EP1443120B2 - Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Bänder im Durchlauf - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for heat treatment of contactless guided metallic bands in the descending passage, in particular for operation under inert gas of low density, such as a nitrogen / hydrogen mixture with a high hydrogen content.
- Continuous systems play in the heat treatment of strips of both iron and non-ferrous metal alloys, such as. As copper alloys, a major role.
- the continuous heat treatment is usually carried out under protective gas. This shielding gas can for the most part consist of nitrogen.
- inert gas with a high hydrogen content or even pure hydrogen.
- JP-A-02 061 011 please refer Patent Abstracts of Japan, vol. 014, no. 236 (C-0720 ) shows a tower furnace plant, in which two successive U-shapes are traversed, namely a heating part with heating elements in the descending branch, further heating elements in the ascending branch and a cooling zone again in the descending region. There are two areas of convex curvature, viewed from above, but no barrier fluid. In the two U-shaped areas, the band is guided by gas jets, but no position detector is provided.
- JP-A-11 236 624 also shows a tower furnace system with vertical passage of the belts in a gas atmosphere with a housing and a roller bounded heat treatment part of a heating part and a cooling part. Furthermore, nozzle systems for heat treatment of the gas by means of forced convection and to stabilize the tape layer by blowing the tape provided: at the lower end of the descending tape run a barrier fluid is provided, where the tape - viewed from above - concave, namely is guided around a roll and then goes up.
- a device for heat treatment of non-contact guided metallic bands in the descending passage in a gas atmosphere finally goes out of the JP-A-58 193 351 , please refer Patent Abstracts of Japan, vol. 008 no. 030 (6-209 ), and comprises a housing, a roller-confined heat-treatment member comprising a heating member and a cooling member, forced convection heat-treating nozzle systems, and stabilizing the band layer by blowing the band and a barrier fluid bath at the lower end of the rising band where the band - viewed from above - is concavely curved; from the bath, the band rises to the rear, the heat treatment part delimiting role.
- the object of the invention is to provide a device which combines the advantages of the tape guide by means of stabilizing floating nozzles with the advantages of tower furnace systems and systems with leadership of the tape to a rope line without having to accept the disadvantages of the known system in purchasing.
- FIG. 1 an embodiment of the device with vertical tape behind the roller 2 is shown.
- the entire treatment part including the roller 2 is surrounded by a protective gas-tight housing 6.
- the tape enters through the sealing device 7 shown schematically.
- This device is, according to the prior art, for. B. designed as a roller seal and requires no further explanation.
- the band 1 In the descending strip, the band 1 first passes through the heating part 4 and then the first portion of the cooling part 5. On both sides of the band 1 are the stabilizing Beblasungsdüsensysteme 8l, 8r for the heating part and 91 and 9r for the cooling part.
- This course is in a fluid 12, z. B. water.
- This fluid 12 usually a suitable liquid, at the same time delimits the interior of the housing 6 from the outside atmosphere and thus separates the protective gas from the ambient air.
- both on the inner curve and on the outer curve nozzle systems 9i, 9a which act similar to the working in the gas atmosphere systems 8 and 9, but are designed and designed specifically for operation with the barrier fluid and the fluid, in particular Water, point to tape 1.
- these fluid nozzles 9i, 9a stabilizing forces are exerted on the band which also guide thin bands 1, which would otherwise run, in the desired concave shape.
- these nozzle systems also act in a position-stabilizing manner in the direction transverse to the strip, similar to a strip center control.
- the position of the tape run is detected and controlled in the low point of the concave curvature by means of at least one sensor 10, so that the desired shape is maintained under all operating conditions.
- this high-level detection of the band works advantageously on the echosounder principle but it is a radar principle with microwaves possible.
- FIG. 2 Further details of a typical tape run of the device according to the invention is shown FIG. 2 ,
- the sealing of the device against the outside atmosphere takes place at the belt inlet by a double roller seal 41.
- the roller combination 40 serves to reduce the strip tension from the higher train before the roller combination 40 to the lower train in the heat treatment part.
- a control roller 42 is arranged in the first deflection of the tape run. Before this control roller 42 there is a sensor for detecting the band position and behind this control roller 42, a further pinch roller smaller diameter, which ensures a concern of the belt 1 on the guide roller 42 even at low tape tension.
- closure device 43 which consists of two closure members that are movable perpendicular to the band.
