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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufbesserungsvorrichtung
für Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalzten rostfreien Bandstählen und das diesbezügliche Verfahren,
und im Spezielleren auf eine Aufbesserungsvorrichtung für Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalztem rostfreiem Stahl, die in der Lage ist, die
Oberflächenrauigkeit von
Brammen aus rostfreiem Stahl aufzubessern, indem ein vollständig erstarrter
Schmelzstahl unter Verwendung einer Hochdruck-Wassersprühvorrichtung und einer Walzenbürste im
Stranggussverfahren des rostfreien Stahls geschnitten wird, und
Formschlacke und Zunder, die sich bei hoher Temperatur mit der Bramme
verbunden haben, entfernt werden, und das diesbezügliche Verfahren.
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Stand der Technik
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Im
Allgemeinen wurden warm-/kaltgewalzte Edelstahlprodukte für allgemeine
Konstruktionsanwendungen usw. verwendet, wobei Brammen, die in einem
Stahl- und Stranggusswerk hergestellt wurden, wiedererwärmt und
gewalzt werden, daraufhin die Brammen durch Glüh- und Beizprozesse in gewünschte Produkte
umgesetzt werden, oder nach dem Kaltwalzprozess für Küchengeräte usw.
verwendet werden.
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Nachstehend
wird ein Stranggussverfahren für
rostfreien Stahl, das eine Stranggussvorrichtung verwendet, im Detail
mit Bezug auf die beigefügten Figuren
beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Stranggussvorrichtung
für rostfreien Stahl
zeigt. 2a ist eine Fotografie, welche
die Oberflächenrauigkeit
einer Oberfläche
eines nach dem Stand der Technik warmgewalzten rostfreien Bandstahls
zeigt. 2b ist eine mimetische Ansicht,
welche die Oberflächenrauigkeit
einer Oberfläche
eines nach dem Stand der Technik warmgewalzten rostfreien Bandstahls
zeigt.
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Mit
Bezug auf 1, 2a und 2b wird ein Stahlherstellungsverfahren
zur Produktion von Stahlprodukten durchgeführt, um gewünschte Zusammensetzungen und
eine gewünschte
Temperatur eines Schmelzstahls 10 in einem Anfrischofen sicherzustellen,
nachdem der Schmelzstahl 10 in einem Elektroofen oder Anfrischofen
hergestellt wurde. Danach wird der Schmelzstahl 10 in eine
Gießpfanne 20 umgefüllt und
mittels eines Stranggussverfahrens gegossen. Der in die Gießpfanne 20 umgefüllte Schmelzstahl 10 wird
in einen Zwischenbehälter 30 überführt und
durch eine Tauchdüse,
die zwischen dem Zwischenbehälter 30 und
einer Form 40 vorgesehen ist, der Form 40 zugeführt. Der
in die Form 40 überführte Schmelzstahl 10 wird
in eine Brammenhaltewalze 50 gegossen, die mit Wasser gekühlt wird,
und erstarrt in der Brammenhaltewalze 50, und dann wird
der Schmelzstahl 10 aus der Form 40 entleert und
erstarrt mittels Sprühwasser
einer sekundären
Kühlsprüheinheit 60 vollständig. Anschließend wird
der vollständig
erstarrte Schmelzstahl 10 zu Brammen 70 mit einer
konstanten Größe geschnitten,
und die abgeschnittenen Brammen 70 werden in einen Heizofen
eingebracht und unter einer herkömmlichen
Erwärmungs-
und Walzbedingungen warmgewalzt.
