DE10159718A1

DE10159718A1 - Hot-rolled steel strip pickling process comprises deviating the steel strips several times during pickling and introducing vertically into an acid bath

Info

Publication number: DE10159718A1
Application number: DE2001159718
Authority: DE
Inventors: Josef Zug; Withold Richert
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-18

Abstract

Process for pickling hot-rolled steel strips (17) comprises deviating the steel strips several times during pickling and introducing vertically into an acid bath. An Independent claim is also included for a pickling device for pickling hot-rolled steel strips comprising an acid bath with a pickling path having a length determined by the required pickling time and the maximum pickling speed. Preferred Features: A pickling cell (1) is provided which contains two partial paths formed as pickling channels (11, 12). The pickling channels are arranged at the same distance from each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beizverfahren und eine Beizanlage, insbesondere zum Beizen warmgewalzter Stahlbänder, mit einem Säurebad und einer darin befindlichen Beizstrecke, deren Länge durch die erforderliche Beizzeit und die maximale Beizgeschwindigkeit festgelegt ist. The invention relates to a pickling process and a pickling plant, in particular for Pickling hot-rolled steel strips with an acid bath and one in it located pickling line, the length of the required pickling time and the maximum Pickling speed is fixed.

Das Beizen dient dem Entzundern und Reinigen sowie dem Korrosionsschutz von warmgewalztem Stahlband. Es findet in einem Säurebad mit beispielsweise Salzsäure statt. Bei bekannten Beizen, wie z. B. bei Tief- oder Flachbehälter- oder Turbulenzbeizen ist die maximale Beizstrecke durch die höchste Beizgeschwindigkeit und/oder durch die maximal erforderliche Beizzeit für das am schwierigsten zu beizende Stahlband festgelegt. Bei abweichender Beizgeschwindigkeit wird z. B. bei der Turbulenzbeize versucht, durch Änderung der Beiztemperatur eine Abstimmung zwischen konstanter Beizstrecke und variabler Beizgeschwindigkeit zu finden, um so den Erfordernissen des Stahlbandes gerecht zu werden. Da die Temperaturänderung des Säurebades nur langsam erfolgt, wird über einen mehr oder weniger großen Volumenstrom und die damit verbundene Turbulenzänderung ein sofort wirkender Ausgleich geschaffen. Solche Anlagen sind durchaus funktionstüchtig, jedoch recht kompliziert in Aufbau, Wartung und Bedienung und nur mit aufwendiger Technik zu realisieren. The pickling serves to descale and clean as well as to protect against corrosion hot rolled steel strip. It takes place in an acid bath, for example Hydrochloric acid instead. With known stains, such as. B. in deep or flat container or Turbulence pickling is the maximum pickling line through the highest Pickling speed and / or the maximum pickling time required for the most difficult steel strip to be etched. If the pickling speed deviates, z. B. in turbulence pickling, a by changing the pickling temperature Coordination between constant pickling distance and variable pickling speed find in order to meet the requirements of the steel belt. Since the Temperature change of the acid bath takes place slowly, is over a more or less large volume flow and the associated Turbulence change creates an immediately effective compensation. Such systems are quite functional, but quite complicated in construction, maintenance and operation and can only be realized with complex technology.

In der gattungsgemäßen deutschen Patentschrift DE 617 497 C ist eine Beizanlage offenbart, insbesondere zum Beizen warmgewalzter Stahlbänder, mit einem Säurebad und einer darin befindlichen Beizstrecke, deren Länge durch die erforderliche Beizzeit und die maximale Beizgeschwindigkeit festgelegt ist. Dieses Säurebad besitzt eine große Länge und folglich einen hohen Platzbedarf. Außerdem erlaubt es keinen kontinuierlichen Betrieb. Darüber hinaus gibt es keine Möglichkeit, die Länge der Beizstrecke und die Temperatur der Beizsäure zu verändern. In the generic German patent DE 617 497 C is a Pickling plant discloses, in particular for pickling hot-rolled steel strips, with a Acid bath and a pickling line located therein, the length of which by required pickling time and the maximum pickling speed is set. This Acid bath has a long length and consequently a high space requirement. Moreover does not allow continuous operation. Beyond that there is none Possibility to change the length of the pickling line and the temperature of the pickling acid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine gattungsgemäße Beizanlage zu schaffen, die durch geringen Platzbedarf und hohe Flexibilität gekennzeichnet sind. The invention is based, a method and a task Generic pickling line to create, which requires little space and high flexibility Marked are.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 2. Durch das mehrfache Umlenken der Stahlbänder und durch die vertikal angeordneten Teilstrecken wird wenig Bauraum benötigt und eine kompakte Beizanlage aufgezeigt. Außerdem bewirkt eine Veränderung des Säurestandes eine entsprechende Änderung der Wirklänge der Beizstrecke. Eine Änderung des Säurestandes der Beizanlage ist im Vergleich zur Änderung der Säuretemperatur einfach und schnell sowie mit geringem Energieaufwand zu verwirklichen. The object is achieved by the features of method claim 1 and device claim 2 . Due to the multiple deflection of the steel belts and the vertically arranged sections, little space is required and a compact pickling line is shown. In addition, a change in the acid level causes a corresponding change in the effective length of the pickling line. A change in the acid level of the pickling system can be carried out simply and quickly compared to the change in the acid temperature, and with little energy expenditure.

Die Beizanlage weist zumindest eine Beizzelle mit zwei als Beizkanäle ausgebildete Teilstrecken auf. Die Säure und auch das Stahlband befinden sich in diesen Beizkanälen, durch deren veränderbaren Säurestand die Beizstrecke variierbar ist. The pickling plant has at least one pickling cell with two pickling channels trained sections. The acid and the steel strip are in these Pickling channels, through whose changeable acid level the pickling line can be varied.

