DE1248600B

DE1248600B - Method and device for mechanical pre-descaling of steel strip

Info

Publication number: DE1248600B
Application number: DE1957U0004678
Authority: DE
Inventors: Albert Joseph Berdis
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1957-07-27
Filing date: 1957-07-27
Publication date: 1967-08-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Vorentzundern von Bandstahl Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich ablaufendes Verfahren zum mechanischen Vorentzundern warmgewalzter, beidseits mit einer Zunderschicht versehener Stahlbänder in kaltem Zustand, die anschließend gebeizt und sodann kaltgewalzt werden, bei dem das laufende Band unter Zugspannung versetzt und hierbei durch gleichzeitige Walzeneinwirkung auf das gespannte Band die Zunderschicht gebrochen wird.Method and device for mechanical pre-descaling of steel strip The invention relates to a continuously running method for mechanical Pre-descaling of hot-rolled steel strips with a layer of scale on both sides in the cold state, which are then pickled and then cold-rolled, in which the moving belt is put under tension and by simultaneous roller action the layer of scale is broken on the tensioned belt.

Warmgewalzter Bandstahl ist bekanntlich mit einer Oxyd- oder Zunderschicht versehen, die außerordentlich fest an der Metalloberfläche des Bandes haftet. Diese Zunderschicht muß vor einer weiteren Verarbeitung des Bandstahls in einem Kaltwalzwerk entfernt werden, da sonst der Zunder in das Bandmaterial eingewalzt wird, wodurch sich Fehlerstellen und Unebenheiten in der Bandoberfläche ergeben. Das zu behandelnde Band wird deshalb üblicherweise nach dem Warmwalzen durch ein Beizbad geführt, in welchem der Zunder auf chemischem Wege entfernt wird. Dieser Abbeizvorgang benötigt aber verhältnismäßig viel Zeit. Man ist deshalb dazu übergegangen, das warmgewalzte Band vor dem Einlaufen in das Beizbad mechanisch vorzubehandeln, um ein Aufreißen bzw. Brechen der Zunderschicht zu erreichen, so daß der Beizflüssigkeit eine größere Angriffsfläche geboten wird.Hot-rolled steel strip is known to have a layer of oxide or scale provided, which adheres extremely firmly to the metal surface of the tape. These A layer of scale must be processed in a cold rolling mill before further processing of the steel strip must be removed, otherwise the scale will be rolled into the strip material, whereby defects and unevenness arise in the belt surface. That to be treated Strip is therefore usually passed through a pickling bath after hot rolling, in which the scale is removed by chemical means. This stripping process is required but a relatively long time. That is why they switched to the hot-rolled Before entering the pickling bath, the tape must be mechanically pretreated to prevent it from tearing or to achieve breaking of the scale layer, so that the pickling liquid has a larger Attack surface is offered.

Es ist eine Entzunderungswalzenanordnung für Eisen- und Stahlbänder bekannt, bei welcher das zu behandelnde Band zwischen zwei Biegewalzen hindurchgeführt wird, die mit einem der Banddicke entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind, wobei eine auf das ein- oder auslaufende Band einen Zug ausübende Einrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Band gegen die Biegewalzen gedrückt wird (deutsche Auslegeschrift 1009 584). Diese Anordnung hat den großen Nachteil, daß durch das scharfe Biegen des Bandes das Bandmaterial stark plastisch verformt und dadurch in unerwünschter Weise verfestigt wird, wodurch ein nachfolgendes Kaltwalzen beeinträchtigt wird.It is a descaling roller arrangement for iron and steel strip known, in which the strip to be treated passed between two bending rollers is arranged at a distance from each other corresponding to the strip thickness are, with a device exerting a tension on the incoming or outgoing belt is provided, with the help of which the strip is pressed against the bending rollers (German Interpretation document 1009 584). This arrangement has the major disadvantage that the Sharp bending of the tape, the tape material is severely plastically deformed and thereby is undesirably solidified, thereby adversely affecting subsequent cold rolling will.

