DE10206244A1

DE10206244A1 - Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband im Auslauf von Bandwalzanlagen

Info

Publication number: DE10206244A1
Application number: DE10206244A
Authority: DE
Inventors: Armin Klapdor; Hans Peter Richter
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-28
Also published as: DE50303683D1; ATE328676T1; EP1474253B1; WO2003068426A1; KR100972411B1; JP4105635B2; JP2005522328A; AU2003206808A1; CN1633342A; ES2265564T3; KR20040077730A; US20050102855A1; RU2004127593A; CA2474179C; ZA200404644B; EP1474253A1; TW200302757A; US6928753B2; RU2301122C2; BR0306652A

Abstract

Zu den bevorzugten Qualitätsanforderungen, die von den Herstellern an das Produkt "Kaltband" gestellt werden, gehört außer guter Planheit und optimaler Dickentoleranz auch Trockenheit des Bandes im Auslauf von Bandwalzanlagen. Zur Weiterentwicklung bestehender, im Auslaufbereich von Walzgerüsten angeordneter Vorrichtungen, mit fest installierten und beweglichen Abschottungen, einer Walzenballen- und einer Walzbandabblasung sowie einer Dunstabsaugung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, oberhalb des Walzbandes (10) einen Bandabweiser (3) mit integrierter ventilatorbetriebener Wandabblasung (4) mittels einer Niederdruckdüse (7) und einer oberen Walzenballen-Spaltabdichtung (5) in Form einer Schlitzdüse (6) und unterhalb des Walzbandes (10) eine Absaugeinrichtung (16) mit integriertem unteren Bandabweiser (17) anzuordnen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband im Auslauf von Walzanlagen mit Mitteln zum Abweisen von flüssigen Walzmedien im Bereich des Bandauslaufs und/oder zum Fernhalten von auf die Bandoberflächen spritzende Flüssigkeit, wobei diese u. a. zu einer Funktionseinheit zusammenwirkenden Mittel aus oberhalb und unterhalb des Walzbandes angeordneten fest installierten Abschottungen und beweglichen Abschottungen, einer Walzenballen- Abblasung, einer Walzenballen-Spaltabdichtung und einer Dunstabsaugung bestehen.
Zu den bevorzugten Qualitätsanforderungen, die von den Herstellern an das Produkt "Kaltband" gestellt werden, gehört außer guter Planheit und optimaler Dickentoleranz auch Trockenheit des Bandes im Auslauf von Kaltwalz- und Bandanlagen, um für die Weiterverarbeitung des Bandes Oberflächenfehler, beispielsweise Flecken, zu vermeiden.

Beim Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Maßnahmen bekannt, mit dem Ziel, vor Nässe und Walzmedien freies trockenes Band zu erreichen. Hierfür werden fallweise Abblasungen, Abschottungen, Absaugungen sowie Kombinationen dieser Vorrichtungen und Maßnahmen eingesetzt.

So ist aus der DE 44 22 422 A1 eine Vorrichtung zum berührungsfreien Abdichten des Spaltes zwischen einer Abschottung und einer Arbeitswalze im Auslauf eines Walzgerüstes bekannt, wobei ein Abschottungselement mit einer Spaltdüse annähernd tangential zur Oberfläche der Arbeitswalze in relativ geringem Abstand zu dieser und zum Walzband angeordnet ist. Das Abschottungselement weist an seiner Vorderseite ein annähernd tangential und mit geringem Abstand zur Walzenoberfläche angeordnetes, sich schneidartig verjüngendes Endteil auf, welches so angeordnet und ausgebildet ist, dass sich zwischen dieser und der Walzenoberfläche ein injektorartiger, im Querschnitt stetig erweiternder Strömungskanal bildet.

Vielfach sind bekannte Vorrichtungen und Maßnahmen zur Erzeugung von trockenem Band sehr energieaufwendig, kompliziert und sowohl beim Walzenwechsel als auch bei der Einstellung des Walzspaltes hinderlich und entwickeln einen störenden Geräuschpegel.

