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Inline Beizbad-Überwachung

Durch die Online-Analyse der Beizbad-Konzentrationen mittels LiquiSonic® Messtechnik kann gezielt Frischsäure nachdosiert werden. Damit wird kontinuierlich eine optimale Beizbadqualität aufrecht erhalten. Es entfallen durch Probenahmen und Laboranalysen bedingte Zeitverzögerungen.

Nach dem Warmwalzprozess, aber auch in vielen anderen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie, werden Beizbäder verwendet, um gezielt Oberflächen abzutragen, zu modifizieren, zu passivieren oder zu reinigen. Zum Einsatz kommen Beizlösungen, die hauptsächlich aus Mineralsäuren, wie Salzsäure, bestehen. Die Konzentration dieser Säuren nimmt während des Beizprozesses ab, wobei gleichzeitig der Anteil an Störkomponenten wie Verschmutzungen und Verschleppungen steigt.

Für die Messung von tertiären Gemischen ist es möglich neben dem Schallsensor eine weitere Messgröße zu verrechnen. Somit können bei den Metallbeizen die einzelnen Komponenten wie Säure und Metallsalze durch das LiquiSonic® System getrennt voneinander ermittelt werden.


Benefits der LiquiSonic® Messtechnik

Während des Beizprozesses treten häufig zwei Probleme auf:

  1. Zu langes Beizen der Charge, wodurch die Charge nicht mehr verwendet werden kann.
  2. Zu kurzes Beizen, wodurch eine Galvanisierung nicht mehr möglich ist.

Was wäre, wenn der perfekte Beizzeitpunkt zu jeder Zeit bekannt ist?

Die LiquiSonic® Messtechnik ermöglicht eine eindeutige Dosierung des Säure- und Salzgehaltes während der Beizbad-Überwachung. Durch die kontinuierliche Prüfung der Beizbad-Konzentration kann schnell auf Abweichungen reagiert und eine automatisierte Nachdosierung und Säureauffrischung erfolgen.


Überwachung von Säurekonzentration und Salzgehalt

Bei der Bestimmung der Konzentration der Säure im Beizbad findet oftmals die Messung mit nur einem Messverfahren Anwendung. Das hat zur Folge, dass der Messwert durch die gelösten Salze beeinflusst und das Messergebnis verfälscht wird. Für eine präzise Überwachung beider Komponenten des Stoffgemisches, ist die Kombination von Schallgeschwindigkeit und Leitfähigkeit als Messverfahren erforderlich. Beide Messsignale werden an den LiquiSonic® Controller gesendet. Dieser wertet die Informationen sekundenschnell aus und zeigt im Display die Konzentration der Säure und die der enthaltenen Salze separat an. Diese eindeutige Bestimmung beider Konzentrationen ermöglicht eine effiziente Prozesssteuerung. Einflüsse der Salze schlagen sich nun nicht auf die Messung der Säurekonzentration nieder. 


Anwendung

Durch das Beizen werden Verunreinigungen von der Stahloberfläche entfernt, jedoch greift die Säure auch das Eisenoxid an der Metalloberfläche an und es bilden sich Eisensalze. Dementsprechend ist es von großer Bedeutung, die prozessrelevanten Parameter wie Verweildauer, Badzusammensetzung und die Badtemperatur genau zu kontrollieren. Nur so kann das Beizbad wirtschaftlich und ressourcenschonend betrieben werden. 

Das Messsystem LiquiSonic® ermöglicht, durch die parallele Erfassung zweier physikalischer Größen, wie Schallgeschwindigkeit und Leitfähigkeit, die Bestimmung der HCl-Konzentration im Beizbad als auch des Eisen-Gehaltes. Es kommt zum vollständigen Wegfall zeit- und kostenintensiver Laboranalytik. 

Die inline LiquiSonic® Sensoren ermöglichen die Überwachung der Prozesskonzentrationen rund um die Uhr und machen die Beizbadregelung automatisierbar. Auf Schwankungen kann sofort reagiert werden. 