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Allerdings
tritt eine Oberflächenrauigkeit
in einer Oberfläche
der abgeschnittenen Brammen 70 auf, weil sich Formpulver
und Zunder während
eines die Brammenhaltewalze 50 verwendenden primären Abkühlprozesses
auf der Oberfläche
der abgeschnittenen Brammen 70 absetzen, wobei das Formpulver zur
Warmhaltung des Schmelzstahls 10 und wegen seiner Schmierwirkung
hinzugefügt
wird, und sich bei einer hohen Temperatur Zunder bildet. Wird diese Oberflächenrauigkeit
vor dem Erwärmungs-
und Walzprozess nicht behoben, wird der auf der Innenseite der abgeschnittenen,
aus rostreinem Stahl bestehenden Bramme 70 vorhandene Zunder
brüchiger und
begünstigt
eine ungleichmäßige Oxidation
beim Erwärmungsprozess
der Bramme 70, was zu einer stärkeren Oberflächenrauigkeit
der Bramme 70 führt. Dies
drückt
sich dadurch aus, dass eine streifenlinienförmige Fehlstelle in einer Oberfläche der
Produkte (Warmwalzband) nach dem Warmwalzprozess auftritt, wie in ”A” und ”B” von 1 und 2 gezeigt
ist.
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3 ist
eine mimetische Ansicht, die einen Vorgang der Defektenstehung bei
einer herkömmlichen
Bramme aus rostfreiem Stahl zeigt.
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Mit
Bezug auf 3 ist die durch die Formschlacke
und den Zunder in der Bramme 70 aus rostfreiem Stahl verursachte
Defektentstehung in Abfolge gezeigt. Im Spezielleren ist eine Vorgang
der Entstehung von Oberflächenrauigkeit
(Streifen) schematisch gezeigt, die durch das unbeseitigte Formpulver und
den unbeseitigten Zunder in der herkömmlichen Bramme aus rostfreiem
Stahl verursacht wurde.
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Zunächst entsteht,
wenn die Bramme 70 in einen Heizofen befördert wird,
ohne vorher eine Formschlacke 71 vollständig von einer Oberfläche der
Bramme 70 entfernt zu haben, auf der in den Heizofen beförderten
Bramme 70 eine oxidierte Zunderschicht, deren innenliegender
Zunder 72 sich nicht ohne Weiteres entfernen lässt, und
die eine feine und kompakte Struktur hat, da eine Ausbreitungsgeschwindigkeit
von Sauerstoff in einem Bereich der Formschlacke 71 gering
ist. Hingegen bildet sich poröser
Zunder mit einer schwachen Adhäsion
auf einer Oberflächenschicht
der Bramme 70, die keine Formschlacke 71 aufweist,
weil die Formschlacke 71 beschleunigt wird. Dann wird die
Bramme 70 während des
Warmwalzprozesses einem Prozess zur Beseitigung des Zunders 72 unterzogen.
Dabei lässt
sich der Zunder 72, der eine starke Kohäsion aufweist und genau unter
der Bramme 70 entstanden ist, an der die Formschlacke 71 anhaftet,
nicht ohne Weiteres entfernen, was zu einer Oberflächenrauigkeit
in der Oberfläche
der Bramme 70 führt.
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Offenbarung
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Technisches Problem
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Dementsprechend
ist die vorliegende Erfindung dazu ausgelegt, solche nachteilhaften
Probleme des Stands der Technik zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es deshalb, eine Aufbesserungsvorrichtung für die Oberflächenrauigkeit von
warm-/kaltgewalztem rostfreiem Stahl, die in der Lage ist, die Oberflächenrauigkeit
von Brammen aus rostfreiem Stahl aufzubessern, indem ein vollständig erstarrter
Schmelzstahl unter Verwendung einer Hochdruck-Wassersprühvorrichtung und einer Walzenbürste im
Stranggussverfahren des rostfreien Stahls geschnitten wird, und
Formschlacke und Zunder, die unter einer hohen Temperatur an der
Bramme anhaften, entfernt werden, und das diesbezügliche Verfahren
bereitzustellen.
