DE10020634A1 - Turbulenzbeize mit seitlicher Eindüsung - Google Patents
Turbulenzbeize mit seitlicher EindüsungInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Behandeln der Oberflächen von metallischem Bandgut (1), insbesondere zum Beizen von Walzgut, sieht vor, das Bandgut (1) in einem Beizbecken (2) durch einen Behandlungskanal (3) zu transportieren und mit einem säurehaltigen Beizmedium (4) in Strahlen (5) zu besprühen. DOLLAR A Um auch schwer beizbare Bandgüten (Stahlgüten) schneller zu beizen, die mit einer relativ niedrigen Bandgut-Geschwindigkeiten gefahren werden, kann die notwendige Turbulenz dahingehend erhöht werden, dass innerhalb von Längsabschnitten (6) des Behandlungskanals (3) in zumindest über dem Bandgut (1) gebildeten, quer zur Bandtransportrichtung (7) verlaufenden Trennräumen (8) aus zumindest jeweils einem Düsenrohr (5a) das Beizmedium (4) quer zur Bandtransportrichtung (7) in einen Trennraum (8) eingspritzt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln der Ober
flächen von metallischem Bandgut, insbesondere zum Beizen von Walzgut, das in
einem Beizbecken durch einen Behandlungskanal transportiert und mit einem säu
rehaltigen Beizmedium in Strahlen besprüht wird.
Es ist bekannt, dass das Erzeugen von wirkungsvollen Turbulenzen im Beizmedium
von der Bandgeschwindigkeit abhängig ist. Bei hoher Geschwindigkeit des Bandgu
tes ergibt sich eine hohe Turbulenz und bei geringer Bandgut-Geschwindigkeit wird
kaum Turbulenz erzeugt. Es kann jedoch nicht das Ziel sein, dass gut beizbare
Stahlgüten, die ohnehin schon mit hoher Bandgut-Geschwindigkeit gebeizt werden
können, noch schneller gebeizt werden sollen. Es muss vielmehr das Ziel sein, dass
schwer beizbare Güten, die eine vergleichsweise langsame Bandgut-Geschwin
digkeit benötigen, um sauber zu werden, schneller gebeizt werden können. Daher
muss die Turbulenz bei niedrigen Bandgut-Geschwindigkeiten unter anderem für sol
che Stahlgüten erhöht werden.
Das eingangs bezeichnete Verfahren ist aus der EP 0 323 467 B1 bekannt. Daraus
folgt, dass das Beizmedium in Verbindung mit einem am Umfang geschlossenen Ka
nal entsprechend dem sog. Flachbeizverfahren am Kanaleingang in Bandtrans
portrichtung und am Kanalausgang entgegen der Bandtransportrichtung eingespritzt
wird. Bei diesem Verfahren werden bessere Konzentrationsabstufungen erreicht und
es wird eine schnellere Banderwärmung erzielt und der Medienaustausch in der
Grenzphase zwischen dem Bandgut und der Behandlungsflüssigkeit wird verbessert.
Um nunmehr die Behandlungszeit (Beizzeit) noch weiter zu verkürzen, ist es be
kannt, das Behandlungsmedium über zentrale, in den Behandlungskanalseitenwän
den vorgesehene Öffnungen zuzuleiten und über Ablaufrinnen das Behandlungs
medium an Sammelräume wieder abzuführen. Dadurch kann zwar im Behandlungs
kanal mit einem sehr niedrigen Flüssigkeitsniveau gearbeitet werden, jedoch wird die
Wirkung der Turbulenz bei langsam laufendem Bandgut und entsprechend schwer zu
behandelnden Stahlgüten nicht in der gewünschten Intensität erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei schwer beizbaren Bandgüten (Stahl
güten), die mit einer relativ niedrigen Bandgut-Geschwindigkeit gefahren werden, die
notwendige Turbulenzwirkung zu erhöhen und damit die zur Verfügung stehende
Behandlungszeit zumindest besser auszunutzen oder zu reduzieren.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb von
Längsabschnitten des Behandlungskanals in zumindest über dem Bandgut gebilde
ten, quer zur Bandtransportrichtung verlaufenden Trennräumen aus zumindest je
weils einem Düsenrohr das Beizmedium quer zur Bandtransportrichtung in einen
Trennraum eingespritzt wird. Dadurch kann auch bei relativ langsam laufendem
Bandgut eine ausreichend hohe Turbulenzwirkung und dadurch wiederum eine ge
wisse Geschwindigkeitssteigerung erzielt werden. Dabei kann der Transport des
Beizmediums in Bandtransportrichtung begrenzt werden, wobei trotzdem eine ge
wünschte Turbulenz erzielt wird. Außerdem kommt es dabei zu einer Strömungsge
schwindigkeit des
Beizmediums quer zur Bandtransportrichtung auch bei einer relativ niedrigen Band
gutgeschwindigkeit. Weiterhin findet eine Reduzierung des Beizmediumdrucks am
Ende des Behälters statt, wo das Bandgut ausläuft. Weiterhin findet eine homogene
re Quervermischung des Beizmediums im Beizbecken und im Mediumbehälter statt.
