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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen eines durchlaufenden
Bandes oder von Blech in einem Walzwerk.
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In
Walzwerken und Bandbehandlungsanlagen werden Bleche und Bänder
nach der Bearbeitung getrocknet. Zur Vorreinigung von Blechen und Bändern
werden Quetschrollen eingesetzt. Es ist ebenfalls bereits versucht
worden, verbleibende Flüssigkeitsreste mit Pressluft zu
entfernen.
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Aus
der
DE 28 44 434 A1 geht
ein Verfahren zum Absaugen von Flüssigkeitsresten von durchlaufenden
Blechen und Bändern, insbesondere in Walzwerken und Bandbehandlungsanlagen,
hervor, bei dem in einem definierten Bereich quer über
die Blechoberseite und die Blechunterseite durch einen Unterdruck
von mindestens 0,4 bar erzeugte Saugluftströme geführt
werden und die aufgenommene Flüssigkeit von der Saugluft
abgeschieden wird.
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Ferner
ist es bei der Trocknung und dem Trockenhalten, insbesondere von
gewalzten Bändern, bekannt, durch eine Abschottung den
Trockenbereich des fertig gewalzten Warmbandes vom Feuchtraum des
Walzgerüstes zu trennen. Gemäß der
DE 199 08 743 A1 wird
eine berührungslose Abdichtung zwischen der Abschottung
und dem gewalzten Band durch ein luftkissenähnliches Druckluftpolster
sowie eine Spaltströmung herbeigeführt, wozu Druckgas aus
einer Vielzahl von Glasdüsen im rechten Winkel aus Blasluftdüsenleisten
von oben und unten auf die Bandoberflächen geführt
wird.
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Andererseits
sind in den letzten Jahren neue Stahlsorten auf den Markt gekommen,
deren Anteil weiter zunimmt. Wenngleich einige dieser Stahlgüten sich
durch eine besonders gute Umformbarkeit auszeichnen, so liegt doch
das Hauptaugenmerk auf einer Steigerung der erreichbaren Festigkeit.
Dazu stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung.
Durch eine schnelle und gezielte Abkühlung des Bandes mittels
leistungsfähiger Kühlstrecken kann eine hohe Festigkeit
erzielt und gleichzeitig die Walzstraße entlastet werden.
Hierzu sind allerdings in aller Regel niedrige Haspeltemperaturen
notwendig, was zu Schwierigkeiten beim Kühlen, beim Aufwickeln
und insbesondere bei der Weiterverarbeitung führen kann.
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Bänder
aus zahlreichen, in den letzten Jahren neu entwickelten Stahlsorten,
beispielsweise aus Dualphasenstahl, Martensitphasenstahl oder QT-Stahl
(Q = quenched, T = tempered), werden hinter einer Warmbandstraße
auf einem Auslaufrollgang direkt oder mit einer Kühlunterbrechung
auf relativ niedrige Temperaturen, beispielsweise im Bereich zwischen
25° und 400°C, heruntergekühlt und dann am
Haspel feucht aufgewickelt. Innerhalb des dabei entstehenden Coils
ist kein vollständiges Verdampfen des Wassers möglich.
Hierdurch unterliegen die Bänder einer stärkeren
Oxidation. Bei längeren Verweilzeiten der Coils bis zur
Weiterverarbeitung kann die Beize den Rost auf der Oberfläche
nicht mehr entfernen. Eine direkte Weiterverarbeitung ist nicht immer
möglich, was sowohl hinsichtlich Qualität und Flexibilität
nachteilig ist.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und ein
Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das eine Oxidation
von Bändern oder von Blechen nach dem Ende des Walzvorgangs
vermeidet oder wenigstens stark vermindert.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Warmband hinter
einer Warmbandstraße bzw. das Blech nach Durchlaufen wenigstens
eines Walzgerüsts in einer Kühlstrecke durch eine
Kühlflüssigkeit auf eine niedrige Temperatur heruntergekühlt
wird und dass die Kühlflüssigkeit und anschließend
die auf dem Warmband bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit durch
eine Trocknungsvorrichtung von dem Band bzw. dem Blech entfernt
wird.
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Gemäß der
Erfindung ist hinter der Kühlvorrichtung wenigstens eine
Einrichtung zur Bandtrocknung vorgesehen. Im Falle eines Stahlbandes
wird dadurch sichergestellt, dass die Restfeuchtigkeit vor dem Aufwickeln
am Haspel oder Stapeln der Blechplatten von der Bandoberfläche
entfernt ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Feuchtigkeit auf dem Warmband bzw. dem
Blech oder im Bereich des Warmbandes bzw. des Blechs, insbesondere
im Bereich vor dem Haspel, durch Feuchtigkeitssensoren überwacht
wird.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass die Feuchtigkeitssensoren Stellglieder
der Trocknungsvorrichtung, insbesondere zur Einstellung der Menge
des Trocknungsmediums oder des Drucks des Trocknungsmediums, steuern
oder regeln. Im Bereich des Bandtrockners sind diese Messwerte zuverlässig
erfassbar. Dies ist Voraussetzung, dass die Stellglieder der Kühlstrecke
wie Spritzdüsen oder Ventile zur Einstellung der Wassermenge
oder der Wasserverteilung, zuverlässig eingestellt und
somit für die Temperaturregelung herangezogen werden können.