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Technische Lösung
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird dadurch erzielt, dass eine Aufbesserungsvorrichtung
für die
Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalztem rostfreiem Stahl bereitgestellt wird, die
mindestens eine Wassersprüheinheit
umfasst, die eingebaut ist, um Wasser entlang einer Brammenhaltewalze
auf eine Oberfläche
der gegossenen Bramme aus rostfreiem Stahl zu sprühen; eine Schneideeinheit,
die am Kopf der Wassersprüheinheit
angeordnet ist, und die die mittels der Wassersprüheinheit
erstarrte Bramme aus rostfreiem Stahl schneidet; eine Hochdruck-Wassersprühvorrichtung mit
mindestens einer Düse
in einem Bereich, in dem die Bramme aus rostfreiem Stahl durch die
Schneideeinheit geschnitten und ausgetragen wird, und die so eingebaut
ist, dass sie zu oberen und unteren Abschnitten der Bramme aus rostfreiem
Stahl symmetrisch ist; und eine Walzenbürste, die so eingebaut ist, dass
sie in Kontakt mit und symmetrisch zu oberen und unteren Abschnitten
der den Wassersprühstrahl durchlaufenden
Bramme aus rostfreiem Stahl ist, und sich mit hoher Geschwindigkeit
dreht.
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Eine
andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird dadurch erzielt, dass ein Aufbesserungsverfahren
für die
Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalztem rostfreiem Stahl bereitgestellt wird, das
die Schritte umfasst: Aufsprühen
von Wasser auf eine Oberfläche
einer gegossenen Bramme aus rostfreiem Stahl; Abschneiden der mit
Wasser besprühten
Bramme aus rostfreiem Stahl; und Beseitigen von Fremdstoffen von
einer Oberfläche
der abgeschnittenen Bramme aus rostfreiem Stahl unter Verwendung
einer Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
und einer Walzenbürste.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Die
Aufbesserungsvorrichtung für
Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalztem rostfreiem Stahl nach der vorliegenden Erfindung
kann nützlich sein,
um die Oberflächenrauigkeit
von Brammen aus rostfreiem Stahl aufzubessern, indem ein vollständig erstarrter
Schmelzstahl unter Verwendung einer Hochdruck-Wassersprühvorrichtung und einer Walzenbürste im
Stranggussverfahren des rostfreien Stahls zerschnitten und Formschlacke
und Zunder, die sich bei einer hohen Temperatur mit der Bramme verbinden,
entfernt werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Diese
und/oder andere Ausführungsformen und
Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bestimmter
beispielhafter Ausführungsformen
hervor und lassen sich in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen
leichter verstehen:
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Stranggussvorrichtung
für rostfreien Stahl
zeigt;
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2a ist eine Fotografie und zeigt die Oberflächenrauigkeit
eines im Stand der Technik warmgewalzten rostfreien Bandstahls;
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2b ist eine mimetische Ansicht und zeigt die
Oberflächenrauigkeit
eines im Stand der Technik warmgewalzten rostfreien Bandstahls;
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3 ist
eine mimetische Ansicht und zeigt schematisch einen Vorgang der
Defektenstehung bei einer herkömmlichen
Bramme aus rostfreiem Stahl;
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Stranggussvorrichtung für rostfreien
Stahl nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung zum Beseitigen von
Fremdstoffen von einer abgeschnittenen Bramme aus rostfreiem Stahl nach
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Querschnittsansicht und zeigt
eine Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
zum Beseitigen von Fremdstoffen von der abgeschnittenen Bramme aus
rostfreiem Stahl nach der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Querschnittsansicht und zeigt
eine Walzenbürste zum
Beseitigen von Fremdstoffen von der abgeschnittenen Bramme aus rostfreiem
Stahl nach der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine grafische Darstellung, die einen dem Sprühabstand der Wassersprüheinheit
