DE102016000576A1 - Method for the continuous annealing and quenching of strips of metallic materials and apparatus for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Glühen und Abschrecken von Bändern aus metallischen Werkstoffen mit einem Glühofen und einer hinter dem Glühofen folgenden Abschreckeinheit, die das Metallband mittels Gasbeblasung oder mit einem flüssigen Kühlmedium auf eine Zwischentemperatur abkühlt. Bei dieser Zwischentemperatur, die deutlich über der Raum- bzw. Umgebungstemperatur liegt, wird von der weiteren Abkühlung das Band in einer Richteinheit gerichtet und während der weiteren Abkühlung von der Zwischentemperatur, in einer weiteren Einheit die durch den Richtvorgang erhaltene Planität weiter verbessert oder erhalten. Vorrichtungen zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zustandes des Bandes, wie Rollengänge zum Biegerichten, von beiden Seiten gegen das Band angedrückte umlaufende gekühlte Bänder, die mit der Bandgeschwindigkeit synchronisiert sind oder auf beiden Seiten des Bandes angeordnete Rollengänge, deren Rollen intern oder extern gekühlt sind und die gegen das Band angestellt werden können, werden beschrieben. Die Erfindung schließt auch die Behandlung mehrerer parallel laufender Bänder ein.The invention relates to a method for the continuous annealing and quenching of strips of metallic materials with an annealing furnace and a quenching unit following the annealing furnace, which cools the metal strip to an intermediate temperature by means of gas blowing or with a liquid cooling medium. At this intermediate temperature, which is significantly above the room or ambient temperature, the band is directed in a straightening unit of the further cooling and further improved during the further cooling of the intermediate temperature, in another unit, the flatness obtained by the straightening process or obtained. Devices for achieving the state of the tape according to the invention, such as reels for bending, on both sides pressed against the belt circulating cooled belts which are synchronized with the belt speed or arranged on both sides of the belt roller tracks whose rollers are internally or externally cooled and against the band can be hired are described. The invention also includes the treatment of multiple parallel belts.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 beschriebenen Gattung und eine Vorrichtung der Gattung, wie im Oberbegriff von Anspruch 8 erläutert.The invention relates to a method of the type described in the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Das in Durchlaufanlagen zu behandelnde Band wird als Kaltwalzband angeliefert. Dieses Band weist vom Walzvorgang her innere Spannungen auf. Während der Glühbehandlung lösen sich diese inneren Spannungen zwar teilweise, da die Walzspannungen aber nicht gleichmäßig über die Bandbreite verteilt sind, ist auch die Spannungsauflösung nicht gleichmäßig und das Band weist Unplanitäten auf. Bei der sich anschließenden Abschreckung mit hoher Abkühlgeschwindigkeit je nach Werkstoff von 100 K/s und mehr, ergeben sich zusätzliche Planitätsabweichungen. Dies ist besonders der Fall, wenn das Metallband bei der Abschreckung auf Zwischentemperatur z. B. ein flüssiges Abschreckmedium durchläuft und dazu, sowohl vor in dem flüssigen Abschreckmedium z. B. mittels Rollen umgelenkt und dabei verformt wird.The belt to be treated in continuous systems is delivered as cold rolled strip. This band has internal stresses from the rolling process. While these internal stresses partially dissipate during the annealing process, since the rolling stresses are not uniformly distributed across the bandwidth, the stress resolution is also not uniform and the band has unplanarity. In the subsequent quenching with high cooling rate depending on the material of 100 K / s and more, additional deviations in planarity result. This is especially the case when the metal strip in the quenching to intermediate temperature z. B. undergoes a liquid quenching medium and, in front of both in the liquid quenching z. B. deflected by rollers and thereby deformed.
Während der weiteren Abkühlung wird das Band fallweise zwischen gegeneinander angedrückten Kühlplatten geführt, die mit einem geeigneten Belag, z. B. am Graphit oder Fasermaterial, belegt werden und soll dadurch in Form gehalten werden. Wie die Erfahrung zeigt, kann dieses Verfahren die Bandplanität nicht wesentlich verbessern. Der Grund hierfür ist, dass wegen der Werkstoffeigenschaften der metallischen Bänder plastische Verformungen zur Verbesserung der Bandplantität nicht mehr einfach möglich sind.During further cooling, the band is occasionally performed between pressed against each cooling plates, which are coated with a suitable coating, for. B. on graphite or fiber material, are occupied and should be kept in shape. Experience shows that this method can not significantly improve bandplanarity. The reason for this is that due to the material properties of the metallic tapes, plastic deformations to improve the tape plant are no longer easily possible.
