DE2133411B2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Abschrecken eines Metallbandes - Google Patents

Description

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Fig. 5 und 6 vergrößerte Ansichten der Vorrich- den Querschlitzen der Schlitzplatten. Unter den Betung zum Abschrecken, dingungen, welche in den Bereich unter der Linie (B)

Fig./ eine vergrößerte Vorderansicht eines Ver- fallen, wird die Verteilung des Aufpralldruckes in

tcilerkastens der Vorrichtung der Fig. 5 und 6, Richtung der Bandbreite innerhalb der Strahlzone an

F i g. 8 einen vertikalen Schnitt des Verteiler- 5 den oberen und unteren Teilen des Bandes ungleich-

KastensderFig. 7 und _mäßi_s, und der Aufpralldruck am Rande wird be-

F i g. 9 eine vergrößerte Darstellung der Auord- trächtlich stärker als im Mittelteil. Dieses ist für das

nung der zwei Verteilerkästen im Verhältnis zum gleichmäßige Abschrecken des Bandes über die Breite

Band, unzweckmäßig. Demzufolge wird es notwendig, die

Das Verhältnis zwischen dem Aufpralldruck des io Verteilerkasten mit mehr als 40 mm Abstand anzu-

Abschreckwassers an der Oberfläche des Bandes ordnen. So werden die Bedingungen, welche in den

(im folgenden kurz »Aufpralldruck« genannt) und Bertich oberhalb der Linie (A), oberhalb der

dem Temperaturunterschied zwischen der Mitte und Linie (B) und rechts der Linie (C) fallen, für am

dem Rand des Bandes ist in F i g. 1 dargestellt. Die zweckmäßigsten gehalten. In F i g. 3 a ist die Vertei-

verwendete Probe war ein 1,6 mm dickes, 300 mm 15 lung des Aufpralldruckes unter zuvor erwähnten Be-

breltes, kaltgewalztes Stahlband, welches einer Auf- dingungen am Punkt (a) der F i g. 2 dargestellt,

wärmtemperatur von 710~ C ausgesetzt .vorden war. Es wurde zuvor festgestellt, daß die Erfindung auf

Die weißen Punkte zeigen den Temperaturunter- Versuchsergebnissen beruht und beabsichtigt, ein

schied im Mittelteil und an einer Stelle 15 mm vom Verfahren zum kontinuierlichen Abschrecken und

Rand entfernt an, und die schwarzen Punkte zeigen 20 eine Vorrichtung zur Verwendung beim kontinuier-

die TemperaturdifTercnz im mittleren Teil und an liehen Vergüten niedriggekohlter Stahlbänder unter

einer Stelle 45 mm vom Rand entfernt. Es ist ru Verwendung der Shelf-Behandlung und Aufsprühen

sehen, daß der Druck von 0,005 kp'cm-' eine gewisse von Absrhreckwasser auf das Band in Form von

Wirkung ergibt, jedoch zeigt die Darstellung, daß Querstreifen von Druckwasser, welche mit Abstän-

cin Druck von mindestens 0,015 kp cm² notwendig 25 den entlang der Richtung des Bandvorschubs ange-

ist. um eine stabile Temperaturdifferenz von weniger ordnet sind, zu schaffen.

