DE2333854C3

DE2333854C3 - Method for preventing surface defects in hot-dip galvanizing of steel strip, and apparatus therefor

Info

Publication number: DE2333854C3
Application number: DE19732333854
Authority: DE
Inventors: Yoshio Tokio; Nagakuni Masahiko; Murayama Takeshi; Yokohama Kanagawa; Hoshino (Japan)
Original assignee: Nippon Kokan KX., Tokio
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1976-09-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern von Oberflächenfehlern des über Ofenwalzen laufenden Stahlbands in einem einer Verzinkungsanlage beim kontinuierlichen Feuerverzinken vorgeschalteten Durchziehofen. Sie betrifft auch eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ausbildung der Ofenwalzen.The invention relates to a method for preventing surface imperfections of the oven rolls running steel belt upstream of a galvanizing line in continuous hot-dip galvanizing Pull-through furnace. It also relates to training that is suitable for carrying out the process the oven rollers.

Es ist heute üblich, einem Stahlband, das durch eine bekannte, kontinuierlich arbeitende Feuerverzinkungsanlage hindurchläuft, eine Wärmebehandlung zu geben. Es besteht jedoch die Gefahr, daß das entlang der Bahn laufende Stahlband Fremdsubstanzen wie Metalloxyde auf den Ofenwalzen des Warmebehandlungsofens aufnimmt, die beim Durchlauf des Bands auftreten, und zwar unabhängig vom Ofentyp. Diese Substanzen sind feine Teilchen, jedoch wachsen sie durch Sintern auf den Ofenwalzen an und werden zu einer Ablagerung.It is common today to use a steel strip that is fed through a well-known, continuously operating hot-dip galvanizing line passes through to give a heat treatment. However, there is a risk that the Steel strip running along the track Foreign substances such as metal oxides on the furnace rollers of the heat treatment furnace absorbs that occur as the belt passes, regardless of the type of furnace. These substances are fine particles, however they grow by sintering on the furnace rolls and become a deposit.

Im allgemeinen hängt die Sinterung ab von der Art der Metalle, der Metalloxyde, der Größe der Teilchen und der Ofenatmosphäre. Bei der Vorbehandlung in einer kontinuierlich arbeitenden Feuerverzinkungsanlage ist die Temperatur sehr hoch, beispielsweise 1000 bis 1200° C in einem nidit-oxydierenden Ofen und 600 bis 1000° C in reduzierenden öfen, und liegt damit im Sinterbereich des Eisenoxyds. Die Sinterung nimmt erheblichen Umfang an bei Bandstahl, der in dem Ofen einer Oxydation unterworfen worden ist und einen feinen oxydierenden Film auf der Oberfläche aufweist. Da die Atmosphäre in dem Ofen entweder reduzierend oder leicht sauer ist, besteht erhebliche Gefahr, daß das Eisen in dieser Atmosphäre gesintert wird.In general, the sintering depends on the type of metals, the metal oxides, the size of the Particles and the furnace atmosphere. During pre-treatment in a continuously operating hot-dip galvanizing plant the temperature is very high, for example 1000 to 1200 ° C in a non-oxidizing Oven and 600 to 1000 ° C in reducing ovens, and is therefore in the sintering range of iron oxide. Sintering increases to a considerable extent in the case of steel strip, which is subject to oxidation in the furnace and has a fine oxidizing film on the surface. As the atmosphere is either reducing or slightly acidic in the furnace, there is a considerable risk that the iron is sintered in this atmosphere.

Bei herkömmlichen Verfahren ist die Sinterung des Eisenoxyds eine Funktion der Zeit und der Temperatur, und die Temperatur, bei der das Sintern beginnt, liegt im Bereich von 600 bis 650° C. Nach den Erfahrungen der Erfinder bleiben Fremdstoffe an den Ofenwalzen haften und bilden eine Ablagerung mit konischer Form. Wenn das durch den Ofen laufende Stahlband in Berührung mit diesen Ablagerungen kommt, entsteht ein Vorsprung mit konischer Form auf dem Band und bleibt dort auch nach der Fertigstellung. Dadurch wird das Aussehen des Produkts" erheblich beeinträchtigt.In conventional processes, the sintering of the iron oxide is a function of time and temperature, and the temperature at which sintering starts is in the range of 600 to 650 ° C. According to the In the inventors' experience, foreign matter adheres to the furnace rollers and forms a deposit with conical shape. When the steel belt running through the furnace comes into contact with these deposits comes, a projection with a conical shape is created on the belt and remains there even after the Completion. This "significantly affects the appearance of the product."

