EP2326437A1 - Verfahren und vorrichtung zur kühlung und trocknung eines warmbandes oder eines blechs in einem walzwerk - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kühlung und trocknung eines warmbandes oder eines blechs in einem walzwerk

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EP2326437A1
EP2326437A1 EP09777663A EP09777663A EP2326437A1 EP 2326437 A1 EP2326437 A1 EP 2326437A1 EP 09777663 A EP09777663 A EP 09777663A EP 09777663 A EP09777663 A EP 09777663A EP 2326437 A1 EP2326437 A1 EP 2326437A1
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EP
European Patent Office
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sheet
rolling mill
belt
strip
mill according
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EP09777663A
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Jürgen Seidel
Peter Sudau
Joachim Ohlert
Ralf Wachsmann
Uwe BAUMGÄRTEL
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SMS Siemag AG
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SMS Siemag AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2326437B1 publication Critical patent/EP2326437B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269—Cleaning
    • B21B45/0275—Cleaning devices
    • B21B45/0278—Cleaning devices removing liquids
    • B21B45/0281—Cleaning devices removing liquids removing coolants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B26B21/08—Razors of the open or knife type; Safety razors or other shaving implements of the planing type; Hair-trimming devices involving a razor-blade; Equipment therefor involving changeable blades
    • B26B21/14—Safety razors with one or more blades arranged transversely to the handle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B21/40—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects using gases other than air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Definitions

  • the invention relates to a method for drying a continuous strip or sheet in a rolling mill.
  • this object is achieved in that the hot strip behind a hot strip mill or the sheet is cooled down after passing through at least one rolling mill in a cooling section by a cooling liquid to a low temperature and that the cooling liquid and then the moisture remaining on the hot strip or the sheet is removed from the strip or sheet by a drying device.
  • At least one belt drying device is provided behind the cooling device. In the case of a steel strip, this ensures that the residual moisture is removed from the strip surface before being wound on the reel or stacking the metal sheets.
  • the moisture sensors control or regulate actuators of the drying device, in particular for adjusting the amount of drying medium or the pressure of the drying medium.
  • these measured values can be reliably detected.
  • the actuators of the cooling section such as spray nozzles or valves for adjusting the amount of water or water distribution, set reliably and thus can be used for temperature control.
  • the temperatures or the temperature distribution on the surface of the strip or the sheet are detected.
  • the temperature signals or the measured temperature distributions allow conclusions about the moisture state of the strip surface and can be used as an indicator for this purpose.
  • a humidity sensor can therefore also serve a temperature scanner.
  • the detected moisture condition is stored in a process model. Depending on this data, the further processing of the coil can be derived (wrapping, direct processing, storage, etc.).
  • the actuators of the cooling section in particular spray nozzles or valves for adjusting the amount of water, the ratio of the top supplied water to the amount of water supplied from below and the water distribution over the width of the band or the sheet set.
  • Rollers or rollers are advantageously used in the area of the drying device, which squeeze the cooling liquid from the upper side of the strip or sheet.
  • a fluid in particular further cooling liquid, is additionally applied to remove the cooling liquid layer adhering to the sheet or the hot strip, counter to the running direction of the strip or the sheet.
  • the band or the sheet is dried by means of a pressurized gas, in particular by means of compressed air.
  • a pressurized gas in particular by means of compressed air.
  • the gas can only be inflated to the top or both sides of the belt or sheet.
  • the compressed air is generated by means of a blower, compressed air nozzles or a compressed air station or air quantity booster and in a suitable direction, for example against and across the tape, on the tape or the sheet or in one of a roll with the tape or ., the gap formed or the corner is blown.
  • the drying effect can additionally by suitably positioned vacuum zones, eg. As suction, supplemented and improved.
  • the role can, for example, a Be a driver role. In a gap formed by a roll and the band hot or cold air can be introduced, which is deflected there automatically deflected to the sides of the belt or the sheet and entrains water droplets.
  • Another advantage is a method in which the moisture remaining on the belt or the sheet is removed by means of flames and gases generated by heating torches.
  • liquid gas in particular by liquid nitrogen, can be removed on the belt or the sheet remaining moisture.
  • the amount of the liquid gas is such that the strip or the sheet is additionally cooled.
  • the invention also relates to a rolling mill equipped with a cooling section for rolling a strip or sheet.
  • the rolling mill is characterized in that a drying device with at least one device for removing the cooling liquid and at least one device for removing the remaining moisture remaining on the strip or the sheet is provided behind the cooling section.
  • sensors for reliably measuring the temperature are provided in or behind the drying device. Due to the measured temperature distribution actuators are in an upstream of the drying device cooling section, in particular spray nozzles or valves for adjusting the amount of the cooling liquid, for adjusting the coolant supply from above or from below and over the width of the belt or the sheet set, the Actuators are in particular parts of a control device or a plurality of control devices.
  • the drying device In order to remove a large part of the resting on the tape cooling water, the drying device on rollers or rollers on which the band or the sheet is passed and which squeeze the cooling liquid from the belt or sheet. These rollers additionally preferably have a further function, for example as deflection rollers, straightening rollers or driver rollers.
  • the rollers have a metal or plastic surface or other elastic material on the surface or in the form of a roller brush. Either only one pair of rollers or a plurality of pairs of rollers or individual rollers are provided for this task.
  • the process of squeezing off the superfluous water is preferably carried out by the additional use of the rollers or rollers upstream of the belt or sheet in the direction of the water spray bar, from which water is sprayed against the running direction on the belt or sheet.
  • devices can be arranged, which spray the water transversely to the direction of the tape or the sheet.
  • several successively mounted spray bars may be arranged upstream of a role.
  • the drying device comprises a compressed air dryer.
  • compressed air drying can also be used without the presence of a squeeze roller.
  • a high-pressure L jossabspritzung pushes back the existing water on the sheet or tape.
  • the compressed air dryer is equipped with a blower.
  • This preferably has one or more fans.
  • the fan sucks in air, which is blown against baffles and one or more, in particular rectangular, air nozzles against and across the direction of the tape or the sheet.
  • the outlet width of the air nozzles can be adjusted by adjustable side plates to the width of the band or the sheet.
  • nozzle arrangement and a suitably selected nozzle size By appropriate nozzle arrangement and a suitably selected nozzle size, a different effect over the width of the belt can be generated.
  • a targeted arrangement of the nozzles or the slots for example only at the band edge or only in the central region of the band, is possible.
  • Compressed air drying can only be used on the upper side of the belt or on both sides of the belt. Again, the air flow is directed either as such against the belt or preferably also, in particular outlet side, in the gap or corner of a role, such as a driver roller, steered.
  • movable floating nozzles in the form of an air cushion device are provided, which are used as additional means for removing residual moisture from the belt.
  • the air pressure can also be generated next to the belt or in an external compressed air station.
  • hot air in particular in combination with hot gas, can be generated, for example as a waste product from another device of the plant.
  • the drying device comprises sensors for measuring the flatness of the strip or the sheet, which is arranged in particular in the running direction behind the belt drying.
  • the rolling mill may also include a heating burner.
  • a heating burner a plurality of burners arranged over the width of the strip, in particular DFI (direct flame impingement) burners directed against the band.
  • DFI direct flame impingement
  • the use of only a single burner is sufficient. Due to the high flame temperature, the residual water evaporates on the strip surface. The flame settings are so dimensioned that only a slight increase in the strip temperature occurs in the drying process and in this way the strip properties are not adversely affected.
  • the exhaust gases of the burner are removed by a suction device.
  • the roller table rollers are heat resistant in the burner area.
  • the drying device comprises an arrangement, in particular a spray nozzle bar, for acting on the surface of the strip or the sheet with a liquid gas, in particular with liquid nitrogen.
  • a liquid gas in particular with liquid nitrogen.
  • liquid nitrogen is sprayed or sprayed from arranged on one or more manifolds nozzles against the tape. The nitrogen cools the remaining moisture on the belt to small ice particles, then sublimes the ice and escapes from the belt surface together with the evaporating nitrogen. In this way, the tape is dried. The water vapor or the water gas and the gaseous nitrogen are sucked off or blown off again above or behind the spray device.