entsprechenden Aufsprühdruck
nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 ist
eine grafische Darstellung, die einen Mengenindex der Formschlacke
darstellt, die an einer Oberfläche
der Bramme nach der vorliegenden Erfindung anhaftet; und
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10 ist
eine grafische Darstellung, die einen Entstehungsanteil von Oberflächenrauigkeit
in einer Oberfläche
eines warmgewalzten Bands nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Arten und Weisen zur Umsetzung
der Erfindung
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Nachstehend
werden bestimmte beispielhafte Ausführungsformen nach der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wenn hier ein erstes Element als mit einem zweiten Element verbunden
beschrieben wird, kann das erste Element nicht nur direkt mit dem
zweiten Element verbunden sein, sondern kann auch indirekt über ein
drittes Element mit dem zweiten Element verbunden sein. Ferner sind
der Klarheit halber Elemente weggelassen worden, die zum vollständigen Verständnis der
Erfindung nicht wesentlich sind. Auch beziehen sich gleiche Bezugszahlen
durchgehend auf gleiche Elemente.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Stranggussvorrichtung für rostfreien
Stahl nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die
Stranggussvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug
auf 4 im Detail beschrieben. Zuerst wird die gegossene
Bramme 170 aus rostfreiem Stahl gebildet, kommt aus einer Form 140 und
bewegt sich mittels mehrerer Brammenhaltewalzen 150, und
es sind Wassersprüheinheiten 160 zwischen
den Brammenhaltewalzen 150 entlang einer Linie installiert,
in der die Brammenhaltewalzen 150 ausgebildet sind. In
der vorliegenden Erfindung ist die Wassersprüheinheit 160 als sekundäre Kühlsprüheinheit
ausgebildet, und die sekundäre
Kühlsprüheinheit 160 dient
dazu, Wasser auf eine Oberfläche
der Bramme 170 zu sprühen
und die Bramme 170 erstarren zu lassen.
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Die
erstarrte Bramme 170 aus rostfreiem Stahl wird auf eine
konstante Größe zugeschnitten, wobei
Schneideeinheiten 200 zum Einsatz kommen, die am Kopf der
Brammenhaltewalzen 150 und der sekundären Kühlsprüheinheit 160 eingebaut
sind. Eine Hochdruck-Wassersprühvorrichtung 180 mit mindestens
einer Düse
ist symmetrisch zum oberen und unteren Abschnitten der Bramme 170 aus
rostfreiem Stahl in einem Bereich eingebaut, in dem die Bramme 170 aus
rostfreiem Stahl geschnitten und abtransportiert wird. Der an der
Bramme 170 anhaftende Zunder wird mittels eines Ansprühdrucks
des Wassers an der Bramme 170 beseitigt, wenn die Hochdruck-Wassersprühvorrichtung 180 das
Ober- und Unterteil der Bramme 170 besprüht. Dann
ist noch eine Walzenbürste 190 in
Kontakt mit und symmetrisch zu oberen und unteren Abschnitten der
die Wassersprüheinheit 180 durchlaufenden
Bramme 170 aus rostfreiem Stahl eingebaut und dreht sich
mit hoher Geschwindigkeit. Deshalb werden, während die Walzenbürste 190 an
der Bramme 170 aus rostfreiem Stahl reibt, Formschlacke
und Zunder schließlich
von der Bramme 170 aus rostfreiem Stahl entfernt.
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Die
Aufbesserungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst
darüber
hinaus auch noch einen Sensor, um eine Position der Bramme 170 zu
erfassen. Der Sensor 191 ist in einem Bereich in einer
dem Gussvorgang entgegengesetzten Richtung der im unteren Teil der
abgeschnittenen Bramme 170 eingebauten Wassersprüheinheit 180 und dem
anderen Bereich einer Gießrichtung
der im unteren Teil der abgeschnittenen Bramme 170 eingebauten
Walzenbürste 190 eingebaut.
Deshalb werden die Betriebszeiten der Wassersprüheinheit 180 und der
Walzenbürste 190 durch
Abfühlen
eines Wegs unter Verwendung des Sensors 191 optimiert, in
den die Bramme 170 eintritt und wieder aus der Wassersprüheinheit 180 und
der Walzenbürste 190 austritt.
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Bei
dem Sensor 191 handelt es sich um einen Hochpräzisions-Lasersensor,
der dazu ausgelegt ist, die Bramme unter Nutzung von Laserlicht
abzutasten.
