DE60310106T2

DE60310106T2 - Abkühlvorrichtung für stahlband

Info

Publication number: DE60310106T2
Application number: DE60310106T
Authority: DE
Inventors: c/o Nippon Steel Corporation Yasuo Kitakyushu-shi MATSUURA; c/o Nippon Steel Corporation Masakuni Kitakyushu-shi TAGUCHI; Nittetsu Plant Designing Corp. Hirotoshi KONISHI; c/o Nittetsu Plant Designing Corp. Hiroshi NODA
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2023-09-10
Also published as: JP2004162167A; AU2003258836A1; WO2004029305A1; KR100664002B1; EP1549776A1; CA2500271A1; EP1549776B1; DE60310106D1; CA2500271C; BR0314758A; BR0314758B1; JP4331982B2; KR20050090370A; AU2003258836A8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abkühlvorrichtung für ein durchlaufendes Stahlband, das sich kontinuierlich bewegt, zum Beispiel in einer Vorrichtung zum Durchlaufglühen, einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Feuerverzinken, einer Anlage zur Farbbeschichtung, einer Beiz- und Glüh-Anlage für nichtrostenden Stahl oder dergleichen, wie sie für die Stahlbandbearbeitung verwendet werden.
Es ist allgemein bekannt, dass Vorrichtungen zum Durchlaufglühen Verfahren, wie Wärmebehandeln, Halten der Temperatur, Abkühlen und wenn erforderlich, Vergüten von Stahlband kontinuierlich durchführen. Inzwischen ist es wichtig, um Stahlband mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten, das Stahlband schnell und gleichmäßig abzukühlen, sowie eine Heiztemperatur und eine Haltezeit der Temperatur zu kontrollieren. Verschiedene Kühlmittel werden gegenwärtig als Mittel zur Stahlbandabkühlung verwendet und die Abkühlgeschwindigkeit von Stahlband variiert mit dem verwendeten Kühlmittel.
Wenn aus verschiedenen Kühlmitteln Wasser ausgewählt und als Kühlmittel verwendet wird, dann ergibt sich hier das Problem, dass obwohl eine hohe Abkühlgeschwindigkeit, bis zur ultraraschen Abkühlgeschwindigkeit, gewährleistet werden kann, am Stahlband Deformationen, genannt Kühlbeulen aufgrund von Abschreckverformung auftreten. Noch schlimmer ist es, wenn sich eine Oxidschicht, während des Stahlbandkontakts mit Wasser, auf der Stahlbandoberfläche bildet und somit eine separate Vorrichtung zur Oxidschichtentfernung erforderlich ist, und sich daher die Abkühlung mit Wasser ökonomisch nachteilig auswirkt.
Ein Verfahren zur Lösung der vorstehend genannten Probleme ist das Walzabkühlverfahren, wobei Wasser oder ein anderes Kühlmittel in eine Walze eingebracht wird und ein Stahlband während des Kontakts mit der Oberfläche der gekühlten Walze abgekühlt wird.
Das Verfahren zum Walzkühlen hat aber das folgende Problem. Das Stahlband könnte beim Durchgang durch einen Durchlaufofen nicht glatt anliegen. Daher könnten, wenn ein Stahlband in Kontakt mit der Kühlwalze kommt, einige Bereiche des Stahlbands nicht in Kontakt mit der Kühlwalze kommen. In diesem Fall bewirken die nicht-kontaktierenden Bereiche eine ungleichmäßige Abkühlung des Stahlbands entlang seiner Breitenrichtung bzw. über seine Breite und führen so zu einer Deformation der Stahlbandform. Um diesem Problem entgegenzutreten, ist ein Mittel zum Flachdrücken des Stahlbands vor dem Kontakt mit der Kühlwalze erforderlich. Dieses Mittel führt jedoch zu einer Erhöhung der Anlagekosten.
