ROESE HEINRICH (DE)
KRAEMER STEPHAN (DE)
TIMMERBEUL WALTER (DE)
GABRIEL HEINZ DIETER (DE)
SEIDEL JUERGEN (DE)
GRAMER ANDREAS (DE)
RICHTER HANS-PETER (DE)
ROESE HEINRICH (DE)
KRAEMER STEPHAN (DE)
TIMMERBEUL WALTER (DE)
GABRIEL HEINZ DIETER (DE)
SEIDEL JUERGEN (DE)
GRAMER ANDREAS (DE)
| WO2001032335A1 | 2001-05-10 |
| US5758530A | 1998-06-02 | |||
| DE10160902A1 | 2003-07-03 | |||
| DE10332693A1 | 2005-02-10 |
Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung bzw. Entzunderung von Dünnbrammen und gewalzten Bändern in einer Warmbandstraße gekennzeichnet durch, den Einsatz von Kryogenen wie Stickstoff oder einer Verbindung von Kry- ogenen mit einem Trägermedium wie Druckluft, die flüssig, tiefkalt auf die Brammenoberfläche oder auf die Bandoberfläche gespritzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das verflüchtigte Kryogen wie Stickstoff ggfs. zusammen mit seinem Trägermedium und den Staub- bzw. Zunderpartikeln von der Bramme bzw. dem gewalzten Band abgesaugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kryogen wie Stickstoff ggfs. mit dem Trägermedium zwischen einer Gießmaschine für Brammen/Dünnbrammen und dem Walzwerk bzw. dem Ofen aufgespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kryogen wie Stickstoff ggfs. mit dem Trägermedium vor den Fertiggerüsten einer CSP Anlage oder den Fertiggerüsten einer konventionellen Warmbandstraße aufgespritzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kryogen wie Stickstoff ggfs. mit dem Trägermedium kurz hinter einen Gerüst Fi der Fertigstraße, zwischen den Gerüsten ggfs. am Ort des Loopers oder kurz vor dem Gerüst Fj + i der Fertigstraße aufgespritzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kryogen ggfs. mit dem Trägermedium hinter der Fertigstraße und hinter der Kühlstrecke jedoch vor dem Treiber/Haspel aufgespritzt wird.
7. Verfahren zur Reinigung bzw. Entzunderung von Bändern in Bandbehandlungsanlagen, gekennzeichnet durch den Einsatz von Kryogenen wie Stickstoff oder einer Verbindung von Kry- ogenen mit einem Trägermedium wie Druckluft, die flüssig, tiefkalt auf das zu entzundernde Band gespritzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kryogen wie Stickstoff ggfs. mit dem Trägermedium im Bereich des Streckrichters der Bandanlagen auf das Band gespritzt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Verfahrensansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass diese eine oder mehrere Spritzbalken für das Kryogen ggfs. mit Trägergas oberhalb bzw. unterhalb der Dünnbramme oder des gewalzten Bandes aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzbalken von einer Abschirmhaube mit einer Absaugung für
Gas und Partikel umgeben sind.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 o- der δ, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Spritzbalken oder Düsen an dem Streckrichter angeordnet sind. |
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung bzw. Entzunderung von Dünnbrammen und Bändern in Warmbandstraßen, Bandbehandlungsanlagen oder der- gleichen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung bzw. Entzunderung von Dünnbrammen und Bändern in Warmbandstraßen, Bandbehandlungsanlagen oder dergleichen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Warmwalzprozess in Warmbandstraßen unterliegt die Bramme bzw. das Band beim Transport durch Ofen und Walzstraße einer ständigen Verzunde- rung. Dieser Zunder wird in der Regel mit Hilfe von Zunderwäschern entfernt, bevor eine Walzung durchgeführt wird. Hierbei wird Wasser mit hohem Druck (ca. 200 ... 380 bar) auf die warme Oberfläche gespritzt. Infolge der Beaufschlagung mit Wasser kommt es neben dem erwünschten Reinigungsprozess zu einer nicht unwesentlichen Abkühlung des Bandes. Bei Walzanlagen, bei denen die Gießmaschine mit der Walzstraße direkt verbunden ist, d. h. mit
Gießgeschwindigkeit gewalzt wird, wirkt sich dieser Kühleffekt infolge der niedrigen Transportgeschwindigkeiten besonders störend aus.
Bei Bandbehandlungsanlagen wird der Zunder in der Regel mit Hilfe von Beizli- nien entfernt, bevor eine Walzung durchgeführt wird. Hierbei wird das Band durch ein warmes Säurebad (Salzsäure, Schwefelsäure, Mischsäuren usw.) gezogen. Infolge der chemischen Reaktionen kommt es zu dem erwünschten Reinigungsprozess. Dieser Prozess ist jedoch aufwendig und wegen des verwendeten Säurebades nicht unbedingt umweltfreundlich.
In dem Dokument DE 199 53 230 C2 ist zwar ein Kaltwalzverfahren beschrieben, bei dem in den Bereich des Walzspalts anstatt Kühlflüssigkeit Inertgas geblasen wird, welches eine unterhalb von Raumtemperatur liegende Inertgastemperatur hat, die geringer ist als die Walzguttemperatur im Walzspalt und aus der WO02/087803 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt wie beim Kaltwalzen das Inertgas nahe an den Walzspalt der Walzen herangeführt wird; jedoch sind die Verhältnisse beim Kaltwalzen nicht auf das Warmwalzen und die Oberflächenbehandlung von Bändern übertragbar.