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Nachstehend
wird das Aufbesserungsverfahren für Oberflächenrauigkeit unter Verwendung der
Stranggussvorrichtung für
rostfreien Stahl nach der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Im Allgemeinen erfolgt das Stahlherstellungsverfahren zur Produktion
von Stahlprodukten, um gewünschte Zusammensetzungen
und eine gewünschte
Temperatur eines Schmelzstahls 110 in einem Anfrischofen sicherzustellen,
nachdem der Schmelzstahl 110 in einem Elektro- oder Anfrischofen
hergestellt wurde. Danach wird der Schmelzstahl 110 in
eine Gießpfanne 120 umgefüllt und
mittels eines Stranggussverfahrens gegossen. Der in die Gießpfanne 120 umgefüllte Schmelzstahl 110 wird
in einen Zwischenbehälter 130 überführt und
durch eine Tauchdüse,
die zwischen dem Zwischenbehälter 130 und
einer Form 140 vorgesehen ist, der Form 140 zugeführt. Der
der Form 140 zugeführte
Schmelzstahl 110 wird in eine Brammenhaltewalze 150 gegossen,
die mit Wasser gekühlt
wird, und erstarrt in der Brammenhaltewalze 150, und dann
wird der Schmelzstahl 110 aus der Form 140 entleert
und erstarrt mittels Sprühwasser einer
sekundären
Kühlsprüheinheit 160 vollständig. Anschließend wird
der vollständig
erstarrte Schmelzstahl 110 zu Brammen 170 mit
einer konstanten Größe geschnitten.
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Die
Formschlacke und der Zunder, die sich an einer Oberfläche der
abgeschnittenen Bramme 170 angesetzt haben, werden unter
Verwendung der Hochdruck-Wassersprühvorrichtung 180 und
der Walzenbürste 190 sauber
entfernt.
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Nachstehend
wird der Schritt des Beseitigens der Formschlacke und des Zunders
von der Bramme unter Verwendung der Wassersprüheinheit und der Walzenbürste nach
der vorliegenden Erfindung ausführlicher
mit Bezug auf die 5 bis 8 beschrieben. 5 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Vorrichtung zum Beseitigen von
Fremdstoffen von einer abgeschnittenen Bramme aus rostfreiem Stahl
nach der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine
in ihre Einzelteile zerlegte Querschnittsansicht und zeigt eine
Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
zum Beseitigen von Fremdstoffen von der abgeschnittenen Bramme aus
rostfreiem Stahl nach der vorliegenden Erfindung. 7 ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Querschnittsansicht und zeigt
eine Walzenbürste
zum Beseitigen von Fremdstoffen von der abgeschnittenen Bramme aus
rostfreiem Stahl nach der vorliegenden Erfindung. 8 ist
eine grafische Darstellung, die einen dem Sprühabstand der Wassersprüheinheit
entsprechenden Aufsprühdruck
nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Mit
Bezug auf die 5 bis 8 sind die Hochdruck-Wassersprühvorrichtung 180 und
die Walzenbürste 190 jeweils
in oberen und unteren Abschnitten einer Oberfläche der Bramme 170 symmetrisch
eingebaut, um die Formschlacke und den Zunder zu beseitigen, die
an der Bramme 170 anhaften. Dabei sollte ein Aufsprühdruck (MPa)
der Wassersprüheinheit 180,
mit dem die Bramme 170 besprüht wird, so verstärkt sein,
dass die Formschlacke und der Zunder, die an der Bramme 170 anhaften,
auf effizientere Weise entfernt werden.
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Die
optimale Bedingung des Aufsprühdrucks,
der zur Beseitigung von an der Bramme
170 anhaftenden Fremdstoffen
verwendet wird, lässt
sich aus der folgenden Gleichung 1 bestimmen. Gleichung
1
worin K eine konstante Zahl darstellt, Q eine
Strömungsrate
(l/min) darstellt, P einen Druck (MPa) einer Düse oder Pumpe darstellt, und
A eine Aufprallfläche
(m
2) darstellt.
