DE2931229A1

DE2931229A1 - Verfahren zum entzundern von warmgewalztem bandstahl

Info

Publication number: DE2931229A1
Application number: DE19792931229
Authority: DE
Inventors: Hiromasa Hirata; Mamoru Kasugai; Masao Mikami; Yasushi Murakami; Kiyoshi Oya; Yoshitane Yokote
Original assignee: IHI Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: IHI Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-03-06
Also published as: GB2029303B; GB2029303A; JPS5534688A; IT1122863B; BR7905433A; IT7925250A0; FR2435294A1; JPS5829171B2; DE2931229C2; FR2435294B1

Description

Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K. 19 757 6O/st

Tokio, Japan

Nippon Steel Corporation

Tokio, Japan

Verfahren zum Entzundern von warmgewalztem Bandstahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entzunderung von Warnwalzgut.

Es sind extensive Studien und Experimente durchgeführt worden, um wirksame Techniken zur Entzunderung eines Walzbandes, also zur Entfernung von Oxiden und Zunder, dadurch zu erhalten, daß die Oberfläche des Walzbandes mit entzundernden bzw. abrasiven Mitteln beaufschlagt wird. Es hat sich gezeigt, daß durch einfache Beaufschlagung der Oberflächen des Stahlwalzbandes durch Entzünderungsmittel keine wirksame Entzunderung erhalten werden kann. Daher ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, in dem Entzunderungsvorrichtungen hintereinander, also tandemartig, angeordnet sind, so daß eine vielfach wiederholte Entzunderungseinwirkung auf das Stahlband erfolgt. Wie darüber hinaus in Fig. 1 veranschaulicht ist, wird dabei ein Winkel θ zwischen der Oberfläche eines Stahlbandes a und der Achse einer Düse b so eingestellt, daß das Entzunderungsmittel aus Schlamm s und Wasser w unter hohem Druck große Kräfte auf die Oberfläche des Stahlbandes a aufbringen kann, um so den Zunder wirksam zu

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entfernen. ■

Bekannte Entzunderungsverfahren sind jedoch insoweit nachteilig, als die Entzunderungslinie größer und länger wird, da eine größere Anzahl von EntZunderungsvorrichtungen tandemartig angeordnet sind, vomit auch zwangsläufig der Verbrauch an Entzunderungsmittel ansteigt. Durch Wahl eines großen Beaufschlagungswinkels θ ergeben sich darüber hinaus rauhe Oberflächen, und das abrasive Mittel hängt sich so stark an die Oberflächen des entzunderten Stahlbandes an, daß es nicht mehr entfernt werden kann. Um diese Probleme zu vermeiden, ist ein Entzunderungsverfahren vorgeschlagen worden, mit dem aufgerauhte Oberflächen des Stahlbandes kompensiert oder vermieden werden sollen, die einer Entzunderung durch Beaufschlagung mit einem Entzunderungsmittel bei einem Beaufschlagungswinkel θ von mehr als auf die Oberflächen des Stahlbandes in den Eingangsstufen der Entzunderung unterzogen wurden, wozu in der letzten Stufe eine Entzunderungsvorrichtung vorgesehen ist, welche das Entzunderungsmittel mit einem Beaufschlagungswinkel 0 von weniger als 30° aufbringt, so daß die Oberflächenrauhigkeit des entzunderten Stahlbandes innerhalb des gestrichelten Bereiches in Fig. 2 bleibt.

Weiterhin ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise ein Entzunderungsverfahren vorgeschlagen worden, bei dem das Stahlband a in einem Zwei walzen-Walzgerüst c mit einem Reduktionsverhältnis von etwa 1 % gewalzt und anschließend in drei Entzunderungsvorrichtungen d, e und f einer Entzunderung unterworfen wird. Selbst bei der in Fig. 3 veranschaulichten Entzunderungslinie ergibt sich jedoch keine wirksame Entzunderung, so daß eine Erhöhung der Anzahl der Entzunderungsvorrichtungen vorgenommen werden muß. Weiterhin muß der Beaufschlagungswinkel θ auf beispielsweise 45° an den Entzunderungsvorrichtungen d,

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e und f erhöht werden, während er wenigstens bei der Entzunderungsvorrichtung g auf beispielsweise 20 verringert werden muß. Diese Entzunderungslinie ist darüber hinaus auch insofern nachteilig, als sie eine erhebliche Größe annimmt und starke Eeduktionskräfte erforderlich sind, um das Reduktionsverhältnis von etwa 1 ^ in dem Zweiwalzen -Walzgerüst c zu erhalten.