Um eine solche plastische Verformung zu vermindern, hat man auch schon zum Zunderbrechen Reduzierwalzen verwendet, durch welche das zu behandelnde Band beispielsweise hindurchgezogen wird, wobei eine Dickenreduzierung um 2 bis 4% erreicht wird (USA.-Patentschrift 2 650 888). Hierbei bildet sich an der Einlaufseite der Walzen eine Verdickung des Bandes, und es wird durch die so erzielte Krümmung der Bandoberfläche ein Aufreißen der Zunderschicht bewirkt. Auf diese Weise kann eine Entzunderung auch ohne scharfe Biegung des Bandes erreicht werden. Jedoch wird auch hier das Bandmaterial zumindest an der Bandoberfläche stark plastisch verformt, so daß auch hier eine Verfestigung des Bandmaterials nicht ausgeschaltet ist. Außerdem ist hier zur Erzielung einer Dickenreduzierung von 2 bis 4 % ein erheblicher Druck erforderlich, wodurch auch dort noch die Gefahr besteht, daß der Zunder in das Bandmaterial eingewalzt wird. Es tritt dann gerade der Nachteil auf, welcher durch diese Entzunderung mittels Reduzierwalzen vermieden werden soll.In order to reduce such plastic deformation, one already has Reduction rollers are used to break the scale, through which the strip to be treated is used for example, is pulled through, a thickness reduction of 2 to 4% being achieved (U.S. Patent 2,650,888). This forms on the inlet side of the Rolling a thickening of the belt, and it is achieved by the curvature of the Belt surface causes the scale layer to tear. That way, a Descaling can also be achieved without a sharp bend in the strip. However, will also here the belt material is strongly plastically deformed, at least on the belt surface, so that solidification of the strip material is not eliminated here either. aside from that there is considerable pressure here to achieve a thickness reduction of 2 to 4% required, whereby there is still the risk that the scale in the strip material is rolled in. The disadvantage then arises, which is caused by this descaling should be avoided by means of reducing rollers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum mechanischen Vorentzundern von Stahlbändern zu schaffen, bei dem eine unerwünschte Verfestigung des Grundmaterials und die Gefahr des Einwalzens von Zunder in das Grundmaterial weitgehend vermieden werden. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise eine Dickenverminderung von 2 bis 4 % an einem geraden Band und daß ferner diese Dickenverminderung durch an sich bekanntes Reduzierwalzen in Kombination mit der Zugspannung des Bandes erfolgt.The invention is based on the object of a method for mechanical To create pre-descaling of steel strips, in which an undesired solidification of the base material and the risk of scale rolling into the base material largely avoided. This is achieved according to the invention in that in a manner known per se, a reduction in thickness of 2 to 4% on a straight line Band and that, furthermore, this reduction in thickness by reducing rolling known per se takes place in combination with the tension of the tape.

Durch diese beim Kaltwalzen von Bändern an sich bekannte Kombination kann nicht nur die für die Behandlung des Bandes erforderliche Leistung verringert werden, sondern es bewirkt auch die Zugspannung ein stärkeres Aufreißen der Zunderschicht, was durch den Walzvorgang noch unterstützt wird. Es wird dabei der Zunder sehr wirksam gebrochen, wobei für eine Dickenreduzierung von etwa 2 bis 4 % mit einem gegenüber dem bekannten Verfahren erheblich geringeren Walzdruck gearbeitet werden kann. Hierdurch wird die Entstehung eines Wulstes an der Einlaufseite der Walzen weitgehend verhindert, und es wird die Gefahr des Einwalzens von Zunderteilen in das Grundmaterial praktisch ausgeschaltet.This combination is known per se in cold rolling of strips can not only decrease the power required to handle the tape will, but the tensile stress also causes the scale layer to tear open, which is still supported by the rolling process. The tinder becomes very effective broken, taking for a thickness reduction of about 2 to 4% with an opposite the known method can be worked with considerably lower rolling pressure. Through this the formation of a bead on the inlet side of the rollers is largely prevented, and the danger of rolling scale parts into the base material becomes practical switched off.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung mit einer Strecke-ver= wendet werden, in der das gerade geführte Band der Einwirkung eines Reduzierwalzenpaares ausgesetzt ist, wobei erfindungsgemäß zu beiden Seiten eines an sich bekannten drehantreibbaren, anstellbaren Reduzierwalzenpaares je eine mit einem Antrieb versehene Streckenwalzenanordnung vorgesehen ist, von denen die eine als Zug- und die andere als Bremseinrichtung wirkt, und wobei die vom Antrieb der einen abgegebene Bremsleistung dem Antrieb der anderen zuführbar ist.To carry out the method according to the invention, a device be used with a stretch in which the band of action just led a pair of reducing rollers is exposed, according to the invention on both sides a per se known rotatable, adjustable pair of reducing rollers, one each provided with a drive line roller arrangement is provided, of which the one acts as a pulling device and the other as a braking device, and the one from the drive the one output braking power can be fed to the drive of the other.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert; die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung und F i g. 2 einen durch die Mitte der Vorrichtung gehenden Längsschnitt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings; which represent a preferred embodiment of the invention, namely shows F i g. 1 shows a plan view of a device for carrying out the method according to FIG of the invention and FIG. Figure 2 is a longitudinal section through the center of the device.