Vorzugsweise werden die Temperaturen oder die Temperaturverteilung
auf der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs erfasst.
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Die
Temperatursignale bzw. die gemessenen Temperaturverteilungen lassen
Rückschlüsse auf den Feuchtigkeitszustand der
Bandoberfläche zu und können hierzu als Indikator
verwendet werden. Als Feuchtigkeitssensor kann also auch ein Temperaturscanner
dienen.
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Der
detektierte Feuchtigkeitszustand wird in einem Prozessmodell gespeichert.
Abhängig von diesen Daten kann die Weiterverarbeitung des
Coils abgeleitet (Umwickeln, direkt weiterverarbeiten, Lagern etc.)
werden.
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Anhand
der erfassten Temperaturen oder der erfassten Temperaturverteilung
auf der Oberfläche des Warmbandes bzw. des Blechs werden
mit Vorteil die Stellglieder der Kühlstrecke, insbesondere Spritzdüsen
oder Ventile zur Einstellung der Wassermenge, des Verhältnisses
der von oben zugeführten Wassermenge zu der von unten zugeführten
Wassermenge sowie der Wasserverteilung über der Breite des
Bandes bzw. des Blechs, eingestellt.
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Mit
Vorteil werden im Bereich der Trocknungsvorrichtung Rollen oder
Walzen eingesetzt, die die Kühlflüssigkeit von
der Oberseite des Bandes bzw. des Blechs abquetschen.
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Vorzugsweise
wird hierbei zusätzlich ein Fluid, insbesondere weitere
Kühlflüssigkeit, zum Entfernen der auf dem Blech
bzw. dem Warmband haftenden Kühlflüssigkeitsschicht
entgegen der Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs aufgebracht.
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Vorzugsweise
wird das Band bzw. das Blech mittels eines unter Druck stehenden Gases,
insbesondere mittels Druckluft, getrocknet wird. Je nach Bedarf
kann das Gas nur auf die Oberseite oder auf beiden Seiten des Bandes
bzw. des Blechs aufgeblasen werden.
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Insbesondere
wird mit Vorteil vorgesehen, dass die Druckluft mittels eines Gebläses,
Druckluftdüsen oder einer Druckluftstation bzw. Luftmengenverstärker
erzeugt und in geeigneter Richtung, z. B. gegen und quer zum Bandlauf,
auf das Band bzw. das Blech oder in einem von einer Rolle mit dem Band
bzw. dem Blech gebildeten Spalt bzw. Ecke geblasen wird. Die Trocknungswirkung
kann zusätzlich durch geeignet positionierte Unterdruckzonen,
z. B. Absaugvorrichtungen, ergänzt und verbessert werden.
Die Rolle kann beispielsweise eine Treiberrolle sein. In einen von
einer Rolle und dem Band gebildeten Spalt kann heiße oder
kalte Luft eingeleitet werden, die dort automatisch umgelenkt zu
den Seiten des Bandes bzw. des Blechs umgelenkt wird und Wassertropfen
mitreißt.
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Von
Vorteil ist auch ein Verfahren, bei dem die auf dem Band bzw. dem
Blech verbliebene Feuchtigkeit mittels von Heizbrennern erzeugten Flammen
und Gasen entfernt wird.
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Auch
durch ein flüssiges Gas, insbesondere durch flüssigen
Stickstoff, lässt sich auf dem Band bzw. dem Blech verbliebene
Feuchtigkeit entfernen. Vorzugsweise wird die Menge des flüssigen
Gases derart bemessen, dass das Band bzw. das Blech zusätzlich
gekühlt wird.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein mit einer Kühlstrecke
ausgestattetes Walzwerk zum Walzen eines Bandes oder von Blech.
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Erfindungsgemäß ist
das Walzwerk dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Kühlstrecke
eine Trocknungsvorrichtung mit wenigstens einer Einrichtung zum
Entfernen der Kühlflüssigkeit und wenigstens einer
Einrichtung zum Entfernen der auf dem Band bzw. dem Blech verbliebenen
Restfeuchtigkeit vorgesehen ist.
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Von
Vorteil ist es, wenn in oder hinter der Trocknungsvorrichtung Sensoren
zur sicheren Messung der Temperatur, insbesondere der Temperaturverteilung,
vorgesehen sind. Aufgrund der gemessenen Temperaturverteilung werden
mit Vorteil Stellglieder in einer der Trocknungsvorrichtung vorgeordneten
Kühlstrecke, insbesondere Spritzdüsen oder Ventile
zur Einstellung der Menge der Kühlflüssigkeit, zur
Einstellung der Kühlmittelzuführung von oben oder
von unten sowie über der Breite des Bandes bzw. des Blechs,
eingestellt, wobei die Stellglieder insbesondere Teile einer Regeleinrichtung
oder einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen sind.
