DE3023571A1

DE3023571A1 - Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von bandstahl

Info

Publication number: DE3023571A1
Application number: DE19803023571
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Fukuoka; Hiroshima Fukuyama; Yoshiaki Kawasoko; Hiroshi Kuroda; Hiroshi Naemura; Takayoshi Shimomura; Mitsuhiro Sugita; Tomihisa Takahata
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-15
Also published as: SE8004780L; SU1139376A3; CA1133365A; DE3023571C2; GB2054661B; SE448308B; NL8003647A; BR8003901A; IT8049043A0; AU5938480A; IT1174291B; GB2054661A; FR2460333A1; FR2460333B1; AU530384B2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Abkühlen von Bandstahl beim Durchführen einer kontinuierlichen Vergütung.

Die Verfahren zum Abkühlen von Bandstahl unter Einschluß von Stahlblech zur Durchführung einer kontinuierlichen Vergütung lassen sich in zwei Arten unterteilen. Im einen Fall handelt es sich um das sogenannte Gasstrahlverfahren, während bei dem anderen Verfahren mit Wasserkühlung gearbeitet wird. Zwar bietet jedes dieser Verfahren bestimmte Vorteile, doch haften ihm auch gewisse Nachteile an.

Bei dem Gasstrahlverfahren wird ein Kühlgas mit hoher Geschwindigkeit auf ein Stahlband geleitet, das auf eine Temperatur erhitzt worden ist, die etwa dem Umwandlungspunkt Al entspricht, um das Stahlband auf etwa 400 C abzukühlen, woraufhin das Stahlband einer Schnellalterungsbehandlung mit einer Dauer von drei bis fünf Minuten unterzogen wird. Das Gas übt eine geringere Kühlwirkung aus als eine Flüssigkeit, da es nur ein geringes Wärmeaufnahmevermögen besitzt. Zwar hat eine Flüssigkeit ein höheres Wärmeaufnahmevermögen als ein Gas, doch bildet sich auf der Oberfläche des Stahlbandes ein Dampffilm, wodurch die Kühlwirkung verringert wird. Daher muß man bei einer modernen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Fertigungsstraße eine große Kühleinrichtung verwenden, und dies führt zu einem hohen Aufwand an Kapital- und Betriebskosten,

Andererseits bietet das Gasstrahlverfahren den Vorteil, daß sich bei ihm die Kühlgeschwindigkeit nach Bedarf einstellen läßt, so daß es bei weichem Bandstahl anwendbar ist; außer-

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dem erweist sich ein Wärmezyklus dieser Art als wirtschaftlich, da es im Gegensatz zum Wasserkühlverfahren nicht erforderlich ist, das Kühlmittel zunächst auf Raumtemperatur abzukühlen und es dann auf eine Schnellalterungstemperatür zu erwärmen.

Zu den mit Wasserkühlung arbeitenden Verfahren, bei denen das Material abgeschreckt wird, gehören ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Kühlmittel auf ein gleichmäßig erhitztes Stahlband gespritzt wird, sowie ein Verfahren, bei dem ein erhitztes Stahlband in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht wird. Zum Ausspritzen der Kühlflüssigkeit wird hierbei eine besondere Einrichtung benötigt, doch variiert die Verteilung der ausgespritzten Kühlflüssigkeit, so daß es schwierig ist, eine gleichmäßige Kühlung zu bewirken und ein homogenes Erzeugnis zu erhalten.

Bei jedem dieser Kühlverfahren ergibt sich ein schneller Ablauf des Wärmezyklus. Da sich bei dem Tauchverfahren eine besonders hohe Abkühlungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 1000 bis 2000°C/sec ergibt, während sich bei dem Gasstrahlverfahren eine Abkühlungsgeschwindigkeit von 10 bis 30°C/sec erreichen läßt, eignet sich das Tauchverfahren zum Herstellen von Stahlerzeugnissen mit hoher Zugfestigkeit, bei denen ein gemischtes Gefüge aus Ferrit und Martensit vorhanden ist, während sonstige spezielle Elemente fehlen. Da dieses Verfahren, wie erwähnt, eine schnelle Abkühlung ermöglicht, läßt sich die Kühleinrichtung für eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Fertigungsstraße zum Verarbeiten von Bandstahl sehr raumsparend ausbilden. Da es ferner genügt, das Stahlband lediglich durch das Kühlwasser hindurchzuführen, ergeben sich sehr geringe Betriebskosten.