Es ist von Vorteil für eine kostengünstige Fertigung, dass die Beizkanäle sämtlicher Beizzellen parallel und vorzugsweise im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Gleichteilen verwendet werden. It is advantageous for an inexpensive manufacture that the pickling channels all pickling cells in parallel and preferably at the same distance from each other are arranged. In this way, a large number of identical parts can be used become.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Beizzellen vorzugsweise in Dreierkaskaden angeordnet sind und innerhalb derselben über tiefliegende Verbindungsleitungen miteinander kommunizieren. Durch die Einteilung der Beizanlage in Dreierkaskaden mit kommunizierenden Beizzellen besteht die Möglichkeit einer Kaskaden spezifischen Regelung des Säurestandes in den Beizkanälen. An advantageous development of the invention is that the pickling cells are preferably arranged in cascades of three and within them low-lying connecting lines communicate with each other. Through the The pickling plant is divided into three cascades with communicating pickling cells the possibility of a cascade-specific regulation of the acid level in the Beizkanälen.

Eine Voraussetzung für eine Kaskaden spezifische Regelung des Säurestands besteht darin, dass vorzugsweise jeder Dreierkaskade ein Säuretank zugeordnet ist, und dass zwischen den Säuretanks und einer Säureverteilleitung eine Säurezuleitung und zwischen demselben und einer Säuresammelleitung eine Säureableitung angeordnet sind, wobei die Säureverteilleitung in Strömungsverbindung mit dem unteren Bereich der Beizkanäle und die Säuresammelleitung mit der Abflussleitung jeder der drei Beizzellen steht. A requirement for a cascade-specific regulation of the acid level is that preferably an acid tank is assigned to each cascade of three and that between the acid tanks and an acid distribution line is a Acid feed line and between the same and an acid manifold Acid discharge are arranged, the acid distribution line in flow connection with the lower area of the pickling channels and the acid manifold with the Drain line of each of the three pickling cells stands.

Eine weitere Voraussetzung für die Kaskaden spezifische Regelung ist, dass in der Säurezuleitung eine vorzugsweise zweistufige Säurepumpe und ein Wärmetauscher sowie in der Säureableitung ein vorzugsweise elektrisch gesteuertes Schieberventil und in einem Abzweig der Säuresammelleitung ein Säureniveau- Messgerät angeordnet sind. Die zweistufige Säurepumpe gestattet drei Betriebsformen: Bei stillstehender Pumpe und geöffnetem Schieberventil sinkt der Säurestand. Bei Betrieb in der ersten Stufe und darauf abgestimmter Öffnung des Schieberventils bleibt der Säurestand konstant und es findet ein kontinuierlicher Säureaustausch statt. Bei Betrieb in der zweiten Stufe und geschlossenem Schieberventil steigt der Säurestand rasch an. Der jeweilige Säurestand wird von dem Säureniveau-Messgerät gemessen und gesteuert bzw. geregelt. Another requirement for the cascade specific regulation is that in a preferably two-stage acid pump and a Heat exchanger and in the acid discharge a preferably electrically controlled Slide valve and in a branch of the acid manifold an acid level Measuring device are arranged. The two-stage acid pump allows three Operating modes: With the pump stopped and the slide valve open, the pressure drops Acid level. When operating in the first stage and coordinated opening of the Acid valve remains constant and there is a continuous one Acid exchange instead. When operating in the second stage and closed The slide valve increases the acid level rapidly. The respective acid level is from the Acid level measuring device measured and controlled.

Für eine gleichbleibende Beizqualität ist es wichtig, dass die Säuretanks untereinander und mit einer Säure-Regenerieranlage in Strömungsverbindung stehen. For a constant pickling quality, it is important that the acid tanks with each other and with an acid regeneration system in flow connection stand.

Wichtig für die Funktionstüchtigkeit der Beizanlage ist, dass zum Führen des Stahlbandes durch die Beizzellen Umlaufrollen mit horizontaler Achse vorgesehen sind, wobei die Achse von oberen Umlenkrollen oberhalb der Beizkanäle in der Trennebene benachbarter Beizzellen und die Achse von unteren Umlenkrollen unterhalb der Beizkanäle in der Mittenebene der Beizzellen angeordnet sind. Durch die Lage der Umlenkrollen wird das Stahlband durch die Mitte der Beizkanäle geführt. Voraussetzung dafür ist, dass der Durchmesser der Umlenkrollen dem Abstand der Beizkanäle entspricht. Das vielfache Umlenken des Stahlbandes und dessen vertikale Anordnung bewirken die kompakte Ausbildung der erfindungsgemäßen Beizanlage. It is important for the functionality of the pickling system that the Steel strip provided by the pickling cells with horizontal rollers are, the axis of upper pulleys above the pickling channels in the Parting plane of neighboring pickling cells and the axis of lower deflection rollers are arranged below the pickling channels in the center plane of the pickling cells. Due to the position of the pulleys, the steel belt is through the middle of the Pickling channels led. The prerequisite for this is that the diameter of the deflection rollers corresponds to the distance between the pickling channels. The multiple deflection of the steel belt and its vertical arrangement cause the compact design of the pickling plant according to the invention.

Eine glatte Zuführung und Abführung des Stahlbandes zu und von der Beizanlage wird dadurch erreicht, dass deren erste und letzte obere Umlenkrolle das Stahlband um 90°, alle anderen dasselbe um 180° umlenken. Smooth feed and discharge of the steel strip to and from the pickling line is achieved in that the first and last upper pulley that Steel band by 90 °, all others deflect the same by 180 °.

