DE2012753A1 - Verfahren zum kontinuierlichen Beizen - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen Beizen

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DE2012753A1
DE2012753A1 DE19702012753 DE2012753A DE2012753A1 DE 2012753 A1 DE2012753 A1 DE 2012753A1 DE 19702012753 DE19702012753 DE 19702012753 DE 2012753 A DE2012753 A DE 2012753A DE 2012753 A1 DE2012753 A1 DE 2012753A1
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Enrique Calixto; Cofer Daniel Baxter; Burnitt John Edwin; Kaltenbert Theodor Willichm; Carrollton Ga. Chia (V.St.A.)
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Unser Zeichen: S 2550
Verfahren zum kontinuierlichen Beizen
Die liirfindung bezieht sich auf eine Anlage zum kontinuier-. liehen Abkühlen und Beizen eines aus einer stetig arbeitenden Gießmaschine kommenfen^egossenen stangenförmigen Materials. In der Gießmaschine wird, flüssiges Metall in eine Kokille einer Gießeinrichtung gegossen und zu einem zusammenhängenden festen Barren abgekühlt und verfestigt. Der Barren wird gestreckt und im Querschnitt reduziert, um eine zusammenhängende Stange zu bilden, die■in eine Wickelform gebracht wird. Die Oberfläche der aus dem .'/alzwerk kommenden heißen Stange wird mit einer Beizflüssigkeit in Berührung gebracht, beispielsweise mit einer Zitronensäurelösung, nachdem die Stange das Walzwerk verläßt und ehe die Stange zu einem. V/ickel aufgerollt wird, um gleichzeitig die Stange abzukühlen und zu beizen.
Warm gewalztes stangenfÖrmiges Material aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung, das zur Drahtherstellung verwendet wird, ist gewöhnlich zur bequemen Handhabung in eine Wickelform gebracht. An der Oberfläche der· Stange bildet sich, wenn sie der Atmosphäre ausgesetzt wird, Zunder oder Oxyd. Der Zunder ist von untersohiedliclier Zusammensetzung,
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aber normaler .s/eise enthält er eine Mischung von rotem Kupferoxydul und schwarzem Kupferoxyd. Ehe die Stange mit solch oxydischem Zunder zur Drahtherstellung verwendet wird, muß der Zunder vollständig beseitigt werden, damit der aus der Stange gezogene Draht keine Oxydschuppen enthält und so die Oxyde keine Schrammen oder Oberflächennarben auf dem Draht bilden und damit die Standzeit der zur Drahtherstellung verwendeten Ziehwerkzeuge länger ist.
Um den oxydischen Zunder von der Oberfläche des Kupferausgangsproduktes zu beseitigen ist es bekannt, das Ausgangsprodukt zu beizen, indem die Oberflächen mit einer Beizflüssigkeit in Berührung gebracht werden, beispielsweise mit einer Lösung, die Schwefelsäure, Salpetersäure oder andere Säuren enthält. Eins der bekannten Verfahren des Beizens eines Kupferproduktes ist, das Produkt in ein erhitztes Beizflüssigkeitsbad, beispielsweise einer 20%igen Lösung von Schwefelsäure,für einen Zeitraum bis zu 30 Minuten einzutauchen» Wenn ein Beizen der Stange aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung erfolgen soll, so hat die Stange gewöhnlich die Form eines lose gerollten Wickels, dessen Wickelraum eine Materialdichte von ungefähr 25% der Materialdichte der Stange hat und die Stange wird in ein Beizbad eingetaucht. Die geringe Materialdichte des Wickels erlaubt der Badflüssigkeit zwischen den Windungen der Stange zu zirkulieren, so daß die Säurelösung die gesamte Oberfläche der Stange berührt und das Oxyd auflöst. Falls die Windungen des Wickels dichter liegen, muß der Wickel in dem Bad auseinandergezogen werden, um eine gründliche Flüssigkeitszirkulation sicherzustellen. Die verdünnte Schwefelsäure löst die schwarzen Kupferoxydteile des Zunders schnell auf, aber sie greift nur langsam das rote Kupferoxydul an und läßt schädliche Ablagerungen des Kupferpulvers und unzerlegten Zunder auf der Stange. Wenn der Stangenwickel aus dem Beizbad herausgehoben wird,
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muß ein. !flüssigkeitsstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf. .den Wickel gerichtet werden, um einen Teil de-s verbleibenden roten Kupferoxyduls von der Oberfläche der Stange zu lösen und wegzuschwemmen,, Der Wickel wird anschließend in Wasser getaucht', um die Säure von der Oberfläche der Stange zu beseitigen. Wenn die Oberfläche der Kupferstange auf diese Weise von Oxyden befreit ist, kann die Stange für einen längeren Zeitraum etwa 4-6 Wochen ohne eine wesentliche Wiederoxydation gelagert und angefaßt werden.
Andere Beschreibungen d.er Beizung von Kupferprodukten.- sind aus der Ü.Z.Patentschrift 2.291 201 und aus der Veröffentlichung "Draht" Koburg/Deutschland, Ausgabe 90, August 19&7 bekannt. - .
Während, der vorgenannte Prozeß des Tauchens einer Kupferstange in einem Beizbad, um Oberflächenoxyde von. der Stange zu beseitigen, in einem begrenzten I^aß Erfolg hat, so ist dieser Beiz'prozeß doch teuer, da er die Verwendung-einer Heizvorrichtung, große Behälter für Säurelösung und Wasser, .eine Transporteinrichtung, Raum für die Anlage und Bedienungskräfte zur Ausführung des Prozesses erfordert.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen und Beizen eines gegossenen stanerenf örmigen Materials in einem kontinuierlichen Gießprozeßc Die heiße Stange .wird, nachdem sie das Walzwerk verlassen hat und ehe sie die Haspel erreicht, mit einer Beizflüssigkeit, beispielsweise mit einer 15%igen Zitronensäurelösung und Kupfersalzen, abgekühlt. Dies erfolgt in. der Weise, daß der Beiz- und Abkühlvorgang abgeschlossen ist, ehe die Stange aufgewickelt wird.. Der Beizvorgang verwendet die. '//arme der Stange, wenn die Stange aus dem Walzwerk kommt, um die Notwendigkeit einer Erwärmung der Beizflüssigkeit zur Beschleunigung der Reaktion zu vermeiden. Das Abkühlen der Stande mit oer Beiz.f lüßsigkeit bewirkt ein schnelles Zusam-
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menziehen der Stange und ein Abplatzen eines bedeutsamen Teiles der Oxyde. Dies ermöglicht der Beizflüssigkeit bis zur Oberfläche der Stange durchzudringen und in dem Augenblick, wenn die Kontraktion, auftritt, die tiefsitzenden Oxyde zu erreichen und mit diesen zu reagieren.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen und Beizen eines gegossenen stangenförmigen Materials zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und fc eine Einrichtung zum Beizen eines gegossenen stangenförmigen I.Iaterials zu schaffen, wobei die Wärme der Stange verwendet wird, wenn diese das V/alzwerk verläßt, um den Beizprozeß zu fördern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abkühlen und. Beizen eines Kupferproduktes in einem kontinuierlichen Prozess zu schaffen, wobei ein getrennter Arbeitsvorgang eines Eintauchens des Produktes in eine Heizflüssigkeit vermieden wird.
