DE10032717A1 - Anlage zur Oberflächenbehandlung von kontinuierlich einen Behandlungsbehälter durchlaufenden Bändern - Google Patents

Abstract

Bei einer Anlage zur Oberflächenbehandlung von kontinuierlich durchlaufenden Bändern, insbesondere Beizanlage, bei der das Band einen mit der Behandlungsflüssigkeit beschickten, durch einen Deckel verschlossenen Behälter durchläuft, ist der Boden des Behälters in Querrichtung wannenartig, einen im wesentlichen horizontalen Mittelabschnitt und davon zu beiden Seiten hin abfallende Neigungsabschnitte besitzend ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von kontinuierlich durchlaufenden Bändern, insbesondere Beizanlage, bei der das Band einen mit der Behandlungsflüssigkeit beschickten, durch einen Deckel verschlossenen Be­ hälter durchläuft.

Vor der Weiterverarbeitung gewalzter Bänder muß die Oberfläche des Bandes zunderfrei sein. Am Beispiel von Warmband entsteht der Zunder als sogenannter Sekundärzunder beim Durchlauf durch die Warmbandfertigstraße, auf dem Kühl­ rollgang sowie auch teilweise in der Haspelanlage, wo die Bänder zu Coils bzw. Bunden gewickelt werden. Je nach Materialgüte, Enddicke der warmgewalzten Bänder und Walzgeschwindigkeit erreicht der Zunder eine unterschiedliche Schichtdicke sowie eine unterschiedliche chemische Ausbildung.

Zur Beseitigung des Zunders werden daher heutzutage vorwiegend Säurebeizen eingesetzt, die als Flachbeizen ausgebildet sind und die früher bekannten Tiefbei­ zen ersetzen. Säurebeizen dieser Art können aus mehreren flachen, hintereinan­ der angeordneten Beizbecken bzw. -behältern bestehen, die mit z. B. achtzehn prozentiger vorgewärmter Salzsäure betrieben werden. Das Band wird durch die Beizbehälter hindurchgezogen oder -geschoben, wobei sich die Zunderschicht in der Säure auflöst. Die Säure selbst verarmt während des Beizvorgangs in ihrer Konzentration, so daß die kontinuierliche Zuführung frischer Säure erforderlich ist.

Bei einer aus der DE 36 29 894 A1 bekannt gewordenen Flachbeize werden eine rasche Banderwärmung unter Medienaustausch in der Grenzphase zwischen bandförmigen Walzgut und Behandlungsflüssigkeit dadurch verbessert, daß in­ nerhalb des Behandlungsbehälters ein Behandlungskanal angeordnet ist. Dieser wird durch einen Deckel nach oben abgeschlossen. Die Behandlungsflüssigkeit wird über ein- und auslaufseitig angeordnete Düsenbalken eingedüst; einlaufseitig sind die Spritzdüsen in- und auslaufseitig entgegen der Bandlaufrichtung gerichtet. Zur Unterstützung der ein- und auslaufseitigen Düsenbalken können dort auch unterhalb der warmgewalzten Bänder zusätzlich seitliche Eindüsungen für die Be­ handlungsflüssigkeit bzw. das Beizmedium angeordnet sein.