  • liquid nitrogen is also used, depending on the type of steel, to simultaneously achieve additional cooling of the strip to lower temperatures and a positive influence on the mechanical properties by stabilization or conversion of the still unconverted retained austenite.
  • the drying device comprises an induction heater, or a radiation dryer, in particular an infrared or a microwave radiation dryer.
  • the drying device advantageously comprises a device for extracting moisture from the surface of the strip or the sheet.
  • additional radiation dryers and / or devices for extracting moisture and / or spray jet bars for applying a liquid gas to the surface of the belt may also advantageously be arranged in the region of a reel driver or reel downstream of the drying device.
  • a device which causes the strip or the sheet to oscillate, in particular by means of a pulsating air flow or pulsating magnetic fields, by roller conveyor rolls offset in the longitudinal direction.
  • the pulsating air flow can be generated, for example, with a rotating air damper.
  • the coils consisting of the wound strip can also be dried, in particular by blowing. Preferably, they are stored before storage in a dry air, hot air or hot gas space.
  • the devices used in the drying of the strip can be used at least partially also in the area of the reel on which the coils are wound up.
  • All devices for removing the cooling water and / or the moisture from the belt or the sheet metal can either be installed stationary or they can be swiveled into the transport line of the belt as required, can be moved in or are lowered or moved in the direction of the running plane of the belt.
  • the use of the device is dependent on the reel temperature, for example, in tapes with a temperature of less than 400 0 C, and depending on the thickness of the tape.
  • the activation of the individual units for removing the cooling water and the drying and dehumidifying devices is preferably carried out by a central computing and control device, in particular by a process computer.
  • the various facilities for drying and dehumidifying the tape can be used individually or in any combination with each other.
  • the various devices for drying and dehumidifying the tape or coils can be used in a separate tape rewinding system and possibly combined with other process steps.
  • FIG. 1 shows a hot strip mill for rolling hot strip from the last roll stand with a cooling device, a drying device and a reel,
  • FIGS. 2a-c show various arrangements of rollers for removing cooling fluid from the surface of the hot strip
  • FIG. 3 shows a section behind a hot strip mill according to FIG. 1, wherein the drying device has air nozzles with a fan on the
  • Fig. 4 shows an arrangement with burners for the gradual removal of a
  • Cooling fluid from the belt surface and drying the belt shows an arrangement with liquid-gas injection nozzle bars for removing the cooling liquid and for subsequently dehumidifying the strip
  • Fig. 6 shows another device for removing the cooling liquid with various means for complete drying of the tape, wherein in a graph additionally the thickness of the water layer is applied over the course of the tape, and
  • Fig. 7 shows another hot strip mill from the last two rolling stands with facilities for cooling and drying of the tape and two reels.
  • a hot strip mill 1 (FIG. 1) comprises a plurality of rolling stands, of which the last rolling stand 2 is shown in order to roll a hot strip 3 and feed it to a reel 4, where it is wound up into a coil 5.
  • the band 3 Since the band 3 still has a temperature of several hundred degrees Celsius after passing through the roll stand 2, it must be cooled.
  • a cooling device 6 which comprises various cooling units, for example a plurality of devices 7, 8 for laminar band cooling by means of a coolant, for example laminar flowing jets with cooling liquid, in particular with cooling water.
  • cooling water is sprayed onto the belt 3, for example with a device 9 for intensive cooling or spray cooling.
  • the devices 7 to 9 are mounted on the bottom and the top of the belt 3, so that it still has a temperature after passing through the cooling device 6, which is for example below 400 0 C. Then, the tape 3 is continued in a belt dryer 10 black box, which removes the tape 3 moisture on the surface.
  • the belt dryer 10 preferably also includes a temperature scanner or a temperature sensor 11 and a flatness measuring device 12. Temperature sensor 11 measures the temperature of the belt 3 preferably bolometrically, ie by measuring the radiation spectrum emitted by the belt 3. Therefore, it is necessary to shield the temperature sensor 11 from other sources of radiation, for example, lamps, outside light, etc., which are located in the measuring range or are collected there. For this purpose, for example, a radiation-transparent cover above or possibly next to the measuring range is suitable.
  • a safe and accurate tape temperature detection improves the temperature control and can be used selectively, for example, to set a coil winding temperature of 200 0 C, in which the evaporation of the water is just happening.
  • the flatness meter 12 determines the flatness of the belt 3 so as to be able to adjust actuators for controlling the flatness if necessary.
  • the hot strip flatness behind the rolling train 2 and the belt temperature distribution over the bandwidth can be selectively influenced.
  • Moisture sensors 15, 16 in the outlet region of the hot strip mill 1 register any residual moisture that may still be present in order to supply corresponding signal quantities to a regulator for controlling the feeding of a drying medium in the belt dryer 10.
  • a humidity sensor can also serve temperature scanner with appropriate temperature evaluation.
  • rollers 18 are suitable, which form a pair of rollers with a mounted on the bottom roller 19.
  • the pair of rollers 18, 19 has either only the task of removing the liquid, but it can also fulfill additional functions by serving to drive the belt 3, or by the two rollers 18, 19 are used to straighten the belt 3, wherein at least one of the two rollers 18, 19 is height adjustable or can be adjusted in the direction of tape travel.
  • the squeezing action of the rollers 18, 19 for the removal of the liquid film on the belt 3 is further supported by a water spray bar 20 or a blowing device for blowing compressed air, in particular against the direction of the belt 3, by sprayed water or the inflated compressed air a considerable Proportion of the cooling liquid removed before it gets into the gap between the roller 18 and the belt 3.
  • a water spray bar 20 or a blowing device for blowing compressed air, in particular against the direction of the belt 3, by sprayed water or the inflated compressed air a considerable Proportion of the cooling liquid removed before it gets into the gap between the roller 18 and the belt 3.
  • another water spray bar 21 or compressed air beam for introducing compressed air transversely to the running direction of the belt 3 can remove the water layer from the belt 3.
  • a plurality of rollers 18, 19, 22, 23, 24 can also be arranged offset one behind the other with respect to the band 3 in order to squeeze out the liquid layer 17, with several of these rollers 18, 19, 22, 23, 24 also being different Have functions, for example, additionally as driver or straightening rollers.
  • the arrangement of the rollers 18, 19 serving to remove the cooling liquid layer 17 is provided with a device 25 for compressed air drying which, depending on the application, can also be used without the squeezing rollers 18, 19.
  • a high-pressure L Kunststoffsabspritzung urges the cooling liquid from the belt 3.
  • the device 25 includes above and preferably also below the belt 3, a fan 26 each having a plurality of juxtaposed fans for sucking the air.
  • baffles 27 and one or more air nozzles 28, 29, 30, the compressed air is blown against the belt surface, preferably against the Tape direction.
  • a temperature sensor 11 and a flatness measuring device 12 are provided to determine the properties of the strip 3, so that even if the blowers 26 are integrated into a control loop, make appropriate adjustments to the temperature and / or intensity of the compressed air inflation on the belt 3 and use means to improve the flatness of the belt 3.
  • a plurality of heating burners 32 to 35 are directed against the strip 3 to dry this. Due to the high flame temperature, the remaining water still evaporates on the belt 3.
  • the flame settings are dimensioned such that the band properties do not worsen, in particular even taking into account the evaporation heat required by the water.
  • the exhaust gases of the burners 32 to 35 are sucked off by a suction device 36.
  • Roller table rollers 37 on the underside of the band 3 are made heat-resistant in the region of the burners 34, 35.
  • the moisture is removed using sprayers 38-40 which apply a liquid gas, especially liquid nitrogen, to the belt 3, which cools the water to ice.
  • the vaporizing nitrogen then tears the water with it, which also evaporates.
  • the suction device 36 sucks both the nitrogen and the water.
  • an air blow is provided behind this spraying device.
  • the spray device 38-40 can be arranged in the region of the roller table rollers, as shown in FIG. An arrangement of the spray device directly behind the reel drive rollers 13 is also provided.
  • FIG. 6 the measures for drying the strip illustrated in FIGS. 3 to 5 are combined with one another.