Hoch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum kontinuierlichen Beizen eines gegossenen stan-P genförmigen Kupfermaterials in einer kontinuierlichen Gießanlage zu schaffen, die billig herzustellen, zu montieren und zu betreiben ist.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser sind:
Fig.1 eine schematisohe Seitenansicht einer kontinuierlich arbeitenden Gießanlage und Beizeinrichtung,
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BAD ORIOINAt
Fig«2 eine schematische Blockdarstellung der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung., -
Figo 3 ein Längsschnitt durch die erste Säurebehandlungskammer der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung,
Fig.4- ein Längsschnitt durch die zweite Säurebehandlungskammer der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung,
Fig.5 ein Längsschnitt durch die dritte Säurebehandlungskammer mit anschließender Wasserspülung der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung,
Fig.6 ein Längsschnitt durch die Wasserbehandlungskammer der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung,
Fig.7 ein Längsschnitt durch die Wachsauftragvorrichtung der kontinuierlich arbeitenden Beizeinrichtung,
Fig.8 ein Längsschnitt durch den Stangenführungsmechanismus zur Führung der gegossenen Stange zu der Haspel und
Figο 9 ein Querschnitt durch den Stangenführungsmechanismus der Fig.8. ·
In den einzelnen Figuren der Zeichnung sind gleiche Bezugsziffern für gleiche Teile verwendet. Fig.L zeigt eine kontinuierlich arbeitende Gießanlage 10, die aus einer Gießmaschine 11 , einem Walzwerk 12, einer ersten Säurebehandlungskammer 14, einer zweiten Säurebehandlungskammer 15? einer dritten Säurebehandlungskammer mit anschließender Wasserspülung 16, einer Wasserbehandlungskammer 18, einer Fehleranzeigevorrichtung 19, einem Luftgrenzschalter 20, Klemmwqlzen 21, einer Wa.ch.sauftragvorrichtung 22, einem Stangen-
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fülirungsmechanismus 24 und einer Haspel 25 besteht. In der Gießmaschine 11 wird das flüssige Metall in einen gegossenen Barren geformto Der Barren wird in dem Walzwerk 12 gewalzt, das den Querschnitt des Barrens reduziert und den Barren streckt, um eine gegossene Stange zu formen. Die Stange wird dann in der Beizeinrichtung 14-24 behandelt. Die erste Säurebehandlungskammer 14, die zweite Säurebehandlungskammer 15, die dritte Säurebehandlungskammer mit anschließender Wasserspülung 16 und die Wasserbehandlungskammer 18 sind durch Röhren 26, 28 und 29 für die Stange miteinander verbunden. Von dem Walzwerk 12 geht die Stange durch diese Röhren und sie wird durch die ßeizeinrichtung 14-24 geführt. Wenn die Stange sich zu der Haspel 25 hinbe//egt, wird zwischen der Waeserbehandlungskammer 18 und der dritten Säurebehandlungskaramer mit anschließender Wasserspülung 16 durch das Rohr 29 ein ./asserstrom erzeugt. Zwischen der dritten Saurebehandlungskammer mit anschließender Wasserspülung 16 und der zweiten Säurebehandlungskammer 15 wird durch das Rohr 28 sowie von der zweiten Säurebehandlungskammer 15 zu der ersten Saurebehandlungskammer 14 durch das Rohr 26 ein Säurestrom erzeugt. Auf diese Weise wird das verwendete Wasser und die verwendete Säure in der Beizeinrichtung 14-24 im Gegenstrom zu der durch die Anlage hindurchgehenden Stange geleitet. Wenn die Stange von dem Walzwerk 12 kommt, beträgt ihre Temperatur ungefähr 1000° F. Die Temperatur der Beizsäure und des Wassers ist in der Beizeinrichtung 14-24 bedeutend niedriger als die Temperatur der Stange und die Beizsäure dient zum gleichzeitigen Abkühlen und Beizen der Stange. Der gegenüber der Stangenbewegung im Gegenstromprinzip geführte Säure- und Waeaerstrom erzielt in der Anlage optimale Abkühlung .
Die in Fig.3 gezeigte erste Säurebehandlungskammer 14 besteht aus einem Gehäuse 3I, das durch eine Zwischenwand 35 in eine Luftkammer 32 und eine Säureniederschlagskammer Vv aufgeteilt ist. Das Gehäuse 14 grenzt an das Gehäuse des Walzwerkes
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Eine Eintrittswand 36 sowie eine Austrittswand 38 und die Zwischenwand 35 haben ge eine fluchtende Öffnung zur Aufnahme der Stange von dem Walzwerk.
Eine Luftdüse 39, die auch für Dampf oder andere Gase verwendet werden kann, ist in der Luftkammer 32 angeordnet und sie erstreckt sich durch die Öffnung der Eingangswand 36. Die Luftdüse 39 umgibt den W«g 40, durch den die von dem Walzwerk 12 kommende Stange hindurchgeht. Die Luftdüse besteht aus einem zylindrischen. Gehäuse ΛΛ , das angrenzend an die Eingangsvvand 36 angeordnet ist. Ein. Gewindeteil 42 mit kleinem Durchmesser erstreckt"sich durch die Öffnung der Eingangswand'36 nach vorne in das Gehäuse des Walzwerkes 12. Auf den Gewindeteil 42 ist eine Mutter 44 geschraubt, um die Luftdüse in Stellung zu halten. Ein zylindrisches Gehäuse 41 hat eine Öffnung 45, die mit dem Durchgangsweg 40 der Stange fluchtet. Die Öffnung 45 hat eine Gegenbohrung 46. Die Gegenbohrung 46 und die Öffnung 45 gehen durch einen sich verjüngenden Teil 48 ineinander über. Eine Luftzuführungsleitung 49 steht mit der Gegenböhrung 46 über eine Öffnung 50 in cLem Luftdüsengehäuse 41 in Verbindung. Ein Düseneinsatz 51 ist in die Gegenböhrung 46 eingeschraubt und bildet eine Stangenöffnung 52, die 'mit dem Weg 40 und der Stangenöffnung 45 des Luftdüsengehäus-es 41 fluchtet. Das innere. Ende der Düse 41 bildet einen spitzzülaufenden Teil 54, der so bemessen und geformt ist, daß er mit dem spitzzulaufenden Teil 48 des Düsengehäuses 41 zusammenpaßt. Der Durchmesser' des Düseneinsatzes 51 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der Gegenbohrung 46 der Luftdüse 41 an ihrem Gewindeteil und der Düseneinsatz 51 ist in seinem Außendurchmesser bei 55 zwischen dem spitzzulaufenden Teil 54 und dem Gewindeteil 56 verringert. Auf diese Weise wird eine ringförmige Zuführungskammer 58 zwischen dem Düseneinsatz 51 und dem Luftdüsengehäuse 41 gebildet, die mit der Luftzuführungsleitung 49 in Verbindung steht. Ein Plansch
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erstreckt sich von dem im Durchmesser verringerten Teil des Düseneinsatzes 51 in eine ringförmige Zuführungskammer 58 radial nach außen. Der Flansch 59 ist auf seinem Umfang in Abständen eingekerbt. Er wirkt als Regulierflansch und er ist normalerweise neben der Öffnung 50 des Luftdüsengehäuses 41 angeordnet. Wenn der Düseneinsatz mit seiner ganzen Länge in. das Düsengehäuse 41 eingeschraubt wird, bewegt sich der Flansch 59 über die Öffnung 50 hinaus und er engt den Strom des fließfähigen Mediums von der Luftzuführungsleitung 49 ein. Auch der spitzzulaufende Teil ^A- des Düseneinsatzes 41 ist dann dicht an dem spitzzulaufenden Teil 48 des Luftdüsengehäuses 41 angeordnet. Dies begrenzt auch den Strom des fließfähigen kediums von der ringförmigen Zuführungskammer 5& in die ütangenöffnung 45 der Luftdüse 41. Auf diese .leise kann, wenn FreSluft, Dampf oder ein anderes Gas von der Quelle durch die Zuführungsleitung 49 strömt, dessen Volumenstrom und dessen Strömungsgeschwindigkeit in die Stangenöffnung 45 durch eine Bewegung des Düseneinsatzes 51 nach innen oder außen gegenüber dem Luftdüsengehäuse 41 geregelt werden. V/enn eine gewünschte Einstellung gefunden wurde, kann eine Kontermuuter 60 auf dem Gewinde des Düseneinsatzes 5I gedreht und gegen das Luftdüsengehäuse 41 gepreßt werden, um den Düseneinsatz 5-1 in seiner Stellung zu blockieren.