Fallweise wurde auch eine ausreichende Entfernung der unerwünschten Feuchtigkeit von der Bandoberfläche und damit ein den Erfordernissen entsprechend trockenes Kaltband deshalb nicht erreicht, weil die Ursachen für den Niederschlag und/oder das Mitschleppen von Feuchtigkeit auf der Bandoberfläche nicht ausreichend beachtet wurden. Es handelt sich hierbei um folgende Ursachen:

- Walzmedium wird von den Walzen mitgeschleppt und auf das auslaufende Band geschleudert,
- Walzmedium spritzt neben der Bandkante durch den Walzspalt und gelangt so wieder auf das Band,
- Dunst im Auslaufbereich der Anlage kondensiert und tropft auf das Band.

Um ein von störender Feuchtigkeit wirklich freies Kaltband zu erhalten, wird in der EP 0 765 696 B1 vorgeschlagen, verschiedene Mittel zum Abweisen und Entfernen von flüssigen Walzmedien zu einer Funktionseinheit zusammenzufügen.

Hierbei wird durch eine fest installierte Abschottung, deren einer Teil oberhalb des Bandlaufs bis an die Gerüstbühne und deren anderer Teil unterhalb des Bandlaufs bis an die Grundplatte anschließt, der feucht-nasse Walzenbereich gegen das fertig gewalzte Band abgeschottet. Eine zusätzliche und aus beweglichen Teilen bestehende bewegliche Abschottung sorgt für weitergehende Abschottung des feucht-nassen Walzenbereichs gegen das fertig gewalzte Band, ermöglicht jedoch infolge der Beweglichkeit der Teile eine vorteilhafte Zugänglichkeit der Walzen, beispielsweise bei der Durchführung eines Walzenwechsels. Zugleich verwirklichen diese beweglichen Teile die Funktion eines Bandabweisers und/oder eines Mittels zur Bandüberleitung. Die als Anschläge ausgebildeten beweglichen Teile können dabei wahlweise mechanisch fest oder walzenballen-abschliffabhängig einstellbar sein.

Weitere installierte Bestandteile sind:

- eine Walzenballenabblasung zur Verhinderung, dass abgequetschtes Walzmedium auf das fertig gewalzte Walzband übertragen wird,
- eine Walzenballenspaltabdichtung, die den feucht-nassen Walzenraum oberhalb des Walzbandes gegen das fertig gewalzte Walzband abdichtet,
- eine Bandkantenabblasung, durch die das mitgerissene Walzöl seitlich der Bandkante vom Walzband seitlich weggeführt wird,
- eine Dunstabsaugung im Bandkanal mit einer oberhalb und unterhalb des Walzbandes entgegen zur Bandlaufrichtung gerichteten parallelen Luftströmung.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aus der EP 0 765 696 B1 bekannte, als sogenanntes DS-System (Dry-Strip-System) bezeichnete Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband weiter zu entwickeln, so dass sichergestellt wird, dass das Walzband tropfenfrei dieses "DS-System" verlässt und sich nur noch eine durch die Emulsionszusammensetzung sowie den Walzprozess bestimmte Restölmenge auf dem Walzband befindet.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer zwischen den Ständerpfosten oberhalb und unterhalb des Bandlaufs angeordneten Vorrichtung eines Walzgerüstes der genannten Art zum Trockenhalten von Kaltband mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst durch

- einen oberhalb des Walzbandes angeordneten oberen Bandabweiser mit integrierter ventilatorbetriebener Abblasung mittels einer Niederdruckdüse und mit einer oberen Walzenballen-Spaltabdichtung in Form einer Schlitzdüse
- eine unterhalb des Walzbandes angeordnete separate Absaugeinrichtung mit integriertem unteren Bandabweiser.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit den in Anspruch 1 aufgeführten Anlagenteilen besteht die Vorrichtung insgesamt im Bereich des Bandauslaufs aus den zusammenwirkenden Anlagenteilen:

- fest installierte Abschottung ober- und unterhalb des Walzbandes
- obere Bandabblasung mit ventilatorbetriebener Niederdruckdüse
- obere Walzenballen-Abblasung
- obere Walzen-Ballenabdichtung
- oberer Bandabweiser mit Verstellmechanismus zur Aufnahme der über dem Walzband angeordneten Abblasdüse und zur Ergänzung der oberen Abschottung
- Bandkanal mit separater Absaugung unterhalb des Walzbandes und integriertem unteren Bandabweiser.