Eine wesentliche Zielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Entzunderungsverfahren für die Oberflächen von warmgewalztem Stahlband zu schaffen, welches die vorstehend erläuterten Nachteile vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht zur Erläuterung des Begriffs "Beaufschlagungswinkel Θ" im Rahmen der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Abhängigkeit zwischen dem Beaufschlagungswinkel einerseits und der Oberflächenrauhigkeit des entzunderten Stahlbandes und der Menge des daran anhaftenden abrasiven Mittels andererseits,

Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Ansicht einer bekannten Entzunderungslinie,

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Fig* 4 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Abhängigkeit zwischen dem Reduktionsverhältnis in % und der Zeitdauer der Ejektion des Entzunderungsmittels,

Fig. 5 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Abhängigkeit zwischen dem Reduktionsverhältnis in % einerseits und der Oberflächenhärte, der Menge des anhaftenden abrasiven Mittels an der entzunderten Oberfläche und dem Volumen des durch die Entzunderung entfernten Stahles andererseits,

Fig. 6 eine schematische Veranschaulichung eines bekannten Vierwalzen-Walzgerüstes,

Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Abhängigkeit zwischen dem Reduktionsverhältnis in % und der Reduktionskraft,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer Entzunderungslinie für warmgewalztes Stahlband zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 9- eine schematische Veranschaulichung zur Erläuterung grundsätzlicher Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ziehwalzverfahrens,

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden extensive Experimente durchgeführt, um einen klaren Überblick über die Beziehung zwischen dem Reduktionsverhältnis und der erforderlichen Entzunderungszeit, also derjenigen Zeitspanne zu erhalten, die erforderlich ist, um den Zunder von den Oberflächen eines Stahlbandes zu entfernen. Das Ergebnis dieser Untersuchungen besteht darin, daß eine Entzunderung in

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gleichen und kurzen Zeitspannen bei irgendwelchen Beaufschlagungswinkeln von 20°, 30° und 45° (vgl. Fig. 4) durchgeführt werden kann, wenn das Reduktionsverhältnis in der Größenordnung von 8 % liegt. Darüber hinaus ist zu betonen, daß die Entzunderungszeit in jedem Falle auf etwa die Hälfte vermindert werden kann, verglichen mit der Entzunderungszeit bei einem Beaufschlagungswinkel von 45° in der bekannten Entzunderungslinie. Mit anderen Worten kann die Entzunderungsleistung bezogen auf die Zeit mit der vorliegenden Erfindung praktisch verdoppelt werden.

Wie darüber hinaus aus Fig. 5 ersichtlich, steigt die Oberflächenhärte mit dem Eeduktionsverhältnis an, wie sich dies aus der Kurve A ergibt, während das Volumen des durch die Entzunderung entfernten Stahles gemäß Kurve B vermindert wird. Dies bedeutet, daß sich letztlich eine bessere Ausbeute an Walzband ergibt. Darüber hinaus zeigen die Untersuchungen, daß die Adhäsion der abrasiven Stoffe an den Oberflächen der Walzbänder vermindert werden kann, wie dies aus Kurve C ersichtlich ist, da die harten Oberflächen des Stahlbandes eine Adhäsion der abrasiven Stoffe an den Oberflächen vermeiden. Somit lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Entzunderungsverfahren qualitativ hochstehende Produkte erzielen.

Um ein Eeduktionsverhältnis von 8 % zu erhalten, sind große Kräfte erforderlich. Dies bedeutet, daß die erforderlichen Reduktionskräfte nur mit einem Vierwalzen-Walzgerüst mit Arbeitswalzen h und h' und Stützwalzen i und i¹ erhalten werden können, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Verwendung eines solchen Walzgerüstes führt jedoch zu einer Erhöhung der Große der Entzunderungslinie sowie zu einer Erhöhung der Einrichtungs- und Betriebskosten.

