DE19621837C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einsatz von gegen das Feinblech gedrückter Rollen, insbesondere Walzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einsatz von gegen das Feinblech gedrückter Rollen, insbesondere Walzen gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4.

Um bandförmigem Feinblech eine bestimmte Glätte oder Rauheit zu geben, ist es üblich, es zu dressieren (nachzuwalzen). Das Dressieren kann sowohl an unbeschichtetem als auch beschichtetem Feinblech, insbesondere verzinktem, elektrolytisch verzinktem oder feueraluminiertem Kaltband erfolgen. Der Grad der Glätte bzw. Rauheit der Oberfläche des Bandes wird bestimmt durch die Oberfläche der Dressierwalze. Es versteht sich, daß man für das zu dressierende Band über die gesamte Bandlänge, aber auch über möglichst viele nacheinander zu dressierende Bänder, eine gleichbleibende Qualität der Oberfläche anstrebt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Oberflächenqualität mit der Standzeit der Dressierwalzen abnimmt. Ursächlich dafür ist ein Aufwachsen von abgelösten Metallsplittern, insbesondere aus der Beschichtung des Bandes auf den Oberflächen der Dressierwalzen, das sogenannte "Pick-up". Dem zunehmenden Einfluß des Pick-up kann dadurch begegnet werden, daß die Walzenoberfläche von Zeit zu Zeit mit Schleif- und Bürsteinrichtungen gereinigt wird. Damit verbunden ist zwangsläufig, daß die Walzenoberflächenrauheit, die für das Aussehen der Oberfläche maßgebend ist, mehr und mehr verloren geht. Wegen dieser Nachteile findet in der Praxis heute überwiegend das Naßdressieren Anwendung. Dabei werden große Mengen Wasser über ein aufwendiges Bedüsungssystem in den Walzspalt gefördert.

Um bei der Naßkalibrierung eine Verschmutzung der Walzen und eine Korrosion des Blechbandes zu vermeiden, ist der Einsatz von nitritfreien, wäßrigen Naßdressiermitteln bekannt, die eine sehr komplexe chemische Zusammensetzung enthalten (DE 40 32 049 A1). Praktische Erfahrungen mit solchen Naßdressiermitteln liegen, soweit bekannt, noch nicht vor.

Ferner sind im Zusammenhang mit dem Naßdressieren den Dressierwalzen zugeordnete Reinigungssysteme bekannt, die mit Schabern und Sprüheinrichtungen arbeiten. (vgl. PADWO, Z.; SABATIER: "R u. D Contribution to improve surface of modern galvanized products and up-to-date concepts of skin-pass mills", IN: GALVATECH 1992, S. 81 bis 87). Zwar wird durch diese Maßnahmen das Pick-up wirksam verhindert und damit die Standzeit der Dressierwalzen gegenüber dem Trockendressieren wesentlich verlängert, doch weist dieses Verfahren sowohl in technologischer als auch in apparativer Hinsicht eine Reihe von Nachteilen auf:

• a) Es fallen große Abwasservolumina an, die dispergierte Metallsplitter (z. B. Zink) enthalten. Diese Abwassermengen erfordern eine kostenintensive Aufbereitung, bevor sie entsorgt werden können.
• b) Die auf dem Band verbleibende Restfeuchtigkeit ist relativ hoch, was die Gefahr von Korrosionen zur Folge hat.
• c) Eine Naßdressiereinrichtung erfordert wegen der benötigten großen Wasservolumina einen entsprechend großen Aufwand für die Zufuhr und Abfuhr des Wassers sowie für die Aufbereitungseinrichtungen.
• d) Die großbauenden Einrichtungen für die Wasserzufuhr und die Abwasserabfuhr sind nicht nur teuer, sondern oft aus Platzgründen insbesondere bei der Nachrüstung von Dressiergerüsten nicht zu realisieren.

Aber nicht nur beim Dressieren, sondern auch beim Streckrichten spielt das erwähnte "Pick-up" neben sonstigen Oberflächenverschmutzungen für die Oberflächenqualität des Bandes ein Problem. Mit zufriedenstellendem Erfolg hat man noch keine geeigneten Maßnahmen zur Verhinderung der negativen Einflüsse der Oberflächenverschmutzungen gefunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einsatz von gegen das Feinblech gedrückten Rollen, insbesondere Walzen, zu schaffen, mit dem bzw. mit der über eine lange Standzeit mit geringem Aufwand eine hohe gleichbleibende Oberflächenqualität des Feinbleches erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß die Oberfläche(n) der Rolle(n) bzw. Walze(n) insbesondere eines Dressiergerüstes mit an ihr bzw. ihnen kondensierendem, aufgeblasenem Wasserdampf befeuchtet wird. Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe mit einem Rollensatz, insbesondere einem Dressiergerüst mit über Zuführleitungen mit Wasserdampf gespeisten und mit ihren Dampfstrahlen auf die Oberfläche(n) der Rolle(n) bzw. Walze(n) gerichteten Düsen gelöst.