Die Luftdüse 39 nimmt durch ihre Stangenöffnung 45 von dem ,Valzwerk 12 die Stange auf und sie trocknet oder bebläst die Oberfläche der Stange mit einem -ringförmigen Luftstrom, der im allgemeinen in der Richtung entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der Stange durch die Luftdüse 39 und das Gehäuse 31 gerichtet ist. Falls irgendwelche Flüssigkeit, beispielsweise lösliches öl von dem Walzwerk 12, sich auf der Oberfläche der Stange befindet, neigt der Luftstrom durch die Düse 39 dazu, die Flüssigkeit von der Fläche der Stange abzutrocknen oder abzublasen, so daß die in dem Gehäuse 31 aufgenommene Stange im allgemeinen trocken und frei von Öl ist.
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T/enn sich die Stange entlang dem Weg 40 bewegt und von. der Luftdüse 39 durch das Gehäuse 31 geht, tritt sie in eine Luftdüse 61, die. gleich wie die Luftdüse 39 ausgebildet ist. Die Luftdüse 61 ist an. der Zwischenwand 45 befestigt$ so daß die Luft entlang der Stange im allgemeinen von der Luftkammer 32 in die Säureniederschlagskarmer 34 strömt. ■ ·
Eine Säurezuführungsleitung 62 erstreckt sich in die Säurenieder sclilagskammer 34 und sie steht, zu dem "V/eg 40 hin vor. Die Säurezuführungsleitung 62 endet in einer Düse 64, die zerstäubte Säure quer über den Weg 40 richtet. Die Luft-, zuführungsleitung steht mit einer Quelle von unter hohem Druck stehender Säure in Verbindung. Der durch die Düse ausgestoßene Sprühstrahl hat eine hohe Geschwindigkeit, der auf σ ie durch die erste Säurebehandlungskainmer 14 gehende Stange trifft. Die Luftdüse 61 verhindert, daß Säure aus der Säureniederachlagskaiamer 34- in die Luftkammer 32 eintritt. Eine Leitplatte 65 hat eine den V/eg 40 umgebende öffnung und eine Führungsbuchse 66 ist in der Öffnung angeordnet. Sie führt das eingeführte Ende der Stange, das zu Beginn von der Luftdüse entlang dem Weg 40 in das System eintritt. Die Fvhrungsbuchse 66 hat zu diesem Zweck eine ringförmige konvertierende Öffnung 68.
Der Boden 69 der Säureniederschlagskammer 34 ist nach unten geneigt, um einen Auffangsbehälter für die durch die Säurezuführungsleitung 62 fließende Säure zu bilden. Mit der Ausgangswand 38 ist eine Abflußleitung 70 verbunden und sie steht mit dem Auffangbehälter in Verbindung, um die Säure aus der Säureniederschlagkammer 34 abzuleiten. Eine Ablaufleitung 71 steht mit der Luftkammer 32 in Verbindung und sie leitet die Flüssigkeit, die sich in dieser Kammer befindet ab. In manchen Fällen kann das fließfähige Medium, daß durch die Luftdüsen 39 u*1*3- 61 strömt, Dampf oder ein
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anderes gesättigtes Gas sein, der bzv;. das in der Luftkaimner 32 einen Flüssig eitsrest zurückläßt.
Das Stsngenrohr 26 ist mit der Ausgangswand 38 des Gehäuses 31 verbunden und erstreckt sich zu der zweiten Säurebehandlungskammer 15· Das Stangenrohr fluchtet mit dem '-/eg 40 der Stange und. sein Innendurchmesser ist größer als der
Außendurchmesser der Stange. Die aweite Säurebehandlungskammer 15 läßt Säure durch das Stangenrohr °G in die üäurenioderschlagkammer 3^ der ersten Säurebehandlungskammer 14
fließen» Auf diese './eise muß zusätzlich durch das .otangenrohr 26 in das Gehäuse .51 fließende Säure aus eiern Gehäuse
31 durch die Ablaufleitung 70 abgeführt werden.
Gemäß Fig.4 bestellt die zvveite oäurebehnndlungsic?. rpwer 15
aus einem Gehäuse 74. Dieses hat eine obere V/and 75» einen
Boden 76, eine Eingangswand 78 und eine Ausgsngswand 79»
Die Eingangswand 7<°> und die Ausgangsvand 79 haben fluchtende Öffnungen, die mit dem Stangenweg 40 ausgerichtet sind.
Mit der Eingangswand '79. ±st eine oäureeinspritzdüse 80 verbunden. Sie besteht aus einem Düsengehäuse 81, einem Diisenpaßstück 82 und einem Düseneinsatz 84. Das PaPstück 82 und
der Düseneinsatz 84 haben je eine mit dem Stangemveg 40
fluchtende Stangenöffnung 85 bzw. 86. Die Stangenöffnung 85 des Paß-tückes 82 geht in einen spitzzulaufenden Teil 88
über, während die äußere Fläche des Einsatzes 84 in einer.
spitzzulaufenden Teil 89 zusammenläuft, der so bemessen und geformt ist, daß er mit dem spitz zulaufenden Teil 88 zusammenpaßt. Das Gehäuse 81 hat eine Gev/indebohrung 90, in die
der Einsatz 84 eingeschraubt ist sowie eine Gegenbohrung Der ringförmige Raum zwischen dem Einsatz 84 und der Gegenbohrung 91 bildet eine ringförmige Zuführungskammer 92. Eine öffnung 94- ist mit einer Säurezuführungsleitung 95 verbunden und sie öffnet sich in die ringförmige Zuführungskammer 92. Die Säurezuführungsleitung 95 verbindet eine Quelle von unter hohem Druck stehender Säure mit der ringförmigen Z.ufiüi-
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rungskammer 92." Die in die ringförmige Zuführungskammer 92 fließende Säure strömt zwischen die spitzzulaufenden Teile ■88 und 89 des Paßstückes 82 und des Einsatzes 84 in die iBtangenöffnung 85 des Paßstückes 82 und entlang dem Stangonweg 40. - Die rjtrömungsrichtung der Säure, dio durch die spitazulaufende ringförmige luündung 96 fließt, wobei die kündung '96 durch die spitzzulaufenden Teile 88 und 89 gebildet wird, verläuft im allgemeinen, entlang dem Weg 40 in die Stangenröhre 26. Dies erzeugt entlang der Stange einen Säurestrom durch das Gtangenrohr 26 im Gegenstrom gegenüber der Stangenbewegung zu der ersten Säurebehandlungskammer 14 hin. '
Mit. der Ausgangswand 79 cLes Gehäuses- 74 ist ein Säurestrombeschleuniger 98 verbunden» Er besteht aus einem Düsenkör-"per 99 und. einem Gehäuse 100. Der Düsenkörper 99 erstreckt sich durch die Öffnung der Ausgangswand 79 und hat über seine Lange eine öffnung 101, die mit dem Weg 40 fluchtet» In die Außenfläche des Düsenkörpers 99 ist eine ringförmige Nut 102 eingeschnittene Von der ringförmigen Nut 102 erstrecken sich eine Lehrzahl von Bohrungen 104 zu der Stangenöffnung 101 hin, wobei die Bohrungen unter einem "inkel zum Gehäuse 74 hin verlaufen. Das Gehäuse 100 des Säurestrombeschleunigers umgibt die ringförmige Nut 102. Zwischen dem Gehäuse
100 und dem Düsenkörper 99 ist eine ringförmige Zuführungskammer 105 ausgebildet. Eine Säurezuführungsleitung 106 steht mit einer Öffnung 108 in Verbindung,,die sich in die ringförmige Zuführungskammer IO5 hin öffnet. In diese ringförmige Zuführungskammer 105 wird unter Druck stehende Säure geleitet, die durch die Bohrungen 104 in die Stangenöffnung
101 strömt. Die Bohrungen 104 sind so angeordnet, daß die Säureströmung, die in die Stangenöffnung 101 erfolgt, in der Richtung des Gehäuses 74 liegt. Dies verursacht einen Flüssigkeitsstrom durch die Stangenöffnung 1Q1 zum Gehäuse 74 hin. Auf diese V/eise strömt irgendwelche in dem Stangenrohr ■ 28 vorhandene Flüssigkeit zürn'Gehäuse" 74 hin.- ·.-· ' , " :
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Sine Ablauf leitung 109 ist mit dem. Gehäuse 7^- durch den Boden 76 verbunden und durch die obere V/r-nd 75 ist eine Entlüftungsöffnung 110 an das Gehäuse 7^ angeschlossen. Somit wird irgendwelche von dem SäurestroraboscLileuniger 98 oder von. dem Stangenrohr 28 in dem Gehäuse 74 aufgenommene Säure von dem Gehäuse 7^- durch die Ablaufleitung 109 abgeführt und in dem Gehäuse 7^ vorhandene Gase können durch die Entlüftungsleitung 110 abziehen.
