VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ENTZUNDERUNG ODER REINIGUNG VON METALLISCHEN OBERFLACHEN, UNTER ANDEREM BÄNDER ODER BRAMMEN IM DURCHLAUF METHOD AND DEVICE FOR UNPROCESSING OR CLEANING METALLIC SURFACES, INCLUDING BELTS OR BRAMS IN PASS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entzunderung oder Reinigung von metallischen Oberflächen, u.a. von Bändern, bei dem ein Kryogen aufgebracht wird, um Zunder- oder Schmutzpartikel von deren metallischer Oberfläche zu entfernen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a process for the descaling or cleaning of metallic surfaces, i.a. of tapes wherein a cryogen is applied to remove scale or debris from its metallic surface. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.
Zur Erzielung einer guten Oberflächenqualität, insbesondere bei der Herstellung metallischer Bänder, wird z.B. ein verzundertes Warmband mit einer heißen Säurelösung sehr stark benetzt um die Oxidschicht vollständig von der Bandoberfläche zu entfernen, bevor es der Weiterverarbeitung z.B. durch Kaltwalzen zugeführt wird. Um den Prozess des Beizens mittels heißer Säure positiv zu beeinflussen, wird vor dem Prozessbeginn die geschlossene Zunderoberfläche durch starkes Biegen um mehrere kleine Rollen quer zu eigentlichen Bandlaufrichtung, aufgebrochen, um den Säureangriff zu erleichtern. Positiver Nebeneffekt dabei ist, dass durch den zum Biegen um die Rollen notwendigen Bandzug während des Biegens das Band in der Weise gelängt wird, dass weitgehend alle Bandbreitenbereiche auf gleiche Länge gebracht werden und somit Plan- heitsfehler im Band beseitigt werden können. Der Gesamtprozess wird als Streck-Biege-Richten oder Zunderbrechen bezeichnet. To achieve good surface quality, especially in the manufacture of metallic tapes, e.g. wipes a hot-soaked strip of hard-coated hot strip very much to completely remove the oxide layer from the strip surface before it can be further processed e.g. is fed by cold rolling. In order to positively influence the process of pickling by means of hot acid, the closed scale surface is broken by strong bending around several small rolls transversely to the actual strip running direction before the start of the process, in order to facilitate the acid attack. A positive side effect here is that the strip tension necessary for bending around the rollers during bending causes the strip to be stretched in such a way that largely all the bandwidth regions are brought to the same length and thus planarity errors in the strip can be eliminated. The overall process is called stretch-bend straightening or zunderbreaking.
Den durch das Streck-Biege-Richten aufgebrochenen Zunder kann man zur Entlastung des Säurebades z.B. durch Abblasen, Abbürsten oder Abspritzen zum Teil schon vorher beseitigen. Ein Verfahren hierzu ist das Beaufschlagen der Oberfläche mit Kryogenen. Unter Kryogenen werden generell und auch hier Stoffe mit extrem niedrigen Temperaturen verstanden. Primär gedacht ist im Rahmen dieser Erfindung dabei an tiefgekühlte Gase in flüssiger Form wie Stickstoff oder an Trockeneis.
Ein solches Verfahren, wie es eingangs genannt ist, ist aus der WOThe broken by the stretch-bending straightening scale can be to relieve the acid bath, for example, by blowing off, brushing or spraying partly already eliminate before. One method for this is to apply cryogenic to the surface. Cryogens are generally understood as including substances with extremely low temperatures. Primarily, in the context of this invention, deep-frozen gases in liquid form, such as nitrogen or dry ice, are used. Such a method, as mentioned at the beginning, is known from WO
2007/062749 A1 bekannt. Dort sollen Bänder oder Dünnbrammen gereinigt bzw. entzundert werden, wofür der Einsatz von Kryogenen, wie beispielsweise Stickstoff, oder einer Verbindung von Kryogenen vorgesehen ist. Das Kryogen wird mit einem Trägermedium, beispielsweise mittels Druckluft, auf die Band- oder Brammenoberfläche in flüssiger Form aufgebracht. 2007/062749 A1 known. There are bands or thin slabs to be cleaned or descaled, for which the use of cryogens, such as nitrogen, or a combination of cryogens is provided. The cryogen is applied to the belt or slab surface in liquid form with a carrier medium, for example by means of compressed air.