Als ein weiteres Kühlmittel wird ein Abkühlverfahren, das Gas als Kühlmittel verwendet, in der Praxis eingesetzt und erzielt unterschiedliche Ergebnisse. In diesem Verfahren kann, obwohl die Abkühlgeschwindigkeit im Vergleich mit den vorstehend genannten Verfahren der Wasserkühlung und Walzkühlung niedriger ist, das Stahlband in seiner Breitenrichtung bzw. über seine Breite vergleichsweise gleichmäßig abgekühlt werden. Als Mittel zur Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit, wobei dies eine äußerste Herausforderung bei der Gaskühlung darstellt, werden die folgenden Verfahren offenbart: Die Abkühlgeschwindigkeit wird erhöht, indem die Düsenspitzen für den Gasausstoß so nahe wie möglich an das Stahlband gebracht werden und so der Wärmeübergangskoeffizient erhöht wird, und die Abkühlgeschwindigkeit wird durch die Erhöhung der Wasser stoffgaskonzentration als Kühlmittel erhöht, und so der Wärmeübergangskoeffizient erhöht.
Als Verfahren zur Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten, wobei die Düsenspitzen für den Gasausstoß so nahe wie möglich an das Stahlband gebracht werden, wird ein Verfahren in JP-A-62116724 offenbart. Bei diesem Verfahren wird eine effiziente Abkühlung durch die Abstandsverkürzung zwischen den Düsenspitzen und dem Stahlband ermöglicht. Genauer gesagt, offenbart diese Patentveröffentlichung folgendes: Die Länge der vorstehenden Düsen, mit denen eine Kühlgaskammer ausgestattet ist, und die von der Wandoberfläche der Kühlgaskammer vorstehen, wird auf 100 mm – Z oder länger eingestellt; ein Abstand bzw. ein Raum wird eingerichtet, von dem das Gas, welches von den vorstehenden Düsen ausgestoßen wird und auf das Stahlband trifft, hinter der Wand entweicht; dadurch wird die Rückhaltung des ausgestoßenen Gases auf der Stahlbandoberfläche verringert; und dadurch wird die gleichmäßige Kühlung entlang der Breitenrichtung bzw. über der Breite des Stahlbands verbessert. Hier steht Z für den Abstand zwischen Düsenspitze und Stahlband.
Die Patentveröffentlichung offenbart ebenfalls ein Experiment, das zur Abklärung eines optimalen Wärmeübergangskoeffizienten durchgeführt wurde, wobei die Länge der vorstehenden Düsen zwischen 50 mm – Z und 200 mm – Z variiert wurde. Weiterhin stellt die Patentveröffentlichung eine Abkühlvorrichtung vor, die auf der Basis des Experiments eine effektive Abkühlkapazität aufweist. Mit dieser Abkühlvorrichtung kann der Wärmeübergangskoeffizient, der normalerweise 100 kcal/m²h°C beträgt, auf 400 kcal/m^Zh°C verbessert werden.
Es ist jedoch eine noch höhere Abkühlgeschwindigkeit erforderlich, und eine bestehende Abkühlvorrichtung, wobei ein Gasmedium enthaltend etwa 95% N₂ und etwa 5% H_Z als übliches Kühlmedium verwendet wurde, war nicht geeignet, den An forderungen zu genügen. Zur Lösung dieses Problems wurde die Verwendung von Wasserstoffgas als Kühlmittel erwogen. Obwohl bekannt ist, dass die Verwendung von Wasserstoffgas die Abkühlleistung verbessert, wurde Wasserstoffgas wegen seiner Gefährlichkeit in der Praxis nicht verwendet.
Ein Verfahren, wobei die Wasserstoffgaskonzentration erhöht wird, und so das Stahlband rasch abgekühlt wird, wird in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H9-235626 offenbart. Das Verfahren gewährleistet eine hohe Abkühlgeschwindigkeit, indem Kühlgas mit einer Wasserstoffkonzentration im Bereich von 30 bis 60% auf ein Stahlband mit einer Blasgeschwindigkeit im Bereich von 100 bis 150 m/s geblasen wird. Auf diese Weise werden konkrete Verfahren zur Verwendung von Wasserstoffgas entwickelt und sind bereit, für den praktischen Gebrauch umgesetzt zu werden.