Eine alternative Methode zum Ändern der Höhe des Säurestandes in den Beizkanälen besteht darin, dass ein Verdrängerstempel zwischen den oberen Umlenkrollen in der Mitte einer Beizzelle zwischen einer oberen Position und einer unteren Position vertikal bewegbar ist und dabei ein Volumen verdrängt, das dem der Beizkanäle entspricht. Der Verdrängungsstempel kann durch einen Hebelmechanismus oder durch einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder durch einen Elektromotor betätigt werden. An alternative way to change the level of acidity in the Pickling channels consists of a displacer between the top Deflection rollers in the middle of a pickling cell between an upper position and a lower one Position is vertically movable and displaces a volume that the Pickling channels corresponds. The displacement stamp can by a Lever mechanism or by a hydraulic or pneumatic cylinder or by a Electric motor operated.

Ein Vorteil für die Kompaktheit der Beizanlage ist dadurch gegeben, dass oberhalb der oberen Umlenkrollen ein Säurespritzrohr zum Anspritzen des Stahlbandes angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Beizstreckenausfall auf der Innenseite des Stahlbandes kompensiert, hervorgerufen durch dessen Anlage an der unteren Umlenkrolle. An advantage for the compactness of the pickling plant is that above an acid spray tube for spraying the steel strip on the upper pulleys is arranged. In this way the pickling line failure is on the inside of the steel strip compensated, caused by its contact with the lower one Pulley.

Die Beizanlage baut auch dadurch kompakt, dass den Beizzellen bzw. den Dreierkaskaden zumindest eine Dreierspülkaskade und eine Trocknerzelle unmittelbar nachgeschaltet sind. Das gilt umso mehr, als die Beiz-, Spül- und Trocknerzelle ähnlich aufgebaut sind, mit Abfluss und Verbindungsleitungen, die bei der Trocknerzelle verschlossen sind. The pickling system is also compact in that the pickling cells or Triple cascade at least one triple rinse cascade and a dryer cell immediately are connected downstream. This applies even more so than the pickling, rinsing and drying cell are constructed similarly, with drain and connecting lines, which at the Dryer cell are closed.

Eine konstruktive Vereinfachung der Beizanlage wird dadurch erreicht, dass eine Beizzelle anstelle einer unteren Umlenkrolle eine Stahlbandschlinge aufweist, deren Radius den der oberen Umlenkrollen übertrifft. Da das Abquetschen des Flüssigkeitsfilms des Stahlbandes an der unteren Umlenkrolle entfällt, erübrigt sich in diesem Fall auch das Säurespritzrohr. A constructive simplification of the pickling plant is achieved in that a Has a steel belt loop instead of a lower pulley, whose radius exceeds that of the upper pulleys. Since the squeezing of the Liquid film on the steel belt on the lower pulley is not necessary in this case also the acid spray tube.

Eine rasche und präzise Regelung des Säurestandes ergibt sich daraus, dass der Säurestand für gleiche Beizwirkung bei konstanter Säuretemperatur und steigender Stahlbandgeschwindigkeit sowie bei konstanter Stahlbandgeschwindigkeit und sinkender Säuretemperatur hoch zu regeln ist. Außerdem kann durch Absenken der Säuretemperatur der Wärmeenergieverbrauch der Anlage gesenkt werden. A quick and precise regulation of the acid level results from the fact that the Acid level for the same pickling effect at constant acid temperature and increasing steel strip speed as well as constant steel strip speed and falling acid temperature is to be regulated high. In addition, by lowering the acid temperature, the thermal energy consumption of the system can be reduced.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, aus der Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Further features of the invention result from the following description and the drawing, from the exemplary embodiments of the invention schematically are shown.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Beizzelle mit niedrigem Säurestand, Fig. 1 shows a longitudinal section through a pickling cell with a low acid level,

Fig. 1a die Beizzelle von Fig. 1, jedoch mit hohem Säurestand, Fig. 1a, the pickling cell of FIG. 1, but with high acid level,

Fig. 2 eine Beizzellen-Dreierkaskade mit Säuretank, Fig. 2 is a three-Beizzellen cascade with acid tank,

Fig. 3 eine komplette Beizanlage mit drei Beizzellen-Dreierkaskaden, einer Spülzellen-Dreierkaskade und einer Trocknerzelle, Fig. 3 is a complete pickling line with three Beizzellen Triple cascade, a rinsing cells triplet cascade and a dryer cell,

Fig. 4 eine Beizzelle mit einem Verdrängerstempel in oberer Position, Fig. 4 is a pickling cell with a Verdrängerstempel in the upper position,

Fig. 4a die Beizzelle von Fig. 4 mit dem Verdrängerstempel in unterer Position, Fig. 4a, the pickling cell of FIG. 4 with the Verdrängerstempel in lower position,

Fig. 5 eine andere Beizzelle mit einer Stahlbandschlinge und einem anderen Verdrängerstempel in oberer Position, Fig. 5 shows another pickling cell with a steel tape loop and another Verdrängerstempel in the upper position,

Fig. 5a die andere Beizzelle von Fig. 5, jedoch mit dem anderen Verdrängerstempel in unterer Position, FIG. 5a, the other pickling cell of FIG. 5, but with the other Verdrängerstempel in lower position,

Fig. 6 eine Darstellung der Abhängigkeit der Beizstrecke von der Beizgeschwindigkeit bei konstanter Beiztemperatur, Fig. 6 shows the dependence of the pickling line of the pickling rate at a constant pickling temperature,