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Um
einen großen Teil des auf dem Band aufliegenden Kühlwassers
zu entfernen, weist die Trocknungsvorrichtung Walzen oder Rollen
auf, an denen das Band bzw. das Blech vorbeigeführt wird
und die die Kühlflüssigkeit von dem Band bzw.
dem Blech abquetschen. Vorzugsweise haben diese Walzen zusätzlich
eine weitere Funktion, beispielsweise als Umlenk-, Richtwalzen oder
Treiberwalzen. Die Rollen weisen eine Metall- oder eine Kunststoffoberfläche
oder ein anderes elastisches Material an der Oberfläche
auf oder haben die Form einer Rollenbürste. Es ist entweder
nur ein Rollenpaar oder eine Mehrzahl von Rollenpaaren oder einzelnen
Rollen für diese Aufgabe vorgesehen.
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Der
Vorgang des Abquetschens des überflüssigen Wassers
vollzieht sich vorzugsweise durch den zusätzlichen Einsatz
von den Walzen oder Rollen in Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs
vorgeordneten Wassersprühbalken, aus denen Wasser entgegen
der Laufrichtung auf das Band bzw. das Blech gesprüht wird.
Ebenso lassen sich Vorrichtungen anordnen, die das Wasser quer zur
Laufrichtung des Bandes oder des Blechs abspritzen. Auch mehrere
hintereinander angebrachte Sprühbalken können
einer Rolle vorgeordnet sein.
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Insbesondere
im Bereich der Rollen, beispielsweise der Treiberrollen, lassen
sich seitliche Bandführungen mit Öffnungen zur
Abführung der Kühlflüssigkeit oder des
Wassers vorsehen.
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Eine
besonders effiziente Art zur Entfernung der Feuchtigkeit von dem
Band oder dem Blech besteht darin, dass die Trocknungsvorrichtung
einen Drucklufttrockner umfasst. Je nach Kühlstrecke ist die
Drucklufttrocknung auch ohne das Vorhandensein einer Abquetschrolle
einsetzbar. Hier drängt eine Hochdruck-Längsabspritzung
das auf dem Blech oder dem Band vorhandene Wasser zurück.
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Vorzugsweise
ist der Druckluftrockner mit einem Gebläse ausgestattet.
Dieser weist vorzugsweise einen oder mehrere Lüfter auf.
Der Lüfter saugt Luft an, die über Leitbleche
und eine oder mehrere, insbesondere rechteckige, Luftdüsen
gegen und quer zur Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs geblasen
wird.
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Optional
lässt sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Austrittsbreite
der Luftdüsen durch verstellbare Seitenbleche an die Breite
des Bandes bzw. des Blechs anpassen. Durch entsprechende Düsenanordnung
und eine passend gewählte Düsengröße
ist eine unterschiedliche Wirkung über der Breite des Bandes
erzeugbar. Auch eine gezielte Anordnung der Düsen oder
der Schlitze, beispielsweise nur an der Bandkante oder nur im mittleren
Bereich des Bandes, ist möglich. Die Drucklufttrocknung
lässt sich entweder nur auf der Bandoberseite oder auf beiden
Seiten des Bandes einsetzen. Auch hierbei wird der Luftstrom entweder
als solcher gegen das Band gerichtet oder bevorzugt auch, insbesondere auslaufseitig,
in den Spalt bzw. Ecke einer Rolle, etwa einer Treiberrolle, gelenkt.
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Auf
der Bandoberseite sind in besonderen Fällen auch bewegliche
Schwebedüsen in Form einer Luftkisseneinrichtung vorgesehen,
die als zusätzliche Mittel zur Entfernung von Restfeuchtigkeit
von dem Band eingesetzt werden.
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Statt
eines über oder unter dem Band angeordneten Gebläses
kann der Luftdruck auch neben dem Band oder in einer externen Druckluftstation
erzeugt werden. Statt kalter Luft kann alternativ auch heiße
Luft, insbesondere in Kombination mit Heißgas, erzeugt
werden, beispielsweise als Abfallprodukt aus einer anderen Einrichtung
der Anlage.
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Vorzugweise
ist auch vorgesehen, dass die Trocknungsvorrichtung Sensoren zur
Messung der Planheit des Bandes bzw. des Blechs umfasst, die insbesondere
in Laufrichtung hinter der Bandtrocknung angeordnet ist.
