DE2147182B2 - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung in mit hoher Geschwindigkeit in Bädern, insbesonde-Entfettungsbädern, bewegten Metall-, insbesondere ahlbändern, bei welcher das Band jeweils in einer anne mit einer Tauchrolle auf der Wanneneintrittsd einer Tauchrolle auf der Wannenaustrittsseite horintal durch das Bad geführt und ein Überlauf an der Wanne vorgesehen ist, von welchem die überlaufende Badflüssigkeit zur Bandeintrittsseite der Wanne zurückgeführt wird.

Bei einer vorbekannten Entfettungsanlage dieser Bauart wird das Band in einer Wanne in geringem Abstand von der Bad-(Lauge-)oberfläche zwischen den Elektroden hindurchgeführt Dabei sind Tauchrollen mit verhältnismäßig großem Durchmesser vorgesehen, die nur mit ihrem unteren Teil in das Bad eintauchen. Bei dieser mit maximal 700 m/min, laufenden Anlage tritt eine starke Turbulenz im Bad und damit eine verhältnismäßig starke Schaumbildung ein. Eine Abführung des Schaumes ist nicht vorgesehen, so daß bei größeren Bandgeschwindigkeiten der Schaum über die Wannenränder quillt Die von dem schnellaufenden Band mitgerissene Flüssigkeit (Grenzschicht) staut sich am Wannenende. Hier ist ein Überlauf vorgesehen, der die überlaufende Flüssigkeit in einer längs dieser Wanne angeordneten Rinne durch natürliches Niveaugefälle in die Wanne in der Nähe des Bandeintritts zurückführt. Bei größerer Bandgeschwindigkeit tritt durch das Mitreißen der Grenzschicht eine Niveauverschiebung ein, so daß unter Umständen das Band im ersten Teil der Wanne trocken läuft. Bei höheren Bandgeschwindigkeiten tritt außerdem bei einer Anlage dieser Bauart ein zu großer Bandzug durch die mitgerissenen Grenzschichten ein. so daß Bandrisse entstehen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage für schnellaufende Bänder in Tauchbädern zu schaffen, die nicht nur die vorerwähnten Nachteile der vorbekannten Anlage beseitigt, sondern darüber hinaus einen einwandfreien Betrieb mit einer maximalen Bandgeschwindigkeit von etwa 1200 m/min, ermöglicht. Eine solche erhebliche Steigerung der Bandgeschwindigkeit setzt voraus: Beherrschung der Flüssigkeitsturbulenzen zur Begrenzung der Schaumbildung in den Tauchwannen, Einhaltung eines konstanten Flüssigkeitsniveaus in den Tauchwannen und günstige Abführung des Schaumes, Begrenzung der Austragsverluste und Vermeidung unzulässig iioher Bandzüge. Diese mehrfache Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Tauchrollen vollständig innerhalb des Bades und in so großem Abstand von den Badbegrenzungsflächen angeordnet sind, daß turbulente Strömungen in der Nähe dieser Begrenzungsfiächen, insbesondere an der Badoberfläche vermieden werden, daß ferner in der Nähe der Auslaufrolle zwei gekrümmte, sich annähernd über die Wannenbreite erstreckende und in die Grenzschichten beidseitig des Bandes ragende Leitschaufeln angeordnet sind, welche die Rückführung eines erheblichen Teils der vom Band mitgerissenen Flüssigkeit in Richtung Bandeintritt bewirken, und daß weiterhin an beiden Längswänden der Wanne Überläufe und Überlaufkanäle vorgesehen sind, von denen die übergelaufene Flüssigkeit in einen Sammeltank fließt und schließlich von diesem wieder in die Wanne zurückgepumpt wird.

Die Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar eine Entfettungsanlage für Stahlbänder, die eine Breite von etwa 600 bis 1200 mm und eine Dicke von etwa 0,15 bis 1,2 mm aufweisen. Diese Anlage hat die Aufgabe, durch eine chemische, mechanische und elektrochemische Reinigung den durch den Walzprozeß entstehenden Ölfilm vom Stahlband zu entfernen. Es zeigt

F i g. 1 bis 4 die wesentlichen, aufeinanderfolgenden

Teile einer Bandentfettungsanlage mit chemischer, mechanischer und elektrolytischer Reinigung,

F i g. 5 eine größere Darstellung der elektrolytischen Reinigung der F i g. 2 bzw. 3,

F i g. 6 die zugehörige Aufsicht,

Fig.7 einen Querschnitt nach Linie VII/VII der Fig. 6.

