DE10234109A1 - Method and device for the continuous production of metallic strips - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines metallischen, vorzugsweise kaltgewalzten Bandes (1), insbesondere eines Edelstahlbandes, wobei das zu fertigende Band (1) in eine Förderrichtung (R) durch eine Vorrichtung (2) geführt wird, in der das Band (1) einem Walzprozess, einer Erwärmung und einer chemischen Behandlung unterzogen wird. Um die Produktivität des Verfahrens zu verbessern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Walzprozess erst nach der Erwärmung des Bandes und nach der chemischen Behandlung durchgeführt wird.The invention relates to a method and a device for the continuous production of a metallic, preferably cold-rolled strip (1), in particular a stainless steel strip, the strip (1) to be produced being passed in a conveying direction (R) through a device (2) in which the strip (1) is subjected to a rolling process, heating and chemical treatment. In order to improve the productivity of the method, it is provided according to the invention that the rolling process is carried out only after the strip has been heated and after the chemical treatment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines metallischen, vorzugsweise kaltgewalzten Bandes, insbesondere eines Edelstahlbandes, wobei das zu fertigende Band in eine Förderrichtung durch eine Vorrichtung geführt wird, in der das Band einem Walzprozess, einer Erwärmung und einer chemischen Behandlung unterzogen wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the continuous manufacture of a metallic, preferably cold rolled strip, in particular a stainless steel strip, wherein the belt to be manufactured in a conveying direction is passed through a device in which the strip is subjected to a rolling process, heating and chemical Undergoes treatment. The invention further relates to a device, in particular for performing the method.
Bei der Herstellung kaltgewalzter Bänder, insbesondere von Edelstahlbändern, durchläuft ein Metallband eine Fertigungsvorrichtung, in der verschiedene Prozesse am Band vorgenommen werden. Dabei wird das Band in einem Walzprozess in seiner Dicke reduziert. Weiterhin kann sich eine Wärmebehandlung anschließen, mit der dem Band spezielle Werkstoffeigenschaften verliehen werden. Ferner muss das Band eine zunderfreie Oberfläche aufweisen, weshalb es eine Beizlinie passiert, in der mittels einer chemischen Behandlung der Zunder entfernt wird.When manufacturing cold rolled Tapes, in particular of stainless steel strips, goes through a metal band a manufacturing device in which various processes be made on the line. The strip is rolled in a process reduced in thickness. Furthermore, a heat treatment connect, with which the band is given special material properties. Furthermore, the tape must have a scale-free surface, which is why it has a Pickling line happens in the chemical treatment of the Tinder is removed.
Für die Weiterverarbeitung – z. B. durch Kaltwalzen, für eine metallische Beschichtung oder die direkte Verarbeitung zu einem Endprodukt – muss das warmgewalzte Stahlband eine zunderfreie Oberfläche haben. Daher muss der beim Warmwalzen und während der nachfolgenden Abkühlung entstandene Zunder restlos entfernt werden. Dies erfolgt zumeist durch einen Beizprozess, wobei der aus den verschiedenen Eisenoxiden (FeO, Fe3O4, Fe2O3) oder bei nichtrostenden Stählen auch aus chromreichen Eisenoxiden bestehende Zunder je nach Stahlqualität mittels verschiedener Säuren (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder Mischsäure) bei erhöhten Temperaturen durch chemische Reaktion mit der Säure gelöst wird. Vor dem Beizen ist bei Normalstahl meist noch eine zusätzliche mechanische Behandlung durch Streckbiegerichten erforderlich, um – den Zunder aufzubrechen und somit ein schnelleres Eindringen der Säure in die Zunderschicht zu ermöglichen. Bei den wesentlich schwieriger zu beizenden nichtrostenden, austenitischen und ferritischen Stählen sind ein Glühen und eine mechanische Vorentzunderung des Bandes beim Beizprozess vorgeschaltet, um eine möglichst gut heizbare Bandoberfläche zu erzielen.For further processing - e.g. B. by cold rolling, for a metallic coating or direct processing into an end product - the hot-rolled steel strip must have a scale-free surface. Therefore, the scale created during hot rolling and during the subsequent cooling must be removed completely. This is usually done by a pickling process, with the scale consisting of the various iron oxides (FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 ) or, in the case of stainless steels, also of chromium-rich iron oxides, depending on the steel quality, using various acids (e.g. hydrochloric acid, sulfuric acid) , Nitric acid or mixed acid) is dissolved at elevated temperatures by chemical reaction with the acid. Before pickling, normal steel usually requires additional mechanical treatment by stretch bending to break up the scale and thus allow the acid to penetrate the scale layer more quickly. With the much more difficult to pickle stainless, austenitic and ferritic steels, annealing and mechanical pre-descaling of the strip are carried out in the pickling process in order to achieve the best possible heatable strip surface.
Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art
ist aus der
Die WO 00/37189 und die WO 00/37190 offenbaren eine Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbandes, bei dem das Band zunächst ein einer mehrgerüstigen Walzstrasse in seiner Dicke reduziert wird. Anschließend gelangt das Band in einen Glühofen; im weiteren Verlauf wird das Band durch eine Beizvorrichtung geführt. Vor dem Aufwickeln des Bandes kann sich auch hier eine Walzoperation anschließen, die jedoch nur noch eine geringfügige Dickenreduzierung am Band vornimmt.WO 00/37189 and WO 00/37190 disclose a device for producing a metal strip, where the tape first one of a multi-stand Rolling mill is reduced in thickness. Then arrives the tape in an annealing furnace; the strip is then passed through a pickling device. In front the winding of the tape can also be followed by a rolling operation here however, only a slight reduction in thickness on the line.
Die US 2001/0037667 A1 offenbart eine ähnliche Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbandes. Hier ist jedoch keine Erwärmung des Bandes vorgesehen. Das Band wird lediglich nach dem Entzundern in einer Beizlinie durch ein Walzwerk geführt.US 2001/0037667 A1 discloses a similar Device for producing a metal strip. Here is, however no warming of the volume provided. The tape is only in after descaling a pickling line through a rolling mill.
Die vorbekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass teilweise auf verzunderten bzw. auf nur teilentzunderten Oberflächen gewalzt werden muss. Durch das Walzen auf diesen Bandoberflächen tritt ein wesentlich höherer Walzenverschleiß auf als bei der Walzung auf einer entzunderten Oberfläche. Weiterhin kann dadurch nicht die Oberflächenqualität erzeugt werden, wie sie vielfach gefordert wird, so dass aufwendige Nachbehandlungen notwendig sind.The previously known methods point the disadvantage that partially on scaled or only partially descaled surfaces must be rolled. By rolling on these strip surfaces occurs a much higher one Roll wear on than when rolling on a descaled surface. Farther cannot produce the surface quality are, as it is often required, so that extensive post-treatment is necessary are.
Weiterhin ist es mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit des. in Rede stehenden Verfahrens sehr nachteilig, dass die dem Walzwerk nachfolgenden Einrichtungen, und hier namentlich der Glühofen und die Beizlinie, in ihren Ausmaßen der durch den Walzprozess typischerweise um 30 bis 40% reduzierten Banddicke angepasst . werden müssen; da das Band bereits dünner, jedoch länger ist, müssen auch der Glühofen und die Beizlinie entsprechend lang ausgefegt werden, was zu hohen Kosten der Anlage führt.Furthermore, it is facing the Economy of the process in question is very disadvantageous, that the facilities following the rolling mill, and here by name the annealing furnace and the pickling line, in its dimensions, by the rolling process typically adjusted by 30 to 40% reduced strip thickness. become have to; because the tape is already thinner, however longer is, must also the annealing furnace and the pickling line are swept out for a correspondingly long time, which is too high System costs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schalten, mit dem bzw. mit der es möglich ist, die genannten Nachteile zu vermeiden, womit insbesondere eine höhere Produktivität und Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung eines Bandes erzielt werden sollen; weiterhin soll die Oberflächenqualität des gefertigten Bandes verbessert werden.The invention is therefore the object based on a method and an associated device of the entry to switch to the type mentioned, with which it is possible to avoid the disadvantages mentioned, which in particular a higher productivity and economy to be achieved in the manufacture of a tape; Farther should be the surface quality of the finished tape be improved.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Walzprozess erst nach der Erwärmung des Bandes und nach der chemischen Behandlung durchgeführt wird.The solution to this problem by According to the method, this is the invention characterized that the rolling process only after the strip has been heated and is carried out after the chemical treatment.