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Alternativ
oder in Verbindung mit den oben aufgeführten Einrichtungen
kann das Walzwerk auch einen Heizbrenner umfassen. In einem derartigen Heizbrenner
werden mehrere über der Breite des Bandes angeordnete Brenner,
insbesondere DFI-Brenner (DFI = direct flame impingement) gegen das
Band gerichtet. In bestimmten Fällen ist auch der Einsatz
lediglich eines einzigen Brenners ausreichend. Durch die hohe Flammentemperatur
verdampft das Restwasser auf der Bandoberfläche. Die Flammeneinstellungen
sind so bemessen, dass bei dem Trocknungsprozess nur eine geringe
Bandtemperaturerhöhung eintritt und auf diese Weise die Bandeigenschaften
nicht nachteilig beeinflusst werden. Die Abgase des Brenners werden
durch eine Absaugeinrichtung entfernt. Die Rollgangsrollen sind im
Brennerbereich hitzebeständig ausgeführt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Trocknungsvorrichtung
eine Anordnung, insbesondere einen Spritzdüsenbalken, zur
Beaufschlagung der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs
mit einem flüssigen Gas, insbesondere mit flüssigem
Stickstoff. Hierbei wird beispielsweise flüssiger Stickstoff
aus auf einem oder mehreren Verteilerrohren angeordneten Düsen
gegen das Band gespritzt oder gesprüht. Der Stickstoff
kühlt die noch auf dem Band befindliche Feuchtigkeit zu
kleinen Eispartikeln ab, anschließend sublimiert das Eis
und entweicht zusammen mit dem verdampfenden Stickstoff von der
Bandoberfläche. Auf diese Weise wird das Band getrocknet.
Der Wasserdampf oder das Wassergas und der gasförmige Stickstoff
werden über oder hinter der Sprühvorrichtung wieder
abgesaugt oder abgeblasen.
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Der
Einsatz des flüssigen Stickstoffs wird je nach Stahlart
auch dazu verwendet, um gleichzeitig eine zusätzliche Kühlung
des Bandes auf niedrigere Temperaturen und eine positive Beeinflussung
der mechanischen Eigenschaften durch Stabilisierung oder Umwandlung
des noch nicht umgewandelten Restaustenits zu erreichen.
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Eine
weitere Möglichkeit zum Trocknen des Bandes oder des Blechs
besteht darin, dass die Trocknungsvorrichtung eine Induktionsheizung,
oder einen Strahlungstrockner, insbesondere einen Infrarot- oder
einen Mikrowellenstrahlungstrockner, umfasst.
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Zusätzlich
umfasst die Trocknungsvorrichtung in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung
zum Absaugen von Feuchtigkeit von der Oberfläche des Bandes
bzw. des Blechs.
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Ferner
können auch mit Vorteil zusätzliche Strahlungstrockner
und/oder Vorrichtungen zum Absaugen von Feuchtigkeit und/oder Spritzdüsenbalken
zur Beaufschlagung der Oberfläche des Bandes mit einem
flüssigen Gas im Bereich eines der Trocknungsvorrichtung
nachgeordneten Haspeltreibers oder Haspels angeordnet sein.
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Vorzugsweise
ist im Bereich der Trocknungsvorrichtung ferner eine Einrichtung
vorgesehen, die das Band oder das Blech in Schwingungen versetzt, insbesondere
mittels eines pulsierenden Luftstroms oder pulsierender Magnetfelder,
durch in Längsrichtung zueinander versetzte Rollgangsrollen.
Der pulsierende Luftstrom lässt sich beispielsweise mit
einer rotierenden Luftklappe erzeugen. Durch die Schwingungen lösen
sich die Wassertropfen leichter von dem Band ab, so dass sie einfacher
abgeblasen oder abgesaugt werden können.
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Auch
die aus dem gewickelten Band bestehenden Coils können,
insbesondere durch Anblasen, noch getrocknet werden. Vorzugsweise
werden sie vor der Lagerung in einem Trockenluft-, Heißluft- oder
Heißgasraum gelagert. Die im Bereich der Trocknung des
Bandes eingesetzten Einrichtungen können wenigstens teilweise
auch im Bereich des Haspels eingesetzt werden, an dem die Coils
aufgewickelt werden.
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Sämtliche
Einrichtungen zur Entfernen des Kühlwassers und/oder der
Feuchtigkeit von dem Band oder dem Blech lassen sich entweder ortsfest einbauen
oder sie sind je nach Bedarf in die Transportlinie des Bandes hineinschwenkbar,
hineinfahrbar oder werden in Richtung zur Laufebene des Bandes abgesenkt
oder verfahren.
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Die
Nutzung der Einrichtung erfolgt abhängig von der Haspeltemperatur,
beispielsweise bei Bändern mit einer Temperatur von weniger
als 400°C, und abhängig von der Dicke des Bandes.
Die Aktivierung der einzelnen Aggregate zum Entfernen des Kühlwassers
sowie der Trocknungs- und Entfeuchtungseinrichtungen erfolgt vorzugsweise
durch eine zentrale Rechen- und Regeleinrichtung, insbesondere durch
einen Prozessrechner.
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Die
verschiedenen Einrichtungen zum Trocknen und Entfeuchten des Bandes
lassen sich jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger
Kombination miteinander einsetzen.