- this closure device 43 is formed by the advantageously water-cooled and provided with heat insulation inlet neck 44 band inlet opening in the heating part 4, which is also at a considerable temperature of z. B. about 950 ° C, closed, so that no heat during tape stall from the heat treatment part 4 can escape upwards and possibly there to damage the pulley 42 and their coating leads.
- a cooling device (not shown) can still be provided, which excludes inadmissibly high roller temperatures.
- a cooling device can, for. B. by blowing the tape with inert gas low temperature work. It may also be advantageous to arrange the roller combination 40 to reduce the strip tension to the low value in the treatment part immediately before the entry of the strip into it, so that the roller 2 is unnecessary.
- the heat treatment part 4 and the lower part of the first part 5 of the cooling part are in FIG. 2 indicated by the reference numeral 45
- the band 1 is guided through a protective gas-tight channel, which dips into the liquid closure 12.
- the running in the direction of the roller 3 belt is guided by squeezing rollers 11 and then still adhering to the belt fluid 12, usually water, with the convection dryer 13, which may be heated, dried.
- FIG. 3 shows, by way of example, further details of the vertical tape embodiment.
- three superimposed heating zones 4 and one mounted under these heating zones 4 cooling zone 5 are shown.
- the flow guides of the three heating zones 4 and the cooling zone 5 located underneath have in the in FIG. 3 shown longitudinal section across the tape the shape of a U.
- FIG. 3 point the legs of the U down. It is but also the reverse arrangement, ie upward-pointing U-legs. possible.
- the stabilizing nozzle fields 23 are arranged on the outside of the band 1 facing the leg of the U.
- radial fans 21 which are inserted by means of plugs which are filled with insulating material in the outer wall.
- the flow housing 20 are connected via crown-like structure 22 with the support structure of the fan 21 and in turn with the support structure of the outer housing 6. The power is transmitted to the tips of the crown teeth.
- the delimitation of the zones from each other is carried out in the heating part by means of trapezoidal sheet metal floors 26.
- At the first bottom 26 is below this trapezoidal sheet still a layer of insulating material 27, so that between the first and the second zone, a temperature difference can be adjusted and maintained.
- This embodiment of the intermediate floor 26 in conjunction with thermal insulation 27 is of course possible between all zones.
- FIG. 4 In devices for operation at high temperatures, eg. B. above 800 ° C in the heating part, and protective gas with a high hydrogen content is in FIG. 4 shown wall construction particularly advantageous.
- the outer skin consists of a gas-tight welded sheet steel housing 30.
- layers 32 of thermal insulation material eg. B. by welding, attached.
- These applied to the outer wall 30 layers 32 are made of fibers with a high SiO 2 content, which indeed have good mechanical properties, but tend to decompose at high temperatures above about 800 ° C and hydrogen atmosphere, since SiO 2 is reduced to SiO.
- the belt 1 is subjected to impact blasting of the heating or cooling fluid, in particular a gas, e.g. pure hydrogen or a hydrogen / nitrogen mixture with high hydrogen content, blowing, whereby a planar force is exerted on the band, which increases like a spring with decreasing distance between Band 1 and nozzle field; this leads to a position-stabilizing effect on the strip, the size of this stabilizing force being dependent on the back pressure of the blowing fluid in the nozzle exit of the impact blasting.
- a gas e.g. pure hydrogen or a hydrogen / nitrogen mixture with high hydrogen content
- the distance between the arranged on both sides of the belt 1 nozzle fields in the heat treatment part is substantially constant in the two areas heating 4 and 5 cooling, which means that the distance change is a maximum of ⁇ 10%.
- a suitable nozzle system for achieving the desired effect is in the EP 0 864 518 B1 described and has in the direction of tape successive nozzle surfaces with nozzle openings of round holes and / or slot dies, wherein the width of the nozzle surfaces - measured parallel to the strip running direction - over the width of the nozzle array - measured perpendicular to the strip running direction - changes.
- the nozzle surfaces are at least partially bordered by slot nozzles at their periphery.
- This stabilizing nozzle system can be designed and operated in such a way that the band 1 is stabilized transversely to the strip run by the nozzle system, this transverse stabilizing effect being particularly pronounced in the area of the strip run with concave curvature, viewed from above.
- a barrier fluid for the area 12 is any suitable fluid in question, which is preferably carried out with a liquid.