Es ist bekannt, zur Abhilfe Rollen zu verwenden, die aus ringscheibenförmigen, eng aneinandergepreßten Lamellen aus Asbest bestehen (deutsche Auslegeschrift 11 95 339). Der Asbest ist gegen hohe Temperaturen widerstandsfähig, das Stahlband klebt nicht daran fest und es wird durch den Asbest auch nicht verkratzt. Die Asbestrolle verhindert aber nicht das Sintern des Eisenoxyds an der Oberfläche der Rolle und die damit verbundenen Mißlichkeiten.It is known to remedy this by using rollers made of annular disk-shaped, tightly pressed together Slats are made of asbestos (German Auslegeschrift 11 95 339). The asbestos is against high temperatures resistant, the steel tape does not stick to it and it is also due to the asbestos not scratched. However, the asbestos roll does not prevent the iron oxide from sintering on the surface of the Role and the associated annoyances.

Die Bildung von Ablagerungen nimmt bei den Verfahren zu, die zur Verbesserung des Wirkungsgrads bei höheren Ofentemperaturen durchgeführt werden. Die jüngere Entwicklung hat zu erheblichen Ablagerungen nach nur 1 oder 2 Wochen geführt, die die Reparatur der Üfenwalzen, oder eine Arbeitsweise bei niedrigerer Temperatur erforderlich machen. Im Extremfall war der Austausch der Walzen nach 1 oder 2 Monaten erforderlich. Daneben hatten die während dieses Zeitraums hergestellten Produkte eine schlechte Oberfläche. Da die Anhaftungskraft der Fremdstoffe an den Ofenwalzen sehr groß ist, mußte der Betrieb vollständig unterbrochen werden und die Ablagerungen müssen von Hand entfernt werden, oder die Ofenwalzen müssen vollständig ersetzt werden. Dies war der hauptsächliche Grund für einen gesenkten Betriebswirkungsgrad, geringe Produktivität und schlechte Oberflächenqualität des Bands.The formation of deposits increases in the processes used to improve the efficiency can be carried out at higher oven temperatures. The recent development has become significant Deposits after just 1 or 2 weeks resulted in the repair of the Üfenwalzen, or some way of working make it necessary at a lower temperature. In the extreme case, the rollers had to be replaced required after 1 or 2 months. In addition, the products manufactured during this period had a bad surface. Since the adhesion force of the foreign matter to the furnace rollers is very great, the operation had to be completely interrupted and the deposits had to be removed by hand or the oven rollers must be completely replaced. This was the main reason for reduced operating efficiency, low productivity and poor surface quality of the Bands.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung schafft dadurch Abhilfe, daß der Umfang der Ofenwalze durch einen mit Wasser durchströmten Hohlraum auf eine Temperatur gekühlt wird, bei der die Ablagerung von Metalloxyden auf den Ofenwalzen verhindert wird.The method of the present invention remedies that the circumference of the furnace roll is cooled by a cavity through which water flows to a temperature at which the Deposition of metal oxides on the furnace rollers is prevented.

Wenn die Oberflächentemperatur der wassergekühlten Walzen unter maximal 200° C gehalten wird, kann das Anhaften von Fremdstoffen wie Eisenoxyden vollständig verhindert werden. Dadurch wird zugleich die Unterbrechung des Betriebs zur Reparatur der Walzen ausgeschaltet, und das für die Wirksamkeit des Vorgangs ungünstige Absenken der Ofentemperatur wird vermieden.When the surface temperature of the water-cooled rollers is kept below a maximum of 200 ° C , the adhesion of foreign substances such as iron oxides can be completely prevented. Through this at the same time the interruption of the operation to repair the rollers is switched off, and that for the Effectiveness of the process, unfavorable lowering of the furnace temperature is avoided.