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Weiterhin
lassen sich die verschiedenen Einrichtungen zum Trocknen und Entfeuchten
des Bandes bzw. Coils in einer separaten Bandumwickelanlage einsetzen
und ggf. mit anderen Prozessschritten kombinieren.
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Nachstehend
wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Warmbandstraße zum Walzen von Warmband ab dem letzten Walzgerüst
mit einer Kühlvorrichtung, einer Trockenvorrichtung und
einem Haspel,
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2a–c
verschiedene Anordnungen von Rollen zum Entfernen von Kühlflüssigkeit
von der Oberfläche des Warmbandes,
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3 einen
Abschnitt hinter einer Warmbandstraße gemäß 1,
wobei die Trockenvorrichtung Luftdüsen mit einem Gebläse
auf der Ober- und Unterseite des Warmbandes aufweist,
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4 eine
Anordnung mit Brennern zur schrittweisen Entfernung einer Kühlflüssigkeit
von der Bandoberfläche und zum Trocknen des Bandes,
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5 eine
Anordnung mit Flüssiggas-Spritzdüsenbalken zum
Entfernen der Kühlflüssigkeit und zum anschließenden
Entfeuchten des Bandes,
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6 eine
weitere Vorrichtung zum Entfernen der Kühlflüssigkeit
mit verschiedenen Einrichtungen zum vollständigen Trocknen
des Bandes, wobei in einem Graphen zusätzlich die Dicke
der Wasserschicht über den Verlauf des Bandes aufgetragen
ist, und
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7 eine
weitere Warmbandstraße ab den beiden letzten Walzgerüsten
mit Einrichtungen zum Kühlen und zum Trocknen des Bandes
sowie mit zwei Haspeln.
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Eine
Warmbandstraße 1 (1) umfasst eine
Mehrzahl von Walzgerüsten, von denen das letzte Walzgerüst 2 dargestellt
ist, um ein Warmband 3 zu walzen und einem Haspel 4 zuzuführen,
an dem es zu einem Coil 5 aufgewickelt wird.
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Da
das Band 3 nach dem Durchlaufen des Walzgerüsts 2 noch
eine Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius aufweist, muss
es gekühlt werden. Hierzu dient eine Kühlvorrichtung 6,
die verschiedene Kühlaggregate umfasst, beispielsweise eine
Mehrzahl von Vorrichtungen 7, 8 zur laminaren Bandkühlung
mittels eines Kühlmittels, beispielsweise laminar strömende
Strahlen mit Kühlflüssigkeit, insbesondere mit
Kühlwasser. Weiterhin wird Kühlwasser beispielsweise
mit einer Vorrichtung 9 zur Intensivkühlung oder
zur Sprühkühlung auf das Band 3 aufgesprüht.
Vorzugsweise sind die Vorrichtungen 7 bis 9 auf
der Unter- und der Oberseite des Bandes 3 angebracht, so
dass es nach dem Durchlaufen der Kühlvorrichtung 6 noch
eine Temperatur aufweist, die beispielsweise unterhalb 400°C
liegt. Sodann wird das Band 3 in einen Bandtrockner 10 Black-Box
weitergeführt, der dem Band 3 die Feuchtigkeit
auf der Oberfläche entzieht. In diesem Bereich wird das Band 3 beispielsweise
mit einer Wasserlängsabspritzung kombiniert mit einer Presslufteinrichtung
getrocknet. Der Bandtrockner 10 umfasst vorzugsweise auch
einen Temperatur-Scanner oder einen Temperatur-Sensor 11 sowie
ein Planheitsmessgerät 12. Der Temperatur-Sensor 11 misst
die Temperatur des Bandes 3 vorzugsweise bolometrisch,
d. h. durch Messung des von dem Band 3 abgestrahlten Strahlungsspektrums.
Daher ist es erforderlich, den Temperatur-Sensor 11 gegenüber
anderen Strahlungsquellen z. B. Lampen, Außenlicht etc.
abzuschirmen, die sich in dem Messbereich befinden oder dort aufgefangen
werden. Hierzu eignet sich z. B. eine strahlungsdurchsichtige Abdeckung
oberhalb oder ggf. neben dem Messbereich.
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Eine
sichere und genaue Bandtemperaturerfassung verbessert die Temperaturregelung
und kann gezielt genutzt werden, um z. B. eine Bandwickeltemperatur
von 200°C einzustellen, bei der ein Verdampfen des Wassers
gerade noch geschieht.
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Das
Planheitsmessgerät 12 bestimmt die Ebenheit des
Bandes 3, um, falls erforderlich, Stellglieder zur Ebenheitsbeeinflussung
einstellen zu können. So können die Warmbandebenheit
hinter der Walzstraße 2 und die Bandtemperaturverteilung über
der Bandbreite gezielt beeinflusst werden.
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In
dem Bereich der trockenen Oberfläche lässt sich
auch in vorteilhafter Weise ein Oberflächeninspektionsgerät
installieren.
