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Kontinuierliches Verfahren zum Beizen und Gliillen von Blechen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein kontinuierliches Verfahren zum Beizen und Glühen von Blechen.
Die Erfindung soll in ihrer Anwendung für heissgewalzte Eisenbleche erläutert werden, welche gewöhnlich durch Walzen von vorher entsprechend erhitzten Flachstäben erzeugt werden. Diese so durch Heisswalzen erhaltenen Produkte sind für weitere Verwendungszwecke zu hart und brüchig und müssen zumeist vorher ausgeglüht werden. Weiters sind diese Erzeugnisse an ihrer Oberfläche mehr oder weniger oxydiert, da das Heisswalzen in Gegenwart von Luft stattfindet.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden durch Heisswalzen erzeugte Eisenbleche einzeln in kontinuierlicher Aufeinanderfolge durch ein Säurebad hindurchgeführt, um auf ihrer Oberfläche die Oxydschicht zu entfernen. Die einzelnen Bleche werden durch diese saure Beize in gewölbter Gestalt hindurchgeführt, dann von der Säure durch Waschen befreit und hierauf getrocknet. Sodann gehen die Bleche durch Walzenstühle hindurch, um ihnen die gewünschte, durch Kaltwalzen erzielte Oberflächenart zu geben. Nach Durchgang durch diese Walzenstühle werden die einzelnen Bleche für das nachfolgende Glühen vorbereitet ; die flachen, von den Walzenstühlen kommenden Bleche werden für den Durchgang durch den Glühofen in Wölbeform gebogen, nachdem sie gegebenenfalls vorher mit einer Fliissigkeitssehicht, z. B. mit Kohlenwasserstofföl asphaltiseher Basis versehen wurden.
Damit die gewölbten Bleche während des Durchgangs durch den Glühofen ihre Gestalt beibehalten, ist eine Einrichtung getroffen, mit welcher zuerst der Scheitel jedes gewölbten Bleches erhitzt wird, bevor seine Randteile hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Dadurch wird die Spannung der Bleche unmittelbar nach ihrem Eintritt in den Glühofen beseitigt und es kann die gleichmässige Erhitzung derselben auf Glühtemperatur ohne Gefahr des Verziehens oder Verzerrens der Wölbeform ausgeführt werden.
Nach Austritt aus dem Glühofen werden die Bleche eben gemacht und dann durch eine Kühlkammer hindurchgeschickt. Die Bleche werden dabei aufeinanderfolgend der Einwirkung einer verdünnten Säure zur Entfernung von Oxyden unterworfen, welche während des vorhergehenden Glühens sich gebildet haben können. Nach Austritt aus dem Säurebad werden die Platten gewaschen, durch Richtwalzen hindurchgeschickt, um 900 gedreht und durch einen zweiten Satz von Richtwalzen hindurchgeführt.
Die Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, doch ist klar, dass manche derselben in verschiedenster Weise geändert, durch äquivalente ersetzt oder gänzlich weggelassen werden können.
In den Zeichnungen stellen die Fig. 1-4 aneinandergestossen einen Schnitt der Gesamtanlage für die Durchführung des Verfahrens dar. Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch den Glühofen, Fig. 6 ein Teilquerschnitt durch denselben nach der Linie 16 der Fig. 5, Fig. 7 ein Querschnitt nach der Linie 17-17 der Fig. 5.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 enthält eine Fördervorrichtung, um einzelne Bleche Richtwalzen zuzuführen. Von diesen Walzen werden die Bleche einer Biege- oder Wölbevorrichtung zugeführt, von welcher weg die gewölbten Bleche durch eine Fördervorrichtung durch ein Säurebad und dann zwischen Düsen hindurchgeführt werden, welche mittels Wasser die Bleche von Säure abwaschen. Die hierauf eben gemachten Bleche werden durch einen Trockner und dann zwischen einer Anzahl schwerer Walzen hindurchgeführt. Der Trockner und die Walzenstühle sind in Fig. 2 veranschaulicht.