Ähnliche Verfahren, die mittels eines Kryogens eine Reinigung vornehmen, sind aus der DE 101 60 902 A1 , aus der EP 1 311 369 B1 und aus der WO Similar processes which carry out a purification by means of a cryogen are known from DE 101 60 902 A1, from EP 1 311 369 B1 and from WO
2005/016565 A1 bekannt. 2005/016565 A1 known.
Es hat sich gezeigt, dass der Erfolg der Entzunderung oder Reinigung der O- berfläche eines Bandes oder einer Bramme auch beim Einsatz von Kryogen nicht immer den gewünschten Erfolg hat. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entzundern bzw. Reinigen eines Bandes so weiterzuentwickeln, und eine entsprechende Vorrichtung vorzuschlagen, dass beim Einsatz eines Kryogens eine bessere Entzunderungs- bzw. Reinigungswirkung erreicht werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrenstechnisch dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Kryogens eine minimale Menge Wasser auf die zu entzundernde oder zu reinigende Oberfläche aufgebracht wird. Die Wassermenge hat die Aufgabe, einerseits die Verunreinigungen zu binden und andererseits beim Zunder in Risse und kleine Öffnungen (Poren) einzudringen um beim Auftreffen des Kryogens schlagartig zu vereisen und das Absprengen z.B. der Zunderschicht zu unterstützen. Um den thermischen Effekt des Entzunderns bzw. Reinigens nicht zu dämpfen, darf die Wassermenge nicht zu groß gewählt werden. It has been found that the success of the descaling or cleaning of the surface of a strip or a slab, even when using cryogen, does not always have the desired effect. The present invention is therefore based on the object of further developing a method for descaling or cleaning a strip, and proposing a corresponding device that a better descaling or cleaning effect can be achieved when using a cryogen. The solution of this object by the invention is procedurally characterized in that prior to the application of the cryogen a minimum amount of water is applied to the surface to be descaled or cleaned. The amount of water has the task, on the one hand to bind the impurities and on the other hand in the scale in cracks and small openings (pores) penetrate to freeze on impact of the cryogen abruptly and the blasting example. to support the scale layer. In order not to dampen the thermal effect of the descaling or cleaning, the amount of water must not be too large.
Als Kryogen kommt bevorzugt flüssiger Stickstoff oder Trockeneis zum Einsatz.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass beim Reinigen bzw. Entzundern von Bandmaterial das Band zur Unterstützung der Reinigung bzw. der Entzunderung um eine oder mehrere, quer zur Bandlaufrichtung angebrachte Rolle gebogen wird. Durch die Biegeverformung erfolgt eine starke Dehnung der jeweiligen Oberseite des Bandes. Dabei gibt es im Grundsatz 2 mögliche Ausfüh- rungen, die zu einer Steigerung der Wirkung des Verfahrens führen: The preferred cryogen is liquid nitrogen or dry ice. A preferred further development provides that when cleaning or descaling strip material, the strip is bent around one or more rolls mounted transversely to the direction of striping in order to assist cleaning or descaling. Due to the bending deformation, a strong elongation of the respective upper side of the band takes place. In principle there are 2 possible implementations which increase the effect of the procedure:
- Es wird vor der Biegeverformung das Wasser in definierter Menge aufgebracht, damit sich ein dünner Film auf der Oberfläche bilden kann bzw. das Wasser in die Poren des Zunders eindringt. Während der Biegeverformung wird dann auf die jeweilige Oberseite (Außenseite der Biegung) das Kryogen aufgebracht. Dabei ergänzen sich Biegespannungen und thermische Spannungen beim Absprengen des Zunders. - The water is applied in a defined amount before the bending deformation, so that a thin film can form on the surface or the water penetrates into the pores of the scale. During bending deformation, the cryogen is then applied to the respective upper side (outside of the bend). In this case, bending stresses and thermal stresses complement each other when the scale is blown off.