als 100 C sicherzustellen. · . " Weitere Einzelheiten der Erfindung, wie sie in

Bei der Anwendung des obigen Ergebnisses auf einer Vergütungsanlage verwendet wird, werden im ein Band im wirklichen Betrieb sollte eine optimale folgenden an Hand eines Beispieles und unter Be-Kombination des Einzclabstandes zwischen den 30 zugnahme auf die Fig. 4 bis 9 beschrieben. Das verStrahlen des Abschreckwassers in Streifenform und wendete Band bestand aus Flußstahl mit weniger als dem Abstand der Schlitzplatten bestimmt werden, 0.06° <> Kohlenstoff, war zwischen 0,06 und 1,6 mm um eine Zone zu schaffen, in welcher das Band ohne dick und 600 bis 1800 mm breit. Die Geschwindig-Unterbrechung der bandförmig aufgegebenen Ab- keit des Bandes im Glühofen betrug 60 bis 300 m/min, schreckflüssigkeit ausgesetzt ist, welche einen Auf- 35 Die gesamte Anlage zum kontinuierlichen Verpralldrurk von mehr als 0,15 kp cm-' aufweist, bis guten ist einschließlich eines Abschnittes für die das Band auf eine Temperatur unterhalb der ate Shelf-Behandlung in Fig. 4 dargestellt. Ein Stahluntere Grenze des Siedcns des Filmes bekannten band 1 wird vom Coil 2 geliefert, im Reinigungs-T-mperatur abgekühlt ist (500 C). Die Länge einer behälter 3 vom Fett gesäubert und über eine Riehtsolchen Zone beträgt ungefähr 60 ni, wenn die For- 40 strecke 4, einen Schleifenturm 5 und eine freie dcrgcschwindigkcit bei einem Band von 0,8 mm Schleife 6 in die Aufheizzone 7 gebracht. Nachdcrr Dicke ISO m'min beträgt. das Band in der Aufheizzone 7 bis auf 700 bis 800X

Wenn die folgenden Erläuterungen in einzelnen erwärmt ist, tritt es in die Glühzone 8 ein, in welchei

betrachtet werden, ist es zweckmäßig, gleichzeitig die Temperatur in Richtung Jet Breite ausgeglicher

die F i g. 4 bis 9 und die entsprechende Beschreibung 45 wird, und wird dann in der Abschreckvorrichtung ί

der Vorrichtung mitzubetrachten. auf eine Temperatur von weniger als 100 "C abge-

Fig. 2 zeigt, wie sich der Aufpralldruck abhängig schreckt. Die dünnen Zunderschuppen auf der Bandxon verschiedenen Kombinationen der Abstände Y fläche welche während des Abschreckens gebilde zwischen benachbarten Querschlitzen und dem Ab- weiden, werden im Beiztank 10 mit Chlorwasserstof stand X zwischen den Schlitzplatten ändert Diese 50 abgewaschen. Das Band läuft dann durch einer Ficur zeigt ein Beispiel, bei welchem die Schlitz- Wassertank 11, eine Trockenzone 12 und eine Wie öffnung Z 2 mm und der Hydraulikdnick in den dererwärmungszone 13, um es auf die Shelf-Ver Verteilerkasten 0,17 kpcm^J beträgt. Wenn diese Bc- gütungstemperatur von 400 bis 500^ C aufzuwärmen dingungen jedoch in einem Bereich von 1 bis 3 mm Nachdem es in der Glühzone 14 für 15 bis 60 sei bzw. 0.1 bis 0.4 kp cm'-' geändert werden, ändert sich 55 auf dieser Temperatur gehalten wurde, wird es durcl die Verteilung des Aufpralldruckes nicht wesentlich. clic Schleifengrube 15 über die freie Schleife 16 line F.in Beispiel der Aufpralldnickverteilung unter Be- die Richtstrecke 17 geführt, bis es von den Zug dingungen entsprechend den schwarzen Punkten (a) spulen 18 aufgewickelt wird,
bis (<7) in F ic. 2 ist in F i g. 3 dargestellt. Die Abschreckvorrichtung ist im einzelnen in dci

Unter den Bedingungen, welche in den Bereich der 60 Fig. 5 und 6 dargestellt. Nach dem Durchlauf durcl

unteren rechten Seite der Linie (A) fallen, ist der die Glühzone 8 läuft das Band durch die Dichtwal

Aufpralldruck auf die Oberfläche des Bandes in zcn 19 hindurch und zwischen die Abschreckvorrich

einem großen Bereich kleiner als 0.015 kp'cm-', wie Hingen in Form von Verteilerkästen 20. Das Banc

in Fig. 3b zu sehen ist. Dieses is» fin ein dauerndes wird darin bis auf eine Temperatur unterhalb 100 (

Entfernen des Dampffilmes nicht zweckmäßig. Um 65 abgeschreckt, verläuft über die Umlenkrolle 21 um

den Dampffilm /u entfernen, ist der Abstand Y weiter zum Beiztank. Das Abschreckwasser wird den

zwischen benachbarten Querschlitzen kleiner als der Verteilerkasten 20 durch die Wasserzuführungslei

einfache Abstand X zwischen den gegenüberliegen- hing 22 mit einem flexiblen Teil 23 zugeführt. Nach

dem es auf die Bandoberfläche aufgeprallt ist, fließt das Wasser durch eine Schleuse 24 zu einem Speichertank. Die Verteilerkästen 20 sind starr auf einer verschiebbaren Basis 25 befestigt, und die Abstände zwischen den gegenüberliegenden Basen und damit zwischen den Verteilerkasten bzw. deren Schlitzplatten können beliebig über einen Handgriff 26 eingestellt werden.