  • a blower 26 which can be raised and lowered in the direction of a double arrow A is provided with an air nozzle 28 on the upper side of the belt 3, a spray device 38 and can be raised and lowered in the direction of a double arrow B.
  • a burner 32 which can be raised and lowered in the direction of a double arrow C is provided one after the other.
  • the spray device 38 applies either liquid gas or warm air to the belt 3. Evaporating gases and combustion gases are sucked through the suction device 36. Under the cover 31, the temperature sensor 11 and the flatness meter 12 are mounted. In front of the drive roller 18, a water spray bar 20 ensures efficient and powerful longitudinal water spraying.
  • an optional blower 26 the spraying device 40 and the burner 34 are preferably arranged next to the roller table rollers 37.
  • the cooling of the roller table rollers 37 behind the cooling section or the drying device, the drive rollers 18, 19, etc. can be deactivated.
  • Spraying devices and burners can be used alternatively if necessary. Conventional fans keep the environment of sensors and gauges 11 free of any nuisance nebulas.
  • a graph 41 shows how the water layer 17 on the belt 3 is gradually degraded over the course of the belt 3 by the various successive measures. The various aggregates gradually remove the water from the belt 3.
  • a plurality of drying and cooling devices are arranged after the last rolling stands 2 one behind the other, wherein the strip 3 at different locations between the stands 2 and the reel drivers 13 by side guides 14 is performed.
  • the belt 3 first passes through a first device 42 for intensive belt cooling and then a spray 43 for pushing back the cooling liquid, from the belt 3.
  • the belt 3 is dried under a blower 44 for applying air to the belt third carried out.
  • a device 45 for laminar belt cooling which is followed by a further device 46 for intensive belt cooling.
  • a temperature scanner 47 and a flatness measuring device 48 may be arranged, which is indicated here only by two arrows.
  • a water spray bar 49 is arranged downstream for the removal of coolant present on the belt 3.
  • another drying device may be provided instead of the blower 50.
  • the strip 3 then passes through at least one spray device 51, which applies a liquid gas in spray form for cooling and entrainment of moisture particles, in particular drops of water, onto the strip 3.
  • the tape 3 is passed again between reel pairs of reel rollers 13 before it reaches one of two reels 52, 53, where it is wound into a coil.
  • a strip tension is built up in an advantageous manner at an early stage up to the last active rolling stand 2. This improves the uniformity of the belt cooling and reduces belt waviness, which positively influences the drying process. With an almost dry surface, the flatness and the temperature distribution at the beginning of the cooling section can also be detected at an early stage. Both values are then available for control purposes.
  • the devices for sealing off the water, for belt drying, for building up a strip tension, etc. can also be carried out in front and / or in the back of the cooling section.
  • Air nozzle 30 Air nozzle

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Abstract

Ein Verfahren zum Trocknen eines durchlaufenden Bandes (3) oder von Blech in einem Walzwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3) hinter einer Warmbandstraße (1) bzw. das Blech nach Durchlaufen wenigstens eines WaIzgerüsts (2) in einer Kühlstrecke durch ein Kühlmittel, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, auf eine niedrige Temperatur heruntergekühlt wird und dass das Kühlmittel, insbesondere die Kühlflüssigkeit, und anschließend die auf dem Band (3) bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit durch eine Trocknungsvorrichtung (10) von dem Band (3) bzw. dem Blech entfernt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Trocknung eines Warmbandes oder eines Blechs in einem Walzwerk
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen eines durchlaufenden Bandes oder von Blech in einem Walzwerk.
In Walzwerken und Bandbehandlungsanlagen werden Bleche und Bänder nach der Bearbeitung getrocknet. Zur Vorreinigung von Blechen und Bändern werden Quetschrollen eingesetzt. Es ist ebenfalls bereits versucht worden, verbleibende Flüssigkeitsreste mit Pressluft zu entfernen.
Aus der DE 28 44 434 A1 geht ein Verfahren zum Absaugen von Flüssigkeitsresten von durchlaufenden Blechen und Bändern, insbesondere in Walzwerken und Bandbehandlungsanlagen, hervor, bei dem in einem definierten Bereich quer über die Blechoberseite und die Blechunterseite durch einen Unterdruck von mindestens 0,4 bar erzeugte Saugluftströme geführt werden und die aufge- nommene Flüssigkeit von der Saugluft abgeschieden wird.
Ferner ist es bei der Trocknung und dem Trockenhalten, insbesondere von gewalzten Bändern, bekannt, durch eine Abschottung den Trockenbereich des fertig gewalzten Warmbandes vom Feuchtraum des Walzgerüstes zu trennen. Gemäß der DE 199 08 743 A1 wird eine berührungslose Abdichtung zwischen der Abschottung und dem gewalzten Band durch ein luftkissenähnliches Druckluftpolster sowie eine Spaltströmung herbeigeführt, wozu Druckgas aus einer Vielzahl von Blasdüsen im rechten Winkel aus Blasluftdüsenleisten von oben und unten auf die Bandoberflächen geführt wird.
BESTATIGUNGSKOPIE Andererseits sind in den letzten Jahren neue Stahlsorten auf den Markt gekommen, deren Anteil weiter zunimmt. Wenngleich einige dieser Stahlgüten sich durch eine besonders gute Umformbarkeit auszeichnen, so liegt doch das Hauptaugenmerk auf einer Steigerung der erreichbaren Festigkeit. Dazu stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung. Durch eine schnelle und gezielte Abküh- lung des Bandes mittels leistungsfähiger Kühlstrecken kann eine hohe Festigkeit erzielt und gleichzeitig die Walzstraße entlastet werden. Hierzu sind allerdings in aller Regel niedrige Haspeltemperaturen notwendig, was zu Schwierigkeiten beim Kühlen, beim Aufwickeln und insbesondere bei der Weiterverarbeitung führen kann.
Bänder aus zahlreichen, in den letzten Jahren neu entwickelten Stahlsorten, beispielsweise aus Dualphasenstahl, Martensitphasenstahl oder QT-Stahl (Q = quenched, T = tempered), werden hinter einer Warmbandstraße auf einem Auslaufrollgang direkt oder mit einer Kühlunterbrechung auf relativ niedrige Tempe- raturen, beispielsweise im Bereich zwischen 25° und 4000C, heruntergekühlt und dann am Haspel feucht aufgewickelt. Innerhalb des dabei entstehenden Coils ist kein vollständiges Verdampfen des Wassers möglich. Hierdurch unterliegen die Bänder einer stärkeren Oxidation. Bei längeren Verweilzeiten der Coils bis zur Weiterverarbeitung kann die Beize den Rost auf der Oberfläche nicht mehr entfernen. Eine direkte Weiterverarbeitung ist nicht immer möglich, was sowohl hinsichtlich Qualität und Flexibilität nachteilig ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das eine Oxidation von Bändern oder von Blechen nach dem Ende des Walzvorgangs vermeidet oder wenigstens stark vermindert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Warmband hinter einer Warmbandstraße bzw. das Blech nach Durchlaufen wenigstens eines Walzgerüsts in einer Kühlstrecke durch eine Kühlflüssigkeit auf eine niedrige Temperatur heruntergekühlt wird und dass die Kühlflüssigkeit und anschließend die auf dem Warmband bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit durch eine Trocknungsvorrichtung von dem Band bzw. dem Blech entfernt wird.
Gemäß der Erfindung ist hinter der Kühlvorrichtung wenigstens eine Einrichtung zur Bandtrocknung vorgesehen. Im Falle eines Stahlbandes wird dadurch si- chergestellt, dass die Restfeuchtigkeit vor dem Aufwickeln am Haspel oder Stapeln der Blechplatten von der Bandoberfläche entfernt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Von Vorteil ist es, wenn die Feuchtigkeit auf dem Warmband bzw. dem Blech oder im Bereich des Warmbandes bzw. des Blechs, insbesondere im Bereich vor dem Haspel, durch Feuchtigkeitssensoren überwacht wird.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Feuchtigkeitssensoren Stellglieder der Trocknungsvorrichtung, insbesondere zur Einstellung der Menge des Trocknungsmediums oder des Drucks des Trocknungsmediums, steuern oder regeln. Im Bereich des Bandtrockners sind diese Messwerte zuverlässig erfassbar. Dies ist Voraussetzung, dass die Stellglieder der Kühlstrecke wie Spritzdüsen oder Ventile zur Einstellung der Wassermenge oder der Wasserverteilung, zuverlässig eingestellt und somit für die Temperaturregelung herangezogen werden können. Vorzugsweise werden die Temperaturen oder die Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs erfasst.