Im Allgemeinen ist, wenn es, wie im Fall der vorstehend genannten Verfahren, erforderlich ist, die H₂-Konzentration im Vergleich zum Fall der Abkühlung durch ein Gasmedium, das im Wesentlichen aus N₂-Gas besteht, zu erhöhen, und die Blasgeschwindigkeit eines von den Düsen ausgestoßenen Gases auf eine Blasgeschwindigkeit im Bereich von 100 bis 150 m/s zu erhöhen, eine Erhöhung des Gasvolumens, das auf das Stahlband geblasen wird, erforderlich, und ein ausreichender Gasdruck für den Gasausstoß durch die Düsen mit einer Blasgeschwindigkeit im Bereich von 100 bis 150 m/s muss ebenfalls gewährleistet werden. Als eine solche Abkühlvorrichtung wird allgemein eine Umlauf-Abkühlvorrichtung verwendet, wobei ein Kühlmittel, das nach dem Aufblasen auf das Stahlband durch eine Röhrenleitung fließt und erneut auf das Stahlband geblasen wird. In so einer Umlauf-Abkühlvorrichtung fließt ein Kühlmittel, das auf ein Stahlband geblasen wurde, in einen Ofen ab und wird durch ein am Ofengehäuse angebrachtes Ansaugrohr mit einem Umlaufgebläse abgesaugt. Vor dem Umlaufgebläse ist ein Wärmetauscher zur Abkühlung des Kühlmittels, das auf das Stahlband geblasen und aufgeheizt wurde, auf eine Blastemperatur montiert, so dass eine Abkühlung des Stahlbands mit diesen Vorrichtungen ermöglicht wird, wobei das Kühlmittel zirkuliert.
Der höchste Druck in einem solchen Umlaufsystem ist der Druck, der erforderlich ist, wenn das Kühlmittel aus den Düsen ausgestoßen wird und es war wünschenswert, den Druckabfall an den Düsen so gut wie möglich zu verringern.
So kann das vorstehend genannte Problem durch die in den angefügten Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden.
Die Erfindung wird im Detail in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine seitliche Querschnittsansicht von Abkühlvorrichtungen für Vorrichtungen zum Durchlaufglühen, für die diese Erfindung eingesetzt werden, zeigt,
2 die Ansicht entlang der Linie A-A in 1 darstellt,
3 eine Ansicht zur Detaildarstellung einer Düse gemäß der Erfindung ist,
4 eine Ansicht ist, die ein Verfahren zur Befestigung einer Düse gemäß der Erfindung zeigt,
5 ein Diagramm zur Darstellung der Widerstandsbeiwerte von Düsen ist,
6 eine schematische Darstellung einer kontinuierlichen Beschichtungsanlage ist, für die diese Erfindung eingesetzt wird,
7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Feuerverzinken ist, für die diese Erfindung eingesetzt wird,
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum kontinuierlichen Feuerverzinken ist, für die diese Erfindung eingesetzt wird, und
9 eine schematische Darstellung von Anlagen zum Erwärmen und Beizen von nichtrostendem Stahl ist, für die diese Erfindung eingesetzt wird.
Die Erfindung wird nachstehend im Detail auf der Basis von in den Zeichnungen dargestellten Beispielen erklärt.
1 ist eine seitliche Querschnittsansicht von Abkühlvorrichtungen in Vorrichtungen zum Durchlaufglühen, für die diese Erfindung eingesetzt wird, 2 ist die Ansicht entlang der Linie A-A in 1, 3 ist eine Ansicht der Details einer Düse gemäß der Erfindung, 4 ist eine Ansicht, die Tricks zur Befestigung einer Düse gemäß der Erfindung zeigt, 5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Düsen-Widerstandsbeiwerte, 6 ist die schematische Darstellung eines Anwendungsbeispiels für Abkühlvorrichtungen gemäß der Erfindung an einer kontinuierlichen Beschichtungsanlage und 7 und 8 sind schematische Darstellungen, die jeweils ein Anwendungsbeispiel der Erfindung für Kühlvorrichtungen zur Abkühlung eines Stahlbands nach dem Feuerverzinken in Vorrichtungen zum kontinuierlichen Feuerverzinken darstellen.
In 1 sind ein Paar von Abkühlvorrichtungen 2, die Gas ausstoßen, zwischen oberen und unteren Walzen 9 und 11 angebracht, wobei die Walzen ein Stahlband 12 so befördern, dass sie der Oberfläche des Stahlbands 12 gegenüberstehen, und die paarweisen Abkühlvorrichtungen 2 sind in mehreren Ebenen entlang der Führungsrichtung des Stahlbands 12 angeordnet. Weiterhin sind Andrückrollen 10 zur Verhinderung von Stahlbandflattern oberhalb und unterhalb der paarweisen Abkühlvorrichtungen 2 angebracht, um das Stahlband zwischen den Walzen zu erfassen.
In 2, die eine Ansicht entlang der Linie A-A in 1 darstellt, wird ein Gas, das auf das Stahlband 12 durch die Abkühlvorrichtungen 2 geblasen wird, über ein Um zeitsystem als Kühlgas wieder verwendet. Bei der Erfindung ist ein Kühlmittel, das Kühlgas enthält, ein Mischgas, bestehend aus N₂, H₂ und anderen Inertgasen und es ist bevorzugt, dass die H₂-Konzentration im Bereich von 0 bis 100% liegt, wobei der Abgleich aus N₂ und anderen Inertgasen besteht. Genauer gesagt, wird das ausgeblasene Gas durch einen am Ofengehäuse 1 angebrachten Gas-Absauganschluss angesaugt, läuft durch einen Einlasskanal 5, einen Wärmetauscher 6, ein Umlaufgebläse 7 und ein Ausflussrohr 8, und wird erneut durch Düsen, die an der Oberfläche der Kühlkammern 3 angebracht sind, deren Oberflächen dem Stahlband 12 gegenüberstehen, auf das Stahlband 12 geblasen, unter Verwendung eines Umlaufsystems, das mit den Kühlkammern 3 im Ofengehäuse verbunden ist. Dadurch wird ein Gas, das auf das Stahlband 12 in einem Ofen geblasen wird, umgeleitet und wieder verwendet.
Eine Abkühlvorrichtung 2 besteht aus einer Kühlkammer 3 und vorstehenden Düsen 4, welche auf der Oberfläche der Kühlkammer 3 angebracht sind, wobei die Oberfläche der Kühlkammer 3 dem Stahlband 12 gegenübersteht. Jede der vorstehenden Düsen 4 ist so gewählt, dass das Verhältnis D/d des Innendurchmessers am Düsenfuß B auf der D-Seite zum Innendurchmesser an der Düsenspitze A auf der d-Seite innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 3,0 liegt. Weiterhin sind die vorstehenden Düsen so angeordnet, dass der Gesamtöffnungsbereich der Düsenspitzen 2 bis 4% des Oberflächenbereichs einer Kühlkammer ausmacht.
3 zeigt die Düsenform gemäß der Erfindung, wobei d der Innendurchmesser am Düsenfuß auf der B-Seite ist (hier bedeutet die B-Seite am Düsenfuß die Seite, an der die Düse an der Kühlkammer 3 befestigt ist), DO ist der Außendurchmesser des Düsenfußes auf der B-Seite, d ist der Innendurchmesser der Düsenspitze auf der A-Seite, L ist die Gesamtlänge der Düse und DN der Außendurchmesser der Düse an einer Posi tion, die im Bereich von (Düsengesamtlänge L) – (10 ± 3 mm) positioniert ist, in anderen Worten, der Bereich von 10 ± 3 mm entfernt vom Düsenfuß auf der B-Seite in Richtung der Düsenspitze auf der A-Seite. Eine Düse 4 weist eine konische Form auf und wird somit durch Walzen einer SUS-Platte (Platte aus rostfreiem Stahl) hergestellt. Eine Düse kann durch Ziehen eines Rohrs, Schneiden oder Gießen hergestellt werden. Das Experiment wurde mit Düsen mit 200 mm Gesamtlänge und unterschiedlichen D/d-Verhältnissen durchgeführt. Wenn die Düsengesamtlänge L weniger als 200 mm beträgt, dann ist der kleinste Abstand zwischen der Düsenspitze und der Stahlbandoberfläche auf 50 mm begrenzt. Wenn jedoch die Düsengesamtlänge nicht weniger als 200 mm beträgt, dann kann der kleinste Abstand zwischen der Düsenspitze und der Stahlbandoberfläche auf 30 mm verkürzt werden.
4 stellt den Befestigungszustand einer Düse gemäß der Erfindung an einer Kühlkammer 3 dar, wobei ein Loch mit einem Durchmesser DN in einer Oberfläche der Kühlkammer 3 vorgesehen ist, wobei die Oberfläche dem Stahlband 12 gegenübersteht. Die Anzahl der Löcher wird so festgelegt, dass der Gesamtöffnungsbereich 2 bis 4% des Kühlkammer-Oberflächenbereichs entspricht. Der Durchmesser DN wird so gewählt, dass er dem Düsendurchmesser an einer Position entspricht, die um den Bereich von 10 ± 3 mm vom Düsenfuß B in Richtung der Düsenspitze auf der A-Seite entfernt ist.
Genauer gesagt, wird zunächst ein Loch mit einem Durchmesser DN an der Oberfläche einer Kühlkammer 3 gebohrt. Eine Düse mit einem Außendurchmesser DO am Düsenfuß B wird in das Loch eingesetzt und am Loch bzw. an der Bohrung der Kühlkammer 3, wie in 4 gezeigt, durch Stanzen (nicht in der Abbildung dargestellt) befestigt. Wenn die Düse am Loch bzw. an der Bohrung befestigt wird, sollte gesichert sein, dass der Düsenfuß B nicht aus der Innenoberfläche der Kühlkammer 3, wie in 4 gezeigt, vorsteht. In 4 wird die Düse 4 so eingesetzt, dass der Düsenfuß B in einer Tiefe um 10 mm von der Innenoberfläche der Kühlkammer 3 entfernt positioniert wird. Dies resultiert daraus, dass wenn die Gesamtdüsenlänge weniger als 200 mm beträgt, das Gas, das von der Düse ausgestoßen wird, auf der Stahlbandoberfläche stagniert und ein Flattern verursacht. Andererseits fließt das Gas, das von der Düse ausgestoßen wird, leicht von der Stahloberfläche weg, wenn die Düsengesamtlänge mehr als 200 mm beträgt. Daher kann ein Flattern vermieden werden. Sodann wird der Innendurchmesser d des Düsenfußes mit einem Röhreneinwalzapparat bzw. -exemplar am Fuß auf der B-Seite der eingestanzten Düse 4 vergrößert und die Düse wird durch Druck mit der Innenseite der an der Kühlkammer 3 angebrachten Bohrung mit dem Durchmesser DN verbunden. Unter Verwendung eines Röhreneinwalzapparats für die Druckverbindung wird die Genauigkeit zur Befestigung der Düse 4 stärker erhöht als im herkömmlichen Fall, wobei die Düse durch Schweißen befestigt wird. Hier liegt der Grund für die Eingrenzung der Position, an der der Durchmesser DN, wie vorstehend beschrieben, festgelegt wird: Wenn die Position die Obergrenze (10 ± 3 mm) überschreitet, dann ist es schwer, eine Düse einzusetzen, und wenn andererseits die Position unterhalb der Untergrenze liegt, dann ist die Genauigkeit bei der Düsenbefestigung verschlechtert. In 4 ist die Düse so befestigt, dass die Spitze der Düsenfußseite im Loch bzw. in der Bohrung von der Innenoberfläche der Kühlkammer 3 aus zusammengedrückt wird, um den Widerstandsbeiwert der Düse zu verringern. Die Spitze der Düsenfußseite kann jedoch auf der gleichen Oberfläche wie die Innenoberfläche der Kühlkammer 3 sein, so lange der Widerstandsbeiwert der Düse verringert wird. Dann wurden die von den Düsen wie vorstehend beschrieben erzeugten Druckverluste mit einem experimentellen Aufbau bestimmt und der Wider standsbeiwert jeder der Düsen wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt. Es wurde deutlich, dass der Widerstandsbeiwert klein ist, wenn D/d im Bereich von 1,5 bis 3,0 liegt und am kleinsten ist, wenn D/d 2,0 oder dergleichen ist, im Vergleich zu dem bei D/d ist 1,0 bestimmten Widerstandsbeiwert, der der Fall einer herkömmlichen geraden Düse ist. Daher nimmt der Widerstandsbeiwert einer Düse gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen, geraden Düse um etwa 30% ab.
6 zeigt die Anordnung einer Streichmaschine bzw. eines Beschichters und eines Ofen zum Trocknen und Einbrennlackieren auf einer kontinuierlichen Beschichtungsanlage bzw. Bandbeschichtungsanlage. Die Oberfläche eines Stahlbands S1 wird in einer Streichmaschine 14 mit Farbe beschichtet und dann getrocknet und mit einem vorgegebenen Temperaturübergang in einem Ofen 15 zum Trocknen und Einbrennlackieren gebrannt bzw. einbrennlackiert. Anschließend wird das Stahlband auf eine Temperatur nahe Raumtemperatur in einer Abkühlvorrichtungsanordnung 16 abgekühlt. In einer herkömmlichen Abkühlvorrichtungsanordnung 16 wird die Oberflächenqualität einer beschichteten Farbe durch Verwendung von Luftkühlung im vorhergehenden Arbeitsschritt gesichert, und eine Raschabkühlung wurde unter Verwendung von Wasserkühlung im nachfolgenden Arbeitsschritt gesichert. Mit der Verwendung von Düsen gemäß der Erfindung in einer Abkühlvorrichtungsanordnung 16 kann ein Vorrichtungsaufbau mit einer hohen Kühlleistung realisiert werden, auch wenn keine Wasserkühlung verwendet wird.
7 zeigt ein Beispiel für die Anwendung einer Abkühlvorrichtungsanordnung, wobei Düsen gemäß der Erfindung für eine Abkühlvorrichtungsanordnung am Ende einer Vorrichtung zur Legierung von plattierten Schichten in einer kontinuierlichen Anordnung zum Feuerverzinken verwendet werden. Ein Stahlband S2 wird in ein Plattierbad 19 bzw. einen Tiegel zum Plattieren durch eine in einem Umlenkbereich 17 befestigte Umlenkwalze 18 eingebracht. Das Stahlband S2 wird durch eine Sinkwalze 20 nach oben gezogen, und nachdem die Plattierschichtdicke des Stahlbands S2 in der Plattiervorrichtung 21 auf eine festgelegte Dicke eingestellt wurde, wird es in einer Legierungsheizanordnung 22 auf die Temperatur für die Legierungsbehandlung hochgefahren und anschließend in einem Retentionsofen 23 gehalten. Das Stahlband S2, das der Legierungsbehandlung ausgesetzt wurde, wird in einer Abkühlvorrichtungsanordnung 24 und einer weiteren Abkühlvorrichtungsanordnung 27, die im Durchlauf nach unten angebracht ist, gekühlt und einer Vorrichtung zur Tauchkühlung 28 zur endgültigen Abkühlung zugeleitet. Durch Verwendung einer Abkühlvorrichtungsanordnung, in der Düsen gemäß der Erfindung bei den Abkühlvorrichtungsanordnungen 24 und 27 verwendet werden, kann nicht nur die Abkühlwirkung erhöht werden, und so die Gesamthöhe des Legierungsofens verringert werden, sondern auch das Stahlband S2 kann, nachdem es einem Legierungsverfahren unterworfen wurde, rasch abgekühlt werden und es wird so eine fehlerfreie legierte Schicht erzielt.
8 zeigt ein Beispiel für die Anwendung einer Abkühlvorrichtungsanordnung, bei der kegelförmige Düsen in einer Abkühlvorrichtungsanordnung am hinteren Ende einer Plattiervorrichtung, ähnlich der einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Feuerverzinken, verwendet werden, wobei jede Düse eine runde Öffnung gemäß der Erfindung aufweist. Nachdem die Plattierschichtdicke des Stahlbandes auf eine festgelegte Dicke in der Plattiervorrichtung 21 eingestellt wurde, wird das Stahlband S2 in einer Abkühlvorrichtungsanordnung 24 und in einer weiteren Abkühlvorrichtungsanordnung 27, die im Abwärtsdurchgang angeordnet ist, abgekühlt, und in eine Tauchkühlvorrichtung 28 für die Endabkühlung weitergeleitet. Durch Anwendung einer Abkühlvorrichtungsanordnung, in der Düsen ge mäß der Erfindung in den Abkühlvorrichtungsanordnungen 24 und 27 eingesetzt werden, kann die Abkühlwirkung erhöht und so die Gesamthöhe des Legierungsofens verringert werden.
