BE1026907B1 - Werkwijze voor het produceren van op ten minste drie verschillende manieren afgewerkt roestvast plaatstaal - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produceren van op ten minste drie verschillende manieren afgewerkt roestvast plaatstaal waaronder een HRAP-afwerking (“Hot Rolled Annealed and Pickled”), een 2D-afwerking en een BA-afwerking (hoogglans of blankgegloeid – “Bright Annealed”). Voor al deze afwerkingen wordt het warmgewalst plaatstaal vooreerst uitgegloeid en gebeitst in een opeenvolging van beitsbaden. Voor de productie van plaatstaal met de HRAP-afwerking of de 2D-afwerking wordt in een aantal van de beitsbaden een mengzuurbeitsmiddel dat waterstoffluoride en salpeterzuur en/of zwavelzuur bevat toegepast terwijl het voor de productie van plaatstaal met de BA-afwerking vereist is om in een aantal van de beitsbaden zoutzuur als beitsmiddel toe te passen. Om van de ene beitsbadconfiguratie op de andere over te schakelen zonder hierbij de productie te moeten stilleggen en te recycleren vervangrollen in de productielijn in te moeten brengen, wordt een bijzondere volgorde bij het vervangen van de beitsbaden toegepast waardoor het mogelijk is om tijdens het wijzigen van de beitsbadconfiguratie plaatstaal met de 2D- afwerking te blijven produceren.

Description

"Werkwijze voor het produceren van op ten minste drie verschillende manieren afgewerkt roestvast plaatstaal” De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produceren van op ten minste drie verschillende manieren afgewerkt roestvast plaatstaal waaronder een HRAP-afwerking (“Hot Rolled Annealed and Pickled”), een 2D-afwerking en een BA-afwerking (hoogglans of blankgegloeid — “Bright Annealed”). Door middel van een oppervlaktewals kan het plaatstaal met de 2D-afwerking verder afgewerkt worden tot plaatstaal met een 2B-afwerking dat glanzender is dan het matte plaatstaal met de 2D-afwerking. Voor de productie van het afgewerkte plaatstaal wordt uitgegaan van rollen warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal, de zogenoemde zwarte rollen. Deze worden afgerold en worden elk aan een nagenoeg constante snelheid doorheen ten minste een eerste productielijn geleid die ten minste een eerste uitgloeioven, een reeks van ten minste vier opeenvolgende beitsbaden en ten minste één daarop aansluitend passiverend beitsbad bevat.

De werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de HRAP-afwerking wordt in de eerste productielijn uitgevoerd. Hierbij wordt ten minste één van genoemde rollen warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal afgerold en aan een nagenoeg constante snelheid doorheen de eerste productielijn geleid zodanig dat het plaatstaal achtereenvolgens uitgegloeid, gebeitst en gepassiveerd wordt.

Het uitgloeien is bedoeld om de spanningen die in het staal tijdens het warmwalsen gecreëerd werden weg te nemen terwijl het beitsen bedoeld is om de oxidehuid die zich op het warmgewalst

D BE2018/5927 plaatstaal gevormd heeft weg te nemen. Tevens dient hierbij de zich daaronder bevindende chroomarme laag weggebeitst te worden zodanig dat in het passiverend beitbad een dunne chroomoxide laag gevormd kan worden die het roestvaste karakter van het staal verschaît.

In de werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de 2D-afwerking wordt het in de eerste productielijn geproduceerde plaatstaal met de HRAP-afwerking verder in een koudwals en in een tweede productielijn afgewerkt. Deze tweede productielijn bevat ten minste een verdere uitgloeioven, een aantal verdere opeenvolgende beitsbaden en ten minste één verder passiverend beitsbad. Het plaatstaal met de HRAP-afwerking wordt aldus koudgewalst en opnieuw gegloeid, gebeitst en gepassiveerd.

Door het koudwalsen van het plaatstaal, waarbij de dikte van het plaatstaal met ten minste 25% afgenomen is, wordt een gladder oppervlak verkregen in vergelijking met de HRAP-afwerking. Het opnieuw uitgloeien is nodig om de spanningen in het materiaal opnieuw weg te nemen en het opnieuw beitsen is nodig om de tijdens het uitgloeien gevormde oxidelaag opnieuw te verwijderen, waarna het plaatstaal dan opnieuw gepassiveerd dient te worden. Het matte oppervlak van de aldus bekomen 2D-afwerking wordt dan vervolgens meestal meer glanzend gemaakt door het plaatstaal verder met een zogenoemde oppervlaktewals te behandelen. Op die manier wordt een 2B-afwerking bekomen met een glad oppervlak.

In de werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de BA-afwerking wordt het in de eerste productielijn geproduceerde plaatstaal met de HRAP-afwerking verder in een koudwals en in een derde productielijn afgewerkt. Deze derde productielijn bevat ten minste een BA-uitgloeioven met daarin een reducerende atmosfeer. Het plaatstaal met de HRAP-afwerking wordt aldus koudgewalst en opnieuw uitgegloeid. Door de aanwezigheid van de reducerende atmosfeer in de BA-uitgloeioven worden daarin enkel despanningen uit het materiaal weggenomen zonder dat het materiaal in de BA-uitgloeioven oxideert. Het staal krijgt een glanzend oppervlak waarbij er door autopassivatie vervolgens automatisch terug een dun oxidelaagje gevormd wordt die het glanzend karakter van het materiaal echter niet teniet doet.

Voor het beitsen van roestvast staal, meer bepaald roestvast chroom nikkel staal, worden meestal de volgende zuren of combinaties daarvan gebruikt: salpeterzuur (HNO:3), waterstoffluoride (HF), zwavelzuur (H2SO4) en zoutzuur (HCI). De werking van deze zuren wordt bijvoorbeeld beschreven in het handboek “Cleaning and descaling stainless steels” van het American Iron and Steel Institute dat in 1988 herdrukt werd door het Nickel Development Institute.

Zoals blijkt uit de Kennisgeving MER, van Aperam, van februari 2012, werden deze zuren ook door Aperam in Genk toegepast voor het chemisch beitsen van het roestvast chroom nikkel staal. In deze publicatie wordt aangegeven dat gebeitst kan worden met zoutzuur maar dat het nadeel daarvan is dat er geen “in situ”-regeneratie van zoutzuur mogelijk is waardoor de verwerking extern dient te gebeuren. Het gebruik van zoutzuur dient aldus beperkt te worden en het is in de praktijk niet mogelijk om al het roestvast staal met zoutzuur te behandelen. Het mengzuur met waterstoffluoride en salpeterzuur had het nadeel dat het fluoride en stikstofoxiden produceerde. De emissie van stikstofoxiden kon echter sterk teruggedrongen worden door bijmenging van zwavelzuur en van waterstofperoxide in het beitsbad. Het oxiderende salpeterzuur kon “in situ” geregeneerd worden door toevoeging van waterstofperoxide. Vrij beitsmiddel kon geregenereerd worden door bijmenging van zwavelzuur zodat de zwakkere metaalzouten (fluoriden, nitraten) werden omgezet naar vrij zuur (HF, HNO3) en metaalsulfaten. De bovenvermelde zuren dienen immers in hun vrije of m.a.w. in hun zure vorm in de beitsoplossing aanwezig te zijn om hun beitsende werking te kunnen vervullen.

In de praktijk is het voor de kwaliteit van het geproduceerd plaatstaal en voor de productiecapaciteit belangrijk om, afhankelijk van het type van afwerking, een goede combinatie van beitsmiddelen of opeenvolging van beitsbaden toe te passen. Doordat beits- en uitgloeilijnen ook zeer kapitaalsintensief zijn, is het voordelig dat één en dezelfde beits- en uitgloeilijn met verschillende beitsmiddelen kunnen werken. Hierbij is het uiteraard steeds mogelijk om de lijn stil te leggen en om deze na het vervangen van het beitsmiddel in de verschillende beitsbaden opnieuw op te starten.