- Das Wasser wird genau während der Biegeumformung auf die jeweilige Bandoberseite (Außenseite der Biegung) aufgebracht, wobei beim En- zundern die Zunderschicht aufreißt (Zunderbrechen vor einer Säurebei- ze) und das Wasser in diese Poren tief eindringen kann. Nach dem - The water is applied exactly during the bending deformation on the respective upper side of the strip (outside of the bend), during the scaling the scale layer ruptures (scale breakage in front of an acid element) and the water can penetrate deeply into these pores. After this
Durchlaufen des Biegeprozesses wird dann auf die mit Wasser getränkten Oberflächen des Bandes das Kryogen aufgebracht und der Zunder entfernt. Bei der Biegeverformung kann es sich sowohl um ein Biege-Richten als auch ein Streck-Biege-Richtverfahren oder artverwandtes Verfahren handeln. Je nach Verfahrensablauf, wird das Wasser bzw. das Kryogen bevorzugt in dem Bereich der max. Bandkrümmung bzw. Biegung auf die Bandoberfläche aufgebracht. Dies ist meist im Bereich der Biegekassetten der Fall. By going through the bending process, the cryogen is then applied to the water-soaked surfaces of the belt and the scale removed. The bending deformation may be both a bending-straightening and a stretch-bending straightening process or related method. Depending on the procedure, the water or the cryogen is preferably in the range of max. Band curvature or bending applied to the strip surface. This is usually the case in the field of bending cassettes.
In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt: In the accompanying drawings, embodiments of the invention are shown:
Fig.1 Schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entzundern eines Ban- des mittels Aufgabe von Wasser und eines Kyrogens
Fig. 2 eine zu Fig.1 alternative Ausgestaltung der Vorrichtung. 1 Schematic representation of a device for descaling a band by means of the release of water and a cyrogen Fig. 2 is an alternative to Figure 1 embodiment of the device.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Entzunderung eines Bandes 1 dargestellt. Das Band 1 durchläuft die Vorrichtung in Föderrichtung F. Mittels der Bandführungsmittel (Rollen) 6 und 7 wird das Band 1 durch die Vorrichtung geführt, wo- bei sich zwischen den Rollen 6 und 7 weitere Rollen 4 und 5 befinden. Diese sind aber allerdings gegenüber der eigentlichen Höhe des Bandlauf stark versetzt angeordnet, damit das Band zum passieren dieser Rollen 4 und 5 einer starken Biegung unterworfen werden müssen. Hierdurch wird das Band 1 einer Biege-Richt- bzw Streck-Biege-Richt-Operation unterworfen, die als solche be- kannter Weise den Planheitsgrad des Bandes 1 erhöht. In Fig. 1, a device for descaling a belt 1 is shown. The belt 1 passes through the device in the direction of conveyance F. By means of the belt guiding means (rollers) 6 and 7, the belt 1 is guided through the device, with further rollers 4 and 5 being located between the rollers 6 and 7. However, these are arranged offset greatly from the actual height of the tape, so that the tape must be subjected to the passing of these rollers 4 and 5 of a strong bend. As a result, the strip 1 is subjected to a bending-straightening or bending-straightening operation, which, as such, increases the flatness of the strip 1 in a manner known per se.
Die Entzunderung wird erfindungsgemäß durch eine kombinierte Anwendung eines Kryogens K und von Wasser W vorgenommen. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, wird das Band 1 beim Eintritt in die Vorrichtung (von rechts) mittels eines Spritz- oder Sprühvorrichtung 9 sowohl an der oberen Bandoberfläche 2 als auch an der unter Bandoberfläche 3 mit Wasser ausreichend benetzt. Das so vorbereitete Band 1 tritt zwischen die Rollen 4, 5 ein und wird dort gebogen. Die Rolle 4 biegt das Band 1 in einer solchen Weise, das es sich konvex nach oben wölbt. Indes hat die Rolle 5 zur Folge, dass das Band 1 sich konvex nach unten wölbt. Genau in diesem Bereich der max. Biegung erfolgt die Aufgabe des Kryogens K durch eine weitere entsprechende Spritz- oder Sprühein- richtung 8. The descaling is carried out according to the invention by a combined application of a cryogen K and water W. As can be seen in Fig. 1, the band 1 is sufficiently wetted when entering the device (from the right) by means of a spray or spray device 9 both at the upper belt surface 2 and at the lower surface of the belt 3 with water. The thus prepared band 1 enters between the rollers 4, 5 and is bent there. The roller 4 bends the tape 1 in such a way that it bulges convexly upwards. However, the roller 5 results in the band 1 bulging convexly downwards. Exactly in this area of max. Bending the task of the cryogen K by another appropriate injection or spray device 8.
