APPARATUS FOR THE CHEMICAL OR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF SURFACES OF OBJECTS IN A HEATED LIQUID MEDIUM, IN PARTICULAR FOR PICKLING SHEETS

Abstract: 1. Apparatus for the chemical or electro-chemical treatment of surfaces of objects in a heated liquid medium, comprising a liquid tank (7) with a lid (5), particularly a sheet pickling plant, in which the liquid surface of the bath and thus the evaporation surface is reduced by immersing members (4) which can be removed out of their operative position for inserting and removing the material to be treated, characterized in that the immersing members (4) have a U-shaped cross-section and form a unit with the lids (5) of the tank in their covering operating position and in that the outer contour of the immersing members compared with the horizontal cross-section of the liquid bath (2) leds free a minimum evaporation surface (2) surrounding the immersing members.

Description: Vorrichtung zur chemischen oder elektro-chemischen Oberflächenbehandlung von Behandlungsgut in einem erwärmten flüssigen Behandlungsmedium, insbesondere Bandbeizanlage Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur chemischen oder elektro-chemischen Oberflächenbehandlung von Behandlungsgut in einem erwärmten flüssigen Behandlungsmedium, bestehend aus einem mit einem Deckel versehenen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Bandbeizanlage, bei der die Bandoberfläche zur Verringerung der Verdampfungsoberfläche teilweise abdeckbar ist. Die Erfindung bezieht sich somit auf alle Arten von sogenannten Prozess linien, in denen durch Behandlungsmedien, die über Raumtemperatur erwärmt sind, Materialien wie z. B. Bandstahl, Draht oder Rohre an der Oberfläche behandelt werden. Die Oberflächenbehandlung kann z. B. Beizen, Reinigen, Beschichten usw. umfassen. Das Behandlungsgut kann durch das Behandlungsmedium durchlaufen oder über eine bestimmte Behandlungszeit in das Flüssigkeitsbad eingelegt werden. Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist im folgenden anhand einer Bandbeizanlage für durchlaufenden Bandstahl näher erläutert. Bei derartigen Bandbeizanlagen mit mehreren hintereinander angeordneten Beizbehältern liegt die Bazdober- fläche je nach Konzeption der Anlage zwischen 1000 und 200 mm über der Oberfläche des durchlaufenden Bandstahls. Je nach Durchsatzmenge und Materialabmessung haben diese Behälter freie Verdampfungsoberflächen von 2 bis 400 m2. Bei einer Bandbeizanlage für die Bandabmessung 1350 x 2,7 mm und einer Stundenleistung von 180 t beträgt der Gesamtwärmebedarf ca. 21 kJ/h (5 Mio kcal/h). Aufgeschlüsselt teilt sich dieser Wärmebedarf in etwa wie folgt auf - für die Materialerwärmung ca. 9,24 kJ/h (2,2 Mio kcal/h) - für Oberflächenabstrahlung ca. 1,26 kJ/h (300 000 kcal/h) - Verdampfungsenergie durch die freie Oberfläche des Behand lungsmediums ca. 10,5 kJ/h (2,5 Mio kcal/h). Des weiteren muss der Verdampfungsverlust dieser Anlagen, d. h. das hieraus entstehende Gas, durch eine geeignete Absaugung aus der Anlage abgeführt werden, wobei in den meisten Fällen diese abgesaugten Gase aggressiv sind und durch eine Reinigungsanlage entsprechend den gesetzlichen Vorschriften gereinigt werden müssen, bevor sie über einen Abluftkamin in die Atmosphäre abgegeben werden. Zur Einsparung von Verdampfungsverlusten ist es bekannt, die Oberfläche des Flüssigkeitsbades durch eine Vielzahl von schwimmfähigen Kugeln abzudecken (FR-PS 1 192 877). Diese Art der Abdeckung erlaubt es zwar, das Behandlungsgut ungehindert durch die schwimmfähigen Kugeln hierdurch in das Bad einzulegen und wieder herauszunehmen, jedoch ist dabei die prozentuale Verringerung der Badoberfläche deshalb nicht optimal, weil die Kugeln, selbst wenn sie alle dicht aneinanderstossen würden, aufgrund ihrer Geometrie stets einen gewissen Freiraum zwischen sich belassen würden. Auch könnten die Kugeln durch Turbulenzien im Flüssigkeitsbad in Bewegung geraten und hierdurch zusätzliche freie Verdampfungsoberflächen schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abdeckung der Verdampfungsoberfläche des Bades zu optimieren und dadurch den Wärmebedarf des Verdunstungsanteils soweit wie möglich zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch mindestens einen in das Flüssigkeitsbad eintauchenden Verdrängungskörper, der mit seinem Umriss gegenüber dem waagerechten