Anlage und Verfahren zum Beizen von Gegenständen aus Stahl

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Anlage gemäß Oberbegriff von Anspruch 7 zum Beizen von Gegenständen aus Stahl oder Edelstahl.

[0002] Derartige Verfahren und Anlagen zur Oberflächenbehandlung von Metallen sind in unterschiedlichster Ausgestaltung im Stand der Technik bekannt. Bei der Verarbeitung von Metallen, insbesondere von Edelmetallen, wird auf dessen Oberfläche häufig eine Metalloxidschicht oder Zunderschicht gebildet, die sowohl das Aussehen wie auch die mögliche Weiterverarbeitung des Materials beeinträchtigt. Bei rostfreiem Stahl haftet diese unerwünschte Schicht sehr fest auf der Oberfläche, so dass aggressive Säuren zum Beizen Verwendung finden. Eine übliche Beizsäuremischung ist Salpetersäure und Flusssäure, die in wässriger Lösung verwendet wird.

[0003] Im Stand der Technik ist das manuelle Sprühbeizen bekannt, bei dem das Beizmittel mit einer Sprühlanze von Hand aufgetragen wird. Die Beize ist dabei viskos eingestellt und haftet gut auf der Metalloberfläche. Nach einer Einwirkzeit von ½ bis 2 Stunden wird die Beize dann mit Wasser abgewaschen. Bei dieser Arbeitsweise entstehen unmittelbar nitrose Gase aus der Salpetersäure und Fluorgase aus der Flusssäure, die wegen ihrer gesundheitsschädlichen Wirkungen abgesaugt werden müssen. Um die umweltschädliche Wirkung zu begrenzen, muss die Abluft mit einem Abluftwäscher gereinigt werden, wobei etwa 50 % der nitrosen Gase und 98 % der Fluorgase ausgewaschen werden. Der Beizer muss beim Versprühen und Abwaschen der Beize geeignete Schutzkleidung mit Atemschutz tragen, da am Arbeitsplatz entsprechende Grenzwerte überschritten werden.

[0004] Außerdem sind Tauchbeizverfahren bekannt, bei denen der zu beizende Gegenstand durch ein in einem Beizbecken aufgenommenes Beizmittel geführt wird. Bei der Verwendung der üblichen Beizsäuremischung entstehen ebenfalls nitrose Gase und Fluorgase. Eine Randabsaugung an den Beizbecken ist daher ebenfalls erforderlich. Um das unkontrollierte Austreten von Gasen aus dem Tauchbecken zu verringern, ist aus der DE 26 08 550 C2 bekannt, die Tauchbecken durch planenartige Abdeckungen abzudecken. Gleichwohl entsteht giftige Abluft, die nötigenfalls auch über einen Abluftwäscher zu reinigen ist.

[0005] Ferner ist das sog. Autoklavbeizen bekannt, bei dem die Beizware in ein leeres luftdicht abschließbares Becken gelegt und mit Beize geflutet wird. Die dabei aus dem Becken verdrängte Luft muss ebenfalls über Abluftwäscher gereinigt werden. Nach Ablauf der Beizzeit wird die Beize wieder zurück in den Beizvorratstank gepumpt, nachteilig ist dabei, dass ein großes Volumen Beizflüssigkeit bewegt werden muss.

[0006] Ferner sind Spritzbeizverfahren bekannt, bei denen die Beizlösung über Düsen fein dosiert auf das zu behandelnde Werkstück aufgesprüht wird. Dieses Verfahren wird, wie DE 198 42 971 A1 beschreibt, zum Beizen von ebenflächigen, insbesondere bandförmigen Behandlungsgut eingesetzt. Das Beizmittel kann im Kreislauf geführt werden, so dass im Spritzbereich gesammeltes Beizmittel wiederum über die Düsen versprüht wird. Gleichwohl müssen entstehende Gase abgesaugt und, bei Verwendung von Salpetersäure haltigen Beizen, über einen Abluftwäscher gereinigt werden.

[0007] Um die zunehmend schärfer werdenden Arbeitsschutz- und Umweltschutzbestimmungen einzuhalten, werden daher Beizanlagen häufig in luftdicht abgeschlossenen Beizkabinen verwendet. Die EP 0 949 355 A1 schlägt eine eingehauste, bei permanentem Unterdruck arbeitende Beizanlage vor, die mit einer Luftzuführung und einer Absaugung arbeitet. Ferner ist aus der DE 36 35 525 C3 eine abgeschlossene Anlage zum Beizen von Werkstücken bekannt, bei der eine unter Unterdruck gehaltene, luftdicht abgeschlossene Kabine die Behandlungsstationen der Beizanlage enthalten.