Die Temperatursignale bzw. die gemessenen Temperaturverteilungen lassen Rückschlüsse auf den Feuchtigkeitszustand der Bandoberfläche zu und können hierzu als Indikator verwendet werden. Als Feuchtigkeitssensor kann also auch ein Temperaturscanner dienen. Der detektierte Feuchtigkeitszustand wird in einem Prozessmodell gespeichert. Abhängig von diesen Daten kann die Weiterverarbeitung des Coils abgeleitet (Umwickeln, direkt weiterverarbeiten, Lagern etc.) werden.
Anhand der erfassten Temperaturen oder der erfassten Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Warmbandes bzw. des Blechs werden mit Vorteil die Stellglieder der Kühlstrecke, insbesondere Spritzdüsen oder Ventile zur Einstellung der Wassermenge, des Verhältnisses der von oben zugeführten Wassermenge zu der von unten zugeführten Wassermenge sowie der Wasserverteilung über der Breite des Bandes bzw. des Blechs, eingestellt.
Mit Vorteil werden im Bereich der Trocknungsvorrichtung Rollen oder Walzen eingesetzt, die die Kühlflüssigkeit von der Oberseite des Bandes bzw. des Blechs abquetschen.
Vorzugsweise wird hierbei zusätzlich ein Fluid, insbesondere weitere Kühlflüssigkeit, zum Entfernen der auf dem Blech bzw. dem Warmband haftenden Kühl- flüssigkeitsschicht entgegen der Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs aufgebracht.
Vorzugsweise wird das Band bzw. das Blech mittels eines unter Druck stehenden Gases, insbesondere mittels Druckluft, getrocknet wird. Je nach Bedarf kann das Gas nur auf die Oberseite oder auf beiden Seiten des Bandes bzw. des Blechs aufgeblasen werden.
Insbesondere wird mit Vorteil vorgesehen, dass die Druckluft mittels eines Gebläses, Druckluftdüsen oder einer Druckluftstation bzw. Luftmengenverstärker erzeugt und in geeigneter Richtung, z.B. gegen und quer zum Bandlauf, auf das Band bzw. das Blech oder in einem von einer Rolle mit dem Band bzw. dem Blech gebildeten Spalt bzw. Ecke geblasen wird. Die Trocknungswirkung kann zusätzlich durch geeignet positionierte Unterdruckzonen, z. B. Absaugvorrichtungen, ergänzt und verbessert werden. Die Rolle kann beispielsweise eine Treiberrolle sein. In einen von einer Rolle und dem Band gebildeten Spalt kann heiße oder kalte Luft eingeleitet werden, die dort automatisch umgelenkt zu den Seiten des Bandes bzw. des Blechs umgelenkt wird und Wassertropfen mitreißt.
Von Vorteil ist auch ein Verfahren, bei dem die auf dem Band bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit mittels von Heizbrennern erzeugten Flammen und Gasen entfernt wird.
Auch durch ein flüssiges Gas, insbesondere durch flüssigen Stickstoff, lässt sich auf dem Band bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit entfernen. Vorzugsweise wird die Menge des flüssigen Gases derart bemessen, dass das Band bzw. das Blech zusätzlich gekühlt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein mit einer Kühlstrecke ausgestattetes Walzwerk zum Walzen eines Bandes oder von Blech.
Erfindungsgemäß ist das Walzwerk dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Kühlstrecke eine Trocknungsvorrichtung mit wenigstens einer Einrichtung zum Entfernen der Kühlflüssigkeit und wenigstens einer Einrichtung zum Entfernen der auf dem Band bzw. dem Blech verbliebenen Restfeuchtigkeit vorgesehen ist.
Von Vorteil ist es, wenn in oder hinter der Trocknungsvorrichtung Sensoren zur sicheren Messung der Temperatur, insbesondere der Temperaturverteilung, vorgesehen sind. Aufgrund der gemessenen Temperaturverteilung werden mit Vorteil Stellglieder in einer der Trocknungsvorrichtung vorgeordneten Kühlstrecke, insbesondere Spritzdüsen oder Ventile zur Einstellung der Menge der Kühlflüssigkeit, zur Einstellung der Kühlmittelzuführung von oben oder von unten sowie über der Breite des Bandes bzw. des Blechs, eingestellt, wobei die Stellglieder insbesondere Teile einer Regeleinrichtung oder einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen sind. Um einen großen Teil des auf dem Band aufliegenden Kühlwassers zu entfernen, weist die Trocknungsvorrichtung Walzen oder Rollen auf, an denen das Band bzw. das Blech vorbeigeführt wird und die die Kühlflüssigkeit von dem Band bzw. dem Blech abquetschen. Vorzugsweise haben diese Walzen zusätz- lieh eine weitere Funktion, beispielsweise als Umlenk-, Richtwalzen oder Treiberwalzen. Die Rollen weisen eine Metall- oder eine Kunststoffoberfläche oder ein anderes elastisches Material an der Oberfläche auf oder haben die Form einer Rollenbürste. Es ist entweder nur ein Rollenpaar oder eine Mehrzahl von Rollenpaaren oder einzelnen Rollen für diese Aufgabe vorgesehen.
Der Vorgang des Abquetschens des überflüssigen Wassers vollzieht sich vorzugsweise durch den zusätzlichen Einsatz von den Walzen oder Rollen in Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs vorgeordneten Wassersprühbalken, aus denen Wasser entgegen der Laufrichtung auf das Band bzw. das Blech ge- sprüht wird. Ebenso lassen sich Vorrichtungen anordnen, die das Wasser quer zur Laufrichtung des Bandes oder des Blechs abspritzen. Auch mehrere hintereinander angebrachte Sprühbalken können einer Rolle vorgeordnet sein.
Insbesondere im Bereich der Rollen, beispielsweise der Treiberrollen, lassen sich seitliche Bandführungen mit Öffnungen zur Abführung der Kühlflüssigkeit oder des Wassers vorsehen.
Eine besonders effiziente Art zur Entfernung der Feuchtigkeit von dem Band oder dem Blech besteht darin, dass die Trocknungsvorrichtung einen Druckluft- trockner umfasst. Je nach Kühlstrecke ist die Drucklufttrocknung auch ohne das Vorhandensein einer Abquetschrolle einsetzbar. Hier drängt eine Hochdruck- Längsabspritzung das auf dem Blech oder dem Band vorhandene Wasser zurück.
Vorzugsweise ist der Druckluftrockner mit einem Gebläse ausgestattet. Dieser weist vorzugsweise einen oder mehrere Lüfter auf. Der Lüfter saugt Luft an, die über Leitbleche und eine oder mehrere, insbesondere rechteckige, Luftdüsen gegen und quer zur Laufrichtung des Bandes bzw. des Blechs geblasen wird.
Optional lässt sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Austrittsbreite der Luftdüsen durch verstellbare Seitenbleche an die Breite des Bandes bzw. des Blechs anpassen. Durch entsprechende Düsenanordnung und eine passend gewählte Düsengröße ist eine unterschiedliche Wirkung über der Breite des Bandes erzeugbar. Auch eine gezielte Anordnung der Düsen oder der Schlitze, beispielsweise nur an der Bandkante oder nur im mittleren Bereich des Bandes, ist möglich. Die Drucklufttrocknung lässt sich entweder nur auf der Bandober- seite oder auf beiden Seiten des Bandes einsetzen. Auch hierbei wird der Luftstrom entweder als solcher gegen das Band gerichtet oder bevorzugt auch, insbesondere auslaufseitig, in den Spalt bzw. Ecke einer Rolle, etwa einer Treiberrolle, gelenkt.
Auf der Bandoberseite sind in besonderen Fällen auch bewegliche Schwebedüsen in Form einer Luftkisseneinrichtung vorgesehen, die als zusätzliche Mittel zur Entfernung von Restfeuchtigkeit von dem Band eingesetzt werden.
