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Title:
PROCESS AND DEVICE FOR TREATING THIN SHEET METAL USING CYLINDERS PRESSED AGAINST IT, IN PARTICULAR ROLLERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/046333
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process for treating and especially dressing hot-coated cold metal strip and a corresponding device. In order to improve the endurance of dressing rollers (1, 2) and/or improve the roughness transfer, or prevent surface faults in the strip during patent flattening, the surfaces of the dressing rollers (1, 2) or cylinders are moistened with water vapour blown toward and condensing on them.

Inventors:
PETERS MICHAEL (DE)
NEBA GERHARD (DE)
EICHELKRAUT HERBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/001747
Publication Date:
December 11, 1997
Filing Date:
April 09, 1997
Export Citation:
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Assignee:
THYSSEN STAHL AG (DE)
PETERS MICHAEL (DE)
NEBA GERHARD (DE)
EICHELKRAUT HERBERT (DE)
International Classes:
B21B1/22; B21B27/10; B21B28/04; B21B1/36; B21B1/38; B21B15/00; (IPC1-7): B21B27/10; B21B1/22; B21B28/04
Foreign References:
FR342352A1904-09-06
US1954027A1934-04-10
DE4032049A11992-04-16
EP0385097A21990-09-05
FR2454342A11980-11-14
JPS59143506U1984-09-26
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 148 (M - 812) 11 April 1989 (1989-04-11)
ZALMAN PADWO ET AL: "SKINPASS ROUGHNESS TRANSFER ON GALVANIZED AND CONCOATED STEEL PRODUCTS", IRON AND STEEL ENGINEER, vol. 71, no. 7, 1 July 1994 (1994-07-01), pages 35 - 40, XP000465123
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 349 (M - 538) 26 November 1986 (1986-11-26)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 155 (M - 1104) 18 April 1991 (1991-04-18)
DATABASE WPI Section Ch Week 8444, Derwent World Patents Index; Class M21, AN 84-274468 [44], XP002036611
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einεatz von gegen daε Feinblech gedrückten Rollen, inεbeεondere Walzen, bei dem die Oberflache(n) der Rolle(n) bzw. Walze(n) mit an ihr bzw. ihnen kondenεierendem, aufgeblaεenem Waεεerdampf befeuchtet wird bzw. werden.
2. Verfahren nach Anεpruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Waεεerdampf auf der Einlaufεeite der Rollen bzw. Walzen auf deren Oberfläche aufgeblaεen wird.
3. Verfahren nach Anεpruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Wasserdampf Additive für den Korrosionεschutz und/oder für die Reduzierung des Reibbeiwertes zugegeben werden.
4. Vorrichtung zum Behandeln von insbeεondere feuerbeεchichtetem Feinblech, insbesondere in einem Dresεiergerüεt, mit über Zuführleitungen (5, 6) mit Wasserdampf gespeisten und mit ihren Dampfstrahlen auf die Oberfläche der Rollen bzw. Walzen (1, 2) gerichteten Düsen (3, 4) .
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das in den Zuführ¬ leitungen (5, 6) gebildete Kondensat vor den Düsen (3, 4) über eine Vorrichtung zur Kondensatabscheidung, z.B. über Rücklaufleitungen (10, 11), abgeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß oberhalb des Blechbandes eine mit einer Rückleitung (12) verbundene Auffangeinrichtung (9) für das von den Düsen (3) abtropfende Kondensat vorgeεehen iεt.
7. Vorrichtung nach Anεpruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß unterhalb des Blechbandes eine mit einer Rückleitung (11) verbundene Auffangeinrichtung für daε von den Düεen (4) abtropfende Kondensat vorgesehen ist .
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Förderung deε Kondensatε in der Rückleitung (12) der Auffangeinrichtung (9) eine in dieεe Rückleitung (12) einmündende Rücklaufleitung (13) einmündet, die von der zu den Düεen (3, 4) führenden Zuleitung (5) abzweigt.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Feinblech unter Einsatz von gegen das Feinblech gedrückter Rollen, insbesondere Walzen

