DE69819108T2 - DEVICE AND METHOD FOR LIMITING ALCOHOL CONSUMPTION WHEN CLEANING OXIDIZED HOT METAL SURFACES - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verminderung des Verbrauchs von Alkohol, der zum Reinigen heisser oxidierter Metalloberflächen verwendet wird. Zum Beispiel kann die Erfindung in einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen oder Dekapieren von gegossenem und gewalztem Kupferstabmaterial angewandt werden.The present invention relates generally relates to an apparatus and method for reduction the consumption of alcohol used to clean hot oxidized metal surfaces is used. For example, the invention can be in one device for continuous cleaning or pickling of poured and rolled copper rod material can be applied.
Heissgewalztes Stabmaterial aus Kupfer, oder Kupferlegierungen, das in der Herstellung von Draht verwendet wird, wird üblicherweise zur bequemen Handhabung auf Spulen aufgerollt. An der Oberfläche des Stabmaterials häuft sich ein Belag oder Oxid an, wenn es der Atmosphäre ausgesetzt ist, und dieser Belag sollte vollständig entfernt werden, bevor das Stabmaterial für die Drahtherstellung verwendet wird.Hot rolled copper rod material, or Copper alloys used in the manufacture of wire is usually rolled up on spools for easy handling. On the surface of the Rod material heap a coating or oxide when exposed to the atmosphere, and this Topping should be complete removed before the rod material is used for wire production.
Gemäss dem Stand der Technik wurde der Oberflächenbelag oder Oxid von der Oberfäche von auf Kupfer basierenden Produkten typischerweise durch die übliche Praxis des "Beizens" der Produkte entfernt, das heisst durch Kontaktieren derer Oberflächen mit einer "beizenden" Flussigkeit, wie einer Lösung mit Schwefelsäure, Salpetersäure oder anderen Säuren. Solche Verfahren und Vorrichtungen sind beschrieben in den folgenden U.S. Patenten, die der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zugeschrieben sind: 3,623,532; 4,005,744; und 4,181,091.According to the state of the art the surface covering or oxide from the surface copper-based products typically through common practice removed the "pickling" of the products, that is, by contacting their surfaces with a "staining" liquid, such as a solution with sulfuric acid, nitric acid or other acids. Such methods and devices are described in the following U.S. Patents attributed to the assignee of the present invention are: 3,623,532; 4,005,744; and 4,181,091.
In späteren Zeiten sind Alternativen zum "Beizen" mit sauren Lösungen entwickelt worden. Solche Alternativlösungen wurden wegen der operativen Kosten zusammen mit dem Bedürfnis, säure-resistente Materialien zu verwenden, zur Vermeidung ökologischer Probleme im Zusammenhang mit der Abfällsäurebeseitigung, und für die Herstellung konsistenterer und qualitätshaltigerer Produkte benötigt. Eine solche Alternative betraf die Verwendung von ökologisch abbaubaren Mitteln, wie Alkohol, Aldehyden, Ketonen und organischen Säuren. Die Verwendung solcher Agenzien muss jedoch sorgfältig kontrolliert werden, um nachteilige Effekte für die Umwelt zu vermeiden. Deshalb erfordern modernere Verfahren und Vorrichtungen das Aufsammeln der Dämpfe des Reinigungsgemischs (oder Gemischs der Reduktionsagenzien) und die Beförderung der gesammelten Dämpfe an einen zentralen Ort zur Konzentration und Kondensation. Solch ein Verfahren und Vorrichtung sind in U.S. Patent Nr. 4,899,798 beschrieben, das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zugeschrieben ist.In later times there are alternatives developed for "pickling" with acidic solutions Service. Such alternative solutions have been acid-resistant because of the operational costs along with the need Use materials related to avoiding ecological problems with the disposal of waste acid, and for manufacturing more consistent and quality products. A such alternative concerned the use of biodegradable resources, such as alcohol, aldehydes, ketones and organic acids. The However, use of such agents must be carefully controlled in order to adverse effects for to avoid the environment. Therefore, more modern procedures and Devices for collecting the vapors of the cleaning mixture (or mixture of reducing agents) and transportation of the fumes collected to a central place for concentration and condensation. Such a method and apparatus are described in U.S. Patent No. 4,899,798 described, which is attributed to the applicant of the present invention is.