Doordat het om een continue productielijn gaat, moet hierbij echter eerst een rol plaatstaal in de lijn ingebracht worden die te sterk verwarmd en te sterk gebeitst zal worden doordat deze geruime tijd in de gloeioven en in de beitsbaden stil zal staan. Door de nadelige effecten daarvan op de kwaliteit van het plaatstaal zal deze rol enkele malen opnieuw gebruikt kunnen worden maar zal vervolgens gerecycleerd moeten worden. Het nadeel van het inbrengen van een dergelijke vervangrol is dat het enige tijd duurt alvorens deze in de productielijn ingebracht is en daaruit terug verwijderd is. Dit inbrengen en verwijderen van de vervangrol verhoogt dus de tijd dat de productie stilligt. Bovendien gaat de energie die in de uitgloeioven in deze rol gestoken wordt volledig verloren. Doordat de beitszuren ook op deze vervangrol inwerken, worden ook deze verder opgebruikt tijdens het door de beitsbaden passeren van de vervangrol. Een laatste nadeel van het gebruik van de vervangrollen is dat dit geen zwarte rollen zijn aangezien deze rollen reeds eerder uitgegloeid en gebeitst werden. Hierdoor wordt het temperatuursverloop, dat door middel van gasbranders in de uitgloeioven gecreëerd wordt, gewijzigd. Bij het terug inbrengen van een zwarte rol, die in vergelijking tot een reeds gebeitste rol aanzienlijk andere absorptie, reflectie en emissie waarden voor warmte heeft, zal het temperatuursverloop in de uitgloeioven beginnen te fluctueren en zal hetaldus opnieuw enige tijd duren alvorens een stabiel temperatuursverloop bekomen wordt.

Daar waar in het verleden de productie van plaatstaal in grotere campagnes uitgevoerd werd om zodoende de nadelen verbonden 5 aan de wisseling van de beitsbaden te vermijden, is het steeds belangrijker geworden om meer op bestelling te kunnen produceren, om zodoende grote voorraden te vermijden, waarbij het dan uiteraard essentieel is om de nadelen verbonden aan de wisseling van de beitsbaden te verhelpen.

De uitvinding heeft dan ook tot doel een nieuwe werkwijze voor het produceren van roestvast plaatstaal met verschillende afwerkingen te verschaffen die toelaat om deze verschillende afwerkingen efficiënt te produceren en die verder toelaat om de beitsmiddelen in de beitsbaden hiertoe om te wisselen zonder dat hierbij de productie van het plaatstaal dient stilgelegd te worden, en dus zonder dat onnodig zuren en energie verspild worden.

Tot dit doel is de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de HRAP- afwerking, genoemde beitsbaden zich in een eerste configuratie bevinden, waarin genoemde reeks beitsbaden opgedeeld is in een eerste reeks met ten minste de eerste drie beitsbaden en in een tweede reeks van ten minste een zuurbeitsbad en waarin de beitsbaden van genoemde eerste reeks beitsbaden elk een mengzuurbeitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en zwavelzuur en/of salpeterzuur bevatten, waarin genoemd zuurbeitsbad een zuurbeitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride bevat en waarin het passiverend beitsbad een passiverend beitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en salpeterzuur bevat; dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de BA- afwerking, genoemde beitsbaden zich in een tweede configuratiebevinden, waarin de beitsbaden van genoemde eerste reeks elk een zoutzuurbeitsmiddel op basis van ten minste zoutzuur bevatten, waarin genoemd zuurbeitsbad een verder zuurbeitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride bevat en waarin het passiverend beitsbad eenverder passiverend beitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en salpeterzuur bevat; dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de 2D- afwerking, genoemde beitsbaden zich in genoemde eerste of in genoemde tweede configuratie bevinden;

dat de werkwijze verder het overschakelen van de productie van op één van genoemde manieren afgewerkt roestvast plaatstaal op de productie van op een andere van genoemde manieren afgewerkt roestvast plaatstaal bevat en het overschakelen van de eerste configuratie van genoemde beitsbaden op de tweede configuratie en omgekeerd,

dat het overschakelen van genoemde eerste configuratie van de beitsbaden op genoemde tweede configuratie het vervangen omvat van genoemd mengzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden door genoemd zoutzuurbeitsmiddel, waarbij het vervangen van het mengzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden door hetzoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt door het in stroomopwaartse zin opeenvolgend vervangen van het mengzuurbeitsmiddel in elk van genoemde beitsbaden door het zoutzuurbeitsmiddel, te beginnen met het beitsbad van genoemde eerste reeks waar het plaatstaal als laatste doorheen wordt geleid, en eindigend met het beitsbad waar het plaatstaalals eerste doorheen wordt geleid; dat het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden op genoemde eerste configuratie het vervangen omvat van genoemd zoutzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden door genoemd mengzuurbeitsmiddel, waarbij het vervangen van hetzoutzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden door het mengzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt door het in stroomafwaartse zinopeenvolgend vervangen van het zoutzuurbeitsmiddel in elk van genoemde beitsbaden door het mengzuurbeitsmiddel, te beginnen met het beitsbad van genoemde eerste reeks waar het plaatstaal als eerste doorheen wordt geleid, en eindigend met het beitsbad waar het plaatstaal als laatste doorheen wordt geleid; en dat het overschakelen van de eerste configuratie van genoemde beitsbaden in de eerste productielijn op de tweede configuratie en omgekeerd uitgevoerd wordt tijdens het beitsen van plaatstaal in genoemde beitsbaden voor de productie van genoemd plaatstaal met de 2D-afwerking.

Volgens de uitvinding werd gevonden dat voor de blankgegloeide BA-afwerking de beste oppervlaktekwaliteit van het glanzend plaatstaal bekomen kon worden door middel van de tweede configuratie van beitsbaden, namelijk door middel van een opeenvolging van beitsbaden waarin de eerste reeks een zoutzuurbeitsmiddel op basis van zoutzuur bevat. Het zoutzuurbeitsmiddel liet meer bepaald toe om de korrelgrensaantasting beter weg te beitsen om aldus het gewenste glanseffect te bekomen. Voor de 2D-, of de daaruit verder te produceren 2B-afwerking, werd gevonden dat het voor het bekomen van een goede oppervlaktekwaliteit mogelijk was om de eerste configuratie van beitssbaden toe te passen, namelijk om het mengzuur met waterstoffluoride en zwavelzuur en/of salpeterzuur te gebruiken in de eerste reeks beitsbaden en dat het aldus niet nodig was om hiervoor het moeilijk te regenereren of te recycleren zoutzuur te gebruiken. Voor de HRAP-afwerking was het gebruik van het mengzuur volgens de eerste configuratie in de opeenvolgende beitsbaden van de eerste reeks als meest geschikt bevonden.

Het gebruik van een te recycleren vervangrol voor het overschakelen van de eerste configuratie van de beitsbaden op de tweede en omgekeerd, leidde in de praktijk telkens tot een onderbreking van de productie met ongeveer een tachtigtal minuten. Volgens deuitvinding werd nu gevonden dat, door gebruik te maken van de specifieke opvolging van de beitsmiddelen in de beitsbaden, en door de specifieke volgorde van het vervangen daarvan, de productie van het plaatstaal niet stilgelegd diende te worden tijdens het vervangen van de beitsmiddelen in de beitsbaden, maar dat de productie tijdens het wisselen van configuratie kan verdergezet worden, niet met de productie van plaatstaal met de HRAP-afwerking of de BA-afwerking, maar wel met de productie van plaatstaal met de 2D- (of 2B-) afwerking.

Tijdens het vervangen van het beitsmiddel in een beitsbad van de eerste reeks, dient het beitsmiddel eerst uit het beitsbad verwijderd te worden, waarna het nieuwe beitsmiddel in het beitsbad kan aangebracht worden. Bij voorkeur wordt dit op het plaatstaal gespoten zodanig dat het onmiddellijk kan inwerken zonder dat het beitsbad eerst gevuld dient te worden. Het beitsen wordt aldus zo kort mogelijk onderbroken. Vastgesteld werd dat er fouten kunnen optreden op het oppervlak van het plaatstaal wanneer het beitsmiddel, met de daarin opgeloste zouten, op het oppervlak van het plaatstaal opdrogen. Deze fouten worden in de werkwijze volgens de uitvinding vermeden door tijdens het vervangen van het beitsmiddel in de eerste reeks beitsbaden steeds het sterker beitsend zoutzuurbeitsmiddel in het laatste beitsbad van de eerste reeks te gebruiken. Dit sterker beitsend zoutzuurbeitsmiddel bleek de droogfouten voor een groot deel weg te kunnen werken. Wanneer het beitsmiddel in het laatste bad van de eerste reeks vervangen wordt, en het plaatstaal in dit laatste beitsbad aldus kan opdrogen, blijven er nog steeds het daarop volgend zuurbeitsbad en het passiverend beitsbad om eventuele droogfouten weg te werken. Bij voorkeur bevat dit zuurbeitsbad en het passiverend beitsbad zwavelzuur om aldus een sterkere beitswerking te verschaffen.

Verder bleken deze droogfouten verder weggewerkt te worden tijdens het daarop volgende koudwalsen, uitgloeien en opnieuw beitsen van het plaatstaal in de tweede productielijn.