Fig. 7 eine Darstellung der Abhängigkeit der Beizstrecke von der Beizgeschwindigkeit und der Beiztemperatur. Fig. 7 shows the dependence of the pickling line on the pickling speed and the pickling temperature.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Beizzelle 1 dargestellt. Diese dient zum Entzundern, Reinigen und Konservieren von warmgewalzten Stahlbändern. Die Beizzelle 1 besitzt eine Bodenplatte 2, auf der eine rechte und eine linke Seitenwand 3, 4 flüssigkeitsdicht befestigt sind. Die Bodenplatte 2 weist eine Abflussleitung 5, die Seitenwände 3, 4 eine Verbindungsleitung 6 auf. Zwischen den Seitenwänden 3, 4 befindet sich ein zentraler Kasten 7 mit zwei Kastenseitenwänden 8, einem Kastenboden 9 und einer Kastendecke 10, die miteinander flüssigkeitsdicht verbunden sind. Zwischen den Seitenwänden 3, 4 und den Kastenseitenwänden 8 liegen ein erster und zweiter Beizkanal 11, 12, die oben offen sind und unten in einen Bodenbereich 13 der Beizzelle 1 münden. Die Beizkanäle 11, 12sind ca. 60 bis 150 mm breit und zusammen mit der Beizzelle 1 stirnseitig geschlossen. In Fig. 1 is a longitudinal section through a pickling cell 1. This is used for descaling, cleaning and preserving hot-rolled steel strips. The cell 1 has a base plate 2 on which a right and a left side wall 3, 4 are fastened in a liquid-tight manner. The base plate 2 has a drain line 5 , the side walls 3 , 4 a connecting line 6 . Between the side walls 3 , 4 there is a central box 7 with two box side walls 8 , a box bottom 9 and a box ceiling 10 , which are connected to one another in a liquid-tight manner. Between the side walls 3 , 4 and the box side walls 8 there are first and second pickling channels 11 , 12 , which are open at the top and open at the bottom into a bottom region 13 of the pickling cell 1 . The pickling channels 11 , 12 are approx. 60 to 150 mm wide and, together with the pickling cell 1, are closed at the end.

Oberhalb der Seitenwände 3, 4 und, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in der gedachten Trennebene zwischen benachbarten Beizzellen 1, befinden sich die Achsen einer ersten und zweiten oberen Umlenkrolle 14, 15, während unterhalb des Kastens 7 in dessen Mittenebene die Achse einer unteren Umlenkrolle 16 angeordnet ist. Die Umlenkrollen 14, 15, 16 dienen der Führung des Stahlbandes 17 durch die Beizkanäle 11, 12. Die erste obere Umlenkrolle 14 lenkt das Einlaufen des Steuerbands um 90° in die Membranebene des ersten Beizkanals 11 um, die untere Umlenkrollen 16 dasselbe um 180° in die Mittenebene des zweiten Beizkanals 12 und die zweite obere Umlenkrolle 15 dasselbe um 180° in die Mittenebene des ersten Beizkanals 11 der nächsten Beizzelle 1 usw.. Diese Führung des Stahlbandes 17 ist möglich, da alle Beizkanäle gleichen Abstand voneinander haben und der Durchmesser der Umlenkrollen 14, 15, 16 genau diesem Abstand entspricht. Above the side walls 3 , 4 and, as can be seen from Fig. 2, in the imaginary parting plane between adjacent pickling cells 1 , there are the axes of a first and second upper deflection roller 14 , 15 , while below the box 7 in the center plane, the axis of a lower one Deflection roller 16 is arranged. The deflection rollers 14 , 15 , 16 serve to guide the steel strip 17 through the pickling channels 11 , 12 . The first upper deflection roller 14 deflects the entry of the control band through 90 ° into the membrane plane of the first pickling duct 11 , the lower deflection rollers 16 the same through 180 ° into the center plane of the second pickling duct 12 and the second upper deflection roller 15 the same through 180 ° into the center plane of the first pickling channel 11, the next pickling cell 1 etc. This guiding of the steel strip 17 is possible since all pickling channels have the same distance from one another and the diameter of the deflection rollers 14 , 15 , 16 corresponds exactly to this distance.

Oberhalb der zweiten oberen Umlenkrolle 15 ist ein Säurespritzrohr 18 angebracht, das das Stahlband 17 außerhalb des zweiten Beizkanals 12 besprüht und dadurch dessen Beizstrecke verlängert. Die Verlängerung entspricht der Umschlingungslänge der unteren Umlenkrolle 16, da innerhalb dieser Länge die dortige Innenseite des Stahlbandes eventuell ganz oder nur teilweise ohne Säurekontakt ist. Above the second upper deflection roller 15 there is an acid spray tube 18 which sprays the steel strip 17 outside the second pickling channel 12 and thereby lengthens the pickling path. The extension corresponds to the wrap length of the lower deflection roller 16 , since within this length the inside of the steel strip there may be completely or only partially without acid contact.

Der Säurestand h₁ im ersten Beizkanal 11 ist geringer als der Säurestand h₂ in dem zweiten Beizkanal 12. Dies hängt mit der Haftkraft der Säure am Stahlband 17 und der entgegengesetzten Bewegungs- bzw. Schlepprichtung des Stahlbandes 17 im ersten und zweiten Beizkanal 11, 12 zusammen. The acid level h ₁ in the first pickling channel 11 is lower than the acid level h ₂ in the second pickling channel 12 . This is related to the adhesive force of the acid on the steel strip 17 and the opposite direction of movement or drag of the steel strip 17 in the first and second pickling channels 11 , 12 .