Der Behandlungskanal dieser bekannten Beizanlage weist im Bodenbereich quer zur Bandlaufrichtung angeordnete Gleit- oder Flüssigkeitsleitsteine auf, die das Band nach unten stützen. Damit auch unterhalb des Bandes zwischen den Gleit- und Flüssigkeitsleitsteinen die gewünschten Turbulenzen entstehen, sind an dem Behandlungskanalseitenwänden Leiteinrichtungen vorgesehen, durch die das über die Düsenbalken einströmende Behandlungsmedium etwa quer zur Band­ laufrichtung geleitet wird. Es hat sich allerdings gezeigt, daß zur Erfüllung der Bei­ zaufgabe das Umwälzvolumen der benötigten Behandlungsflüssigkeit sehr groß ist. Außerdem wirken sich die zur Abstützung verwendeten Bodengleitsteine ober­ flächenschädigend auf die Bänder aus, was insbesondere bei zu behandelnden Edelstahlbändern von großem Nachteil ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anlage der eingangs genannten Art einen weiter optimierten Behandlungsgrad zu erreichen, insbeson­ dere mit Blick auf zu beizende Edelstahlbänder.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Boden des Behäl­ ters in Querrichtung wannenartig, einen im wesentlichen horizontalen Mittelab­ schnitt und davon zu beiden Seiten hin abfallende Neigungsabschnitte besitzend ausgebildet ist. Hiermit läßt sich erreichen, daß bei zu behandelnden Bändern, die mit einem minimalen, üblicherweise von den ein- und auslaufseitig des Behälters angeordneten Quetschrollen aufgebrachten Bandzug und daher mit an den Rän­ dern auftretendem Banddurchhang das Becken durchlaufen, dieser mit den durchhängenden Rändern nicht über den Boden schleifen. Der Durchhang an den Rändern des Bandes wird mit zunehmender Bandbreite größer; dem wird durch die abfallenden Neigungsabschnitte des Bodens begegnet.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß ein sich in Längsrichtung des Behälters erstreckender Behandlungskanal von der Einlaufseite her bis etwa zur Behältermitte hin divergierend und von dort aus bis zur Auslaufseite spiegel­ bildlich ausgebildet ist. Dieser Kanalausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß aus dem Walzprozeß herrührende Randwelligkeiten sich aufgrund der Einwirkung durch die Quetschrollen ein- und auslaufseitig zunächst weniger ausprägen, bevor sie dann im weiteren Verlauf über die Länge des Behälters wieder ihre ursprüngli­ che Welligkeit annehmen. Der vorzugsweise asymmetrisch divergierend ausgebil­ dete Behandlungskanal, das heißt der Behälterboden ist in Längsrichtung stärker geneigt als der den Kanal nach oben hin begrenzende Deckel, bietet somit eine an den tatsächlichen Bandverlauf optimierte Einkammerung. Die damit erreichte, äu­ ßerst raumsparende Kanalausbildung bringt eine deutliche Reduzierung der benö­ tigten, umzuwälzenden Behandlungsflüssigkeit mit sich.

Der erfindungsgemäß von den Behälterlängswänden, dem Boden und einem am Deckel angeordneten Zwischenkörper eingegrenzte Behandlungskanal ist hin­ sichtlich seiner Kontur und insbesondere auch in seiner Höhe entsprechend dem theoretischen Bandverlauf in Abhängigkeit des Bandzuges ausgebildet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine neben mindestens einer Behälter­ längswand ausgebildete Ablaufkammer vor. Über dieser kann in einfacher Weise der erforderliche Flüssigkeitsaustausch vorgenommen werden. Wenn die Ablauf­ kammer vorteilhaft zudem strömungstechnisch an den Behälter angeschlossen ist und ein Überlaufwehr aufweist, läßt sich der Behälter mit einer definierten Füll­ standshöhe der Behandlungsflüssigkeit betreiben.

Bei vorzugsweise geschlossen ausgebildeter und mit mindestens einem Aus­ laufrohr versehener Ablaufkammer, läßt sich die in die Umgebung austretende Luft reduzieren.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Neigungsabschnitte des Bodens mit Schleißplatten versehen, die vorzugsweise aus Polipropylen bestehen. Selbst bei sehr breiten Bändern, bei denen der Banddurchhang entsprechen so groß ist, daß die Ränder am Kanalboden zur Anlage kommen, wirkt sich dieser Kontakt doch nicht nachteilig auf die Bandoberfläche aus, und insbesondere bei Edelstahlbändern wird ein schonender Banddurchlauf aufrechterhalten.

