处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法技术

本发明专利技术涉及处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法，其中该酸洗溶液包含分散在该酸洗溶液中的硅化合物，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液到一个容器装置的腔体中，其中在一个第二步骤中，在该容器装置内产生一个电磁场，其中该电磁场在该腔体内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，对提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由这些硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法。在酸洗工艺中，金属表面通过使用含有强酸的酸洗液去除杂质如污点、锈或污垢进行处理。这些杂质可能在金属成型工艺过程中出现，特别是轧制和/或热处理。为此目的，强酸(也称为酸洗液)被用于除垢或清洁金属表面。例如盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸或不同酸的混合物可以被用作用于酸洗例如黑色金属、铜或铝的合金的酸洗剂。大量的废酸不仅对环境是有害的而且通常还是昂贵的。因此希望的是减少所产生的废酸的量或甚至再生这些废酸用于再利用于各种工艺。然而，已知的酸洗设备具有一个相对短的平均故障间隔时间，这是由于在酸洗设备的装置和/或管道内形成沉积物的大量的有害化合物或元素的污染。当硅钢或电气用钢被酸洗时，沉积物的这种累积是尤其非常完全的。概述因此本专利技术的一个目的是提供一种改进了用于酸洗溶液中酸洗硅钢材料的酸洗线的操作的设备。本专利技术的另一个目的是提供一种用于处理该酸洗溶液的方法和一种用于处理该酸洗溶液的装置，其中酸洗设备的操作时间和寿命增加并且维护成本降低。本专利技术的目的是通过一种处理用于酸洗工艺的酸洗溶液的方法得以实现，其中该酸洗溶液包含分散在该酸洗溶液中的硅化合物，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液到一个容器装置的腔体，其中在一个第二步骤中，在该容器装置内产生一个电磁场，其中该电磁场在该腔体内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由这些硅化合物形成的沉淀物被溶解和/或所述沉淀物的形成被限制。根据本专利技术，因此有利地有可能增加该酸洗设备的寿命并降低维护成本。优选地，这些硅化合物被包含在用于酸洗硅钢材料(如工件、片或钢带)的盐酸浴中。优选地，所使用的浴在浓缩后被回收利用并经受在相关联的酸洗设备的酸洗和/或再生装备中的不同酸洗步骤和/或再生步骤。例如，酸洗设备包括一个或多个酸洗和/或再生装备，其中该一个或多个酸洗和/或再生装备的一个酸洗和/或再生装备是酸洗槽装置、酸再生装置、清洗装置、混合装置、浓缩器装置和/或管道。优选地，这些酸洗和/或再生装备被配置为输送硅钢材料和/或运输和/或存储酸洗溶液。优选地，该容器装置是一个运输装置如该管道的管或管路和/或存储装置如储槽或其他具有腔体的装置。优选地，这些沉淀物是例如在该容器装置的壁上的沉积物。优选地，在该第三步骤中，对提供到该腔体的酸洗溶液通过该电磁场进行处理使得由硅化合物形成的沉积物被溶解和/或所述沉积物的形成被限制。优选地，在该容器装置内产生电磁场之前将酸洗溶液提供到该容器装置的腔体或反之亦然。根据本专利技术，用于执行一种酸洗和/或再生工艺的酸洗和/或再生装备的寿命连同存储和/或运输装置的寿命通过用该电磁场处理该酸洗溶液增加。该电磁场优选是一个静态磁场或依靠交流电产生的振荡磁场。已经有利地发现该装置可以被配置成使得电磁场与酸洗溶液的一种相互作用溶解由硅化合物形成的沉淀物和/或抑制所述沉淀物的形成。例如，这些沉淀物可以是聚合的硅化合物或硅酸盐或包含硅化合物的其他沉积物。典型地，这些沉淀物沉积在酸洗设备的酸洗和/或再生装备内。此外，这些沉淀物或沉积物由相当刚性材料构成，这些材料或者不能移动地固定到酸洗和/或再生装备或仅在相当大的费用和维护成本下可将其去除。根据本专利技术，使用本专利技术的方法通过酸洗溶液的酸洗和/或再生装备此类沉淀物的形成可以有利地避免和/或这些沉淀物被去除。