Die Ofenwalze zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat einen Hohlraum für Kühlwasser zwischen dem Walzenkörper und der Walzenachse und ein sich längs der Walzenachse erstreckendes, innerhalb des Hohlraums angeordnetes, schraubenförmiges Prallblech.The furnace roller for carrying out the invention Method has a cavity for cooling water between the roller body and the roller axis and a helical one extending along the roller axis and disposed within the cavity Baffle plate.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine aufgeschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Ofenwalze. Mit 1 ist die hohl ausgebildete Walzenachse bezeichnet. Ein Zwischenraum 4 ist zwischen dem Walzenkörper 2, der ebenfalls ein Hohlzylinder ist, und der Walzenachse 1 ausgebildet, und der Hohlraum weist eine schraubenförmige Spritzleiste auf.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and a drawing explained. The drawing shows a cut-away view of an oven roller according to the invention. With 1 the hollow roller axis is referred to. A gap 4 is between the roller body 2, which is also a hollow cylinder, and the roller axis 1 is formed, and the cavity has a helical spray bar.

Das von einem Ende der Walzenachse 1 zugeführte Kühlwasser läuft durch die Walzenachse 1 und tritt in den Hohlraum 4 am Beginn des Walzenkörpers 2 ein.The cooling water supplied from one end of the roller axle 1 runs through the roller axle 1 and enters the cavity 4 at the beginning of the roller body 2.

Der Wasserstrom läuft entlang dem schraubenförmigen Prallblech 3 in den Hohlraum 4 und kühlt den Umfang des zylindrischen Walzenkörpers 2 gleich-The water flow runs along the helical baffle 3 into the cavity 4 and cools the Circumference of the cylindrical roller body 2 equal-

formig. Am anderen Ende des Walzenkörpers 2 tritt das Kühlwasser wiederum in die Walzenachse 1 ein und wird dann vom anderen Ende der Walzenachse aus abgezogen. Bei diesem Aufbau fließt der Wasserstrom, der aurch das schraubenförmige Prallblech gelenkt wird und der Zentrifugalkraft auf Grund der Drehung der Walzen unterlieg*, stets entlang des Umfangs der Walzen und weist eine äußerst hohe Kühlungskapazität auf.shapely. At the other end of the roller body 2, the cooling water again enters the roller axle 1 and is then withdrawn from the other end of the roller axle. In this setup, the water flow flows which is steered through the helical baffle plate and the centrifugal force due to the Rotation of the rollers is subject to *, always along the circumference of the rollers and has an extremely high Cooling capacity.

Die erfindungsgemäß verwendeten wassei gekühlten Walzen sind sehr einfach aufgebaut und können beliebig variiert werden. Der wichtigste Punkt ist jedoch die Kühlung des Umfangs der Walzen, der mit dem laufenden Stahlband in Berührung kommt. Wenn diese Voraussetzung gegeben ist, kann jeder Typ von Kühlwalzen im Sinne der Erfindung verwendet werden.The water-cooled rollers used according to the invention are of very simple construction and can can be varied as required. The most important point, however, is the cooling of the circumference of the rollers, the comes into contact with the moving steel belt. If this requirement is met, everyone can Type of cooling rollers can be used in the context of the invention.

Entsprechend den Untersuchungen der Erfinder sollte die Oberflächentemperatur der Walzen am Ofenboden maximal 200° C betragen. Wenn die Temperatur 200° C überschreitet, beginnt das Anhaften von Fremdstoffen wie Eisenoxyden sichtbar zu werden, so daß die Wirksamkeit des Verfahrens nachläßt.According to the investigations of the inventors, the surface temperature of the rollers on the furnace floor should be a maximum of 200 ° C. When the temperature exceeds 200 ° C , the adherence of foreign substances such as iron oxides begins to become visible, so that the effectiveness of the method is reduced.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind mit Kühlwalzen gemäß der beigefügten Zeichnung versehen.The embodiments of the invention described below are with cooling rolls according to attached drawing.