- a suitable liquid may be selected taking into account the chemical compatibility with the metallic strip material.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung berührungslos geführter metallischer Bänder im absteigenden Durchlauf, insbesondere zum Betrieb unter Schutzgas geringer Dichte, wie beispielsweise ein Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch mit hohem Wasserstoff-Anteil.
- Durchlaufanlagen spielen bei der Wärmebehandlung von Bändern sowohl aus Eisenals auch aus Nichteisenmetall-Legierungen, wie z. B. Kupferlegierungen, eine große Rolle. Bei Bändern, deren Oberfläche während der Wärmebehandlung oxidieren kann, wird die Durchlaufwärmebehandlung üblicherweise unter Schutzgas durchgeführt. Dieses Schutzgas kann zum größten Teil aus Stickstoff bestehen. Für einige Wärmebehandlungsvorgänge ist es aber sinnvoll, Schutzgas mit einem hohen Wasserstoffanteil oder sogar reinen Wasserstoff zu verwenden.
- Die Verwendung von reinem Wasserstoff als Schutzgas bietet den Vorteil einer besseren Wärmeübertragung, so dass mit gleicher Anlagenlänge wie bei Stickstoff ein wesentlich höherer Durchsatz erzielt werden kann.
- Da an die Qualität der Oberfläche von Bändern sowohl aus Eisenlegierungen als auch aus Nichteisenmetall-Legierungen in der Regel hohe Anforderungen gestellt werden, ist es der moderne Stand der Technik, diese Bänder berührungsfrei zu führen. Die berührungsfreie Führung wird dadurch erreicht, dass das Band in einem Turmofen vertikal hängt oder in einem Horizontalofen eine Seillinie annimmt, die sich unter Wirkung der Schwerkraft einstellt.
- Nachteilig ist insbesondere bei der Seillinie, dass bei größeren Bandlängen im Wärmebehandlungsteil sowohl ein hoher Banddurchhang als auch eine hohe Bandspannung auftreten. Dadurch ist der Durchsatz derartiger Anlagen sehr begrenzt.
- Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden Anlagen mit horizontaler Bandführung entwickelt, wobei das Band im Behandlungsteil mittels Schwebedüsen in der horizontalen Lage stabilisiert und getragen wird. Solche Anlagen setzen aber voraus, dass eine ausreichend hohe Tragkraft erzielt werden kann, was bei hohen Temperaturen, Schutzgas geringer Dichte, wie z. B. einem Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch mit hohem Wasserstoffanteil, und schweren Bändern große Probleme bereitet. Daher ist man vielfach, wenn man sich für die vorteilhafte Verwendung eines Schutzgases mit hohem Wasserstoffanteil entschieden hat, dazu gezwungen, die vorerwähnten Turmofenanlagen oder Anlagen mit Bandführung nach einer Seillinie zu verwenden.
-
JP-A-02 061 011 -
JP-A-11 236 624 - Eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung berührungslos geführter metallischer Bänder im absteigenden Durchlauf in einer Gasatmosphäre geht schließlich aus der
JP-A-58 193 351 - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile der Bandführung mittels stabilisierenden Schwebedüsen mit den Vorteilen von Turmofenanlagen und Anlagen mit Führung des Bandes nach einer Seillinie vereint, ohne die Nachteile der bekannten Anlage in Kauf nehmen zu müssen.
- Dies wird durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale erreicht.
- Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche definiert.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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- Figur 1
- eine Ausführung der Vorrichtung mit vertikalem Bandlauf, an den sich der Bereich mit - von oben betrachtet - kon kavem Bandlauf anschließt,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit vertikalem Bandlauf und weiterer Details zur Bandführung,
- Figur 3
- einen Ausschnitt des Behandlungsteiles für eine Vorrichtung mit vertikaler Bandführung, in dem weitere Ausführungsdetails zu erkennen sind, und
- Figur 4
- das Schema einer vorteilhaften Ausführung der Außenwand.
- In
Figur 1 ist eine Ausführung der Vorrichtung mit vertikalem Bandlauf hinter der Rolle 2 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist der gesamte Behandlungsteil einschließlich der Rolle 2 von einem schutzgasdichten Gehäuse 6 umgeben. Durch dieses Gehäuse 6 tritt das Band durch die schematisch dargestellte Abdichteinrichtung 7 ein. Diese Einrichtung ist, dem Stand der Technik entsprechend, z. B. als Rollenabdichtung ausgeführt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. - Im absteigenden Bandlauf durchläuft das Band 1 zunächst den Erwärmungsteil 4 und anschließend den ersten Bereich des Kühlteils 5. Beiderseits des Bandes 1 befinden sich die stabilisierenden Beblasungsdüsensysteme 8l, 8r für den Erwärmungsteil und 91 und 9r für den Kühlteil.