Während der Säurestand in den Beizkanälen 11, 12 der Fig. 1 seinen niedrigsten Wert aufweist, steht dieser in Fig. 1a auf seinem Maximum. Auch in diesem Fall bewirkt das bewegte Stahlband 17 die Niveauunterschiede eines dynamischen Säurestandes h₁', h₂' in den beiden Beizkanälen 11, 12. While the acid level in the pickling channels 11 , 12 of FIG. 1 has its lowest value, this is at its maximum in FIG. 1a. In this case too, the moving steel strip 17 causes the level differences of a dynamic acid level h ₁ ', h ₂ ' in the two pickling channels 11 , 12 .

In Fig. 2 ist eine aus drei Beizzellen 1 zusammengesetzte Dreierkaskade 19 dargestellt. Die drei Beizzellen 1 kommunizieren über die Verbindungsleitungen 6, wodurch sie einen gleichen, dynamischen Säurestand h₁, h₂ aufweisen. Die nach außen gerichteten Verbindungsleitungen 6 der Dreierkaskaden 19 sind verschlossen, die zwischen den Beizzellen 1 liegenden sind offen, so dass die Dreierkaskade eine in sich kommunizierende geschlossene Einheit bildet. A three-cascade 19 composed of three pickling cells 1 is shown in FIG. 2. The three pickling cells 1 communicate via the connecting lines 6 , as a result of which they have the same dynamic acid level h ₁ , h ₂ . The outward connecting lines 6 of the triple cascade 19 are closed, the lying between the pickling cells 1 are open, so that the triple cascade forms a self-communicating closed unit.

Unterhalb der Dreierkaskade 19 befindet sich eine Säureniveau-Regelvorrichtung 20. Diese weist einen Säuretank 21 mit einer Säurezuleitung 22 und eine Säureableitung 23 auf. Die Säurezuleitung 22 führt zu einer Säureverteilleitung 24, die mit den einzelnen Beizkanälen 11, 12 in Strömungsverbindung steht. Die Säureableitung 23 führt zu einer Säure-Sammelleitung 25, die mit den Abflussöffnungen 5 verbunden ist. In der Säurezuleitung 23 befindet sich eine zweistufige Säurepumpe 26 und ein Wärmetauscher 27. In der Säureableitung 23 ist ein elektrisch betätigtes Schieberventil 28 eingebaut, während in einem Ast der Säuresammelleitung 25 ein Säureniveau-Messgerät 29 vorgesehen ist. Dieses dient zum Messen und Steuern bzw. Regeln des Säurestandes. Außerdem ist der Säuretank 21 durch einen Säurezufluss 30 und einen Säureabfluss 31 mit einer nicht dargestellten Säure-Regenerieranlage verbunden. An acid level control device 20 is located below the triple cascade 19 . This has an acid tank 21 with an acid feed line 22 and an acid discharge line 23 . The acid feed line 22 leads to an acid distribution line 24 which is in flow connection with the individual pickling channels 11 , 12 . The acid discharge line 23 leads to an acid collecting line 25 which is connected to the drain openings 5 . A two-stage acid pump 26 and a heat exchanger 27 are located in the acid feed line 23 . An electrically operated slide valve 28 is installed in the acid discharge line 23 , while an acid level measuring device 29 is provided in a branch of the acid collection line 25 . This is used to measure and control or regulate the acid level. In addition, the acid tank 21 is connected by an acid inflow 30 and an acid outflow 31 to an acid regeneration system, not shown.

Die Säureniveau-Regelvorrichtung 20 funktioniert folgendermaßen:
Der jeweils vorhandene Säurestand in den Beizzellen 1 wird dadurch gehalten, dass die Säurepumpe 26 auf Stufe "eins" läuft und das Schieberventil 28 deren Fördermenge wieder absteuert. Auf diese Weise findet ein dauernder Säureumlauf und damit ein Säureaustausch in den Beizzellen 1 statt. The acid level control device 20 works as follows:
The acid level present in the pickling cells 1 is maintained in that the acid pump 26 runs at stage "one" and the slide valve 28 controls its delivery rate again. In this way, a constant acid circulation and thus an acid exchange takes place in the pickling cells 1 .

Soll der Säurestand verringert werden, wird das Schieberventil 28 entsprechend weiter geöffnet und ggf. die Säurepumpe 26 abgestellt. Soll der Säurestand erhöht werden, wird die Säurepumpe 26 auf die zweite Förderstufe eingestellt und das Schieberventil 28 ggf. geschlossen. Mit Hilfe des Wärmetauschers 27 kann die Säuretemperatur beeinflusst werden. If the acid level is to be reduced, the slide valve 28 is correspondingly opened further and, if necessary, the acid pump 26 is switched off. If the acid level is to be increased, the acid pump 26 is set to the second delivery stage and the slide valve 28 is closed, if necessary. With the help of the heat exchanger 27 , the acid temperature can be influenced.