Statt eines über oder unter dem Band angeordneten Gebläses kann der Luft- druck auch neben dem Band oder in einer externen Druckluftstation erzeugt werden. Statt kalter Luft kann alternativ auch heiße Luft, insbesondere in Kombination mit Heißgas, erzeugt werden, beispielsweise als Abfallprodukt aus einer anderen Einrichtung der Anlage.
Vorzugweise ist auch vorgesehen, dass die Trocknungsvorrichtung Sensoren zur Messung der Planheit des Bandes bzw. des Blechs umfasst, die insbesondere in Laufrichtung hinter der Bandtrocknung angeordnet ist.
Alternativ oder in Verbindung mit den oben aufgeführten Einrichtungen kann das Walzwerk auch einen Heizbrenner umfassen. In einem derartigen Heizbrenner werden mehrere über der Breite des Bandes angeordnete Brenner, insbesondere DFI-Brenner (DFI = direct flame impingement) gegen das Band gerichtet. In bestimmten Fällen ist auch der Einsatz lediglich eines einzigen Brenners ausreichend. Durch die hohe Flammentemperatur verdampft das Restwasser auf der Bandoberfläche. Die Flammeneinstellungen sind so bemessen, dass bei dem Trocknungsprozess nur eine geringe Bandtemperaturer- höhung eintritt und auf diese Weise die Bandeigenschaften nicht nachteilig be- einflusst werden. Die Abgase des Brenners werden durch eine Absaugeinrichtung entfernt. Die Rollgangsrollen sind im Brennerbereich hitzebeständig ausgeführt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Trocknungsvorrichtung eine Anordnung, insbesondere einen Spritzdüsenbalken, zur Beaufschlagung der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs mit einem flüssigen Gas, insbesondere mit flüssigem Stickstoff. Hierbei wird beispielsweise flüssiger Stickstoff aus auf einem oder mehreren Verteilerrohren angeordneten Düsen gegen das Band gespritzt oder gesprüht. Der Stickstoff kühlt die noch auf dem Band befindliche Feuchtigkeit zu kleinen Eispartikeln ab, anschließend subli- miert das Eis und entweicht zusammen mit dem verdampfenden Stickstoff von der Bandoberfläche. Auf diese Weise wird das Band getrocknet. Der Wasserdampf oder das Wassergas und der gasförmige Stickstoff werden über oder hinter der Sprühvorrichtung wieder abgesaugt oder abgeblasen.
Der Einsatz des flüssigen Stickstoffs wird je nach Stahlart auch dazu verwendet, um gleichzeitig eine zusätzliche Kühlung des Bandes auf niedrigere Temperaturen und eine positive Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften durch Stabilisierung oder Umwandlung des noch nicht umgewandelten Restaustenits zu erreichen.
Eine weitere Möglichkeit zum Trocknen des Bandes oder des Blechs besteht darin, dass die Trocknungsvorrichtung eine Induktionsheizung, oder einen Strahlungstrockner, insbesondere einen Infrarot- oder einen Mikrowellenstrahlungstrockner, umfasst. Zusätzlich umfasst die Trocknungsvorrichtung in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zum Absaugen von Feuchtigkeit von der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs.
Ferner können auch mit Vorteil zusätzliche Strahlungstrockner und/oder Vorrichtungen zum Absaugen von Feuchtigkeit und/oder Spritzdüsenbalken zur Beaufschlagung der Oberfläche des Bandes mit einem flüssigen Gas im Bereich eines der Trocknungsvorrichtung nachgeordneten Haspeltreibers oder Haspels angeordnet sein.
Vorzugsweise ist im Bereich der Trocknungsvorrichtung ferner eine Einrichtung vorgesehen, die das Band oder das Blech in Schwingungen versetzt, insbesondere mittels eines pulsierenden Luftstroms oder pulsierender Magnetfelder, durch in Längsrichtung zueinander versetzte Rollgangsrollen. Der pulsierende Luftstrom lässt sich beispielsweise mit einer rotierenden Luftklappe erzeugen. Durch die Schwingungen lösen sich die Wassertropfen leichter von dem Band ab, so dass sie einfacher abgeblasen oder abgesaugt werden können.
Auch die aus dem gewickelten Band bestehenden Coils können, insbesondere durch Anblasen, noch getrocknet werden. Vorzugsweise werden sie vor der Lagerung in einem Trockenluft-, Heißluft- oder Heißgasraum gelagert. Die im Bereich der Trocknung des Bandes eingesetzten Einrichtungen können wenigstens teilweise auch im Bereich des Haspels eingesetzt werden, an dem die Coils aufgewickelt werden.
Sämtliche Einrichtungen zur Entfernen des Kühlwassers und/oder der Feuchtigkeit von dem Band oder dem Blech lassen sich entweder ortsfest einbauen oder sie sind je nach Bedarf in die Transportlinie des Bandes hineinschwenkbar, hineinfahrbar oder werden in Richtung zur Laufebene des Bandes abge- senkt oder verfahren. Die Nutzung der Einrichtung erfolgt abhängig von der Haspeltemperatur, beispielsweise bei Bändern mit einer Temperatur von weniger als 4000C, und abhängig von der Dicke des Bandes. Die Aktivierung der einzelnen Aggregate zum Entfernen des Kühlwassers sowie der Trocknungs- und Entfeuchtungseinrichtungen erfolgt vorzugsweise durch eine zentrale Rechen- und Regeleinrich- tung, insbesondere durch einen Prozessrechner.
Die verschiedenen Einrichtungen zum Trocknen und Entfeuchten des Bandes lassen sich jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzen.
Weiterhin lassen sich die verschiedenen Einrichtungen zum Trocknen und Entfeuchten des Bandes bzw. Coils in einer separaten Bandumwickelanlage einsetzen und ggf. mit anderen Prozessschritten kombinieren.
Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Warmbandstraße zum Walzen von Warmband ab dem letz- ten Walzgerüst mit einer Kühlvorrichtung, einer Trockenvorrichtung und einem Haspel,
Fig. 2a - c verschiedene Anordnungen von Rollen zum Entfernen von Kühlflüssigkeit von der Oberfläche des Warmbandes,
Fig. 3 einen Abschnitt hinter einer Warmbandstraße gemäß Fig. 1 , wo- bei die Trockenvorrichtung Luftdüsen mit einem Gebläse auf der
Ober- und Unterseite des Warmbandes aufweist,
Fig. 4 eine Anordnung mit Brennern zur schrittweisen Entfernung einer
Kühlflüssigkeit von der Bandoberfläche und zum Trocknen des Bandes, Fig. 5 eine Anordnung mit Flüssiggas-Spritzdüsenbalken zum Entfernen der Kühlflüssigkeit und zum anschließenden Entfeuchten des Bandes,
Fig. 6 eine weitere Vorrichtung zum Entfernen der Kühlflüssigkeit mit verschiedenen Einrichtungen zum vollständigen Trocknen des Bandes, wobei in einem Graphen zusätzlich die Dicke der Wasserschicht über den Verlauf des Bandes aufgetragen ist, und
Fig. 7 eine weitere Warmbandstraße ab den beiden letzten Walzgerüsten mit Einrichtungen zum Kühlen und zum Trocknen des Bandes sowie mit zwei Haspeln.
Eine Warmbandstraße 1 (Fig. 1 ) umfasst eine Mehrzahl von Walzgerüsten, von denen das letzte Walzgerüst 2 dargestellt ist, um ein Warmband 3 zu walzen und einem Haspel 4 zuzuführen, an dem es zu einem Coil 5 aufgewickelt wird.