Mit dieser Vorgehensweise wird erreicht, dass in der Fertigungsanlage die drei Prozessschritte Walzen des Bandes auf die gewünschte Dicke, Durchführung einer Wärmebehandlung des Bandes durch einen Glühprozess und Entzundern des Bandes mittels Beizen erfolgen, wobei die obigen angesprochenen Nachteile nicht zutage treten: Da das Walzen des Bandes von der ursprünglichen auf die reduzierte, endgültige Dicke erst in Förderrichtung hinter dem Glühen und dem Beizen stattfindet, können sowohl der Glühofen als auch die Beizlinie in ihren jeweiligen Ausmaßen kleiner ausgelegt werden. Ferner erfolgt der genannte Walzprozess erst auf einer vollkommen entzunderten Bandoberfläche; so dass der Walzenverschleiß gering bleibt. Weiterhin entsteht durch den vorgeschlagenen Verfahrensablauf eine verbesserte Bandoberflächen-Qualität, ohne, dass weitergehende Maßnahmen ergriffen werden müssen.This procedure ensures that the three process steps of rolling the strip to the desired thickness, performing a heat treatment of the strip by means of an annealing process and descaling the strip by means of pickling take place in the production plant, the disadvantages mentioned above not being apparent: since the rolling of the Strip from the original to the reduced, final thickness can only take place in the conveying direction after annealing and pickling Both the annealing furnace and the pickling line are designed to be smaller in their respective dimensions. Furthermore, the mentioned rolling process only takes place on a completely descaled strip surface; so that the roller wear remains low. Furthermore, the proposed process sequence results in an improved strip surface quality without the need for further measures.
Es wird vorgeschlagen, dass vorzugsweise die Erwärmung des Bandes, die chemische Behandlung des Bandes und der Walzprozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Bei dem Walzprozess handelt es sich bevorzugt um einen Tandem-Walzprozess. Generell ist unter Walzprozess hier zu verstehen, dass das Band durch ihn in seiner Dicke wesentlich, vorzugsweise mindestens um 20%, reduziert wird. Wie bereits oben angesprochen, handelt es sich bei der chemischen Behandlung des Bandes bevorzugt um einen Beizprozess.It is suggested that preferably the warming of the strip, the chemical treatment of the strip and the rolling process done in that order become. The rolling process is preferably a tandem rolling process. In general, the rolling process here means that the strip by him in thickness, preferably at least around 20%, is reduced. As already mentioned above, it is in the chemical treatment of the strip, preferably a pickling process.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines metallischen, kaltgewalzten Bandes weist eine Einrichtung zum Erwärmen, d. h. insbesondere zum Glühen, des Bandes, eine Einrichtung zum chemischen Behandeln des Bandes und eine Einrichtung zum Walzen des Bandes auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einrichtung zum Walzen des Bandes in Förderrichtung hinter der Einrichtung zum Erwärmen des Bandes und der Einrichtung zum chemischen Behandeln des Bandes angeordnet ist, wobei die Einrichtung zum Walzen des Bandes mindestens eine Tandem-Walzstrasse aufweist. Diese besteht aus mehreren Walzgerüsten, die als Walzwerk des Typs 6-high oder als Walzwerk des Typs Z-high ausgebildet sein können. Außer dieser Walzeinrichtung ist keine weitere Einrichtung zwecks Dickenreduzierung des Bandes erforderlich.The device for continuous Manufacturing a metallic, cold-rolled strip has a device to warm up d. H. especially for annealing, of the tape, a device for chemical treatment of the tape and means for rolling the tape. According to the invention, that the device for rolling the strip in the conveying direction behind the device to warm up the tape and the device for chemically treating the tape is arranged, the device for rolling the strip at least has a tandem rolling mill. This consists of several roll stands that designed as a 6-high rolling mill or as a Z-high rolling mill could be. Except this rolling device is no other device for reducing the thickness of the Tape required.
Zur Qualitätsverbesserung kann ferner zwischen der Einrichtung zum Erwärmen des Bandes (Glühofen) und der Einrichtung zum chemischen Behandeln des Bandes (Beizlinie) eine Streckrichteinheit angeordnet sein. Weiterhin kann zwischen dem Glühofen und der Beizlinie eine Metallkorn-Strahleinheit angeordnet werden.For quality improvement can also between the heating device of the strip (annealing furnace) and the device for chemical treatment of the strip (pickling line) a straightening unit can be arranged. Furthermore, between the annealing furnace and the pickling line a metal grain blasting unit are arranged.