Ausführungsform 1Embodiment 1

Verwendeter Ofen:Used furnace:

Nicht-oxydiercnder Ofen (koniinuieriich arbeitende Feuerverzinkungsanlage)Non-oxidizing furnace (continuously operating Hot-dip galvanizing line)

Ofentemperatur:Oven temperature:

1100 bis 1250-C1100 to 1250-C

Ofenatmosphäre:Oven atmosphere:

CO 7°/o, CO2 15%, O2 Spuren, lh 10°/₀,Rest H:O, Ni, CUa CO 7%, CO2 15%, traces of O2, lh 10 ° / ₀ , remainder H: O, Ni, CUa

Ofenwalzen:Oven rollers:

Walzen gemäß der ZeichnungRolls according to the drawing

Material:Material:

Kessel rohr gemäß ASTMBoiler tube according to ASTM

Kühlwasser:Cooling water:

60 l/min60 l / min

Oberflädientemperatur:
Etwa 100° CSurface temperature:
Around 100 ° C

Ergebnisse:Results:

Keine Anhaftung von Fremdstoffen au! de; Ofenwalze nach einem kontinuierlichen Betrieb von 3 Monaten.No adhesion of foreign matter au! de; Oven roll after continuous operation of 3 months.

Ausführungsform 2Embodiment 2

Verwendeter Ofen:Used furnace:

Sendzimer-Ofen (kontinuierlich arbeitende Feuerverzinkungsanlage, reduzierende Ofenwalze) Sendzimer furnace (continuously operating Hot-dip galvanizing plant, reducing furnace roller)

,₅ Ofenternperatur:, ₅ oven temperature:

900 bis 950° C900 to 950 ° C

Ofenatmosphäre:Oven atmosphere:

H₂ 75%, N2 250/0, Taupunkt 0 bis 10 CH ₂ 75%, N2 250/0, dew point 0 to 10 C

Ofenwalzen:Oven rollers:

Ebenso wie bei Ausführungsform 1Same as in embodiment 1

Ergebnisse:Results:

Keine Anhaftung von äußeren Substanzen auf den Ofenwalzen nach einem kontinuierlichen Betrieb von 3 Monaten.No adhesion of external substances on the furnace rolls after a continuous one Operation of 3 months.

In den obigen Ausführungsformen sind die Ergebnisse nach 3 Monaten kontinuierlichen Betriebs angegeben. Das bedeutet nicht, daß der Betrieb nach dieser Zeit unmöglich wird. Vielmehr wurde er lediglich zur Bestätigung der Ergebnisse unterbrochen. Anschließend wurde er wieder aufgenommen.In the above embodiments, the results are given after 3 months of continuous operation. This does not mean that the operation becomes impossible after this time. Rather, he merely became interrupted to confirm the results. He was then resumed.

Wie oben ausgeführt wurde, strömt das Kühlwasser konstant entlang des Umfangs der Walzen, und die Kühlwirkung ist außerordentlich groß und gleichmäßig, und es werden keine Lufttaschen in der Walze gebildet. Die thermische Spannung ist daher gleichmäßig über die Walzen. Die Walzen werden daher nicht durch thermische Spannungen verformt.As stated above, the cooling water flows constantly along the circumference of the rollers, and the cooling effect is extremely large and even, and there are no air pockets in the roller educated. The thermal stress is therefore uniform across the rollers. The reels will therefore not deformed by thermal stresses.

Da Fremdsubstanzen nicht an den Walzen anhaften, wenn der Betrieb auf erfindungsgemäße Art abläuft, wird die Wirksamkeit der Arbeitsweise nicht durch die Unterbrechung des Betriebs gesenkt. Der wichtigste Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Oberflächenfehler des Produkts vollständig ausgeschlossen werden.Since foreign substances do not adhere to the rollers when the operation is carried out in the manner according to the invention, the effectiveness of the working method is not reduced by the interruption of operations. The most important The advantage of the invention is that the surface defects of the product are completely eliminated will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method of preventing surface defects of the steel strip running over furnace rollers in an upstream galvanizing plant in continuous hot-dip galvanizing Pull-through furnace, characterized in that that the circumference of the furnace roller is cooled by a cavity through which water flows to a temperature at which the deposition of metal oxides on the furnace rollers is prevented.

2. Oven roller for performing the method according to claim 1, characterized by a Cavity (4) for cooling water between the roller body (2) and the roller axis (1) and by an extending along the roller axis (1), arranged inside the cavity (4), helical baffle plate. »°