Da das Band 3 nach dem Durchlaufen des Walzgerüsts 2 noch eine Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius aufweist, muss es gekühlt werden. Hierzu dient eine Kühlvorrichtung 6, die verschiedene Kühlaggregate umfasst, beispielsweise eine Mehrzahl von Vorrichtungen 7, 8 zur laminaren Bandküh- lung mittels eines Kühlmittels, beispielsweise laminar strömende Strahlen mit Kühlflüssigkeit, insbesondere mit Kühlwasser. Weiterhin wird Kühlwasser beispielsweise mit einer Vorrichtung 9 zur Intensivkühlung oder zur Sprühkühlung auf das Band 3 aufgesprüht. Vorzugsweise sind die Vorrichtungen 7 bis 9 auf der Unter- und der Oberseite des Bandes 3 angebracht, so dass es nach dem Durchlaufen der Kühlvorrichtung 6 noch eine Temperatur aufweist, die beispielsweise unterhalb 4000C liegt. Sodann wird das Band 3 in einen Bandtrockner 10 Black-Box weitergeführt, der dem Band 3 die Feuchtigkeit auf der Oberfläche entzieht. In diesem Bereich wird das Band 3 beispielsweise mit einer Wasseriängsabspritzung kombiniert mit einer Presslufteinrichtung getrocknet. Der Bandtrockner 10 umfasst vorzugsweise auch einen Temperatur-Scanner oder einen Temperatur-Sensor 11 sowie ein Planheitsmessgerät 12. Der Tem- peratur-Sensor 11 misst die Temperatur des Bandes 3 vorzugsweise bolo- metrisch, d. h. durch Messung des von dem Band 3 abgestrahlten Strahlungsspektrums. Daher ist es erforderlich, den Temperatur-Sensor 11 gegenüber anderen Strahlungsquellen z.B. Lampen, Außenlicht etc. abzuschirmen, die sich in dem Messbereich befinden oder dort aufgefangen werden. Hierzu eignet sich z.B. eine strahlungsdurchsichtige Abdeckung oberhalb oder ggf. neben dem Messbereich.
Eine sichere und genaue Bandtemperaturerfassung verbessert die Temperaturregelung und kann gezielt genutzt werden, um z.B. eine Bandwickeltemperatur von 2000C einzustellen, bei der ein Verdampfen des Wassers gerade noch geschieht.
Das Planheitsmessgerät 12 bestimmt die Ebenheit des Bandes 3, um, falls erforderlich, Stellglieder zur Ebenheitsbeeinflussung einstellen zu können. So können die Warmbandebenheit hinter der Walzstraße 2 und die Bandtemperaturverteilung über der Bandbreite gezielt beeinflusst werden.
In dem Bereich der trockenen Oberfläche lässt sich auch in vorteilhafter Weise ein Oberflächeninspektionsgerät installieren.
Sowohl im Bereich der Walzgerüste 2 als auch im Bereich der Kühlvorrichtung 6 und hinter dem Bandtrockner sind Seitenführungen zur Führung des Bandes 3 wie die Seitenführung 14 vorgesehen. Feuchtigkeitssensoren 15, 16 im Auslaufbereich der Warmbandstraße 1 registrieren eine allenfalls noch vorhandene Restfeuchtigkeit, um einem Regler zur Regelung der Zuführung eines Trocknungsmediums im Bandtrockner 10 entsprechende Signalgrößen zuzuführen. Als Feuchtigkeitssensor können auch Temperaturscanner mit entsprechender Temperaturauswerteverfahren dienen.
Zur Entfernung einer durch eine Kühlvorrichtung auf ein Band 3 aufgebrachten Flüssigkeitsschicht 17 (Fig. 2a, 2b, 2c) einer Kühlflüssigkeit, insbesondere von Wasser, eignen sich Rollen 18, die mit einer auf der Unterseite angebrachten Rolle 19 ein Rollenpaar bilden. Das Rollenpaar 18, 19 hat entweder nur die Aufgabe der Entfernung der Flüssigkeit, es kann aber auch zusätzlich weitere Funktionen erfüllen, indem es zum Antreiben des Bandes 3 dient, oder indem die beiden Rollen 18, 19 zum Richten des Bandes 3 eingesetzt werden, wobei wenigstens eine der beiden Rollen 18, 19 höhenverstellbar ist oder sich in Bandlaufrichtung verstellen lässt.
Die Abquetschwirkung der Rollen 18, 19 zur Entfernung des Flüssigkeitsfilms auf dem Band 3 wird noch dadurch unterstützt, dass ein Wassersprühbalken 20 oder eine Blasvorrichtung zum Aufblasen von Druckluft, insbesondere entgegen der Laufrichtung des Bandes 3, durch aufgesprühtes Wasser bzw. die aufgeblasene Druckluft einen erheblichen Anteil der Kühlflüssigkeit entfernt, bevor diese in den Spalt zwischen der Rolle 18 und dem Band 3 gerät. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer Wassersprühbalken 21 oder Druckluftbalken zur Einbringung von Druckluft quer zur Laufrichtung des Bandes 3 die Wasserschicht von dem Band 3 entfernen.
Auch mehrere Rollen 18, 19, 22, 23, 24 (Fig. 2c) lassen sich hintereinander versetzt gegenüber dem Band 3 anordnen, um die Flüssigkeitsschicht 17 abzu- quetschen, wobei auch mehrere dieser Rollen 18, 19, 22, 23, 24 verschiedene Funktionen haben, beispielsweise zusätzlich als Treiber- oder Richtwalzen.
In einer weiteren Ausführungsform (Fig. 3) ist der zum Entfernen der Kühlflüs- sigkeitsschicht 17 dienenden Anordnung der Rollen 18, 19 eine Vorrichtung 25 zur Drucklufttrocknung vorgesehen, die je nach Einsatz auch ohne die Abquetschrollen 18, 19 eingesetzt werden kann. In der Vorrichtung 25 drängt eine Hochdruck-Längsabspritzung die Kühlflüssigkeit von dem Band 3. Die Vorrichtung 25 umfasst oberhalb und vorzugsweise auch unterhalb des Bandes 3 ein Gebläse 26 mit jeweils mehreren nebeneinander angeordneten Lüftern zur An- saugung der Luft. Über Leitbleche 27 und eine oder mehrere Luftdüsen 28, 29, 30 wird die Druckluft gegen die Bandoberfläche geblasen, bevorzugt gegen die Bandlaufrichtung. Auch in dieser Ausführungsform sind, bevorzugt unter einer Abdeckung 31 zur Abschirmung störender Fremdstrahlung, ein Temperatur- Sensor 11 und ein Planheitsmessgerät 12 vorhanden, um die Eigenschaften des Bandes 3 zu bestimmen, so dass, wenn auch die Gebläse 26 in einen Regelkreis integriert sind, entsprechende Anpassungen der Temperatur und oder der Intensität der Druckluftaufblasung auf das Band 3 vorzunehmen sowie Mittel zur Verbesserung der Planheit des Bandes 3 einzusetzen.
In einer weiteren Alternative der Erfindung (Fig. 4) werden, nachdem das Band 3 zwischen den Abquetschwalzen 18, 19 hindurchgelaufen ist, mehrere Heiz- brenner 32 bis 35, bevorzugt sowohl von der Ober- als auch von der Unterseite gegen das Band 3 gerichtet, um dieses zu trocknen. Hierbei verdampft infolge der hohen Flammentemperatur das noch auf dem Band 3 vorhandene Restwasser. Die Flammeneinstellungen sind so bemessen, dass sich insbesondere auch unter Berücksichtigung der von dem Wasser benötigten Verdampfungs- wärme die Bandeigenschaften nicht verschlechtern. Die Abgase der Brenner 32 bis 35 werden durch eine Absaugvorrichtung 36 abgesaugt. Rollgangsrollen 37 auf der Unterseite des Bandes 3 sind im Bereich der Brenner 34, 35 hitzebeständig ausgeführt.
In einer anderen Anordnung (Fig. 5) wird die Feuchtigkeit unter Einsatz Sprüh- vorrichtungen 38 bis 40 entfernt, die ein flüssiges Gas, insbesondere flüssigen Stickstoff, auf das Band 3 aufbringen, der das Wasser zu Eis kühlt. Der verdampfende Stickstoff reißt dann das Wasser mit sich, wobei dieses ebenfalls verdampft. Die Absaugvorrichtung 36 saugt sowohl den Stickstoff als auch das Wasser ab. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Luftabblasung hinter dieser Sprüheinrichtung vorgesehen.