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Sowohl
im Bereich der Walzgerüste 2 als auch im Bereich
der Kühlvorrichtung 6 und hinter dem Bandtrockner
sind Seitenführungen zur Führung des Bandes 3 wie
die Seitenführung 14 vorgesehen. Feuchtigkeitssensoren 15, 16 im
Auslaufbereich der Warmbandstraße 1 registrieren
eine allenfalls noch vorhandene Restfeuchtigkeit, um einem Regler
zur Regelung der Zuführung eines Trocknungsmediums im Bandtrockner 10 entsprechende
Signalgrößen zuzuführen. Als Feuchtigkeitssensor
können auch Temperaturscanner mit entsprechender Temperaturauswerteverfahren
dienen.
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Zur
Entfernung einer durch eine Kühlvorrichtung auf ein Band 3 aufgebrachten
Flüssigkeitsschicht 17 (2a, 2b, 2c)
einer Kühlflüssigkeit, insbesondere von Wasser,
eignen sich Rollen 18, die mit einer auf der Unterseite
angebrachten Rolle 19 ein Rollenpaar bilden. Das Rollenpaar 18, 19 hat
entweder nur die Aufgabe der Entfernung der Flüssigkeit,
es kann aber auch zusätzlich weitere Funktionen erfüllen,
indem es zum Antreiben des Bandes 3 dient, oder indem die
beiden Rollen 18, 19 zum Richten des Bandes 3 eingesetzt
werden, wobei wenigstens eine der beiden Rollen 18, 19 höhenverstellbar
ist oder sich in Bandlaufrichtung verstellen lässt.
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Die
Abquetschwirkung der Rollen 18, 19 zur Entfernung
des Flüssigkeitsfilms auf dem Band 3 wird noch
dadurch unterstützt, dass ein Wassersprühbalken 20 oder
eine Glasvorrichtung zum Aufblasen von Druckluft, insbesondere entgegen
der Laufrichtung des Bandes 3, durch aufgesprühtes Wasser
bzw. die aufgeblasene Druckluft einen erheblichen Anteil der Kühlflüssigkeit
entfernt, bevor diese in den Spalt zwischen der Rolle 18 und
dem Band 3 gerät. Alternativ oder zusätzlich
kann ein weiterer Wassersprühbalken 21 oder Druckluftbalken
zur Einbringung von Druckluft quer zur Laufrichtung des Bandes 3 die
Wasserschicht von dem Band 3 entfernen.
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Auch
mehrere Rollen 18, 19, 22, 23, 24 (2c)
lassen sich hintereinander versetzt gegenüber dem Band 3 anordnen,
um die Flüssigkeitsschicht 17 abzuquetschen, wobei
auch mehrere dieser Rollen 18, 19, 22, 23, 24 verschiedene
Funktionen haben, beispielsweise zusätzlich als Treiber- oder
Richtwalzen.
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In
einer weiteren Ausführungsform (3) ist der
zum Entfernen der Kühlflüssigkeitsschicht 17 dienenden
Anordnung der Rollen 18, 19 eine Vorrichtung 25 zur
Drucklufttrocknung vorgesehen, die je nach Einsatz auch ohne die
Abquetschrollen 18, 19 eingesetzt werden kann.
In der Vorrichtung 25 drängt eine Hochdruck-Längsabspritzung
die Kühlflüssigkeit von dem Band 3. Die
Vorrichtung 25 umfasst oberhalb und vorzugsweise auch unterhalb
des Bandes 3 ein Gebläse 26 mit jeweils
mehreren nebeneinander angeordneten Lüftern zur Ansaugung
der Luft. Über Leitbleche 27 und eine oder mehrere
Luftdüsen 28, 29, 30 wird die
Druckluft gegen die Bandoberfläche geblasen, bevorzugt
gegen die Bandlaufrichtung. Auch in dieser Ausführungsform
sind, bevorzugt unter einer Abdeckung 31 zur Abschirmung
störender Fremdstrahlung, ein Temperatur-Sensor 11 und
ein Planheitsmessgerät 12 vorhanden, um die Eigenschaften
des Bandes 3 zu bestimmen, so dass, wenn auch die Gebläse 26 in
einen Regelkreis integriert sind, entsprechende Anpassungen der
Temperatur und oder der Intensität der Druckluftaufblasung
auf das Band 3 vorzunehmen sowie Mittel zur Verbesserung
der Planheit des Bandes 3 einzusetzen.