Zwar ergeben sich bei diesem Verfahren die genannten Vorteile, doch da die Abkühlungsgeschwindigkeit selbst dann

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zu hoch ist, wenn man das Kühlwasser bis auf seinen Siedepunkt erhitzt, ist es unmöglich, während des Kühlvorgangs die Schnellalterungstemperatur zu erreichen, und da das der Abkühlung unterzogene Stahlband eine Temperatur von etwa 100⁰C annimmt, ist es dann, wenn nach dem Abschrecken eine Schnellalterung durchgeführt werden soll, erforderlich, das Stahlband, das auf eine so niedrige "temperatur abgekühlt worden ist, erneut zu erhitzen; daher müssen zusätzliche Verfahrensschritte durchgeführt werden, man benötigt zusätzliche Einrichtungen, und es läßt sich nur ein schlechter thermischer Wirkungsgrad erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zum Abkühlen eines sich kontinuierlich bewegenden Stahlbandes zu schaffen, bei denen sich die Abkühlungsgeschwindigkeit des Stahlbandes leicht einstellen läßt. Ferner sollen Verfahren und Vorrichtungen geschaffen werden, die es ermöglichen, mit jeder gewünschten Geschwindigkeit ein Stahlband abzukühlen, das bis auf eine Rekristallisationstemperatur erhitzt worden ist, ohne daß hierbei Oxidfilme entstehen. Schließlich soll eine Kühlvorrichtung geschaffen werden, in der sich ein Stahlband dadurch indirekt abkühlen läßt, daß es über mehrere Kühlwalzen geleitet wird, in denen Kühlwasser zirkuliert, oder daß es zur direkten Abkühlung durch einen Kühlwasservorrat geleitet wird.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung eines Verfahrens zum Abkühlen eines Stahlbandes gelöst, das im Verlauf eiDes kontinuierlichen Vergütungsvorgangs auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erhitzt worden ist, das gemäß der Erfindung Maßnahmen umfaßt, um das Stahlband über mehrere Kühlwalzen laufen zu lassen und die Berührungszeit zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen zu variieren, um die Abkühlungsgeschwindigkeit entsprechend zu variieren.

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Ferner ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Abkühlen eines Stahlbandes geschaffen worden, das im Verlauf einer kontinuierlichen Vergütungsbehandlung auf eine Rekristallisationstemperatur erhitzt worden ist, das Maßnahmen umfaßt, um das Stahlband mittels eines Kühlgases und dann mit Wasser abzukühlen. "v.

Schließlich ist durch die Erfindung eine Kühlvorrichtung zum kontinuierlichen Vergüten eines Stahlbandes geschaffen worden, das auf eine Temperatur oberhalb einer Rekristallisationstemperatur erhitzt worden ist, wobei zu der Vorrichtung eine Kühleinheit gehört, bei der mehrere Kühlwalzen vorhanden sind, über die das Stahlband hinweggeleitet wird, sowie eine mechanische Einrichtung zum Variieren der Berührungsfläche zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen, so daß es möglich ist, die Berührungszeit zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen zu variieren; hierbei wird ein Kühlmittel durch die Kühlwalzen geleitet.

Der Wasserkühlungseinrichtung kann eine Gaskühlungseinrichtung vorgeschaltet sein, mittels welcher Kühlgas auf das Stahlband geleitet wird. Das Stahlband läuft über miteinander abwechselnd angeordnete obere und untere Flächen der Kühlwalzen. Wenn jede zweite Kühlwalze von dem Stahlband abgehoben worden ist, kann man die Kühleinrichtung mit Wasser füllen, um eine direkte Abkühlung des Stahlbandes zu bewirken. Mit der Kühleinrichtung ist über eine Wasserabdichtungseinrichtung ein Wasserbehälter verbunden, und das Kühlmittel wird durch die Kühleinrichtung in den Wasserbehälter geleitet. Wird Wasser aus der Kühleinrichtung und dem Wasserbehälter abgeleitet, kann man jede zweite Kühlwalze absenken, um das Stahlband zu veranlassen, sich längs einer wellenförmigen Bahn zu bewegen, während es die oberen und unteren Teile der Umfangsflachen der Kühlwalzen berührt. Hierbei wird Kühlwasser durch die Kühlwalzen geleitet, um eine indirekte

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Abkühlung herbeizuführen. Somit läßt sich die erfindungsgemäße Kühleinrichtung leicht von der direkten Kühlung auf die indirekte Kühlung und umgekehrt umschalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen kontinuierlich arbeitenden Vergütungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kühlwalzen der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 die Draufsicht der Kühlwalzenanordnung nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer kontinuierlich arbeitenden Vergütungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt der Kühleinrichtung nach Fig. 4, wo die Kühleinrichtung betrieben wird, um eine direkte Wasserkühlung durchzuführen;

Fig. 6 einen Fig. 5 ähnlichen Längsschnitt, der erkennen läßt, auf welche Weise die Kühlwalzen durch Hindurchleiten von Wasser gekühlt werden; ,

Fig. 7 einen Längsschnitt einer mit einer Gaskühleinrichtung vereinigten Wasserkühleinrichtung; und

Fig. 8 eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 4.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, kontinuierlich arbeitenden Vergütungsvorrichtung wird ein Stahlband S, das jeweils von

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einer von mehreren Abwickeleinrichtungen la und Ib abgegeben wird, dadurch einer Fertigungsstraße kontinuierlich zugeführt, daß die von den Abwickeleinrichtungen abwechselnd abgegebenen Stahlbänder eine Schere 2a und eine Schweißeinrichtung 2b durchlaufen. Jenseits der Schweißeinrichtung 2b sind hintereinander ein Alkaliwaschbehälter 3, ein Elektrolysespülbehälter 4 und ein Heißwasserspritzwaschbehälter 5 angeordnet, die zusammen eine Reinigungseinrichtung zum Vorbehandeln der Oberfläche des Stahlbandes bilden. Jenseits dieser Vorbehandlungseinrichtung wird das Stahlband über einen Trockner 6 und eine Schleifanbildungseinrichtung 7 einem Ofen 10 mit einer Heizzone 8 zum Durchführen einer Rekristallisationsvergütung, einer Zone 9 zum gleichmäßigen Beheizen und einer Kühleinrichtung 12 zugeführt. Nach dem Bekristallisieren, Vergüten und Abkühlen wird das Stahlband erneut in den Ofen 10 eingeführt und durch eine Nacherhitzungszone 13 zur Durchführung einer Schnallalterung, eine Nachbehandlungszone 14 und eine Gaskühlzone 15 geleitet. Danach durchläuft das Stahlband eine am Abgabeende des Ofens 10 angeordnete Schleifenbildungseinrichtung 16, eine Wasserkühleinrichtung 17, einen Trockner 18 und ein Verfeinerungswalzgerüst 19. Jenseits des letzteren durchläuft das Stahlband S eine Einkerbeinrichtung 20 zum Variieren der endgültigen Breite des Stahlbandes, eine Einrichtung 21 zum Beschneiden der Längskanten, eine Einrichtung 22 zum Auftragen von Öl und schließlich eine Schere 23, um dann mit Hilfe von Rollen 24 aufgewickelt zu werden.

Die Kühleinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 und 3 mit weiteren Einzelheiten dargestellt; Das Stahlband S läuft über vier Kühlwalzen 32 und 32a. Die beiden Kühlwalzen 3.2 können zusammen mit ihrem Träger. 31 mit Hilfe einer.Gewindespindel oder von druckölbetätigten-Zylindern 30 gehoben bzw.. gesenkt werden. Durch die Kühlwälzen 32- und/oder 32a wird Wasser oder ein anderes Kühlmittel geleitet.

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Durch Variieren'des Umschlingungswinkels zwischen dem Stahlband und den Umfangsflächen der Walzen 32 und 32a ist es möglich, die Berührungszeit unter Beibehaltung der Laufgeschwindigkeit des Stahlbandes zu variieren, um so die Abkühlungsgeschwindigkeit und die Temperatur des Stahlbandes zu variieren, so daß das Stahlband unter Einhaltung einer bestimmten Temperatur dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt werden kann. Diese Kühleinrichtung kann längs der Bahn des Stahlbandes an jeder beliebigen Stelle angeordnet werden, z.B. bei der Gaskühlzone 15 oder der Wasserkühleinrichtung 17.

Ferner kann man die in Fig. 3 und 4 dargestellte Kühleinrichtung benutzen, die sich je nach den Eigenschaften des abzukühlenden Bandstahls auf eine direkte Kühlung umschalten läßt. Stahlbänder, bei denen keine Schnellalterungsbehandlung erforderlich ist, können bei einer hohen Laufgeschwindigkeit in einem Tempo von 1000 bis 2000 C/sec abgekühlt werden, wobei es möglich ist, Oxidfilme einwandfrei zu entfernen. Insbesondere bei Bandstahl oder Stahlblech von hoher Zugfestigkeit, bei dem sich ein Mischgefüge aus Ferrit und Martensit erzielen läßt, wobei nur eine kleine Menge an speziellen Gefügeelementen entsteht, erweist sich eine solche schnelle Abkühlung unter direkter Berührung als vorteilhaft. Gemäß der vorstehenden Beschreibung läßt sich die erfindungsgemäße Kühleinrichtung so ausbilden, daß man sie von einer indirekten Abkühlung unter Benutzung gekühlter Walzen auf eine direkte Abkühlung unter Verwendung von Wasser umstellen kann.

Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, kontinuierlich arbeitenden Vergütungsvorrichtung, zu der eine umschaltbare Kühleinrichtung gehört, die in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Das Stahlband S wird zwischen vier Walzen 32 und 32a hindurchgeleitet; die oberen Walzen 32a können mittels einer Gewindespindel oder drucköl-

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betätigter Zylinder senkrecht verstellt werden. Werden die oberen Walzen 32a angehoben, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, läuft das Stahlband S unmittelbar zwischen Führungswalzen 12a und 12b durch die Kühleinrichtung, ohne die Kühlwalzen 32 und 32a zu berühren; sind dagegen die oberen Walzen 32a abgesenkt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, läuft das Stahlband S abwechselnd über die Walzen 32 und 32a hinweg. Durch weiteres Senken der oberen Walzen 32a kann man die Berührungsfläche zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen nach Bedarf vergrößern. Gemäß Fig. 6 ist es möglich, die Abkühlungsgeschwindigkeit und die durch die Abkühlung erreichte Temperatur nach Bedarf einzustellen, indem man die oberen Walzen 32a entsprechend hebt oder senkt. Wird die ümschaltbare Kühleinrichtung 12 nach Fig. 4 benutzt, um gemäß Fig. eine direkte Wasserkühlung zu bewirken, ist es erforderlich, den Oxidfilm zu beseitigen, der sich bei der Kühlung mit Wasser auf dem Stahlband bildet. Aus diesem Grund ist gemäß Fig. 4 zwischen der Kühleinrichtung 12 und der Nacherwärmungszone 13 eine Einrichtung zum Entfernen des Oxidfilms angeordnet. Hierbei wird das in der Kühleinrichtung 12 abgekühlte Stahlband durch einen Beizbehälter 25, einen Warmwasser-Waschbehälter 26, einen Neutralisierbehälter 27 und einen Trockner 28 geleitet. Gemäß Fig. 8 ist es alternativ möglich, die Einrichtung zum Entfernen des Oxidfilms zwischen der Schleifenbildungseinrichtung 16 jenseits des Ofens 10 und dem Nachbehandlungswalzgerüst 19 anzuordnen; zu dieser Einrichtung gehören ein Beizbehälter 48, ein Warmwasser-Waschbehälter 49, ein Neutralisierbehälter 50, ein weiterer Warmwasser-Waschbehälter 51, ein Wasserwaschbehälter 52 und ein Trockner 53, Wird dagegen die Kühleinrichtung unter Benutzung der Walzen nach Fig. 6 zur indirekten Abkühlung des Bandstahls benutzt, entsteht kein Oxidfilm, so daß es nicht erforderlich ist, den Warmwasser-Waschbehälter und den Neutralisierbehälter zu benutzen. In diesem Fall wird vielmehr nur von dem Wasserwaschbehälter 52 und dem Trockner 53 Gebrauch gemacht.