Gemäß Fig.5 besteht die dritte Säurebehandlungskammer reit anschließender wasserspülung 16 aus einem Gehäuse 111, aas
^ durch Zwischenwände 112 und 114 in eine 2äure: ehandlun^skammer 1155 eine Y/asserbehandluiigskamruer 116 und in eine Abscheidekammer 117 aufgeteilt ist. In einer "Slugangswand 110, einer Au.igsngsv.:and 11°, in den Trennwänden 112 und 114 sowie in verschiedenen Leit- und Aufteilylatten in den gehäuse 111 sind um den Stangenweg 40 fluchtende oohrungen ausgebildet. Lit der "Hingangswand. 118 der ßäurebeliandlurgi:- ksmmer 115 ist eine iJäureeinspritadüce 120 verbunden. Die Säureeinspritzdäse 120 ist gleich wie die oäureeinspritzdüse 80 der zweiten oaurebehandlun^sksmirer 15 und sie bewirkt, daß Säure mit der durch ds ε 3 t-, η;: en rohr "° in dss Gehäuse 111 gehenden Stange in Berührung kommt und entlang der Stange fließt. Der Säurestrom von der 2äureeinspritzdüse 120
ψ gelangt durch des Stangenrohr 28 ,.u der zweiter; 3Jurebe.r-.nä-].ungskair:mer 1S bin und die durch, das Rohr 22 fließende 2'ure gelangt in das Gehäuse 7^ der zv:ei"uen SäurpL'eivmdlunrsk·- "\vev 15.
In die Säurebelianclungskamraer 115 erstreckt sich eine Säurezuführungsleitung 121, die in einer Düse 122 endet. Die oäurezuführungsleitung steht mit einer Quelle von unter hohem Druck stehender Säure in Verbindung und die Düse 122 erzeugt einen unter hohem Druck stehenden Sprühstrahl, der zu dem Stangenweg 40 hin gerichtet ist. Der Sprühstrahl bewirkt,-daß auf die durch das Gehäuse 111 gehende Stange Säure einwirkt. Leit-
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platten 124 und 125 sind an der oberen Wand 126 der. Säurebehandlungskaiamer 115 aufgehängt und. an gegenüberliegenden Seiten der Säurezuführungsleitung· 121 angeordnet. In der Leitplatte 125 ist eine Fiihrungsbuchse 126 eingesetzt. Sie führt- das vordere Ende der Stange entlang dem Weg 40. Die Leitplatten 124· und 125 begrenzen, den größeren Teil des. Sprühstrahls und ein Verspritzen der. Säure von der Säurezuführungsleitung in dem. Mittelteil der Säurebehandlungskamraer 115· Durch die obere Wand 126 erstreckt sich auchein Ableitrohr 128. Es leitet Gase aus der Säurebehandlungs- - kammer 115 ab. Kit dem Boden 1JO der Säureeinspritzkammer 11> i^t sine Ablaufleitung 129 verbunden, die die-in der SäureteLandlungskammer 115 gesammelte Säure abführt.
OurcIi Leitplatten 151, 1J2 und 134 ist die Abscheidekammer 117 in vier Unterksmmern aufgeteilt. Mit der Zwischenwand 112 ict eine Luftdüse 135 verbunden, die in der Unterkammer 1$6 angeordnet ist. Luftdüsen 138 bzw. 139 sind mit der Leitplatte 132 bzw. mit der Zwischenwand 114 in der Unterkammer 141 bzw. 142 verbunden. Die Luftdüsen 135, 138 und 139 sind gleich v/ie die in Fig.3 gezeigte Luftdüse der ersten Säurebehandlungskammer 14. Die Luftdüse 135 leitet Luft von einer Zuführungsleitung 144 und aus der Unterkammer 136 durch die Zwischenwand 112 in die Säurebehandlungskammer 115· Der Luftstrom in dieser Richtung bläst oder trocknet die Säure von der Oberfläche der Stange ab, wenn die Stange durch die Zwischenwand 112 geht, so daß die Säure in die Säurebehandlungskammer 115 gelangt.
Nachdem die Stange die Luftdüse 135 verläßt, geht sie durch eine Wasserdüse 145, die von der Leitplatte I3I gehalten wird. Die Wasserdüse 145 besteht aus einem Düseneinsatz 146 und einem Düsengehäuse 148. Der Düseneinsatz hat einen vergrößerten Flansch 149, einen Körperteil I50 und einen im Durchmesser verringerten Teil I5I. Der Plansch 149 ist auf einer Seite der Leitplatte 1J1 angeordnet und der Körperteil
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150 sowie der im Durchmesser verringerte Teil I5I erstrecken sich in die Unterkamnier 140. Das Düsengehause 148 hat eine mit Gelände versehene Bohrung I52 und eine Gegenbohrung 154. In die Ge.7indebohrung 152 ist der im Durchmesser verringerte Teil I5I des Düseneinüatses 143 geschraubt und die Gegenbohrung 154 bildet mit dem im Durchmesser verringerten Teil des Einsatzes 146 eine ringförmige Zuführungskammer 155· Sine tfasserzuführungsleitung I56 ist mit einer quelle von unter Druck stehendem Nasser verbunden. Auf der anderen Seite steht die Wasser zuführungsleitung I56 über eine Öffnung Λ^Ρ- in dem Düsengehäuse 148 mit der ringförmigen Zuführungskammer 155 in Verbindung. In dem im Durchmesser verringerten Teil
151 des Düseneinsatzes 146 sind eine Reihe von Schlitzen 159 ausgebildet, die sich in eine Stangenöffnung 1öü des Einsatzes 146 hin. öffnen. Auf diese Weise geht dos der ringförmigen Kammer 155 zugeleitete Wasser durch die Schlitze 159 und in die Stan.jenöf fnung 160. 3ο k.ird die entlang dem V/eg 40 und durch die Scaiigenüf xnung 160 der Ja^- serdüse 145 hindurchgehende Stange mit unter hohem Druck stehendem '.Yasser überflutet. Die Anordnung der Schlitze ist so, daß das aus der Wasserdüse 145 austretende ,Vascer in die Unterkammer 140 fließt. SJit dem Boden 162 der Abscheidekammer 118 ist ein Abwasserabfluß 161 verbunden. Dieser Abfluß steht mit den lfnterkammern 1p6 und 14C in Verbindung, um in diesen Kammern angesammeltes "Jasser und angesammelte Säure abzuleiten.