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In
einer weiteren Alternative der Erfindung (4) werden,
nachdem das Band 3 zwischen den Abquetschwalzen 18, 19 hindurchgelaufen
ist, mehrere Heizbrenner 32 bis 35, bevorzugt
sowohl von der Ober- als auch von der Unterseite gegen das Band 3 gerichtet,
um dieses zu trocknen. Hierbei verdampft infolge der hohen Flammentemperatur
das noch auf dem Band 3 vorhandene Restwasser. Die Flammeneinstellungen
sind so bemessen, dass sich insbesondere auch unter Berücksichtigung
der von dem Wasser benötigten Verdampfungswärme
die Bandeigenschaften nicht verschlechtern. Die Abgase der Brenner 32 bis 35 werden
durch eine Absaugvorrichtung 36 abgesaugt. Rollgangsrollen 37 auf
der Unterseite des Bandes 3 sind im Bereich der Brenner 34, 35 hitzebeständig
ausgeführt.
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In
einer anderen Anordnung (5) wird die Feuchtigkeit unter
Einsatz Sprühvorrichtungen 38 bis 40 entfernt,
die ein flüssiges Gas, insbesondere flüssigen
Stickstoff, auf das Band 3 aufbringen, der das Wasser zu
Eis kühlt. Der verdampfende Stickstoff reißt dann
das Wasser mit sich, wobei dieses ebenfalls verdampft. Die Absaugvorrichtung 36 saugt
sowohl den Stickstoff als auch das Wasser ab. Alternativ oder zusätzlich
ist auch eine Luftabblasung hinter dieser Sprüheinrichtung
vorgesehen.
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Die
Sprühvorrichtung 38–40 kann
im Bereich der Rollgangsrollen angeordnet sein, wie in 5 dargestellt.
Es ist auch eine Anordnung der Sprühvorrichtung direkt
hinter den Haspeltreibrollen 13 vorgesehen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung (6)
sind die in 3 bis 5 dargestellten
Maßnahmen zur Trocknung des Bandes miteinander kombiniert.
Hierbei sind neben den zusätzlich als Treiberrollen ausgebildeten
Abquetschrollen 18, 19 ein in Richtung eines Doppelpfeils
A heb- und senkbares Gebläse 26 mit einer Luftdüse 28 auf
der Oberseite des Bandes 3, eine in Richtung eines Doppelpfeils
B heb- und senkbare Sprühvorrichtung 38 und ein
in Richtung eines Doppelpfeils C heb- und senkbarer Brenner 32 nacheinander
vorgesehen. Die Sprühvorrichtung 38 bringt entweder
flüssiges Gas oder Warmluft auf das Band 3 auf.
Verdampfende Gase und Verbrennungsgase werden durch die Absaugeinrichtung 36 abgesaugt.
Unter der Abdeckung 31 sind der Temperatur- Sensor 11 und
das Planheitsmessgerät 12 angebracht. Vor der
Treibrolle 18 sorgt ein Wassersprühbalken 20 für
eine effiziente und leistungsstarke Wasserlängsabspritzung.
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Auch
von der Unterseite des Bandes 3 sind neben den Rollgangsrollen 37 bevorzugt
ein optionales Gebläse 26, die Sprühvorrichtung 40 und
der Brenner 34 angeordnet. Damit bei der Herstellung eines
Bandes 3 mit niedriger Bandtemperatur das Band 3 trocken
bleibt, lässt sich die Kühlung der Rollgangsrollen 37 hinter
der Kühlstrecke bzw. der Trocknungseinrichtung, den Treibrollen 18, 19,
etc. deaktivieren. Sprüheinrichtungen und Brenner können
ggf. alternativ eingesetzt werden. Konventionelle Ventilatoren halten
die Umgebung der Sensoren und Messgeräte 11 frei
von jeglichen störenden Nebeln.
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Ein
Graph 41 zeigt, wie über den Lauf des Bandes 3 durch
die verschiedenen nacheinanderfolgenden Maßnahmen die Wasserschicht 17 auf
dem Band 3 allmählich abgebaut wird. Durch die
verschiedenen Aggregate wird schrittweise das Wasser von dem Band 3 entfernt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (7) ist vorgesehen,
dass eine Mehrzahl von Trocknungs- und Kühleinrichtungen
nach den letzten Walzgerüsten 2 hintereinander
angeordnet sind, wobei das Band 3 an verschiedenen Stellen
zwischen den Gerüsten 2 und den Haspeltreibern 13 durch
Seitenführungen 14 geführt wird. Nach
dem letzten Walzgerüst 2 durchläuft das
Band 3 zunächst eine erste Vorrichtung 42 zur
intensiven Bandkühlung und darauf eine Sprüheinrichtung 43 zum
Zurückdrängen der Kühlflüssigkeit,
vom Band 3. Sodann wird das Band 3 zur Trocknung
unter einem Gebläse 44 zur Aufbringung von Luft
auf das Band 3 durchgeführt. Auf das Gebläse 44 folgt
eine Vorrichtung 45 zur laminaren Bandkühlung,
der eine weitere Vorrichtung 46 zur intensiven Bandkühlung
nachgeschaltet ist. Im Bereich der Vorrichtung 45 können
ein Temperatur-Scanner 47 und ein Planheitsmessgerät 48 angeordnet
sein, was hier nur durch zwei Pfeile angedeutet ist.