In Fig. 3 wird eine komplette Beizanlage 35 gezeigt. Sie besteht aus drei autarken Dreierkaskaden 19, mit insgesamt neun Beizzellen 1 der Gesamtlänge L₁, denen eine Dreier-Spülkaskade 32 der Gesamtlänge L₂ bestehend aus drei Spülzellen 34 und eine Trocknerzelle 33 der Gesamtlänge L₃ nachgeschaltet sind. Der dynamische Säurestand h₁, h₂ in den ersten und zweiten Beizkanälen 11, 12 steht auf Höchstniveau und führt zur maximalen Beizstrecke. Er kann in den einzelnen Dreierkaskaden 19 wie aus der Führung der gestrichelt gezeichneten, gemeinsamen Säureeinspeisungsleitung 36 ersichtlich, gemeinsam geregelt werden. Bei entsprechender Leitungsführung ist aber auch eine Kaskaden spezifische Regelung des Säurestands denkbar. Die Säuretanks 21 sind untereinander und über die Säurezuflussleitung 30 und die Säureabflussleitung 31 mit der nicht dargestellten Säureregenerationsanlage verbunden. A complete pickling system 35 is shown in FIG. 3. It consists of three self-sufficient triple cascades 19 , with a total of nine pickling cells 1 of total length L ₁ , which are followed by a triple rinsing cascade 32 of total length L ₂ consisting of three rinsing cells 34 and a dryer cell 33 of total length L ₃ . The dynamic acid level h ₁ , h ₂ in the first and second pickling channels 11 , 12 is at the highest level and leads to the maximum pickling path. It can be regulated together in the individual three-way cascades 19, as can be seen from the routing of the common acid feed line 36 shown in broken lines. With appropriate cable routing, however, cascade-specific regulation of the acid level is also conceivable. The acid tanks 21 are connected to one another and via the acid inflow line 30 and the acid outflow line 31 to the acid regeneration system, not shown.

Die Spülzellen 34 und die Trocknerzellen 33 entsprechen ihrem Aufbau, den Beizzellen 1. Die Spülzellen 34 sind voneinander sowie von den Beizzellen 1 und der Trocknerzelle 33 durch Blindflansche 39 getrennt. Jede von ihnen wird durch eine Spülmittelzuleitung 37 mit Spülmitteln versorgt und über je eine Spülmittelableitung 38 entsorgt. Zusätzlich wird Spülmittel über ein oberhalb der oberen Umlenkrollen 14, 15 angeordnetes Spülmittelspritzrohr 40 auf das Stahlband 17 gespritzt. Dieses wird nach Durchlaufen der Trockenzelle 33 von der letzten oberen Umlenkrolle 15 um 90° umgelenkt. The rinsing cells 34 and the dryer cells 33 correspond to their structure, the pickling cells 1 . The rinsing cells 34 are separated from one another and from the pickling cells 1 and the dryer cell 33 by blind flanges 39 . Each of them is supplied with detergent through a detergent feed line 37 and disposed of through a detergent discharge line 38 . In addition, detergent is sprayed onto the steel strip 17 via a detergent spray pipe 40 arranged above the upper deflection rollers 14 , 15 . After passing through the drying cell 33, this is deflected by 90 ° by the last upper deflection roller 15 .

Die gesamte Beizanlage 35 ist von einer Abdeckhaube gegen Säureverspritzen und gegen Schmutzeinfall geschützt. Für je drei Beiz- und Spülzellen 1, 34 ist jeweils eine Abquetschrolle 46 vorgesehen, mit der der Säureaustrag aus der Beizkaskade verhindert wird. Der Bandtransport durch die gesamte Beizanlage erfolgt mittels eines hier nicht dargestellten Zugaggregates. The entire pickling system 35 is protected by a cover against acid splashing and against the ingress of dirt. A squeeze roller 46 is provided for each three pickling and rinsing cells 1 , 34 , with which the discharge of acid from the pickling cascade is prevented. The belt is transported through the entire pickling line by means of a pulling unit, not shown here.

Die Fig. 4 und 4a zeigen eine Beizzelle 1', die äußerlich den Beizzellen 1 gleicht, im innern jedoch statt des Kastens 7 einen Verdrängerstempel 42 aufweist. Dieser ist zwischen einer oberen Position 43 und einer unteren Position 44 (siehe Fig. 4a) bzw. einer beliebigen Zwischenposition vertikal bewegbar. Dabei wird maximal das Volumen der Beizkanäle 11, 12 verdrängt, wodurch der Säurestand von der Höhe h₁ auf die Höhe h₂ steigt. Dadurch vereinfacht sich die Regelung des Säurestandes in den Beizzellen 1'. Der Zu- und Ablauf der Säure der Beizzellen 1' steht durch konstante Drehzahl einer nicht dargestellten Säurepumpe und durch konstante Stellung eines nicht dargestellten Schieberventils im Gleichgewicht, so dass die Regelung des Säurestands nur durch die Stellung des Verdrängerstempels 42 geregelt wird. Dieser wird durch einen nicht dargestellten Hebelmechanismus oder durch bekannte hydraulische, pneumatische oder elektrische Mittel angetrieben. FIGS. 4 and 4a show a pickling cell 1 ', which outwardly resembles the Beizzellen 1, but instead in the inner of the box 7 having a Verdrängerstempel 42nd This can be moved vertically between an upper position 43 and a lower position 44 (see FIG. 4a) or any intermediate position. The volume of the pickling channels 11 , 12 is thereby displaced as a maximum, whereby the acid level rises from the height h ₁ to the height h ₂ . This simplifies the regulation of the acid level in the pickling cells 1 '. The inflow and outflow of the acid from the pickling cells 1 'is in equilibrium by a constant speed of an acid pump, not shown, and by a constant position of a slide valve, not shown, so that the regulation of the acid level is regulated only by the position of the displacer 42 . This is driven by a lever mechanism, not shown, or by known hydraulic, pneumatic or electrical means.

In Fig. 5 und 5a ist eine Beizzelle 1" dargestellt, die anstelle der unteren Umlenkrolle 16 eine Stahlbandschlinge 45 aufweist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Säurespritzrohrs 18, da die Abdeckung des Stahlbandes 17 entfällt. Der Säurestand in den Beizkanälen 11', 12', der sich zwischen dem Tiefstwert h₁ und dem Höchstwert h₂ bewegt, wird durch einen Verdrängerstempel 42' verändert, der zwischen einer oberen Position 43' und einer unteren Position 44' vertikal bewegbar ist. In Figs. 5 and 5a, a pickling cell is shown 1 "instead of the lower guide roller 16 is a steel belt loop 45 has. This eliminates the need for an acid injection tube 18, since the cover of the steel strip 17 is omitted. The acid level in the Beizkanälen 11 ', 12' which moves between the minimum value h ₁ and the maximum value h ₂ is changed by a displacer 42 'which is vertically movable between an upper position 43 ' and a lower position 44 '.

