EP1565595B1 - Verfahren zum umbau einer behandlungsvorrichtung zur reinigung eines metallbandes - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
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- C23G3/021—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by dipping
Definitions
- the invention relates to a method for converting a system for, in particular continuous, treatment, preferably for cleaning, a metal strip by means of a treatment liquid, in particular a pickling liquid, wherein the metal strip, preferably horizontally, by at least one tank for receiving the treatment liquid, in particular a pickling tank, is performed with at least one Umpumptank, preferably two Umpumptanks, for processing and / or storage or provision of the treatment liquid.
- Treatment plants with flat tanks require, in contrast to systems with deep tanks, additional Umpumptanks that serve on the one hand to treat the treatment liquid, on the other hand, but also to advance or when emptying the tanks for receiving the treatment liquid.
- US 5,932,025 discloses a method for the conversion of existing deep tank systems, which manages without significant modifications to the existing system and can carry out the conversion time and material savings.
- the disadvantage is that an existing deep tank is left and thus a compromise is necessary due to the existing situation situation.
- the inventive measures it is possible to provide a very compact and compact treatment plant that allows a very efficient treatment, offers significant benefits in terms of operating costs and thus improves the overall treatment process.
- Umpumptanks be placed immediately under the tank for receiving the treatment liquid.
- Umpumptanks serve for the preparation but also for receiving the treatment liquid when emptying the tanks.
- a treatment device is shown schematically in outline and fragmentary.
- two Umpumptanks 3 are arranged in the illustrated embodiment. These Umpumptanks 3 are positioned immediately below the tank 1.
- the tank 1 serves to receive the treatment liquid, preferably a pickling liquid.
- a metal strip 2 to be treated is guided, essentially horizontally, the metal strip 2 being guided by the interaction with the metal strip 2 Treatment liquid is cleaned.
- protective devices 7 are arranged to protect the tank 1 from damage by the metal strip 2.
- drain chambers 4 At the inlet and outlet of the tank 1 drain chambers 4 are arranged, which also receive the squeezing rollers 5.
- the Umpumptanks 3, disposed immediately below the tank 1, are connected to the tank 1 via the drainage chambers 4 and a centrally disposed drain 6.
- the drainage chambers 4 are each connected via lines 8 to a pump tank 3.
- the drain 6 and the lines 8 are designed such that thermally induced changes in length in the device parts can be accommodated.
- the amounts of liquid are indicated on the liquid level.
- the tank 1 has a bottom 9 sloping towards the drain 6, which ensures that no residues of the treatment liquid remain in the tank 1 when the tank 1 is emptied.
- Fig. 2 shows an enlarged section Fig. 1
- gas-tight closing flaps 10 which are arranged between a partition wall 11 and the outer wall 12 of a drain chamber 4.
- Fig. 3 is a preferred embodiment of the device in a sectional view, corresponding to the in Fig. 1 indicated incision AA, shown.
- the tank 1 and preferably two Umpumphuntn 3 are designed as a unit.
- the tank 1 has a lid 13 for gas-tight sealing.
- Tank 1 and umpumptanks 3 are connected via a connecting line 14.
- the Umpumptanks each have at least one manhole or cleaning opening 15 and at least one discharge nozzle 16.
- the bottom 17 has a leading to the discharge nozzle slope, this slope is aligned transversely to the direction of the metal strip 2 and extends over the entire length of the pump tank ,
- Fig. 4 shows a further preferred embodiment of the device.
- the tank 1 is placed on the preferably two Umpumptanks 3.
- the contact surface between tank 1 and pumping tanks 3 is about seals 18th sealed gas-tight.
- Via a couplable line 14 of the tank 1 and the pumped circulation tanks 3 are connected, whereby a gas exchange is made possible.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umbau einer Anlage zur, insbesondere kontinuierlichen, Behandlung, vorzugsweise zur Reinigung, eines Metallbandes mittels einer Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einer Beizflüssigkeit, wobei das Metallband, vorzugsweise horizontal, durch zumindest einen Tank zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einem Beiztank, geführt wird, mit zumindest einem Umpumptank, vorzugsweise zwei Umpumptanks, zur Aufbereitung und/ oder Aufbewahrung bzw. Vorhaltung der Behandlungsflüssigkeit.