Ein warmgewalztes Stahlband 10, z. B. 2 bis 3 mm starker Bandstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wird aus einer Auffanggrube 11 gezogen, durch eine Reihe versetzt angeordneter Richtwalzen 12, eine Reibungsbremse 13 nach Art eines Hemmbrettes und ein Transportwalzenpaar 14 gezogen, vor dem eine Vorwalze 15 angeordnet ist. Die Bremse weist einen festeren unteren Rahmen 16 sowie einen oberen Rahmen 17 auf, der mit Hilfe von Druckflüssigkeits-Zylindern und -Kolben 18 an den festen Rahmen heranbewegt oder von ihm fortbewegt werden kann. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Rahmen 16 und 17 sind mit Holzplanken oder -klötzen besetzt, die die Reibungsflächen bilden, die auf beide Seiten des Stahlbandes einwirken. Das Walzenpaar 14 ist in üblicher Weise durch eine Welle 19 und ein Zahnradgetriebe 20 mit einem Motor 21 verbunden.A hot rolled steel strip 10, e.g. B. 2 to 3 mm thick strip steel with low carbon content, is pulled from a collecting pit 11, pulled through a number of offset straightening rollers 12, a friction brake 13 in the manner of a jam board and a pair of transport rollers 14 , in front of which a feed roller 15 is arranged. The brake has a more rigid lower frame 16 and an upper frame 17 which can be moved towards or away from the fixed frame with the aid of hydraulic fluid cylinders and pistons 18. The opposing surfaces of the frames 16 and 17 are covered with wooden planks or blocks that form the friction surfaces that act on both sides of the steel belt. The roller pair 14 is connected to a motor 21 in the usual way by a shaft 19 and a gear transmission 20 .

Das Walzenpaar 14 befindet sich in einer Zugeinrichtung 22 mit Walzen 23 und 24. Walze 23 ist in festen Lagern gelagert und Walze 24 in einem schwenkbaren Rahmen 25, der durch einen Druckflüssigkeits-Zylinder und -Kolben 25 a aus der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung in die Ruhestellung gebracht werden kann. Walze 23 ist durch ein Zahnradgetriebe 23 a mit einer dynamoelektrischen Maschine 26 verbunden, die als Motor zum Antrieb der Walze 23 oder als Generator dient, wenn sie von der Walze angetrieben wird.The pair of rollers 14 is located in a pulling device 22 with rollers 23 and 24. Roller 23 is mounted in fixed bearings and roller 24 in a pivotable frame 25, which is moved by a hydraulic fluid cylinder and piston 25 a from the working position shown in the drawing in the rest position can be brought. Roller 23 is connected by a gear transmission 23 a to a dynamo-electric machine 26, which serves as a motor for driving the roller 23 or as a generator when it is driven by the roller.

Nach Verlassen der Streckeinrichtung 22 gelangt das Stahlband in ein Kaltwalzwerk 27. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist dieses Walzwerk ein Reduzierwalzwerk üblicher Bauart. Es ist an der Ein- und Auslaufseite mit Führungswalzen 28 versehen, die sich durch Reibung mit dem Band drehen können. Diese Walzen treiben Differentialeinrichtungen, wie Tachometergeneratoren 29, an, die in bekannter Weise durch Vergleich der Ein- und Austrittsgeschwindigkeit des Bandes die vom Walzwerk erzielte Reduktion der Bandstärke anzeigen. Der Walzwerkantrieb besteht aus einem Motor 30, einem Zahnradgetriebe 31 und einer Welle 32.After leaving the stretching device 22 , the steel strip arrives in a cold rolling mill 27. As can be seen from the drawings, this rolling mill is a reduction mill of the usual type. It is provided with guide rollers 28 on the inlet and outlet side, which can rotate by friction with the belt. These rollers drive differential devices, such as tachometer generators 29, which in a known manner indicate the reduction in the strip thickness achieved by the rolling mill by comparing the entry and exit speeds of the strip. The rolling mill drive consists of a motor 30, a gear drive 31 and a shaft 32.

Das aus dem Walzwerk kommende Band läuft durch eine Spannvorrichtung 33, die im wesentlichen der Einrichtung 22 gleicht, aber eine spiegelbildliche Anordnung hiervon ist. Die der Einrichtung 22 entsprechenden Teile der Einrichtung 33 sind mit den gleichen bei der Beschreibung der Einrichtung 22 verwandten Bezugszeichen versehen und durch einen Strich gekennzeichnet. Das Stahlband wird von der Einrichtung 33 durch das Walzenpaar 14' an den Anfang einer Abbeizstraße gebracht, die durch einen Tank 34 angedeutet ist.The strip coming from the rolling mill runs through a tensioning device 33, which is essentially the same as the device 22, but is a mirror-image arrangement thereof. The parts of the device 33 corresponding to the device 22 are provided with the same reference numerals used in the description of the device 22 and identified by a prime. The steel strip is brought from the device 33 through the pair of rollers 14 ' to the beginning of a pickling line, which is indicated by a tank 34.

Die Richtwalzen 12 entfernen scharfe Knicke aus dem Stahlband, die beim Auflaufen in der Auffanggrube entstehen können. Die Bremse 13 übt einen konstanten, aber begrenzten Widerstand oder nach hinten gerichteten Zug auf das Stahlband aus und glättet außerdem Knicke bis zu einem gewissen Ausmaß.The straightening rollers 12 remove sharp kinks from the steel strip, the can arise when running into the collecting pit. The brake 13 exerts a constant, but limited resistance or rearward pull on the steel belt and also smooths kinks to some extent.

Wie bereits erwähnt, dienen die Transportwalzen 14 dazu, das Stahlband aus der Auffanggrube 11 herauszuziehen. Sie führen es den Walzen 23 und 24 zu. Es versteht sich, daß der Widerstand, den das in der Auffanggrube angesammelte Stahlband den Transportwalzen entgegensetzt, stark schwankt, je nachdem, wie das Stahlband in der Auffanggrube liegt, und daß die Belastung des Motors 21 entsprechend schwankt. Die Walzen 14 bilden daher eine Ausgleichsvorrichtung, die verhindert, daß derartige Schwankungen durch die übrige Vorrichtung gehen. Durch geeignete Steuerung der Felderregung des Motors 26, nämlich durch Generatorbremsung, erreicht man, daß die Walzen 23 und 24 im Betrieb eine starke Bremskraft von ungefähr 125 kg/em2 auf das in das Walzwerk einlaufende Stahlband ausüben. Das unter dieser Spannung vorlaufende Stahlband treibt die Walzen an, die die elektrische Maschine 26 zum Generator machen, so daß Strom ins Netz oder in einen Widerstand gelangt.As already mentioned, the transport rollers 14 serve to pull the steel strip out of the collecting pit 11. They lead it to the rollers 23 and 24. It goes without saying that the resistance which the steel band collected in the collecting pit opposes the transport rollers fluctuates greatly, depending on how the steel band lies in the collecting pit, and that the load on the motor 21 fluctuates accordingly. The rollers 14 therefore form a compensating device which prevents such fluctuations from passing through the rest of the device. By suitable control of the field excitation of the motor 26, namely by braking the generator, it is achieved that the rolls 23 and 24 exert a strong braking force of approximately 125 kg / cm2 on the steel strip entering the rolling mill during operation. The steel strip running under this tension drives the rollers which turn the electric machine 26 into a generator, so that current is fed into the network or into a resistor.

Der Einstellmechanismus des Walzwerkes 27 ist so eingestellt, daß auf das Stahlband nur ein solcher Druck ausübbar ist, daß in Kombination mit der Zugspannung eine Dickenverminderung des Bandes von 2 bis 4 % eintritt, die von der zuvor erwähnten Differential-Dickenreduktionsmeßvorrichtung angezeigt wird. Der Einstellmechanismus wird bei Bedarf so betätigt, daß diese Dickenreduktion beim Walzen annähernd gleich bleibt.The adjustment mechanism of the rolling mill 27 is adjusted so that on the steel strip only such a pressure can be exerted that in combination with the Tensile stress a reduction in thickness of the tape of 2 to 4% occurs, which of the the aforementioned differential thickness reduction measuring device is displayed. Of the Adjustment mechanism is operated if necessary so that this reduction in thickness when Rolling remains approximately the same.

Die Einrichtung 33 übt durch entsprechende Erregung des Feldes der Maschine 26' eine starke Zugspannung auch auf das aus dem Walzwerk kommende Band aus, die annähernd gleich der Bremsspannung ist, die von der Einrichtung 22 durch die Generatorwirkung der Maschine 26 auf das Band ausgeübt wird. Infolgedessen hat die Vorrichtung insgesamt die Wirkung, daß auf die aufeinanderfolgenden Teile des Stahlbandes ein starker Zug und gleichzeitig ein verhältnismäßig leichter Druck durch die Reduzierwalzen ausgeübt wird. Als Ergebnis dieser Behandlung entstehen Einrisse in der Zunderschicht auf beiden Seiten des Stahlbandes. Es löst sich etwas Zunder sofort in Form von feinem Pulver. Der übrige Zunder jedoch bleibt am Stahlband haften, aber so, daß nach der kombinierten Zug- und Druckbehandlung die vollständige Entfeinung durch Abbeizen stark erleichtert wird.By appropriate excitation of the field of the machine 26 ', the device 33 also exerts a strong tensile stress on the strip coming out of the rolling mill, which is approximately equal to the braking tension that is exerted on the strip by the device 22 through the generator effect of the machine 26. As a result, the overall effect of the device is that a strong tension and, at the same time, a relatively light pressure is exerted on the successive parts of the steel strip by the reducing rollers. As a result of this treatment, cracks appear in the scale layer on both sides of the steel strip. A little tinder immediately dissolves in the form of a fine powder. The remaining scale, however, sticks to the steel strip, but in such a way that, after the combined tensile and pressure treatment, complete removal of the fineness by pickling is greatly facilitated.

Schutz begehrt ist lediglich für die Gesamtkombination des Hauptanspruchs, nicht aber für dessen einzelne Elemente. Der Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch.Protection is desired only for the overall combination of the main claim, but not for its individual elements. Claim 2 is a real sub-claim.

Claims

Claims: 1. Continuous process for mechanical Pre-descaling of hot-rolled steel strips with a layer of scale on both sides in the cold state, which are then pickled and then cold-rolled, in which the moving strip is placed under tensile stress and thereby by simultaneous rolling action the scale layer is broken on the tensioned belt, characterized in that that in a known manner a reduction in thickness of 2 to 4% on a straight line Band and that, furthermore, this reduction in thickness by reducing rolling known per se takes place in combination with the tension of the tape.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a section in which the strip being guided is exposed to the action of a pair of reducing rollers, characterized in that on both sides of a known rotary drive (30-32), adjustable pair of reducing rollers (27) a stretching roller arrangement (23, 23 ') provided with a drive (26', 23 a '; 26, 23 a) is provided, one of which (23') acts as a pulling device and the other (23) as a braking device, wherein the brake line delivered by the drive (26, 23a) of one (23) can be fed to the drive (26 ', 23a) of the other (23'). Considered publications: German Patent Nos. 909 597, 837 839, 815 063, 609 536, 430 207, 347194; German Auslegeschrift No. 1009 584; U.S. Patent Nos. 2,790,229, 2,650,888, 2188,782, 2163,504; "Stahl und Eisen", Vol. 71 (1951), No. 22 of October 25, pp. 1167, 1168.