DE3235444A1 - Process for the production of a cleaned cold-rolled steel strip - Google Patents
Process for the production of a cleaned cold-rolled steel stripInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung eines gereinigten kaltgewalztenProcess for making a cleaned cold rolled
Stahlbandes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten kaltgewalzten Stahlbandes. Steel strip The invention relates to a method of production of a cleaned cold-rolled steel strip.
Beim Kaltwalzen eines Stahlbandes werden Kaltwalzwerkschmiermittel, wie beispielsweise Mineralöl, Rindertalg, synthetische Öle oder dgl. verwendet, urn eine Kühlung und Schrnierung der Walzen zu erzielen. Auf der Oberfläche eines Bandes haften nach dem Kaltwalzen Reste des Kaltwalzwerkschmiermittels, welches beim Kaltwalzen verwendet wurde. Außerdem haftet an der Oberfläche Metallstaub, der durch Abrieb während des Walzvorganges erzeugt wurde. NVenn der Bandwickel nit clerartigen Resten behaftet geglüht wird, verkohlen diese Rückstände und haften an der Bandoberfläche als Oberflächenverschrnierungen, wobei die Oberfläche ein erheblich verschmutztes Aussehen anniint, wodurch der wirtschaftliche Wert verringert und der Schutz und Widerstand gegen Korrosion erheblich beeinträchtigt wird.Cold rolling mill lubricants, such as mineral oil, beef tallow, synthetic oils or the like. Used, in order to achieve cooling and wrapping of the rollers. On the surface of one Remains of the cold rolling mill lubricant adhere to the strip after cold rolling was used in cold rolling. In addition, metal dust adheres to the surface, generated by abrasion during the rolling process. If the tape wrap is not If the remnants are afflicted by annealing, these residues carbonize and adhere on the surface of the tape as surface striations, the surface being a anniint considerably dirty appearance, thereby reducing the economic value and the protection and resistance to corrosion is significantly impaired.
Demzufolge wird immer dann, wenn eine hohe Reinheit der Oberfl@che erforderlich ist, das kaitgewalzte Band an der Oberfläche ges@ubert und vor dem Gluhen durch eine Reinigungsstraße Die Verwendung von Wasser ruft jedoch Oberflächenfhler, wie beispielsweise Rost und Wasserbeize bzw. -flecken hervor, so daß die Wirkung des !v'alLgerüstschrnicrrrrittcls beeinträchtigt, die Walzwirkung erniedrigt, das Walzen von Gegenständen schwierig und eine große Staubmenge, die zu Verschmutzungen führt, erzeugt wird.As a result, there is always a high level of surface purity it is necessary to clean the surface of the hot-rolled strip and to Glowing through a cleaning line The use of water calls however, surface defects such as rust and water stain or stains emerge, so that the action of the rolling stand has an adverse effect on the rolling action lowered, objects rolling difficult and a large amount of dust that leads to contamination is generated.
Ferner ist die Verwendung eines Reinigungsmittels kostspielig im Vergleich zu den Wirkungen, die dabei erzielt werden. Es ergeben sich außerdem zusätzliche Schwierigkeiten dahingehend, daß eine Verrninderung des Walzgerüstschmiermittels nicht möglich ist und für die beseitigung von Abwässern Sorge betrage werden muß.Furthermore, the use of a cleaning agent is costly in comparison on the effects that will be achieved. There are also additional Difficulties in that a decrease in the mill stand lubricant is not possible and care must be taken for the disposal of waste water.
(2) Reinigungsmittelaufsprühverfahren bei hohen Druck Bei diesem Verfahren wird ein Reinigungsmittel mit hohem Druck und hoher Temperatur auf die Bandoberfläche im abschließenden Walzgang aufgesprüht. Ein typisches Beispiel für dieses Verfahren ist beschrieben als "Clean Cold Rolling Method" in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19682/80. Bei diesem Verfahren wird zwar eine Verbesserung der Reinigungswirkung erzielt; dabei wird jedoch in Kauf genommen Rost, welcher verursacht wird durch das Wasser und/oder das Reinigungsmittel.(2) Detergent spray method at high pressure In this method will apply a high pressure, high temperature cleaning agent to the belt surface sprayed on in the final rolling process. A typical example of this procedure is described as "Clean Cold Rolling Method" in Japanese Patent Publication No. 19682/80. With this method, there is an improvement in the cleaning effect achieved; in doing so, however, rust, which is caused by, is accepted the water and / or the detergent.