Mit der Leitplatte 132 ist die Luftdüse 158 in der Weise verbunden, daß die aus einer Luftleitung 164 in die Unterkammer 141 und in die Luftdüse"138 strömende Luft durch die Leitplatte 132 in die Unterkammer 14o strömt, um das Wasser von der Oberfläche der Stange, wenn sie durch die Leitplatte 132 geht, abzutrocknen oder abzublasen. Das V/as^er gelangt dann von der Stange in die Unterkammer 140 und wird von dort durch die Abwasserleitung 161 abgeführt.
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i.-±t der Leitplatte 134 ist eine Vasserdüse 165, cLie gleich der './asöerdüse 145 ist, verbunden * Das durch eine Wasserzufrhrungsleitung 156 zur Jasserdüse 165 fließende fasser trifft auf die durch der.. "reg 40 gehende .ütange und gelangt in die Unterkammern 14i und 142o An den Boden 162 ist eine V/asserablaufleitung 168 angeschlossen, die mit den beiden Unterkammern 141 und 142 in Verbindung steht, um das Wasser aus diesen Kammern abzuleiten.
Lit der Zwischenwand 114 ist eine Luftdüse 139 in der Weise verbunden, daB die durch eine Luftzuführungsleitung I70 strömende Luft durch die Unterkammer 142' und die Luftd-üse I0Q in die V/asSerbehandlungskammer 116 geht.
Die V/asserbehandlungskammer 116 hat- eine Nasserzuführungsleitung 171, die mit einer Quelle von unter hohem Druck stehendem 7/ascer verbunden ist« Die Y/asserzuführungsleitung 171 endet in einsr Düse 172. Die Düse I72 ist angrenzend an den Stangenweg 40 angeordnet und erzeugt einen unter hohem Druck stehenden Sprühstrahl, der Wasser mit hoher Geschwindigkeit auf die durch die "Vasserbehandlungskamüier 116 gehende Stange auf treffen lässt. Eine k/wischenwand 174 hängt an der oberen 7/and 173 und konzentrisch zum J7eg 40 ist eine Eührungsbuchse 175 angeordnet, die das vordere Ende" der Stange entlang dem. "<reg.4O führt. Die Leitplatte 174 trennt den größeren Teil des Wasserwirbels des V/assersx^rulistrahls von einer Entgasungsleitung 179· Kit d.em-Boden 17fO d.er 'tfasserbehandlungskammer 116 ist eine Ablaufleitung I76 verbunden, d,ie d.as ".Vascer aus dieser Kammer ableitet. Die Entgasungsleitung 179 ist mit der oberen Wand 173 verbunden und führt, die Gase aus der ?/asserbehandlungskammer 116 ab. Mit der Ausgangswand II9 ist das Stangeirrohr 29 verbunden, dessen Innendurchmenser größer ist als der Außendurchmesser der Stange, die durch das Gehäuse 111 geht.
Gemäß Figo6 besteht die Wafoserbehsndlungskammer 18 aus
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einem Gehäuse 181, einer "Jasserdüse 182 und einer Luftdüse 184. Die Wasserdüse 182 ist mit einer Eingangsvsnd 185 verbunden und sie ist gleich wie die Säureeinspritzdüse 80 der Fig.4. Die Luftdüse 184 ist mit einer Ausgsngswand 186 verbunden und sie ist gleich vie die Luftdüse 59 der Fig.3. Eine Entgasungsleitung 188 ist sn die obere VJaηά 189 des Gehäuses 181 angeschlossen und i\:it einem Boden 191 des Gehäuses 181 ist eine Ablaufleitung 190 verbunden. Sine Wassereinlaßleitung 192 steht mit der Quelle von unter hohem Druck stehendem Wasser in "Verbindung und sie leitet Wasser auf die entlang der durch die Wasserbehandlungskammer 18 gehenden Stange. Die Strömungsrichtung des aus der Wasserdüse 182 gehenden Wassers verläuft von dem Gehäuse 181 durch das Stangenrohr 29 zurück au der Wasserbehandlungskammer 116 der zweiten Säurebebandlungskammer mit anschliessender Wasserspülung 16. Der Luftstrom aus der Luftdüse erfolgt zum Gehäuse 181 hin und der Luftstrom bläst das Nasser von. der durch das Gehäuse 131 gehenden Stange, so daß das Wasser zum Boden des Gehäuses 181 gelangt und durch die Ablaufleitung 190 abfließt.
Gemäß Fig.7 besteht die-Tiachsauftragvorrichtung 22 aus einem Gehäuse 194, das durch Leitplatten 195 und 196 in Kammern 198, 199 und 200 aufgeteilt ist. Eine Eingangswand 201, eine Ausgangswand 202 und die Leitplatten 195 und 196 haben jede um den Stangenweg 40 fluchtende Öffnungen, so daß die Stange durch das Gehäuse 194 hindurchgehen kann. In dfir Eingangsv.-ond 201 ist eine Führungsbuchse 204 gehalten, die das vordere Ende der Stange entlang dem Weg 40 führt. In der Kammer 198 ist eine Jachsdüse 205 angeordnet, die von der Leitplatte 195 gehalten ist. Die Wachsdüse 205 ist gleich vie die Luftdüse ?9 der Fig.3· Eine Wachszuführungsleitung 206 steht auf einer Seite mit einer Quelle von unter Druck stellendem Wachs und auf der anderen Seite mit der Wachsdüse 205 in "i/> L'oindung, um flüssiges Wachs zur Wachsdüse 205 zu liefern. Die Wachsdüse 20? ist so angeordnet, daß das vVachü
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auf und entlang der Oberfläche der längs des Weges 40 wandernden Stange im allgemeinen in der Richtung von der Kammer 198 in die Kammer 199 fließt. Mit einem Boden 209 des Gehäuses 194 ist eine Ablaufleitung 208 verbunden und das von der Stange abtropfende Wachs wird aus dem Gehäuse 194 abgeführt und wieder in die Wachszuführungsleitung zurückgeleitet. In der Leitplatte 196 ist eine Führungsbuchse 210 angeordnet, um das vordere Ende der Stange längs des Weges 40 zu führen. Die Leitplatten 195 und 196 begrenzen den größeren Teil des Wachssprühstrahls, der von der Düse 205 in. die Kammer 199 geht.
Mit der Ausgangswand 202 des Gehäuses 194 ist eine Luftdüse
211 verbunden, die gleich wie die Luftdüse 39 der Fig.3 ist. Die Luftdüse 211 ist mit einer Luftzuführungsleitung
212 verbunden.und angeordnet, um Luft von der Außenseite des Gehäuses 194 durch die Ausgangswand 202 in die Kammer 200 zu blasen. Der Luftstrom durch die Luftdüse 211 trocknet das Wschs auf der Oberfläche der durch das Gehäuse 194 durchgehenden Stange, so daß die Stange relativ trocken ist, wenn' · sie aus der Luftdüse 211 austritt. Mit der oberen Wand des Gehäuses 194 ist eine Entlüftungsleitung 214 verbunden, um Luft und Gase aus dem Gehäuse 194 abzuleiten.
