DE10022083A1 - Verfahren und Einrichtung zum Beizen von Edelstahlwarmbändern - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Beizen von EdelstahlwarmbändernInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Beizen von Edelstahlwarmbändern (1) mit austenitischem, ferritischem und/oder martensitischem Gefüge, das in einer Beizlinie (7) durch Beizstufen (8) mit Säuren und Spülstufen (9) mit Spülwasser (15) geführt wird, kommt beim Beizen ohne ein zusätzliches Streckrichter-Verfahren zum Entzundern aus und senkt die Kosten für das Beizen dadurch, indem das Edelstahlwarmband (1) in den Beizstufen (8) mit Salzsäure (13) gebeizt und in ersten Spülstufen (9) mit Salpetersäure (14) oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium (14b) gespült und in weiteren Spülstufen (9) mit Spülwasser (15) behandelt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Beizen von Edelstahl
warmbändern mit austenitischem, ferritischem und/oder martensitischem Gefüge,
das in einer Beizlinie durch Beizstufen mit Säuren und Spülstufen mit Spülwasser
geführt wird.
Beim Beizen eines Edelstahlwarmbandes (DE 195 05 324 C2) wird dieses durch eine
Glüh- und Beizlinie geschickt. Vor dem Beizen findet eine Entzunderung statt, die
sich in zwei Verfahrensabschnitte gliedert: Das Strahlen und das Beizen. Beim
Strahlen wird die Bandoberfläche mechanisch entzundert, indem Partikel auf die
Bandoberfläche geschleudert werden, welche den Zunder aufgrund ihrer kinetischen
Energie entfernen. Es ist bekannt, in einigen Glüh- und Beizlinien noch zusätzlich
einen Streckrichter einzusetzen, der zum einen die Bandqualität im Hinblick auf die
Planheit verbessert und zum anderen durch Erzeugen von Rissen in den Zunder
schichten den späteren chemischen Beizprozess erleichtern soll. Im Anschluss an
die mechanischen Vorentzunderungsschritte wird nasschemisch gebeizt. Dieser
Beizvorgang kann je nach Anlagenkonfiguration aus mehreren Schritten bestehen.
Für reine Warmbandanlagen wird in der Regel in Schwefelsäure vorgebeizt, während
die Restentzunderung in einer Mischsäure aus Salpetersäure und Flusssäure erfolgt.
Diese bekannten Verfahren sind schon nachteilig durch den Einsatz von Strahlver
fahren, die die Bandoberfläche in der Rauhigkeit erhöhen und damit die Band-
Qualität mindern. Außerdem sind die Betriebskosten durch den Einsatz der Misch
säuren, insbesondere durch die Flusssäure, sehr hoch.
Das eingangs bezeichnete Verfahren ist in der Form bekannt (EP 0 706 840 A2), die
Herstellung von Edelstahlkaltband inline in unmittelbar aufeinanderfolgenden Ar
beitsschritten Entzundern des Vorbandes, Reduzieren des Vorbandes auf Fertigdic
ke, Glühen und Beizen durchzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Beizen ohne ein zusätzliches Strahl
verfahren zum Entzundern auszukommen und die vor allen Dingen die Kosten für
das Beizen zu senken.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Edelstahl
warmband in den Beizstufen mit Salzsäure gebeizt und in ersten Spülstufen mit Sal
petersäure oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium gespült und in weiteren
Spülstufen mit Spülwasser behandelt wird. Dadurch kommt das Verfahren ohne ein
zusätzliches Strahlen aus und die Kosten für die Säuren werden gesenkt. Bei dem
Beizen mit Salpetersäure oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium können noch
verbliebene Zunderreste auf dem Band entfernt werden. Der Einsatz von Strahlkabi
nen ist nicht erforderlich. Da das Glühen von Edelstahlwarmband jeweils
nach der weiteren Verarbeitung nicht zwingend erforderlich ist, kann die kostspielige
Produktion auf einer Glüh- und Beizlinie bei gegebenen Umständen umgangen wer
den. Das Vorbeizen in der Salzsäure reduziert die gelöste Metallmenge in der Sal
petersäure drastisch. Damit ist eine Reduzierung der bekannten problematischen
Reaktionsprodukte (NOx-Gase in der Abluft und Nitrate im Abwasser), die aus der
Produktion bekannt sind, verbunden. Auch bei Einsatz eines entsprechenden Er
satzmediums für die Salpetersäure entfallen ebenfalls die bekannten Nachteile. Nach
der Lehre der Erfindung werden außerdem gebeizte Edelstahlwarmbänder mit einer
verbesserten Oberflächenqualität erzielt. Zudem gestalten sich die Betriebskosten
wesentlich niedriger im Vergleich zu den bekannten Verfahren.