Außerdem werden die Schmiereigenschaften verringert. Dies Iindurchgeschickt. Eine derartige Iteinigungsstraße erfordert jedoch einen zusätzlichen Energieaufwand, beispielsweise in Fonn von Elektrizität und Wasserdampf, Reinigungsmittel, wie Deispielsweise Laugen, stark verschleißende Bürsten und Arbeitsaufwand. Hierdurch erhähen sich die Gesamtherstellungskosten.In addition, the lubricating properties are reduced. this I sent it through. Such a cleaning line, however, requires an additional expenditure of energy, for example in the form of electricity and steam, detergents, such as for example Alkalis, brushes with heavy wear and tear, and workload. This increases the total manufacturing cost.
Beim Kaltwalzen bzw. Glühen sind bislang verschiedene Verfahren zur Reinigung der Oberfläche des Bandes ohne Verwendung einer Reinigungsstraße zur Anwendung gekommen. Jedoch befriedigt keines dieser Verfahren hinsichtlich des Aufwands und der Reinigungswirkung.In the case of cold rolling or annealing, various methods have so far been used Cleaning the surface of the belt without using a cleaning line for application came. However, none of these methods is satisfactory in terms of effort and expense the cleaning effect.
Im folgenden werden einige derartige Verfahren, welche beirn Kaltwalzen zur Reinigung der Bandoberfläche verwendet wurden, beschrieben: (1) Reinigungsmittelverfahren ei diesem Verfahren wird Wasser oder ein Reinigungsmittel 2 mit einem Druck von 10 kg/cm oder niedriger auf die Oberfläche des Bandes am letzten Walzgerüst oder beim letzten Walzgang aufgesprüht, so daß die Bandoberfläche von Öl und Metallstaub befreit wird.The following are some of such processes which are used in cold rolling used to clean the belt surface are described: (1) Detergent Process ei this method is water or a cleaning agent 2 at a pressure of 10 kg / cm or lower on the surface of the strip on the last roll stand or sprayed on during the last rolling pass, so that the strip surface of oil and metal dust is released.
fiihrt zur Erzeugung von Metallstaub durch Abrieb. Es ergeben sich hieraus Schwierigkeiten nach dem Glühen, die aus Vcrschmutzungen resultieren.leads to the generation of metal dust through abrasion. It surrender from this, difficulties after annealing resulting from contamination.
(3) Walzereinigungsverfahren ßei diesem Verfahren wird eine Walzenschmiermittelemulsion verwendet zur Kühlung und zur Schrnierung der Walzen, wobei beim Glühen ein Verdampfen bzw. ein Verflüchtigen des Schrniermittels stattfindet. Bei diesem Verfahren will man verhindern, daß das auf dem Band zurückbleibende Schmiermittel während des Glühens verkohlt. Deshalb ist man bestrebt, das Schmiermittel zu zersetzen und zu verdampfen. Die dabei erzielte Reinigungswirkung ist jedoch gering. Außerdem nimmt man eine Verringerung der Schmiermi tteleigenschaft in Kauf, weil es schwierig ist, eine Walzwerkschmiermittelemulsion zu erzielen, die sowohl gute Schmiermitteleigenschaften als auch eine hohe Verdarnpfungsfähigkeit während des Glühens aufweist.(3) Roll cleaning method In this method, a roll lubricant emulsion becomes used for cooling and tuning the rollers, evaporation during the glowing process or volatilization of the lubricant takes place. In this process I want one prevents the lubricant remaining on the strip during the annealing charred. Therefore efforts are made to decompose and evaporate the lubricant. However, the cleaning effect achieved is low. Plus you take one Reduction of the lubricant property in purchase because it is difficult to obtain one Roll mill lubricant emulsion to achieve both good lubricating properties as well as having a high evaporation capacity during annealing.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur wirtschaftlichen und einfachen Herstellung eines kaltgewalzten und gereinigten Stahlbandes zu schaffen durch Aufsprühen eines Walzstraßenscimiermittels unter hohem Druck, bei dem eine Reinigungswirkung erzielt wird, die gleich ist einer herkömmlichten Reinigungsstraße, ohne daß eine derartige Straße verwendet wird.The object of the invention is therefore to provide a method for economical and easy production of a cold-rolled and cleaned steel strip by spraying a rolling mill scimper under high pressure at which one Cleaning effect is achieved, which is the same as a conventional cleaning line, without using such a road will.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.This object is achieved by the features of claim 1, wherein Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Die folgende Tabelle 1 zeigt in der Praxis gewonnene Ergebnisse in
einer Walzstraße.