Weitere Einzelheiten der Verteilerkasten 20 sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Der besondere in der Figur dargestellte Typ ist einer, bei welchem ein Verteilerkasten mehr als zwei gleichförmige Streifen von Abschreckwasser entlang der Richtung der Bandbreite ausstößt. Das Abschreckwasser wird in die zwei, an symmetrischen, einander entsprechenden Stellen zu beiden Seiten des Bandes 1 vorgesehenen Verteilerkasten durch die Wasserzufülirungsleitung 22 eingeleitet, mittels der Zwischenwand 27 in Pfeilrichtung der Zeichnung getrieben und durch eine Gruppe von durch Querschlitze 28 gebildeten Öffnungen, welche in Abständen in Richtung des durchlaufenden Bandes angeordnet sind und rechtwinklig zur Bandbreite verlaufen, ausgesprüht. Die Zwischenwand 27 dient dazu, die Gleichförmigkeit jedes Streifens oder Bandes des Abschreckwassers in Richtung seiner Breite zu erhalten und ebenso zum Ausgleichen der Stärke jedes Streifens. Die Schlitzplatte 29 ist in eine Vielzahl von zerlegbaren Abschnitten aufgeteilt, so daß die Entfernung zwischen den Querschlitzen wahlweise entsprechend den einzelnen Notwendigkeiten ausgewählt werden können. Die Schlitzplatte 29 ist am Verteilerkasten durch Schrauben 32 zwischen dem Sitz 30 und dem Rahmen 31 befestigt. Normalerweise wird eine 10 bis 20 mm dicke Schlitzplatte verwendet, und die Schlitzöffnung Z beträgt ungefähr 1 bis 3 mm. Weil der Aufpralldruck des aus dem oberen Querschlitz austretenden Abschreckwassers dazu neigt, durch das aus dem mittleren Teil geschwächt zu werden, ist die Schlitzöffnung Z des oberen Querschlitzes (F i g. 3 a) breiter als die der anderen eingestellt, und die Richtung der Streifen bzw. Bänder der oberen Querschlitze wird nach unten abgelenkt, um ihren Aufpralldruck zu verstärken.

Dadurch wird eine noch bessere Form des Bandes erzielt. Der hydraulische Druck in den Verteilerkästen wird durch den Druckwandler 33 gemessen und normalerweise bei 0,1 bis 0,4 kp cm² gehalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet die oben beschriebene Abschreckvorrichtung, um das Band abzuschrecken. In der Vorrichtung sind Verteilerkästen für Abschreckwasser zum Abschrecken des Bandes an entsprechenden symmetrischen Stellen zu beiden Seiten des durchlaufenden Bandes mit mehr als 40 mm Abstand zwischen den Schlitzplatten angeordnet, und diese lassen das Abschreckwasser gegen beide Seiten des Bandes strömen, um das Band auf eine Temperatur von weniger als 500 - C zu bringen, wobei ein Aufpralldruck von 0,015 kp cm² oder mehr herrscht. Der Abstand Y zwischen benachbarten Querschlitzen 28 jeder Schlitzplatte ist kleiner als der zwischen den Schlitzplatten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert:

Kaltgewalztes Stahlband von 0,8 mm Dicke und 300 mm Breite wird unter nichloxydierenden Bedingungen auf 710° C erwärmt und wird mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zwischen den Verteilerkasten mit verschiedenen Schlitzabständen und Vcrteilerkastenabständen hindurchgeführl (wie oben beschrieben). Die an den Rändern (15 mm vom Rand entfernt) und dem Mittelteil des Musters verursachte Temperaturdifferenz und die Form des Bandes, nachdem es zwischen den Verteilerkasten hindurchgegangen ist, werden untersucht. Das Ergebnis ist "in der Tabelle dargestellt. Die Temperatur des Abschreckwassers beträgt 60° C, und der hydraulische Druck innerhalb der Verteilerkasten beträgt 0,17 kp, cm-. Die öffnung jedes Querschlitzes beträgt 2 min, die Zahl derselben beträgt auf beiden Seiten 7, und der Betrag an ausgesprühter Flüssigkeit beträgt für ein Paar Verteilerrohre 2,4 m³/min.