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung beim Dressieren. Deshalb sind die folgenden ausgestaltenden Merkmale auf das Dressieren bezogen; gleichwohl können sie aber auch in entsprechender Weise bei anderen Verfahren und Vorrichtungen, die das Band mit Rollen behandeln, wie das Streckrichten, bei entsprechender Anpassung Anwendung finden.

Mit dem erfindungsgemäßen Dampfdressierverfahren werden nicht nur gegenüber dem Trockendressieren, sondern auch gegenüber dem Naßdressieren erhebliche Vorteile erzielt. Die Beaufschlagung der Dressierwalzen mit Dampf statt mit Wasser führt zu einer verbesserten Rauheitsübertragung von den Dressierwalzen auf das Band, da die Oberflächen der Dressierwalzen sich gleichmäßig und optimal befeuchten lassen. Es fallen auch vergleichsweise geringe Volumina an Kondensat an. Betriebsversuche haben gezeigt, daß für die Befeuchtung der Oberflächen pro Stunde 0,5 bis 2 kg Dampf ausreichen. Beim Naßdressieren werden dagegen 0,5 bis 5 m³ Wasser pro Stunde benötigt. Die Dampfmenge und das sich daraus bildende Kondensat sind im Vergleich zu den beim Naßdressieren anfallenden Volumina an Wasser klein, so daß sie den Einsatz von Einrichtungen für die Zufuhr von Dampf und für die Abfuhr des Kondensats ermöglichen, die im Vergleich zu den beim Naßdressieren notwendigen Einrichtungen einen wesentlich geringeren Aufwand erforderlich machen und kleiner bauen. Schließlich ist der Einsatz von Dampf auch deshalb unproblematisch, weil in Stahlwerken, wo die Bänder dressiert werden, regelmäßig Dampf aus dem betriebsinternen Dampfnetz zur Verfügung gestellt werden kann.

Wegen des geringen Platzbedarfs eignet sich die Erfindung auch für das nachträgliche Umrüsten bestehender Dressiergerüste, z. B. in Feuerbeschichtungsanlagen. Aus dem gleichen Grund ist die Erfindung aber auch bei Streckrichtmaschinen anwendbar, wo durch den Einsatz von Dampf Aufwachsungen auf den Oberflächen der Arbeits- und Stützwalzen vermieden werden können.

Praktische Versuche mit dem erfindungsgemäßen Dampfdressieren haben ergeben, daß ein das Pick-up sicher verhindernder Feuchtigkeitsfilm mit Wasserdampf erreicht wird, der bei Auftreffen auf die Walzenoberfläche(n) vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 100 bis 140°C liegt, an der Walzenoberfläche kondensiert und vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 25 g pro m² Bandoberfläche aufgebracht wird. Der dabei verwendete Dampf kann sowohl Sattdampf als auch überhitzter Dampf sein. Wichtig ist nur, daß der auf die Walzenoberfläche auftreffende Dampf auf der Walzenoberfläche kondensiert.

Vorzugsweise wird der Wasserdampf auf der Einlaufseite der Rollen bzw. der Walzen auf deren Oberfläche aufgeblasen. Dem Wasserdampf können Additive für den Korrosionsschutz und/oder zur Verminderung des Reibbeiwertes beigegeben werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Dressiergerüst sind vorzugsweise unterhalb der Düsen für die Oberwalze Auffangvorrichtungen angebracht, die an den Düsen ungewollt gebildetes Kondensat auffangen und somit Tropfenbildung durch auf die Bandoberfläche auftropfendes Kondensat verhindern.

Außerdem ist von Vorteil, wenn die Dampfzuführungen so ausgeführt sind, daß Kondenswasser über Vorrichtungen zur Kondensatabscheidung, z. B. Kondensabscheidern oder Rücklaufleitungen, abgeführt wird und keine Tröpfchenbildung im austretenden Dampfstrom auftreten kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel eines Dressiergerüstes darstellenden Zeichnung sowie Diagrammen erläutert.

Das in Fig. 1 in schematischer Seitenansicht dargestellte Dressiergerüst für Bänder B ist als Quartogerüst ausgeführt. Seinen beiden Dressierwalzen 1, 2 sind an ihrer Einlaufseite Düsen 3, 4 zugeordnet, die über Zuleitungen 5, 6 mit Dampf gespeist werden. Die Düsen 3, 4 sind beispielsweise jeweils in einer Reihe mit einem Abstand von ca. 50 mm von der Walzenoberfläche und mit einem Abstand voneinander von 100 mm in Reihe angeordnet. Die Dampfstrahlen sind auf die Oberfläche der Dressierwalzen 1, 2 gerichtet. Die zugeführte Dampfmenge läßt sich über Schieber 7, 8 in den Zuleitungen 5, 6 dosieren.