Das von einer nicht dargestellten Abwickelhaspel kommende Band 1 wird über eine Umlenkrolle 2 in eine Wanne 3 eingeführt, die mit Lauge gefüllt ist und die zur chemischen Vorreinigung des Bandes dient. Der Laugenspiegel ist bei 4 angedeutet. Das Band wird über die beiden innerhalb des Bades angeordneten Tauchrollen 5 und 6 geführt An Stelle dieser Tauchentfettung können gegebenenfalls auch die bei 8 angedeuteten Spritzrohre zur Vorreinigung dienen. Mit Quetschrollen 7 wird die vom austretenden Band mitgenommene Flüssigkeit zurückgehalten. Das Band wird dann über Umlenkrollen 9, 10 rotierenden Bürsten 11, 12, 13, 14 zugeführt, die in einer zweiten Wanne 15 angeordnet sind und zur beidseitigen mechanischen Reinigung des Bandes dienen. Diese Bürsten arbeiten mit Stützrollen 16 zusammen, die das Band gegen den Bürstendruck abstützen. Den Bürsten wird durch Spritzrohre 17 Wasser zugeführt, wobei zusätzlich Spritzrohre 18 angeordnet sind. Über eine Umlenkrolle 19, Quetschrollen 20 und Umlenkrollen 21, 22 gelangt das Band 1 zu einem Steuerrollenpaar 23, 24 und wird schließlich über eine Umlenkrolle 25 in eine zur elektrolytischen Reinigung dienende Wanne 26 geführt, die mit Lauge gefüllt und deren Oberfläche bei 27 angedeutet ist. Das Band wird ähnlich wie bei der Vorreinigung in Wanne 3 über Tauchrollen 28, 29 horizontal geführt. Über und unter dem Band sind Elektroden 30 angeordnet, die zur elektrolytischen Reinigung dienen. Das austretende Band wird über Quetschrollen 31 und eine zugleich zur Messung des Bandzuges dienende Meßrolle 32 durch ein S-Rollengerüst geführt, dessen beide Zugrollen 33, 34 das Band in einer S-Schleife führen. Über eine zweite zur Messung des Bandzuges dienende Umlenkrolle 35 wird das Band über eine Umlenkrolle 36 in eine zweite zur elektrolytischen Reinigung dienende Wanne 26 eingeführt, die dieselben Merkmale wie die erste vorbeschriebene Wanne gemäß F i g. 2 aufweist. Über Quetschroilen 37 und Umlenkrollen 38, 39 wird das Band durch eine zweite in einer Wanne 15 angeordnete Bürstenmaschine geführt, welche im wesentlichen die selben vorbeschriebenen Merkmale der Bürstenmaschine nach F i g. 1 aufweist. Über Quetschrollen 40 und eine Umlenkrolle 41 wird das Band einer Spülwanne 42 zugeführt und in dieser über zwei Umlenkrollen 43, 44 und eine Tauchrolle 45 geführt. Das Band wird mit Heißwasser mittels der Spritzrohre 46 gespült. Über Quetschrollen 47 gelangt das Band in eine Trokkenvorrichtung 48, wo es mittels einer Vielzahl von Heißluftdüsen 49 getrocknet wird. Das Band wird dann über Umlenkrollen 50, 51 einem zweiten Steuerrollenpaar 52, 53 zugeführt und dann über Umlenkrollen 54, 55 zu einem zweiten, nicht dargestellten S-Rollengerüst geführt, worauf es dann schließlich von einer Aufwickelhaspel zu einem Bund aufgewickelt wird.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß sowohl bei der Vorreinigung als auch bei der elektrolytischen Reinigung die Tauchrollen 5, 6 bzw. 28, 29 vollständig innerhalb des Bades angeordnet sind. Um turbulente Strömungen und damit Schaumbildung weitgehend zu vermeiden, sind diese Tauchrollen in großem Abstand von den Badbegrenzungsflächen, d. h. sowohl von den Badoberflächen 4,27 als auch den Innenwänden der Wanne angeorüncu Dabei haben die Tauchrollen einen verhältnismäßig geringen Durchmesser von beispielsweise 410 mm. Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß turbulente Strömungen an den Badbegrenzungsflächen, insbesondere an der Badoberfläche, vermieden werden, wenn die Tauchrollen in einem Abstand h (F i g. 7) von der Badoberfläche angeordnet sind, der mindestens so groß ist wie der Durchmesser d der Tauchrollen.