Außerdem werden Ablagerungen in Strömungstoträumen des Beizmediumbeckens
vermieden.
In Ausgestaltung dieses Verfahrens ist vorgesehen, dass das Beizmedium quer zur
Bandtransportrichtung in den Trennraum auf und / oder in einen Trennraum unter
das Bandgut gespritzt wird. Die angestrebte Turbulenzwirkung kann gegebenenfalls
auf beide Bandoberflächen ausgedehnt werden.
Vorteilhaft ist außerdem, dass zur Begrenzung eines auftretenden hydrodynami
schen Staudrucks das Beizmedium durch einen Überlauf in der Kanaldecke abgelas
sen wird.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Behandlung der Oberflächen von
metallischem Bandgut, insbesondere zum Beizen von Walzgut; das in einem Beiz
becken durch einen am Umfang verschlossenen Behandlungskanal transportierbar
ist, wobei das Beizbecken von einem säurehaltigen Beizmedium durchflossen ist,
das mittels Düsenrohren aus quer zur Bandtransportrichtung verlaufenden Düsenrei
hen am Kanaleingang in Bandtransportrichtung und am Kanalausgang entgegen der
Bandtransportrichtung einspritzbar ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem
Behandlungskanal an der Kanaldecke jeweils quer zur Bandtransportrichtung ver
laufende, in Bandtransportrichtung beabstandete Strömungseinbauten vorgesehen
sind und dass zwischen jeweils zwei benachbarten Strömungseinbauten ebenfalls
quer zur Bandtransportrichtung zusätzliche, einstellbare Spritzdüsen vorgesehen
sind. Der Hauptvorteil dieser Ausbildung ist die Erhöhung der Turbulenzströmung
auch bei relativ kleinen Bandgutgeschwindigkeiten. Ebenfalls sind hier die für das
Verfahren geschilderten Vorteile anzuführen.
In Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die quer zur Bandtrans
portrichtung gerichteten Spritzdüsen an beiden Längsseiten des Behandlungskanals
angeordnet sind. Dadurch können gegensinnig gerichtete Strömungen und eine
weitere Turbulenzverstärkung erzielt werden.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die Strömungseinbauten an der Kanal
decke jeweils mittig zu zwei in Bandtransportrichtung beabstandeten Gleitsteinen im
Kanalboden angeordnet sind. Dadurch werden ebenfalls günstige Turbulenzen des
Beizmediums erzielt.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, dass die Kanaldecke aus
einem Zwischendeckel besteht, an dem die Strömungseinbauten ausgebildet sind.
Der Zwischendeckel dient als Grundlage für die Anbringung der Strömungseinbauten
im richtigen Abstand zum Bandgut und für weitere funktionelle Lösungen, die nach
stehend beschrieben sind.
So wird weiter vorgeschlagen, dass die Strömungseinbauten aus quer zur
Bandtransportrichtung verlaufenden Profilleisten bestehen. Der einfachste Quer
schnitt ist dafür ein Rechteckquerschnitt.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, dass seitlich am Behandlungskanal ein
Überlauf in der Kanaldecke für das Beizmedium angeordnet ist. Der Überlauf kann
ferner durch Druckentlastungskanäle in der Mitte des Behandlungskanals ergänzt
werden, deren Öffnungen an der Oberseite des Zwischendeckels liegen.