- Bei Reinigungsanlagen zur Behandlung von Metallbändern, insbesondere von Endlosbändern, stellt sich das Problem eines an sich sehr hohen Platzbedarfs, der durch die Forderung nach höheren Behandlungsgeschwindigkeiten noch signifikant gesteigert wird. Grundsätzlich besteht eine Forderung nach höheren Beizgeschwindigkeiten, um die Produktivität der Behandlungsanlagen zu erhöhen bzw. einer Reduktion der Produktivität bei der Behandlung von dünnen Bändern entgegen zu wirken.
- Längere Tanks oder auch eine größere Anzahl von Tanks und erheblich vergrößerte Bandspeicher sind ein möglicher Lösungsansatz um der Forderung nach höheren Beizgeschwindigkeiten gerecht zu werden. Diese Konzepte führen aber zu einem deutlich erhöhten Platzbedarf und damit zu höheren Anlagenkosten. Bei beschränkten Platzsituationen an der Behandlungsanlage kann eine Erhöhung der Beizgeschwindigkeit und damit der Produktivität der Behandlungsanlage kaum oder nur unter sehr hohen Kosten erreicht werden.
- Neben dem Einbau von längeren Tanks zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit ist es bekannt, Flachtanks einzusetzen, wodurch es zu einem effizienteren Behandlungsprozess, bedingt durch eine starke Verwirbelung der Behandlungsflüssigkeit in den Tanks, kommt. Durch diese Maßnahme gelingt es, bei gleicher Länge der Tanks eine höhere zulässige Bandgeschwindigkeit, bei gleichem oder verbessertem Behandlungsergebnis, zu erzielen.
- Behandlungsanlagen mit Flachtanks benötigen, im Gegensatz zu Anlagen mit Tieftanks, zusätzliche Umpumptanks, die einerseits dazu dienen die Behandlungsflüssigkeit aufzubereiten, andererseits aber auch zur Vorhalte bzw. beim Entleeren der Tanks zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit.
- Aus der
AT 407759 B AT 407759 B -
US 5.932.025 offenbart ein Verfahren zum Umbau bestehender Tieftank-Anlagen, welches ohne signifikante Modifikationen an der bestehenden Anlage auskommt und den Umbau zeit- und materialsparsam durchführen lässt. Nachteilig ist, dass ein bestehender Tieftank belassen wird und somit ein Kompromiss aufgrund der bestehenden Anligensituation nötig ist. - Es hat sich als nachteilig gezeigt, dass derartige Anlagen einen sehr hohen Platzbedarf in Bandlaufrichtung aber auch in Breitenrichtung aufweisen. Dieser hohe Platzbedarf stellt häufig auch einen bedeutenden Kostenfaktor dar und kann bei beengten Platzsituationen sehr kostspielige Sonderlösungen erfordern.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 weiter zu entwickeln, so dass ein besonders wirtschaftliches und effizientes Verfahren zum Umbau einer Behandlungsvorrichtung realisiert werden kann.
- Dabei wird insbesondere der Forderung nach höheren Behandlungsgeschwindigkeiten, kostengünstigen Vorrichtungen bzw. nach effizienten Lösungen zur Umsetzung dieser Vorrichtungen in Behandlungsanlagen Rechnung getragen.
- Die Aufgabe wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
- Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, eine sehr platzsparende und kompakte Behandlungsanlage zu schaffen, die eine sehr effiziente Behandlung ermöglicht, deutliche Vorteile bei den Betriebskosten bietet und somit den Behandlungsprozess insgesamt verbessert.
- Ein oder auch mehrere Umpumptanks werden unmittelbar unter dem Tank zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit angeordnet. Umpumptanks dienen zur Aufbereitung aber auch zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit beim Leeren der Tanks. Durch die Anordnung des oder der Umpumptanks unmittelbar unter dem Tank wird der Niveauunterschied der Flüssigkeitsspiegel der Behandlungsflüssigkeiten im Tank und in den Umpumptanks minimiert. Da während des Betriebes, zur Einstellung der Zusammensetzung der Behandlungsflüssigkeit, diese stetig umgepumpt werden muss, wird durch den verringerten Niveauunterschied die benötigte Pumpleistung reduziert. Daraus resultiert ein deutlich effizienterer Betrieb der Behandlungsanlage.