Door tijdens het wisselen van configuratie plaatstaal met de 2D- (of 2B-) afwerking te produceren, was het plaatstaal steeds voldoende gebeitst doordat het beitsmiddel in de beitsbaden het mengzuur en het sterkere zoutzuur bevat. Enkel wanneer bij de overgang van de eerste naar de tweede configuratie het mengzuurbeitsmiddel uit het laatste beitsbad verwijderd wordt, is er een beitsbad minder zonder dat er een beitsbad met het sterkere zoutzuurbeitsmiddel is en is er aldus een minder sterke beitsing van het plaatstaal. Vastgesteld werd echter dat deze minder sterke beitsing niet tot problemen leidt wanneer het plaatstaal verder koudgewalst en vervolgens opnieuw uitgegloeid en gebeitst wordt. Bij voorkeur bevat het zuurbeitsmiddel in het zuurbeitsbad en het passiverend beitsmiddel in het passiverend beitsbad tijdens het wisselen van de configuratie van de beitsbaden zwavelzuur om aldus het beitsen te bevorderen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is genoemd passiverend beitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride, salpeterzuur en zwavelzuur en is genoemd verder passiverend beitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride en salpeterzuur, waarbij bij het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden op genoemde eerste configuratie genoemd verder passiverend beitsmiddel tot genoemd passiverend beitsmiddel omgevormd wordt door aan genoemd passiverend beitsbad ten minste zwavelzuur toe te voegen. Bij voorkeur wordt het vervangen van het mengbeitsmiddel in het laatste bad van de eerste reeks door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd in aanwezigheid van genoemd passiverend beitsmiddel in het passiverend beitsbad.

In deze uitvoeringsvorm bevat het beitsmiddel in het passiverend beitsbad dus extra zwavelzuur wanneer de beitsbaden zich in hun eerste configuratie bevinden waarin hoofdzakelijk met het minder sterke mengzuurbeitsmiddel gebeitst wordt. Doordat genoemd verder passiverend beitsmiddel eenvoudig tot genoemd passiverend beitsmiddelomgevormd kan worden door daaraan zwavelzuur toe te voegen, en doordat genoemd passiverend beitsmiddel eenvoudig tot genoemd verder passiverend beitsmiddel omgevormd kan worden door het zwavelzuur tijdens het beitsen weg te laten reageren, dient het passiverend beitsbad niet leeggemaakt te worden en kunnen er in dit laatste beitsbad aldus geen droogvlekken op het plaatstaal ontstaan.

Bij voorkeur wordt het vervangen van het mengbeitsmiddel in het laatste bad van de eerste reeks door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd in aanwezigheid van genoemd passiverend beitsmiddel in het passiverend beitsbad.

Het voordeel hiervan is dat het passiverend beitsbad het sterker beitsende passiverend beitsmiddel met zwavelzuur bevat wanneer het laatste bad van de eerste reeks leeg gemaakt wordt zodanig dat eventuele droogvlekken hierdoor beter weggewerkt kunnen worden.

Bij voorkeur wordt tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- of met de 2D-afwerking, met de beitsbaden in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemd passiverend beitsbad gedoseerd ter compensatie van tijdens het beitsen daarin wegreagerend zwavelzuur.

Op deze manier kan een verbeterde beitsing bekomen worden zonder gebruik van het sterker beitsende zoutzuurbeitmiddel in de eerste reeks beitsbaden.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is genoemd zuurbeitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride en zwavelzuur en is genoemd verder zuurbeitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride, waarbij bij het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden op genoemde eerste configuratie aan genoemd zuurbeitsbad zwavelzuur toegevoegd wordt voor het omzetten van genoemd verder zuurbeitsmiddel in genoemd zuurbeitsmiddel.

In deze uitvoeringsvorm bevat het beitsmiddel in het zuurbeitsbad extra zwavelzuur wanneer de beitsbaden zich in hun eerste configuratie bevinden waarin hoofdzakelijk met het minder sterke mengzuurbeitsmiddel gebeitst wordt. Doordat genoemd verder zuurbeitsmiddel eenvoudig tot genoemd zuurbeitsmiddel omgevormd kan worden door daaraan zwavelzuur toe te voegen, en doordat genoemd zuurbeitsmiddel eenvoudig tot genoemd verder zuurbeitsmiddel omgevormd kan worden door het zwavelzuur tijdens het beitsen weg te laten reageren, dient het zuurbeitsbad niet leeggemaakt te worden en kunnen er in dit voorlaatste beitsbad aldus geen droogvlekken op het plaatstaal ontstaan.

Bij voorkeur wordt het vervangen van het mengbeitsmiddel in het laatste bad van de eerste reeks door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd in aanwezigheid van genoemd zuurbeitsmiddel in genoemd zuurbeitsbad.

Het voordeel hiervan is dat het zuurbeitsbad het sterker beitsende zuurbeitsmiddel met zwavelzuur bevat wanneer het laatste bad van de eerste reeks leeg gemaakt wordt zodanig dat eventuele droogvlekken hierdoor beter weggewerkt kunnen worden.

Bij voorkeur wordt tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- of met de 2D-afwerking, met de beitsbaden in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemd zuurbeitsbad gedoseerd ter compensatie van tijdens het beitsen wegreagerend zwavelzuur.

Op deze manier kan een verbeterde beitsing bekomen worden zonder gebruik van het sterker beitsende zoutzuurbeitmiddel in de eerste reeks beitsbaden.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bevatten genoemd mengzuurbeitsmiddel, genoemd zuurbeitsmiddel en genoemd passiverend beitsmiddel zwavelzuur, waarbij tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- ofmet de 2D-afwerking, met de beitsbaden in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemde beitsbaden, in genoemd zuurbeitsbad en in genoemd passiverend beitsbad gedoseerd wordt ter compensatie van tijdens het beitsen wegreagerend zwavelzuur.

Op deze manier kan de vereiste beitsende werking van de mengzuren in de verschillende baden tijdens het beitsen behouden blijven.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is het mengzuurbeitsmiddel dat zich in de eerste configuratie in het laatste of de laatste beitspaden van genoemde eerste reeks bevindt een mengzuurbeitsmiddel op basis van waterstoffluoride en zwavelzuur en is het mengzuurbeitsmiddel dat zich in de eerste configuratie ten minste in het eerste of ten minste in de eerste twee beitsbaden van genoemde eerste reeks bevindt een mengzuurbeitsmiddel op basis van waterstoffluoride, zwavelzuur en salpeterzuur.

In deze uitvoeringsvorm wordt de beitsende werking van het eerste of de eerste twee beitsbaden versterkt om het deel van de zwarte oxidelaag die zich op dat ogenblik nog op het plaatstaal bevindt optimaal te kunnen aanpakken.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt ten minste een gedeelte van het plaatstaal met de 2D- afwerking, en bij voorkeur nagenoeg al het plaatstaal met de 2D- afwerking, ten minste één keer door een oppervlaktewals gehaald ten einde roestvast plaatstaal met een 2B-afwerking te produceren dat een glanzender oppervlak heeft dan het roestvast plaatstaal met de 2D- afwerking. Bij voorkeur heeft het plaatstaal vóór de behandeling met de oppervlaktewals een dikte die door de behandeling met genoemde oppervlaktewals niet of ten hoogste met 1% verminderd wordt.

In deze uitvoeringsvorm wordt de oppervlaktekwaliteit van het plaatstaal verbeterd. Een verdere uitgloeistap is hierbij niet nodigomwille van het feit dat de inwendige structuur van het plaatstaal door de oppervlaktewals niet gewijzigd werd.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt ten minste een gedeelte van het plaatstaal met de BA- afwerking, en bij voorkeur nagenoeg al het plaatstaal met de BA- afwerking, ten minste één keer door een oppervlaktewals gehaald ten einde een glanzender oppervlak te bekomen. Bij voorkeur heeft het plaatstaal vóór de behandeling met de oppervlaktewals een dikte die door de behandeling met genoemde oppervlaktewals niet of ten hoogste met 1% verminderd wordt.

Ook in deze uitvoeringsvorm wordt de oppervlaktekwaliteit van het reeds glanzenhet plaatstaal nog verder verbeterd. Een verdere uitgloeistap is hierbij niet nodig omwille van het feit dat de inwendige structuur van het plaatstaal door de oppervlaktewals niet gewijzigd werd.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft het plaatstaal vóór het koudwalsen een dikte die door het koudwalsen met ten minste 25%, bij voorkeur met ten minste 30% en meer bij voorkeur met ten minste 35% verminderd wordt.