Vorteilhafterweise ist eine weitere Verteilung des Beizmediums dadurch möglich,
dass die quer zur Bandtransportrichtung gerichteten Spritzdüsen in einem Winkelbe
reich von ca. 140° jeweils hälftig zur Senkrechten bezogen auf die Bandtrans
portrichtung verstellbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachste
hend näher erläutert wird.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Behandlungskanal,
Fig. 2 eine zu Fig. 1 gehörende Draufsicht und
Fig. 3 eine Seitenansicht des Behandlungskanals.
Die Vorrichtung zur Behandlung der Oberflächen von metallischem Bandgut 1 (Fig.
1 und 2), insbesondere zum Beizen von Walzgut, ist in einem Beizbecken 2 ange
ordnet und bildet einen am Umfang geschlossenen Behandlungskanal 3, wobei das
Bandgut 1 kontinuierlich mittels Walzenpaaren antreibbar ist. Das Beizbecken 2 ist
von einem säurehaltigen Beizmedium 4 durchflossen, das mittels Düsenrohren 5a in
Strahlen 5 aus quer zur Bandtransportrichtung 7 verlaufenden Düsenreihen 5b
strömt und auf die Oberflächen des Bandgutes 1 auftrifft, um dieses zu reinigen, z. B.
zu entzundern. Am Kanaleingang 11 verlaufen die Strahlen 5 in Bandtransportrich
tung 7 und am Kanalausgang 12 entgegen zur Bandtransportrichtung 7.
In dem Behandlungskanal 3 sind an der Kanaldecke 10 jeweils quer zur Bandtrans
portrichtung 7 verlaufende Längsabschnitte 6 des Behandlungskanals 3 bildende
Strömungseinbauten 13 vorgesehen, so dass sich Trennräume 8 ergeben. Zwischen
jeweils zwei benachbarten Strömungseinbauten 13 eines Trennraums 8 ist jeweils
eine im Grunde quer zur Bandtransportrichtung 7 gerichtete Spritzdüse 5c angeord
net. Die Spritzdüsen 5c sind an den beiden Längsseiten 3a des Behandlungskanals
3 angeordnet und können zusammen oder pro Längsseite 3a in Intervallen wech
selnd betätigt werden.
Wie gezeichnet (aber nicht zwingend notwendig) sind die Strömungseinbauten 13 an
der Kanaldecke 10 jeweils mittig zu zwei in Bandtransportrichtung 7 beabstandeten
Gleitsteinen 14 im Kanalboden 15 angeordnet.
Die Kanaldecke 10 (Fig. 3) besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Zwischendec
kel 16, an dem die Strömungseinbauten 13, die aus verschiedenen Profilleisten 13a
bestehen können, ausgebildet sind.
Seitlich am Behandlungskanal 3 ist ein Überlauf 9 in der Kanaldecke 10 für das
Beizmedium 4 angeordnet, um einen auftretenden hydrodynamischen Staudruck des
Beizmediums 4 abzubauen.
Die quer zur Bandtransportrichtung 7 gerichteten Spritzdüsen 5c können in einem
Winkelbereich von ca. 140° jeweils hälftig auf die Senkrechte zur Bandtransportrich
tung 7 bezogen, im Winkel verstellt werden. So können z. B. gegenüberliegende
Spritzdüsen 5c in die jeweils anderen Eckflächen des Trennraums 8 gerichtet wer
den.
Das Verfahren zum Behandeln der Oberflächen von metallischem Bandgut, z. B.
beim Beizen von Walzgut aus Stahlband, wird derart ausgeübt, dass das Bandgut 1
kontinuierlich durch den Behandlungskanal 3 des Beizbeckens 2 transportiert wird.