Nach Passieren des letzten Walzenstuhles können die Bleche durch eine Vorrichtung hindurchgeführt werden, welche sie
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aH einer oder an beiden Oberflächen mit einer dünnen Flüssigkeitsschicht beispielsweise mit einer Schichte Öl, vorzugsweise Kohlenwasserstofföl von asphaltischer Basis überzieht. Dieses 01 verflüchtigt sich nämlich im Glühofen, doch dient es vor dem gänzlichen Verschwinden der ölschicht zur Verteilung der Hitze über die Bleche und verhindert so lokale Überhitzung. Der Öldampf bildet ferner im Ofen eine reduzierte Atmosphäre.
Nachdem die Bleche, wie beschrieben, überzogen wurden, werden sie an einen Biegemechanismus abgegeben und durch einen Ofen hindurchgeschickt, dessen Temperatur hoch genug ist, ein Glühen oder Nachlassen der Bleche hervorzurufen. Für schwach gekohlten Stahl liegt diese kritische Temperatur
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diese Weise die Kraft vermindert, welche von der Fördervorrichtung im Ofen auf die Bleche ausgeübt wird. Es wurde gefunden, dass dies durch entsprechend hohes Erhitzen des oberen oder Seheitelteiles der gewölbten Bleche bewerkstelligt werden kann, bevor die Ränder der Bleche auf hohe Temperaturen gebracht werden. Der Ofen ist in Fig. 3 dargestellt, in welcher auch die Vorrichtung veranschaulicht ist.
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durch ein Säurebad und schliesslich zwischen Richtwalzen hindurchgeführt.
Die Richtvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Bleche durch einen Satz von Richtwalzen hindurchgehen, dann selbsttätig um 900 gedreht und darauffolgend durch einen weiteren Satz von Richtwalzen hindurchgeschickt werden.
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Flachstabes die gewünschten Abmessungen erhalten haben und dann durch einen Glühofen hindurchgeschickt werden. Die Bleche A werden aufeinanderfolgend von Hand aus auf eine von einem Motor 5 angetriebene Fördervorrichtung 2 aus lösbar aneinandergelegten Gliedern aufgelegt, deren Finger. 3 die einzelnen Bleche erfassen und sie zur Putzvorrichtung 4 bekannter Konstruktion führen.
Ein Paar Förderwalzen 6 nimmt die Bleche von der Putzvorrichtung ab und schiebt sie zwischen Förderwalzen 7. welche je an einer angetriebenen Welle lose angeordnet sind. Die Lager dieser Wellen liegen in einer
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so dass das Zahnrad 11 ausser Eingriff mit dem Antriebsrad 12 tritt. In diesem Falle werden sich die von den Walzen 6 herbeigeschafften Bleche auf den Walzen der Brücke aufstapeln und auf diese Weise ermög- lichen, dass die Fördervorrichtung 2 und die Putzvorrichtlmg 4 kontinuierlich arbeiten, auch wenn der Biege- oder Wölbemechanismus ausgeschaltet ist.
Wenn die Brücke 10 ihre normale Stellung einnimmt, werden die Bleche über sie hinweg aufeinanderfolgend vorgeschoben und von Walzen oder Scheiben 13 (Fig. 5) erfasst.
Der Biegemechanismus besteht aus zwei zusammenarbeitenden Sätzen von Scheiben, von welchen der eine oberhalb des andern liegt und welche zusammenarbeiten und den Mittelteil jedes Bleches während der Vorbeibewegung nach aufwärts drücken, während die Seitenränder nach unten gehalten werden.
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welche sie sodann durch das Säurebad hindurchführt.
Nachdem die Bleche gewölbt worden sind, werden sie von einer Fördervorrichtung erfasst und durch das Säuresehwarz-Beizbad hindurchgeführt, alsdann gewaschen und an den Trockner abgegeben.