Die Säurezufuhr wird über eine Säurezuleitung 22' und eine Säureverteilleitung 24', die Säureabfuhr über eine Abflussleitung 5' und eine Säureableitung 23' und die Verbindung mit benachbarten Beizzellen 1" über Verbindungsleitungen 6' bewerkstelligt. The acid supply is effected via an acid feed line 22 'and an acid distribution line 24 ', the acid discharge via an outflow line 5 'and an acid discharge line 23 ' and the connection to neighboring pickling cells 1 "via connection lines 6 '.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung der Gesamtbeizstrecke in Abhängigkeit von der Beizgeschwindigkeit v_B bei konstanter Beiztemperatur T_B. Wie ersichtlich wächst die erforderliche Beizstrecke s_B proportional zu der jeweiligen Beizgeschwindigkeit v_B. Die Änderung der Wirklänge der Beizstrecke s_B erfolgt in der oben beschriebenen Weise über die Regelung von Zu- und Abfluss der Säure oder über deren Verdrängung mittels der Verdrängerstempel 42, 42'. Fig. 6 shows a representation of Gesamtbeizstrecke depending on the pickling rate v _B at a constant pickling temperature T _B. As can be seen, the required pickling distance s _B increases proportionally to the respective pickling speed v _B. The change in the effective length of the pickling section s _B takes place in the manner described above by regulating the inflow and outflow of the acid or by displacing it by means of the displacer plungers 42 , 42 '.

In Fig. 7 ist eine Darstellung der Abhängigkeit der Beizstrecke s_B von der Beizgeschwindigkeit v_B und der Beiztemperatur T_B in fünf verschiedenen Bereichen I-V gezeigt. In den Bereichen I, III, und V herrscht Normalbetrieb mit konstanter Beizgeschwindigkeit v_B, Beiztemperatur T_B und folglich Beizstreckenlänge s_B. Im Bereich II sinken Beizgeschwindigkeit v_B und Beizstreckenlänge s_B zunächst rasch ab. Danach bleibt die Beizgeschwindigkeit v_B konstant, während die Beiztemperatur T_B sinkt und die Beizstrecke s_B zum Ausgleich wieder ansteigt. Im Bereich IV nimmt die Beizstreckenlänge s_B mit steigender Beiztemperatur T_B zunächst wieder ab (Anpassung der Beizstrecke an die Temperatur) und danach werden die Beizgeschwindigkeit v_B und die Beizstrecke s_B auf den Sollwert direktproportional hochgefahren. FIG. 7 shows the dependence of the pickling path s _B on the pickling speed v _B and the pickling temperature T _B in five different areas IV. In areas I, III and V there is normal operation with constant pickling speed v _B , pickling temperature T _B and consequently pickling path length s _B. In area II, pickling speed v _B and pickling path length s _B initially decrease rapidly. Thereafter, the pickling speed v _B remains constant, while the pickling temperature T _B drops and the pickling path s _B increases again to compensate. In area IV, the pickling line length s _B initially decreases again with increasing pickling temperature T _B (adaptation of the pickling line to the temperature) and then the pickling speed v _B and the pickling line s _B are increased directly proportionally to the setpoint.

Durch Absenken der Beiztemperatur T_B kann der Energieverbrauch der Beizanlage gesenkt werden. Bezugszeichenliste 1 Beizzelle
1' Beizzelle
1" Beizzelle
2 Bodenplatte
3 rechte Seitenwand
4 linke Seitenwand
5 Abflussleitung
5' Abflussleitung
6 Verbindungsleitung
7 Kasten
8 Kastenseitenwand
9 Kastenboden
10 Kastendecke
11 erster Beizkanal
11' erster Beizkanal
12 zweiter Beizkanal
12' zweiter Beizkanal
13 Bodenbereich
14 erste obere Umlenkrolle
14' erste obere Umlenkrolle
15 zweite obere Umlenkrolle
15' zweite obere Umlenkrolle
16 untere Umlenkrolle
17 Stahlband
18 Säure-Spritzrohr
19 Dreierkaskade
20 Säureniveau-Regelvorrichtung
21 Säuretank
22 Säurezuleitung
23 Säureableitung
24 Säureverteilleitung
25 Säuresammelleitung
26 Säurepumpe
27 Wärmetauscher
28 Schieberventil
29 Säureniveau-Messgerät
30 Säurezuflussleitung
31 Säureabflussleitung
32 Dreier-Spülkaskade
33 Trocknerzelle
34 Spülzelle
35 Beizanlage
36 Säureeinspeisungsleitung
37 Spülmittelzuleitung
38 Spülmittelableitung
39 Blindflansch
40 Spülmittelspritzrohr
41 Abdeckhaube
42 Verdrängerstempel
42' Verdrängerstempel
43 obere Position
43' obere Position
44 untere Position
44' untere Position
45 Stahlbandschlinge
46 Abquetschrolle
47 elektrische Leitung
By lowering the pickling temperature T _B , the energy consumption of the pickling plant can be reduced. 1 reference cell
1 'additional cell
1 "cell
2 base plate
3 right side wall
4 left side wall
5 drain pipe
5 'drain pipe
6 connecting line
7 boxes
8 box side wall
9 box bottom
10 box ceiling
11 first pickling channel
11 'first pickling channel
12 second pickling channel
12 'second pickling channel
13 floor area
14 first upper deflection roller
14 'first upper deflection roller
15 second upper deflection roller
15 'second upper deflection roller
16 lower pulley
17 steel band
18 acid spray tube
19 cascade of three
20 acid level control device
21 acid tank
22 Acid feed
23 Acid drainage
24 acid distribution line
25 Acid manifold
26 acid pump
27 heat exchanger
28 slide valve
29 Acid level meter
30 Acid inflow line
31 Acid drain line
32 triple rinsing cascade
33 dryer cell
34 flushing cell
35 pickling line
36 Acid feed line
37 Detergent supply
38 Detergent drain
39 blind flange
40 detergent spray tube
41 cover
42 displacement stamp
42 'displacement stamp
43 upper position
43 'upper position
44 lower position
44 'lower position
45 steel sling
46 squeeze roller
47 electrical line