Um bandförmigem Feinblech eine bestimmte Glätte oder Rauheit zu geben, ist es üblich, es zu dressieren (nachzuwalzen) . Das Dressieren kann sowohl an unbeschichtetem als auch beschichtetem Feinblech, insbesondere verzinktem, elektrolytisch verzinktem oder feueraluminiertem Kaltband erfolgen. Der Grad der Glätte bzw. Rauheit der Oberfläche des Bandes wird bestimmt durch die Oberfläche der Dressierwalze. Es versteht sich, daß man für das zu dressierende Band über die gesamte Bandlänge, aber auch über möglichst viele nacheinander zu dressierende Bänder, eine gleichbleibende Qualität der Oberfläche anstrebt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Oberflächenqualität mit der Standzeit der Dressierwalzen abnimmt. Ursächlich dafür iεt ein Aufwachsen von abgelösten Metallsplittern, insbesondere aus der Beschichtung des Bandes auf den Oberflächen der Dressierwalzen, das sogenannte "Pick-up". Dem zunehmenden Einfluß des Pick-up kann dadurch begegnet werden, daß die

Walzenoberfläche von Zeit zu Zeit mit Schleif- und Bürsteinrichtungen gereinigt wird. Damit verbunden ist zwangsläufig, daß die Walzenoberflächenrauheit, die für das Aussehen der Oberfläche maßgebend ist, mehr und mehr verloren geht. Wegen dieser Nachteile findet in der Praxis heute überwiegend das Naßdressieren Anwendung. Dabei werden große Mengen Wasser über ein aufwendiges Bedüsungssystem in den Walzεpalt gefördert.

Um bei der Naßkalibrierung eine Verschmutzung der Walzen und eine Korrosion deε Blechbandeε zu vermeiden, iεt der Einsatz von nitritfreien, wäßrigen Naßdresεiermitteln bekannt, die eine sehr komplexe chemische Zusammensetzung enthalten (DE 40 32 049 AI) . Praktische Erfahrungen mit solchen Naßdreεεiermitteln liegen, soweit bekannt, noch nicht vor.

Ferner εind im Zusammenhang mit dem Naßdresεieren den Dreεsierwalzen zugeordnete Reinigungsεystems bekannt, die mit Schabern und Sprüheinrichtungen arbeiten (Zeitschrift "Galvatec '92", Seiten 81-87: R&D Contribution to improve surface of modern galvanized productε and up-to-date concepts of skin-paεs mills von Zalman Pawdo und Paul Sabatier, CLECIM, Cergy-Pontoiεe, France) . Zwar wird durch diese Maßnahmen das Pick-up wirksam verhindert und damit die Standzeit der Dreεεierwalzen gegenüber dem Trockendreεεieren weεentlich verlängert, doch weiεt dieεeε Verfahren sowohl in technologischer als auch in apparativer Hinsicht eine Reihe von Nachteilen auf:

a) Es fallen große Abwasεervolumina an, die dispergierte Metallsplitter (z.B. Zink) enthalten. Diese Abwaεsermengen erfordern eine kostenintensive Aufbereitung, bevor εie entsorgt werden können.

O 97/46333 PCΪ7EP97/01747

b) Die auf dem Band verbleibende Reεtfeuchtigkeit ist relativ hoch, was die Gefahr von Korroεionen zur Folge hat .

c) Eine Naßdreεsiereinrichtung erfordert wegen der benötigten großen Wasservolumina einen entsprechend großen Aufwand für die Zufuhr und Abfuhr des Wassers sowie für die Aufbereitungseinrichtungen.

d) Die großbauenden Einrichtungen für die Wasserzufuhr und die Abwasεerabfuhr εind nicht nur teuer, εondern oft auε Platzgründen insbesondere bei der Nachrüstung von Dreεεiergerüsten nicht zu realisieren.

Aber nicht nur beim Dreεεieren, εondern auch beim Streckrichten spielt das erwähnte "Pick-up" neben sonstigen Oberflächenverεchmutzungen für die Oberflächenqualität des Bandeε ein Problem. Kit zufriedenεtellendem Erfolg hat man noch keine geeigneten Maßnahmen zur Verhinderung der negativen Eir.flύsεe der Oberflächenverεchmutzungen gefunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einsatz von gegen daε Feinblech gedrückten Rollen, inεbeεondere Walzen, zu schaffen, mit dem bzw. mit der über eine lange Standzeit mit geringem Aufwand eine hohe gleichbleibende Oberflächenqualität des Feinbleches erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrenεmäßig dadurch gelöst, daß die Oberflache (n) der Rolle (n) bzw. Walze (n) insbesondere eineε Dreεsiergerüsteε mit an ihr bzw. ihnen kondensierendem, aufgeblasenem Wasserdampf befeuchtet wird. Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe mit einem Rollenεatz, insbeεondere einem Dresεiergerüst mit über

Zuführleitungen mit Wasserdampf gespeisten und mit ihren Dampfstrahlen auf die Oberfläche (n) der Rolle (n) bzw. Walze (n) gerichteten Düsen gelöst.