Dieser schonende Banddurchlauf wird weiterhin dadurch begünstigt, daß vorteil­ haft die Behälterlängswände innen mit - vorzugsweise aus Polipropylen beste­ henden - Gleitleisten versehen sind. Diese schützen das Band, falls dieses ver­ laufen, das heißt seitlich ausweichen sollte.

Bei einer mehr als zwei in Bandlaufrichtung aufeinander folgende Behälter besit­ zenden Anlage wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen zwei Behäl­ tern eine Spritzbeize angeordnet ist. Hiermit wird der Wirkungsgrad der Beize er­ höht, da das Band zusätzlich mit Säure benetzt werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch darge­ stellten Ausführungen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt einen Behälter einer Behandlungsanlage;

Fig. 2 den Behälter nach Fig. 1 im Längsschnitt, bis etwa zur Hälfte seiner Länge gezeigt;

Fig. 3 eine der Darstellung nach Fig. 2 entsprechende Längsansicht mit darin eingezeichneten Randwelligkeiten des zu behandelnden Bandes;

Fig. 4 im Querschnitt als Einzelheit eine seitlich neben dem Becken aus­ gebildete Ablaufkammer; und

Fig. 5 eine zwischen zwei Behandlungsbehältern angeordnete Spritzbei­ ze.

Ein von einer Anlage zur Oberflächenbehandlung von kontinuierlich durchlaufen­ den Bändern 1 in Fig. 1 dargestellter Behälter 2 besitzt einen Behandlungskanal 3, der von den Behälterlängswänden 4, einem mit einem im wesentlichen hori­ zontalen Mittelabschnitt 5 und davon zu beiden Längswänden hin abfallenden Neigungsabschnitten 6a, 6b besitzenden Boden 7 und einem Deckel 8 mit daran befestigtem Zwischendeckel bzw. Schwimmkörper 9 begrenzt ist. Das durchlau­ fende Band 1 nimmt bei maximalem Bandzug einen in Fig. 1 schematisch gestri­ chelt dargestellten Bandverlauf 1a und bei minimalem Bandzug einen schematisch gestrichelt dargestellten Bandverlauf 1b ein, was natürlich für den jeweiligen Bela­ stungsfall über die Bandbreite spiegelbildlich so gilt. Innerhalb dieser Bandbreite von Bandzug max. und Bandzug min. ergibt sich der zu erkennende s-förmige Durchhang. Die Höhe des Kanals 3 ist so bemessen, daß sie diesem theoreti­ schen S-Bandverlauf genügt, darüber hinaus aber möglichst keinen zusätzlichen Raum benötigt.

Diesem Kriterium eines möglichst engen Kanalquerschnittes bzw. kleinstmöglicher Abmessungen des Kanals 3 wird weiterhin durch die Neigungsabschnitte 6a, 6b des Bodens 7 Rechnung getragen. Es wird damit aber nicht nur ein ungehinderter Banddurchlauf mit einem Bandverlauf 1b bei Bandzug min. berücksichtigt, son­ dern auch der bei breiteren Bändern größere seitliche Durchhang. Sollten die Ränder des Bandes 1 nämlich doch in Kontakt mit den Neigungsabschnitten 6a, 6b gelangen, wirken dort an ihren Kanten mit dem Boden verschweißte Schleiß­ platten 10 aus Polipropylen für eine schonende Auflage. Weiterhin sorgen auch an den Behälterlängswänden angeordnete Gleitleisten 11 aus Polipropylen für eine schonende Auflage, und zwar für den Fall, daß das Band 1 zu der einen oder an­ deren Seite des Behälters 2 hin verlaufen sollte.