[0008] Ferner wurden Beizlösungen vorgeschlagen, die insbesondere auf die Verwendung der bisher üblichen Salpetersäure verzichten, um die Umwelteigenschaften zu verbessern. Beispielsweise schlägt die DE 197 21 135 A1 eine eine Salzsäure als einzige Säure enthaltende Beizlösung vor, die in einer Spritzbehandlung aufzubringen ist. Alternativ wird in der DE 38 37 053 A1 ein aus einer wässrigen Fluorwasserstoffsäure bestehendes Beizbad vorgeschlagen, dem kontinuierlich Ozon als Oxidationsmittel zugeführt wird. Aus der EP 0 958 405 B1 ist eine Beizlösung mit beispielsweise Schwefelsäure und Flusssäure sowie Wasserstoffperoxid und einem Stabilisator bekannt, mit der ein gutes Reinigungsergebnis ohne Verwendung der umweltkritischen Salpetersäure erreicht wird. Darüber hinaus ist in der EP 0 808 919 B1 ein Beizverfahren mit einem Beizmittel aus Salz- und Schwefelsäure und einer Aktivierung mit einer Wasserstoffperoxidlösung bekannt.

[0009] Um den Wasserverbrauch zu verringern und die Umwelteigenschaften zu verbessern, ist beispielsweise aus der DE 42 20 401 A1 eine Anlage für die Behandlung von Werkstücken mit einem Prozessbad und nachfolgenden Spülbädern mit einer Wasserkreislaufführung bekannt, bei der zur Auffrischung der Spülbäder und Regulierung der Prozesslösungskonzentration Wasser aus der Prozesslösung selbst gewonnen wird.

[0010] In der DE 41 17 760 C1 wird ein Endlos-Produkt, wie Rohre, Drähte, Bänder in einem Behandlungsbad kontinuierlich im Tauchverfahren mit einem Beizmittel behandelt. Dabei ist eine Absaugung vorgesehen, die durch Ausbildung eines geringfügigen Unterdrucks die unerwünschte Freigabe von giftigen Dämpfen verhindert. Die Abluftführung muss zur Einhaltung von Umweltschutzvorgaben mit aufwendigen Filteranlagen ausgestattet sein.

[0011] Die DE 44 11 163 A1 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Teilen oder Komponenten durch Besprühen und/oder Überfluten mit einem Lösemittel, das im Chargenbetrieb arbeitet. Als Lösemittel wird insbesondere Dichlormethan verwendet, was aufgrund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften besondere Vorkehrungen bei der Verarbeitung bedarf. In der Behandlungskammer wird ein Vakuum erzeugt, in das das Dichlormethan eingesprüht wird. Nach mehreren Sprühvorgängen muss die Behandlungskammer, die darin befindlichen Produkte sowie das in der Kammer ausgebildete Luft-Gas-Gemisch aufwendig gereinigt werden. Dazu muss das Luft-Gas-Gemisch mehrfach aus der Kammer evakuiert und gereinigt werden. Die gereinigte Luft wird dann an die Umgebung abgegeben. Zum Betanken des Vorratsbehälters für das Dichlormethan ist eine Gaspendelleitung vorgesehen.

[0012] Aus der US 3,785,387 ist eine chemische Behandlungsanlage zum Entfetten, alkalischen Reinigen, Beizen und/oder Umwandlungsbeschichten bekannt, bei der das zu bearbeitende Werkstück im Chargenbetrieb in eine Kabine mit einer Düsenanordnung mit Behandlungsmittel zur Fluorleitung sowie wenigstens einem Behandlungsmitteltank ausgestattet ist. Bei dieser Anlage kann auch ein Tank mit Spülwasser gefüllt sein.

[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Anlage zum Spritzbeizen so auszubilden, dass eine verbesserte Umweltverträglichkeit und Ressourcenschonung im Vergleich zum Stand der Technik gegeben ist.

[0014] Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer Anlage gemäß Anspruch 6.

[0015] Dadurch, dass beim Aufsprühen des Beizmittels ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Beizmitteltank durchgeführt wird, womit in der Beizkabine entstehende Gase teilweise zum Beizmitteltank zurückgeführt werden, wird ein Druckausgleich zwischen dem sich leerenden Beizmitteltank und der durch das Einsprühen des Beizmittels beaufschlagten Beizkabine erreicht, ohne dabei Abluft an die Umgebung abzugeben. Ebenso wird das in sich geschlossene System ohne Abluftabführung auch für den an das Beizen anschließenden Spülvorgang angewendet, wenn nach dem Beizen aus einem Spülwassertank Spülwasser auf die in der Beizkabine vorgehaltenen Gegenstände aufgesprüht und ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Spülwassertank durchgeführt wird, womit die beim Spülen entstehenden Restgase teilweise zum Spülwassertank zurückgeführt werden. Gegenständlich wird dies dadurch erreicht, dass die Beizkabine, der Beizmitteltank sowie der Spülwassertank nach außen abgedichtet sind und zwischen dem Beizmitteltank und der Beizkabine eine erste Gaspendelleitung und zwischen dem Spülwassertank und der Beizkabine eine zweite Gaspendelleitung vorgesehen sind.