In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Edelstahlwarmband in zumindest einer
Beizstufe mit Salzsäure gebeizt wird. Der Vorteil ist die drastische Reduzierung der
gelösten Metallmenge durch Vorbeizen.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass das Edelstahlwarmband in zumindest
einer oder mehreren Spülstufen mit der Salpetersäure oder einem gleichwertigen
Ersatzbeizmedium behandelt wird. Vorteilhafterweise kann dadurch ein vollständiges
Entzundern erreicht werden.
Nach weiteren Maßnahmen ist vorgesehen, dass das Edelstahlwarmband anschlie
ßend in zwei oder mehr Spülstufen mit Spülwasser behandelt wird. Dadurch werden
die verwendeten Säuren vollends beseitigt.
Eine Verbesserung der Erfindung besteht ferner darin, dass als gleichwertiges Er
satzbeizmedium ein Wasserstoffperoxid enthaltendes Beizmedium vorgesehen ist.
Dieses Beizmedium arbeitet in gleicher Art und Weise wie die Salpetersäure.
Dabei kann das gleichwertige Ersatzbeizmedium aus einem Gemisch von Schwefel-
oder Salzsäure mit Wasserstoffperoxid und weiteren Zusätzen gebildet werden.
Die Einrichtung zum Beizen von Edelstahlwarmband mit austenitischem, ferritischem
und/oder martensitischem Gefüge, das ggfs. hinter einem Weichglühofen durch ei
ne Beizlinie führbar ist, löst die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass
das Edelstahlwarmband bei Eintritt in eine Beizlinie, bestehend aus mehreren Beiz
tanks mit Salzsäure und mehreren Spültanks mit Salpetersäure oder einem gleich
wertigen Ersatzbeizmedium und weiteren Spültanks mit Spülwasser behandelbar ist.
Die Vorteile sind die bereits zu den Verfahrensschritten erwähnten Verbesserungen
gegenüber dem Stand der Technik.
Dabei kann die Anzahl der Beizstufen variiert werden. Eine vorzuziehende Gestal
tung ergibt sich daraus, dass in der Beizlinie die ersten drei Beiztanks mit Salzsäure
gefüllt sind.
Ebenfalls kann das Vorbeizen durch die Anzahl der Beizstufen verlängert oder ver
kürzt werden, indem in der Beizlinie die Spülstufen aus Spültanks mit Salpetersäure
oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium und anschließenden Spültanks mit
Spülwasser bestehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung wird dahingehend vorgeschlagen, dass die Spülstu
ten aus zumindest einem Spültank mit Salpetersäure oder mit einem gleichwertigen
Ersatzbeizmedium und aus zumindest zwei Spültanks mit Spülwasser gebildet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Beizlinie ist in der Zeichnung dargestellt, anhand deren
das Verfahren nachfolgend beschrieben wird.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer vollständigen Bandanlage zum Beizen,
Fig. 2 zum Vergleich die Beizstufen einer Normalstahlproduktion und
Fig. 3 die Beizstufen der Beiz- oder Spültanks in der Edelstahlproduktion.
Gemäß Fig. 1 gelangt das Edelstahlwarmband 1 von Bandbunden eines Eingangs
abschnittes 2 durch eine Schweißvorrichtung 3 (für einen Bundwechsel) durch eine
Besäummaschine 4 in einen Eingangsschlingenbildner 5 und, falls erforderlich,
durch einen Weichglühofen 6 in die Beizlinie 7. Die Beizlinie 7 bildet Beizstufen 8
und Spülstufen 9, die nachstehend noch genauer beschrieben werden. Aus der letz
ten Spülstufe 9 tritt das Edelstahlwarmband 1 aus und in einen Ausgangs-
Schlingenbildner 10 ein und durchläuft bei Bandende eine Ausgangsschere 11. Wäh
rend des kontinuierlichen Durchlaufs wird das Edelstahlwarmband 1 im Ausgangsab
schnitt 12 wieder zu Bunden gewickelt.