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Gemäß Fig. 7 kann man in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Kühleinrichtung 12 eine Gasstrahl-Kühleinrichtung 11 mit einem durch einen Motor angetirebenen Gebläse 60 und mehreren Düsen 41 zum Ausstoßen des durch das Gebläse 60 geförderten Kühlgases gegen das Stahlband vorsehen. Das Kühlgas wird in der Kühleinrichtung 11 umgewälzt und mit Hilfe von Wasserrohren 11a vor dem Gebläse 60 von einer Temperatur zwischen 150 und 250 C auf eine Temperatur zwischen 50 und 150⁰C abgekühlt. Wie erwähnt, kann man die Vorrichtung zwischen den in Fig. 5 und 6 dargestellten Betriebszuständen umschalten. Auf der rechten Seite einer Kühlkammer 35 ist ein Umwälzbehälter 36 angeordnet, dem nach Bedarf frisches Wasser über eine Wasserleitung 46 zugeführt werden kann. Auf beiden Seiten des Wasserumwälzbehälters 36 sind Wehre 37 und 37a angeordnet, die es ermöglichen, die Standhöhe des Wassers in der Kühlkammer 35 bzw. dem Behälter 36 einzustellen. Das linke Ende der Kühlkammer 35 ist mit einer Auslaßkonstruktion 34 versehen, die es ermöglicht, das Stahlband S dem Beizbehälter 17 nach Fig. 4 oder unmittelbar der Nacherhitzungszone 13 zuzuführen. Von dem Behälter 36 aus wird Wasser den Düsen 43 über eine Leitung 38 zugeführt, in die ein Filter 33 und eine Pumpe 42 eingeschaltet sind, so daß es möglich ist, beide Flachseiten des Stahlbandes mit Kühlwasser zu bespritzen.

Unter dem Behälter 36 ist gemäß Fig. 7 ein Warmwasserbehälter 39 angeordnet, dem warmes Wasser aus dem Raum auf der linken Seite des Wehrs 37 sowie Wasser zugeführt wird, das auf der rechten Seite des Wehrs 37a aus dem Behälter 36 überläuft. Das in dem Behälter 39 gesammelte warme Wasser wird mittels einer Pumpe 40 abgesaugt. Der Behälter 39 ist mit dem Behälter 36 durch eine Rohrleitung 45 mit einem Ventil 47-verbunden.

Während des Betriebs der Vorrichtung nach Fig. 7 wird die Standhöhe des Wassers in der Kühlkammer 35 mit Hilfe des

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Wehrs 37 eingestellt, und das Stahlband S wird dadurch vorgekühlt, daß das Kühlgas mittels mehrerer Düsen 41 (z.B. 10 Düsen oder mehr) auf das Stahlband geblasen wird; danach wird das Stahlband in der Kühlkammer 35 mit Wasser abgekühlt. In der Kühlkammer 35 bewirkt das Wasser gleichzeitig eine Abdichtung gegenüber der nachgeschalteten Fertigungsstraße. Das durch die Pumpe 40 geförderte warme Wasser kann in dem Heißwasser-Waschbehälter verwendet werden. Wird das Ventil 47 geöffnet, wird die gesamte Wassermenge, die sich in der Kühlkammer 35 auf der linken Seite des Wehrs 37 befindet, in den Behälter 39 überführt, und bei dem Betriebszustand nach Fig. 6 wird das Stahlband mit Hilfe der Kühlwalzen 32 und 32a abgekühlt. Hierbei wird Kühlwasser durch die Kühlwalzen geleitet.

Somit läßt sich die Umstellung vom Betrieb nach Fig. 5 auf den Betrieb nach Fig. 6 leicht durchführen, ohne daß es erforderlich ist, den großen Behälter 36 vollständig zu entleeren; man braucht vielmehr nur eine relativ kleine Wassermenge aus dem Raum auf der linken Seite des Wehrs 37 abzuführen. Selbst wenn in diesem Raum kein Wasser mehr vorhanden ist, wird das Entweichen des Kühlgases aus der Gasdüsen-Kühleinrichtung 11 nach außen durch eine zwischen der Kühlkammer 35 und dem Behälter 36 angeordnete Wasserdichtung verhindert.

Bei der Konstruktion nach Fig. 4 bis 7 ist es somit möglich, daß Stahlband S mit Hilfe von Wasser sehr schnell auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur oder mit Hilfe von wassergekühlten Walzen relativ langsam abzukühlen, ohne daß sich bei der Abkühlung Oxidfilme auf dem Stahlband bilden; somit können auf bequeme Weise mehrere Verfahrensschritte durchgeführt werden, z.B. eine Schnellalterung, so daß man verschiedene Arten von Bandstahl und Stahlblechen für verschiedene Verwendungsmöglxchkeiten erhält.