- Der Tank zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit wird als Flachtank mit Deckel ausgeführt. Dadurch können Belastungen der Umwelt bzw. der unmittelbaren Anlagenumgebung durch das Behandlungsmedium vermieden werden. Die Ausführung als Flachtank ermöglicht eine sehr effiziente Wechselwirkung zwischen Band und Behandlungsflüssigkeit. Am Metallband kann dadurch ein besonders gutes Behandlungsergebnis sichergestellt werden.
- Der oder die Umpumptanks und der Tank bilden eine Einheit. Die Anlage kann sehr kompakt gehalten werden, woraus neben den, bereits oben genannten, Vorteilen auch Vorteile hinsichtlich des Platzbedarfs und des Montageablaufs der Anlagenteile erwachsen.
- Der Tank wird baulich auf einem oder mehreren Umpumptanks aufgesetzt. Diese Ausführung gestattet eine sehr einfache Montage wie Demontage und ermöglicht ein kostengünstiges, einfaches Design für die Tanks und die Umpumptanks. Nach einer speziellen Ausgestaltung sind an der Kontaktfläche zwischen Tank und Umpumptanks Dichtungen vorgesehen. Damit wird sichergestellt, dass flüchtige Bestandteile der Behandlungsflüssigkeit, wie z.B. Dämpfe, nicht in die Umgebung gelangen.
- Der Boden des Tanks kann auch den Deckel für den oder die Umpumptanks bilden. Dies minimiert den Platzbedarf und stellt bei Montage- wie Wartungsarbeiten einen erheblichen Vorteil dar, da die Bauteile sehr einfach demontiert bzw. gewartet werden können. Der Niveauunterschied zwischen den Oberflächen der Behandlungsflüssigkeiten im Tank und in den Umpumptanks kann damit minimiert werden.
- Tank und Umpumptank können aus Kunststoff ausgeführt werden, wobei insbesondere Polypropylen Einsatz findet. Damit können eine hohe Lebensdauer und eine hohe Betriebssicherheit sichergestellt werden. Die guten Verarbeitungseigenschaften, wie die Schweißbarkeit, ermöglichen den Bau komplexer Bauteile und die Zusammenfassung von Baugruppen zu einer Baueinheit.
- Tank und Umpumptanks können aus gummiertem Stahl oder auch aus anderen gegen die Behandlungsflüssigkeit resistenten Materialen, wie z.B. Edelstahl bestehen. Dies stellt eine sehr robuste und betriebssichere Lösung dar und kann bei zusammengesetzten Bauteilen angewendet werden. Insbesondere Bauteile, die in direktem Kontakt mit der Behandlungsflüssigkeit stehen, wie Tank oder Umpumptank, können damit vorteilhaft ausgeführt werden.
- Ablaufkammern können vorgesehen werden, welche die aus dem Tank austretende Behandlungsflüssigkeit, verursacht durch die Bewegung des Metallbandes bzw. durch Turbulenzen, aufnehmen und diese in den oder die Umpumptanks führen. Über einen zusätzlichen, eine Längenänderung aufnehmenden, Ablauf sind der Tank und der oder die Umpumptanks verbunden, sodass über diesen Ablauf der Tank in einfacher Art entleert werden kann. Durch die großen Längen der Tanks und die erhöhten Betriebstemperaturen kommt es zu beträchtlichen, thermisch bedingten Längenänderungen, die durch den erfindungsgemäßen Ablauf aufgenommen werden.
- Der Ablauf zwischen Tank und Umpumptank in Bandlaufrichtung gesehen kann mittig im Tank vorgesehen werden, wobei der Boden des Tanks zum Ablauf hin geneigt ausgeführt ist, sodass bei Ablassen der Behandlungsflüssigkeit eine stets vollständige Entleerung des Tanks gewährleistet ist.
- Der Umpumptank besitzt einen, über die gesamte Länge ein Gefälle aufweisenden, Boden, wobei das Gefälle in Bandlaufrichtung ausgerichtet ist. Diese Ausgestaltung ist, insbesondere bei Wartungs- bzw. bei Reinigungsarbeiten, sehr vorteilhaft, weil dadurch keine zusätzlichen Arbeiten, aufgrund von im Tank verbleibenden Resten der Behandlungsflüssigkeit, auftreten. Des Weiteren ist es vorteilhaft an der tiefsten Stelle der Umpumptanks Entleerungsstutzen vorzusehen, um so die Behandlungsflüssigkeit sicher ableiten zu können.