Der Kanal 3 ist aber nicht nur unter Berücksichtigung des Banddurchhanges kon­ struiert, sondern auch unter Einschluß von aus dem Walzprozeß unvermeidlich herrührenden Randwelligkeiten des Bandes 1. In Fig. 3 sind die Randwelligkeiten 12 des Bandes 1 hervorgehoben. Diese wirken sich aufgrund der ein- und aus­ laufseitig eines jeden Behälters 2 angeordneten Quetschrollenpaare 13 weniger aus, das heißt die Wellenhöhe tritt zunächst geringer auf und nimmt dann in Bandlaufrichtung gemäß Pfeil 14 über die Länge des Behälters bis zu dessen ge­ zeigter Mitte hin wieder ihre ursprüngliche Höhe ein. Der Verlauf des Bandes in der nicht dargestellten anderen Hälfte des Behälters 2 ist hierzu spiegelbildlich. Wie sich in Verbindung mit Fig. 2 entnehmen läßt, ist der Kanal 3 angepaßt an diesen Bandverlauf zur Behältermitte hin divergierend ausgebildet und besitzt so­ mit eingangsseitig und - nicht gezeigt - ausgangsseitig eine geringere Höhe, die sich allmählich vergrößert.

Bei der Ausführung des Behälter nach Fig. 2 ist diesem seitlich eine Ablaufkam­ mer 15 für die Behandlungsflüssigkeit zugeordnet. Dieser ist durch einen aufge­ setzten Deckel 16 umfangsgeschlossen, aufgrund eines zwischen dem Boden 7 des Behälters 2 und der Längswand 4 vorhandenen Abstandes 17 aber strö­ mungstechnisch mit dem Behandlungskanal 3 verbunden. In der Ablaufkammer 15 ist ein Überlaufwehr 18 angeordnet, so daß für das aus dem Behandlungskanal 3 gemäß den eingezeichneten Pfeilen 19 in die Ablaufkammer 15 abströmende Behandlungsflüssigkeit eine gewünschte Füllstandshöhe vorgegeben wird. Aus der Ablaufkammer 15 fließt die Behandlungsflüssigkeit über Ablaufrohre 20 ab.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist zwischen zwei in Bandlaufrichtung 14 aufeinanderfolgenden Behältern 2/I. und 2/II. eine zusätzliche Spritzbeize 21 an­ geordnet, die ober- und unterhalb des Bandlaufs mehrere Spritzbalken 22 auf­ weist. Durch diese ergänzende Benetzung der Oberflächen des Bandes mit Säure wird der Wirkungsgrad der Beize weiter erhöht.

Claims (12)

1. Anlage zur Oberflächenbehandlung von kontinuierlich durchlaufenden Bän­ dern, insbesondere Beizanlage, bei der das Band einen mit der Behand­ lungsflüssigkeit beschickten, durch einen Deckel verschlossenen Behälter durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (7) des Behälters (2) in Querrichtung wannenartig, einen im wesentlichen horizontalen Mittelabschnitt (5) und davon zu beiden Seiten hin abfallende Neigungsabschnitte (6a, 6b) besitzend ausgebildet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in Längsrichtung des Behälters (2) erstreckender Behandlungs­ kanal (3) von der Einlaufseite her bis etwa zur Behältermitte hin divergierend und von dort aus bis zur Auslaufseite spiegelbildlich ausgebildet ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungskanal (3) asymmetrisch divergierend ausgebildet ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungskanal (3) von den Behälterlängswänden (4), dem Bo­ den (7) und einem am Deckel (8) angeordneten Zwischenkörper (9) einge­ grenzt ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch, eine neben mindestens einer Behälterlängswand (4) ausgebildete Ablauf­ kammer (15).

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkammer (15) strömungstechnisch an den Behälter (2) ange­ schlossen ist und ein Überlaufwehr (18) aufweist.

7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkammer (15) geschlossen und mit mindestens einem Ab- laufrohr (20) versehen ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsabschnitte (6a, 6b) des Bodens (7) mit Schleißplatten (10) versehen sind.

9. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, aus Polipropylen bestehende Schleißplatten (10)

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Bandlaufrichtung (14) vorgesehenen Behältern (2/I.; 2/II.) eine Spritzbeize (21) angeordnet ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterlängswände (4) innen mit Gleitleisten (11) versehen sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch, aus Polipropylen bestehende Gleitleisten (11).