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Ira folgenden wird auf die indirekte Abkühlung des Bandstahls näher eingegangen. Die Temperatur des Bandstahls, der der Kühleinrichtung 12 über die Heizzone 8 zugeführt wird, um eine Rekristallisierung zu erfahren, und die Temperatur der Zone 9 zum Bewirken einer gleichmäßigen Erwärmung variiert gewöhnlich zwischen 500 und 800⁰C, was sich jeweils nach der Stärke des Stahlmaterials und seiner Zusammensetzung richtet; der Bandstahl wird mit Hilfe der Kühlwalzen 32 und 32a abgekühlt. Das durch diese Kühlwalzen geleitete Kühlwasser kann sich auf Raumtemperatur befinden; Schwankungen der Temperatur des Kühlwassers zwischen 5 und 30⁰C beeinflussen die Kühlwirkung nicht in einem bemerkbaren Ausmaß. Selbst wenn der Bandstahl um 1°C abgekühlt oder um 60 bis 70⁰C erwärmt wird, führt dies nicht zu einer Beeinträchtigung der Kühlwirkung der Kühlwalzen. Wenn die Kühlwalzen, durch die Kühlwasser geleitet wird, in Berührung mit dem Stahlband gebracht werden und wenn das Stahlband eine Stärke von 0,6 mm hat und z.B. auf 300 bis 600⁰C erwärmt worden ist, um dann etwa 1 see in Berührung mit den Kühlwalzen gebracht zu werden, wird das Material um etwa 180 C abgekühlt; beträgt die Berührungsdauer dagegen see, erfolgt eine Abkühlung um etwa 260 C. Wird ein Stahlband mit einer Stärke von 1,2 mm etwa 1 see lang in Berührung mit den Kühlwalzen gebracht, wird es auf etwa 90⁰C abgekühlt, während bei einer Berührungsdauer von 2 see eine Abkühlung auf etwa 140⁰C erfolgt. Wird ein Stahlband mit einer Stärke von 0,8 mm, das sich mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min bewegt, in Berührung mit wassergekühlten Kühlwalzen 32 und 32a gebracht, wobei der Umschlingungswinkel 0 beträgt, nachdem das Material während der Rekristallisationsvergütung auf 58O°C erhitzt worden ist, wird es durch die erste Walze 32 auf etwa 505 bis 515°C und durch die zweite Walze 32a auf etwa 465 bis 480⁰C abgekühlt. Die dritte Walze 32 bewirkt eine Abkühlung auf 410 bis 420⁰C und die vierte Walze 32a eine Abkühlung auf 38O⁰C. Die gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn man den Umschlingungswinkel und gleich-

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zeitig den Walzendurchmesser verkleinert. Selbst wenn sich Schwankungen bezüglich der Materialstärke oder seiner Laufgeschwindigkeit ergeben, lassen sich ähnliche Ergebnisse bei einer Berührungszeit von weniger als 2 see erzielen, indem man andere Parameter variiert. Das in der beschriebenen Weise auf 350 bis 380⁰C abgekühlte Stahlband wird der nachgeschalteten Vergütungs- bzw. Wärmebehandlungszone, d.h. den Einrichtungen 13, 14 und 15, zugeführt. Im Vergleich zur bekannten Praxis, bei der der Bandstahl etwa auf Raumtemperatur abgekühlt wird, ist es gemäß der Erfindung möglich, die Brennstoffkosten für die erneute Erhitzung des Bandstahls um 25 bis 30% zu verringern.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung ist im folgenden ein Beispiel beschrieben.

Beispiel

Ein Band aus niedriggekohltem Stahl mit einer Stärke von 0,8 mm und einer Breite von 1000 mm wurde mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min durch die Heizzone 8 nach Fig. 4 und die zur gleichmäßigen Erhitzung dienende Zone 9 geleitet, um eine Rekristallisationsvergütung von 1 min Dauer bei 700⁰C durchzuführen, woraufhin das Material der Kühleinrichtung 12 nach Fig. 1 zugeführt wurde. Jede der Kühlwalzen 32 und 32a hatte einen Durchmesser von 600 mm, und Kühlwasser von 15°C wurde in einer Menge von 250 l/min durch diese Walzen geleitet; um das Stahlband S abzukühlen, wurde es innerhalb eines Umschlingungswinkels von 0° bis 0,9 '*r~ in Berührung mit diesen Kühlwalzen gebracht. Die Temperatur des Stahlbandes S beträgt beim Eintreten in die Kühlzone etwa 600⁰C; das Stahlband wird auf etwa 395 bis 415°C abgekühlt, und die Temperatur des abgekühlten Materials schwankt um weniger als 20⁰C, woraus die Gleichmäßigkeit der Abkühlung ersichtlich ist. Das so abgekühlte Bandmaterial wird dann einer 3 min dauernden Alterungsbehandlung bei einer

