CH488031A - Verfahren und Vorrichtung zum Entkrusten von Metallgegenständen - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum     Entkrusten    von Metallgegenständen    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum     Entkrusten     von     Metallgegenständen    mit einem flüssigen     Entkru-          stungsmittel,    insbesondere zum Beseitigen von     Bc(on-          rückständen    an Baumaschinen und Baugeräten sowie  eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.  



  Betonrückstände an Baumaschinen und Baugeräten,       zum    Beispiel an     Schalungsteilen,    werden in der Regel auf  mechanischem Wege durch Klopfen, Kratzen, Bürsten,  Fräsen, Sand- oder Nadelstrahlen beseitigt. Dabei sind  Beschädigungen und vorzeitige Abnutzungen der Teile  unvermeidlich.  



  Es ist auch bekannt, chemische Mittel, zum Beispiel  Säuren und Säuregemische, speziell für die     Entkrustung     von Baumaschinen und Baugeräten auf kaltem Wege zu  verwenden. Das erfordert eine manuelle Bedienung durch  Sprühen, Bürsten, Fluten usw., bei langen Reaktionszei  ten, namentlich wenn an die Behandlung noch metall  schonende Bedingungen geknüpft werden. An Grenz  schichten zwischen Agglomeraten und sauren Medien  bilden sich     Neutralzonen    und diffusionshemmende Salz  konzentrate, teils auch intermediäre Keimböden für       schwerlösliche    Verbindungen, zum Beispiel Gips- und       Phosphatabscheidungen,    wodurch ein freier Reaktionsab  lauf behindert und der Lösevorgang verzögert wird.  



  Ausserdem ist der offene Umgang mit solchen Mit  teln oft von     Gesundheits-    und Kleiderschäden der damit  Beschäftigten sowie von gesetzwidriger Untergrund- und  Kanalverunreinigungen begleitet. Ferner können beim  manuellen Gebrauch chemische     Entkrustungsmittel    nicht  bis zu ihrer Erschöpfung ausgenützt werden, so dass sie  einem unwirtschaftlichen Verschleiss verfallen. Diese  Nachteile der an sich brauchbaren chemischen     Entkru-          stungsmittel    trugen ihnen allgemeine Missachtung und  Ablehnung mindestens bei Anwendung an     Grossmaschi-          nen    und nicht tauchfähigen Gegenständen ein.  



  Mit dem erfindungsgemässen Verfahren sollen die  Arbeitsvorgänge zum     Entkrusten    solcher Gegenstände  bei wenig Handarbeit, geringem Chemikalienaufwand  und auf metallschonende Weise rasch verlaufen, Unter  brechungen zur Instandsetzung der Geräte auf eine  Mindestzeit beschränkt und der Arbeitsfluss beschleunigt    werden.

   Dabei kann von     bekannten    und bewährten  chemischen     Entkrustungsmittcln    in Verbindung mit einer       Umwälzvorrichtung    in einer Weise Gebrauch gemacht  werden, die mit wenig Manipulationen einen raschen  Erfolg unter nahezu völliger Ausnutzung der chemischen  Wirkstoffe bei geringster Gefährdung der damit Beschäf  tigten verbürgt und ausserdem eine vorschriftsmässige  Kontrolle und Aufbereitung der verbrauchten Umsatz  mittel zulässt.  



  Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass  das eine Säure oder ein Säuregemisch enthaltende     Ent-          krustungsmittel    mit Zusatz von     Indikatorfarbstoffen,    bei  Temperaturen von 40 bis 80 C und unter einem Druck  von etwa 8 atü kontinuierlich oder unter Stössen auf  verkrustete Flächen von Gegenständen verspritzt, gesam  melt, von Feststoffen geschieden und zur Wiederverwen  dung bis zur Erschöpfung der     lösewirksamen    Stoffe im       Kreislauf        gefiirdert    wird.  



  Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete, in  allen Teilen säure- und wärmebeständige Vorrichtung ist  gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass  dieselbe aus einem Vorratsbecken für die     Entkrustungs-          mittel,    einer     Beheizungseinrichtung,    einer     Förderpumpe,     einem     Druckunterbrecher,    einem Einstellgehäuse für die  zu     entkrustenden    Gegenstände mit einem     Riesel-    oder  Düsensystem, einem Gitterboden, einer     Auffangwanne     für angebrauchte     Entkrustungsmittel,    einem auswechsel  baren Einsatz für abgesetzte Feststoffe und einem Fein  filter besteht.