Durch das Zusammenwirken dieser Einzelkomponenten wird mit Erfolg verhindert, dass das Walzband nach Verlassen des Walzspaltes wieder mit Walzöl oder Emulsion verunreinigt wird. Seitlich des Walzbandes durch den Walzspalt tretendes Walzöl oder Emulsion wird definiert seitlich abgeleitet und von der unteren Absaugung aus dem Auslaufbereich abgeführt. Somit wird sichergestellt, dass die Walzbandoberseite und die -unterseite tropfenfrei den Auslaufbereich verlassen und sich nur noch eine durch die Emulsionszusammensetzung sowie den Walzprozess bestimmte Restölmenge auf dem Band befindet.

Im einzelnen wird folgende Wirkung von den Einzelkomponenten erzielt:

- die fest installierte Gerüstabschottung, die oberhalb des Walzbandes bis an die Gerüstbühne sowie unterhalb des Walzbandes bis an die Grundplatte geführt wird, schottet den nassen Walzenbereich gegen das fertig gewalzte Walzband ab;
- die obere Bandabblasung mit ventilatorbetriebener Niederdruckdüse leitet die neben dem Walzband durch den Walzspalt tretende Emulsion seitlich ab;
- die obere Walzenballen-Abblasung verhindert, dass abgequetschte Emulsion an der Walze hinunterläuft und auf das fertige Band gelangt. Die abgequetschte Emulsion wird durch die Luftströmung seitlich abgeleitet;
- die obere Walzen-Ballenabdichtung in Form einer Schlitzdüse mit Ausnutzung des Coanda-Effekts, wobei der aus dem Spalt der Schlitzdüse austretende Luftstrahl um die gekrümmte Walzenoberfläche geführt wird, dichtet somit im vorderen Bereich des Bandabweisers den Bereich oberhalb des Bandabweisers berührungslos gegen die Walze und damit gegen das fertig gewalzte Walzband ab;
- der obere Bandabweiser ist verschiebbar unter einem Winkel von 20° bis 45° ausgebildet und dabei so angeordnet, dass problemlos der Walzenwechsel möglich ist;
- der gebildete Bandkanal mit separater Absaugung unterhalb des Bandlaufs erzeugt eine definierte Umströmung der Bandkante nach dem Walzspalt. Die Absaugung kann ventilatorbetrieben aus einer unterhalb des Bandes installierten Absaugwanne oder mit Hilfe von Injektordüsen erfolgen, die zonenweise zuschaltbar unterhalb des Bandlaufs in einem Bandleittisch installiert sind. Dabei ist der Bandkanal so ausgebildet, dass er auch als eine Einfädelhilfe für den Bandanfang genutzt werden kann.