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Nach
Gleichung 1 sollte die Anhebung von Strömungsrate und Druck und die
Verkleinerung der Aufprallfläche
gemeinsam erfolgen, um den Aufsprühdruck zu verbessern. Die Aufprallfläche ”A” ist umgekehrt
proportional zur Quadratwurzel des Abstands zwischen der Bramme
und der Düse,
durch die unter hohem Druck stehendes Wasser versprüht wird,
d. h. in Exponentialfunktion in umgekehrtem Verhältnis zum Sprühabstand,
und deshalb sollte der Sprühabstand
verkürzt
werden, um die Aufprallfläche zu
verkleinern. Dies zeigt an, dass mit der Verkürzung des Sprühstrecke,
wie in 8 gezeigt ist, der Aufsprühdruck deutlich zunimmt. Das
heißt,
der Aufsprühdruck
nimmt mit der Verkürzung
der Sprühstrecke
in Exponentialfunktion zu.
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Auf
Grundlage dieser theoretische Analyse ist die gesamte Strömungsrate
der Hochdruck-Sprühvorrichtung 180 nach
der vorliegenden Erfindung mit 200 bis 300 l/min angesetzt, die
Anzahl von Düsen
in ihrem oberen und unteren Abschnitt ist mit 11 (insgesamt: 22
= 2 × 11)
angesetzt, die Art der Düse
ist auf eine Düse
(Serie DNH) zur Beseitigung von Zunder eingestellt, die Breite eines
Düsenabdeckbereichs
ist mit 900 mm angesetzt, der Wasserdruck in der Düse zur Herstellung
eines Hochdrucksprühstrahls
ist mit 100 bis 200 bar angesetzt, und der Sprühabstand zwischen der Spitze
der Düse
und der Bramme ist auf 100 bis 200 mm eingestellt, um einen geeigneten
Aufsprühdruck
sicherzustellen und Zunder in der Bramme wirkungsvoll zu entfernen.
Es sind auch drei Pumpen mit einer Kapazität von 75 kW zum Antrieb der
Wassersprüheinheit 180 eingebaut, um
die Sollströmungsrate
und den Solldruck wie vorstehend beschrieben zu erfüllen.
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Eine
Strömungsrate
der Wassersprüheinheit 180 ist
mit 200 bis 300 l/min angesetzt. Und zwar deswegen, weil der Aufsprühdruck unzureichend
ist, um Zunder von der Oberfläche
der Bramme 170 zu entfernen, wenn die Strömungsrate
der Wassersprüheinheit 180 weniger
als 200 l/min beträgt,
wohingegen die Zunderbeseitigungswirkung nicht hoch ist, wenn die
Strömungsrate
der Wassersprüheinheit 180 300
l/min übersteigt.
Die Wassersprüheinheit 180 kann
zum Beispiel 11 Düsen
besitzen. Diese Anzahl wird unter Berücksichtigung der Breite der
Bramme 170 angesetzt, die in einem Werk mit der darin eingebauten
Wassersprüheinheit 180 hergestellt wird.
Das heißt,
die Düsen
decken die Breite der hergestellten Bramme 170 nicht vollständig ab,
wenn die Anzahl der Düsen
weniger als 11 beträgt,
wohingegen unnötige
Düsen vorhanden
sind, wenn die Anzahl der Düsen
in der Wassersprüheinheit 180 mehr als
11 beträgt.
Die Breite des Düsenabdeckbereichs ist
bei der Wassersprüheinheit 180 mit
900 mm angesetzt. Diese Breite ist unter Berücksichtigung der Breite der
hergestellten Bramme 170 und der Position der Bramme 170 mit
den Zundermängeln
pro Breite angesetzt.