Gemäß Fig.8 geht die aus der Wachsauftragvorrichtung 22 kommende Stange in einen Stangenführungsmechanismus 24, der die Stange aus einer im wesentlichen waagerechten Bewegungsrichtung in eine im wesentlichen senkrechte Bewegungsrichtung führt. Gemäß Fig.9 besteht der Stangenführungsmechanismus aus einem gebogenen Stangenrohr 219 und gebogenen Selten-, platten 215 und 216, die eine Reihe von im Abstand befindlichen Walzen 218 tragen. Das gebogene Stangenrohr 219 ist im allgemeinen rohrförmig und es hat längs seiner oberen konvexen Fläche eine Reihe von im Abstand befindlichen Schlitzen 220. Die Walzen 218 sind durch die gebogenen Seitenplatten 215 und 216 so gehalten, daß ihre Umfange sich in
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die Schlitze 220 erstrecken. Die Anordnung ist eo gewählt, daß der konkave innere Teil des Bogens, der durch die ■innere Oberfläche des Stangenrohres 219 um den durch den Stangenführungsmechanismus 24 geformten Bogen gebildet ist, eine Reihe von V/alzen hat, die von der konkaven Oberfläche nach innen, versetzt sind. Die durch-das Stsngenrofcr 219 gehende Stange kommt normalerweise, ausgenommen da, κο sich die Walzen 218 befinden, mit der konkaven Oberfläche des Bogens, der durch das Stangenrohr 219 gebildet .vird, in ,3^- rührung. Die V/alzen 218 halten die Stange von der Oberfläche des Stangenrohres 219 weg und vorhindern eine gleitende Reibung der Stange, die normalerweise auftreten v.iirde, wenn die Stange mit der Oberfläche des Stangenrohres 219 in Eingriff kommt. Die V/alzen. 218 sind auf iuigellagern gelagert und sie haben eine relativ geringe Reibung. Somit wird die durch den. Stangenführungsmechanismus 24 hindurchgehende St r-η ge mit geringster Reibung über einen Sogen von 90° geleitet.
Die V/alzen 218 sind über den durch den Stan^enführunj-srnechanismus gebildeten Bogen in einem Y/inkelabstand von ungefähr 10° zueinander angeordnet. Dieser dichte Abstand der jfalzen bewirkt, daß zum Beginn das vordere Ende der durch die Anlage gehenden Stange normalerweise nicht mit der Oberfläche des Stangenrohres 219 des Stangenführungsmechaniomuses 24 in Eingriff kommt, sondern daß das Ende durch die Walzen richtig nach unten geführt wird. Falle das vordere Ende der Stange verformt ist und es schwierig ist, ea in dem Stangenführungsmechanismus 24 zu führen, ist die geschützte Anordnung des Stangenführungsrohres 219 derart wirksam, daß die innere konkave Fläche des Stangenführungsrohres, das normalerweise in einem Rohr ohne Walzen mit der Stenge in Eingriff kommen würde, sicherstellt, daß das vordere Ende der Stange genau zu der nächsten Walze geführt wird und die Stange nicht an der falschen Seite der Walze vorbeigeht oder zur Achse der Walze hingeht.
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ist:-mit dem gebogenen.Stangenrohr. 21 9 ein Eingangsfülirungsrplir 221 verbundeh. Das Ende 222 des "Eingangsführung
l?ac'hsau.ftragvörriG3it.ung 22 nach /außen, erweitert3vum das. ■_ vordere; Ende der durch; den\W'eg-^O\ge&e4^ftn"^a31p^'';:a':i;i^Vi.'- 'nehmen und umdie Stange in den StangenfiiJarungäme'ölianismus ■ 24 hineinzuführen. In gleicher Weise ist angrenzend an dem , senkrechten Ende des Staftg«^
Ausgangsführu3^srohr 224 ämge<)r:dnet:.y Dieses Rohr hat ein .:■ nach."außen erweitertes Ende 225,. das die Stange aus dem Stangenführungsmech^nis3ausV2^ Das:ilu|gangsführungs- ; rohr 224 führt die^j^ange*■ .-.in senkrech/fcer dichtung zu der I Haspel 25 hin. - ■-_'-."; ■ ·■"■"■; -.-■..· ">; ----- ■'- .._;;: .;:.*.- ;;:- : ; ""'-;.- ; ; _
Walzen 21i8a und 218b "an deaivwaagerechtea Seite-des Stangenführungsmechanismuses 24 fluchten in horizontaler\Eichtung mit dem Eingangsführungsrohr· 221. Die Walze 218b ist die erste Walze in der Reihe; der Wälzen,-die. in dem 9Q° Winkel zwischen dem Eingangsführungsrohr 221 und dem Ausgangsführungsrohr 224 angeordnet sind. Die nachfolgenden Y/alzen in dem Stangenführungsmechanismus. 24 sind auf einem Bogen mit konstantem Radius innerhalb des durch den Stangenführungsmechanismus 24 gebildeten Bogens angeordnet. Somit nehmen die Vialzen 218a und 218b die durch den Stangenführungsmechanismus 24 hindurchgehffinde Stange genau auf,ehe der " Stangenführungsmechanismus 24 die Stange biegt. Dies verhindert, daß die Stange an dem Eingangsfuhrungsrohr 221 irgendwie schleift. ■ '. " -. " ■ "
Die aus dem .Stanpsenführungsmechanismus 24 durch das. Aus-, gafigsführungsrohr 224 gehende Stange wird bedingt durch ihren Durchgang durch den Stangenführungsmechanismus 24 eine etwas gebogene T?orm haben. Jedoch ist das Gewicht der Stange, die sich in senkrechter Richtung unterhalb des Ausf^srif'^i'ührurjf^rjrohres 224 erstreckt, so, daß dies danach strebt, di*5· Stange zu strecken und die gebogene ÜTorm.zu be-
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seitigen. Somit stellt die gebotene ,form der Stange kv ine besondere Schwierigkeit dar und sie beschädigt nicht das Ausgangsführungsrohr 224- oder kommt mit diesem in einen Reibungseingriff von besonderer Bedeutung» '/eiterhin führt die Raspel 25 die Stange von dem Ausgangsführungsrohr 224 senkrecht nach unten.
Gemäß ?ig.2 v;ird die erste SaurebeliendlungskaF-rrer 14, die aweite Säurebehandlungskaminer 15 und die dritte Säurebehandlungskammer unit anschließender Wasserspülung 16 aus einem 3äureveroor^uni-;sbehälter .2(5 üb-or eine Γίβΐιΐο von LeI-tungen cit Säure beliefert. Sine Pumpe ':2° leitet die Säure von dem Säurebehälter 226 durch einen V/ärmetauscher 229 zu den verschiedenen Gäurezuführungsleitungen der Anlage. Durch den Wärmetauscher 229 wird Kühlwasser geleitet, um die Säure relativ kühl zu halten. Die Säure nimmt, wenn sie durch ("ie Anlage geht, von der Stange Wärme auf und sie muiT in dem Wärmetauscher 229 rückgekühlt »verden, ehe sie wieder verwendet wird. In den Säurezuführungsleitungen sind verschiedene Ventile angeordnet, um den Säurestrom, der durch die verschiedenen Teile der Anlage geht, zu regulieren.
Ein Y/asserversorg-ungsbehälter 230 stellt Wasser für die verschiedenen Baugruppen zur Verfügung, in denen in der Anlag« Wasser verwendet wird. Eine Pumpe 2J1 leitet das V/asser von dem Wasserbehälter 2J5O durch einen Wärmetauscher 232 und dann zu den verschiedenen Wasserleitungen der Anlage. In den Leitungen sind zur Regulierung des Wasserstromes Ventile vorgesehen. Kühlwasser geht durch den Wärmetauscher 232, um das in der Anlage verwendete Wasser relativ kühl zu halten. Das Wasser wird in der Anlage im Kreislauf verwendet und muß daher vor seiner 'Wiederverwendung in dem Wärmetauscher 232 rückgekühlt werden.
Ein Vi/"ec]isve.i:-Jor;';:ungsbehälter 234 bildet eine Quelle flüssigen VJfi c i'seti für lie Wach sauf tragvorrichtung 22, Eine Pumpe
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2J5 fördert das- Wachs von dem Wachsbehälter 234 zu der \%chsauftragvorrichtung 22 und das überschüssige Wachs wird im Kreislauf in den Zuführungsbehälter 234- zurückgeführt ..
Die Leitung 71 <ler ersten Säurebehandlungskammer 14 und die Leitung 161 der dritten Säurebehandlungskammer mit anschließender Wasserspülung sind die einzigen Leitungen, ; < _ die verbrauchtes Material aus der Anlage abführen. Die verbleibenden Flüssigkeiten der Anlage werden in den Kreis-; lauf zuxückgeleitet und wiederverwendet.
Eine Fehleranzeigevorrichtung 19 ist in Strömungsrichtung unterhalb der Wasserbehandlungskammer 18 an einem Punkt angeordnet, wo die aus der Anlage austretende Stange gebeizt, gereinigt und abgekühlt -ist. Wenn irgendwelche Risse in der Stange vorhanden sind, so ist dies die am besten geeignete . Stelle für die Fehleranzeigevorrichtung 19» um Risse festzustellen und anzuzeigen.
Ein Luftgrenzschalter 20 ist benachbart der Fehleranzeigevorrichtung 19 angeordnet und er veranlaßt Klemmwalzen 21 mit der durch die Anlage gehenden Stange in Eingriff zu kommen. Die Klemmwalzen 21 erzeugen in der Stange zurück j
bis zu dem Walzwerk 12 hin eine Spannung, so ,daß in der Stange keine Stauchungen oder Risse auftreten. Weiterhin stellen die Klemmwalzen 21 sicher, daß die Stange durch den Stangenführungsmechanismus 24 hindurchgeht, ohne daß durch irgendeine Reibung in dem Stangenführungsmechanismus 24 eine Reaktion nach rückwärts bis zu dem Walzwerk 12 übertragen wird,
Die Wachsauftragvorrichtung 22 ist kurz vor dem Stangenführungsmeehanismuö 24 angeordnet und sie bringt das Wachsmaterial auf die Oberfläche der Stange, ehe die Stange in den Stangenführungsmechanismus 24 eintritt. Auf diese Weise
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hat die Stange nicht nur eine auf ihre Oberfläche aufgetragene oxydationsverhindernde Schicht, sondern die oberfläche der durch den Stangenführungsmechanisinus 24 hindurchgehenden Stange hat relativ niedrige Koeffizianten für eine Gleit- und Abwälzreibung, wodurch weiterhin die Möglichkeit einer Stauchung der Stange in der Anlage verringert wird.
Die Konzentration des Kupfers in der Lösung in dem Säurezuführbehälter 226 wird durch die Verwendung eines nicht gezeigten, elektrolytischen Elementes während der Rückfühfe rung der Säure durch die Anlage geregelt. Die Regeneration der Säure ist dem Betrag des Kupfers proportional, das durch das Element aus der Säure ausgeschieden wird. Auf diece V/eise wird die Säure kontinuierlich wiederaufbereitet, urn so für den Beizprozess verwendbar zu bleiben.
Um die Arbeit des elektrooptischen Jilewenteu zu unterstützen, können dem Bad. geeignete Ausscheidungsmittel und komplexbildner zugesetzt sein, beispielsweise zitronensaures Natrium, Amoniak und Weinstein. Diese Litt el helfen den p!r-./ert der Beizlösung zu regeln. Sie vergrößern die Löslichkeit der Kupferverbindung und verhindern eine Salzfällun--:. Sie verbessern die Stromleitfähigkeit in der Beizlösung und vergrößern die Betriebsparame£er der Beislösung. «Venn beispielsweise eine iO%ige Zitronensäurelösung durch Hinzufügen von zitronensaurem Natrium einreguliert iet, bis chT ρΐΤ-..'ert der Lösung von 1,f'5 bis 4,0 verändert ist, dann ist das Reak-
so verschoben, daß die Kupfer]öslichkeit
der Säure ungefähr 40,0 g Cu++/1 wird egemiber '>,0 g 0u++/ 1 bei pH =1,85.
In der vorliegenden Anlage wird eine lOiüge bis IS/.Jige L'-itronenüäurelösung als ßeizsäure verwendet. Diese besondere Beizflüsijigkeit wurde als billig, sicher und leicht zu handhaben gefunden und sie hat in der Anlage eine ausgezeichnete
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Beizwirkung. Wenn die Anlage etwa 30 Tonnen der Stange pro Stunde -herstellt, werden 336 Gallonen Beizsäure und : . ' Wasser pro Minute· durch die Anlage gepumpt, die- im Gegenstromprinzip einen Naßweg von ungefähr1 40 Fuß der Stangen-" bewegung hat.o Die Eigenschaften der so behandelten Stange sindvbesser als die Eigenschaften, die sich bei dem be- · kannten Eintauchbeizprozess ergeben. ܱe Stange verläßt die Beizeinrichtung bei. einer Temperatur von weniger als ' 200 F. Natürlich können auch verschiedene andere Mengen der Beizflüssigkeit, und des Wassers verwendet werden. Auch können- unterschiedliche Längen des Naßweges zur Anwendung ■ kommen, um etwa die gleichen Ergebnisse zu erzielen, wobei "- ." ". | die einzige Beschränkung- darin besteht, daß genügend Beiz- :
säure mit ausreichender Konzentration verwendet werden muß, um eine ausreichende Reaktion mit den Kupferoxyden der Stangenoberfläche zu erzielen. Die Beizflüssigkeit kühlt die Stange ab und führt auch die gewünschte"Beiζwirkung aus.
Das in der Anlage verwendete Wasser kühlt die Stange weiter ab und reinigt die Stangenoberfläche von der Säure.
Durch eine Vergrößerung des.'Kaßweges des Säurerohres kann eine niedrigere Säurekonzentration verwendet werden. Wenn dagegen eine höhere Säurekonzentration verwendet wird, kann: der verwendete Säureweg kürzer sein. Um ein optimales Ab- ^ kühlen und Beizen zu erreichen, sollte die Säurekonzentration an der Stelle des höchsten Temperaturgefalles und der schnellsten Abkühlung der Stange hoch genug sein, um die Stange zu beizen. Der optimale Bereich der Säurekönzentratioa in den Zitronensäurebeizlösungen wurde zwischen 5% und 25% Säure festgestellt, wobei niedrigere Konzentrationen nicht ausreichen, um die Stange bei der Abkühlung richtig zu beizen. Wenn höhere Konzentrationen verwendet werden, er- ■ 'gibt sich nur eine kleine Verbesserung der Stangenbeschaffenheit«, Die Wassertemperatur und die Temperatur der SäurelÖ-sung sowie die Länge des Haßweges sollte ausreichend sein, um die Temperatur der Stange unter 200° F. abzusenken, da-
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mit eine ReOxydation der Stange verhindert wird. Zum Beispiel bei der Temperatur von 14-0° F. der in die Leitung gellenden Säure und bei einer Temperatur von I7O0 Po am Austritt der Säurelösung und des Wassers oder einer mittleren Temperatur von 155° F. für beide Flüssigkeiten und bei einer Stangenherstellung von 12,5 Tonnen pro Stunde oder 12J2 Fuß pro Minute als Geschwindigkeit durch die Röhre und bei einer Wasser- und Säuredurchgangsmenge von 125 Gallonen pro Minute durch das Rohr sowie bei einer Stangeneingangstemperatur von 1100° F. beträgt die Temperatur der Stange am Ende eines 21 Fuß langen Rohres 193° F., bei einem 30 Fuß langem Rohr 164° F. und bei einem 4-0 Fuß langem Rohr 157° F. Die Eingangstemperatur der Stange kann, unter 700° F« verringert werden und die Abkühlung und Beizung der Stange erzeugt noch ein annehmbares gebeiztes Produkt.