Messung ohne LiquiSonic®

Ohne eine kontinuierliche Konzentrationsmessung durch LiquiSonic® liegen nur Momentaufnahmen der Konzentrationswerte vor. Dies hat zur Folge, dass der Zustand der Beizbäder auf Grund der fehlenden Werte nur unzureichend bekannt ist. Die
manuelle Probennahme unterstützt durch Menschenhand verursachte Fehler, während der Zeitverzug zwischen der Probenahme und dem Vorliegen der Ergebnisse für einen nicht ausreichend steuerbaren Prozess sorgt. Häufig treten dadurch Qualitätsmängel auf oder erneute Beizvorgänge sind notwendig. Dies beansprucht unnötig zusätzliche Zeit oder macht die Charge unbrauchbar. Ohne LiquiSonic® kommt es somit zu einer Verschwendung von Ressourcen, welche die Kosten für die Konzentrationsmessung
zusätzlich in die Höhe treiben.

Messung mit LiquiSonic®

Mit LiquiSonic®, der Lösung von SensoTech, kommt es zu einer Erhöhung der Produktqualität, da die relevanten Kennzahlen im Beizprozess zu jeder Zeit genau
bekannt sind. Messungen erfolgen nicht punkell,wie bei einer Probennahme, sondern im Sekundentakt über den gesamten Prozessverlauf. Somit gibt es keinen Zeitverzug
zwischen der Messung und dem Ergebnis, was zur Folge hat, dass sehr schnell auf Abweichungen reagiert werden kann, z.B. in Form von Nachdosierungen. Neben der Zeitersparnis hat eine Inlinemessung einen weiterne Vorteil: Der Einfluss menschlicher Fehler verringert sich auf ein Minimum, da Messwerte lediglich vom Display abgelesen werden müssen. Die Dosierung der Salzsäure erfolgt genauer und somit effizienter. Dadurch reduziert sich der Säureverbrauch, was zu einer Kostenreduzierung führt. Vielfache Probenahmen und das Warten auf Messergebnisse der Beizbad-Konzentration gehören der Vergangenheit an.


Einbau der LiquiSonic® Messtechnik in den Beizbadprozess

Die LiquiSonic® Messtechnik wird in den Transportleitungen (meist DN80) oder im Bypass der Beizbäder eingebaut. Auch am Spülbad und im Frischsäure-Zulauf hat sich LiquiSonic® bewährt. Die robuste Sensorkonstruktion und die Wahl von Sonderwerkstoffen, wie Halar oder
PFA, sichern lange Prozessstandzeiten des Systems.

Durch den Einsatz des Einbauadapters wird die Installation des LiquiSonic® Rohrsensor DN80 und des dazugehörigen Leitfähigkeitssensors in ein Rohrleitungssystem DN80 vereinfacht. Die Gesamtlänge der Messtrecke wird mit Adapter auf 0,70 m verkürzt. 

Typische Messbereiche:
Konzentration freie HCl: 0 - 120g/l; 180 - 250 g/l
Konzentration Fe: 20 - 140 g/l
Temperaturbereich: 60 - 95 °C


Kundennutzen

LiquiSonic® sichert eine präzise Analyse der Beizbadkonzentrationen mit permanenter Datenaufzeichnung. Die Nachdosierung der Frischsäure kann präzise gesteuert werden, um das Beizbad in der optimalen Konzentration zu halten und bestmögliche Beizergebnisse zu gewährleisten. Zudem werden Unter- und Überdosierung der Salzsäure vermieden. LiquiSonic®
reduziert zeitintensive Labormessungen und ersetzt aufwändige Probenahmen:

  • Zeitersparnis: 1 h pro Tag

Kostenersparnisse durch Reduzierung des Salzsäureverbrauchs.


Downloads zur Inline Beizbad-Überwachung

Salzsäurebeize

Applikationsbericht

Salzsäurebeize | 2 MB