9 zeigt ein Beispiel für Vorrichtungen zum Durchlaufglühen und Beizen von nichtrostenden Stahlbändern. Ein nichtrostendes Stahlband S3 wird erwärmt und auf einer festgelegten Glühtemperatur in einem Glühbereich 29 gehalten, um dann mit einer festgelegten Abkühlgeschwindigkeit auf eine Endtemperatur in einem Abkühlbereich 30 gekühlt zu werden. Anschließend werden Krusten bzw. Zunder, die sich auf den Oberflächen des nichtrostenden Stahlbands S3 aufgrund von an der Ober- bzw. Unterseite des nichtrostenden Stahlbands S3 angeordneten Walzen gebildet haben, mit einer Entkrustungs- bzw. Entzunderungs-Vorrichtung 31 entfernt. Danach wird das nichtrostende Stahlband S3 in eine Beizwanne 32 eingebracht. Durch Anwendung einer Abkühlvorrichtungsanordnung, in der Düsen gemäß der Erfindung für die Abkühlvorrichtungsanordnung 30 verwendet werden, kann die Abkühlwirkung erhöht werden und so eine kompakter Geräteaufbau realisiert werden.
Wie vorstehend erläutert, liefert die Erfindung eine Abkühlvorrichtung für Stahlband, wobei die Abkühlvorrichtung ermöglicht, dass die Ausstoßgeschwindigkeit einer Düse erhöht wird, der Widerstandsbeiwert der Düse abnimmt, und so eine hohe Abkühlgeschwindigkeit gewährleistet ist, und dadurch das Umlenksystem verkleinert werden kann und das Erzielen einer Abkühlvorrichtung für Stahlband ermöglicht wird, wobei die Abkühlvorrichtung verhindert, dass eine Verformung von Düsen durch Schweißen entsteht, und die Fertigungsgenauigkeit kann durch Verwendung einer Anordnung mit Druckverbindung anstatt einer herkömmlichen geschweißten Anordnung verbessert werden.

Claims

Abkühlvorrichtung (2) für Stahlband, wobei die Abkühlvorrichtung mit mehreren Düsen (4) versehen ist, die von der Oberfläche der Kühlkammer (3) vorstehen, und ein durchlaufendes Stahlband durch Ausstoßen eines Kühlmittels durch die Düsen abgekühlt wird, wobei der Abstand zwischen den Spitzen der Düsen A und den Oberflächen des Stahlbandes im Bereich von 50 bis 100 mm gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdüsenlänge weniger als 200 mm beträgt, und D/d der Blasdüsen den Ausdruck 1,5 ≤ D/d ≤ 3,0 erfüllt, wobei d den Innendurchmesser an einer Düsenspitze A auf der Stahlbandseite und D den Innendurchmesser an einem Düsenfuß B auf der Kühlkammerseite darstellt.
Abkühlvorrichtung (2) für Stahlband, wobei die Abkühlvorrichtung mit mehreren Düsen (4) versehen ist, die von der Oberfläche der Kühlkammern vorstehen, und ein durchlaufendes Stahlband durch Ausstoßen eines Kühlmittels durch die Düsen abgekühlt wird, wobei der Abstand zwischen den Spitzen der Düsen A und den Oberflächen des Stahlbandes im Bereich von 30 bis 100 mm gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdüsenlänge nicht weniger als 200 mm beträgt, und D/d der Blasdüsen den Ausdruck 1,5 ≤ D/d ≤ 3,0 erfüllt, wobei d den Innendurchmesser an einer Düsenspitze A auf der Stahlbandseite und D den Innendurchmesser an einem Düsenfuß B auf der Kühlkammerseite darstellt.
Abkühlvorrichtung für Stahlband gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (4) durch Befestigen der Füße B der Düsen (4), mittels Rohrdeh nungverbindung, in Passlöcher angebracht sind, die in einer Kühlkammer (3) vorgesehen sind.
Abkühlvorrichtung für Stahlband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Passlöcher, die in der Kühlkammer (3) vorgesehen sind, den Außendurchmesser der Düsen (4) an einer Position im Bereich von (Gesamtdüsenlänge L – 10 mm (10 mm entfernt vom Düsenfuß in Richtung Düsenspitze)) ± 3 mm entsprechen.
Abkühlvorrichtung für Stahlband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (4) so befestigt sind, dass der Fuß der Düsen nicht von der Innenfläche der Kühlkammer (3) vorsteht.
Abkühlvorrichtung für Stahlband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel der Abkühlvorrichtung (2) ein Mischgas, bestehend aus N₂, H₂, und anderen Inertgasen ist, und die H₂-Konzentration im Bereich von 0 bis 100% liegt, Rest bestehend aus N₂ oder anderen Inertgasen.