Bei der Zuführung von Dampf kann sich grundsätzlich an drei Stellen des Dressiergerüstes Kondensat bilden, und zwar an den Austritten der Düsen 3, 4, deren Zuleitungen 5, 6 und an den Oberflächen der Dressierwalzen 1, 2. Während das sich an den Oberflächen der Walzen bildende Kondensat erwünscht ist, ist es unerwünscht, daß Wassertröpfchen aus dem kondensierenden Dampf an den Austritten der Düsen 3, 4 und in den Zuleitungen 5, 6 sich auf das Band oder auf die Oberflächen der Dressierwalzen 1, 2 gelangen. Zu diesem Zweck ist oberhalb des Bandes der Düse 3 eine Auffangwanne 9 zugeordnet. Den Zuführleitungen 5, 6 sind nicht dargestellte Kondensatabscheider zugeordnet. Für die unteren Düsen 4 ist wegen der geringen Menge des anfallenden Kondensates keine Auffangwanne vorgesehen.

Das sich in der Auffangwanne 9 und in den Kondensatabscheidern bildende Kondensat wird über Rückführleitungen 10, 11, 12 zu nicht dargestellten Entsorgungseinrichtungen abgeleitet. Die Förderung in der von der Auffangwanne 9 ausgehenden Rückführleitung 12 kann durch Ableitung von Dampf aus der Zuleitung 5 über eine Rücklaufleitung 13 erfolgen.

Das Diagramm der Fig. 2 zeigt das Ergebnis von Trocken- und Dampfdressieren, und zwar für die Rauheit der Bandober- und Bandunterseite von 13 nacheinander auf demselben Dressiergerüst gewalzter Coils bei gleicher Ausgangsrauhigkeit der Dressierwalzen. Diese Gegenüberstellung des Trocken- und Dampfdressierens zeigt, daß beim Dampfdressieren die Rauhigkeit wesentlich besser als beim Trockendressieren übertragen werden kann. Hinzu kommt, wie weitere Betriebsversuche zeigten, daß beim Dampfdressieren gegenüber dem Trockendressieren die vierfache Bandlänge durchgesetzt werden kann, ohne die erforderliche Oberflächenrauheit zu unterschreiten.

Das Diagramm der Fig. 3 zeigt die Ergebnisse des Dressierens an einem einzigen Band, bei dem bis zu einer Bandlänge x₁ ein Band zunächst beidseitig trockendressiert wurde und dann auf beidseitiges Dampfdressieren umgestellt wurde. Auch an diesem Beispiel wird deutlich, daß die Rauheitsübertragung beim Dampfdressieren wesentlich besser als beim Trockendressieren ist. Beim Naßdressieren mit Wasser, für das keine Vergleichsversuche gemacht wurden, liegt erfahrungsgemäß die Rauheitsübertragung zwischen der des Trocken- und des Dampfdressierens.

Claims (8)

1. Verfahren zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech unter Einsatz von gegen das Feinblech gedrückten Rollen, insbesondere Walzen, bei dem die Oberfläche(n) der Rolle(n) bzw. Walze(n) (1, 2) mit an ihr bzw. ihnen kondensierendem, aufgeblasenem Wasserdampf befeuchtet wird bzw. werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der- Wasserdampf auf der Einlaufseite der Rollen bzw. Walzen (1, 2) auf deren Oberfläche aufgeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserdampf Additive für den Korrosionsschutz und/oder für die Reduzierung des Reibbeiwertes zugegeben werden.

4. Vorrichtung zum Behandeln von insbesondere feuerbeschichtetem Feinblech, insbesondere in einem Dressiergerüst, mit über Zuführleitungen (5, 6) mit Wasserdampf gespeisten und mit ihren Dampfstrahlen auf die Oberfläche der Rollen bzw. Walzen (1, 2) gerichteten Düsen (3, 4).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Zuführ­ leitungen (5, 6) gebildete Kondensat vor den Düsen (3, 4) über eine Vorrichtung zur Kondensatabscheidung, z. B. über Rücklaufleitungen (10, 11), abgeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Blechbandes eine mit einer Rückleitung (12) verbundene Auffangeinrichtung (9) für das von den Düsen (3) abtropfende Kondensat vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Blechbandes eine mit einer Rückleitung (11) verbundene Auffangeinrichtung für das von den Düsen (4) abtropfende Kondensat vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des Kondensats in der Rückleitung (12) der Auffangeinrichtung (9) eine in diese Rückleitung (12) einmündende Rücklaufleitung (13) einmündet, die von der zu den Düsen (3, 4) führenden Zuleitung (5) abzweigt.