Wie ferner aus der Zeichnung, insbesondere F i g. 5, ersichtlich, sind in der Nähe der Auslaufrolle 29 zwei gekrümmte, sich annähernd über die Wannenbreite erstreckende und in die Grenzschichten beidseitig des Bandes ragende Leitschaufeln 56 und 57 angeordnet, welche, wie mit Pfeilen A und B angedeutet, die Rückführung eines erheblichen Teils der vom Band mitgerissenen Flüssigkeit in Richtung Bandeintritt bewirken. Es sind weiterhin an beiden Längswänden 58 der Wanne Überläufe 59 und Überlaufkanäle 60 vorgesehen, in denen die aus der Wanne seitlich übergelaufene Flüssigkeit gesammelt wird und von hier über Rohrstutzen 61 und über nicht dargestellte Leitungen in einen Sammeltank fließt, von welchem die Lauge schließlich wieder beim Bandeintritt bei 62 (F i g. 5) in die Wanne zurückgepumpt wird.

Die sich über die ganze Wannenlänge erstreckenden Überläufe 59 sind zweckmäßig höhenverstellbar. Durch diesen seitlichen Überlauf kann unter Berücksichtigung einer ausreichenden Zulaufmenge bei 62 die Verschiebung des Laugenniveaus bei laufender Anlage weitgehend kompensiert bzw. konstant gehalten werden.

Wie aus F i g. 5 und 6 hervorgeht, wird durch die Anordnung der Leitschaufeln 56, 57 sowohl im oberen als auch unteren Wannenbereich die mit Pfeil angedeutete Rückströmung B erzielt. An der Laugenoberfläche wird durch diese Rückströmung der sich bildende Schaum mitgenommen und gelangt, wie mit Pfeil C angedeutet, über die Überläufe 59 in die Überlaufkanäle 60. Um diese Abführung des Schaumes noch zu unterstützen, sind vorte^;lhaft in der Höhe der Überläufe 59 keilförmige, sich über die Wannenbreite erstreckende Schaumleitbleche 63 vorgesehen. Wie aus F i g 5 und 7 hervorgeht, sind ferner über den Überlaufkanälen 60 Sprühdüsen 64 angeordnet, die, wie bei 65 angedeutet, einen großen Sprühbereich haben und damit den Schaum in den Überlaufkanälen zerschlagen.

Zur Unterstützung der Leitschaufeln 56, 57 können noch zwei weitere Leitschaufeln 66,67 in der Nähe dei Bandaustritts zur Rückführung der mitgerissenen Flüssigkeit angeordnet sein. Um nach Möglichkeit einen großen Teil der Grenzschicht durch diese Leitschaufel^ zurückzuhalten und zurückzuführen, sind diese Leitschaufeln in geringem Abstand a bzw. b von etwa 30 bi: 50 mm vom Band angeordnet.

Wie aus F i g. 7 hervorgeht, sind die Tauchrollen 2f bzw. 29 nicht nur in größerem Abstand h von der Bad oberfläche, sondern auch in größerem Abstand e von Wannenboden angeordnet, desgleichen auch die Stirn flächen 68 dieser Rollen in größerem Abstand c vor den Seitenwänden der Wanne. Bei einem Rollendurch messer c/von beispielsweise 410 mm betragen die Ab stände h und e etwa 450 mm und der Abstand c 26( mm.

Bei großen Bandgeschwindigkeiten bis zu etwa 12CK m/min, werden bei einer größeren Länge der Tauch wannen erhebliche Flüssigkeitsmengen (Grenzschich ten) mitgerissen, wodurch der Bandzug erheblich er

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höht wird. Um Bandrisse zu vermeiden, ist bei der dargestellten Anlage die zur elektrolytischen Tauchbehandlung dienende Wanne in die beiden Wannen 26 gemäß F i g. 2 und 3 unterteilt, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Länge L von etwa nur 10 m haben. Zwischen beiden Wannen ist das S-Rollengerüst 33,34 angeordnet, mit welchem der Bandzuganstieg erheblich abgebaut wird. Das Band läuft demgemäß auch von der Meßrolle 35 mit einem verhältnismäßig geringen Band- ;tug in die zweite elektrolytische Tauchwanne 26 ein.