Querschnitt des Flüssigkeitsbades eine den Verdrängungskörper umgebende minimale Verdampfungsoberfläche freilässt. Es ist einleuchtend, dass mit der hierdurch erhaltenen Verringerung der freien Verdampfungsoberfläche der weitaus grösste Anteil der Verdampfungsverluste eingespart werden kann. Weiterhin wird durch die Erfindung ebenso die abzusaugende Gasmenge reduziert, wodurch die Absaugeeinrichtung entsprechend kleiner gehalten werden kann. Dementsprechend können die aggressiven Dämpfe kostensparender gereinigt werden. Die Einsparung an Wärmenergie liegt bei einer Bandbeizanlage der vorerwähnten Bauart bei ca. 90 % vom Anteil der Verdampfungsenergie und 45 % vom Anteil der Gesamtwärmeenergie. Die Einsparung am Volumen der abzusaugenden Gase liegt bei ca. 90 %. Die Wirkung des Behandlungsmediums auf das zu behandelnde Material kann bis auf 10 % erhöht werden. Der Verdrängungskörper wird zweckmässig am Behälterdeckel befestigt, so dass er mit dem Schliessen des Deckels in seine eintauchende Wirklage gelangt. Der Verdrängungskörper kann jedoch auch auf innerhalb des Behälters angeordnete Stützen aufgelegt werden, beispielsweise auf Elektroden. Um den Verdrängungskörper gegen mechanische Beschädigungen durch ein durch das Flüssigkeitsbad gezogenes Band oder dergleichen zu schützen, empfiehlt es sich, an seiner Unterseite Schleissrippen anzubringen. Insbesondere in Verbindung mit derartigen Schleissrippen ist es vorteilhaft, dass der Verdrängungskörper mit seiner Unterseite bis nahe an das durchlaufende Behandlungsgut reicht, so dass das Behandlungsmedium durch die in diesem Falle beim Durchfluten entstehende Turbulenz in seiner Wirkung auf das zu behandelnde Material verstärkt wird. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Bandbeizanlage dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Beizbehälten und Fig. 2 einen Querschnitt. Die in Fig. 1 dargestellte Bandbeizanlage dient zum Beizqn eines Stahlbandes 1, das durch den Beizbehälter 7 hindurchgezogen wird. Der Beizbehälter ist mit einer anorganischen Säure als Behandlungsmedium 2 gefüllt, deren Verdampfungsoberfläche 3 durch einen eintauchenden Verdrängungskörper 4 stark reduziert ist. Der U-förmig als Hohlkörper ausgebildete Verdrängungskörper 4 ist jeweils an einem Behälterdeckel 5 befestigt und dem Bandverlauf angepasst, d. h. er hat eine ebene Unterseite. Ausserdem sind alle Verdrängungskörper 4 an der Unterseite mit Schleissrippen 6 gegen mechanische Beschädigungen durch das Band 1 geschützt. Fig. 2 zeigt deutlicht, dass der Verdrängungskörper mit seinem Umriss gegenüber dem waagerechten Querschnitt des Flüssigkeits-- bades 2 nur eine minimale Verdampfungsoberfläche 3 freilässt, die den Verdampfungskörper umgibt. Wenn der Verdrängungskörper 4 auf innerhalb des Behälters 7 angeordnete Stützen aufgelegt wird, kann die freie Verdampfungsoberfläche noch weiter verringert werden, da eine Befestigung des Verdrängungskörpers an dem schwenkbar gelagerten Behälterdeckel wegen der mitschwenkenden Anordnung des Verdrängungskörpers ein gewisses Freimass zwischen den Seitenwänden des Verdrängungskörpers und den Behälterwänden fordert.

Claims: Ansprüche 1. Vorrichtung zur chemischen oder elektro-chemischen Oberflächenbehandlung von Behandlungsgut in einem er wärmten flüssigen Behandlungsmedium, bestehend aus einem mit einem Deckel (5) versehenen Flüssigkeitsbehälter (7), insbesondere Bandbeizanlage, bei der die Badoberfläche zur Verringerung der Verdampfungsoberfläche teilweise abdeckbar ist, gekennzeichnet durch mindestens einen in das Flüssigkeits bad (2) eintauchenden Verdrängungskörper (4)der mit seinem Umriss gegenüber dem waagerechten Querschnitt des Flüssigkeitsbades (2) eine den Verdrängungskörper umgeben de minimale Verdampfungsoberfläche (3) freilässt. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (4) am Behälterdeckel (5) befestigt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (4) auf innerhalb des Behälters (7) angeordnete Stützen auflegbar ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (4) an seiner Unterseite mit Schleissrippen (6) versehen ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (4)mit seiner Unterseite bis nahe an das durchlaufende Behandlungsgut(1) reicht.

Inventors: MINDT, WALTER
Applicants: MANNESMANN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: C23G3
IPC codes: C25D7, C25F7, C23G3, C25D17