Die in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsform der Erfindung stellt darauf ab, dass die Wasseraufgabe im Bereich der Biegerollen 4 und 5 erfolgt. Analog der Lösung gemäß Fig. 1 erfolgt die Wasseraufgabe mit der Spritz- oder Sprüh- einrichtung 9 genau in dem Bereich, in dem das Band 1 durch die Rollen 4 und 5 maximal gebogen wird. Erst im Anschluss und hinter der Rolle 7 erfolgt dann
die Aufgabe des Kryogens mittels entsprechender Spritz- oder Sprühvorrichtung 8 The illustrated in Fig. 2 alternative embodiment of the invention is based on the fact that the task of water in the area of the bending rollers 4 and 5 takes place. Analogously to the solution according to FIG. 1, the water application with the spraying or spraying device 9 takes place precisely in the region in which the strip 1 is maximally bent by the rollers 4 and 5. Only in connection and behind the role 7 then takes place the task of the cryogen by means of appropriate spray or spray device 8
Die am Band 1 verbleibende Wassermenge sollte gering gehalten werden, damit überschüssige Wassermenge nicht als Kälte-Schutzschicht fungieren kann. Bei den Ausführungsbeispielen ist zu sehen, dass vor dem Aufbringen des Kryogens jeweils ein Rollenkontakt an jeder Bandoberfläche vorliegt, der die Wassermenge auf der entsprechenden Fläche reduziert und nur einen dünnen Wasserfilm hinterlässt, der für die Nutzung des beschriebenen Effektes vorteilhaft ist. The amount of water remaining on belt 1 should be kept low, so that excess water can not function as a cold-protection layer. In the embodiments, it can be seen that prior to application of the cryogen there is a roller contact on each belt surface, which reduces the amount of water on the corresponding surface and leaves only a thin film of water, which is advantageous for the use of the effect described.
Die eine dargestellte Variante gemäß Fig. 1 stellt das Aufbringen des Wassers W vor dem (Streck-)Biege-Richt-Prozess dar, wobei auf die durch die Rollen 4, 5 konvex gebogene Bandoberfläche das Kryogen aufgebracht wird. Der Zunder wird in diesem Bereich an der Bandaußenseite überstreckt, die Kühlung mittels des Kryogens lässt den Zunder sich schockartig zusammenziehen, wodurch der abgesprengt wird. 1 represents the application of the water W before the (stretch) bending straightening process, wherein the cryogen is applied to the belt surface convexly curved by the rollers 4, 5. The scale is overstretched in this area on the outside of the band, the cooling by means of the cryogen causes the scale to contract in a shock-like manner, causing it to be blown off.
Die andere dargestellte Variante gemäß Fig. 2 sieht vor, dass das Wasser auf die Bandseite aufgebracht wird, die durch jeweils eine der Rollen 4, 5 konvex nach außen gebogen und dabei der Zunder aufgerissen wird. Damit wird das Eindringe des Wassers in die Zunderschicht erleichtert. Das Kryogen 8 wird dann beispielsweise nach der Beseitigung von Längs- und Querkrümmung aufgebracht.
The other variant shown in FIG. 2 provides that the water is applied to the band side, which convexly bent by one of the rollers 4, 5 outwards and thereby the tinder is torn open. This facilitates the penetration of the water into the scale layer. The cryogen 8 is then applied, for example, after elimination of longitudinal and transverse curvature.
Bezeichnungsliste: Name list:
1 Band 1 band
2 Bandoberfläche 2 tape surface
3 Bandoberfläche 3 tape surface
4 Rolle 4 roll
5 Rolle 5 roll
6 Bandführungsmittel 6 tape guiding means
7 Bandführungsmittel 7 tape guiding means
8 Spritz- bzw. Sprüheinrichtung Wasser 8 Spraying or spraying water
9 Spritz- bzw. Sprüheinrichtung Kryogen 9 Spraying or spraying cryogen
K Kryogen K cryogen
W Wasser W water
F Föderrichtung
F federation