[0016] Wenn nach dem Spülvorgang Frischwasser in der Beizkabine vernebelt wird, wobei das sich auf dem Kabinenboden sammelnde leicht saure Wasser zum Spülwassertank mit größter Reinheit des Spülwassers gefördert wird, bindet dieser Sprühnebel die im Gasraum der Kabine aus dem Beizmittel entstandenen Gase und läßt diese als Aerosole absinken. Für diesen Sprühnebel wird bevorzugt Frischwasser verwendet, das über gesonderte besonders feine Nebeldüsen oberhalb der Düsenanordnung in der Beizkabine abgegeben wird.

[0017] Die sich dabei bildende Feuchtigkeit bindet nämlich die restlichen Gasteilchen des auswaschbaren Beizmittels. Diese Feuchtigkeit schlägt sich nieder und sammelt sich am Kabinenboden. Von dort wird das nun geringfügig belastete Frischwasser in den Spülmitteltank bzw. den Spülmitteltank mit reinstem Spülwasser gepumpt.

[0018] Bevorzugt wird dabei sowohl für das Beizmittel wie auch für das Spülwasser die gleiche Düsenanordnung in der Beizkabine verwendet. Vorteilhaft wird auch ein großer Teil der Zuführleitung alternierend für Beizmittel bzw. Spülwasser verwendet. Damit wird bei Beginn des Spülvorganges bereits ein Großteil der Zuführleitung sowie die Düsenanordnung mit dem Spülwasser durchspült und folglich von der aggressiven Beize gereinigt. Ein unerwünschter Verbleib von Beizmittel in der Düsenanordnung und in einem Großteil der Zuführleitungen wird damit sicher vermieden.

[0019] Dabei wird die gemeinsame Nutzung der Zuführleitungen durch entsprechend angeordnete Absperrventile erreicht. Ferner können auch in den Gaspendelleitungen Absperrventile vorgesehen sein, um eine übermäßige Vermischung der sich in den beiden Verfahrensschritten bildenden verschiedenen Abgaskonzentrationen aus dem Beizmittel zu vermeiden. Die sich während des Beizvorgangs bildenden erheblich konzentrierten Abgase, meist Fluorgase, können somit an einer Vermischung mit den weniger stark konzentrierten Abgasen des gleichen Stoffes beim Spülvorgang und in dem Spülwassertank gehindert werden.

[0020] Das Spülwasser kann bereits Fraktionen des Beizmittels enthalten, muss also nicht besonders rein sein und dient zum Abspülen der auf dem Gegenstand anhaftenden Beizmittelrückstände.

[0021] Wenn der Spülvorgang mehrstufig aus mehreren Spülwassertanks erfolgt, wobei mit jedem Spülvorgang die Reinheit des Spülwassers zunimmt, wird eine mehrstufige Spülkaskade realisiert, die eine besonders wirkungsvolle Abreinigung der Beizwaren ermöglicht. Dabei erfolgt der erste Spülvorgang mit einem bereits stärker mit Beizmittel belasteten Spülwasser, der zweite Spülvorgang mit einem geringer belasteten Wasser und so weiter bis schließlich der letzte Spülvorgang mit reinem Spülwasser erfolgt.

[0022] Dadurch, dass das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Beizmittel während und/oder nach dem Beizvorgang und das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Spülwasser während und/oder nach dem/den Spülvorgängen in den Beizmitteltank bzw. den/die Spülwassertanks zurückgefördert werden, werden sowohl das Beizmittel wie auch das Spülmittel somit mehrfach verwendet, was sowohl den Beizmittel- wie auch den Spülwasserverbrauch stark reduziert.

[0023] Dadurch, dass am Boden der Beizkabine ein Sammelmittel zum Sammeln der versprühten Flüssigkeiten ausgebildet ist, von dem Rückförderleitungen zum Beizmitteltank bzw. zum Spülwassertank führen, wird sowohl das heruntertropfende Beizmittel wie auch das Spülwasser in der Beizkabine gesammelt und in die Tanks zurückgeführt. Dabei sind ebenfalls die Gaspendelleitungen aktiv und erlauben einen Gasausgleich zwischen Beizkabine und dem jeweiligen wiederbefüllten Tank.

[0024] Vor dem Öffnen der Beizkabine wird das Absinken der Aerosole weitestgehend vollständig abgewartet, um dann die Oberflächen behandelten Gegenstände aus der Beizkabine entnehmen zu können. Bevorzugt können die gebeizten und gespülten Werkstücke zusätzlich manuell von einem Beizer mit Wasserhochdruck abgespritzt werden. Auf eine Absaugung kann hier verzichtet werden, da die einzuhaltenden Grenzwerte für die Abgase des Beizmittels, meist Fluorgase, deutlich unterschritten werden.