Es ist wünschenswert, die Bleche in gewölbter oder gebogener Form durch das Säurebad zu führen. weil sie dabei nur an den Rändern unterstützt zu werden brauchen. Es ist auch wünschenswert, die Bleche noch während des Waschens in gebogener Form zu haben, weil das Waschen alsdann wirksamer ist, als bei ebener Gestalt ; ferner fliesst das Wasser von den gebogenen Blechen rasch ab und, da letztere auch nahe an den aufeinanderfolgenden Spritzrohren vorbeigeführt werden können, wird auch die Säure vollständig entfernt. Der Wasehapparat ist von seitlichen Abdeckungen 179 und einer oberen Platte 180 umgeben.
In Fig. l ist ein Motor 181 zum Antrieb der Welle 182 veranschaulicht, die ihrerseits mit der Welle 183 der Transportvorrichtlmg in Eingriff steht.
Sobald die Bleche die Waschvorrichtung verlassen, werden sie an einen Doppelsatz von Scheiben 184 abgegeben. Dieser Scheibenmechanismus ist im Wesen gleich dem Biegemechanismus, der am vorderen Ende der Transportvorrichtung angeordnet ist und er arbeitet in genau derselben Weise, nur mit der Ausnahme, dass er, statt die Bleche zu wölben, sie aus der gewölbten Form in eine ebene breitet. Sobald die Bleche wieder eben sind, kommen sie zur Trocknungsvorrichtung.
Nach Durchgang durch den bei 184 in Fig. 1 angedeuteten Mechanismus zum Flachmaehen werden die Bleche durch einen Satz von Kautschukwalzen auf eine Brücke 185 gefördert, die in jeder Hinsicht gleich jener ist, welche vor dem vorhin beschriebenen Wölbmechanismus angeordnet ist. Ein Paar von Förderwalzen 186 nimmt die Bleche von der Brücke ab und schiebt sie in die Troekenvorrichtung ein.
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Sobald die Bleche aus dem Trockner austreten, gelangen sie zu einer Transport Vorrichtung ? 9 (Fig. 2) und von dort einzeln zwischen eine Anzahl von Walzen üblicher Konstruktion, welche ihre Ober- Sache bearbeiten. In Fig. 2 sind eine Anzahl solcher Walzenstühle bei 200 veranschaulicht, zwischen welche die Bleche durch Fördereinrichtungen 201, ähnlich 199, vorbewegt werden. Nachdem die Bleche zwischen einer beliebig grossen Anzahl solcher Walzen hindurchgegangen sind, gelangen sie zur Überziehvorrichtung 202 (Fig. 2), die auf eine oder auf beide Oberflächen jedes Bleches eine dünne Schicht einer Flüssigkeit, z. B. Öl, aufzubringen, was für die nachfolgende Behandlung im Glühofen, wie eingangs erwähnt, zweckmässig ist.
Vor Einführung der Bleche in den Glühofen werden diese zweckmässig wieder gewölbt oder gebogen, so dass sie durch den Ofen mittels einer Transportvorrichtung hindurchgeführt werden können, welche mit den Blechen nur an deren Rändern in Kontakt kommt. Die hiefür dienliche, in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung enthält zwei Sätze scharf gezahnter Scheiben, die in gleicher Weise zusammenarbeiten, wie die Scheiben der Biegevorrichtung vor dem Schwarzbeizbad. Diese Scheiben werden jedoch vorzugsweise mit scharfen Zähnen ausgestattet, damit sie ihre Funktion ohne Beschädigung der Flüssigkeitsschicht auszuführen vermögen. Wenn eine solche Schicht nicht aufgebracht wurde, dann sind auch Scheiben mit glattem Rand vollkommen zufriedenstellend.
Die Ofen-Transportvorrichtung besteht aus einer Anzahl aneinandergesehlossener Glieder, von welchen jedes mit einem Querarm 238 versehen ist, an dessen Enden je eine Anzahl Finger 239 emporragt. Durch die grössere Zahl dieser Finger wird die Transportvorrichtung zur Förderung von Blechen der verschiedensten Breiten geeignet.