Folglich wird Alkohol oft zur Reduktion der oxidierten Oberfläche von kontinuierlich gegossenen und gewalzten Produkten aus heissem Kupfer oder Kupferlegierungen verwendet. Solcher Alkohol ist in einer wässrigen Lösung von typischerweise etwa 3% Alkohol. Kleine Mengen der Alkohollösung verbleiben nach dem Reduktionsvorgang auf der Oberfläche des vorgeschobenen Stabmaterials, und werden üblicherweise mit einem oder mehreren von einer "Luftwischvorrichtung" erzeugten Luftströmen entfernt. Bei solchen Verfahren und Vorrichtungen des Stands der Technik werden Alkoholtröpfchen vom Stabmaterial als Ergebnis der Luftwischabführung in einen Lösungsrückgewinnungsbehälter zur weiteren Verwendung und/oder Recycling und Wiederbenützung entfernt.As a result, alcohol is often used to reduce the oxidized surface area of continuously cast and rolled hot copper or copper alloy products. Such alcohol is in an aqueous solution of typically about 3% alcohol. Small amounts of the alcohol solution remain on the surface of the advanced rod material after the reduction process, and are usually removed with one or more air streams generated by an "air wiper". In such methods and devices of the prior art Technique, alcohol droplets are removed from the rod material as a result of air wiping into a solution recovery container for further use and / or recycling and reuse.
In den Vorrichtungen nach Stand der Technik dringt jedoch ein Teil der in der Luflwischvorrichtung benutzten Luft durch den Abfluss der Kammer des Luftwischers hinaus in den Rückgewinnungsbehälter, und wischt quer über die Oberfäche der Alkoholflüssigkeit im Behälter, wobei flüchtiger Alkohol aus dem Behälter mitgerissen wird. Da alkoholbeladene Luft vor der Freisetzung in die Atmosphäre behandelt werden muss, z. B. durch thermische Zerstörung oder Kondensation des Alkohols, ergibt sich ein beachtlicher Verlust an Alkohol. Wegen diesem Phänomen wurden vor der Bekanntgabe der vorliegenden Erfindung rund 50%, des im Reinigungsvorgang verwendeten Alkohols verloren. Somit besteht ein erhebliches Bedürfnis nach einem Verfahren und Vorrichtung, welche diesen nachteiligen Sachverhalt der Vorrichtungen und Verfahren des Stands der Technik lösen.In the devices according to the Technology, however, penetrates a portion of that used in the air wiper Air through the drain of the air wiper chamber into the Recovery tank, and wipes across the surface the alcohol liquid in the container, being more volatile Alcohol from the container gets carried away. Because alcohol-laden air is released before the atmosphere needs to be treated, e.g. B. by thermal destruction or Condensation of the alcohol results in a considerable loss of alcohol. Because of this phenomenon before the announcement of the present invention, around 50%, of the alcohol used in the cleaning process. So there is a significant need according to a method and device which disadvantage this Solve state of the art devices and methods.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verminderung des Verbrauchs von Alkohol, der zum Reinigen oxidierter heisser Metalloberflächen verwendet wird. Insbesondere nimmt die Erfindung jene Funktion wahr in einem Verfahren und einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Löschbeizen von gegossenem und gewalztem Stabmaterial aus Kupfer oder Kupferlegierung in einem kontinuierlichen Guss- und Walzvorgang. Im Wesentlichen erbringt die Erfindung das gewünschte Ziel mittels einer Flüssigkeitsfalle in der Abflussleitung zwischen Luftwischkammer oder -kasten und dem Vorratsbehälter oder Rückgewinnungstank. Gemäss der typischen Funktion einer Wasserfalle trennt dieser Flussigkeitsabscheider die zum Luftwischen dienende Luft von der flüssigen Alkohollösung.The present invention relates to generally an apparatus and method for reducing the Consumption of alcohol used to clean oxidized hot metal surfaces becomes. In particular, the invention performs that function in one Method and device for continuous quenching pickling of cast and rolled rod material made of copper or copper alloy in a continuous casting and rolling process. Essentially the invention provides the desired Aim using a liquid trap in the drain line between the air cleaning chamber or box and the reservoir or recovery tank. According to This liquid separator separates the typical function of a water trap the air used for air wiping from the liquid alcohol solution.