Gemäß Fig. 2 wird innerhalb einer Normalstahlproduktion die Beizlinie 7 in der Geiz
stufe 8 mit drei Beiztanks und Salzsäure betrieben, währenddem die Spülstufen
sämtlich mit Spülwasser arbeiten (Spülen Nr. 1 und 2, Spülen 3 bis 6).
Gemäß Fig. 3 ist die Beizlinie 7 wie folgt aufgebaut: In Beiztanks 16 der Beizlinie 7
befindet sich jeweils in den Beizstufen 8 als Beizmedium 14a Salzsäure 13. Die
Spülstufen 9 werden durch Spültanks 17 gebildet, in denen sich in der Spüle Nr. 1
und in der Spüle Nr. 2 Salpetersäure 14 oder ein Ersatzbeizmedium 14b befindet. In
den folgenden Spülstufen 9 wird Spülwasser 15 eingesetzt.
Das Verfahren läuft nun derart ab, dass das Edelstahlwarmband 1 in den Beizstufen
8 mit Salzsäure 13 gebeizt und in ersten Spülstufen 9 mit Salpetersäure 14 oder ei
nem gleichwirkenden Ersatzbeizmedium 14b gespült und in weiteren Spülstufen 9
mit Spülwasser 15 behandelt wird. Hierbei können zwei oder mehr Beizstufen 8 mit
Salzsäure 13 eingesetzt werden. Ebenso kann das Edelstahlwarmband 1 in zwei
oder mehr Spülstufen 9 mit der Salpetersäure 14 oder einem gleichwertigen Ersatz
beizmedium 14b behandelt werden. Anschließend wird das Edelstahlwarmband 1 in
zwei oder mehr Spülstufen 9 mit Spülwasser 15 gespült.
1
Edelstahlwarmband
2
Eingangsabschnitt
3
Schweißvorrichtung
4
Besäummaschine
5
Eingangs-Schlingenbildner
6
Weichglühofen
7
Beizlinie
8
Beizstufen
9
Spülstufen
10
Ausgangs-Schlingenbildner
11
Ausgangsschere
12
Ausgangsabschnitt
13
Salzsäure
14
Salpetersäure
14
a Beizmedium
14
b Ersatzbeizmedium
15
Spülwasser
16
Beiztanks
17
Spültanks
Claims (10)
1. Verfahren zum Beizen von Edelstahlwarmbändern mit austenitischem, ferriti
schem und/oder martensitischem Gefüge, das in einer Beizlinie durch Beiz
stufen mit Säuren und Spülstuten mit Spülwasser geführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Edelstahlwarmband in den Beizstufen mit Salzsäure gebeizt und in
ersten Spülstufen mit Salpetersäure oder einem gleichwertigen Ersatzbeizme
dium gespült und in weiteren Spülstufen mit Spülwasser behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Edelstahlwarmband in zwei oder mehr Beizstufen mit Salzsäure ge
beizt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Edelstahlwarmband in zumindest einer oder mehreren Spülstufen
mit der Salpetersäure oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium behandelt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Edelstahlwarmband anschließend in zwei oder mehr Spülstufen mit
Spülwasser behandelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als gleichwertiges Ersatzbeizmedium ein Wasserstoffperoxid enthalten
des Beizmedium vorgesehen ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gleichwertige Ersatzbeizmedium aus einem Gemisch von Schwefel-
oder Salzsäure mit Wasserstoffperoxid und weiteren Zusätzen gebildet wird.
7. Einrichtung zum Beizen von Edelstahlwarmband mit austenitischem, ferriti
schem und/oder martensitischem Gefüge, das ggfs. hinter einem Weich
glühofen durch eine Beizlinie führbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Edelstahlwarmband (1) bei Eintritt in eine Beizlinie (7), bestehend
aus mehreren Beiztanks (16) mit Salzsäure (13) und mehreren Spültanks (17)
mit Salpetersäure (14) oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium (14b)
und weiteren Spültanks (17) mit Spülwasser (15) behandelbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Beizlinie (7) die ersten drei Beiztanks (16) mit Salzsäure (13) ge
füllt sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Beizlinie (7) die Spülstufen (9) aus Spültanks (17) mit Salpetersäu
re (14) oder einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium (14b) und anschließen
den Spültanks (17) mit Spülwasser (15) bestehen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spülstufen (9) aus zumindest einem Spültank (17) mit Salpetersäure
(14) oder mit einem gleichwertigen Ersatzbeizmedium (14b) und aus zumin
dest zwei Spültanks (17) mit Spülwasser (15) gebildet sind.
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