4ie sich aus dem vorstehenden ergibt, können die verschiedenen Schwierigkeiten, welche hervorgerufen werden bei dem Reinigungsverfahren unter Verwendung von Wasser oder unter Verwendung eines Reinigungsmittels gelöst werden durch Aufsprühen einer Walzenschmiermittelemulsion mit einer Konzentration von 0,5 bis 2 % bei hohem Druck auf die Oberfläche des Bandes am Eingang bzw. am Ausgang des letzten Walzgerüstes. Außerdem wird eine alzenschmiermittelemulsion der gleichen Zusamnensetzung mit geringem Druck auf die Walzen aufgesprüht als Schmiermittel.As can be seen from the foregoing, the various difficulties which are caused in the cleaning method using water or can be dissolved using a cleaning agent by spraying a Roll lubricant emulsion at a concentration of 0.5 to 2% at high pressure onto the surface of the strip at the entrance or exit of the last roll stand. In addition, an alkali lubricant emulsion of the same composition with little Pressure sprayed on the rollers as a lubricant.
ei dem einleitend beschriebenen Reinigungsmittelaufsprühverfahren mit hohem Druck muß ein Ölabscheider verwendet werden, um das Reinigungsmittel wiederholt verwendbar zu machen. beim Verfahren nach vorliegender Erfindung jedoch wird eine Walzenschmiermittelemulsion mit niedriger Konzentration von .0,5 bis 2 % verwendet, die es nicht erforderlich macht, einen Ölabscheider zu verwenden. Es ist lediglich notwendig, die Konzentration der Schmierrnittelemulsion in dem Bereich von 0,5 bis 2 % zu halten.ei the cleaning agent spraying process described in the introduction an oil separator must be used with high pressure, around the detergent to make repeatedly usable. however, in the method according to the present invention becomes a roller lubricant emulsion with a low concentration of .0.5 to 2 % is used, which does not require the use of an oil separator. It all that is necessary is the concentration of the lubricant emulsion in the area to hold from 0.5 to 2%.
Die Schmiermittelemulsion wird bevorzugt bei einern Druck in 2 einem Bereich von 50 bis 200 kg/cm aufgesprüht. Wenn der 2 Druck geringer als 50 kgXcm bemessen wird, ist die lteinigungswirkung niedrig und wenn andererseits der Druck 200 kg/cm2 übersteigt, ergibt sich eine Sättigung des Reinigungseffektes.The lubricant emulsion is preferably used at one pressure in 2 one Sprayed range from 50 to 200 kg / cm. When the 2 pressure is less than 50 kgXcm is dimensioned, the cleaning effect is low and if on the other hand the pressure If it exceeds 200 kg / cm2, the cleaning effect is saturated.
Die Strömungsgeschwindigkeit beim Aufsprühen der Schmiermittelemulsion liegt bevorzugt im Bereich von 20 bis 150 1/min pro 100 mm pro 100 mm Breite auf einer Oberflächenseite des Stahlbandes. Liegt die Strömungsgeschwindigkeit unter 20 1/min, ist die Reinigungswirkung gering. Übersteigt die Stromungsgeschwindigkeit 150 l/min, ergibt sich eine Sättigung des Reinigungseffekts, und der Abfluß des Wassers wird äuiSerst schwach Anhand der beiliegenden Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 schematisch den Aufbau einer KaltwalzstralSe zur Erzielung eines kaltgewalzten Bandwickels, bei welcllem das Verfahren nach der Erfindung zur Anwendung korsnt und Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1, wobei ein Teil der Kaltwalzstraße dargestellt ist, der etwas abgeändert ist.The flow rate when spraying the lubricant emulsion is preferably in the range from 20 to 150 1 / min per 100 mm per 100 mm width a surface side of the steel belt. Is the flow velocity below 20 1 / min, the cleaning effect is poor. Exceeds the flow rate 150 l / min, there is a saturation of the cleaning effect, and the drain of the Water becomes extremely weak With the help of the enclosed figures the invention explained in more detail. It shows: FIG. 1 schematically the structure of a KaltwalzstralSe to achieve a cold-rolled strip lap, in which the Method according to the invention for application korsnt and FIG. 2 shows a similar representation as in Fig. 1, showing a part of the cold rolling mill which is somewhat modified is.
