Vorrichtung und Verfahren zur Nachbehandlung eines Metallbandes
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Nachbehandlung eines Metallbandes, wobei das aus einer
Beizzone kommende gebeizte Metallband im Durchlaufbetrieb durch eine Spülzone hindurch bewegt wird, in welcher an der Oberfläche des Metallbandes anhaftende Reste eines
Beizmittels durch Aufsprühen einer Spülflüssigkeit entfernt werden .
Stand der Technik
Es ist bekannt, zum Entfernen von Zunder von einem Metallband die Oberfläche mit einem Beizmittel zu behandeln, z.B. mit einer Säure. Dabei wird das Metallband im Durchlaufbetrieb kontinuierlich durch eine Beizzone hindurch bewegt. Dem
Beizvorgang schließt sich eine Zone der Nachbehandlung an, in welcher das Metallband von Resten des Beizmittels gereinigt wird. Typischerweise erfolgt dies in einer Spülzone, die meist aus mehreren Spülstufen besteht. Oberhalb und unterhalb des Metallbandes sind in den Spülstufen Spüldüsen vorgesehen, die eine Spülflüssigkeit auf die Oberflächen des Metallbandes sprühen. Das Spülmittel wird meist im Kreislauf geführt.
Üblicherweise wird Wasser als Spülmittel verwendet, das auch chemische Zusätze beinhalten kann.
Betriebsbedingt kann es zu Unterbrechungen des durchlaufenden Betriebs kommen. Wird die Bewegung des Metallbandes in einer Spülzone gestoppt oder stark reduziert (stark reduzierte
Bandgeschwindigkeit) , so kann es zur Ausbildung so genannter "Sprühbilder" und zu unerwünschten Verfärbungen an der
Bandoberfläche kommen . "Sprühbilder" sind Unregelmäßigkeiten
an der Oberfläche des Metallbandes, welche die Qualität des gebeizten Metallbandes beeinträchtigen und unerwünscht sind. Verursacht werden diese "Sprühbilder" beispielsweise dadurch, dass der Sprühstrahl während des Bandstillstands nur auf einen begrenzten Bereich der Oberfläche auftrifft.
Aber auch dann, wenn der Spülvorgang während des Stillstandes abgeschaltet wird, trocknet die auf dem Band befindliche Restmenge der Spülflüssigkeit aufgrund der Bandtemperatur von bis zu 80°C auf. Es entstehen auf der Oberfläche
Unregelmäßigkeiten, z.B. braune Flecken. Diese braunen
Flecken werden durch eine an der Oberfläche stattfindende Eisen-III-Hydroxid-Bildung hervorgerufen. Eisen-III-Hydroxid ist im Wasser nicht löslich.
Aus AT 404 472 B ist ein Verfahren zur Nachbehandlung von gebeiztem Stahlband bekannt, bei dem im Falle eines Anlagen- Stillstandes das Metallband in der Spülzone geflutet wird. Eine solche Flutung, die bis zur vollen Bandüberdeckung erfolgen muss, ist aufwändig.
Man kann obigem Problem auch dadurch begegnen, indem man nach einem Bandstillstand das betroffene Bandstück wieder zurück in die Beizzone fährt. Dadurch wird die Braunfärbung
abgebeizt und so entfernt. Ein solcher Vorgang erfordert die Umkehr der Bewegungsrichtung des Bandes, was die Ausbringung verringert
Insgesamt ist das Problem der stillstandsbedingten
Beeinträchtigung der Oberflächenqualität eines gebeizten Metallbandes bislang nicht zufriedenstellend gelöst.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Nachbehandlung eines gebeizten
Metallbandes anzugeben, so dass im Falle einer Unterbrechung
des Durchlaufbetriebs oder stark reduzierter
Bandgeschwindigkeit eine hohe Oberflächenqualität des
Metallbandes beibehalten wird, ohne das das Band
zurückgezogen werden muss.
Gelöst wird diese Aufgabe bezüglich einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird das Metallband im Falle eines Bandstillstands oder bei stark reduzierter
Bandgeschwindigkeit in der Spülzone in einer feuchten
Atmosphäre gehalten. Dies erfolgt dadurch, indem ein
Flüssigkeitsnebel erzeugt wird, womit die Oberfläche des Metallbandes befeuchtet wird und der Luftsauerstoff nicht an die Metalloberfläche gelangt. Der Flüssigkeitsnebel wird mittels geeigneter Einrichtungen, z.B. durch Zerstäubungs- Düsen erzeugt. Dieser Vorgang wird im Folgenden auch als Stillstandsbedüsung bezeichnet. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Nachbehandlung ist also dadurch
gekennzeichnet, dass in der Spülzone eine Einrichtung zum Erzeugen eines Flüssigkeitsnebels vorgesehen ist, mittels dessen im Falle einer Unterbrechung des Durchlaufbetriebs oder stark reduzierter Bandgeschwindigkeit die Oberfläche des Metallbandes befeuchtbar ist. Die Einrichtung zum Erzeugen des Flüssigkeitsnebels ist von den Spüldüsen getrennt und besteht im Wesentlichen aus separaten Düsen, im Folgenden auch als Sprühdüsen bezeichnet. Durch das Einnebeln mit einer Flüssigkeit (z.B.: VE-Wasser) bleibt die Oberfläche des
Metallbandes während eines Stillstandes oder stark
reduzierter Bandgeschwindigkeit feucht. Im Falle des
Stillstandes hat die Erfindung den Vorteil, dass mit
vergleichsweise geringem Aufwand begrenzte Stillstandszeiten der Anlage ohne Bandrückzug und ohne Qualitätseinbußen überbrückt werden können. Durch den Wegfall des Zurückziehens des Bandes kann diese Zeit für die Produktion genutzt werden. Dies erhöht die Effizienz der Anlage.