Aufgabenstellungtask
Es besteht daher die Aufgabe, die Bandplanität der zu behandelnden einzelnen oder parallel nebeneinander durch die Anlage zu führenden Bänder so zu verbessern, dass diese Planität auch noch nach vollständiger oder nahezu vollständiger Abkühlung vorhanden ist. Diese Aufgabe wird durch das Verfahrensmerkmal des Anspruches 1 und die Vorrichtungsmerkmale des Anspruchs 2 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben hilfreiche Verfahrensschritte bzw. Ausstattungsmerkmale. (Ein einzelnes Band oder eine Anordnung mehrerer parallel nebeneinander laufender Bänder ist im Folgenden immer gemeint, auch wenn nur von „Band” gesprochen wird.)There is therefore the task of improving the band-planarity of the individual or parallel bands to be treated side by side through the system in such a way that this planarity is still present even after complete or almost complete cooling. This object is achieved by the method feature of
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines vereinfachten Ausführungsbeispiels beschrieben, das schematisch in
Bei der Gasabschreckung muss durch geeignete Maßnahmen dafür gesorgt werden, dass das Band nach erfolgter Kühlung möglichst genau die vorgesehene Zwischentemperatur T erreicht und einhält. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass die Temperatur des Gases, mit dem diese Kühlung erfolgt, genau auf diesem Wert gehalten wird oder dass die Kühlwirkung derart geregelt oder gesteuert wird, dass das Band mit der gewünschten Temperatur die Abschreckeinheit verlässt. Zweckmäßig wird bei dieser Alternativlösung die hinter der Abschreckung zuverlässig gemessene Bandtemperatur als Sollwert für die entsprechende Regelung genutzt.During gas quenching, suitable measures must be taken to ensure that the strip reaches and maintains the envisaged intermediate temperature T as accurately as possible after cooling has taken place. This can be z. Example, done by the fact that the temperature of the gas, with which this cooling takes place, is kept exactly at this value or that the cooling effect is controlled or controlled so that the tape leaves the quenching unit at the desired temperature. Suitably, in this alternative solution, the belt temperature reliably measured behind the quenching is used as the desired value for the corresponding control.
Die Abschreckeinheit, Gaskühlung oder flüssig Mediumabkühlung, steht unter Schutzgas. Ebenfalls unter Schutzgas wird die Bandrichteinheit (
Bei diesem Rollrichtvorgang durchläuft das Band eine Gruppe von oberen und unteren Rollen, so dass das Band eine Schlangenlinie bildet und dabei abwechselnd in beide Richtungen durchgebogen wird. Der Rollendurchmesser ist dabei auf die Banddicke oder einen Banddickenbereich abgestimmt. Die Durchbiegung des Bandes soll dabei derart erfolgen, dass ein gerades Band die Dehngrenze für beide Biegerichtungen einmal an der einen und das andere Mal auf der anderen Seite erreicht, aber noch nicht wesentlich überschreitet. In unplanen, unterschiedlichen Bandbereichen wird die Dehngrenze deutlicher überschritten, der betreffende Bereich folglich stärker plastisch verformt und dabei begradigt, während Abschnitte im geraden und planen Band ihre gewünschte Planität behalten. Durch abnehmend starkes Eintauchen der Rollen in den geraden, gestreckten Bandlauf wird das Band in einer Schlangenlinie mit bis auf etwa Null abnehmenden Amplitude geführt. Das abnehmend starke Hin- und Her-Biegen bewirkt den Richteffekt. Das funktioniert aber nur wenn ein gewisser niedriger E-Modul-Bereich vorhanden ist und das Material noch gestreckt werden kannIn this roll straightening process, the belt passes through a group of upper and lower rollers so that the belt forms a serpentine line and is alternately bent in both directions. The roll diameter is matched to the strip thickness or a band thickness range. The deflection of the band should be such that a straight band reaches the yield strength for both Biegerungen once on one side and the other time on the other side, but not significantly exceeds. In unplaned, different band areas, the yield strength is exceeded more clearly, thus the area in question more plastically deformed and thereby straightened, while maintaining sections in the straight and flat band their desired planarity. By decreasing heavy dipping of the rollers in the straight, stretched tape run, the tape is guided in a serpentine line with decreasing amplitude to about zero. The decreasing strong back and forth bending causes the straightening effect. But this only works if there is a certain low modulus area and the material can still be stretched
Die Richteinheit arbeitet, wie die Abschreckeinheit, unter Schutzgas und wird auf der gewünschten Arbeitstemperatur entsprechend der Zwischentemperatur T gehalten, so dass der Richtvorgang am Band bei der Zwischentemperatur oder hinreichend in deren Bereich erfolgt. Zweckmäßig wird diese Arbeitstemperatur durch eine entsprechend geregelte Umgebungstemperatur erreicht. Zur schnelleren Erlangung der Betriebsbereitschaft kann eine Anfahr- oder Bereitstellungsbeheizung vorgesehen sein.The straightening unit, like the quenching unit, operates under protective gas and is maintained at the desired working temperature according to the intermediate temperature T, so that the straightening operation takes place on the belt at the intermediate temperature or sufficiently in its region. Appropriately, this working temperature is achieved by a correspondingly controlled ambient temperature. To get the operational readiness faster, a start-up or supply heating can be provided.