Obwohl eine optimale Nutzung der beschriebenen Komponenten nur bei ihrem funktionellen Zusammenwirken erreicht wird, können sie aber auch, insbesondere bei bereits in Betrieb befindlichen Walzanlagen, als Einzelkomponenten mit Erfolg eingesetzt werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband in einem Vertikalteilschnitt,
Fig. 1a eine vergrößerte Darstellung der Walzenballen-Spaltabdichtung aus Fig. 1,
Fig. 2 Luftströmungswege der Absaugluft in einer Absaugeinrichtung in einem Vertikalschnitt,
Fig. 3 Luftströmungswege nach einer Niederdruckdüse in einer Draufsicht.
Fig. 1 zeigt unter Weglassung des eigentlichen Walzgerüstes zwei Stützwalzen 31, 32 und zwischen diesen zwei Arbeitswalzen 33, 34 mit einstellbarem Walzspalt 12. Oberhalb und unterhalb des aus dem Walzgerüst auslaufenden Walzbandes 10, in der Zeichnung von links nach rechts, befindet sich ein aus den Walzen 31, 32, 33, 34 und dem Walzband 10 gebildeter feucht nasser Walzenbereich 11, von dem das ausgelaufene Walzband 10 abzuschirmen ist.
Hierzu ist zunächst dieser feucht-nasse Walzenbereich 11 durch eine fest installierte obere Abschottung 1 und einer fest installierten unteren Abschottung 2 gegen das fertig gewalzte Walzband 10 bereits teilweise abgeschottet. Diese fest installierten Abschottungen 1, 2 werden durch bewegliche Abschottungen ergänzt.
Oberhalb des Walzbandes 10 ist diese Ergänzung ein oberer verschiebbar ausgebildeter Bandabweiser 3, der eine integrierte ventilatorbetriebene Bandabblasung 4 mit einer Niederdruckdüse 7 enthält. Diese Bandabblasung 4 ist nach vorn zur oberen Arbeitswalze 33 hin mit einer Schlitzdüse 6 zu einer Walzenballen- Spaltabdichtung 5 verlängert und bis dicht an die Arbeitswalze 33 geführt. Durch die spezielle Ausbildung der Schlitzdüse 6 erfolgt die Abdichtung des verbleibenden Spalts zwischen der Arbeitswalze und der Schlitzdüse 6 unter Ausnutzung des "Coanda-Effekts". Dieser Effekt wirkt sich dahingehend aus, dass der aus der Schlitzdüse 6 austretende Luftstrahl der Krümmung der direkt der Schlitzdüse 6nachgeordneten gekrümmten Walzenoberfläche der Arbeitswalze 33 folgt und damit die an der Walzenoberfläche anhaftenden flüssigen Medien zurückdrängt. Insbesondere aus Fig. 1a ist in vergrößerter Darstellung diese Schlitzdüse 6 der Walzenballen-Spaltabdichtung 5 deutlich erkennbar.
Neben der Schlitzdüse 6 (zur Arbeitswalzenabblasung) und der Niederdrückdüse 7 (zur Bandabblasung) ist zusätzlich im oberen Bereich der Arbeitswalze 33 eine Walzenballen-Abblasung 9 installiert, durch die noch an der Arbeitswalze anhaftende flüssige Medien in Drehrichtung der Arbeitswalze 33 und damit vom Walzband 10 weg abgedrängt werden.
Unterhalb des Walzbandes 10 ist zur Ergänzung der fest installierten unteren Abschottung 2 eine Absaugeinrichtung 16 installiert, deren vorderes Ende mit einer bis an die untere Arbeitswalze 34 geführten unteren Bandabweiser 17 verlängert ist. Die Absaugeinrichtung 16 ist so ausgebildet, dass sie zusammen mit dem oberen Bandabweiser 3 einen Bandkanal 15 bildet, durch den das Walzband 10 geführt ist, und der auch als Einfädelhilfe für den Walzbandanfang genutzt werden kann. Bestandteil der Absaugeinrichtung 16 ist eine Absaugwanne 18 mit einer angeschlossenen Emulsionsablaufleitung 19 und einer Abluftleitung 20.
In Fig. 2 ist in einem Vertikalschnitt die Absaugeinrichtung 16 mit den sich ergebenden Luftströmungsrichtungen 21 dargestellt. Oberhalb des Walzbandes 10 herrscht Luftüberdruck, während durch das Absaugen der Luft sich unterhalb des Walzbandes 10 ein Unterdruck einstellt. Die sich hieraus ergebenden Wege der Luftströme 21 führen oberhalb des Walzbandes 10 parallel zu diesem zur Walzbandkante und an dieser entlang nach unten in die Absaugwanne 18. Hier erfolgt eine Umlenkung der Luft zur Mitte der Absaugwanne 18 hin. Die Luft wird dann weiter in die Abluftleitungen 20 geführt, mit der die Abluft aus dem System entfernt wird. Durch die Umlenkung der Luftströmung von senkrecht nach unten (an der Walzbandkante) nach waagerecht (zur Mitte der Absaugwanne) erfolgt eine zentrifugale Abtrennung von Emulsions- bzw. Walzöltröpfchen, die dann in dem Abscheideraum 22 gesammelt und von dort mit der Emulsionsableitung 19 abgeführt werden. In Fig. 2 ist der für das Trockenhalten des Kaltbandes wichtige Walzband- Kantenbereich 13 besonders hervorgehoben.
In Fig. 3 sind die Luftströmungsrichtungen 14 der ventilatorbetriebenen Bandabblasung 4 dargestellt. Die Luft verlässt die Niederdruckdüse 7 entgegengesetzt zum Walzband-Laufrichtung breit gefächert und verteilt sich dann infolge der Lamellen 7' der Niederdruckdüse 7 symmetrisch über die gesamte obere Walzband- Oberfläche 30 in Richtung zu den Bandkanten. Hierdurch wird das mit dem Walzband 10 aus dem Walzspalt 12 austretende Walzöl sicher seitlich zu den Bandkanten abgedrängt und von dort durch die um die Bandkanten strömende Luft der Absaugeinrichtung 16 nach unten in die Absaugwanne 18 befördert.
Es ist ersichtlich, dass die Kombination aller aufgezeigten Konstruktionselemente der Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband sowie deren Wirkungsweise im neuen DS-System das wesentliche Merkmal der Erfindung ist. Die Vorrichtung kann bevorzugt mit einer bandbreitenabhängigen Walzspaltschmierung zusammenarbeiten, und zwar unabhängig von axial verschiebbaren oder festliegenden Walzen.
Die Erfindung ist dabei nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Je nach Bedarf sind Einzelkomponenten und auch ihre Verknüpfung variierbar, wobei die Vorrichtung aber weiterhin so auszulegen ist, dass sie ein Zurückfallen von Feuchtigkeit in Form von Tropfen oder Dunstniederschlag auf das Walzband 10 sicher verhindert und somit die Bandqualität optimiert. Entscheidend ist dabei die Aufrechterhaltung der erfindungsgemäßen Ausführung und erzwungene Luftströmungen der oberen Bandabblasung 4 und der unteren Absaugeinrichtung 16 sowie insgesamt das Zusammenwirken der genannten Konstruktionselemente. 1, 2 fest installierte Abschottungen
3 oberer Bandabweiser
4 Bandabblasung
5 obere Walzenballen-Spaltabdichtung
6 Schlitzdüse
7 Niederdruckdüse
7' Lamellen
9 Walzenballen-Abblasung
10 Walzband
11 oberer und unterer Walzenbereich
12 Walzspalt
13 Walzband-Kantenbereich
14 Luftströmungsrichtung von 7
15 Bandkanal
16 untere Absaugeinrichtung
17 unterer Bandabweiser
18 Absaugwanne
19 Emulsionsableitung
20 Abluftleitung
21 Luftströmungsrichtung von 16
22 Abscheideraum (für Emulsion/Walzöl)
30, 30' Walzbandoberfläche
31, 32 Stützwalzen
33, 34 Arbeitswalzen