- Zur Wartung und bei Reparaturarbeiten sind Mannloch- bzw. Reinigungsöffnungen mit abnehmbarem Deckel vorgesehen, wodurch Betriebstillstände, verursacht durch notwendige Arbeiten, sehr kurz gehalten werden können.
- Die Ablaufkammern besitzen ieweils eine, zwischen der Trennwand und der Ablaufkammeraußenwand angeordnete und von außen zu betätigende, Klappe. Diese Klappe ermöglicht ein gasdichtes Verschließen der Umpumptanks.
- Bei betriebsbedingten Störungen oder bei Wartungsarbeiten an den Abquetschrollen, ist es nötig, die Umgebungsbelastung durch die Behandlungsflüssigkeit, insbesondere für das Wartungspersonal, gering zu halten. Hierzu sind max. Arbeitsplatzkonzentrationen (MAK) gesetzlich vorgeschrieben, die eingehalten werden müssen. Aufgrund der erhöhten Temperaturen der Behandlungsflüssigkeit, ist es nötig, die Umpumptanks über Klappen gasdicht zu verschließen und somit das Wartungspersonal vor Schäden durch die Behandlungsflüssigkeit bzw. durch gasförmige Bestandteile dieser zu schützen.
- Es hat sich als zweckmäßig gezeigt Verbindungsleitungen zwischen Tank und Umpumptanks vorzusehen. Durch die großen Volumsänderungen bei Ablassen der Behandlungsflüssigkeit in den oder die Umpumptanks kann das dabei verdrängte Luftvolumen in den Tank gedrückt werden, ohne dass dabei die Umgebung durch flüchtige Anteile der Behandlungsflüssigkeit belastet wird.
- Der Niveauunterschied der Flüssigkeiten zwischen Tank und Umpumptank kann sehr gering gehalten werden, sodass kürzere Verrohrungen und ein geringerer Energieeinsatz bei der Förderung des Behandlungsmediums durch die Pumpen möglich ist. Für eine kostengünstige Ausführung der Vorrichtung werden die Pumpen in unmittelbarer Nähe der Tanks bzw. der Umpumptanks angeordnet.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Umbau einer Behandlungsvorrichtung zur Reinigung eines Metallbandes mittels einer Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einer Beizflüssigkeit, wobei das Metallband vorzugsweise horizontal durch zumindest einen Tank, insbesondere einem Tieftank, zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit geführt wird, setzt sich aus folgenden Merkmalen zusammen:
- Die existierenden Tanks, insbesondere Tieftanks einer Tieftank-Bandreinigungsanlage, werden entfernt. Je ein Flachtank und ein oder mehrere Umpumptanks werden an Stelle des entfernten Tanks eingebaut.
- Auf Basis dieser Maßnahmen werden die Tieftanks durch die vorteilhaften Flachtanks ersetzt und das Behandlungsergebnis verbessert. Die gemeinsame Anordnung, wobei der oder die Umpumptanks unmittelbar unter dem Flachtank angeordnet werden, bietet neben den betriebsbedingten Vorteilen auch Vorteile für den Umbauvorgang.
- Das beschriebene Verfahren zum Umbau zeichnet sich durch einen geringen Platzbedarf und geringen notwendigen baulichen Veränderungen bzw. Erweiterungen aus, da kein zusätzlicher Platzbedarf durch den Umbau entsteht. Aufgrund der geringeren baulichen Maßnahmen sind kürzere und kostengünstigere Umbauphasen realisierbar. Durch die Kombination von Bauteilen kann auch eine kürzere Montagephase erreicht werden.