Door dit koudwalsen wordt niet alleen de inwendige structuur van het plaatstaal gewijzigd maar wordt tevens het oppervlak van het plaatstaal glad gewalst waardoor, in vergelijking met de HRAP- afwerking, een betere oppervlaktekwaliteit bekomen wordt. Zowel het koudwalsen als het daaropvolgend opnieuw uitgloeien en beitsen van het plaatstaal zorgen ervoor dat bepaalde fouten die bij het overschakelen van de ene beitsconfiguratie op de andere kunnen optreden, weggewerkt worden.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt tijdens het uitgloeien en het opnieuw uitgloeien van het plaatstaal, het plaatstaal opgewarmd tot een temperatuur van ten minste 800°C, bij voorkeur tot een temperatuur van ten minste 900°C.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bevat genoemde eerste reeks beitsbaden ten minste vier beitsbaden. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat wanneer de beitslijn in meer beitsbaden opgedeeld wordt, de lengte van de afzonderlijke beitsbaden kleiner is zodanig dat er tijdens het opeenvolgend vervangen van het beitsmiddel in deze beitsbaden minder problemen met droogvlekken zullen optreden. In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding hebben de beitsbaden van genoemde eerste reeks een lengte, waarbij de lengte van elk van deze beitsbaden niet meer dan 20%, bij voorkeur niet meer dan 10%, afwijkt van de gemiddelde lengte daarvan. Bij voorkeur heeft elk van genoemde beitsbaden van de eerste reeks een lengte van ten hoogste 25 m, bij voorkeur van ten hoogste 20 m.

Doordat geen enkel beitsbad van de eerste reeks een uitzonderlijke lengte heeft, wordt er op deze manier ook voor gezorgd dat het optreden van droogvlekken beperkt gehouden wordt.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bedraagt de verblijftijd van het plaatstaal in elk van de beitsbaden van genoemde eerste reeks tijdens het overschakelen van de eerste configuratie van de beitsbaden in de eerste productielijn op de tweede configuratie of omgekeerd ten hoogste 30 seconden en bij voorkeur ten hoogste 20 seconden.

Ook in deze uitvoeringsvorm wordt ervoor gezorgd dat het optreden van droogvlekken beperkt gehouden wordt. Het plaatstaal krijgt immers in de verschillende beitsbaden slechts kort de gelegenheid om op te drogen wanneer het beitsbad leeggemaakt wordt.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt nagenoeg continu geproduceerd met genoemde eerste productielijn, waarbij gemiddeld ten minste één keer per week, en in het bijzonder ten minste één keer per vijf dagen, overgeschakeld wordt vande eerste configuratie van de beitsbaden in de eerste productielijn op de tweede configuratie of omgekeerd.

Door het regelmatig omschakelen van tussen de beide configuraties van de beitsbaden is het mogelijk om al de verschillende staalsoorten en afwerkingen op bestelling te produceren waardoor slechts een minimale hoeveelheid aan voorraden dienen aangehouden te worden.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is genoemd plaatstaal austenitisch roestvast plaatstaal dat ten minste chroom en nikkel bevat.

De beitsmiddelen toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding en in de hierboven aangegeven uitvoeringsvormen daarvan zijn bijzonder geschikt voor het beitsen van austenitisch roestvast plaatstaal.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het beitsmiddel in genoemde beitsbaden op het plaatstaal gespoten, waarbij het plaatstaal bij voorkeur ook in het beitsmiddel gedompeld wordt.

Door het op het plaatstaal spuiten van het beitsmiddel wordt het weggebeitst materiaal efficiënter verwijderd waardoor op een efficiëntere manier gebeitst kan worden, in het bijzonder wanneer het plaatstaal ook nog eens in combinatie hiermee in het beitsmiddel ondergedompeld wordt. Het op het plaatstaal spuiten van het beitsmiddel heeft nog het voordeel dat bij het vervangen van het beitsmiddel in een beitsbad het plaatstaal enkel gedurende een korte tijd dat het beitsbad leeggemaakt wordt, bijvoorbeeld gedurende een 15-tal minuten, niet in dat beitsbad gebeitst wordt en daarin kan opdrogen, aangezien het nieuwe beitsmiddel onmiddellijk op het plaatstaal gespoten worden en er aldus geen minuten verloren gaan voor het vullen van het beitsbad.

Verdere voordelen en bijzonderheden van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele bijzondereuitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding.

Deze beschrijving wordt gegeven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen waarin:

Figuur 1 schematisch een overzicht weergeeft van deeerste productielijn toegepast in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het produceren van plaatstaal met een HRAP- afwerking;

Figuren 2A tot 2C schematisch drie verschillende koudwalsen weergeven toegepast voor het koudwalsen van een deel vanhet plaatstaal met de HRAP-afwerking geproduceerd in de eerste productielijn weergegeven in figuur 1;

Figuur 3 schematisch een overzicht weergeeft van een eerste uitvoeringsvorm van een tweede productielijn toegepast in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het verderbewerken van het koudgewalst plaatstaal tot plaatstaal met een 2D- afwerking;

Figuur 4 schematisch een oppervlaktewals weergeeft voor het gladder en glanzender maken van het plaatstaal, in het bijzonder voor het verder afwerken van het plaatstaal met de 2D-afwerking, bekomen inde tweede productielijn volgens figuur 3, tot plaatstaal met een 2B- afwerking;

Figuur 5 schematisch een overzicht weergeeft van een tweede uitvoeringsvorm van de tweede productielijn toegepast in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het verderbewerken van het koudgewalst plaatstaal, welke tweede productielijn overeenstemt met de tweede productielijn volgens figuur 3 met daarin in- line een oppervlaktewals zoals weergegeven in figuur 4, voor het aldus rechtstreeks produceren van plaatstaal met een 2B-afwerking;

Figuur 6 schematisch een overzicht weergeeft van eenderde productielijn, namelijk een blankgloeilijn, toegepast in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voor het verderbewerken van het koudgewalst plaatstaal tot plaatstaal met een BA- afwerking; en Figuur 7 twee opeenvolgende beitsbaden weergeeft van de eerste productielijn weergegeven in figuur 1 met de daarbij horende reservoirs vereist voor het vervangen van de beitsoplossing in de beide beitsbaden.

De uitvinding heeft algemeen betrekking op een werkwijze voor het produceren van roestvast plaatstaal met verschillende afwerkingen. Meer bepaald wordt plaatstaal met een HRAP-afwerking (warmgewalst, gegloeid en gebeitst - “Hot Rolled Annealed and Pickled”), plaatstaal met een 2D-afwerking (koudgewalst, gegloeid en gebeitst) en plaatstaal met een BA-afwerking (koudgewalst en blankgegloeid — “Bright Annealed”) geproduceerd. Zowel het plaatstaal met de BA-afwerking als het plaatstaal met de 2D-afwerking wordt doorgaans glanzender gemaakt door dit nog door een oppervlaktewals te halen. De matte 2D-afwerking wordt op die manier omgezet in de meer glanzende 2B-afwerking.

Het roestvast staal bevat ijzer en ten minste 10,5 gew.% chroom. Het koolstofgehalte bedraagt maximaal 1,2 gew.%. Het roestvast staal kan verder andere elementen bevatten zoals nikkel, molybdeen, titanium, mangaan, koper, aluminiun, enz... Het roestvast staal kan van het austenitische, het ferritische of het duplex type zijn. De uitvinding is in het bijzonder van toepassing op de productie van roestvast staal van het austenitische type maar kan ook bij de productie van de andere staaltypes toegepast worden.

Na het produceren van het roestvast staalmateriaal zelf in de verschillende elektrische vlamboogovens en de AOD-raffinage- eenheden, wordt dit materiaal in een continue gietinstallatie afgekoeld en gestold en op lengte gebrand tot plakken. Deze plakken worden, bij hoge temperatuur, warmgewalst tot rollen plaatstaal 1 met een dikte van bijvoorbeeld 1,85 tot 13,5 mm. Door de hoge temperatuur waaraan het staal onderworpen geweest is, heeft er zich op het plaatstaal een relatiefdikke, zwarte oxidelaag gevormd. Verder is het staal tijdens het warmwalsen gehard en hebben er zich spanningen in opgebouwd. De werkwijze volgens de uitvinding heeft nu betrekking op de verdere bewerking van deze zwarte rollen plaatstaal tot het plaatstaal met de hierboven beschreven afwerkingen.

Een eerste continue productielijn die hierbij gebruikt wordt, is schematisch weergegeven in figuur 1. Aan het begin van de lijn worden de zwarte rollen plaatstaal 1 afgerold en door middel van een lasapparaat 2 tot een continue band van plaatstaal 3 aan elkaar gelast. Deze continue band plaatstaal 3 wordt over verschillende rollen 4 doorheen de eerste productielijn geleid. Een aantal van de rollen 4 zijn in een S-configuratie opgesteld om voldoende grip en tractie op de band plaatstaal 3 te kunnen uitoefenen en worden door middel van elektromotoren 5 telkens door tussenkomst van een reductiekast 6 aangedreven. Het toerental van de elektromotoren 5 kan geregeld worden om de lijnsnelheid aan te passen, afhankelijk van de dikte en/of het materiaal van het plaatstaal 3 dat door de productielijn passeert. De reductiekast 6 laat verder toe om in grote of om in kleine versnelling te schakelen. Voor het omschakelen van de versnelling dient de productielijn telkens stilgelegd te worden.