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung beim Dressieren. Deshalb sind die folgenden ausgestaltenden Merkmale auf das Dressieren bezogen; gleichwohl können sie aber auch in entsprechender Weiεe bei anderen Verfahren und Vorrichtungen, die daε Band mit Rollen behandeln, wie das Streckrichten, bei entεprechender Anpaεεung Anwendung finden.

Mit dem erfindungεgemäßen Dampfdreεεierverfahren werden nicht nur gegenüber dem Trockendressieren, sondern auch gegenüber dem Naßdresεieren erhebliche Vorteile erzielt. Die Beaufschlagung der Dresεierwalzen mit Dampf statt mit Wasser führt zu einer verbesserten Rauheitεübertragung von den Dreεεierwalzen auf daε Band, da die Oberflächen der Dreεsierwalzen sich gleichmäßig und optimal befeuchten lassen. Eε fallen auch vergleichsweise geringe Volumina an Kondenεat an. Betriebsversuche haben gezeigt, daß für die Befeuchtung der Oberflächen pro Stunde 0,5 bis 2 kg Dampf auεreichen. Beim Naßdreεεieren werden dagegen 0,5 bis 5 m 3 Wasser pro Stunde benötigt. Die Dampfmenge und das sich daraus bildende Kondensat sind im Vergleich zu den beim Naßdresεieren anfallenden Volumina an Waεεer klein, so daß sie den Einsatz von Einrichtungen für die Zufuhr von Dampf und für die Abfuhr des Kondensatε ermöglichen, die im Vergleich zu den beim Naßdreεεieren notwendigen Einrichtungen einen weεentlich geringeren Aufwand erforderlich machen und kleiner bauen. Schließlich iεt der Einsatz von Dampf auch deshalb unproblematisch, weil in Stahlwerken, wo die Bänder dreεεiert werden, regelmäßig Dampf aus dem betriebεinternen Dampfnetz zur Verfügung gestellt werden kann.

Wegen des geringen Platzbedarfs eignet sich die Erfindung auch für das nachträgliche Umrüsten bestehender Dresεiergerüεte, z.B. in Feuerbeschichtungεanlagen. Auε dem gleichen Grund iεt die Erfindung aber auch bei Streckrichtmaschinen anwendbar, wo durch den Einsatz von Dampf Aufwachsungen auf den Oberflächen der Arbeits- und Stützwalzen vermieden werden können.

Praktische Versuche mit dem erfindungsgemäßen Dampfdressieren haben ergeben, daß ein daε Pick-up sicher verhindernder Feuchtigkeitεfilm mit Wasserdampf erreicht wird, der bei Auftreffen auf die Walzenoberflache (n) vorzugεweiεe in einem Temperaturbereich von 100 biε 140°C liegt, an der Walzenoberfläche kondenεiert und vorzugεweiεe in einer Menge von 5 biε 25 g pro m 2 Bandoberfläche aufgebracht wird. Der dabei verwendete Dampf kann sowohl Sattdampf alε auch überhitzter Dampf sein. Wichtig iεt nur, daß der auf die Walzenoberfläche auftreffende Dampf auf der Walzenoberflache kondenεiert.

Vorzugεweiεe wird der Waεserdampf auf der Einlaufseite der Rollen bzw. der Walzen auf deren Oberflache aufgeblasen. Dem Wasεerdampf können Additive für den Korroεionεεchutz und/oder zur Verminderung des Reibbeiwertes bengegeben werden .

Bei dem erfindungsgemäßen Dresεiergerust sind vorzugεweiεe unterhalb der Düεen für die Oberwalze Auffangvorrichtungen angebracht, die an den Duεen ungewollt gebildeteε Kondenεat auffangen und somit Tropfenbildung durch auf die Bandoberfläche auftropfendeε Kondenεat verhindern.