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Hinter
der Vorrichtung 46 ist ein Wassersprühbalken 49 zur
Entfernung von auf dem Band 3 vorhandener Kühlflüssigkeit
nachgeordnet. Auf ein Paar Treiberrollen 18, 19 – alternativ
können hier auch Richtwalzen vorgesehen werden – folgt
ein Gebläse 50 zur Entfernung von Kühlflüssigkeitsresten vom
Band 3. Auch eine andere Trocknungsvorrichtung kann anstelle
des Gebläses 50 vorgesehen werden. Sodann durchläuft
das Band 3 wenigstens eine Sprühvorrichtung 51,
die ein Flüssiggas in Sprayform zum Kühlen und
Mitreißen von Feuchtigkeitspartikeln, insbesondere von
Wassertropfen, auf das Band 3 aufbringt. Schließlich
wird das Band 3 nochmals zwischen Haspeltreibrollenpaaren 13 hindurchgeführt,
bevor es zu einer von zwei Haspeln 52, 53 gelangt,
an denen es zu einem Coil aufgewickelt wird.
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Durch
den Einsatz der Treiberrollen 18, 19 wird in vorteilhafter
Weise frühzeitig ein Bandzug bis zum letzten aktiven Walzgerüst 2 aufgebaut.
Dieser verbessert die Gleichmäßigkeit der Bandkühlung
und reduziert Bandwelligkeiten, wodurch der Trocknungsprozess positiv
beeinflusst wird. Bei fast trockener Oberfläche lassen
sich dann die Planheit und die Temperaturverteilung bereits am Anfang
der Kühlstrecke ebenfalls frühzeitig erfassen.
Beide Werte stehen dann zu Regelungszwecken zur Verfügung.
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Verschiedene
Alternativen in der Abfolge von Kühl- und Trocknungsvorrichtungen,
zum Aufbringen und zum Entfernen von Fluiden, die zum Kühlen
aufgebracht werden, sind gemäß dieser Erfindung
realisierbar. Dabei lässt sich die Abfolge der Vorrichtungen
so anpassen, dass die gewünschten kristallinen Mikrostrukturen
und Gefüge innerhalb des Bandes 3 und damit die
gewünschten Materialeigenschaften erzielt werden. Auch
Anordnungen zur Wasserlängsabspritzung und seitliche Luftgebläse,
die vorzugsweise entgegen der Laufrichtung oder quer des Bandes 3 gerichtet
werden, lassen sich hier vorsehen.
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Je
nach gewünschter Abkühlkurve lässt sich eine
intensive Bandkühlung vorn und/oder hinter in der Kühlstrecke
durchführen. Dementsprechend lassen sich die Einrichtungen
zum Abschotten des Wassers, zum Bandtrocknen, zum Aufbauen eines
Bandzuges, etc. auch vorn und/oder hinten in der Kühlstrecke
durchführen.
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- 1
- Warmbandstraße
- 2
- Walzgerüst
- 3
- Band
- 4
- Haspel
- 5
- Coil
- 6
- Kühlvorrichtung
- 7
- Vorrichtung
zur laminaren Bandkühlung
- 8
- Vorrichtung
zur laminaren Bandkühlung
- 9
- Vorrichtung
zur Sprühkühlung
- 10
- Bandtrockner
(allgemein)
- 11
- Temperatur-Sensor
- 12
- Planheitsmessgerät
- 13
- Haspeltreiber
- 14
- Seitenführung
- 15
- Feuchtigkeitssensor
- 16
- Feuchtigkeitssensor
- 17
- Flüssigkeitsschicht
- 18
- Rolle
- 19
- Rolle
- 20
- Wassersprühbalken
(längs)
- 21
- Wassersprühbalken
(quer)
- 22
- Rolle
- 23
- Rolle
- 24
- Rolle
- 25
- Vorrichtung
zur Drucklufttrocknung
- 26
- Gebläse
- 27
- Leitblech
- 28
- Luftdüse
- 29
- Luftdüse
- 30
- Luftdüse
- 31
- Abdeckung
- 32
- Brenner
- 33
- Brenner
- 34
- Brenner
- 35
- Brenner
- 36
- Absaugvorrichtung
- 37
- Rollgangsrollen
- 38
- Sprühvorrichtung
- 39
- Sprühvorrichtung
- 40
- Sprühvorrichtung
- 41
- Graph
- 42
- Vorrichtung
zur intensiven Bandkühlung
- 43
- Sprüheinrichtung
- 44
- Gebläse
- 45
- Vorrichtung
zur laminaren Bandkühlung
- 46
- Vorrichtung
zur intensiven Bandkühlung
- 47
- Temperatur-Scanner
- 48
- Planheitsmessgerät
- 49
- Wassersprühbalken
- 50
- Gebläse
- 51
- Sprühvorrichtung
- 52
- Haspel
- 53
- Haspel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2844434
A1 [0003]
- - DE 19908743 A1 [0004]