[0025] Bevorzugt wird nach dem Spülvorgang bzw. nach der Frischwasservernebelung ein Passivieren, bevorzugt mit stabilisierter Zitronensäure, und anschließender Wasserspülung durchgeführt. Ferner sollte vor dem Beizen eine Entfettung der zum Beizen vorgesehenen Gegenstände durchgeführt werden.

[0026] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zum Beizen anhand der beiliegenden Zeichnung detailliert beschrieben.

[0027] Darin zeigt:

Fig. 1

eine Anlage zur Oberflächenbehandlung in einem schematisierten Leitungsplan.

[0028] Die Beizkabine 1 ist zur Umgebung hermetisch abgedichtet ausgebildet. In der Beizkabine 1 sind die zu beizenden Gegenstände beispielsweise in einem Beizkorb A vorgelegt. Oberhalb des Beizkorbes A ist eine Düsenanordnung 11 zum Besprühen der zu beizenden Werkstücke im Beizkorb A mit einem Beizmittel B. Das Beizmittel B ist in einem Beizmitteltank 2, der ebenfalls nach außen abgedichtet ausgebildet ist, bevorratet. Vom Beizmitteltank 2 führt eine Beizmittelzuführleitung 21 zur Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1. Das Beizmittel B wird dabei mittels Förderpumpe 22 zur Düsenanordnung 1 gefördert.

[0029] In der Beizkabine 1 ist am Boden unterhalb des Beizkorbes A ein Sammelmittel 12 für herabtropfendes Beizmittel B angeordnet. Das Sammelmittel 12 führt in einem geeigneten Gefälle die auftreffenden Flüssigkeiten zu einem am Sammelmittel 12 vorgesehenen Sammelpunkt 13, von dem eine Rückförderleitung 14 in den Beizmitteltank 2 führt. Für die Rückförderung des Beizmittels B ist die gleiche Förderpumpe 22 der Beizmittelzuführleitung 21 vorgesehen. Entsprechend sind Absperrventile 211, 212, 141, 142 in den zugeordneten Leitungen 21 bzw. 14 vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Beizmitteltank 2 und der Beizkabine 1 eine erste Gaspendelleitung 23 mit einem Absperrventil 231 vorgesehen.

[0030] Weiter ist in Fig. 1 ein Spülwassertank 3 dargestellt, in dem Spülwasser C bevorratet ist. An dem Spülwassertank 3 führt eine Spülwasserzuführleitung 31 ebenfalls zur Düsenanordnung 11 der Beizkabine 1. Zur Förderung des Spülwassers C über die Zuführleitung 31 zur Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1 ist in der Zuführleitung 31 eine Förderpumpe 32 vorgesehen. Von den Beizwaren A abtropfendes Spülwasser wird über Sammelmittel 12 zum Sammelpunkt 13 geführt und dort über eine Rückförderleitung 15 in den Spülwassertank 3 zurückgefördert. Die Rückförderung über Rückförderleitung 15 wird ebenfalls über die Förderpumpe 32 durchgeführt. Dafür sind entsprechende Absperrventile 311, 312, 151, 152 in den zugeordneten Leitungen 31 bzw. 15 vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Spülwassertank 3 und der Beizkabine 1 eine zweite Gaspendelleitung 33 vorgesehen, die ein zugeordnetes Absperrventil 331 aufweist.

[0031] Weiter ist oberhalb der Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1 eine Nebeldüsenanordnung 16 mit einer Zuführleitung 17 angeordnet. Die Zuführleitung führt Frischwasser D zur Beizkabine 1 . Zur Steuerung der Frischwasserzufuhr ist ein Absperrventil 171 in der Zuführleitung 17 vorgesehen.

[0032] Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Beizverfahren anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

[0033] Zunächst wird die Beizkabine 1 mit den zu beizenden Gegenständen, beispielsweise in einem Beizkorb A eingelegt, bestückt. Bei größeren Gegenständen können diese auch unmittelbar in die Beizkabine 1 eingestellt werden. Ggf. werden die Beizgegenstände vor dem Beizverfahren entfettet. Zu Beginn des Vorgangs sind alle Absperrventile 141, 142, 151, 152, 171, 211, 212, 231, 311, 312, 331 geschlossen und die Förderpumpen 22, 23 nicht angesteuert.