Bei der offenbarten Vorrichtung ist die Menge der Alkohollösung, mit der die Luft des Luftwischers in Berührung kommt, nur jene geringe Menge der Alkohollösung, die aus der Lösch- oder Beizröhre und der kleinen Oberfläche des Flüssiglceitsabscheiders in den Luftwischer mitgeführt wird. Um den Umweltanforderungen zu genügen, kann es immer noch erforderlich sein, die Luft des Luftwischers, die über die normalen Abflussrohre aus dem Luftwischkasten entladen wird, einer Nachbehandlung durch Kondensation des Alkohols oder dessen thermische Zerstörung zu unterziehen. Die Menge des von dieser Luft abgeführten Alkohols ist jedoch unwesentlich im Vergleich mit der gesamten Menge an rwendetern Alkohol und der Menge des aus dem Rückgewinnungsbehälter abgeführten flüchtigen Alkohols durch die in den Tank ausgeströmte Luft bei den Vorrichtungen des Stands der Technik.In the device disclosed, the amount of alcohol solution that the air wiper comes into contact with is only that small amount of alcohol solution that is carried into the air wiper from the quenching or pickling tube and the small surface area of the liquid separator. In order to meet the environmental requirements, it may still be necessary to subject the air wiper air, which is discharged from the air wiper box via the normal drain pipes, to a post-treatment by condensation of the alcohol or its thermal destruction. However, the amount of alcohol removed from this air is insignificant compared to the total amount of alcohol used and the amount of volatile alcohol removed from the recovery tank by the in Air leaked from the tank in the prior art devices.
Deshalb ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verminderung des Verbrauchs von Alkohol anzubieten, der zum Beizen oder Reinigen oxidierter heisser Metalloberflächen verwendet wird.That is why it is a first task of the present invention, an apparatus and a method for Offer reduction in alcohol consumption for pickling or cleaning oxidized hot metal surfaces is used.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzubieten, bei denen ein Flüssigkeitsabscheider in der Abflussleitung zwischen der Luftwischkammer und dein Lager- oder Rückgewinnungstank vorgesehen ist, um Luft von der Alkohollösung zu trennen.Another task of the present The invention is to offer an apparatus and a method where a liquid separator in the drain line between the air wiping chamber and your storage or recovery tank is provided to separate air from the alcohol solution.
Die oben genannten und andere Aufgaben, sowie das Wesen der Erfindung, werden unter Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung, die beigefügten Zeichnungen und die angefügten Ansprüchen klarer und verständlicher sein.The above and other tasks, as well the essence of the invention will be described in detail with reference to the following Description, the attached Drawings and the attached ones claims clearer and more understandable his.
Zu den Zeichnungen:About the drawings:
Die Erfindung wird nun mit Verweisen auf die verschiedenen Figuren der Zeichnungen ausführlicher beschrieben.The invention will now be referenced to the different figures of the drawings in more detail described.
Im Betrieb wandert der bearbeitete
Stab durch dass Rohr
Wird das Stabmaterial durch jede
der Spruhkammern
In den Luftwischkästen
Im Betrieb betritt der Metallstab
(nicht dargestellt) den Luftwischkästen
Als Ergebnis der Anwendung des Luftstroms werden
die Tröpfchen
der Lösung,
die der äusseren Oberfläche des
Metallstabs anhaften, entfernt, fallen auf den Boden des Luftwischkastens
Die hier vorgestellte erfindungsgemässe Anordnung
bietet eine Lösung
dieses Problems. Insbesondere und im Einklang mit der Erfindung
ist ein Flüssigkeitsabscheider
Es wurde gefunden, dass als ein Ergebnis der
Inbetriebnahme der vorliegenden Erfindung der Verlust von Reinigungslösung (wie
Alkohol) wesentlich eliminiert werden kann, wohingegen in Anordnungen
des Stands der Technik ungefähr
50% der Reinigungslösung
als Folge der aus dem Kasten
Obwohl gewisse bevorzugte erfindungsgemässe Ausführungsformen hier speziell beschrieben wurden, ist es für Fachpersonen auf diesem Gebiet offensichtlich, dass Variationen und Modifikationen der verschiedenen hier vorgestellten und beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt werden können ohne den erfindungsgemässen Rahmen zu verlassen. Dementsprechend ist es beabsichtigt; die Erfindung nur in dem Masse zu beschränken, als es die angefügten Ansprüche und anwendbare Gesetze erfordern.Although certain preferred embodiments of the invention specifically described here, it is obvious to those skilled in the art that variations and modifications of the various presented here and described embodiments accomplished can be without the inventive Leave frame. Accordingly, it is intended; The invention to restrict only to the extent than the attached ones Expectations and require applicable laws.
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