Die Sprühvorrichtung 38-40 kann im Bereich der Rollgangsrollen angeordnet sein, wie in Figur 5 dargestellt. Es ist auch eine Anordnung der Sprühvorrich- tung direkt hinter den Haspeltreibrollen 13 vorgesehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (Fig. 6) sind die in Fig. 3 bis 5 dargestellten Maßnahmen zur Trocknung des Bandes miteinander kombiniert. Hierbei sind neben den zusätzlich als Treiberrollen ausgebildeten Abquetschrollen 18, 19 ein in Richtung eines Doppelpfeils A heb- und senkbares Gebläse 26 mit einer Luftdüse 28 auf der Oberseite des Bandes 3, eine in Rich- tung eines Doppelpfeils B heb- und senkbare Sprühvorrichtung 38 und ein in Richtung eines Doppelpfeils C heb- und senkbarer Brenner 32 nacheinander vorgesehen. Die Sprühvorrichtung 38 bringt entweder flüssiges Gas oder Warmluft auf das Band 3 auf. Verdampfende Gase und Verbrennungsgase werden durch die Absaugeinrichtung 36 abgesaugt. Unter der Abdeckung 31 sind der Temperatur-Sensor 11 und das Planheitsmessgerät 12 angebracht. Vor der Treibrolle 18 sorgt ein Wassersprühbalken 20 für eine effiziente und leistungsstarke Wasserlängsabspritzung.
Auch von der Unterseite des Bandes 3 sind neben den Rollgangsrollen 37 be- vorzugt ein optionales Gebläse 26, die Sprühvorrichtung 40 und der Brenner 34 angeordnet. Damit bei der Herstellung eines Bandes 3 mit niedriger Bandtemperatur das Band 3 trocken bleibt, lässt sich die Kühlung der Rollgangsrollen 37 hinter der Kühlstrecke bzw. der Trocknungseinrichtung, den Treibrollen 18, 19, etc. deaktivieren. Sprüheinrichtungen und Brenner können ggf. alternativ einge- setzt werden. Konventionelle Ventilatoren halten die Umgebung der Sensoren und Messgeräte 11 frei von jeglichen störenden Nebeln.
Ein Graph 41 zeigt, wie über den Lauf des Bandes 3 durch die verschiedenen nacheinanderfolgenden Maßnahmen die Wasserschicht 17 auf dem Band 3 allmählich abgebaut wird. Durch die verschiedenen Aggregate wird schrittweise das Wasser von dem Band 3 entfernt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (Fig. 7) ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Trocknungs- und Kühleinrichtungen nach den letzten Walzgerüs- ten 2 hintereinander angeordnet sind, wobei das Band 3 an verschiedenen Stellen zwischen den Gerüsten 2 und den Haspeltreibern 13 durch Seitenführungen 14 geführt wird. Nach dem letzten Walzgerüst 2 durchläuft das Band 3 zunächst eine erste Vorrichtung 42 zur intensiven Bandkühlung und darauf eine Sprüheinrichtung 43 zum Zurückdrängen der Kühlflüssigkeit, vom Band 3. Sodann wird das Band 3 zur Trocknung unter einem Gebläse 44 zur Aufbringung von Luft auf das Band 3 durchgeführt. Auf das Gebläse 44 folgt eine Vorrichtung 45 zur laminaren Bandkühlung, der eine weitere Vorrichtung 46 zur intensiven Bandkühlung nachgeschaltet ist. Im Bereich der Vorrichtung 45 können ein Temperatur-Scanner 47 und ein Planheitsmessgerät 48 angeordnet sein, was hier nur durch zwei Pfeile angedeutet ist.
Hinter der Vorrichtung 46 ist ein Wassersprühbalken 49 zur Entfernung von auf dem Band 3 vorhandener Kühlflüssigkeit nachgeordnet. Auf ein Paar Treiberrollen 18, 19 - alternativ können hier auch Richtwalzen vorgesehen werden - folgt ein Gebläse 50 zur Entfernung von Kühlflüssigkeitsresten vom Band 3. Auch eine andere Trocknungsvorrichtung kann anstelle des Gebläses 50 vorgesehen werden. Sodann durchläuft das Band 3 wenigstens eine Sprühvorrichtung 51 , die ein Flüssiggas in Sprayform zum Kühlen und Mitreißen von Feuchtigkeitspartikeln, insbesondere von Wassertropfen, auf das Band 3 aufbringt. Schließlich wird das Band 3 nochmals zwischen Haspeltreibrollenpaaren 13 hindurchgeführt, bevor es zu einer von zwei Haspeln 52, 53 gelangt, an denen es zu einem Coil aufgewickelt wird.
Durch den Einsatz der Treiberrollen 18, 19 wird in vorteilhafter Weise frühzeitig ein Bandzug bis zum letzten aktiven Walzgerüst 2 aufgebaut. Dieser verbessert die Gleichmäßigkeit der Bandkühlung und reduziert Bandwelligkeiten, wodurch der Trocknungsprozess positiv beeinflusst wird. Bei fast trockener Oberfläche lassen sich dann die Planheit und die Temperaturverteilung bereits am Anfang der Kühlstrecke ebenfalls frühzeitig erfassen. Beide Werte stehen dann zu Regelungszwecken zur Verfügung.
Verschiedene Alternativen in der Abfolge von Kühl- und Trocknungsvorrichtun- gen, zum Aufbringen und zum Entfernen von Fluiden, die zum Kühlen aufge- bracht werden, sind gemäß dieser Erfindung realisierbar. Dabei lässt sich die Abfolge der Vorrichtungen so anpassen, dass die gewünschten kristallinen Mikrostrukturen und Gefüge innerhalb des Bandes 3 und damit die gewünschten Materialeigenschaften erzielt werden. Auch Anordnungen zur Wasserlängsab- spritzung und seitliche Luftgebläse, die vorzugsweise entgegen der Laufrich- tung oder quer des Bandes 3 gerichtet werden, lassen sich hier vorsehen.
Je nach gewünschter Abkühlkurve lässt sich eine intensive Bandkühlung vorn und/oder hinter in der Kühlstrecke durchführen. Dementsprechend lassen sich die Einrichtungen zum Abschotten des Wassers, zum Bandtrocknen, zum Auf- bauen eines Bandzuges, etc. auch vorn und/oder hinten in der Kühlstrecke durchführen.