此外，有利地有可能降低用于高强度和/或高级钢(特别是用于汽车工业)的生产成本，其中该高强度和/或高级钢包括约在0.3％与0.8％之间的硅(Si)作为一种合金成分。优选地，该容器装置是一种储槽或管或管路，其中该容器装置至少部分地或完全由壁包围。优选地，酸洗溶液以一定的流动速度并且成一个流动方向被运输通过该容器装置。根据本专利技术的另一个优选的实施例，在该第三步骤中，提供到该腔体的酸洗溶液与该电磁场相互作用使得由硅化合物形成的沉积物被溶解并且所述沉积物的形成被限制。优选地，这意味着由于电磁场与沉淀物和/或酸洗溶液的硅化合物(即二氧化硅分子)的相互作用这些由硅化合物形成的沉淀物被溶解和所述沉淀物的形成被限制(特别是被抑制)。根据本专利技术的另一个优选的实施例，--该电磁场被配置成影响所述沉淀物的结晶结构，其中所述沉淀物的结晶结构优选地至少部分地在这些沉淀物与该电磁场的相互作用时溶解，和/或--该电磁场被配置成影响这些硅化合物的聚合反应，其中这些硅化合物的聚合反应优选地被影响为使得所述沉淀物的形成被抑制，和/或--该电磁场被配置成影响这些硅化合物的极化，其中这些硅化合物的(例如离子的)极化优选地通过该电磁场进行调制，其中所述硅化合物的极化优选地被调制为使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。根据本专利技术，因此有利地有可能抑制或阻止在酸洗设备的装置和/或管路内的(聚合的)硅化合物的所述沉淀物(即积垢)的形成。在相对热表面(例如在热交换器内)和/或在酸洗设备的管路内的所述沉淀物的形成优选地被抑制。因此，酸洗设备的寿命增加并且维护成本降低。根据本专利技术的一个优选实施例，在该第三步骤中，通过该电磁场产生该酸洗溶液的一种谐振脉动。根据本专利技术，由此有利地有可能诱导该酸洗溶液的流体流动的变化，例如流动方向和/或诱导湍流。谐振脉动优选包括一个脉动频率和/或脉动幅度，其是根据电磁场在空间和/或时间的变化而改变的。优选地，由于该酸洗溶液的谐振脉动，该流动方向被至少部分地倒转使得这些沉淀物或沉积物被溶解，例如通过弱化酸洗溶液的颗粒-例如硅化合物-之间的结合或粘附力。因此，溶解的沉淀物或沉积物会更加容易随着该溶液被带走。根据本专利技术的一个优选实施例，在该第三步骤中，提供一种具有振荡频率和振荡幅度的振荡电磁场，其中该振荡频率和/或振动幅度在时间上是变化的，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。根据本专利技术的另一个优选实施例，该电磁场具有多个振荡频率，其中该多个振荡频率在时间上是变化的，使得所述沉淀物被溶解和/或使得所述沉淀物的形成被抑制。根据本专利技术，因此有利地有可能配置电磁场，其方式为使得-例如通过采用该多个振荡频率的时变振荡频率的一种组合-相对宽范围的分子尺寸受电磁场的影响使得所述沉淀物被更有效地溶解和/或它们的形成被更有效地抑制。根据本专利技术的另一个优选的实施例，该电磁场的多个振荡频率在时间上被调整和/或改变使得硅化合物的结晶结构和/或聚合反应(例如硅化合物的二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理用于酸洗工艺的酸洗溶液(40)的方法，其中该酸洗溶液(40)包含分散在该酸洗溶液(40)中的硅化合物(41)，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液(40)到一个容器装置(30)的腔体(300)中，其中在一个第二步骤中，在该容器装置(30)内产生一个电磁场(23，23’)，其中该电磁场(23，23’)在该腔体(300)内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，对提供到该腔体(300)的酸洗溶液(40)通过该电磁场(23，23’)进行处理使得由这些硅化合物(41)形成的沉淀物(42)被溶解和/或所述沉淀物(42)的形成被限制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.29 EP 13182250.41.处理用于酸洗工艺的酸洗溶液(40)的方法，其中该酸洗溶液(40)包含分散在该酸洗
溶液(40)中的硅化合物(41)，其中，在一个第一步骤中，提供该酸洗溶液(40)到一个容器装
置(30)的腔体(300)中，其中在一个第二步骤中，在该容器装置(30)内产生一个电磁场(23，