    



  Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung sind allen  falls Fahrzeugwaschanlagen und im Kleinformat     Ge-          schirrspülvorrichtungen    vergleichbar. Mit solchen Vor  richtungen werden die Gegenstände jedoch nur unter  Dauerberieselung und     Aufheizung    des Reinigungsmittels  behandelt. Das dabei verwendete billige und praktisch  neutrale Reinigungsmittel erfordert aber keine Aufberei  tung zur Wiederverwendung. Infolgedessen sind auch die  bei diesen Vorrichtungen auftretenden Probleme im  Hinblick auf die Konstruktionsmittel weit einfacher als  bei einer Vorrichtung zum     Entkrusten    von Metallgegen-      ständen mittels aggressiver, abwasserschädlicher Säurege  mische.  



  Der     Erfindungsgedanke    des Verfahrens zur     Entkru-          stung    von Metallgegenständen entspringt     itn    wesentlichen  dem Ziel der Wärme- und     Prallnutzung    scharf verspreng  ter     Flüssigkeitsteilchen,    und deren chemische Reaktoren  auf hauptsächlich     oxydische    und     carbonatische    Agglome  rate     ztt        beschleunigen    und mit     Erosions-    und     Kavitations-          effekten    zu     überlagern.     



  In der Regel werden für diese Zwecke Säuren,  speziell Mineralsäuren mit Zusätzen von Netzmitteln  verwendet. Phosphorsäure hat den Vorzug, auf Stahl eine  dichte Schutzschicht aus     Eisen-III-Pliosphat    auszubilden.  Andere Säuren, beispielsweise Schwefelsäure oder     Sulf-          aminsäure    werden zusätzlich mit     Passivierungsmitteln    wie       Chromaten,        Fluoriden,    Kupfer- oder     Molybdänsalzen          u.a.,    teils auch mit organischen     Schutzschichtbildnern          ausgerüstet.     



  Alle brauchbaren Mittel dieser Art bringen unter  konstanter Wähne- und     Prallwirkung    ein Mehrfaches der       Löseleistung    an     oxydischen    und     carbonatischen    Agglo  meraten, zum Beispiel Betonrückständen, Wasserstein  und     d-1,    gegenüber     Anwendungen    im Ruhezustand, in  mässiger Tauchbewegung oder auch bei sonstigen ma  nuellen Behandlungsarten hervor. Darin liegt die wirt  schaftliche Bedeutung dieser physikalisch chemischen  Verfahrensweise.  



  Das Verfahren     wird    ergänzt durch Auffangen der  angebrauchten Reaktionsflüssigkeit, Klären und Filtern,       Wicdererwärmen    und     Rückfördcrn    zum erneuten Einsatz  im Kreislauf bis zum Verbrauch der lösewirksamen  Bestandteile.

   Zur optischen Erkennung einer eintreten  den     Erschöpfung    der     Reaktionsflüssigkeit    wird ihr       zweckmässig    ein     Indikatorfarbstoff    zugesetzt, zum Bei  spiel Kongorot     ntit    Umschlag von blau nach rot bei     pH-          Werten    zwischen 3,0 und 5,2, gegebenenfalls eine     Indika-          tormischung.        Erschöpfte        Reaktionsflüssigkeit    und sämtli  che Abgänge mit     Entkrustungsbehandlungen    können  zum Beispiel mit Kalkbrühe aufbereitet werden,

   so dass  sie nach wasserrechtlichen Bestimmungen abgeleitet bzw.  abgelagert werden dürfen. Unkontrolliertes Abfliessen  oder Versickern schädlicher Flotten ist dabei     vermeid-          ba    r.  



  Die Auswahl des     Entkrustungsmittels    spielt somit  eine untergeordnete Rolle, da das erfindungsgemässe  Verfahren weniger auf dem Stoffcharakter als auf einer  vorteilhaften     tlbertragung    physikalisch chemischer Er  fahrungsätze auf ein bisher vernachlässigtes, beschränk  tes Anwendungsgebiet beruht. Dazu gehrt, dass eine       Temperaturerhöhung    um     l0 C    in der Regel die Reak  tionsgeschwindigkeit annähernd verdoppelt.

   Ferner sind  es Erfahrungen aus der Hydrodynamik und aus dem  Energiegesetz, die - im Sinne des Sprichworts:     eSteter     Tropfen höhlt den Stein  -zur Reaktionsbeschleunigung  beim Gebrauch chemischer     Entkrustungsmittel    in Dauer  strömung oder in Druckstössen beitragen.  



  Diese neue Anwendungsweise schliesst jedoch eine  Auffindung und den Einsatz völlig neuartiger     Entkru-          stungsmittel    nicht aus, die zusätzlich zu den physikalisch  chemischen Beschleunigungsfaktoren in sich schon eine  hohe Reaktionsgeschwindigkeit gewährleisten und zu  gleich eine zuverlässige     Passivierung    auf Stahlflächen. In  dieser Hinsicht leisten bekanntlich oxydierende Beigaben  zu mineralsauren     Entkrustungsmitteln    gute Dienste, de  ren Einbeziehung in das vorliegende Verfahren vorteil  haft ist.

      Im Falle einer Verwendung von Phosphorsäure für  verkrustete     Stahlgegenstände,    deren Flächen im Zuge der  Behandlung gleichzeitig gegen Rost durch     Eisen-III-Phos-          phatschichten    geschützt werden sollen, unterbinden ge  wisse oxydierende Beimengungen die     heftige    Entwick  lung von     Wasserstoffbläsclicn    im     Heissverfahren.    Ausser  dem wird das intermediär entstehende, lösliche     Eisen-Il-          Phosphat    unverzüglich in das unlösliche     Eisen-III-Phos-          phat    umgewandelt. Es entsteht damit ein porenfreier  Schutzfilm.  



  Unter den vielen Möglichkeiten oxydierender Zusätze  haben sich     Peroxydiphosphorsäure    bzw. ihr     Kaliumsalz     sowie     Pcrschwefelsäurc    bzw. ihre     Aninioniuni-    oder       Kaliumsalze    als besonders förderlich für diese Zwischen  reaktion     erwiesen,    insbesondere auch in Gemeinschaft  mit Zink- oder     Mangansalzen.     



  Als     Ausführungsbeispiele    für     Fntkrustungsmittel    mit  gutem     Rostschutzeffekt    seien folgende     Zusamnienset-          zungcn    genannt:  1.     30prozentige    Phosphorsäure mit 3 bis 5 Prozent  Netzmittel, 5 Prozent     Kaliumperoxydiphosphat    und  <B>0,005</B> Prozent Kongorot;  2. 25prozentige Phosphorsäure mit 3 bis 5 Prozent  Netzmittel, 5 Prozent     Perschwefelsäurc    und 0,005 Pro  zent Kongorot;

    3.     30prozentige    Phosphorsäure mit 3 bis 5 Prozent  Netzmittel, 2 Prozent Zinknitrat, 3 Prozent     Kaliumper-          sulfat    und 0,005 Prozent Kongorot;  4. 30prozentige     Phosporsäure    mit 3 bis 5 Prozent  Netzmittel, 2 Prozent     Mangansulfat,    3 Prozent     Aninio-          nittmpersulfat    und 0,005 Prozent Kongorot.  



  Auf diese Verfahrensweise ist     erfindungsgcniäss    eine  die Einzelaufgabe des     Verfahrens    zusammenfassende  Vorrichtung abgestimmt.     Dem    Zweck der     Datterbesprü-          hUng    der zu     entkrustenden    Gegenstände mit heissen  aggressiven Flüssigkeiten     vorbeschriebcncr    Art haben  sich     wärnic-    und     säurebeständige    Baustoffe aller Teile  der Vorrichtung anzupassen.

   Der Kreislaufbetrieb erfor  dert restloses Auffangen angebrauchter     Entkrustungsmit-          tcl,        Abscheidung    unlöslicher Krustenbestandteile, Wie  dererwärmung und Rückförderung.  



  Die wesentlichen Teile einer zur Durchführung des       crfindungsgeniässen    Verfahrens geeigneter Vorrichtung  sind auf der Zeichnung schematisch an einem Ausfüh  rungsbeispiel veranschaulicht. In dieser     Darstellung    sind  das Vorratsbecken für     Entkrustungsmittel    mit 1, das  Heizaggregat mit 2, die     Hochdruckförderpumpe    mit 3,  die Verbindungsleitung mit 4, der     Druckunterbrecher    mit  5, die     Riesel-    oder Düsenanlage mit 6, das Einstellgehäu  se für zu     entkrustende    Gegenstände mit 7, der Gitterbo  den mit 8, die Auffangwanne mit 9, der Einsatz für  absetzbare Feststoffe mit 10 und der Feinfilter mit 11  bezeichnet.  



  Das Vorratsbecken 1 nimmt die chemischen Mittel  zur     Entkrustung    auf, die vom Heizaggregat 2 auf kon  stanter Temperatur von beispielsweise 80'C gehalten  werden. Dieses Vorratsbecken hat eine Verbindung mit  dem     Feinfilterabfluss    und schliesst den Kreislaufbe  trieb.  



  Dem Vorratsbecken 1 entzieht die     Hochdruck-För-          derpumpe    3 die vorgelegte Flüssigkeit, drückt sie durch  die Verbindungsleitung 4 über den     Druckunterbrecher    5  zur     Riesel-    oder Düsenanlage 6 im Einstellgehäuse 7.  Von dort gelangt die von den eingestellten Gegenständen  und den Gehäusewänden ablaufende, nunmehr ange  brauchte Flüssigkeit samt     abgeschweniniten    Feststoffen  durch den Gitterboden 8 in die Auffangwanne 9, wo      absetzbare Feststoffe in einem auswechselbaren Einsatz  <B>10</B> gesammelt werden.  



  Die von Grobverunreinigungen befreite, noch mit       Schwebstoffen    behaftete Flüssigkeit durchwandert das  Feinfilter 1 1 und fliesst schliesslich zum Vorratsbecken 1  zurück zur erneuten Verwendung im Kreislauf.  



  Der im beschriebenen Verfahren und in der zugehöri  gen Vorrichtung gegebene technische Fortschritt ist ein  leuchtend.     Ausserdem    kommt die Erfindung den arbeits  hygienischen Belangen und denen des Boden- und Ge  wässerschutzes entgegen. Verfahren und Vorrichtung  eignen sich nicht nur zur Beseitigung von Betonrückstän  den an Baumaschinen oder Baugeräten, sondern auch zur  Beseitigung von     Wassersteinablagerungen    an Kühl-,  Heiz- und     Wasseraufbereitungsanlagen,    zum     Entzundern     von Walz- und     Ziehprödukten    sowie zum Entrosten,       Phosphatieren,        Bondern    und dgl. fertigmontierter Ma  schinen und grosser Maschinenteile.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Erstkrusten von Metallgegenstän den mit einem flüssigen Entkrustungsmittel, insbesondere zum Beseitigen von Betonrückständen an Baumaschinen und Baugeräten, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Säure oder ein Säuregemisch enthaltende Entkrustungs- mittel mit Zusatz von lndikatorfarbstoffen bei Tempera turen von 40 bis 80 C und unter einem Druck von etwa 8 atü kontinuierlich oder unter Stössen auf verkrustete Flächen von Gegenständen verspritzt, gesammelt, von Feststoffen geschieden und zur Wiederverwendung bis zur Erschöpfung der lösewirksamen Stoffe im Kreislauf gefördert wird. 11.

   Vorrichtung aus säure- und wärmebeständigen Werkstoffen zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch T, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe aus einem Vorratsbecken für die Entkrustungsmittel, einer Beheizungseinrichtung, einer Förderpumpe, einem Druckunterbrecher, einem Einstellgehäuse für die zu entkrustenden Gegenstände mit einem Riesel- oder Dü sensystem, einem Gitterboden, einer Auffangwanne für angebrauchte Entkrustungsmittel, einem auswechselbaren Einsatz für abgesetzte Feststoffe und einem Feinfilter besteht. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entkrustungsmittel eine 30prozen tige Phosphorsäure mit 3 bis Sc/, Netzmittel, 5 Kalium peroxydiphosphat und 0,0050/, Kongorot ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entkrustungsmittel eine 25pro- zentige Phosphorsäure mit 3 bis 50J, Netzmittel, 5c/, Perschwefelsäure und 0,005,y, Kongorot ist. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entkrustungsmittel eine 30pro- zentige Phosphorsäure mit 3 bis<B>57,</B> Netzmittel, 2% Zinknitrat, 5c/"" Persch\"efelsäure und 0,0050J, Kongorot Ist. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entkrustungsmittel eine 30pro zentige Phosphorsäure mit 3 bis 5c//', Netzmittel, 2 Mangansulfat, 3c/" Ammoniumpersulfat und 0,005;ö Kongorot ist.

   <I>An </I> rcrkung <I>des</I> Eirlg. Arrates <I>für</I> geistiges Eigentum: Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentan spruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.