In een eerste sectie van de productielijn, de plaatstaalaccumulator 7, wordt de band plaatstaal 3 zigzag over rollen 4 geleid. De afstand tussen deze rollen 4 kan gewijzigd worden om in deze eerste zone meer of minder plaatstaal te accumuleren zodanig dat bijvoorbeeld tijdens het aan elkaar lassen van de rollen plaatstaal 1, het plaatstaal 3 toch nog aan een constante snelheid doorheen de productielijn en in het bijzonder doorheen de uitgloeioven daarvan kan blijven bewegen.

Na de eerste sectie bevindt er zich in de eerste productielijn immers een uitgloeioven 8 waarin het plaatstaal 3 tot een temperatuur van ten minste 800°C, en meer in het bijzonder tot een temperatuur van ten minste 900°C opgewarmd wordt. De temperatuur in de uitgloeioven 8is doorgaans lager dan 1200°C. In de uitgloeioven 8 ondergaat het plaatstaal 3 een bepaald temperatuursprofiel waardoor de spanningen uit het plaatstaal 3 verdwijnen en de gewenste inwendige structuur bekomen wordt.

Na de uitgloeioven 8 volgt een quenchsectie 9 waarin het plaatstaal 3 door middel van water en eventueel van lucht opnieuw afgekoeld wordt. Het plaatstaal 3 gaat vervolgens doorheen een droger waarin het gedroogd wordt. Na de droger 10 volgt een oxidebreker 11 waarin de relatief dikke, zwarte oxidehuid die zich op het plaatstaal 3 10 bevindt gebroken wordt.

In een volgende stap wordt het plaatstaal 3 door een straalmachine 12 geleid waarmee metaalkorrels op de oxidehuid van het plaatstaal 3 gestraald worden om deze los en poreus te maken. Door middel van borstels 13 wordt de oxidehuid vervolgens zoveel mogelijk mechanisch verwijderd.

Na een elektrochemisch beitsen, in de elektrochemische beitsbaden 14, wordt het plaatstaal 3 opnieuw afgeborsteld, met de borstels 15, en wordt het plaatstaal 3 vervolgens afgespoeld, in het spoelbad 16 waarin het spoelmiddel op het plaatstaal 3 gesproeid wordt.

In de chemische beitssectie, met zes opeenvolgende chemische beitsbaden 17A — F, wordt het plaatstaal 3 dan gebeitst en in het laatste beitsbad 17F gepassiveerd. Het laatste beitsbad is dus een passiverend beitsbad 17F. Na het chemisch beitsen wordt het plaatstaal 3 opnieuw in een spoelbad 55 gespoeld, in een droger 18 gedroogd en vervolgens zigzaggend doorheen een accumulator 19 geleid. In een inspectiestation 20 kan de kwaliteit van het staal opgevolgd worden waarna de continue band plaatstaal 3 opnieuw in stukken gesneden wordt, met een metaalschaar 21, en tot rollen 22 met het plaatstaal met de HRAP- afwerking opgerold. Een deel van deze rollen 22 kan als eindproduct gebruikt worden, eventueel na deze eerst tot platen versneden te hebben. Het roestvast plaatstaal met de HRAP-afwerking is mat en grijsvan kleur en heeft een tamelijk ruw oppervlak. De dikte van dit plaatstaal is hetzelfde als de dikte van het warmgewalst plaatstaal, en is in het bijzonder begrepen tussen 1,85 en 13,5 mm.

Voor de verdere afwerking van het HRAP-plaatstaal kan dit op de eerste plaats koudgewalst worden. Voor het koudwalsen komt vooral het HRAP-plaatstaal met een dikte van maximaal 10 mm en bij voorkeur met een dikte kleiner dan of gelijk aan 8 mm in aanmerking. Door het koudwalsen wordt vooreerst de dikte van het plaatstaal 3 tot de gewenste einddikte verminderd. In het bijzonder wordt deze dikte met 25 tot 75% verminderd, en bij voorkeur met ten minste 30% en meer bij voorkeur met ten minste 35%. Naast het bekomen van de gewenste einddikte heeft het walsen nog bijkomende objectieven zoals onder meer het bekomen van een goede vlakheid, een hoge oppervlaktekwaliteit en de gewenste mechanische eigenschappen (kristalstructuur). Voor het koudwalsen kunnen verschillende types van walsen toegepast worden.

Het eerste type is een quarto-wals 23, die schematisch in figuur 2a weergegeven is. De rollengroep van een dergelijke wals bestaat uit twee werkcilinders 24 waartussen het plaatstaal 3 gewalst wordt en twee veel grotere steuncilinders 25. De steuncilinders 25 dienen om de enorme krachten die inwerken op de werkcilinders 24 op te vangen. De gewenste afname van de dikte wordt bekomen door het plaatstaal 3 één of meerdere malen door deze wals 23 te halen, waarbij het plaatstaal telkens voor en achter de plaat af- en opgerold wordt. Om beschadiging aan het plaatstaal 3 en aan de cilinders te vermijden wordt de walsspleet gekoeld met een olie-emulsie.

Een tweede type van wals is een sexto-wals 26 die schematisch in figuur 2b weergegeven is. Deze wals bevat opnieuw twee werkcilinders 24 en twee steuncilinders 25 maar tussen de werk- en de steuncilinders is telkens nog een tussencilinder 27 opgesteld. Om beschadiging aan het plaatstaal 3 en aan de cilinders te vermijden wordt de walsspleet gekoeld met een olie-emulsie.

De wals 28, weergegeven in figuur 2C, is een twintigrollenwals en bevat twee werkcilinders 24, acht steuncilinders 25 en daartussen tien tussencilinders 27. In deze wals 28 kan door de optimale drukverdeling en door middel van zeer fijn geslepen werkcilinders 24, in combinatie met zuivere walsolie in plaats van de olie- emulsie, een kwalitatief hoogwaardige oppervlaktekwaliteit bekomen worden. Deze twintigrollenwals 28 wordt in het bijzonder toegepast voor de productie van plaatstaal met de hoogglans- of BA-afwerking maar kan daarnaast ook ingezet worden voor de productie van het plaatstaal met de 2D- or 2B-afwerking.

Na het koudwalsen dient het plaatstaal 3 opnieuw uitgegloeid te worden om de spanningen opnieuw uit het materiaal te verwijderen en om de gewenste kristalstructuur daarin te bekomen. Dit kan gebeuren in een tweede productielijn die ongeveer hetzelfde opgebouwd is als de eerste.

De belangrijkste onderdelen van een mogelijke uitvoeringsvorm van de tweede productielijn zijn in figuur 3 weergegeven. Deze onderdelen omvatten opnieuw een lasapparaat 29, een accumulator 30, een uitgloeioven 56, elektrochemische beitsbaden 31, chemische beitsbaden 32A —F waaronder een passiverend beitsbad 32F, een droger 33, een accumulator 34 en een metaalschaar 35. Het aldus geproduceerde plaatstaal heeft een 2D-afwerking, en heeft een eerder mat uitzicht, en wordt opgerold tot rollen 36.

Voor het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit van dit plaatstaal, worden de rollen 36 nog verder behandeld met een oppervlaktewals 37, weergegeven in figuur 4. Deze oppervlaktewals heeft enkel twee werkcilinders 38 die slechts een beperkte druk op het plaatstaal 3 uitoefenen zodanig dat de dikte van het plaatstaal niet, of alleszins met minder dan 1% verminderd wordt. Door de werking van de oppervlaktewals 37 kan de kwaliteit van het oppervlak van het plaatstaal

3 verder verbeterd worden en wordt in het bijzonder de eerder matte 2D- afwerking omgevormd tot de meer glanzende 2B-afwerking.

Om de twintigrollenwals 28 optimaal te gebruiken, wordt deze niet alleen gebruikt bij de productie van het plaatstaal 3 met de BA- afwerking maar tevens bij de productie van een deel van het plaatstaal met de 2D- of de 2B-afwerking. Om hierbij vlekken op het plaatstaal met de 2D- of de 2B-afwerking te vermijden ten gevolge van de na het koudwalsen op het oppervlak daarvan achtergebleven olie, is voor de verdere uitgloeioven 56 een sproei-installatie 57 voorzien waarmee een extra laag olie op het bovenste oppervlak van het koudgewalste plaatstaal 3 gespoten wordt. Hierbij kan dezelfde olie of een ander type olie toegepast worden als deze die op de werkcilinders 24 van de koudwals 28 aangebracht werd waarmee het desbetreffende plaatstaal 3 koudgewalst werd. Vastgesteld werd dat op deze manier het optreden van vlekken op het eindproduct ten gevolge van de aanwezigheid van de walsolie optimaal vermeden kon worden.

Ook wanneer het plaatstaal eerst in de quatro-wals 23 of in de sexto-wals 26, waarin telkens een olie emulsie toegepast werd, koudgewalst werd, is het voordelig om op het oppervlak van het koudgewalste plaatstaal een continue laag olie aan te brengen alvorens deze uit te gloeien in de uitgloeioven 56. Hierdoor is het immers ook mogelijk om het optreden van vlekken veroorzaakt door de aanwezigheid van de beperkte hoeveelheid olie in water emulsie op het oppervlak van het plaatstaal tegen te gaan.

Figuur 5 geeft schematisch een tweede uitvoeringsvorm van de tweede productielijn weer waarin de oppervlaktewals 37 achteraan in de productielijn zelf opgenomen is. Op deze manier wordt onmiddellijk plaatstaal met de 2B-afwerking geproduceerd en dienen de rollen 36 dus niet meer apart met de oppervlaktewals 37 behandeld te worden.

Figuur 6 geeft de belangrijkste onderdelen van een derde productielijn weer, namelijk van een productielijn voor het produceren vanplaatstaal 3 met een hoogglans afwerking (BA-afwerking). Deze derde productielijn bevat een lasapparaat 39, een accumulator 40, een BA- uitgloeioven 41 met reducerende atmosfeer, in het bijzonder met een atmosfeer op basis van waterstofgas, een verdere accumulator 42 en een metaalschaar 43. Het geproduceerde plaatstaal met de BA-afwerking wordt opgerold tot rollen 44. Ook deze rollen 44 worden bij voorkeur nog met de oppervlaktewals 37 behandeld voor het verbeteren van de glans en van de oppervlaktekwaliteit van het plaatstaal.

De rollen plaatstaal met de HRAP-afwerking, de 2D- afwerking, de 2B-afwerking en de BA-afwerking kunnen als dusdanig het eindproduct zijn, maar kunnen eerst nog ook tot platen of strips versneden worden. In de werkwijze voor produceren van staalplaat met de verschillende afwerkingen wordt de eerste productielijn, weergegeven in figuur 1, gebruikt bij de productie van al de verschillende afwerkingen. Het probleem hierbij is dat de samenstelling van de zuren in de beitsbaden 17A-F dient aangepast te worden. Voor de productie van plaatstaal met de HRAP-afwerking, de 2D-afwerking en de 2B-afwerking kan in de beitsbaden immers gebruik gemaakt worden van een mengzuurbeitsmiddel terwijl het voor de productie van plaatstaal met de BA-afwerking essentieel is dat het plaatstaal in de eerste productielijn met zoutzuurbeitsmiddel behandeld wordt. Dergelijk zoutzuurbeitsmiddel kan in theorie ook voor de productie van de andere afwerkingen toegepast worden doch in de praktijk is dit niet mogelijk omwille van het feit dat het niet mogelijk is om al het chloorhoudend afvalwater dat hierdoor gecreëerd zou worden te verwerken. In de werkwijze volgens de uitvinding wordt daarom de samenstelling van de beitsbaden regelmatig omgewisseld om de verschillende afwerkingen afwisselend, op bestelling, te kunnen produceren. Figuur 7 geeft schematisch een overzicht van de eerste twee beitsbaden 17A en B van de eerste productielijn. De anderebeitsbaden zijn op dezelfde manier opgebouwd. Zoals meer in detail in dit overzicht te zien, zijn de beitsbaden dus twee per twee in afzonderlijke tanks 45 opgenomen. Het beitsmiddel in beide beitsbaden is gescheiden door een tussenschot 46 zodanig dat het niet van het ene naar het andere beitsbad kan stromen. Het beitsmiddel zelf wordt in de beitsbaden ingebracht door het door middel van spuitkoppen 47 zowel tegen de bovenzijde als tegen de onderzijde van het plaatstaal spuiten van het beitsmiddel.

Het in de beitsbaden, meer bepaald in het eerste beitsbad 17A, volgens de hierna beschreven eerste configuratie gespoten beitsmiddel wordt via de afvoerpijpen 48 en de pomp 49A in een bezinktank 50A gepompt van waaruit het overloopt in een reservoir 51A. Vanuit dit reservoir 51A wordt het beitsmiddel dan opnieuw door middel van een pomp 52A via een leiding 53A in het beitsbad 17A gespoten. Het in de bezinktank 50A gevormde bezinksel kan door middel van een pomp 54A weggepompt worden.

Om het beitsmiddel in de beitsbaden te kunnen wisselen om aldus de hierna beschreven tweede configuratie te bekomen, is eenzelfde tweede systeem voor het tweede beitsmiddel voorzien, namelijk een afvoerpomp 49A’, een bezinktank 50A”, een reservoir 51A’, een pomp 52A', een leiding 53A’ en een bezinkselpomp 54A’. Voor het tweede beitsbad, eveneens weergegeven in figuur 7, en voor de daarop volgende beitsbaden worden voor deze elementen dezelfde nummers gebruikt maar met de letter die overeenstemt met de letter van het beitsbad.

In de eerste configuratie, namelijk in de configuratie met het mengzuurbeitsmiddel voor de productie van de HRAP-, de 2D- of de 2B- afwerking, bevat het eerste en het tweede beitsbad 17A en B een mengzuurbeitsmiddel met hoofdzakelijk waterstoffluoride, zwavelzuur en salpeterzuur, het derde en het vierde beitsbad 17C en D een mengzuurbeitsmiddel met hoofdzakelijk waterstoffluoride en zwavelzuur,

het vijfde beitsbad, namelijk het genoemde zuurbeitsbad 17E, een zuurbeitsmiddel met opnieuw hoofdzakelijk waterstoffluoride en zwavelzuur, en het zesde beitsbad, namelijk het genoemde passiverend beitsbad 17F, een passiverend beitsmiddel met hoofdzakelijk waterstoffluoride, salpeterzuur en zwavelzuur.

Door een verbinding (niet weergegeven) tussen de reservoirs 51A —E voor dit mengzuurbeitsmiddel laat men het beitsmiddel bij voorkeur in cascade van het vijfde 51E naar het eerste reservoir 51A stromen om aldus in het vijfde beitsbad 17E met zuiverder beitsmiddel te kunnen beitsen, dus beitsmiddel met minder daarin opgeloste zouten.

In elk van de beitsbaden wordt het gehalte aan vrij zuur tijdens het beitsen behouden door daarin bijkomend zwavelzuur te doseren. In het eerste en het tweede beitsbad wordt het salpeterzuur gedoseerd om de beitsende werking daarvan te versterken.

In de tweede configuratie, namelijk in de configuratie met het zoutzuurbeitsmiddel voor de productie van de BA-afwerking, bevat het eerste tot het vierde beitsbad 17A-D een zoutzuurbeitsmiddel met hoofdzakelijk zoutzuur, het vijfde of het genoemde zuurbeitsbad 17E, een verder zuurbeitsmiddel met hoofdzakelijk waterstoffluoride, en het zesde of het genoemde passiverend beitsbad 17F, een verder passiverend beitsmiddel met hoofdzakelijk waterstoffluoride en salpeterzuur.

Om van de eerste naar de tweede configuratie over te schakelen of omgekeerd wordt de eerste productielijn niet meer stilgelegd. De omschakeling van de eerste naar de tweede configuratie of omgekeerd wordt uitgevoerd tijdens de productie van plaatstaal met de 2D- of de 2B-afwerking.

Om van de eerste naar de tweede configuratie over te schakelen blijft men dus plaatstaal met de 2D- of 2B-afwerking produceren. In een eerste stap wordt het mengzuurbeitmiddel in het vierde beitsbad 17D door het zoutzuurbeitmiddel vervangen door het beitsbad eerst leeg te pompen in het reservoir 51D, hetgeen ongeveereen kwartier duurt, en door vervolgens het plaatstaal in het vierde beitsbad 17D met het zoutzuurbeitsmiddel uit reservoir 51D’ te besproeien. Vervolgens kan de dosering van zwavelzuur in het zuurbeitsbad 17E en in het passiverend beitsbad 17F gestopt worden zodanig dat het zwavelzuur daarin opgebruikt kan worden ter vorming van het verder zuurbeitsmiddel en het verder passiverend beitsmiddel met geen, of nagenoeg geen zwavelzuur. Het zoutzuurbeitsmiddel in het vierde beitsbad 17D heeft op dat ogenblik immers een voldoend sterke werking om eventuele droogvlekken voldoende weg te beitsen.