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In Fig. 7 ist die Beziehung zwischen dem Eeduktionsverhältnis und den Reduktionskräften veranschaulicht. Mit einem üblichen Zweiwalzen-Walzgerüst läßt sich eine maximale Reduktionskraft erzielen, wie sie durch die gerade Linie X veranschaulicht ist, wobei sich ein maximales Reduktionsverhältnis von lediglich 1 bis 2 % ergibt, wie dies durch die Kurve Y veranschaulicht ist. Mit dem Vierwal zen-Walzgerüst gemäß Fig. 6 lassen sich erheblich höhere maximale Walzkräfte als mit einem Zweiwalzen-Walzgerüst erzielen, und mit den Reduktionskräften steigt auch das Reduktionsverhältnis, wie dies durch die Kurve Z veranschaulicht ist. Jedoch führen exzessiv hohe Reduktionskräfte nicht nur zu einem Brechen des Zunders, sondern auch zu einem vermehrten Anhaften und Verkeilen der Zunderteilchen an den Oberflächen des zu entzundernden Stahlbandes. Als Folge hiervon wird eine vollständige Entfernung der verbleibenden ZunderteiIcher extrem schwierig. Darüber hinaus ist ein Vierwalzen-Walzgerüst in der weiter oben erläuterten Weise vom wirtschaftlichen Standpunkt aus nicht vorteilhaft.

Mit der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein hohes Reduktionsverhältnis mit dem weiter unten näher erläuterten Ziehwalζgerüst erzielt werden, wobei gleichzeitig eine Anhaftung und Verkeilung der Zunderteilchen an den Stahlbandoberflächen minimiert wird.

In Fig. 8 ist hierzu eine Entzunderungslinie veranschaulicht, welche erfindungsgemäß arbeitet. Die Entzunderungslinie weist ein Ziehwalzgerüst ι mit einem Paar von Arbeitswalzen 4a und 4b auf. Wie mit weiteren Einzelheiten in Fig. 9 veranschaulicht ist, ist ein warmgewalztes Stahlband 2 teilweise über den Umfang der Arbeitswalzen 4a und 4b in Form eines S gewickelt, und sind die Arbeitswailzen 4a und 4b mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten

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V₁ und V₂ in Gegenrichtung angetrieben, so daß die folgenden Gleichungen erfüllt werden:

V₁ h₂ '
V₁-V₁;
V₂ = V₂ und

darin bedeuten V die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze 4a, Vp die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze 4b, h die Dicke des Stahlbandes beim Eintritt in die Arbeitswalzen, h₂ die Dicke des Stahlbandes beim Austritt aus den Arbeitswalzen, ν die Geschwindigkeit des Stahlbandes beim Eintritt in die Arbeitswalzen und v_ die Geschwindigkeit des Stahlbandes beim Austritt aus den Arbeitswalzen.

Das Ziehwalζgerüst ΐ reduziert das Stahlband 2,welches trocken ist, mit einem Reduktionsverhältnis von 2 bis i %. Das Stahlband tritt aus dem Ziehwalzgerüst 1 aus und durchlauf t zwei Entzunderungsvorrichtungen 3, wie dies in Fig. veranschaulicht ist.

Wenn das Stahlband 2 teilweise über den Umfang der Arbeits~ walzen 4a und 4b des Ziehwalzgerüstes T in der Form des Buchstabens S gewickelt ist, läßt sich das gewünschte Reduktionsverhältnis leicht mit geringeren Reduktionskräften erzielen, wie dies in Fig. 7 durch die Kurve 5 veranschaulicht ist. Darüber hinaus kann die Anhaftung oder Verkeilung von Zunderteilchen an den Oberflächen des Stahlbandes 2 minimiert werden. _ -

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In der Reduktionszone χ gemäß Pig. 9 sind die zwischen den Arbeitswalzen 4a und 4b und dem Stahlband 2 wirkenden Reibungskräfte entlang den Kreisbögen jl und mk der Berührung entgegengesetzt gerichtet. Als Folge hiervon wird der Zustand des Zunders so geändert, daß der Zunder leicht von den Oberflächen des Bandes 2 entfernt werden kann. Weiterhin wird die Entfernung des Zunders dadurch zusätzlich erleichtert, daß das Stahlband 2 in Bögen über die Umfangsflachen der Arbeitswalzen 4a und 4b gezwungen wird. .■-"..■

Wie weiter oben bereits erläutert ist, ist die erforderliche Entzunderungszeit für ein mit einem Reduktionsverhältnis zwischen 2 und 8 % reduziertes Stahlband erheblich vermindert, so daß die Anzahl von Entzunderungsvor— richtungen 3 vermindert werden kann, beispielsweise auf zwei gemäß dem Beispiel in Fig. 8. Da der Zustand des Zunders in der weiter oben erläuterten Weise verändert worden ist, kann der Beaufschlagungswinkel θ geringer als 30° gewählt werden, so daß die gewünschte Oberflächenrauhigkeit und die gewünschten Qualitätsmerkmale des entzunderten Stahlbandes 2 ohne spezielle Zusatzbehandlung erhalten werden können.

