６】
塩溶融体１の搬送は、塩溶融体中を上昇する空気流によって行われる。空気供給は圧力空気供給部４を介して行われ、この場合、吸込管片５はタブ２の最も低い個所からスラッジを吸い込む。フィルタ９はストッパ８によって保持され、容易に交換可能である。塩浴液面高さの下方では、上昇管３が複数の孔６を備えている。これらの孔６はフィルタ９の閉塞時もしくは上昇管３の上端部の閉塞時に減圧のために役立つ。孔６は、たとえば上昇管直径に応じて２〜１６ｍｍの直径を有していて、浴液面高さよりも下方に位置している。
【００１７】
空気流によって上方に向かって搬送される溶融体流は上昇管３からの流出後に、鐘形に形成されたそらせ板７の内面に衝突して、このそらせ板７によって、アルミニウムメッシュ線材から成るパッケージ内にそらされる。清浄化された後に、フィルタパッケージ１０を通ってしみ出る溶融体流は再び塩溶融体内に戻る。
【００１８】
図２には、別個のフィルタユニット９が示されている。このフィルタユニット１０は箱形のフィルタフレーム１１と、このフィルタフレーム１１によって取り囲まれた、アルミニウム線材から成る金網のフィルタパッケージ１０と、Ｕ字形保持部材１２と、上昇管３を収容するための凹所１３とから成っている。フィルタユニット９はいつでも容易に、工具の使用なしに上方に向かって浴から引き出されるか、もしくは保持ストッパ８から取り出され得る。
【００１９】
図３には、純アルミニウムから成る金網線材から形成されたフィルタユニットによって塩浴を清浄化した一連の実験の結果が線図で示されている。曲線経過が示すように、鉄粒子によるスラッジ形成は３４バッチの処理後でも極めて僅かな値に留まる。すなわち、スラッジ形成はほぼ２５回目のバッチまでＦｅ０．０１１％の極めて僅かな値を有しており、さらにその後では別の段階で一層好都合な値（Ｆｅ０．００９％）にまで低下し、最後に再び出発値よりも少しだけ上にある値にまで上昇する。この実験で使用された目開きは４００メッシュ／ｃｍ２であった。
【００２０】
図４に示した実施例では、アルミニウム金網線材から成るフィルタパッケージ１０がフィルタフレーム１４によって保持されている。このフィルタフレーム１４はフック１５，１６を用いて塩浴容器２の縁部１７に支持されている。フィルタフレーム１４はその両側方部分１４ａ，１４ｂで、マット状に形成されたフィルタパッケージ１０を取り囲んでおり、さらに下方に向かって先細りになった薄板ホッパ１８を有している。この薄板ホッパ１８の下端部は開口１９を備えている。この開口１９は栓付きロッド２０によって閉鎖可能である。この栓付きロッド２０はこの目的のために閉鎖円錐体２１を備えている。側方部分１４ｂは集合ボックス２２を備えている。上昇管２３を介して搬送される液体は、この集合ボックス２２を介して側方部分１４ｂを経て横方向でフィルタパッケージ１０に流入することができる。フィルタパッケージ１０の下方に設けられた薄板ホッパ１８は、フィルタパッケージから下方に向かって降下するフィルタスラッジを捕集するために働く。捕集されたスラッジは栓付きロッド２０の持ち上げによって、薄板ホッパ１８の下側の先端部に設けられた開口１９を介して排出され得る。液体を容器２から集合ボックス２２に搬送するためには、上昇管２３と圧力空気供給管２４とから形成されたポンプ（エジェクタポンプ）が働く。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフィルタユニットおよび装置の斜視図である。
【図２】図１に示したフィルタユニット自体の斜視図である。
【図３】スラッジ除去過程（Ｆｅ含量％）を３４のバッチとの関係で示す線図である。
【図４】別の実施例によるフィルタユニットの斜視図である。
【図５】図４に示した実施例で使用される上昇管と圧力空気供給管との概略図である。
【図６】図４に示した実施例で使用されるフィルタユニットの概略図である。
【図７】図４に示した実施例で使用される栓付きロッドの概略図である。
【符号の説明】
１  塩溶融体、  ２  塩浴容器、  ３  上昇管、  ４  圧力空気供給部、  ５流出管片、  ６  孔、  ７  案内薄板、  ８  ストッパ、  ９  フィルタユニット、  １０  フィルタパッケージ、  １１  フィルタフレーム、  １２  Ｕ字形保持部材、  １３  凹部、  １４  フィルタフレーム、  １４ａ，１４ｂ  側方部分、  １５，１６  フック、  １７  縁部、  １８  薄板ホッパ、  １９  開口、  ２０  栓付きロッド、  ２１  閉鎖円錐体、  ２２  集合ボックス、  ２３  上昇管、  ２４  圧力空気供給管、  ２５  フィルタユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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