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Der
Wasserdruck in der Düse
der Wassersprüheinheit 180 ist
auf 100 bis 200 bar eingestellt. Und zwar deswegen, weil der Aufsprühdruck unzureichend
ist, um den Zunder von der Oberfläche der Bramme 170 zu
entfernen, wenn der Wasserdruck der Wassersprüheinheit 180 weniger
als 100 bar beträgt,
wohingegen die Zunderbeseitigungswirkung nicht hoch ist, wenn der
Wasserdruck der Wassersprüheinheit 180 mehr
als 200 bar beträgt.
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Der
Sprühabstand
der Wassersprüheinheit 180 ist
in dieser Vorrichtung einer der wichtigsten Faktoren, und deshalb
ist der Sprühabstand
der Wassersprüheinheit 180 nach
der vorliegenden Erfindung mit 100 bis 200 mm angesetzt. Und zwar
deswegen, weil der Aufsprühdruck
außerordentlich
hoch ist, wenn der Sprühabstand
der Wassersprüheinheit 180 weniger
als 100 mm beträgt.
In diesem Fall ist die Wirkung der Zunderbeseitigung von der Bramme 170 gut,
aber es wird eine große
Anzahl an Düsen benötigt, weil
eine vom Sprühstrahl
bedeckte Fläche zu
klein und es deshalb schwierig ist, einen Raum sicherzustellen,
in dem die Düsen
eingebaut werden können.
Die Wirkung der Zunderbeseitigung von der Bramme 170 wird
aber mit dem plötzlichen
Abfall im Aufsprühdruck
signifikant gesenkt, wenn der Sprühabstand mehr als 200 mm beträgt.
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Auch
werden die drei 75 kW-Pumpen zum Antreiben der Wassersprüheinheit 180 verwendet, um
die Sollströmungsrate
und den Solldruck wie zuvor beschrieben zu erfüllen.
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Wie
vorstehend beschrieben, werden Fremdstoffe (d. h. Zunder, Formschlacke
u. dgl.), die in der Brammenoberfläche vorhanden sind, mit einem
starken Aufsprühdruck
des Hochdruck-Sprühstrahls
beseitigt, und Fremdstoffe, die auf der Innenseite der Bramme 170 anhaften,
werden unter Verwendung einer hochschnell rotierenden Walzenbürste 190 entfernt.
Beispielsweise ist die Walzenbürste 190 von
der Wassersprüheinheit 180 beabstandet und
symmetrisch in oberen und unteren Abschnitten einer Oberfläche der
Bramme 170 installiert, und wird dann in Drehung versetzt,
um die Oberfläche
der Bramme 170 mit Reibung zu beaufschlagen und die Formschlacke
und den Zunder abzureiben. Dabei ist die Breite der Walzenbürste 190 unter
Berücksichtigung
der Breite der hergestellten Bramme und der Defektentstehungsstelle
auf 1000 mm eingestellt, was zur Beseitigung der Fremdstoffe wirksam
ist.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann die Bramme 170, indem Fremdstoffe
von der Oberfläche der
Bramme 170 unter Verwendung der Wassersprüheinheit 180 und
der Walzenbürste 190 entfernt werden,
mit einer sauberen Oberfläche
in einen Heizofen eingebracht und unter herkömmlichen Erwärmungs-
und Walzbedingungen warmgewalzt werden.
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9 ist
eine grafische Darstellung, die einen Mengenindex der Formschlacke
darstellt, die an einer Oberfläche
der Bramme nach der vorliegenden Erfindung anhaftet.
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Mit
Bezug auf 9 ist dies eine grafische Darstellung,
die Mengen von Formschlacke in Testproben zeigt, wobei die grafische
Darstellung erhalten wurde, indem eine bestimmte Fläche (ca.
0,5 mm) der Testproben aus der Brammenoberflächenschicht präpariert
und auf Bestandteile, zum Beispiel in der Formschlacke vorhandenes
Calcium (Ca) hin untersucht wurde. Wenn die aus dem Stand der Technik
und der vorliegenden Erfindung berechneten Indexzahlen der bei der
Bramme anhaftenden Formschlacken verglichen werden, so stellt sich
heraus, dass die Indexzahl der an der Bramme nach dem Stand der
Technik anhaftenden Formschlacke ca. 8,3 beträgt, wohingegen die Indexzahl
der an der Bramme nach der vorliegenden Erfindung anhaftenden Formschlacke
ca. 1,5 beträgt.