Wie weiter oben bereits erläutert ist, sind mit einem Zweiwalzen-Walzgerüst gemäß Fig. 3 ganz erhebliche Walzkräfte erforderlich, um ein Reduktionsverhältnis zwischen 2 und 8 % zu erhalten. Als Folge hiervon muß ein Vielwalzen-Wal ζgerüst wie das Vierwalzen-Walzgerüst gemäß Fig. verwendet werden, so daß die Entzunderungslinie groß und lang wird. Selbst jedoch bei Verwendung eines Vierwalzen— Walzgerüstes mit einem Reduktionsverhältnis zwischen 2 und 8 % wird der Zustand des Zunders nicht in der Weise verbessert, daß die Entzunderung vergleichbar mit dem

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erfindungsgemäßen Verfahren verbessert wird, bei dem die obere und untere Oberfläche des Stahlbandes 2 Reibungskräften in Gegenrichtung ausgesetzt und in Form des Buchstaben S über Arbeitswalzen 4a und 4b gewickelt wird, so daß der Zustand des sich ergebenden Zunders die nachfolgende vollständige Entzunderung ganz erheblich erleichtert.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, weist die Erfindung eine Reihe wesentlicher Vorteile auf. Da ein Ziehwalzverfahren zur Anwendung gelangt, kann das Stahlband vor der eigentlichen Entzunderung mit einem gewünschten hohen Reduktionsverhältnis bei erheblich verringerten Reduktionskräften gewal-zt werden. Als Folge hiervon wird nicht nur der Zustand des Zunders so verändert, daß die Entzunderung wesentlich erleichtert wird, sondern wird auch die Anhaftung und Verkeilung der Zunderteilchen an den Oberflächen des Stahlbandes minimiert. Hierdurch wiederum ergibt sich eine Verminderung der erforderlichen Entzunderungsvorrichtungen und somit eine Verminderung der Länge der Entzunderungslinie. Weiterhin ergibt sich hierdurch eine Verminderung des Beaufschlagungswinkels Θ, so daß die gewünschten Oberflächenrauhigkeiten und Qualitätsmerkmale nicht beeinträchtigt werden.

Weiterhin kann ein kleineres Walzgerüst verwendet werden. Durch die Vorwalzung durch das erläuterte Walzgerüst können die Walzgerüste in einer nachfolgenden kontinuierlichen Walzstraße in der Anzahl vermindert werden.

Wenn das Walzband durch das Ziehwalzgerüst läuft, so werden entlang der oberen und unteren Oberfläche des Stahlbandes Reibungskräfte zwischen den Arbeitswalzen und dem Walzband in Gegenrichtungen erzeugt und das Stahlband in eine S-förmige Bahn gezwungen, so daß der Zustand der Zunderteilchen auf dem Stahlband im Sinne einer Vereinfachung der Entzunderung verändert wird.

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Leerseite

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Entzunderung der Oberflächen von Warmwalz-Stahlband, dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte
Stahlband vor seinem Durchlauf durch Entzunderungsvorrichtungen zur Beaufschlagung der Oberflächen des Stahlbandes mit Entzunderungsmittel zur Entzunderung durch ein Walzgerüst geleitet wird, bei dem ein Paar von Arbeitswalzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten in Gegenrichtung angetrieben werden, so daß die Bedingungen

= V₂ und

erfüllt sind, wobei V die Umfangsgeschwindigkeit einer
der beiden Arbeitswalzen, V₂ die Umfangsgeschwindigkeit
der anderen Arbeitswalze, h die Dicke des in die Arbeitswalzen einlaufenden Stahlbandes, h die Dicke des aus den Arbeitswalzen auslaufenden Stahlbandes, V₁ die Geschwindigkeit des in die Arbeitswalzen einlaufenden Stahlbandes und v₂ die Geschwindigkeit des aus den Arbeitswalzen auslaufenden Stahlbandes ist, das Ganze so, daß das Warmwalzband mit einem Eekuktionsverhältnis zwischen 2 und 8 % gewa_lzt wird. 030010/067$