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Temperatur zwischen 400 und 350⁰C in der Nacherwärmungszone 13 und der Alterungszone 14 unterzogen, so daß man einen Bandstahl mit gleichmäßigen mechanischen Eingerischaften erhält.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Abkühlen eines Stahlbandes, das auf eine Temperatur oberhalb einer Rekristallisationstemperatur erhitzt worden ist, zur Durchführung einer kontinuierlichen Vergütungsbehandlung, dadurch gekennzeichnet , daß das Stahlband über mehrere Kühlwalzen geleitet wird und daß die Berührungszeit zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen variiert wird, um die Abkühlungsgeschwindigkeit zu variieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband einer SchneiIaIterungsbehandlung unterzogen wird, nachdem es mit Hilfe der Kühlwalzen abgekühlt worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Umschlingungswinkel zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen variiert werden, um hierdurch die Berührungszeit zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen zu variieren.

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ORIGINAL-INSPECTED

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlmittel durch die Kühlwalzen geleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband abwechselnd über obere bzw. untere Teile der Umfangsflächen der Kühlwalzen geleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband mit Hilfe eines kalten Gases abgekühlt wird, bevor es mit Hilfe der Kühlwalzen abgekühlt wird.

7. Kühlvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Kühlwalzen (32, 32a), über die das Stahlband (S) hinweggeführt wird, und eine mechanische Einrichtung (30, 31) zum Variieren der Berührungsfläche zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen derart, daß die Berührungszeit zwischen dem Stahlband und den Kühlwalzen variiert wird.

8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlwasser durch die Kühlwalzen (32, 32a) geleitet wird.

9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es die Einrichtung (30, 31) zum Variieren der Berührungsfläche zwischen dem Stahlband (S) und den Kühlwalzen (32, 32a) ermöglicht, das Stahlband zu veranlassen, sich abwechselnd über obere bzw. untere Teile der Umfangsflachen der Kühlwalzen hinwegzubewegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30, 31) zum Heben bzw. Senken jeder zweiten Kühlwalze (32) gegenüber den übrigen Kühlwalzen (32a) derart, daß dann, wenn jede zweite Kühlwalze abge-

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senkt worden ist, das Stahlband (S) zwischen den Kühlwalzen hindurchläuft, ohne sie zu berühren, bzw. daß dann, wenn jede zweite Kühlwalze angehoben ist, das Stahlband abwechselnd über obere und untere Teile der Umfangsflächen der verschiedenen Kühlwalzen hinwegläuft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abheben jeder zweiten Kühlwalze (32) von dem Stahlband (S) die Kühleinrichtung (12) mit.Kühlwasser gefüllt wird, um das Stahlband mit Hilfe des Kühlwassers abzukühlen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die es ermöglicht, das Stahlband mit Hilfe von Kühlgas abzukühlen, bevor es in die Kühleinrichtung (12) eintritt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum Abkühlen des Stahlbandes mit einem Kühlgas mehrere Düsen (41) zum Ausstoßen von Kühlgas gegen das Stahlband gehören, daß ein Gebläse (60) zum Umwälzen des durch die Düsen abgegebenen Gases vorhanden ist und daß ein Wasserkühler (lla) zum Abkühlen des umgewälzten Gases vorhanden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 10, gekennzeichnet durch einen mit der Kühleinrichtung (12) durch eine Wasserdichtung (44) verbundenen Wasserbehälter (36), einen an den Wasserbehälter angeschlossenen Vorratsbehälter (39) sowie eine Umwälzpumpe (42) zum Überführen von Wasser aus dem Wasserbehälter in die Kühleinrichtung.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch in der Kühleinrichtung (12) auf entgegengesetzten Seiten des Stahlbandes (S) angeordnete Wasserdüsen (43), die an die Förderseite der Umwälzpumpe (42) angeschlossen sind.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Wehr (37), das zwischen den Enden des Wasserbehälters

' (36) angeordnet ist, wobei der Vorratsbehälter (39) mit dem Wasserbehälter an einem zwischen dem Wehr und der Wasserdichtung (44) liegenden Punkt über ein Ventil (47) in Verbindung steht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wasserbehälter (36) auf einer Seite des Wehrs (37) auf der entgegengesetzten Seite der Wasserdichtung (44) eine Wasserzuführungsleitung (45) angeschlossen ist,

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