In der Fig. 1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten kaltgewalzten Bandwickels dargestellt. Die Fig. l zeigt schematisch den Aufbau einer kontinuierlich arbeitenden Kaltwalzstraße mit fünf Vierwalzengerüsten. In dieser Walzstraße kommt eine Walzenstraßenschmiermittelemulsion mit relativ hoher Konzentration von 3 bis 5 % zur Anwendung. Diese Schmiermittelemulsion ;vird aus einem ersten Tank 3 an die ersten vier Walzgerüste 1, 2 geliefert. Die verwendete Schmiermittelemulsion von diesen \Valzgerüsten wird mittels eines Sammeltrogs 4 aufgefangen und im ersten Tank 3 für die Wiederverwendung gesammelt.In Fig. 1 is a method for making a purified cold-rolled tape roll shown. Fig. L shows schematically the structure of a continuously operating cold rolling mill with five four-roll stands. In this Rolling train comes a rolling train lubricant emulsion with a relatively high concentration from 3 to 5% for application. This lubricant emulsion is made up of a first Tank 3 delivered to the first four roll stands 1, 2. The lubricant emulsion used from this \ Valzgerüst is collected by means of a collecting trough 4 and in the first Tank 3 collected for reuse.
Irn letzten Walzgerüst bzw. fünften Walzgerüst 5 wird den Walzen eine Schmiermittelemulsion niedriger Konzentration von 0,5 bis 2 % aus einen zweiten Tank 6 über eine Niedrigdruckpunpe 7 und eine Sprühdüse S geliefert. Außerdem wird die Schmiermittelemulsion aus dem zweiten Tank 6 mit hohem Druck zu beiden Seiten des Bandes 11 über eine Hochdruckpumpe <) 3 und eine Aufsprühdüse 10 aufgesprüht. Die Aufsprühdüse 10 kann am Eingang (Fig. 1) undloder Ausgang (Fig. 2) des fünften bzw.In the last roll stand or fifth roll stand 5, the rolls are one Lubricant emulsion of low concentration from 0.5 to 2% from a second Tank 6 via a low pressure pump 7 and a spray nozzle S supplied. Also will the lubricant emulsion from the second tank 6 at high pressure on both sides of the strip 11 is sprayed on via a high pressure pump <) 3 and a spray nozzle 10. The spray nozzle 10 can at the entrance (Fig. 1) and / or exit (Fig. 2) of the fifth respectively.
letzten Walzgerüstes 5 vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Aufsprühdüse 10 jedoch an der Eingangsseite des letzten Walzgerüstes vorgesehen. Die verwendete Schmiermittelemulsion wirc von einetn Auffangtrog 12 aufgefangen und im zweiten Tank 6 für die Wiederverwendung gesarnnelt.last roll stand 5 be provided. The spray nozzle is preferred 10, however, provided on the entry side of the last roll stand. The used Lubricant emulsion is collected in one collecting trough 12 and in the second Tank 6 collected for reuse.
Das Kaltwalzen wurde unter den folgenden liedingungen durchgeführt: Abmessung des Ausgangsmaterials: 2,5 mn Dicke x 1200 mn Breite Abmessungen des fertigen Materials: 0,S im Dicke x 1200 mm Breite Kaltwalzen (1) Reduktion 8 % (beim fünften Walzgerüst) (2) Walzgeschwindigkeit 1500 m/min (am fünften Walzgerüst) (3) erstes bis viertes Walzgerüst blank bearbeitete Walzen werden verwendet; eine Alineralschmiermittelemuìsion von 3 % Konzentration wird verwendet.The cold rolling was carried out under the following conditions: Dimensions of the starting material: 2.5 mn thickness x 1200 mn width Dimensions of the finished product Materials: 0, S in thickness x 1200 mm in width Cold rolling (1) reduction 8% (on the fifth roll stand) (2) Rolling speed 1500 m / min (on the fifth roll stand) (3) first to fourth mill stands bright machined rolls are used; one A mineral lubricant emulsion of 3% concentration is used.