Es werden also aufgabegemäß Alternativen gesucht, beim Warmwalzen den Temperaturverlust beim Entzunderungsprozess zu minimieren und den Reinigungseffekt zu verbessern sowie bei Bandbehandlungsanlagen die Reinigung des Bandes zu verbessern.
Als vorteilhafte Lösung der Aufgabe erweist sich die Verwendung von Kyroge- nen für das Reinigungs- bzw. Entzunderungsverfahren von Brammen oder Bändern. Hierbei handelt es sich um flüssige Gase, wie z.B. flüssiger Stickstoff oder Kohlendioxid. Es können die Gase in Reinform oder unter Verwendung mit Druckluft oder mit einem anderen geeigneten Trägermedium eingesetzt werden. Das flüssige Gas wird analog wie das Wasser des Zunderwäschers auf die Brammen- oder Bandoberfläche gespritzt bzw. auf das zu entzundernde Band. Da es sich jedoch um flüssiges Gas handelt, verflüchtigt es sich nach dem Auftreffen auf der Oberfläche und bewirkt so nur eine minimale Temperaturreduktion. Das ungiftige Gas mit den Staub- bzw. Zunderpartikel wird gegebenenfalls anschließend abgesaugt. Die Reinigungswirkung oder Entzunderungswirkung basiert auf drei Effekten:
- Thermischer Effekt
Dabei entstehen Mikrorisse in der Zunderschicht sowie zwischen Zunder und Band.
- Kinetischer Effekt Die flüssigen Partikel treffen auf die Oberfläche auf und dringen in die erzeugten Spalte ein.
- Phasenumwandlung
Die schlagartige Volumenvergrößerung des flüssigen Gases sprengt die Zunderschicht bzw. Schmutzschicht ab.
Bei diesem Prozess ergeben sich beim Warmwalzen in einer Warmbandstraße folgende Vorteile:
- Entfernen des Zunders
- Geringer Temperaturverlust bei der Reinigung der Oberfläche
- Der geringere Temperaturverlust kann genutzt werden:
* zur Einsparung von Heizenergie, indem die Ofentemperatur niedriger gewählt wird.
* Verminderung der Fertigbanddicke bei ausreichender Endwalztemperatur.
* Erweiterung der Anlagenkonfiguration (gekoppelter Gieß-Walz- Prozess). * Wegfall des konventionellen Zunderwäschers mit entsprechender
Druckwasserversorgung und hierdurch weitere Energieeinsparung.
* Weniger Temperatursteifigkeiten über der Bandbreite wird erwartet.
* Zusätzlich zu der Entzunderungswirkung ist neben der Beaufschlagungsstelle der Bereich des Bandes mit Inertgas umgeben (das Gas verteilt sich). Dort wird zusätzlich die erneute Verzunderung unterdrückt.
Bei diesem Prozess ergeben sich für Bandanlagen folgende Vorteile:
- Entfernen des Zunders - Geringerer Säureverbrauch in der Beize
- Geringerer Energieverbrauch der Beize
- Verkürzung des Beizbehälters, bzw. Einsparung einer, oder mehrerer Beizstufen
- Effizienzerhöhung bei alternativen Entzunderungsverfahren - Produktionserhöhung vorhandener Beizlinien
- Stickstoffentzunderung als Ersatz für einen Steckrichter (Zunderbrecher). D. h. Einsparung des Streckrichters (Zunderbrecher).
In den Figuren 1 bis 6 sind mögliche Einbauorte für die Entzunderungseinrich- tung mit flüssigem Gas in einer Warmbandstraße aufgeführt:
Figur 1 stellt die Anordnung hinter einer Gießanlage vor einer Walzstraße oder einem Ofen dar. Hier ist die Transportgeschwindigkeit besonders niedrig. Eine konventionelle Entzunderung ist hier schwierig zu realisieren.
Figur 2 zeigt mögliche Einbauorte vor einer Fertigstraße.
In Figur 3 sind Anwendungen zwischen zwei Gerüsten einer Fertigstraße zu sehen. Durch Entfernen der dünnen Zunderschicht wird das Einwal- zen des neu gebildeten Sekundärzunders unterdrückt. Um die Zunderdicke am Fertigband (Coil) zu vermindern, mit dem Ziel die Beizgeschwindigkeit zu steigern, ist eine Flüssiggas-Enzunderung kurz vor dem Treiber/Haspel vorgesehen, was Figur 4 zeigt.
Figur 5 zeigt, dass die Flüssiggasreinigung als Einzeleinrichtung mit einem oder mehreren Spritzbalken ausgeführt sein kann oder in Kombination mit einer konventionellen Entzunderung bzw. Niederdruck- Bandreinigung betrieben werden kann.
Figur 6 stell dar, wie eine Absaugung des Gases bzw. der Zunderpartikel ausgeführt sein kann. Weiterhin sieht man in Figur 6 die ausgeführte Abschirmung der Verteilerleitung vor dem warmen Band. Weiterhin ist zu beachten, dass die Düse möglichst dicht vor dem Band positi- oniert ist, damit die volle Wirkung entsteht und die Flüssigkeit vor dem Verdampfen auf die Oberfläche auftritt.
Mögliche Einbauorte für die Entzunderungseinrichtung mit flüssigem Gas in ei- ner Bandanlage sind:
1. Eine Anordnung als Ergänzung eines Streckrichters. D.h. die Düsen wer- den in, bzw. direkt an den Streckrichter angebaut. Dieser Einbauort bietet sich auch für Nachrüstungen an, weil dort bereits Absauganlagen Installiert sind.
2. Die Entzunderungseinrichtung mit flüssigem Gas als "stand alone" An- wendung eventuell als Ersatz für den Streckrichter.