- Am unteren Ende hat das Band einen Verlauf mit - von oben betrachtet - konkaver Krümmung. Dieser Verlauf befindet sich in einem Fluid 12, z. B. Wasser. Dieses Fluid 12, in der Regel eine geeignete Flüssigkeit, grenzt zugleich den Innenraum der Einhausung 6 gegen die Außenatmosphäre ab und trennt somit das Schutzgas von der Umgebungsluft.
- In dem Fluidbecken befinden sich sowohl auf der Innenkrümmung als auch auf der Außenkrümmung Düsensysteme 9i, 9a, die ähnlich wie die in der Gasatmosphäre arbeitenden Systeme 8 und 9 wirken, aber speziell auf den Betrieb mit dem Sperrfluid abgestimmt und entworfen sind und das Fluid, insbesondere Wasser, auf das Band 1 richten. Durch diese Fluiddüsen 9i, 9a werden auf das Band Stabilisierungskräfte ausgeübt, die auch dünne Bänder 1, die anderenfalls verlaufen würden, in der gewünschten konkaven Form führen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wirken diese Düsensysteme auch ähnlich wie eine Bandmittensteuerung lagestabilisierend in Richtung quer zum Bandlauf. Es ist aber auch möglich, solche Stabilisierungsdüsen nur im Bereich der vertikalen Schenkel des Bandlaufs, die den konkav gekrümmten Bereich eingrenzen, anzuordnen, so dass der Bandlauf dazwischen sich frei einstellen kann und nur die Lage im tiefsten Bereich durch den Sensor 10 überwacht wird.
- Die Lage des Bandlaufs wird im Tiefpunkt der konkaven Krümmung mittels mindestens eines Sensors 10 erfasst und kontrolliert, so dass die gewünschte Form unter allen Betriebsbedingungen erhalten bleibt. In einer Flüssigkeit als Sperrfluid arbeitet diese Höhenlageerfassung des Bandes vorteilhaft nach dem Echolotprinzip es ist aber ein Radar-Prinzip mit Mikrowellen möglich.
- Weitere Details eines typischen Bandlaufs der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt
Figur 2 . Die Abdichtung der Vorrichtung gegenüber der Außenatmosphäre erfolgt am Bandeinlauf durch eine Doppelrollenabdichtung 41. Die Rollenkombination 40 dient dem Abbau des Bandzuges von dem höheren Zug vor der Rollenkombination 40 auf den niedrigeren Zug im Wärmebehandlungsteil. In der ersten Umlenkung des Bandlaufs ist eine Steuerrolle 42 angeordnet. Vor dieser Steuerrolle 42 befindet sich ein Sensor zur Erfassung der Bandlage und hinter dieser Steuerrolle 42 eine weitere Andruckrolle kleineren Durchmessers, die auch bei geringem Bandzug ein Anliegen des Bandes 1 an der Umlenkrolle 42 sicherstellt. - Unterhalb der zweiten Umlenkrolle 2, die den Behandlungsbereich des Bandes eingrenzt, befindet sich eine Verschlusseinrichtung 43, die aus zwei senkrecht zum Band beweglichen Verschlussorganen besteht. Mit Hilfe dieser Verschlusseinrichtung 43 wird durch die durch den vorteilhaft wassergekühlten und mit Wärmeisolation versehenen Einlaufhals 44 gebildete Bandeintrittsöffnung in den Erwärmungsteil 4, der auch bei erheblicher Temperatur von z. B. ca. 950 °C betrieben werden kann, verschlossen, so dass keine Wärme beim Bandstillstand aus der Wärmebehandlungsteil 4 nach oben austreten kann und dort möglicherweise zu einer Beschädigung der Umlenkrolle 42 bzw. deren Beschichtung führt.
- Zwischen Umlenkrolle 42 und Bandeintritt 7 in den Wärmebehandlungsteil 4 kann noch eine Kühlvorrichtung (nicht gezeichnet) vorgesehen werden, die unzulässig hohe Rollentemperaturen ausschließt. Eine solche Kühleinrichtung kann z. B. durch Beblasen des Bandes mit Schutzgas niedriger Temperatur arbeiten. Es kann auch vorteilhaft sein, die Rollenkombination 40 zum Abbau des Bandzuges auf den niedrigen Wert im Behandlungsteil unmittelbar vor dem Eintritt des Bandes in diesen anzuordnen, so dass die Rolle 2 sich erübrigt.
- Der Wärmebehandlungsteil 4 und der darunter befindliche erste Bereich 5 des Kühlteils sind in
Figur 2 durch das Bezugszeichen 45 angedeutet Aus dem Kühlteil 5 wird das Band 1 durch einen schutzgasdichten Kanal, der in den Flüssigkeitsverschluss 12 eintaucht, geführt. Das in Richtung der Rolle 3 laufende Band wird durch Abquetschrollen 11 geführt und das danach noch am Band anhaftende Fluid 12, in der Regel Wasser, mit dem Konvektionstrockner 13, der beheizt sein kann, getrocknet. -
Figur 3 zeigt als Beispiel nähere Details der Ausführungsform mit vertikalem Bandlauf. In der Figur sind drei übereinander geordnete Erwärmungszonen 4 und eine unter diesen Erwärmungszonen 4 angebrachte Kühlzone 5 dargestellt. Die Strömungsführungen der drei Erwärmungszonen 4 und der darunter befindlichen Kühlzone 5 haben in dem inFigur 3 dargestellten Längsschnitt quer zum Bandlauf die Form eines U. Im Beispiel derFigur 3 weisen die Schenkel des U nach unten. Es ist aber auch die umgekehrte Anordnung, also nach oben weisende U-Schenkel. möglich. - Dabei sind auf der Außenseite des dem Band 1 zugewandten Schenkels des U die stabilisierenden Düsenfelder 23 angeordnet. Im von den Schenkeln des U umschlossenen Raum befinden sich in den Erwärmungszonen 4 Strahlheizrohre 25 und in der Kühlzone 5 Kühler 28, insbesondere Wärmetauscher. Zum Strömungsantrieb dienen Radialventilatoren 21, die mittels Stopfen, die mit Isoliermaterial gefüllt sind, in die Außenwand eingesetzt sind. Die Strömungsgehäuse 20 sind dabei über kronenartige Gebilde 22 mit der Tragkonstruktion des Ventilators 21 und darüber wiederum mit der Tragkonstruktion des Außengehäuses 6 verbunden. Die Kraftübertragung erfolgt an den Spitzen der Kronenzacken.
- Die Ausführung dieser Befestigung in Form von Kronen stellt sicher, dass durch Wärmespannungen und Wärmedehnungen keine Beulen, Risse und dergleichen Schwierigkeiten auftreten können.
- Die Abgrenzung der Zonen voneinander wird im Erwärmungsteil mittels Trapezblechböden 26 vorgenommen. Bei dem ersten Boden 26 befindet sich unterhalb dieses Trapezbleches noch eine Lage Isolierwerkstoff 27, so dass zwischen der ersten und der zweiten Zone ein Temperaturunterschied eingestellt und aufrecht erhalten werden kann. Diese Ausführung des Zwischenbodens 26 in Verbindung mit Wärmeisolierung 27 ist natürlich zwischen allen Zonen möglich.
- Bei Vorrichtungen zum Betrieb bei hohen Temperaturen, z. B. oberhalb 800 °C im Erwärmungsteil, und Schutzgas mit hohem Wasserstoffanteil ist der in
Figur 4 dargestellte Wandaufbau besonders vorteilhaft. Die Außenhaut besteht aus einem gasdicht geschweißten Stahlblechgehäuse 30. An dessen Innenwand sind Haltestifte 31 für Lagen 32 von Wärmeisolationsmaterial, z. B. durch Aufschweißen, befestigt. Diese auf die Außenwand 30 aufgebrachten Lagen 32 bestehen aus Fasern mit hohem SiO2-Anteil, die zwar gute mechanische Eigenschaften aufweisen, aber bei hohen Temperaturen oberhalb ca. 800 °C und Wasserstoffatmosphäre zum Zerfall neigen, da SiO2 zu SiO reduziert wird. Um einen intensiven Kontakt mit der Wasserstoffatmosphäre zu vermeiden, insbesondere aber um das Eindringen von heißem Wasserstoffgas in diese Lagen zu reduzieren, ist auf diese Lage 32 eine Folie 33 aus hochhitzebeständigem Werkstoff, z. B. einer Nickel-Chromlegierung aufgelegt. Auf diese Folie 33 werden dann weitere Lagen 34 aus mechanisch weniger fester, aber gegen Wasserstoff auch bei hoher Temperatur beständiger und erheblich teurerer, Al2O3-Faser aufgelegt. - Zur Abdeckung dient eine weitere Folie 33 aus hochhitzebeständigem Werkstoff, auf die als mechanischer Schutz relativ kleinformatige Blechelemente 35, vorzugsweise aus Lochblech, aufgelegt sind. Alle Lagen werden von Plättchen 36 gehalten, die auf die Stifte 31 aufgesteckt werden. Um die äußeren Faserlagen leicht auswechseln zu können, ist es zweckmäßig, solche Plättchen, vorzugsweise aus dünnem Blech gefertigt, auch als Zwischenbefestigung auf die erste Folienlage aufzubringen.
- Wie man der obigen Beschreibung entnehmen kann, wird das Band 1 mit Prallstrahlen des Erwärmungs- bzw. Kühlfluides, insbesondere ein Gas, z.B. reiner Wasserstoff oder ein Wasserstoff/Stickstoffgemisch mit hohem Wasserstoffanteil, beblasen, wodurch eine flächenhafte Kraft auf das Band ausgeübt wird, die ähnlich einer Feder mit abnehmenden Abstand zwischen Band 1 und Düsenfeld zunimmt; dies führt zu einer lagestabilisierenden Wirkung auf das Band, wobei die Größe dieser Stabilisierungskraft von dem Staudruck des Beblasungsfluides im Düsenaustritt der Prallstrahlen abhängt.
- Der Abstand zwischen den zu beiden Seiten des Bandes 1 angeordneten Düsenfeldern im Wärmebehandlungsteil ist in den beiden Bereichen Erwärmung 4 und Kühlung 5 im Wesentlichen jeweils konstant, was bedeutet, dass die Abstandsänderung maximal ±10% beträgt.
- Ein geeignetes Düsensystem zur Erzielung der gewünschten Wirkung wird in der
EP 0 864 518 B1 beschrieben und hat in Bandlaufrichtung aufeinanderfolgende Düsenflächen mit Düsenöffnungen aus Rundlöchern und/oder Schlitzdüsen, wobei sich die Breite der Düsenflächen - gemessen parallel zur Bandlaufrichtung - über der Breite des Düsenfeldes - gemessen senkrecht zur Bandlaufrichtung - ändert. Die Düsenflächen sind mindestens teilweise an ihrem Umfang durch Schlitzdüsen eingefasst. - Dieses Stabilisierungsdüsensystem kann so ausgeführt und betrieben werden, dass das Band 1 durch das Düsensystem auch eine Stabilisierung quer zum Bandlauf erfährt, wobei diese Querstabilisierungswirkung im Bereich des Bandlaufs mit - von oben betrachtet - konkaver Krümmung besonders ausgeprägt ist.
- Als Sperrfluid für den Bereich 12 kommt jedes geeignete Fluid in Frage, wobei bevorzugt mit einer Flüssigkeit gearbeitet wird. Eine geeignete Flüssigkeit kann unter Berücksichtigung der chemischen Verträglichkeit mit dem Werkstoff der metallischen Bänder ausgewählt werden.
- Mit dieser Vorrichtung können sowohl Eisen- bzw. Stahlbänder als auch Bänder aus NE-Metallen behandelt werden.