23’)，其中该电磁场(23，23’)在该腔体(300)内充分地延伸，其中，在一个第三步骤中，对提
供到该腔体(300)的酸洗溶液(40)通过该电磁场(23，23’)进行处理使得由这些硅化合物
(41)形成的沉淀物(42)被溶解和/或所述沉淀物(42)的形成被限制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该第三步骤中，通过该电磁场(23，23’)
产生该酸洗溶液(40)的一种谐振脉动。
3.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第三步骤中，提供一个具有振荡频率
和振荡幅度的振荡电磁场(23，23’)，其中该振荡频率和/或振动幅度在时间上是变化的，使
得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物(42)的形成被抑制。
4.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第三步骤中，提供一个均匀或不均匀
的电磁场(23，23’)，其中，该电磁场(23，23’)是沿该容器装置(30)的纵向方向(103)变化
的，其中该腔体(300)和/或容器装置(30)主要沿着该纵向方向(103)延伸。
5.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第三步骤中，用一种具有调制频率
和/或调制幅度和/或调制相的调制信号调制该电磁场(23，23’)，其中该调制信号的调制频
率和/或调制幅度和/或调制相在时间上是变化的，使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得
所述沉淀物(42)的形成被抑制。
6.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，该电磁场(23，23’)包括一种具有正弦波
图案、三角波图案、锯齿波图案或方波图案的信号。
7.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第一步骤中，该酸洗溶液(40)被沿着
基本上平行于该腔体(300)和/或容器装置(30)的纵向方向(103)的流动方向(103”)运输通
过该容器装置(30)的腔体(300)，其中该酸洗溶液(40)的流动被该电磁场(23，23’)通过利
用磁铁装置(21，21’，21”，21”’)的一种磁铁安排(20)倒转成一个反平行于该流动方向
(103”)的方向，这些磁铁装置被沿着该腔体(300)内或上的纵向方向(103)和/或周向围绕
一条轴线(103’)安排，其中该轴线(103’)是基本上平行于该纵向方向(103)。
8.根据以上权利要求之一所述的方法，其中，该酸洗溶液(40)包含硅化合物离子(41)
和抗衡离子(41’)，其中在一个第四步骤中，这些硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)通过
该电磁场(23，23’)彼此分离(302)，其中这些硅化合物离子(41)和抗衡离子(41’)根据在时
间和/或空间上的磁场的变化被分离，其中，在一个第五步骤中，使这些硅化合物离子(41)
和抗衡离子(41’)优选根据该在时间和/或空间上的磁场的变化碰撞(301)，其中在该第四
步骤和/或第五步骤中，这些硅化合物离子和/或抗衡离子优选以螺旋、线性和/或正弦形路
径(43，43’)移动。
9.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，在该第三步骤中，该酸洗溶液(40)
的一种溶液特性是通过一个传感器(25)测量的，其中，该电磁场(23，23’)根据所测量的溶
液特性在时间和/或空间上是变化的，使得所述沉淀物(42)被溶解和/或使得所述沉淀物
(42)的形成被抑制，其中该溶液特性优选是该酸洗溶液(40)的一个流动方向(103”)，流动
速度、导电性、表面张力、组...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃贡·瑟尼尔，沃尔夫冈·瓦尔斯多尔夫，
申请(专利权)人：CMI优威克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE