DE19540602A1 - Verfahren zum Entzundern von warmgewalztem Edelstahl-Bandmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entzundern von warmgewalztem Edelstahl Bandmaterial, namentlich aus ferritischem Chromstahl und austenitischem Chrom- Nickel-Stahl, bei dem das Bandmaterial in kaltem Zustand neuerlich geringfügig angewalzt wird.

Bei der Warmverformung von ferritischen und austenitischen Edelstählen, d. h. von rost-, säure- und hitzebeständigen Chrom- oder Chrom-Nickel-Stählen entsteht auf der Oberfläche eine harte und dichte, hautartig fest haftende und deshalb sehr schwer entfernbare Zunderschicht. Wird diese vom Warmband nicht restlos ent­ fernt, so kommt es bei späteren Kaltverformungen zu irreparablen Fehlern und im Ergebnis zu Korrosions-, beispielsweise Rostschäden im Edelstahl-Fertigprodukt.

Um warmgewalzte Edelstahlbänder zu entzundern und metallisch blanke Ober­ flächen des End- oder Zwischenprodukts herzustellen, wird derzeit allgemein ein hoher Aufwand betrieben. So ist es bekannt, Edelstahl-Breitband zunächst durch einen Streckrichter und Sandstrahl-Aggregate laufen zu lassen, um es anschließend einer mehrfachen Abfolge von Bürst- oder Schleifvorrichtungen sowie chemischen Beizbädern (Schwefelsäure, Salpetersäure, Flußsäure) auszusetzen. Es liegt auf der Hand, daß eine derartige Behandlung sowohl apparativ als auch verfahrensmäßig sehr teuer ist; der gegenüber Normalstählen mehrfach höhere Preis von Edelstählen ist im wesentlichen darin begründet. Außerdem fallen in den Beizbädern schwer entsorgbare Schlämme von Rückständen an; ähnliches gilt für das durch Sand­ strahlen oder Bürst- bzw. Schleifvorgänge abgetragene Material. Schließlich sind umfangreiche Einhausungen der vielfältigen Behandlungsstationen erforderlich.

Es ist ferner bekannt, das Streckrichten des kalten Bandmaterials durch einen Anwalzvorgang zu ersetzen, bei dem die Zunderschicht krakelartig aufgerissen wird, um beim anschließenden Beizen der Beizlösung das Eindringen in die Zunder­ schicht zu ermöglichen. Die Wirkung dieses chemischen Angriffs auf die Zunder­ schicht ist jedoch im allgemeinen nicht so vollständig, wie es aus den oben er­ wähnten Gründen notwendig ist. Vor allem aber stellen die Beizlösungen eine erhebliche Umweltbelastung dar und greifen darüber hinaus auch das Edelstahlma­ terial selbst chemisch an. Und soweit wegen jener Unvollständigkeit eine mechani­ sche Nachbehandlung durch Feststoffstrahlen, Bürsten oder Schleifen erforderlich ist, entstehen auch hier belastende chrom- und nickelhaltige Stäube, die entsorgt werden müssen und außerdem zu Materialverlusten führen.

Die Erfindung zielt auf eine deutliche Verringerung des mit der Entzunderung von Edelstahl-Bandmaterial bislang verknüpften Aufwandes, wozu auch die vorstehend angesprochene Umweltbelastung gehört. Insbesondere soll diese Entzunderung auch in Herstellbetrieben von Massenstahl, welche nicht über edelstahlspezifische Anlagen verfügen, möglich sein.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Edelstahl-Bandmaterial nach dem geringfügigen Anwalzen mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wird, die gegen die Stahloberfläche gerichtet werden. Es hat sich überraschender­ weise gezeigt, daß auf diese Weise die aufgerissene Zunderschicht mechanisch abgelöst wird, ohne den darunterliegenden Edelstahl bzw. auch nur dessen Ober­ fläche anzugreifen. Zwar ist die Behandlung von Warmstahl - etwa rotglühenden Brammen - mit Hochdruckwasser zur Entfernung frischgebildeter Zunderschichten durchaus bekannt, eine entsprechende Behandlung von kaltem Edelstahl-Bandmate­ rial hat jedoch keinerlei Effekt.

Erst die Kombination des kalten Anwalzens mit der Hochdruck-Wasserstrahl- Beaufschlagung führt zum mechanischen Absprengen des Zunders. Dabei ist trotz hoher kinetischer Energie der Wasserstrahlen deren Wirkung auf das unter der Zunderschicht liegende Bandmaterial schonend genug, daß dessen Oberfläche nicht beeinträchtigt wird. Diese - keineswegs vorhersehbare - Wirkung der Hochdruck- Wasserstrahlen bei kaltem Edelstahl-Bandmaterial beruht offenbar darauf, daß die harte und relativ spröde Zunderschicht beim geringfügigen Anwalzen nicht nur aufreißt und Spalten bildet, sondern auch zwischen diesen die innere Verzahnung der Zunderschicht zum Edelstahl verloren geht und dadurch eine Lockerung der Zunderhaftung am Edelstahl eintritt, welche einen erfolgreichen mechanischen Angriff der Wasserstrahlen ermöglicht. Deren Erzeugungsdruck soll insbesondere über 400, vorzugsweise bei 900 bar liegen, jedoch kommt es entscheidend auf die Auftreffenergie des Wassers an, welche in den Spalten der aufgerissenen Zunder­ schicht wirksam wird. Deshalb kann der Druck bei geringem Abstand der die Wasserstrahlen erzeugenden und führenden Düsen von der Bandoberfläche im allgemeinen geringer sein als bei größerem Abstand.

Von Vorteil ist ferner, wenn die Wasserstrahlen relativ zur Oberfläche des Edel­ stahls bewegt werden. Diese Bewegung kann insbesondere kreisförmig - beispiels­ weise durch einen rotierenden Düsenkopf erzeugt - sein, aber auch eine oszillieren­ de Bewegung hat den gewünschten Effekt. Weiter kann vorteilhaft sein, die Wasserstrahlen schräg auf die Oberfläche des Bandmaterials und damit der Zunder­ schicht auftreffen zu lassen.

Die Kaltverformung des verzunderten Edelstahl-Bandmaterials durch den Anwalz­ vorgang wird im allgemeinen 5-15%, vorzugsweise 10% betragen, bei der keine Gefahr von Zundereinwalzungen und unakzeptablen Materialverfestigungen be­ steht. Im übrigen werden Edelstahl-Warmbänder im allgemeinen ohnehin zu Edel­ stahl-Kaltbändern geringer Dicke kaltgewalzt, so daß es sich dabei nur um einen vorweggenommenen Teilbetrag einer ohnehin notwendigen Kaltverformung han­ delt.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die von Hochdruckwasser erzeug­ ten Wasserstrahlen nur die Zunderschicht entfernen und keinen Materialabtrag vom Edelstahl mit sich bringen, wie dies bei Beizbehandlungen der Fall ist. Das ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Ferner kann das vom Wasser abgesprengte Zundermaterial unschwer vom Wasser abgeschieden und in voraufgehende metal­ lurgische Prozesse wiedereingeführt werden, während das Wasser erneut - im Kreislauf - zur Abscheidung eingesetzt wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Entzundern von warmgewalztem Edelstahl-Bandmaterial, namentlich aus ferritischem Chromstahl und austenitischem Chrom-Nickel-Stahl, bei dem das Bandmaterial in kaltem Zustand neuerlich geringfügig angewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das angewalzte Bandmaterial anschließend mit Hochdruck-Wasserstrahlen beaufschlagt wird, die gegen die Stahloberfläche gerichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelstahl-Bandmaterial einer Kaltverformung von ca. 5-15%, vorzugsweise 10%, ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlen schräg gegen die Oberfläche des Bandmaterials gerichtet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlen relativ zur Oberfläche des Edel­ stahls bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlen kreisförmig bewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlen oszillierend bewegt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdruck mindestens 400 bar, insbesondere ca. 900 bar beträgt.