Dabei wird das Bandgut 1 mit einem säurehaltigen Beizmedium 4 in Strahlen 5 be
sprüht. Innerhalb der Längsabschnitte 6 des Behandlungskanals 3 sind in zumindest
über dem Bandgut 1 gebildeten, quer zur Bandtransportrichtung 7 verlaufenden
Trennräumen 8 jeweils Spritzdüsen 5c angeordnet, die zusätzlich zu den Düsen
reihen 5b, die am Kanaleingang 11 und am Kanalausgang 12 Beizmedium 4 eindü
sen, weiteres Beizmedium 4 in den jeweiligen Trennraum 8 auf das Bandgut 1 ein
spritzen. Die Bewegung des Bandgutes 1 in Bandtransportrichtung 7 führt zu einer
gewünschten Turbulenz in dem Beizmedium 4.
1
metallisches Bandgut
2
Beizbecken
3
Behandlungskanal
3
a Längsseiten
4
Beizmedium
5
Strahlen
5
a Düsenrohr
5
b Düsenreihe
5
c Spritzdüse
6
Längsabschnitte des Behandlungskanals
7
Bandtransportrichtung
8
Trennräume
9
Überlauf
10
Kanaldecke
11
Kanaleingang
12
Kanalausgang
13
Strömungseinbauten
13
a Profilleisten
14
Gleitsteine
15
Kanalboden
16
Zwischendeckel
Claims (10)
1. Verfahren zum Behandeln der Oberflächen von metallischem Bandgut, insbe
sondere zum Beizen von Walzgut, das in einem Beizbecken durch einen Be
handlungskanal transportiert und mit einem säurehaltigen Beizmedium in
Strahlen besprüht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb von Längsabschnitten des Behandlungskanals in zumindest
über dem Bandgut gebildeten, quer zur Bandtransportrichtung verlaufenden
Trennräumen aus zumindest jeweils einem Düsenrohr das Beizmedium quer
zur Bandtransportrichtung in einen Trennraum eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beizmedium quer zur Bandtransportrichtung in den Trennraum auf
und/oder in einen Trennraum unter das Bandgut gespritzt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Begrenzung eines auftretenden hydrodynamischen Staudrucks das
Beizmedium durch einen Überlauf in der Kanaldecke abgelassen wird.
4. Vorrichtung zur Behandlung der Oberflächen von metallischem Bandgut, ins
besondere zum Beizen von Walzgut, das in einem Beizbecken durch einen
am Umfang verschlossenen Behandlungskanal transportierbar ist, wobei das
Beizbecken von einem säurehaltigen Beizmedium durchflossen ist, das mittels
Düsenrohren aus quer zur Bandtransportrichtung verlaufenden Düsenreihen
am Kanaleingang in Bandtransportrichtung und am Kanalausgang entgegen
der Bandtransportrichtung einspritzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Behandlungskanal (3) an der Kanaldecke (10) jeweils quer zur
Bandtransportrichtung (7) verlaufende, in Bandtransportrichtung (7) beabstan
dete Strömungseinbauten (13) vorgesehen sind und dass zwischen jeweils
zwei benachbarten Strömungseinbauten (13) ebenfalls quer zur Bandtrans
portrichtung (7) zusätzliche, einstellbare Spritzdüsen (5c) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die quer zur Bandtransportrichtung (7) gerichteten Spritzdüsen (5c) an
beiden Längsseiten (3a) des Behandlungskanals (9) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungseinbauten (13) an der Kanaldecke (10) jeweils mittig zu
zwei in Bandtransportrichtung (7) beabstandeten Gleitsteinen (14) im Kanal
boden (15) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kanaldecke (10) aus einem Zwischendeckel (16) besteht, an dem die
Strömungseinbauten (13) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungseinbauten (13) aus quer zur Bandtransportrichtung (7)
verlaufenden Profilleisten (13a) bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass seitlich am Behandlungskanal (3) ein Überlauf (17) in der Kanaldecke
(10) für das Beizmedium (4) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die quer zur Bandtransportrichtung (7) gerichteten Spritzdüsen (5c) in
einem Winkelbereich von ca. 140° jeweils hälftig zur Senkrechten bezogen
auf die Bandtransportrichtung (7) verstellbar sind.
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