[0034] Nun wird die Beizkabine 1 verschlossen und der Beizvorgang gestartet. Dazu werden die Absperrventile 211, 212 der Zuführleitung 21 geöffnet. Ferner wird das Absperrventil 231 der Gaspendelleitung 23 geöffnet und die Förderpumpe 22 angesteuert. Nunmehr wird Beizmittel B aus dem Beizmitteltank 2 über die Zuführleitung 21 zur Düsenanordnung 11 in die Beizkabine 1 gefördert. Das Beizmittel B wird im sog. Spritzbeizverfahren über die Düsenanordnung 1 fein versprüht und auf die darunter liegenden, zu beizenden Gegenstände A gesprüht.

[0035] Während der Förderung des Beizmittels B aus dem Beizmitteltank 2 über Zuführleitung 21 mittels Förderpumpe 22 sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Beizmitteltank 2, womit folglich über die Gaspendelleitung 23 eine Gasausgleichsströmung von der Beizkabine 1 in den Beizmitteltank 2 ausgelöst wird. Es wird dabei mit Beizmittel B angereicherte Luft in den Beizmitteltank 2 gelangen. Nach ausreichender Beizwirkung auf den Beizgegenständen A wird die Förderpumpe 22 gestoppt und die Absperrventile 211, 212 sowie die Beizmittelzuführleitung 21 geschlossen.

[0036] Nunmehr werden die Ventile 141, 142 der Rückförderung 14 geöffnet. Zwischenzeitlich sammelt sich über Sammelmittel 12 im Sammelpunkt 13 an der Beizware A abtropfendes Beizmittel B, das über die Rückförderleitung 14 in den Beizmitteltank 2 mittels Förderpumpe 22 rückgefördert wird. Entsprechend wird die Förderpumpe 22 angesteuert. Um ein unkontrolliertes Rückfließen von Spülmittel B über die Leitung 14 zu vermeiden, ist dort bevorzugt ein Rückschlagventil 143 angeordnet. Bei dieser Rückförderung des Beizmittels steigt der Flüssigkeitsspiegel in dem Beizmitteltank 2, so dass über die erste Gaspendelleitung 23 eine Gasausgleichsströmung vom Beizmitteltank 2 zur Beizkabine 1 entsteht. Nachdem nun im wesentlichen von den Beizgegenständen A abtropfendes Beizmittel B rückgefördert wurde, wird die Förderpumpe 22 und die Ventile 231, 141, 142 geschlossen.

[0037] Nunmehr wird der Spülvorgang aktiviert. Dazu werden die Absperrventile 31 und 312 der Zuführförderleitung 31 sowie das Absperrventil 331 der zweiten Gaspendelleitung 33 geöffnet und die Förderpumpe 32 gestartet. Nunmehr wird Spülwasser C aus dem Spülwassertank 3 über die Spülwasserzuführleitung 31 der Düsenanordnung 1 in der Beizkabine 1 zugeführt. Bevorzugt wird dabei auch ein Teil der Zuführleitung der Beizmittelzuführung gemeinsam verwendet, um aggressives Beizmittel B bereits in der Zuführleitung 21, 31 über die Düsenanordnung 11 auszutragen.

[0038] Nunmehr werden die Gegenstände im Beizkorb A mit Spülwasser C aus der Düsenanordnung 11 besprüht. Während des Spülvorganges sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Spülwassertank 3, so dass über die zweite Gaspendelleitung 33 mit Beizmittel in geringer Konzentration versetzte Luft aus der Beizkabine 1 in den Spülmitteltank 3 gelangt.

[0039] Mit Erreichen des gewünschten Spülergebnisses wird die Förderpumpe 32 gestoppt und die Absperrventile 311 und 312 der Spülwasserzuführleitung 31 geschlossen. Gleichzeitig wird über das Sammelmittel 12 im Sammelpunkt 13 am Boden der Beizkabine 1 das Spülwasser C, das mit Rückständen des Beizmittels B versetzt ist, aufgefangen.

[0040] Nunmehr wird durch Öffnen der Absperrventile 151 und 152 sowie Starten der Förderpumpe 32 über die Rückförderleitung 15 das Spülwasser C in den Spülwassertank 3 rückgefördert. Am Sammelpunkt 13 ist in der Rückförderleitung 15 ebenfalls ein Rückschlagventil 153 vorgesehen, um ein unkontrolliertes Zurückströmen des Spülwassers C in die Beizkabine 1 zu unterbinden.

[0041] Während der Rückförderung des Spülwassers C im Spülwassertank 3 steigt dort der Flüssigkeitsspiegel, womit zum Druckausgleich Luft über die zweite Gaspendelleitung 33 zur Beizkabine 1 zurückgedrückt wird. Wenn im wesentlichen das abgetropfte Spülwasser über die Rückförderleitung 15 abgefördert ist, wird die Förderpumpe 32 gestoppt und die Ventile 151 und 152 der Rückförderleitung 15 wie das Absperrventil 331 der zweiten Gaspendelleitung 33 geschlossen.