Während eine 10%ige Zitronensäurelösung verwendet wurde und diese innerhalb des optimalen Bereiches der Säurekonzentration für den genannten Zweck liegt, sei bemerkt, daß auch verschiedene andere Säurekonzentrationen verwendet werden können, und zwar sowohl verschiedene Beizlösungen wie Weinsäure, Glukonsäure, Schwefelsäure und Itakonsäure als auch andere Lösungen von Akonitin, Zitrakon oder anderen Säurederivaten aus einer Wärmezersetzung der Zitronensäure. Allgemein sei bemerkt, daß die Beizsäure nicht giftig, weniger aggressiv als mineralische Säuren und ein ausgezeichnetes Abscheidungsmittel sein sollte» Natürlich können die Säurekonzentration und die Durchflußeigenschaften der Anlage für die einzelne in der Anlage verwendete Säure angepaßt werden.
Während Luft als fließfähiges Medium zum Abtrocknen in den verschiedenen Düsen erwähnt wurde, sei bemerkt, daß Dampf und verschiedene andere Gase für den Prozeß geeignet und bei den gezeigten Werten verwendbar sind..
'Während die Anlap;e j τη einzelnen beim kontinuierlichen Gie!>n
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/einer Stange erläutert wurde,-' sei:- bemerkt, daß der er- . findungsgemäße G-rundgedanke der kontinuierlichen Behänd- . lung der Stange, für andere Produkte, einschließlich flachem ■ Material, rohrförmigem Material;und für andere Kupferprodukte anwendbar ist. Weiterhin kann: die Abkühl- und Beizbehandlung in einem nicht kontinuierlichen Prozeß durch Wiederaufwärmen eines stangenförmigen IMterials öder eines anderen Kupferproduktes und durch Eintauchen desProduktesin eine Beizlösung, beispielsweise als Charge oder durch kontinuierliches Hindurchleiten des"Produktes durch eine Lösung verwendet werden* Es ist nicht erforderlich, daß das ^ Produkt seine restliche V/arme aus seinem G-ießprozeß beibe- hält, ds der Prozeß gleichermaßen wirksam ist, wenn.das Produkt wieder erwärmt wird. . '. .
Während ein wasserlösliches Wachs erwähnt wurde, das auf die Stange aufgebracht 'werden, soll,-wenn, sie durch die Wachsauftragvorrichtung 22 hindurchgeht, kann auch eine lösliche öllösung oder eine andere schützende Flüssigkeit, falls gewünscht, an dieser Stelle auf die Stange auff^ebracht werden.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß der hier beschriebene Abkühl- und Beizxjrozeß ein kontinuierliches-Verfahren für das Beizen einer Kupferstange ohne die Notwendigkeit-der. be- . f kannten teuren Anlage darstellt, die in dem bekannten chargenweisen Betrieb erforderlich ist» Die Oberflächenbeschaf- * fenheit der in dieser Weise behandelten Stange ist der.des chargenweisen Betriebes überlegen und der aus der Stange ge- - bildete Nickel kann sehr dicht gewickelt werden, um kleinere Pakete zu bilden, die bequemer zu handhaben und billiger zu transportieren sind, da es nicht erforderlich ist, daß die Beizlösung um die einzelnen Windungen des Stangenwickels zirkulieren muß, ·
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Claims (9)

  1. Patentansprüche
    TU Verfahren zum kontinuierlichen Gießen einer Kupferstange oder dgl., bei dem flüssiges Kupfer in eine Form einer Gießanlage gegossen und abgekühlt wird und sich in einen zusammenhängenden festen Barren verfestigt und bei dem der Barren in einem Walzwerk gestreckt und im Querschnitt reduziert wird, um so im Warmwalzverfahren eine zusammenhängende Stange zu erzeugen und bei dem. die Stange in eine Wickelform gebracht wird, gekennzeichnet durch ein Beizen der Stange, ehe sie in die V/ickel-P form gebracht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine tontaktbehandlung der Stangenoberfläche mit einem beizenden, entfernenden Mittel in einer solchen ^enge, die ausreicht, um die Stange, nachdem sie das Walzwerk verläßt und ehe sie zu einem V/ickel aufgewickelt wird, abzukühlen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Strömen einer Beizflüssigkeitslösung um die Stange und entlang der Stange in die entgegengesetzte Richtung zu der Bewegungsrichtung der Stange, wenn die Stange sich von
    ^ dem Walzwerk wegbewegt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Beseitigen wenigstens eines größeren Teils des löslichen Öls von der ßtangenoberflache, wenn die Stange aus dem Walzwerk geht, durch ein Strömen des. beizenden, entfernenden Mittels um die Stange, durch ein Strömen von Wasser um die Stange und durch ein Strömen von Wachs um die Stange
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Strömen eines LuPtstromes mit hoher Geschwindigkeit gegen die Stange, durch ein Auftreffen aines Beizfüüssigkeitsstromeo auf die Stange, durch ein Strömen der Heizflüssigkeit in
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    ■■■"_". pn _ ^- ν ·■'■
    ein«- Berührung mit der Stange/und entlang- der Lange .'■_ .", ί - ;- der.. Stange in eine Richtung entgegengesetzt, derVBe-;-: : -.'-: - .- -. wegungsricntung, der Stange,.durch-ein Strömen eines "-■-.: "-' .; reinigenden» fließfähigen Mediums in eine. Berührung. :- -■"■ ύ /mit der Stange und entlang der Länge der Stange, in. Ei«. ·;.--"■ Eichtung entgegengesetzt der Bewegungsrichtung^der: .Stan--.-"■' ge 'und 'durch ein Strömen .eines schützenden, fließ-fähi- .. .: gen Mediums auf: die Btangenoberf lache. ._. . ~ -.-■'■,:'\,.-... ;;
  6. 6« Verfahren nach Anspruch.5, g.eS;ennzeichn.et durch ein. V. : Strömen; eines .beiZenden;, fließfähigen .Mediums in eine... ... ;;
    Berührung/mit der. Stange ,an einem ersten,Punkt-und. ent-.. _". lang der Stange /zu einem zweiten Punkt, durch ein Be- '._ seitigen des; "beizenden, fiießfähigen Mediums an dem ■ zwei-■'"". ten .Punkt <, durch., e in Strömen eine s' beiz enden,.-. f li'e'ßf ahi-. -.'. gen Mediums .in eine Berührung mit der Stange an.dem zwei-., ten-Punkt und entlang der Stange zu "einem, dritten Punkt .
    .. . und durch ein Beseitigen dfes beizenden;, fließfähigen.-Mediums an einem dritten Punkt. ..-
  7. 7.· 'Verfahren nach Anspruch 1 ,'gekennzeichnet' durch eine Be.-rührungsbehandlung der Stangeno:berflache mit einer "Zi---.. tronensäurelösung. . . ■: .
  8. 8. Verfahren nach Anspruch Λ\ gekennzeichnet durch eine Berührungsbehandlung der Strangenoberf lache, mit einer Lösung, die 5/0 "biß 25?J Zitronensäure in einer ausreichenden Menge enthält und bei einer T«smperafeur,M die: Temperatur 4er Stange auf eine Temperatur unter 200° 3?. zu verringern.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bildung eines Wickels mit einer Materialdichte1in dem Ringkörper von ungefähr 75% cLer Stangendichte *
    0 0 9 8 Λ 0/2111 BADORIGINAt
    — "'ρ _
    Verfahren zum Abkühlen und Beizen eines stsno.enf örmigen liupferniaterials oder dgl,, gekennzeichnet durch ein Einbringen der Stange in ihrer Länge bei einer Temperatur über 700 ''^. in ein Bad, bestehend cue einer milden SäurebeizlösuniT und durch ein Herausnehmen der Stande
    aus de]
    liegt.
    aus dem Bad, nachdem die Stangentempei:atur unter 2C0° r}<
    11, Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Eintauchen der Stsnre in eine Beizflüssigkeit, die eine
    Konzentration von 5-j bis 25.'-S Zitronensäure hat.
    12o Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Eintauchen der Stange in eine Lesung die ßäure und kupfer-Galze enthält.
    009840/21 1 1 BAD ORIGINAL
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