Der Glühofen (Fig. 5,6, 7) besteht aus einer maserung aus feuerfestem Gut und zeigt eine Längskammer 249, welcher entlang die gebogenen Bleche durch die Transportvorrichtung geführt werden, deren Glieder bei 238 veranschaulicht sind. Diese Fördervorrichtung ist über die ganze Ofenlänge durch Bahnen 239a gestützt und ihre Glieder erhalten ein Schmiermittel an der Eintrittsseite des Ofens durch Öffnungen in diesen Bahnen.
Der Hauptbrenner des Ofens ist bei & ? dargestellt und erhält vermittels eines Rohres 251 und eines Gebläses 252 die notwendige Luft zugeführt. Die heissen Verbrennungsgase ziehen durch die Öffnungen 253 des Wölbebogens 254 hindurch und kommen dann mit den wandernden Blechen A in
Berührung. Die heissen Gase ziehen auch unter der Wölbung 255 und um die Ränder der Bleche herum zum rückwärtigen Teil des Ofens. Das vordere Ende der Ofenkammer 249 ist von dem rückwärtigen
Teil desselben durch eine Wand 256 getrennt. Im vorderen Teil der Kammer werden die gebogenen
Bleche vorgewärmt, um die Spannung in ihrem Inneren zu vermindern. Dies erfolgt vermittels eines Hilfsbrenners 257, der seine heissen Verbrenmmgsgase gegen den Scheitel der wandernden Bleche schickt.
Die Scheitelteile werden auf diese Weise auf eine hohe Temperatur gebracht, bevor die Blechränder erhitzt werden. Dadurch werden die Scheitelteile etwas weich und die auf die Finger der Fördervorrichtung durch die Randkanten der Bleche ausgeübten Drücke demzufolge vermindert und es werden daher die Blechränder von den Förderfingern nicht beschädigt. Die vom Brenner 257 kommenden Verbrennungsgase gehen durch die Verbrenmmgskammer 258 und von dort durch verhältnismässig schmale Öffnungen 259 nach abwärts und kommen sodann in Kontakt mit den Blechseheiteln. Die heissen Gase ziehen sodann durch einen Kamin 260 am Ofenvorderende ab. Während des Durchganges durch den Glühofen kommen die aufeinanderfolgenden Bleche auf eine Glühtemperatur annähernd von 8850 C.
Nach Abgabe der Bleche an die nachfolgend beschriebene Rückbiegevorrichtung geht die Fördervorrichtung durch einen Wasserabschluss 261 hindurch, der zur Verhinderung des Zutrittes von Luft zur Ofenkammer und zur Hintanhaltung einer Oxydation der Bleche dient. Der Wasserabschluss ist von einer Haube 262 überdeckt, die in ein vertikales Kondensatorrohr 263 übergeht, das an seinem oberen Ende geschlossen ist und aus welchem die darin kondensierten Wasserdämpfe als Tropfen in den Wasserbehälter zurückfliessen.
Die Transportvorrichtung im Ofen bringt die geglühten Bleche in ein Abgabegehäuse 264 (Fig. 3).
In diesem Gehäuse ist eine Hilfstransportvorrichtung angeordnet, die dazu dient, die Bleche von der vorhergehenden Transportvorrichtung abzunehmen und sie zur Rückbiegevorrichtung zu schicken. Die Kammer 264 und auch die Rückbiegevorrichtung stehen mit der Ofenkammer 249 in Verbindung.
Die Rückbiegevorrichtung besteht aus zwei Sätzen von Walzen 266 und 267. Die Bleche werden von den Walzen 267 nach vorne geschafft und bei ihrem Kontakt mit den Oberwalzen 266 werden sie wieder flach gedrückt.