[0042] Nun wird durch Öffnen des Absperrventils 171 der Frischwasserzuführleitung 17 Frischwasser D der Nebeldüsenanordnung 16 in der Beizkabine 1 zugeführt. Über die Nebeldüsenanordnung 16 wird das Frischwasser besonders fein versprüht. Dabei werden in diesem Wassernebel die restlich verbliebenen Beizmittelgase, meist Fluorgase, gebunden und als leicht saures Wasser auf das Sammelmittel 12 am Kabinenboden absinken. Erst wenn sich der Wassernebel im wesentlichen gesetzt hat, wird das sich am Sammelpunkt 13 angesammelte leicht saure Frischwasser D durch Öffnen der Absperrventile 151, 152 und 331 und Starten der Förderpumpe 32 in den Spülwassertank 3 gefördert. Die zweite Gaspendelleitung 33 dient dabei dem Druckausgleich.

[0043] Nun kann die Beizkabine 1 geöffnet werden und die gebeizten Gegenstände entnommen werden. Ggf. kann eine Bedienperson die gebeizten und gespülten Werkstücke mit Wasserhochdruck abspritzen. Aufgrund der guten Reinigungswirkung und der Luftwäsche kann bei dieser Arbeit auf eine Absaugung vollständig verzichtet werden. Dabei ist insbesondere wichtig, dass als Beizmittel ein Beizmittel ohne Salpetersäure verwendet wird, da sich die bei Verwendung eines Beizmittels mit Salpetersäure bildende nitrosen Gase nicht mit Wasser aus der Luft auswaschen lassen.

Bezugszeichenliste

[0044] 

1

Beizkabine

11

Düsenanordnung

12

Sammelmittel

13

Sammelpunkt

14

Rückförderleitung

141

Absperrventil

142

Absperrventil

143

Rückschlagventil

15

Rückförderleitung

151

Absperrventil

152

Absperrventil

153

Rückschlagventil

16

Nebeldüsenanordnung

17

Frischwasserzuführleitung

171

Absperrventil

2

Beizmitteltank

21

Beizmittelzuführleitung

211

Absperrventil

212

Absperrventil

22

Förderpumpe

23

erste Gaspendelleitung

231

Absperrventil

3

Spülwassertank

31

Spülwasserzuführleitung

311

Absperrventil

312

Absperrventil

32

Förderpumpe

33

zweite Gaspendelleitung

331

Absperrventil

A

Beizkorb bzw. Beizgegenstand

B

Beizmittel

C

Spülwasser

D

Frischwasser

Ansprüche

1. Verfahren zum Beizen von Gegenständen aus Stahl oder Edelstahl im Chargenbetrieb mit einem keine Salpetersäure enthaltenden Beizmittel, das aus einem Beizmitteltank auf die in einer Beizkabine vorgehaltenen Gegenstände aufgesprüht wird, wobei beim Aufsprühen des Beizmittels ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Beizmitteltank erfolgt, womit ein Druckausgleich zwischen dem sich leerenden Beizmitteltank und der durch das Einsprühen des Beizmittels beaufschlagten Beizkabine erreicht wird und dabei in der Beizkabine entstehende Gase teilweise zum Beizmitteltank zurückgeführt werden, und nach dem Beizen aus einem Spülwassertank Spülwasser auf die in der Beizkabine vorgehaltenen Gegenstände aufgesprüht und ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Spülwassertank erfolgt, womit ein Druckausgleich zwischen dem sich leerenden Spülwassertank und der durch das Einsprühen des Spülwassers beaufschlagten Beizkabine erreicht wird und dabei die beim Spülen entstehenden Restgase teilweise zum Spülwassertank zurückgeführt werden, ohne dass dabei Abluft an die Umgebung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spülvorgang Frischwasser in der Beizkabine vernebelt wird, wobei das sich auf dem Kabinenboden sammelnde leicht saure Wasser zum Spülwassertank mit größter Reinheit des Spülwassers gefördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülvorgang mehrstufig aus mehreren Spülwassertanks erfolgt, wobei mit jedem Spülvorgang die Reinheit des Spülwassers zunimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Beizmittel während und/oder nach dem Beizvorgang und in den Beizmitteltank zurückgefördert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Spülwasser während und/oder nach dem/den Spülvorgängen in den/die Spülwassertanks zurückgefördert wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spülvorgang bzw. nach der Frischwasservernebelung ein Passivieren und anschließende Wasserspülung durchgeführt werden.