Bedingungen beim
Abschrecken

Vertei-Schlitz- lerkastenabstand abstand
Y X

(mm) (mm)

Temperatur- Bemerkungen

diiTerenz

(4 Messungen)

(⁰C)

40

80

B 90 80

C 40 30

D 20 80

E kein Abschrecken
mittels Querschlitzen

20 bis 60 Bedingungen
gemäß F i g. 2 Punkt (o)

80 bis 200 Bedingungen
gemäß F i g. 2 Punkt (b)

60 bis 150 Bedingungen
gemäß F i g. 2 Punkt (c) "

40 bis 100 Bedingungen
gemäß F i g. 2 Punkt (d)

300 bis 400

Die Bedingungen gemäß A (Punkt a, Fig. 2) ergaben eine gute Form des fertigen Bandes, während bei den Bedingungen gemäß B (Punkt b, Fig. 2) Wellen und bei den Bedingungen gemäß C (Punkt r, F i g. 2) kleinere Wellen am Band auftraten. Auch die Bedingungen D (Punkt d, Fig. 2) ergaben eine gute Form des Bandes, während die Bedingungen E zu ausgesprochen schlechten Ergebnissen führten

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Das Band wird unmittelbar mit einem nur in der Patentansprüche: Mitte stabilen Dampffilm bedeckt, wenn es mit dem Absciireckwasser in Berührung kommt. Die Ab-

1. Verfahren zürn kontinuierlichen Ab- schreckgeschwindigkeit ist daher dort, verglichen schrecken eines Metallbandes auf eine Tempera- 5 mit den seitlichen Rändern, extrem langsam. Es ertur unterhalb 500^; C durch beidseitiges Auf- gibt sich daraus eine Differenz von mehr als 300 C bringen von Wasser mit einem Aufpraüdnick von zwischen den Temperaturen am Rande und im Mittelmindestens 0,015 kp.cm² dadurch gekenn- teil. Die thermische Beanspruchung auf Grund solch ζ e i c h η e t, daß das Abschreckwasser mit einem einer Differenz ist die Ursache für die nachteilige Druck von 0,1 bis 0,4kp/cm- aus Schlitzplatten io Verformung, z. B. Wellcnbildung.

aufgebracht wird. Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- durch die DT-OS 15 08 432 bekanntgeworden. Gerens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, maß diesem bekannten Verfahren wird das Abdaß Schlitzplatten (29) beiderseits des Bandes (1) schrecken mit Düsen bzw. Düsengruppen durchgeimehr als 40mm voneinander entfernt angeord- 15 führt, d.h., das Abschreckwasser wird mit hohem met sind, die Querschlitze (28) aufweisen, welche Druck ausgesprüht, mischt sich mit Luft und prallt in geringerem Abstand als dem Abstand der als Wasser-Luft-Gemisch auf die Oberfläche des Me-Schlitzplatten (29) angeordnet sind. tallbandes auf. Das Metallband wird dabei horizon-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- tal geführt. Dieses Verfahren erfordert eine sehr kennzeichnet, daß die Schlitzplatien (29) aus 20 große Anzahl von Düsen bzw. Düsengruppen, so daß übereinander angeordneten Plattenabschnitten eine viel Raum beanspruchende, aufwendige Vorrichbestehen und jeweils eine Seitenwand eines mit tung zu seiner Durchführung benötigt wird.

einer Zwischenwand (27) versehenen Verteiler- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim

kastens (20) darstellen und daß weiterhin die kontinuier^chcn Abschrecken eines Metallbandes die Länge der Querschlitze (28) der Bandbreite ent- 25 Bildung eines Dampffilmes auf der Bandoberfläche zu spricht. verhindern.

Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß das Abschrcckwasscr

mit einem Druck von 0,1 bis 0,4 kp cm- aus Schlitz-

30 platten aufgebracht wird» wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens so beschaffen ist, daß Schlilzplatten beiderseits des Bandes mehr als 40 mm voneinander entfernt ange-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ordnet sind, die Querschlilze aufweisen, welche in kontinuierlichen Abscnreckeu eines Metallbandes auf 35 geringerem Abstand als dem Abstand der Schlitzcine Temperatur unterhalb 500 C durch beidseitiges platten angeordnet sind.

Aufbringen von Wasser mit einem Aufpralldruck von Es stellt sich heraus, daß trotz des niedrigen Aut-

mindestcns 0,015 kp cm- und eine Vorrichtung zur pralldruckes beim Inberührungbringen des AbDurchführung dieses Verfahrens, die beim fortlaufen- schrcckwassers mit der Bandobeitläche der inncwohden Vergüten nicdriggekohlter Stahlbänder unter An- 40 nende Druck, mit welchem das Abschreckwasser wendung einer Shelf-Behandlung verwendet werden ausgestoßen wird, die Bildung des Dampffilms auf können. Unter Shelf-Behandlung wird das nach dem der gesamten Breite wirksam verhindert und das Abschrecken erfolgende Halten des Bandes auf 400 Band gleichmäßig gekühlt wird,
bis 500 C für eine Dauer von 15 bis 60 sek ver- Eine zweckmäßige Ausführiingsform der erfin-

standen. 45 dungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß

Bei fortlaufenden Vergütungsverfahren wird der die Schlitzplatten aus übereinander angeordneten folgende Vergütungszykhis bei der Herstellung kalt- Plaltenabschnittcn bestehen und jeweils eine Seitengewalzter, niedriggekohlter Stahlbänder verwendet: wand eines mit einer Zwischenwand versehenen Vernämlich Erwärmen der kaltgewalzten Bänder bis auf teilerkastens darstellen und daß weiterhin die Länge 700 bis 800^? C durch Strahlungswärme, Ab- 50 der Querschlitze der Bandbreite entspricht,
schrecken auf eine Temperatur von weniger als Im folgenden wird die Erfindung zum besseren

500 C mit einer Abschreckaeschwindickeit von 500 Verständnis an Hand der Zeichnung näher erläutert bis 2000 C sek. Halten bin 400 bis 500 C für einen Es zeigt

Zeitraum von 15 bis 60 sek (Shelf-Behandlung) und Fig. 1 eine grafische Darstellung des Verhältnisse!

kräftige Luftkühlung, bis die Temperatur die Raum- 55 zwischen dem Aufpralldruck des Abschreckwasser! temperatur erreicht. Wenn die Abschreckflüssigkeit an der Bandoberfläche und der Temperalurdiffcren; das Band beim Abschrecken berührt, wird an seiner im mittleren Teil und am Rande des Bundes.
Oberfläche ein Dampffilm gebildet, und das Band F i g. 2 eine Darstellung, welche die Änderung de

wird deformiert. Aufpralldruckes mit dem Abstand zwischen bcnach

Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt. 60 harten Querschlitzen und dem Abstand zwischen dci welche die Fehler dieser Abschreckbehandlung mit Schlilzplatten darstellt,
Wasser verringern sollten. Auf der Basis von Grund Fig. 2a eine Bezugsfigur zu Fig. 2.

auf beginnender Beobachtungen stellte sich heraus, Fig. 3a, 3b, 3c und 3d Temperaturvcrteilungs

daß die Ursache für die Verformung des Bandes. schaubildcr für die Punkte α bis c/ in Fi g. 2,
z. B. Wellen an den Kanten, welche während des 65 F i g. 4 eine schcmaiische Darstellung der Anlage Abschreckens mit Wasser zwischen 700 und 800 C in welcher die Shelf-Behandlung und die erfindungs in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen gemäße Vorrichtung ;:um fortlaufenden Abschrecke! Verfahren auftreten, folgende ist: angewendet werden^