Claims

1. Vorrichtung zum Trockenhalten von Kaltband im Auslauf von Walzanlagen mit Mitteln zum Abweisen von flüssigen Walzmedien im Bereich des Bandauslaufs und/oder zum Fernhalten von an die Bandoberflächen (30, 30') spritzende Flüssigkeit, wobei diese zu einer Funktionseinheit zusammenwirkenden Mittel aus oberhalb und unterhalb des Walzbandes (10) angeordneten fest installierten Abschottungen (1, 2) und beweglichen Abschottungen, einer Walzenballen- Abblasung, einer Walzenballen-Spaltabdichtung und einer Dunstabsaugung bestehen, gekennzeichnet durch

a) einen oberhalb des Walzbandes (10) angeordneten oberen Bandabweiser (3) mit integrierter ventilatorbetriebener Bandabblasung (4) mittels einer Niederdruckdüse (7) und mit einer oberen Walzenballen-Spaltabdichtung (5) in Form einer Schlitzdüse (6),

b) eine unterhalb des Walzbandes (10) angeordnete separate Absaugeinrichtung (16) mit integriertem unteren Bandabweiser (17).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse (6) so ausgebildet ist, dass die den oberen Walzenbereich (11) gegen das Walzband (10) mit Ausnutzung des Coanda-Effekts (Umströmung eines Gasstrahls entlang einer einem Gasaustrittsspalt nachgeordneten gebogenen Fläche) abdichtet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bandabweiser (3) verschiebbar und unter einem Winkel von 20° bis 45° zum Walzband (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (16) so ausgebildet ist, dass durch die Absaugung eine definierte Umströmung der Bandkante nach dem Walzspalt (12) erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung ventilatorbetrieben über eine unterhalb des Walzbandes (10) angeordnete Absaugwanne (18) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung mit Hilfe von Injektordüsen erfolgt, die zonenweise zuschaltbar unterhalb des Walzbandes (10) in einem Bandleittisch installiert sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oberen Bandabweiser (3) und die untere Absaugeinrichtung (16) einen Bandkanal (15) bilden, durch den das Walzband (10) nach seinem Austritt aus dem Walzspalt (12) geführt wird und der so ausgebildet ist, dass er als Einfädelhilfe für den Bandanfang dient.