Bezugszeichenliste
1. Warmbandstraße
2. Walzgerüst 3. Band
4. Haspel
5. Coil
6. Kühlvorrichtung
7. Vorrichtung zur laminaren Bandkühlung 8. Vorrichtung zur laminaren Bandkühlung
9. Vorrichtung zur Sprühkühlung
10. Bandtrockner (allgemein)
11. Temperatur-Sensor
12. Planheitsmessgerät 13. Haspeltreiber
14. Seitenführung
15. Feuchtigkeitssensor
16. Feuchtigkeitssensor
17. Flüssigkeitsschicht 18. RoIIe
19. RoIIe
20. Wassersprühbalken (längs)
21. Wassersprühbalken (quer)
22. Rolle 23. Rolle
24. RoIIe
25. Vorrichtung zur Drucklufttrocknung
26. Gebläse
27. Leitblech 28. Luftdüse
29. Luftdüse 30. Luftdüse
31. Abdeckung
32. Brenner
33. Brenner
34. Brenner 35. Brenner
36. Absaugvorrichtung
37. Rollgangsrollen
38. Sprühvorrichtung
39. Sprühvorrichtung 40. Sprühvorrichtung
41. Graph
42. Vorrichtung zur intensiven Bandkühlung
43. Sprüheinrichtung
44. Gebläse 45. Vorrichtung zur laminaren Bandkühlung
46. Vorrichtung zur intensiven Bandkühlung
47. Temperatur-Scanner
48. Planheitsmessgerät
49. Wassersprühbalken 50. Gebläse
51. Sprühvorrichtung
52. Haspel
53. Haspel

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Trocknen eines durchlaufenden Bandes (3) oder von Blech in einem Walzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3) hinter einer Warmbandstraße (1 ) bzw. das Blech nach Durchlaufen wenigstens eines Walzgerüsts (2) in einer Kühlstrecke durch ein Kühlmittel, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, auf eine niedrige Temperatur heruntergekühlt wird und dass das Kühlmittel, insbesondere die Kühlflüssigkeit, und anschließend die auf dem Band (3) bzw. dem
Blech verbliebene Feuchtigkeit durch eine Trocknungsvorrichtung (10) von dem Band (3) bzw. dem Blech entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3) nach dem Trocknen an einem Haspel (4, 52, 53) aufgewickelt oder das Blech gestapelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit auf dem Band (3) bzw. dem Blech oder im Bereich des Bandes (3) bzw. des Blechs durch Feuchtigkeitssensoren (15, 16) überwacht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitssensoren (15, 16) Stellglieder der Trocknungsvorrichtung (10, 25), insbesondere zur Einstellung der Menge des Trocknungsmediums oder des Drucks des Trocknungsmediums, steuern oder regeln.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Temperatursignale alternativ auch als Indikator für die Feuchtigkeitsmenge und damit als Feuchtigkeitssensoren herangezogen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Feuchtigkeitszustand von einem Prozessmodell erfasst und abhängig davon die Weiterbehandlung des Produktes abge- leitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Bandes (3) bzw. des Blechs erfasst wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur sicheren Temperaturerfassung oberhalb und ggf. neben dem Messbereich eine Abschirmung gegenüber anderen Strahlungsquellen durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellglieder der Kühlstrecke, insbesondere Spritzdüsen (9) oder
Ventile zur Einstellung der Wassermenge, des Verhältnisses der von o- ben zugeführten Wassermenge zu der von unten zugeführten Wassermenge sowie der Wasserverteilung über der Breite des Bandes (3) bzw. des Blechs, anhand der sicher erfassten Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Bandes bzw. des Blechs eingestellt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit von der Ober- und Unterseite des Bandes (3) bzw. des Blechs mittels Rollen (18, 19) abgequetscht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Fluid, insbesondere weitere Kühlflüssigkeit, zum Entfernen der auf dem Blech bzw. dem Band (3) haftenden Kühlflüssigkeits- schicht (17) entgegen und/oder quer der Laufrichtung des Bandes (3) bzw. des Blechs aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band bzw. das Blech mittels eines unter Druck stehenden Ga- ses, insbesondere mittels Druckluft, getrocknet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band bzw. das Blech über der gesamten Breite oder alternativ nur im Bereich der Temperaturmesspunkte getrocknet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftstrom mittels eines Gebläses (26) oder einer Druck- luftstation bzw. Luftmengenverstärkers erzeugt und gegen oder quer zur
Bandlaufrichtung auf das Band (3) bzw. das Blech oder in einem von einer Rolle mit dem Band (3) bzw. dem Blech gebildeten Spalt bzw. Ecke geblasen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Band (3) bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit mittels von Heizbrennern (32, 33, 34, 35) erzeugten Flammen entfernt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Band (3) bzw. dem Blech verbliebene Feuchtigkeit durch ein flüssiges Gas, insbesondere durch flüssigen Stickstoff, entfernt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des flüssigen Gases derart bemessen wird, dass das
Band (3) bzw. das Blech zusätzlich gekühlt wird.
18. Mit einer Kühlstrecke ausgestattetes Walzwerk zum Walzen eines Bandes (3) oder von Blech, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Kühlstrecke eine Trocknungsvorrichtung (10, 25) mit wenigstens einer Einrichtung zum Entfernen der Kühlflüssigkeit (17) und wenigstens einer Einrichtung zum Entfernen der auf dem Band (3) bzw. dem Blech verbliebenen Restfeuchtigkeit vorgesehen ist.
19. Walzwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (10, 25) Sensoren (11 ) zur Messung der Temperatur, insbesondere der Temperaturverteilung, umfasst, oder da- hinter angeordnet sind.
20. Walzwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Oberhalb und ggf. neben dem Temperaturmessbereich eine Ab- schirmung bzw. Abdeckung gegen äußere Strahlungseinwirkung angeordnet ist.
21. Walzwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der gemessenen Temperaturverteilung Stellglieder in einer der Trocknungsvorrichtung (10, 25) vorgeordneten Kühlstrecke, ins- besondere Spritzdüsen oder Ventile zur Einstellung der Menge der Kühlflüssigkeit, zur Einstellung der Kühlmittelzuführung von oben oder von unten sowie über der Breite des Bandes (3) bzw. des Blechs, einstellbar sind, wobei die Stellglieder insbesondere Teile einer Regeleinrichtung oder einer Mehrzahl von Regeleinrichtungen sind.
22. Walzwerk nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (10, 25) Rollen (18, 19) umfasst, an denen das Band (3) bzw. das Blech vorbeiführbar ist und die die Kühlflüs- sigkeit von dem Band bzw. dem Blech abquetschen.
23. Walzwerk nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen zusätzlich als Umlenk-, Treiber- oder Richtrollen (18, 19) dienen.
24. Walzwerk nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (18, 19) eine Metall- oder eine Kunststoffoberfläche oder ein anderes elastisches Material an der Oberfläche aufweisen.
25. Walzwerk nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass den Rollen (18, 19) Wassersprühbalken (20, 21 , 43, 49) in oder quer zur Laufrichtung des Bandes (3) bzw. des Blechs vorgeordnet sind, aus denen Wasser entgegen oder quer der Laufrichtung auf das Band
(3) bzw. das Blech sprühbar ist.
26. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Trocknungsvorrichtung seitliche Bandführungen (14) mit Öffnungen zur Abführung der Kühlflüssigkeit oder des Wassers ausgestattet sind.
27. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung einen Drucklufttrockner (25) umfasst.
28. Walzwerk nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftrockner (25) mit einem Gebläse (26) ausgestattet ist.
29. Walzwerk nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (26) einen oder mehrere Lüfter umfasst und Luft an- saugt, die über Leitbleche und eine oder mehrere, insbesondere rechteckige, Luftdüsen (27, 28, 29, 30) gegen die Laufrichtung des Bandes (3) bzw. des Blechs blasbar ist.
30. Walzwerk nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsbreite der Luftdüsen (27, 28, 29, 30) durch verstellbare Seitenbleche an die Breite des Bandes (3) bzw. des Blechs anpassbar ist.
31 Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen von der Seite quer oder schräg zum Band blasen und so die Wassertropfen zur Seite ablenken.
32. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (10, 25) Schwebedüsen in Form einer
Luftkisseneinrichtung umfasst.
33. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (10, 25) Sensoren (12) zur Messung der
Planheit des Bandes (3) bzw. des Blechs umfasst, der insbesondere in Laufrichtung hinter dem Drucklufttrockner (25) angeordnet ist.
34. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass es einen oder mehrere Heizbrenner umfasst.
35. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung eine Anordnung, insbesondere mindestens einen Spritzdüsenbalken (38, 39, 40), zur Beaufschlagung der O- berfläche des Bandes (3) bzw. des Blechs mit einem flüssigen Gas, insbesondere mit flüssigem Stickstoff, umfasst.
36. Walzwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenbalken (38, 19, 40) zum Aufbringen des flüssigen Gases im Bereich der Rollgangsrollen oder direkt hinter den Haspeltreibrollen (13) angeordnet ist.
37. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung einen Strahlungstrockner, insbesondere einen Infrarot- oder einen Mikrowellenstrahlungstrockner, umfasst.
38. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Absaugen von Feuchtigkeit von der Oberfläche des Bandes (3) bzw. des Blechs umfasst.
39. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Strahlungstrockner und/oder Vorrichtungen zum Absaugen von Feuchtigkeit im Bereich eines der Trocknungsvorrichtung nachgeordneten Haspels (4, 52, 53) angeordnet sind.
40. Walzwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung umfasst, die das Band (3) oder das Blech in Schwingungen versetzt, insbesondere mittels eines pulsierenden Luft- Stroms oder pulsierender Magnetfelder oder durch in Längsrichtung zueinander versetzte Rollgangsrollen (37).
41. Walzwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Trocknen des Bandes oder Blechs fest installiert oder in die Transportlinie hinein schwenkbar ausgebildet sind.
42. Walzwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Einrichtungen zum Trocknen und Entfeuchten des Bandes in einer separaten Bandumwickelanlage nach dem Warm- walzprozess angeordnet sind.
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