- Die Erfindung ist in den nachstehend angeführten schematischen Zeichnungen in verschiedenen besonderen Ausführungsformen dargestellt:
-
Fig.1 : Anordnung der Einrichtungen der Behandlungsanlage -
Fig.2 : Detail ausFig. 1 zu den Einrichtungen der Behandlungsanlage -
Fig.3 : Schnittdarstellung der Behandlungsanlage in einer bevorzugten Ausführungsform -
Fig.4 : Schnittdarstellung der Behandlungsanlage in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform - Nach
Fig. 1 ist eine Behandlungsvorrichtung im Aufriss schematisch und ausschnittsweise dargestellt. Auf einer Stützkonstruktion, hier nur angedeutet, sind, in der dargestellten Ausführungsform, zwei Umpumptanks 3 angeordnet. Diese Umpumptanks 3 sind unmittelbar unter dem Tank 1 positioniert. Der Tank 1 dient zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit, vorzugsweise einer Beizflüssigkeit. Durch den Tank 1 wird, im Wesentlichen horizontal, ein zu behandelndes Metallband 2 geführt, wobei das Metallband 2 durch die Wechselwirkung mit der Behandlungsflüssigkeit gereinigt wird. Im Tank 1 sind Schutzvorrichtungen 7 zum Schutz des Tanks 1 vor Beschädigungen durch das Metallband 2 angeordnet. - Am Ein- und Auslauf des Tanks 1 sind Ablaufkammern 4 angeordnet, die auch die Abquetschrollen 5 aufnehmen.
- Die Umpumptanks 3, unmittelbar unter dem Tank 1 angeordnet, sind mit dem Tank 1 über die Ablaufkammern 4 und einem mittig angeordneten Ablauf 6 verbunden. Die Ablaufkammern 4 sind jeweils über Leitungen 8 mit einem Umpumptank 3 verbunden.
- Der Ablauf 6 und die Leitungen 8 sind derart gestaltet, dass thermisch bedingte Längenänderungen in den Vorrichtungsteilen aufgenommen werden können. Im Tank 1, in den Umpumptanks 3 und in den Ablaufkammern 4 sind die Flüssigkeitsmengen über die Flüssigkeitsspiegel angedeutet. Der Tank 1 besitzt einen zum Ablauf 6 hin abfallenden Boden 9, der sicherstellt, dass bei Entleerung des Tanks 1 keine Reste der Behandlungsflüssigkeit im Tank 1 verbleibt.
-
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt ausFig. 1 . In den Ablaufkammern 4 befinden sich von außen zu betätigende, gasdicht schließende Klappen 10, die zwischen einer Trennwand 11 und der Außenwand 12 einer Ablaufkammer 4 angeordnet sind. - In
Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung in einer Schnittdarstellung, entsprechend der inFig. 1 angedeuteten Schnittführung A-A, dargestellt. - Der Tank 1 und die vorzugsweise zwei Umpumpkammern 3 sind als eine Einheit ausgeführt. Der Tank 1 weist zum gasdichten Verschließen einen Deckel 13 auf. Tank 1 und Umpumptanks 3 sind über eine Verbindungsleitung 14 verbunden. Die Umpumptanks besitzen jeweils mind. eine Mannloch- bzw. Reinigungsöffnung 15 und zumindest einen Entleerungsstutzen 16. Der Boden 17 weist ein zum Entleerungsstutzen hinführendes Gefälle auf, wobei dieses Gefälle quer zur Laufrichtung des Metallbandes 2 ausgerichtet ist und sich über die gesamte Länge des Umpumptanks erstreckt.
-
Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung. Der Tank 1 ist auf den vorzugsweise zwei Umpumptanks 3 aufgesetzt. Die Kontaktfläche zwischen Tank 1 und Umpumptanks 3 ist über Dichtungen 18 gasdicht verschlossen. Über eine koppelbare Leitung 14 sind der Tank 1 und die Umpumptanks 3 verbunden, wodurch ein Gasaustausch ermöglicht wird.
Claims (5)
- Verfahren zum Umbau einer Behandlungsvorrichtung eines Metallbandes mittels einer Behandlungsflüssigkeit, wobei das Metallband durch zumindest einen Tank zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit geführt wird, dadurch gekennzeichnet,- dass der Tank entfernt wird,- dass ein Flachtank und ein Umpumptank an Stelle des Tanks eingebaut werden und- dass für den Umpumptank ein, über die gesamte Länge ein Gefälle aufweisender Boden vorgesehen wird, wobei das Gefälle in Bandlaufrichtung und/ oder quer zur Bandlaufrichtung ausgerichtet ist, zur weitgehend vollständigen Entleerung des Umpumptanks bzw. des Flachtanks.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden des Flachtanks ein mittig angeordneter Ablauf vorgesehen ist, zu dem hin der Boden ein Gefälle aufweist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Umpumptank unmittelbar unter dem Flachtank angeordnet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung zur Reinigung eines Metallbandes dient.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsflüssigkeit eine Beizflüssigkeit ist.
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