(4) fünftes Walzgerüst nattierte Walzen werden verwendet; eine Mineral schmiermittelemulsion von 0,8 o Konzentration wird verwendet.(4) fifth stand nated rolls are used; a mineral lubricant emulsion of 0.8 o concentration is used.
(5) N7iedrigdrucksprühen arn fünften Walzgerüst (zur Schmierung der Walzen) 2 Druck: 10 kg/cm o Ternperatur: 50 C Strömungsgeschwindigkeit: 4000 1/min (6) Hochdrucksprühen am fünften Walzgerüst (zur Reinigung der Bandoberfläche) 2 Druck: 100 kg/cm o Temperatur: 50 C Strömungsgeschwindigkeit: 50 1/min (100 mm Breite auf einer Seite) Sprühdüse: Sektordüse o Sprühwinkel 30 o Drehwinkel 30 Neigungswinkel der Düse: 600 bezüglich Jer Bewegungsrichtung des Bandes Abstand zjschen den Sprühstrahlen: 390 mm Chargenglühen: N, H - Gasatmosphäre bei 670° C; 2 2 15 Stunden.(5) Low pressure spraying on the fifth roll stand (to lubricate the Rollers) 2 pressure: 10 kg / cm o temperature: 50 ° C. flow rate: 4000 1 / min (6) High pressure spraying on the fifth roll stand (to clean the strip surface) 2 Pressure: 100 kg / cm o Temperature: 50 C Flow rate: 50 1 / min (100 mm width on one side) Spray nozzle: sector nozzle o spray angle 30 o rotation angle 30 Tilt angle of the nozzle: 600 in relation to the direction of movement of the belt Distance between the spray jets: 390 mm batch annealing: N, H - gas atmosphere at 670 ° C; 2 2 15 hours.
Ergebnis Die Menge an Verunreinigungen einschließlich @@ und Metallstaub, die auf der Oberfläche des Bandes nach dem Kaltwalzen 2 haften, beträgt 50 mg/m . Nach dem Glühen des ßandwickels ergibt ein Filterpapier-Wischtest, daß das Band bedeutend sauberer ist als Bänder, die durch eine herkömmliche elektrolytische Reinigungsstraße geschickt wurden. Ein Versuch nach den Ford-Verfahren zeigt, daß der Anteil an Kohlenstoff, elcher auf der Bandoberfläche zurückbleibt, ausreichend gering ist, d. h. lediglich 5 mg/m2 beträgt. Das Endprodukt ist frei von Rost- und Wasserflecken.Result The amount of contaminants including @@ and metal dust, adhering to the surface of the strip after cold rolling 2 is 50 mg / m 2 . After the wrap of sand has been annealed, a filter paper wipe test shows that the tape is is significantly cleaner than belts that have passed through a conventional electrolytic cleaning line were sent. An experiment based on the Ford process shows that the proportion of carbon which remains on the belt surface is sufficiently small, i.e. H. only 5 mg / m2. The end product is free of rust and water stains.
Das Band besitzt nach chemischer i3ehandlung und chemischem Überzugsverfahren eine Korrosionsbeständigkeit in gleicher Güte wie Bänder, die durch eine elektrolytische Reinigungsstraße indurchgeschickt wurden.The tape has been subjected to chemical treatment and chemical coating process a corrosion resistance in the same quality as tapes, which by an electrolytic Cleaning route were sent through.
Gemäß der Erfindung kann der prozentuale Anteil der kaltgewalzten Bänder, welche durch die Reinigungsstraße laufen müssen, gegenüber herkönml ichen Verfahren um etwa 10 % verr ingert werden. Auf diese Weise ergibt sich eine Energieeinsparung und Verringerung des Aufwands. Außerdem kann die Ausbeute an Fertigprodukt urn etwa 0,2 % erhöht werden durch die Verbesserung der Oberflächenqualität gelnäß der Erfindung.According to the invention, the percentage of cold rolled Conventional tapes that have to run through the cleaning line are opposite Process can be reduced by about 10%. In this way there is an energy saving and reducing the effort. In addition, the yield of the finished product can be around 0.2% can be increased by improving the surface quality according to the invention.
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