In de volgende stap wordt immers het derde beitsbad 17C leeggemaakt en wordt het mengzuurbeitsmiddel daarin vervangen door het zoutzuurbeitsmiddel. Hetzelfde gebeurt dan voor het tweede beitsbad 17B en ten slotte voor het eerste beitsbad 17A. Van zodra het zoutzuurbeitsmiddel op het plaatstaal in het eerste beitsbad 17A gespoten wordt, kan dit plaatstaal gebruikt worden voor de productie van plaatstaal met de BA-afwerking.

Om van dan opnieuw van de tweede naar de eerste configuratie over te schakelen start men eerst opnieuw met de productie van plaatstaal met de 2D- of 2B-afwerking. In een eerste stap wordt het zoutzuurbeitmiddel in het eerste beitsbad 17A door het mengzuurbeitmiddel vervangen door het beitsbad eerst leeg te pompen in het reservoir 51A', hetgeen ongeveer een kwartier duurt, en door vervolgens het plaatstaal in het eerste beitsbad 17A met het mengzuurbeitsmiddel uit reservoir 51A te besproeien. In de volgende stap wordt het tweede beitsbad 17B leeggemaakt en wordt het zoutzuurbeitsmiddel daarin vervangen door het mengzuurbeitsmiddel. Hetzelfde gebeurt dan voor het derde beitsbad 17C en ten slotte voor het vierde beitsbad 17D.

Alvorens het vierde beitsbad 17D leeggemaakt wordt, wordt aan het zuurbeitsbad 17E en aan het passiverend beitsbad 17F zwavelzuur toegevoegd, bij voorkeur op het ogenblik dat hetzoutzuurbeitsmiddel in het derde beitsbad 17C door het mengzuurbeitsmiddel vervangen wordt. Op die manier hebben het zuurbeitsbad 17E en het passiverend beitsbad 17F een sterkere beitsende werking op het ogenblik dat het vierde beitsbad 17D leeg komt te staan en daarin dus droogvlekken op het plaatstaal gevormd kunnen worden. Door de sterker beitsende werking van deze laatste twee beitsbaden 17E en F worden deze droogvlekken immers reeds ten minste gedeeltelijk weggewerkt.

Van zodra het mengzuurbeitsmiddel op het plaatstaal in het vierde beitsbad 17D gespoten wordt, kan dit plaatstaal niet alleen meer gebruikt worden voor de productie van plaatstaal met de 2D- of de 2B- afwerking maar tevens voor de HRAP-afwerking.

Uit de inspectie van het geproduceerde plaatstaal met de verschillende afwerkingen is gebleken dat er tijdens het wisselen van de beitsbadconfiguratie op de manier zoals hierboven beschreven geen noemenswaardige kwaliteitsafwijkingen van het tijdens het omwisselen geproduceerde plaatstaal met de 2D- of de 2B-afwerking vastgesteld konden worden, en dat aan de voorgeschreven kwaliteitseisen beantwoord werd. Indien echter tijdens het omwisselen plaatstaal met de BA-afwerking, of met de HRAP-afwerking, geproduceerd werd, werden wel kwaliteitsafwijkingen vastgesteld die in het bijzonder voor de BA- afwerking zodanig waren dat niet meer aan de voorgeschreven kwaliteitseisen voldaan werd. Hetzelfde werd vastgesteld wanneer het vervangen van de beitsoplossingen in de verschillende beitsbaden niet in de hierboven beschreven volgorde uitgevoerd werd.

Voor de uitgevoerde testen hadden de verschillende beitstbaden elk een lengte van ongeveer zeventien meter. Doordat het plaatstaal met de 2D- of de 2B-afwerking een dikte had van minder dan 8mm, en aldus relatief snel door de eerste productielijn geleid werd, varieerde de verblijftijd daarvan in de verschillende baden tussen 15 en 30 seconden.

Claims (21)

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het produceren van op ten minste drie verschillende manieren afgewerkt roestvast plaatstaal waaronder een HRAP-afwerking (“Hot Rolled Annealed and Pickled”), een 2D-afwerking en een BA-afwerking (“Bright Annealed”), in welke werkwijze uitgegaan wordt van rollen (1) warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal die afgerold worden en elk aan een nagenoeg constante snelheid doorheen ten minste een eerste productielijn geleid worden, welke eerste productielijn ten minste een uitgloeioven (8), een reeks van ten minste vier opeenvolgende beitsbaden (17A — E) en ten minste één daarop aansluitend passiverend beitsbad (17F) bevat, waarbij de werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de HRAP-afwerking in genoemde eerste productielijn uitgevoerd wordt en de volgende stappen omvat: - het voorzien van ten minste één van genoemde rollen (1) warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal (3); - het afrollen van de rol (1) plaatstaal; - het aan een nagenoeg constante snelheid doorheen genoemde eerste productielijn leiden van het afgerolde plaatstaal (3) ten behoeve van het achtereenvolgens uitgloeien, beitsen en passiveren van het afgerolde plaatstaal, en - het uit de eerste productielijn verwijderen van het aldus bekomen plaatstaal met de HRAP-afwerking, waarbij de werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de 2D-afwerking in genoemde eerste productielijn uitgevoerd wordt en verder in een koudwals (23, 26, 28) en in een tweede productielijn die ten minste een verdere uitgloeioven (56), een aantal verdere opeenvolgende beitsbaden (32A — E)) en ten minste één verder passiverend beitsbad (32F) bevat, en de volgende stappen omvat: - het voorzien van ten minste één van genoemde rollen (1) warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal (3);

- het afrollen van de rol plaatstaal;

- het aan een nagenoeg constante snelheid doorheen genoemde eerste productielijn leiden van het afgerolde plaatstaal (3) ten behoeve van het achtereenvolgens uitgloeien, beitsen enpassiveren van het afgerolde plaatstaal;

- het koudwalsen van het gepassiveerde plaatstaal;

- het opnieuw uitgloeien, beitsen en passiveren van het koudgewalste plaatstaal in genoemde tweede productielijn; en

- het uit de tweede productielijn verwijderen van het aldus bekomenplaatstaal met de 2D-afwerking, waarbij de werkwijze voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de BA-afwerking in genoemde eerste productielijn uitgevoerd wordt en verder in een koudwals (28) en in een derde productielijn, zonder beitsbaden maar met ten minste een BA-uitgloeioven (41) met daarin een reducerende atmosfeer, en de volgende stappen omvat:

- het voorzien van ten minste één van genoemde rollen (1) warmgewalst, nog niet gebeitst plaatstaal (3);

- het afrollen van de rol plaatstaal;

- het aan een nagenoeg constante snelheid doorheen genoemdeeerste productielijn leiden van het afgerolde plaatstaal (3) ten behoeve van het achtereenvolgens uitgloeien, beitsen en passiveren van het afgerolde plaatstaal;

- het koudwalsen van het gepassiveerde plaatstaal;

- het opnieuw uitgloeien van het koudgewalste plaatstaal ondergenoemde reducerende atmosfeer in genoemde derde productielijn; en

- het uit de derde productielijn verwijderen van het aldus bekomen plaatstaal met de BA-afwerking,

daardoor gekenmerkt dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de HRAP- afwerking, genoemde beitsbaden (17A-E) zich in een eerste configuratiebevinden, waarin genoemde reeks beitsbaden opgedeeld is in een eerste reeks met ten minste de eerste drie beitsbaden (17A-D) en in een tweede reeks van ten minste een zuurbeitsbad (17E) en waarin de beitsbaden (17A-D) van genoemde eerste reeks beitspaden elk eenmengzuurbeitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en zwavelzuur en/of salpeterzuur bevatten, waarin genoemd zuurbeitsbad (17E) een zuurbeitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride bevat en waarin het passiverend beitsbad een passiverend beitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en salpeterzuur bevat;

dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de BA- afwerking, genoemde beitsbaden (17A-E) zich in een tweede configuratie bevinden, waarin de beitsbaden (17A-D) van genoemde eerste reeks elk een zoutzuurbeitsmiddel op basis van ten minste zoutzuur bevatten, waarin genoemd zuurbeitsbad (17E) een verder zuurbeitsmiddel op basisvan ten minste waterstoffluoride bevat en waarin het passiverend beitsbad een verder passiverend beitsmiddel op basis van ten minste waterstoffluoride en salpeterzuur bevat; dat, voor het produceren van het roestvast plaatstaal met de 2D- afwerking, genoemde beitsbaden (17A-E) zich in genoemde eerste of ingenoemde tweede configuratie bevinden; dat de werkwijze verder het overschakelen van de productie van op één van genoemde manieren afgewerkt roestvast plaatstaal op de productie van op een andere van genoemde manieren afgewerkt roestvast plaatstaal bevat en het overschakelen van de eerste configuratie vangenoemde beitsbaden (17A-E) op de tweede configuratie en omgekeerd, dat het overschakelen van genoemde eerste configuratie van de beitsbaden (17A-E) op genoemde tweede configuratie het vervangen omvat van genoemd mengzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden (17A-D) door genoemd zoutzuurbeitsmiddel, waarbij hetvervangen van het mengzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden (17A-D) door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt doorhet in stroomopwaartse zin opeenvolgend vervangen van het mengzuurbeitsmiddel in elk van genoemde beitsbaden (17A-D) door het zoutzuurbeitsmiddel, te beginnen met het beitsbad (17D) van genoemde eerste reeks waar het plaatstaal (3) als laatste doorheen wordt geleid, en eindigend met het beitsbad (17A) waar het plaatstaal als eerste doorheen wordt geleid; dat het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden (17A-E) op genoemde eerste configuratie het vervangen omvat van genoemd zoutzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden (17A-D) door genoemd mengzuurbeitsmiddel, waarbij het vervangen van het zoutzuurbeitsmiddel in genoemde eerste reeks beitsbaden (17A-D) door het mengzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt door het in stroomafwaartse zin opeenvolgend vervangen van het zoutzuurbeitsmiddel in elk van genoemde beitsbaden (17A-D) door het mengzuurbeitsmiddel, te beginnen met het beitsbad (17A) van genoemde eerste reeks waar het plaatstaal (3) als eerste doorheen wordt geleid, en eindigend met het beitsbad (17D) waar het plaatstaal als laatste doorheen wordt geleid; en dat het overschakelen van de eerste configuratie van genoemde beitsbaden (17A-E) in de eerste productielijn op de tweede configuratie en omgekeerd uitgevoerd wordt tijdens het beitsen van plaatstaal (3) in genoemde beitsbaden (17A-E) voor de productie van genoemd plaatstaal met de 2D-afwerking.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat genoemd passiverend beitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride, salpeterzuur en zwavelzuur is en dat genoemd verder passiverend beitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride en salpeterzuur is, waarbij bij het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden (17A-E) op genoemde eerste configuratie genoemd verder passiverend beitsmiddel tot genoemd passiverendbeitsmiddel omgevormd wordt door aan genoemd passiverend beitsbad ten minste zwavelzuur toe te voegen.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat het vervangen van het mengbeitsmiddel in het laatste bad (17D) van de eerste reeks door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt in aanwezigheid van genoemd passiverend beitsmiddel in het passiverend beitsbad (17F).

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, daardoor gekenmerkt dat tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- of met de 2D-afwerking, met de beitsbaden (17A-E) in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemd passiverend beitsbad (17F) gedoseerd wordt ter compensatie van tijdens het beitsen wegreagerend zwavelzuur.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 4, daardoor gekenmerkt dat genoemd zuurbeitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride en zwavelzuur is en dat genoemd verder zuurbeitsmiddel een beitsmiddel op basis van waterstoffluoride is, waarbij bij het overschakelen van genoemde tweede configuratie van de beitsbaden (17A-E) op genoemde eerste configuratie aan genoemd zuurbeitsbad (17E) zwavelzuur toegevoegd wordt voor het omzetten van genoemd verder zuurbeitsmiddel in genoemd zuurbeitsmiddel.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het vervangen van het mengbeitsmiddel in het laatste bad (17D) van de eerste reeks door het zoutzuurbeitsmiddel uitgevoerd wordt in aanwezigheid van genoemd zuurbeitsmiddel in genoemd zuurbeitsbad (17E).

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, daardoor gekenmerkt dat tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- of met de 2D-afwerking, met de beitsbaden (17A-E) in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemd zuurbeitsbad (17E)

gedoseerd wordt ter compensatie van tijdens het beitsen wegreagerend zwavelzuur.

8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 7, daardoor gekenmerkt dat genoemd mengzuurbeitsmiddel, genoemd zuurbeitsmiddel en genoemd passiverend beitsmiddel zwavelzuur bevatten, waarbij tijdens de productie van het roestvast plaatstaal met de HRAP- of met de 2D-afwerking, met de beitsbaden (17A-E) in genoemde eerste configuratie, zwavelzuur in genoemde beitsbaden (17A-E) en in genoemd passiverend beitsbad (17F) gedoseerd wordt ter compensatie van tijdens het beitsen wegreagerend zwavelzuur.

9. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat het mengzuurbeitsmiddel dat zich in de eerste configuratie in het laatste of de laatste beitsbaden (17C en D) van genoemde eerste reeks bevindt een mengzuurbeitsmiddel op basis van waterstoffluoride en zwavelzuur is en dat het mengzuurbeitsmiddel dat zich in de eerste configuratie ten minste in het eerste of ten minste in de eerste twee beitsbaden (17A en B) van genoemde eerste reeks bevindt een mengzuurbeitsmiddel op basis van waterstoffluoride, zwavelzuur en salpeterzuur is.

10. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 9, daardoor gekenmerkt dat ten minste een gedeelte van het plaatstaal met de 2D-afwerking, en bij voorkeur nagenoeg al het plaatstaal met de 2D- afwerking, ten minste één keer door een oppervlaktewals (37) gehaald wordt ten einde roestvast plaatstaal met een 2B-afwerking te produceren dat een glanzender oppervlak heeft dan het roestvast plaatstaal met de 2D-afwerking.

11. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 10, daardoor gekenmerkt dat ten minste een gedeelte van het plaatstaal met de BA-afwerking, en bij voorkeur nagenoeg al het plaatstaal met de BA- afwerking, ten minste één keer door een oppervlaktewals (37) gehaald wordt ten einde een glanzender oppervlak te bekomen.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, daardoor gekenmerkt dat vóór de behandeling met de oppervlaktewals (37) het plaatstaal (3) een dikte heeft die door de behandeling met genoemde oppervlaktewals niet of ten hoogste met 1% verminderd wordt.

13. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 12, daardoor gekenmerkt dat vóór het koudwalsen het plaatstaal (3) een dikte heeft die door het koudwalsen met ten minste 25%, bij voorkeur met ten minste 30% en meer bij voorkeur met ten minste 35% verminderd wordt.

14. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 13, daardoor gekenmerkt dat tijdens het uitgloeien en het opnieuw uitgloeien van het plaatstaal, het plaatstaal opgewarmd wordt tot een temperatuur van ten minste 800°C, bij voorkeur tot een temperatuur van ten minste 900°C.

15. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 14, daardoor gekenmerkt dat genoemde eerste reeks beitsbaden (17A-D) ten minste vier beitsbaden (17A-D) bevat.

16. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 15, daardoor gekenmerkt dat de beitsbaden (17A-D) van genoemde eerste reeks een lengte hebben, waarbij de lengte van elk van deze beitsbaden (17A-D) niet meer dan 20%, bij voorkeur niet meer dan 10%, afwijkt van de gemiddelde lengte daarvan.

17. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 16, daardoor gekenmerkt dat elk van genoemde beitsbaden (17A-D) van genoemde eerste reeks een lengte heeft van ten hoogste 25m, bij voorkeur van ten hoogste 20 m.

18. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 17, daardoor gekenmerkt dat de verblijftijd van het plaatstaal in elk van de beitsbaden (17A-D) van genoemde eerste reeks tijdens het overschakelen van de eerste configuratie van de beitsbaden in de eersteproductielijn op de tweede configuratie of omgekeerd ten hoogste 30 seconden bedraagt en bij voorkeur ten hoogste 20 seconden.

19. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 18, daardoor gekenmerkt dat nagenoeg continu geproduceerd wordt met genoemde eerste productielijn, waarbij gemiddeld ten minste één keer per week, en in het bijzonder ten minste één keer per vijf dagen, overgeschakeld wordt van de eerste configuratie van de beitsbaden (17A-E) in de eerste productielijn op de tweede configuratie of omgekeerd.

20. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 19, daardoor gekenmerkt dat genoemd plaatstaal austenitisch roestvast plaatstaal is dat ten minste chroom en nikkel bevat.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, daardoor gekenmerkt dat het beitsmiddel in genoemde beitsbaden (17A-E) op het plaatstaal (3) gespoten wordt, waarbij het plaatstaal bij voorkeur ook in het beitsmiddel gedompeld wordt.