Außerdem ist von Vorteil, wenn die DampfZuführungen so ausgeführt sind, daß Kondenεwaεεer über Vorrichtungen zur Kondenεatabscheidung, z.B. Kondenεabεcheidern oder

Rücklaufleitungen, abgeführt wird und keine

Tropf chenbil düng im austretenden Dampf strom auftreten kann .

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel eines Dressiergerüstes darstellenden Zeichnung sowie Diagrammen erläutert.

Das in Fig. l in εchematischer Seitenansicht dargestellte Dreεεiergerüst für Bänder B iεt alε Quartogerüεt ausgeführt. Seinen beiden Dresεierwalzen 1, 2 εind an ihrer Einlaufεeite Düsen 3, 4 zugeordnet, die über Zuleitungen 5, 6 mit Dampf gespeist werden. Die Düsen 3, 4 εind beiεpielεweiεe jeweilε in einer Reihe mit einem Abεtand von ca. 50 mm von der Walzenoberfläche und mit einem Abstand voneinander von 100 mm in Reihe angeordnet. Die Dampfεtrahlen εind auf die Oberfläche der Dreεsierwalzen 1, 2 gerichtet. Die zugeführte Dampfmenge läßt sich über Schieber 7, 8 in den Zuleitungen 5, 6 doεieren.

Bei der Zuführung von Dampf kann sich grundsätzlich an drei Stellen deε Dresεiergerüsteε Kondenεat bilden, und zwar an den Austritten der Düsen 3, 4, deren Zuleitungen 5, 6 und an den Oberflächen der Dressierwalzen 1, 2. Während das sich an den Oberflächen der Walzen bildende Kondensat erwünscht ist, iεt eε unerwünscht, daß Wasεertröpfchen auε dem kondenεierenden Dampf an den Auεtritten der Düεen 3, 4 und in den Zuleitungen 5, 6 εich auf daε Band oder auf die Oberflächen der Dreεsierwalzen 1, 2 gelangen. Zu diesem Zweck ist oberhalb des Bandes der Düse 3 eine Auffangwanne 9 zugeordnet. Den Zuführleitungen 5, 6 sind nicht dargestellte Kondensatabscheider zugeordnet. Für die unteren Düsen 4 ist wegen der geringen Menge des anfallenden Kondenεateε keine Auffangwanne vorgesehen.

Daε εich in der Auffangwanne 9 und in den Kondenεatabεcheidern bildende Kondenεat wird über Rückführleitungen 10, 11, 12 zu nicht dargeεtellten Entεorgungseinrichtungen abgeleitet. Die Förderung in der von der Auffangwanne 9 ausgehenden Rückführleitung 12 kann durch Ableitung von Dampf aus der Zuleitung 5 über eine Rücklaufleitung 13 erfolgen.

Daε Diagramm der Figur 2 zeigt daε Ergebniε von Trocken- und Dampfdreεεieren, und zwar für die Rauheit der Bandober- und Bandunterseite von 13 nacheinander auf demselben Dressiergerüst gewalzter Coils bei gleicher Ausgangεrauhigkeit der Dreεεierwalzen. Diese Gegenüberstellung des Trocken- und Dampfdresεierenε zeigt, daß beim Dampfdreεsieren die Rauhigkeit weεentlich besser alε beim Trockendreεεieren übertragen werden kann. Hinzu kommt, wie weitere Betriebsverεuche zeigten, daß beim Dampfdreεεieren gegenüber dem Trockendresεieren die vierfache Bandlänge durchgeεetzt werden kann, ohne die erforderliche Oberflächenrauheit zu unterεchreiten.

Daε Diagramm der Figur 3 zeigt die Ergebniεεe deε Dressierenε an einem einzigen Band, bei dem biε zu einer Bandlänge x x ein Band zunächst beidseitig trockendressiert wurde und dann auf beidεeitigeε Dampfdreεsieren umgeεtellt wurde. Auch an dieεem Beiεpiel wird deutlich, daß die Rauheitεübertragung beim Dampfdreεεieren weεentlich beεεer alε beim Trockendreεεieren iεt. Beim Naßdreεεieren mit Waεεer, für daε keine

Vergleichεverεuche gemacht wurden, liegt erfahrungεgemäß die Rauheitεübertragung zwiεchen der des Trocken- und des Dampfdresεierens .