Claims (11)
- Vorrichtung zur Wärmebehandlung berührungslos geführter metallischer Bänder (1), wobei das Band (1) im absteigenden vertikalen Durchlauf in einer Gasatmosphäre zunächst einen Erwärmungsteil (4) und anschließend einen ersten Bereich eines Kühlteils (5) eines Wärmebehandlungsteils durchläuft,a) mit einem Gehäuse (6),b) wobei der Wärmebehandlungsteil aus dem Erwärmungsteil (4) und dem Kühlteil (5) durch Rollen (2, 3) eingegrenzt ist,c) mit Düsensystemen (81, 8r; 9l, 9r) zur Wärmebehandlung des Bandes mittels erzwungener Konvektion und zur Stabilisierung der Bandlage durch Beblasen des Bandes (1),d) mit einem zur Abgrenzung von der Außenatmosphäre dienenden Bad aus einem Sperrfluid (12) am unteren Ende des absteigenden Bandlaufs, wo das Band (1) - von oben betrachtet - konkav gekrümmt ist, und aus dem das Band (1) zur hinteren, den Wärmebehandlungsteil eingrenzenden Rolle (3) aufsteigt,e) wobei in dem Sperrfluid (12) oberhalb des Bandes (1) die Bandlage stabilisierende Düsen (9i) angeordnet sind, die mit dem Sperrfluid betrieben werden, sodass sich am unteren Ende des absteigenden Bandlaufes in dem Sperrfluid (12) eine Bandschlaufe einstellt,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:f) in dem Sperrfluid (12) sind unterhalb des Bandes (1) die Bandlage stabilisierende Düsen (9a) angeordnet, die mit dem Sperrfluid betrieben werden,g) im Tiefpunkt des konkav gekrümmten Bandlaufbereiches ist in dem Sperrfluid (12) mindestens ein berührungslos arbeitender Sensor zur Erfassung und Kontrolle der Bandlage vorgesehen, der nach dem Echolot-Prinzip oder nach dem Radar-Prinzip mit Mikrowellen arbeitet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Behandlungsbereich (4, 5) eingrenzenden Rollen (2, 3) sich in unterschiedlicher Höhe befinden.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) durch das Düsensystem zur Prallstrahlbeblasung auch eine Stabilisierung quer zum Bandlauf erfährt, wobei diese Querstabilisierungswirkung im Bereich des Bandlaufs mit, von oben betrachtet, konkaver Krümmung besonders ausgeprägt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrfluid eine geeignete Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendet wird.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Behandlungsbereich am Bandaustritt abgrenzenden Rollen Abquetschrollen (11) sind.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, in Bandlaufrichtung betrachtet, hinter der Umlenkrolle (2), die den Bandbehandlungsbereich am Bandeintritt (7) abgrenzt, das Band vertikal verläuft und sich an das untere Ende des vertikalen Bandlaufs die - von oben betrachtet - konkave Bandkrümmung anschließt, die sich in dem den Behandlungsraum abgrenzenden Sperrfluid (12) befindet.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beblasung des Bandes zum Zweck der konvektiven Wärmeübertragung mittels Strömungssystemen (20) erfolgt, die im Längsschnitt, quer zur Bandebene betrachtet,a) die Form eines U mit Schenkeln (20 und 24) parallel zum Bandlauf (1) haben,b) wobei der dem Band zugewandte Schenkel des U (24) mit dem Stabilisierungsdüsensystem (23) bestückt ist, undc) in den vom Band abgewandten Schenkel des U (20) ein Radialventilator (21) eingebaut ist, undd) das Strömungsführungsgehäuse an der Außenwand mit Hilfe eines kronenförmigen Bauteils (22) befestigt ist, wobeie) die Kraft von den Spitzen der Zacken der Krone auf das Außengehäuse und die mit diesem verbundene Tragkonstruktion übertragen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schenkeln (20 und 24) der U-förmigen Strömungsführung zur Beheizung der Vorrichtung im Erwärmungsteil (4) Strahlheizrohe (25) eingebaut sind und sich im Kühlteil (5) zur Kühlung des Beblasungsfluides an dieser Stelle Kühler (28), insbesondere Wärmetauscher, befinden.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgrenzungen einzelner Zonen der Vorrichtung voneinander durch Zwischenböden aus Blechen (26), die wie Trapezbleche verformt sind, gebildet werden.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenböden aus Trapezblech (26) zur Verminderung des Temperaturausgleichs zwischen benachbarten Zonen zumindest einseitig mit Lagen aus Wärmeisolationswerkstoffen (27) versehen sind.
- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsdüsensystem aus in Bandlaufrichtung aufeinanderfolgenden Düsenflächen mit Düsenöffnungen aus Rundlöchern und/oder Schlitzdüsen besteht, deren Breite - gemessen parallel zur Bandlaufrichtung - sich über der Breite des Düsenfeldes - gemessen senkrecht zur Bandlaufrichtung - verändert, und dass die Düsenflächen mindestens teilweise an ihrem Umfang durch Schlitzdüsen eingefasst sind.
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