Bei 272 in Fig. 3 ist ein Motor veranschaulicht, der den Antrieb des Ofentransporteurs der Rückbiegevorrichtung und der Richtwalzen 268 bewirkt. Dieser Motor ist mit einer Gegenwelle 273 verbunden, die ihrerseits mit den einzelnen anzutreibenden Einrichtungen etwa durch Ketten 274, 275 verbunden ist.
Nach Verlassen der Richtwalzen 268 werden die Bleche einzeln in eine Kühlkammer abgegeben, wo die Temperatur der Bleche soweit erniedrigt wird, dass sie sich bei Kontakt mit der Luft nicht mehr rasch oxydiert. Diese Kühlkammer besteht aus einem langen geschlossenen Behälter 216 von rechteckigem Querschnitt und ist mit einem Abzug 277 für die Ofenabgase beim Eintrittsende und mit einem kleineren
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vorrichtung und entlang der die Riehtwalzen umschliessenden Kammer zur Kiihlkammer, woselbst die Gase durch die Abzüge 277 und 278 ins Freie gelangen. Demzufolge befinden sieh die Bleche während ihrer gesamten Bewegung durch die einzelnen Teile der Vorrichtung in einer reduzierenden Atmosphäre.
Die Abziige 277 und 278 sind mit Klappen 279 bzw. 280 versehen, mit Hilfe welcher der Austritt der Gase geregelt werden kann. Vorzugsweise sind im Scheitel der Kühlkammer wasserdurchflossene Kühlrohre 281 angeordnet.
Die Bleche erhalten während ihres Durchganges durch den Glühofen eine Behandlung zur Änderung ihrer physikalischen Eigenschaften, damit die Bleche für weitere Verarbeitung geeignet sind. Beim Durchgang durch die die Oberflächen bearbeitenden Walzen gemäss Fig. 2 werden sie hart und brüchig und es ist notwendig, sie weicher zu machen. Nachdem die Bleche dieser Behandlung unterworfen worden sind. sind sie zum Teil oxydiert und es ist notwendig, sie durch ein weiteres Bad zwecks Entfernung der Oxyde zu schicken, die sich an der Blechoberfläche gebildet haben.
In Fig. 4 ist eine hiezu dienliche, als Weiss- beizapparat bezeichnete Vorrichtumg veranschaulicht, die im Wesen der Schwarzbeizvorriehtung gemäss
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tung 296, einen Säurebehälter 291 mit Abschlusshauben 298 und Abzugsrohren 299, sowie ein Gebläse 300. ähnlich wie die entsprechenden Teile der Schwarzbeizvorrichtung. Ein Motor 301 treibt eine der Kettenradwellen 302 der Fördervorrichtlmg an und ein Kettenrad 303 nimmt den Durchhang der Förderkette auf.
Die aus dem Weissbeizbad austretenden Bleche werden durch die Waschdüsen. 304 von Säure befreit, gelangen dann zur Rückbiegevorrichtung 305, die ähnlich der Vorrichtung M4 bei der Schwarzbeix- vorrichtung ist. Die Bleche werden dann an eine Brücke 306, vorzugsweise der gleichen baulichen Ausführung, wie in Fig. 1 abgegeben. Die Brücken können herabgesenkt werden, wodurch der Antrieb ihrer Walzen aufhört und die Bleche sich aufeinanderstapeln. Auf diese Weise ist es möglich, Teile der Vor- richtung im Betriebe zu halten, während andere ausgeschaltet sind.
Dies ist besonders deshalb erwünscht. weil die Transportvorrichtung durch den Glühofen ständig in Bewegung gehalten werden soll. um ihre Überhitzung hintanzuhalten.
Nach dem Waschen und Rückbiegen der weissgebeizten Bleche werden sie zwischen Richtwalzen üblicher Ausführung (Fig. 4) eingeführt und dadurch in ihrer Bewegungsrichtung gerade gerichtet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kontinuierliches Verfahren zum Beizen und Glühen von Blechen, dadurch gekennzeichnet.
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werden.