Das heißt,
es erweist sich, dass die Indexzahl der anhaftenden Formschlacken
bei den Brammen, die unter Verwendung der Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
und der Walzenbürste
gereinigt wurden, um 6,8 niedriger ist als die Indexzahl der anhaftenden
Formschlacken bei der Bramme nach dem Stand der Technik.
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10 ist
eine grafische Darstellung, die einen Entstehungsanteil von Oberflächenrauigkeit
in einer Oberfläche
eines warmgewalzten Bands nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 10 kann der Entstehungsanteil
(%) von Oberflächenrauigkeit
bestimmt werden, indem die Hochdruck-Wassersprühvorrichtung und die Walzenbürste verwendet
werden. Wenn man von kaltgewalzten Bändern die Entstehungsanteile
(%) von Oberflächenrauigkeit,
die aus dem Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung berechnet
werden, vergleicht, so bemisst sich der Entstehungsanteil von Oberflächenrauigkeit
von nach dem Stand der Technik kaltgewalzten Bändern auf ca. 21,4 (%), wohingegen
sich der Entstehungsanteil von Oberflächenrauigkeit von nach der
vorliegenden Erfindung kaltgewalzten Bändern auf ca. 3,1 (%) bemisst.
Das heißt, der
Entstehungsanteil von Oberflächenrauigkeit
von kaltgewalzten Bändern
erweist sich, wenn die Bramme unter Verwendung der Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
und der Walzenbürste
gereinigt wurde, als um 18,3 (%) niedriger als der Entstehungsanteil von
Oberflächenrauigkeit
von nach dem Stand der Technik kaltgewalzten Bändern.
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Obwohl
beispielhafte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung aufgezeigt und beschrieben wurden, wird den
Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen
vorgenommen werden könnten,
ohne dabei von den Grundgedanken und dem Aussagegehalt der Erfindung
abzuweichen, deren Umfang in den Ansprüchen und deren Äquivalenten
definiert ist.
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Zusammenfassung
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Offenbart
ist eine Aufbesserungsvorrichtung für Oberflächenrauigkeit von warm-/kaltgewalzten rostfreien
Bandstählen
und das diesbezügliche
Verfahren. Die vorliegende Erfindung stellt eine Aufbesserungsvorrichtung
für Oberflächenrauigkeit
von warm-/kaltgewalzten rostfreien Bandstählen bereit, die eine Wassersprüheinheit
umfasst, um Wasser auf eine Oberfläche einer gegossenen Bramme
aus rostfreiem Stahl aufzusprühen;
eine Schneideeinheit, um die Bramme aus rostfreiem Stahl abzuschneiden; und
eine Hochdruck-Wassersprühvorrichtung
mit mindestens einer Düse
in einem Bereich, in dem die Bramme aus rostfreiem Stahl durch die
Schneideeinheit abgeschnitten und ausgetragen wird, und die so eingebaut
ist, dass sie zu oberen und unteren Abschnitten der Bramme aus rostfreiem
Stahl symmetrisch ist; und eine Walzenbürste, die so eingebaut ist, dass
sie in Kontakt mit und symmetrisch zu oberen und unteren Abschnitten
der den Wassersprühstrahl durchlaufenden
Bramme aus rostfreiem Stahl ist, und sich mit hoher Geschwindigkeit
dreht. Dementsprechend kann die Aufbesserungsvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung zur Herstellung einer Bramme aus rostfreiem Stahl mit
einer ausgezeichneten Oberflächengüte nützlich sein,
weil es möglich
ist, Zunder und Formschlacke mühelos
von der Bramme aus rostfreiem Stahl zu entfernen.