6. Anlage zum Beizen von Gegenständen aus Stahl oder Edelstahl im Chargenbetrieb mit einem Beizmitteltank (2), einer Beizkabine (1) mit einer Düsenanordnung (11), einer Beizmittelzuführleitung (21) vom Beizmitteltank (2) zur Düsenanordnung (11) in der Beizkabine (1) und einem Spülwassertank (3), der an die Düsenanordnung (11) der Beizkabine (1) über eine Spülwasserzuführleitung (31) angeschlossen ist, wobei die Beizkabine (1), der Beizmitteltank (2) sowie der Spülwassertank (3) nach außen abgedichtet sind und zwischen dem Beizmitteltank (2) und der Beizkabine (1) eine erste Gaspendelleitung (23) und zwischen dem Spülwassertank (3) und der Beizkabine (1) eine zweite Gaspendelleitung (33) vorgesehen sind, sowie das in sich geschlossene System keine Abluftabführung hat, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Düsenanordnung (11) in der Beizkabine (1) eine Nebeldüsenanordnung (16) vorgesehen ist, die mit Frischwasser (D) beaufschlagbar ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (11) nacheinander vom Beizmittel (B) und vom Spülwasser (C) beaufschlagbar ausgebildet ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Beizmittel- und Spülwasserzuführleitungen (21, 31) und/oder in den Gaspendelleitungen (23, 33) absperrbare Ventile (211, 212, 311, 312, 231, 331) vorgesehen sind.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Beizkabine (1) ein Sammelmittel (12) zum Sammeln der versprühten Flüssigkeiten (B, C) ausgebildet ist, von dem Rückförderleitungen (14, 15) zum Beizmitteltank (2) bzw. zum Spülwassertank (3) führen.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rückförderleitungen (14, 15) absperrbare Ventile (141, 142, 151, 152) vorgesehen sind.

11. Anlage nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuführleitungen (21, 31) und/oder in den Rückförderleitungen (14, 15) Pumpen (22, 32) vorgesehen sind.

Claims

1. A method of pickling articles consisting of steel or special steel in a batch operation with a pickling agent which contains no nitric acid and which is sprayed from a pickling-agent tank onto the articles held in a pickling booth in advance, wherein a gas equalization takes place between the pickling booth and the pickling-agent tank during the spraying of the pickling agent, as a result of which a pressure equalization is achieved between the emptying pickling-agent tank and the pickling booth acted upon by the spraying-in of the pickling agent and the gases formed in the pickling booth during this are returned in part to the pickling-agent tank, and, after the pickling, rinsing water is sprayed out of a rinsing-water tank onto the articles held in the pickling booth in advance and a gas equalization takes place between the pickling booth and the rinsing-water tank, as a result of which a pressure equalization is achieved between the emptying rinsing-water tank and the pickling booth acted upon by the spraying-in of the rinsing water and during this the residual gases formed during the rinsing are returned in part to the rinsing-water tank, without exhaust air being discharged into the environment during this, characterized in that after the rinsing procedure fresh water is atomized in the pickling booth, wherein the slightly acid water collecting on the base of the booth is conveyed to the rinsing-water tank with a very high degree of purity of the rinsing water.

2. A method according to Claim 1, characterized in that the rinsing procedure takes place in a multiplicity of stages from a plurality of rinsing-water tanks, wherein the purity of the rinsing water increases with each rinsing procedure.

3. A method according to Claim 1 or 2, characterized in that the pickling agent collecting on the base of the booth is conveyed back during and/or after the pickling procedure and [sic] into the pickling-agent tank.

4. A method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the rinsing water collecting on the base of the booth is conveyed back during and/or after the rinsing procedure or procedures into the rinsing-water tank or tanks.

5. A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that after the rinsing procedure and after the fresh-water atomization respectively a passivation and subsequent rinsing with water are carried out.

6. A plant for pickling articles consisting of steel or special steel in a batch operation with a pickling-agent tank (2), a pickling booth (1) with a nozzle arrangement (11), a pickling-agent supply line (21) from the pickling-agent tank (2) to the nozzle arrangement (11) in the pickling booth (1) and a rinsing-water tank (3) which is connected to the nozzle arrangement (11) of the pickling booth (1) by way of a rinsing-water supply line (31), wherein the pickling booth (1), the pickling-agent tank (2) and the rinsing-water tank (3) are sealed off towards the outside, and a first gas-displacement line (23) is provided between the pickling-agent tank (2) and the pickling booth (1) and a second gas-displacement line (33) is provided between the rinsing-water tank (3) and the pickling booth (1), and the system closed in on itself has no exhaust-air removal, characterized in that an atomizing-nozzle arrangement (16), which is capable of being charged with fresh water (D), is provided above the nozzle arrangement (11) in the pickling booth (1).

7. A plant according to Claim 6, characterized in that the nozzle arrangement (11) is designed so as to be capable of being charged with the pickling agent (B) and by the rinsing water (C) in succession.

8. A plant according to Claim 7, characterized in that valves (211, 212, 311, 312, 231, 331) capable of being shut off are provided in the pickling-agent and rinsing-water supply lines (21, 31) and/or in the gas-displacement lines (23, 33).