Claims

1. A method for pickling hot-rolled steel strips ( 17 ), with an acid bath and a pickling section (s _B ) therein, the length of which is determined by the required pickling time (t _B ) and the maximum pickling speed (v _Bmax ), characterized in that the Steel strips ( 17 ) are deflected several times during pickling and assume a preferably vertical length in the acid bath.

2. Pickling line for pickling hot-rolled steel strips ( 17 ), with an acid bath and a pickling section (s _B ) located therein, the length of which is determined by the required pickling time (t _B ) and the maximum pickling speed (v _Bmax ), in particular to carry out the process according to claim 1, characterized in that the pickling section (s _B ) consists of a sum of sections which are arranged vertically between deflections ( 14 , 15 , 16 ; 14 ', 15 ') and the effective length of which can be varied by changing the acid level.

3. pickling plant according to claim 2, characterized in that at least one pickling cell ( 1 ) is provided which has two sections formed as pickling channels ( 11 , 12 ).

4. pickling plant according to claim 3, characterized in that the pickling channels ( 11 , 12 ) of all pickling cells ( 1 ) are arranged in parallel and preferably at the same distance from one another.

5. pickling plant according to claim 4, characterized in that the pickling cells ( 1 ) are preferably arranged in three cascades ( 19 ) and within them communicate with each other via low-lying connecting lines ( 6 ).

6. pickling plant according to claim 5, characterized in that preferably every three cascade ( 19 ) is assigned an acid tank ( 21 ) and that between the acid tank ( 21 ) and an acid distribution line ( 24 ) an acid feed line ( 22 ) and between the same and an acid manifold ( 25 ) an acid discharge line ( 23 ) is arranged, the acid distribution line ( 24 ) being in flow connection with the lower region of the pickling channels ( 1 ) and the acid collecting line ( 25 ) with the drain line ( 5 ) of each of the three pickling cells ( 1 ).

7. pickling plant according to claim 6, characterized in that in the acid feed line ( 22 ) a preferably two-stage acid pump ( 26 ) and a heat exchanger ( 27 ) and in the acid discharge line ( 23 ) a preferably electrically controlled slide valve ( 28 ) and in a branch in the acid collecting line ( 25 ) an acid level measuring device ( 29 ) are arranged.

8. pickling plant according to claim 7, characterized in that the acid tanks ( 21 ) are in flow communication with one another and with an acid regeneration plant.

9. pickling plant according to claim 8, characterized in that for guiding the steel strip ( 17 ) through the pickling cells ( 1 ) deflection rollers ( 14 , 15 , 16 ) are provided with a horizontal axis, the axis of the upper deflection rollers ( 14 , 15 ) above the pickling channels ( 11 , 12 ) in the separating plane of adjacent pickling cells ( 1 ) and the axis of lower deflection rollers ( 16 ) below the pickling channels ( 11 , 12 ) in the center plane of the pickling cells ( 1 ).

10. pickling plant according to claim 9, characterized in that the diameter of the deflecting rollers ( 14 , 15 , 16 ) corresponds to the distance between the pickling channels 1 .

11. pickling plant, according to claim 10, characterized in that the first and last upper deflection roller ( 14 , 15 ) deflect the steel belt by 90 °, all others the same by 180 °.

12. Pickling plant according to claim 11, characterized in that a displacement stamp ( 42 , 42 ') between the upper deflection rollers ( 14 , 14 ', 15 , 15 ') in the middle of a pickling cell ( 1 ', 1 ") between an upper position ( 43 , 43 ') and a lower position ( 44 , 44 ') can be moved vertically, displacing a volume which corresponds to that of the pickling channels ( 11 , 11 ', 12 , 12 ').

13. pickling plant according to claim 12, characterized in that above the upper deflection rollers ( 14 , 15 ) an acid spray tube ( 18 ) for spraying the steel strip ( 17 ) is arranged.

14. Pickling plant according to claim 13, characterized in that the pickling cells ( 1 , 1 ', 1 ") or the triple cascade ( 19 ) are followed immediately by at least one triple rinsing cascade ( 32 ) and a dryer cell ( 33 ).

15. pickling plant according to claim 14, characterized in that the pickling, rinsing and drying cells ( 1 , 1 ', 1 ", 34 , 33 ) are constructed similarly, with drainage and connecting lines ( 5 , 6 ) in the dryer cell ( 33 ) are closed.

16. pickling plant according to claim 15, characterized in that a pickling cell ( 1 ") instead of a lower deflection roller ( 16 ) has a steel belt loop ( 45 ) whose radius exceeds that of the upper deflection rollers ( 14 ', 15 ').

17. pickling plant according to claim 16, characterized in that the Acid level for the same pickling effect at constant acid temperature and increasing Steel belt speed and at constant steel belt speed and if the acid temperature drops.