In Förderrichtung hinter der Einrichtung zum chemischen Behandeln des Bandes kann ferner eine Besäumeinheit angeordnet werden, um das Band seitlich zu beschneiden.In the conveying direction behind the facility a trimming unit can also be used to chemically treat the tape be arranged to trim the tape laterally.
Die Einhaltung eines möglichst gleichmäßigen Laufs des Bandes durch die Fertigungsanlage wird dadurch erleichtert, dass die Vorrichtung mindestens einen, vorzugsweise drei Bandspeicher aufweist.Compliance with one if possible smooth running the belt through the manufacturing plant is facilitated that the device has at least one, preferably three tape store having.
Je nach der Produktionsmenge des Bandes kann die erläuterte Fertigungsvorrichtung auch als kombinierte Warm- und Kaltbandglüh- und -beizlinie mit integrierter Walzstrasse (Tandemstrasse) betrieben werden. Um dies zu begünstigen, kann zusätzlich in Förderrichtung vor der Einrichtung zum Erwärmen des Bandes, insbesondere vor dem Einlauf-Bandspeicher, eine Entfettungseinrichtung angeordnet werden.Depending on the production volume of the Volume can be explained Manufacturing device also as a combined hot and cold strip annealing and pickling line integrated rolling mill (tandem mill). To do this to favor can additionally in the conveying direction before warming up of the belt, especially in front of the inlet belt storage, a degreasing device to be ordered.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Edelstahlbandes.In the drawing, an embodiment of the Invention shown. The only figure shows schematically one Device for producing a stainless steel band.
In der Figur ist eine Vorrichtung
In einem nicht näher dargestellten Eintrittsabschnitt
Im Glühofen
In Förderrichtung R hinter der Metallkorn-Strahleinheit
Unterhalb der Beizlinie
Hinter der Tandem-Walzstrasse
Die Tandem-Walzstrasse
Es ergibt sich dadurch ein relativ
kompakter Aufbau der Vorrichtung
Zumindest für die austenitischen und die einfachen ferritischen Materialien kann eine Dickenreduzierung ohne vorherige Glühung vorgenommen werden, was zu einer kleineren maximalen Dickenreduzierung von maximal 30 bis 40% führt.At least for the austenitic and the Simple ferritic materials can be used without a reduction in thickness previous annealing be made, resulting in a smaller maximum thickness reduction leads from a maximum of 30 to 40%.
Die maximale Dickenreduzierung des
Bandes
Ein Walzgerüst der Tandem-Walzstrasse
Das entzunderte und vorzugsweise
bereits besäumte
Band kann – im
Anschluss an die Vorrichtung
- 11
- Band (Metallstrang)tape (Metal strip)
- 22
- Vorrichtungcontraption
- 33
- Einrichtung zum Erwärmen des Bandes (Glühofen)Facility to warm up of the strip (annealing furnace)
- 44
- Einrichtung zum chemischen Behandeln des BandesFacility for chemical treatment of the tape
- (Beizeinrichtung)(Pickling)
- 55
- Einrichtung zum Walzen des Bandes (Tandemwalzstrasse)Facility for rolling the strip (tandem rolling mill)
- 5a5a
- Walzgerüstrolling mill
- 5b5b
- Walzgerüstrolling mill
- 5c5c
- Walzgerüstrolling mill
- 66
- StreckrichteinheitTension leveling unit
- 77
- Metallkorn-StrahleinheitMetal grain blowing unit
- 88th
- Besäumeinheittrimming shear
- 99
- Bandspeicher (Einlaufspeicher)tape storage (Inlet reservoir)
- 1010
- Bandspeicher (Auslaufspeicher)tape storage (Efflux memory)
- 1111
- Bandspeicher (Zwischenspeicher)tape storage (Buffer)
- 1212
- Entfettungseinrichtungdegreasing
- 1313
- Eintrittsabschnittentry section
- 1414
- Austrittsabschnittexit section
- RR
- Förderrichtungconveying direction
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