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Verfahren und Vorrichtung zum Beizen von Walzwerksprodukten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beizen bzw. elektrolytischen Beizen von Walzwerksprodukten insbesonders von unlegierten bis hochlegierten Stahl-und Metallbändern oder Drähten, das es ermöglicht, einen raschen Durchgang bei kürzester Beizdauer des zu behandelnden Gutes auf kleinstem Raum bei grösster Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, welche einen einfachen Aufbau hat und auch bei grossen Durchgangsgeschwindigkeiten störungsfrei arbeitet.
Das Verfahren besteht darin, dass erfindungsgemäss das in einem kontinuierlichen Durchzugssystem geführte Walzwerksprodukt aufeinanderfolgend durch eine Reihe von Behandlungssektoren geleitet wird, in welchen es abwechselnd auf eine Temperatur, die über der Temperatur der Beizflüssigkeit liegt, erwärmt und sodann kurzzeitig mit heisser Beizflüssigkeit besprüht wird.
Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Anlage weist erfindungsgemäss eine Vielzahl aufeinanderfolgender Küvetten auf, die abwechselnd als Heizküvette oder Beizküvette ausgebildet sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anlage dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform der Anlage mit parallel geschalteten Beizzonen in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Ausführungsform der Anlage mit in Serie geschalteten Beizzonen und Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform der Heizzone, welche für Dampfbetrieb geeignet ist.
Die erfindungsgemässe Anlage weist mehrere aufeinanderfolgende Küvetten-1, 2- auf, die abwechselnd als Heizzone und als Beizzone ausgebildet sind. Die als Heizzonen dienenden Küvetten - l-können mit beliebiger Heizung ausgestattet sein und sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in den beiden ersten Fällen mit einer induktiven Heizung--3--versehen, während im dritten Falle eine Widerstandsheizung--4--vorgesehen ist. In den die Beizzonen bildenden Küvetten --2-- sind Düsen --5-- zum Aufspritzen der heissen Beizflüssigkeit angeordnet. Je eine Aufheiz-und eine an sie anschliessende Beizküvette bilden einen Sektor, demzufolge die Beizanlage als Sektorenbeize bezeichnet werden kann.
Die Beizküvetten-2-sind bezüglich einer angeschlossenen Säureregenerationsanlage --6- parallel geschaltet, d. h. jede der Küvetten ist abflussseitig an eine gemeinsame, zur Regenerationsanlage führende Abflussleitung --7-- und zuflussseitig an eine gemeinsame, von der Regenerationsanlage kommende Speiseleitung --8-- angeschlossen. Jede der Küvetten ist aufklappbar, so dass die Düsensysteme und Heizvorrichtungen leicht zugänglich sind.
In der beschriebenen Anlage wird in folgender Weise gearbeitet : Das zu beizende Band --9-wird, von einem Abhaspelsystem über eine Schweisseinrichtung kommend, in die erste Aufheizküvette eingeführt, in welcher es auf eine höhere Temperatur als die der Beizflüssigkeit, vorzugsweise auf
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aufgespritzt wird. Die Salzsäure wandelt die dem Band anhaftenden Oxyde während der Beizperiode in Ferrochloride um, die dann in der Aufwärmezone eventuell zu Ferrichloriden oxydiert werden. Der Vorgang der Aufheizung und anschliessenden Beizbehandlung kann in der Folge beliebig oftmals wiederholt werden.
Die Aufwärmung des Bandes oder Drahtes in der Heizküvette, in welcher die auf der Bandoberfläche anhaftende Beizsäure verdampft wird, erfolgt so, dass in der umgebenden
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Atmosphäre eisenfreie Salzsäuredämpfe vorhanden sind, die den Beizprozess unterstützen.
Die Beizküvetten können relativ kurz gebaut werden, da das erwärmte Band oder der erwärmte Draht bei der Behandlung mit der relativ kühleren Beizflüssigkeit (80 bis 85 C eine viel intensivere Beizwirkung als kaltes Band oder kalter Draht zeigen. Das erwärmte Band bewirkt keine Abkühlung der Beizflüssigkeit, sondern ermöglicht es, den eigentlichen Beizprozess bei höherer Temperatur durchführen zu können. Der Zunder wird in der Aufheizküvette durch die plötzlich einsetzende Verdampfung der in die Zunderspalten eingedrungenen Beizsäure gelockert und zum Teil aufgelöst und infolge der Ausdehnung bei der Abschreckung in der Beizflüssigkeit abgesprengt (Rissbildung). Die zu erwartende Druckerhöhung im Beizraum führt auch zu einer Temperaturerhöhung der Beizflüssigkeit, wodurch die Beizzeit weiter verkürzt wird.
Durch Untersuchungen wurde festgestellt, dass bei einer Temperaturerhöhung der Beizflüssigkeit um 10 die Beizgeschwindigkeit fast verdoppelt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Anlage ist für elektrolytische Beizvorgänge bestimmt. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Beizküvetten kathodisch, anodisch oder bipolar geschaltet. Die hiezu erforderlichen Elektroden sind mit --10-- bezeichnet, wobei in der ersten Küvette eine kathodische, in der zweiten eine anodische und in der dritten eine bipolare Schaltung als Ausführungsbeispiel angedeutet ist.
Zum Unterschied von der Ausführungsform nach Fig. 1 ist bei der Anlage nach Fig. 2 ein Flutsystem für die Zubringung der Beizflüssigkeit gewählt. Ausserdem sind die Sektoren bezüglich der angeschlossenen Säureregeneration in Serie geschaltet. Bei in Serie geschalteten Sektoren wird der Angriff der Beizsäure durch die bedingte Abschwächung der Beizsäure wegen der Konzentrationserhöhung durch die gebildeten Eisenchloride abgeschwächt, bringt jedoch den Vorteil, mit kleineren Regenerationsanlagen das Auslangen zu fmden.
Die Sektoren können, gleichgültig um welche Anlage es sich handelt, zur Erzielung optimaler Wirkung eventuell verschieden gross gebaut werden ; in ihnen ist die Behandlungstemperatur in den Heizküvetten, die Konzentration und Temperatur der Beizflüssigkeit, die Strömungsgeschwindigkeit und die Aufbringung der Säuren (Spritzen und Fluten) in den Beizküvetten verschieden.
Nach Verlassen der Sektoren wird das Band durch Spülen-, Neutralisations- und Waschbäder geführt und gelangt über ein Bandmagazin und eine Schwere zur Afhaspel.
Die Erfindung ermöglicht es, dass die Anlagen leistungsfähiger, kleiner, mechanisch einfacher und daher billiger gebaut werden können. Die Führung der Säure in getrennten Beizbehältern ermöglicht günstige Abstimmung der Verhältnisse bei verschiedenen Bandqualitäten.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung weitere konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, die Heizzone wie aus Fig. 3 ersichtlich, mittels der Walzen welche durch Heissdampf beheizt sind, zu betreiben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Beizen bzw. elektrolytischen Beizen von Walzwerksprodukten insbesondere von unlegierten bis hochlegierten Stahl-und Metallbändern oder Drähten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t, dass das in einem kontinuierlichen Durchzugssystem geführte Band aufeinanderfolgend durch eine Reihe von Behandlungssektoren geleitet wird, in welchen es abwechselnd auf eine Temperatur, die über der Temperatur der Beizflüssigkeit liegt, erwärmt und sodann kurzzeitig mit heisser Beizflüssigkeit besprüht wird.
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