9. A plant according to Claim 7 or 8, characterized in that a collecting means (12) for collecting the atomized liquids (B, C), from which collecting means (12) return lines (14, 15) lead to the pickling-agent tank (2) and to the rinsing-water tank (3) respectively, is formed on the base of the pickling booth (1).

10. A plant according to Claim 9, characterized in that valves (141, 142, 151, 152) capable of being shut off are provided in the return lines (14, 15).

11. A plant according to Claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that pumps (22, 32) are provided in the supply lines (21, 31) and/or in the return lines (14, 15).

Revendications

1. Procédé pour le décapage par charges d'objets en acier ou en acier spécial avec un décapant ne contenant pas d'acide nitrique, lequel décapant est pulvérisé depuis un réservoir de décapant sur les objets présents dans une cabine de décapage, un équilibrage gazeux entre la cabine de décapage et le réservoir de décapant étant réalisé lors de la pulvérisation du décapant entraînant un équilibre de pression entre le réservoir de décapant se vidant et la cabine de décapage alimentée par la pulvérisation du décapant et les gaz formés dans la cabine de décapage étant ramenés en partie vers le réservoir de décapant, et après le décapage de l'eau de rinçage provenant d'un réservoir d'eau de rinçage est pulvérisée sur les objets présents dans la cabine de décapage et un équilibrage gazeux est réalisé entre la cabine de décapage et le réservoir d'eau de rinçage entraînant un équilibre de pression entre le réservoir d'eau de rinçage se vidant et la cabine de décapage alimentée par la pulvérisation d'eau de rinçage et les gaz restant formés lors du rinçage sont ramenés en partie vers le réservoir de rinçage sans que l'air n'échappe dans l'environnement, caractérisé en ce qu'après la phase de rinçage, de l'eau fraîche est nébulisée dans la cabine de décapage, l'eau légèrement acide s'accumulant dans le fond de la cabine de décapage étant conduite au réservoir de rinçage ayant l'eau de rinçage la plus pure.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase de rinçage est réalisée en plusieurs étapes depuis plusieurs réservoirs d'eau de rinçage, la pureté de l'eau de rinçage augmentant à chaque étape de rinçage.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le décapant s'accumulant au fond de la cabine de décapage durant et/ou après la phase de décapage est ramené dans le réservoir de décapant.

4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'eau de rinçage s'accumulant au fond de la cabine de décapage durant et/ou après la ou les étapes de rinçage est ramenée dans le ou les réservoirs d'eau de rinçage.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une passivation, puis un rinçage à l'eau sont réalisés après la phase de rinçage ou après la nébulisation de l'eau fraîche.

6. Installation pour décaper par charges des objets en acier ou en acier spécial avec un réservoir de décapant (2), une cabine de décapage (1) avec un arrangement de buses (11), une conduite d'alimentation en décapant (21) allant du réservoir de décapant (2) à l'arrangement de buses (11) dans la cabine de décapage (1) et un réservoir d'eau de rinçage (3) qui est raccordé à l'arrangement de buses (11) de la cabine de décapage (1) par le biais d'une conduite d'alimentation en eau de rinçage (31), la cabine de décapage (1), le réservoir de décapant (2) et le réservoir d'eau de rinçage (3) étant étanches vis-à-vis de l'extérieur et une première conduite de passage de gaz (23) étant prévue entre le réservoir de décapant (2) et la cabine de décapage (1) ainsi qu'une seconde conduite de passage de gaz (33) entre le réservoir d'eau (3) et la cabine de décapage (1), et le système en soi fermé n'a aucune sortie d'échappement d'air, caractérisé en ce qu'un dispositif de nébulisation (16) pouvant être alimenté en eau fraîche (D) est prévu dans la cabine de décapage (1) au-dessus de l'arrangement de buses (11).

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'arrangement de buses (11) est conçu pour pouvoir être alimenté successivement en décapant (B) et en eau de rinçage (C).

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que des vannes pouvant être fermées (211, 212, 311, 312, 231, 331) sont prévues dans les conduites de décapant et d'eau de rinçage (21, 31) et/ou dans les conduites de passage de gaz (23, 33).

9. Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que des moyens de collecte (12) sont formés dans le fond de la cabine de décapage (1) pour collecter les liquides pulvérisés (B, C) d'où partent des conduites de recyclage (14, 15) en direction du réservoir de décapant (2) ou du réservoir d'eau de rinçage (3).

10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que des vannes pouvant être fermées (141, 142, 151, 152) sont prévues dans les conduites de recyclage (14, 15).

11. Installation selon la revendication 7, 8, 9 ou 10, caractérisée en ce que des pompes (22, 32) sont prévues dans les conduites d'alimentation (21, 31) et/ou dans les conduites de recyclage (14, 15).

Zeichnung