Da eine Spülzone üblicherweise aus mehreren Spülstufen besteht, erfolgt das Einnebeln des Bandes in den einzelnen Spülstufen. Dadurch kann mit vergleichsweise geringem Aufwand das Problem der stillstandsbedingten (oder stark reduzierter Bandgeschwindigkeit) Oberflächenbeeinträchtigung gelöst werden. Es ist vorgesehen, in zumindest einer oder jeder der Spülstufen die erfindungsgemäße Befeuchtung des jeweiligen Bandabschnittes vorzusehen. In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die
Einrichtung zum Erzeugen des Flüssigkeitsnebels jeweils an den Seitenwänden einer Spülstufe angeordnet ist. Dadurch tritt der Flüssigkeitsnebel jeweils seitlich aus den
Seitenwänden in den Innenraum der jeweiligen Spülstufe ein. Dies führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des Nebels im Innenraum.
Um eine möglichst gleichmäßige Befeuchtung der Oberfläche des Metallbandes zu erreichen, kann es ferner günstig sein, wenn die Sprühdüsen entweder in einer durch die Passlinie des
Metallbandes vorgegebenen Ebene, oder in Ebenen oberhalb und unterhalb der Stirnseite des Bandes (Passline) angeordnet sind und ihr Sprühstrahl quer zur Bandlaufrichtung gerichtet ist. Dadurch kann die Verteilung des Nebels im Innenraum der Spülstufen gleichmäßig durchgeführt werden.
Die vorliegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Nachbehandlung eines Metallbandes gelöst, wobei das aus einer Beizzone kommende gebeizte Metallband im Durchlaufbetrieb durch eine Spülzone hindurch bewegt wird, in welcher an der Oberfläche des Metallbandes anhaftende Reste eines
Beizmittels entfernt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Unterbrechung des Durchlaufbetriebs oder bei stark reduzierter Bandbewegung das Aufsprühen der Spülflüssigkeit zonenweise oder ganz gestoppt wird und mittels einer in der Spülzone vorgesehenen
Einrichtung ein Flüssigkeitsnebel erzeugt wird, und damit die Oberfläche des Metallbandes feucht gehalten wird.
Erfahrungsgemäß können bei Bandstillstand oder stark
reduzierter Bandgeschwindigkeit die unerwünschten Sprühbilder und Verfärbungen in jeder Spülstufe auftreten. Bei der
Vermeidung dieser Beeinträchtigungen ist es daher besonders effizient, wenn zumindest in einer Spülstufe eine
Stillstandbedüsung durchgeführt wird. Während des
Stillstandbedüsungsbestriebes kann das Aufbringen der
Spülflüssigkeit unter Bandlauf abgeschaltet werden.
Für die Einbringung des Flüssigkeitsnebels kann es günstig sein, wenn hierfür spezielle Düsen verwendet werden, die seitlich in der Spülstufe angeordnet sind.
Hierbei ist es günstig, wenn die Sprühdüsen in den
Seitenwänden der Spülstufe integriert sind. Die Befeuchtung kann dadurch homogen über die Bandoberfläche erfolgen.
Eine gleichmäßige Befeuchtung der Bandoberfläche kann dadurch erzielt werden, wenn die (Nebel-) Sprühdüsen entweder in einer durch die Passline des Metallbandes vorgegebenen Ebene oder in Ebenen oberhalb und unterhalb der Passline
nebeneinander angeordnet werden und die Sprührichtung quer zur Bandlaufrichtung des Metallbandes gegeben ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im
nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung, anhand nicht einschränkender Ausführungsbeispiele zu entnehmen sind.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer
Behandlungsanlage für Metallbänder, bestehend aus einer Beizzone und einer sich daran anschließenden Spülzone, die aus mehreren Spülstufen besteht;
Figur 2a und 2b eine Querschnittsdarstellung einer
Spülstufe .
Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer
Behandlungsanlage 1 für Metallbänder. Die Behandlungsanlage 1 besteht im Wesentlichen aus einer Beizzone 3 und einer sich daran anschließenden Spülzone 4, in welcher das gebeizte Metallband 2 nachbehandelt wird. Das Metallband 2 wird in Figur 1 gemäß dem Pfeil 5 von links nach rechts längs der Passlinie 6 durch die Behandlungsanlage 1 geführt. Die
Spülzone 4 besteht im dargestellten Beispiel aus drei
hintereinander geschalteten Spülstufen 7 in denen jeweils nicht näher dargestellte Spüldüsen 11 eine Spülflüssigkeit auf die Oberseite und auf die Unterseite des Metallbandes 2 aufsprühen und dadurch die aus der Beizzone 3 mitgeschleppten Reste des Beizmittels von der Bandoberfläche 14 entfernen.
Zumindest in einer der Spülstufen 7 befindet sich
erfindungsgemäß eine Einrichtung 8 zum Erzeugen eines
Flüssigkeitsnebels 9 mit dem bei Bandstillstand oder
reduzierter Bandgeschwindigkeit der in dieser Spülstufe 7 befindlicher Abschnitt des Metallbandes 2 befeuchtet wird. Zum Erzeugen des Nebels 9 wird eine Flüssigkeit z.B.: VE- Wasser verwendet.
Jeweils am Eingang und am Ausgang der Beizzone 3
beziehungsweise am Eingang und am Ausgang einer jeden
Spülstufe 7 befinden sich Abquetschrollen 10, welche die
jeweilige Behandlungsflüssigkeit von der Bandoberfläche 14 abquetschen und so in der jeweiligen Bandbehandlungszone zurückhalten .
Die Figuren 2a und 2b zeigen einen Querschnitt durch eine Spülstufe 7. Die Spüldüsen 11 dienen dazu, die Oberfläche des Metallbandes 14 mit einem Spülmittel zu besprühen, so dass Reste des Beizmittels von der Bandoberfläche 14 entfernt werden. Die Spüldüsen 11 sind über Versorgungsleitungen mit einer nicht näher dargestellten Versorgungseinrichtung verbunden. Das Spülmittel wird in einer Wanne als Vorlage aufgefangen und im Kreislauf geführt. In Figur 2a ist jeweils eine Sprühdüsenreihe 13 in der Höhe der Passlinie an den Seitenwänden dargestellt. In Figur 2b werden jeweils zwei Sprühdüsenreihen 13 pro Seite oberhalb und unterhalb der Passlinie dargestellt. Sie stellen eine Zerstäubungseinrichtung dar, mittels derer eine Flüssigkeit (in der Regel reines Wasser) zu Nebel zerstäubt wird. Dieser Flüssigkeitsnebel 9 wird in den Innenraum der Spülstufe 7 von der Seite her eingebracht. Im Falle eines Bandstillstandes oder stark reduzierter Bandgeschwindigkeit (die Zufuhr der Spülflüssigkeit zu den Spüldüsen 11 ist zonenweise oder ganz gestoppt) wird mittels dieses Flüssigkeitsnebels 9 die
Oberfläche des Metallbandes 14 feucht gehalten, so dass die Ausbildung von "Sprühbildern" und unerwünschten Verfärbungen auf der Oberfläche verhindert wird. Durch diese Atmosphäre im Innenraum der Spülstufe 7 können die „Sprühbilder" und unerwünschten Verfärbungen für eine begrenzte Zeit verhindert werden. Bei einem Bandstillstand ist es daher erfindungsgemäß innerhalb einer begrenzten Zeit nicht mehr erforderlich, den Bandabschnitt in der Spülzone 4 in die Beizzone 3 zurück zu fahren .
Die Sprühdüsen 13 sind in Bandlaufrichtung 5 gesehen auf einer Linie gereiht, die entweder etwa in Höhe der Passlinie 6 der Spülzone 7 liegt (Figur 2a) oder oberhalb und unterhalb
der Passlinie (Figur 2b) angeordnet sind. Der
Sprühnebelstrahl 15 zeigt quer zur Bandlaufrichtung 5.
Eine bevorzugte Ausbildung der Sprühdüsen 13 kann entweder eine Einstoffdüse (z.B.: Vollkegeldüse) oder eine
Zweistoffdüse sein.
Obwohl die Erfindung in Detail durch das bevorzugte
Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen.
Selbstverständlich kann eine solche Spülzone 4 auch aus mehr als drei hintereinander geschalteten Spülstufen 7 bestehen. Wie oben ausgeführt, tritt das Problem der "Sprühbilder" bei Bandstillstand bzw. das Problem unerwünschter Verfärbungen bei Bandstillstand oder, stark reduzierter
Bandgeschwindigkeit auf.
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Behandlungsanlage
2 Metallband
3 Bei z zone
4 Spülzone
5 Bewegungsrichtung des Metallbandes
6 Passlinie
7 Spülstufe
8 Einrichtung zum Erzeugen des Flüssigkeitsnebels
9 Flüssigkeitsnebel
10 Abquetschrollen
11 Spüldüse
12 Seitenwand
13 Sprühdüse
14 Bandoberfläche
15 Sprühnebelstrahl