An die Richteinheit (
Statt der Kühlplatteneinheit (
Bei dieser erfindungsgemäßen Variante ist es zweckmäßig, den Spalt zwischen den Rollen beidseits des Bandes so einzustellen, dass er nur geringfügig größer als die Banddicke ist, um einen Walzeffekt zu vermeiden. Der Spalt zwischen den Rollen kann insgesamt oder auch für jedes Rollenpaar einzeln, je nach Erfordernis, auch unterschiedlich verstellt werden kann. So ist es möglich, auch noch während der weiteren Abkühlung eine gewisse Beeinflussung, Erhaltung und/oder Verbesserung der Bandplanität zu erreichen. Es kann auch vorgesehen sein, die erwähnten Verstellungen in einem oder mehreren Regelkreisen nach dem Ergebnis einer Bandplanitätsmessung des abgekühlten Bandes vor zu nehmen.In this variant according to the invention, it is expedient to adjust the gap between the rollers on both sides of the belt so that it is only slightly larger than the belt thickness in order to avoid a rolling effect. The gap between the rollers can be adjusted individually or individually for each pair of rollers, depending on the requirements. It is thus possible to achieve a certain influence, maintenance and / or improvement of the bandplanarity even during the further cooling. It can also be provided to take the aforementioned adjustments in one or more control loops according to the result of a band-plane measurement of the cooled band.
Die Kühlwärme kann vom Band durch Berührung mit den gekühlten Rollen abgeführt werden. Dazu werden die Rollen von innen mit einer geeigneten Kühlflüssigkeit oder mit einem Kühlgas kontrolliert gekühlt. Um den Wärmeübergang erforderlichenfalls zu verbessern kann die Innenfläche des Rollenmantels entsprechend strukturiert werden. Die Stärke der Kühlung kann über die Breite des Rollenballens, also quer zum Bandlauf, variieren, um dem Idealfall der über die Bandbreite gleichmäßige Temperaturverteilung während der Abkühlung möglichst nahe zu kommen oder die Kühlung der Bandform an zu passen. Außerdem wird die Kühlwirkung von Rolle zu Rolle entsprechend der gewünschten Temperaturabnahme im Band gesteuert bzw. geregelt.The cooling heat can be removed from the belt by contact with the cooled rollers. For this purpose, the rollers are cooled from the inside with a suitable coolant or with a cooling gas controlled. In order to improve the heat transfer, if necessary, the inner surface of the roller shell can be structured accordingly. The intensity of the cooling can vary across the width of the roll bale, ie transversely to the strip run, in order to come as close as possible to the ideal case of uniform temperature distribution during cooling or to match the cooling of the strip shape. In addition, the cooling effect is controlled or regulated from roll to roll according to the desired temperature decrease in the belt.
Erfindungsgemäß ist auch eine Gaskühlung des Bandes und der Rollen von außen möglich. Hierzu wird zweckmäßig das Kühlgas mittels Schlitzdüsen (
Nach erfolgter Abkühlung auf Raum- bzw. Umgebungstemperatur oder darunter erfolgt fallweise eine weitere werkstoffspezifische Wärmebehandlung, z. B. Auslagern, Aushärten Anlassen usw. (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Metallbandmetal band
- 22
- Bandbund AbwicklerBandbund Unwinder
- 33
- Bandmechanik mit BandpeicherTape mechanics with tape storage
- 44
- Glühofenannealing furnace
- 55
- Abschreckeinheitquenching unit
- 66
- Band RichteinheitBand straightening unit
- 77
- Plattenkühl strecke bzw. RollenkühlstreckePlate cooling track or roller cooling line
- 88th
- weitere Wärmebehandlungseinheitfurther heat treatment unit
- 99
- Bandbund AufwicklerBandbond rewinder
- 1010
- Rollenroll
- 1111
- Prallstrahldüse bzw. SchlitzdüseImpact jet nozzle or slot nozzle
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016000576.9A DE102016000576A1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | Method for the continuous annealing and quenching of strips of metallic materials and apparatus for carrying out the method |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102016000576.9A DE102016000576A1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | Method for the continuous annealing and quenching of strips of metallic materials and apparatus for carrying out the method |
Publications (1)
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DE102016000576A1 true DE102016000576A1 (en) | 2017-07-27 |
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ID=59295874
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016000576.9A Withdrawn DE102016000576A1 (en) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | Method for the continuous annealing and quenching of strips of metallic materials and apparatus for carrying out the method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016000576A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115287445A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-04 | 太原理工大学 | Device and method for continuously applying transverse tension in annealing process of extremely-thin strip |
Citations (2)
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DE1608164B1 (en) * | 1967-11-23 | 1971-11-11 | Hoesch Ag | Use of a steel for the production of high-strength packaging tape |
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-
2016
- 2016-01-22 DE DE102016000576.9A patent/DE102016000576A1/en not_active Withdrawn
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CN115287445B (en) * | 2022-08-09 | 2023-07-25 | 太原理工大学 | Device and method for continuously applying transverse tension in annealing process of ultrathin strip |
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Legal Events
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