Um einen gleichmäßigen Bandzug über die ganze Breite des Bandes zu erzielen und damit die Gefahr von Bandrissen zu beseitigen, ist ein mittiger Bandlauf wesentlich. Zu diesem Zweck sind vor der ersten elektrolytischen Wanne 26 die beiden auf einem gemeinsamen Drehgestell gelagerten Steuerrollen 23, 24 vorgesehen, die gemeinsam um die mittige Bandeintrittsachsc a schwenkbar sind. Der mittige Bandlauf wird durch eine geeignete Kontrolleinrichtung, z. B. seitlich des Bandes angeordnete Fotozellen 74, kontrolliert und gesteuert. Bei einem einseitigen Bandlauf wird dann da; Rollenpaar 23, 24 um die Achse a so verschwenkt, daC dann wieder der mittige Bandlauf eintritt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der vorbeschriebenen Anlage wird weitgehend eine Schaumbildung durch turbulente Strömungen vermieden. Dies gilt nicht nur für die zur elektrolytischen Reinigung dienenden Tauchwannen 26, sondern auch für die zur chemischen Vorreinigung dienende Tauchwanne 3. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei solchen Anlagen mit außerordentlich schnellaufenden Bändern erhebliche Flüssigkeitsmengen vom Band mitgerissen werden, die turbulente Strömungen verursachen. So wächst z. B. bei einer Bandgeschwindigkeit von 1200 m/min, und einer Bandlänge von 9 m die Grenzschicht auf etwa 260 mm an, und zwar auf beiden Bandseiten. Die durch Elektrolyse erzeugte Schaumbildung ist demgegenüber geringfügig und beträgt nur einen kleinen Bruchteil des durch Turbulenz im Bad entstehenden Schaumes.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Behandlung von mit hoher Geschwindigkeit in Bädern, insbesondere Entfettungsbädern, bewegten Metall-, insbesondere Stahlbändern, bei welcher das Band jeweils in einer Wanne mit zwei Tauchrollen, einer Tauchrolle am Bandeintritt und einer Tauchrolle am Bandaustritt horizontal durch das Bad geführt und ein Überlauf an der Wanne vorgesehen ist, von welchem die überlaufende Badflüssigkeit zur Bandeintrittsseite der Wanne zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrollen (5, 6, 28, 29) vollständig innerhalb des Bades und in so großem Abstand (Λ, e, c) von den Badbegrenzungsflächen angeordnet sind, daß turbulenie Strömungen in der Nähe dieser Begrenzungsflächen, insbesondere an der Badoberfläche (4, 27) vermieden werden, daß ferner in der Nähe der Auslaufrolle (6, 29) zwei gekrümmte, sich annähernd über die Wannenbreite erstreckende und in die Grenzschichten beidseitig des Bandes (1) ragende Leitschaufeln (56,57) angeordnet sind, welche die Rückführung (A, B) eines erheblichen Teils der vom Band mitgerissenen Flüssigkeit in Richtung Bandeinlauf bewirken, und daß weiterhin an beiden Längswänden (58) der Wanne Überläufe (59) und Überlaufkanäle (60) vorgesehen sind, von denen die übergelaufene Flüssigkeit in einen Sammeltank fließt und schließlich von diesem wieder in die Wanne (3,26) zurückgepumpt wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrollen (5, 6, 28, 29) in einem Abstand (Λ) von der Badoberfläche (4, 27) angeordnet sind, der mindestens so groß ist wie der Durchmesser (d) der Tauchrollen.

3. Anlage nach Anspruch 1, dedurch gekennzeichnet daß in der Nähe des Bandaustritts zwei weitere Leitschaufeln (66,67) zur Rückführung der mitgerissenen Flüssigkeit angeordnet sind.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe der Überläufe (59) keilförmige, sich über die Wannenbreite erstreckende Schaumleitbleche (63) vorgesehen sind.

5. Anlage nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Überläufe (59) höhenverstellbar sind.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Überlaufkanälen (60) Sprühdüsen (64) zum Zerschlagen des Schaums angeordnet sind.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Tauchbehandlung dienende Wanne in zwei Wannen (26) unterteilt und zwischen beiden Wannen ein 5-Rollengerüst (33,34) angeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bandlauf vor den beiden Wannen (26) Steuerrollen (23, 24) zur mittigen Bandführung eingeschaltet sind.