EP3385008A1 - Entzunderungsvorrichtung und verfahren zum chemischen entzundern eines metallbandes - Google Patents

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EP3385008A1
EP3385008A1 EP17164759.7A EP17164759A EP3385008A1 EP 3385008 A1 EP3385008 A1 EP 3385008A1 EP 17164759 A EP17164759 A EP 17164759A EP 3385008 A1 EP3385008 A1 EP 3385008A1
Authority
EP
European Patent Office
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metal strip
injection unit
pickling
spray
descaling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17164759.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Kofler
Alois Stadlbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
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Priority to US16/492,665 priority patent/US20200047231A1/en
Priority to CN201880022216.4A priority patent/CN110446566B/zh
Priority to RU2019134817A priority patent/RU2753355C2/ru
Priority to PCT/EP2018/058305 priority patent/WO2018185028A1/de
Priority to MX2019011859A priority patent/MX2019011859A/es
Priority to KR1020197031112A priority patent/KR20190133712A/ko
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Priority to JP2019554633A priority patent/JP6903766B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/023—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically

Definitions

  • the invention relates to a descaling device for the chemical descaling of a metal strip according to the preamble of claim 1 and to a method for the chemical descaling of a metal strip according to the preamble of claim 10.
  • the invention has for its object to provide a Spritzbeiz opposition a metal strip to achieve a high pickling efficiency.
  • the spraying device has a first outer injection unit for spraying the etching agent onto a first edge region of the upper / lower side of the metal strip and a second outer injection unit for spraying the etching agent onto a second edge region of the upper / lower side of the metal strip opposite the first edge region.
  • At least one of the two outer injection units has one or more full-jet nozzles, in particular a plurality of rows of full-jet nozzles, and / or one or more slot nozzles.
  • each of the two outer injection units has one or more full-jet nozzles, in particular a plurality of rows of full-jet nozzles, and / or one or more slot nozzles.
  • Full jet nozzles are comparatively robust and inexpensive to produce due to their simple geometry.
  • the treatment time necessary for complete descaling of the metal strip can be shortened. This allows a shorter treatment path (shorter structural length) or - at the same treatment distance - a higher conveying speed of the metal strip.
  • a lower etching agent supply pressure is required for the injection device than with the use of Flat jet nozzles, tongue nozzles or cone jet nozzles to achieve the same pickling effect.
  • This in turn allows lower operating costs, eg. B. because cheaper pumps can be used.
  • the spray device can be operated with a pickling agent supply pressure of 4 bar.
  • the jet produced by a full-jet nozzle advantageously contains no admixture of ambient air.
  • the jet generated by a full jet nozzle advantageously does not mix with the surrounding air.
  • the full jet nozzles of the spray device preferably each have a pickling agent outlet bore with a non-constant cross section.
  • the cross-sectional area of the pickling medium outlet bore of the respective full-jet nozzle can decrease towards the outlet-side nozzle end of the full-jet nozzle.
  • the output side nozzle end of a nozzle is to be understood as the end facing the metal band.
  • the nozzle end facing away from the metal strip is to be understood as the inlet-side nozzle end of a nozzle.
  • the narrowest point of the Beizschauslassbohrung the respective jet nozzle is at the output side nozzle end.
  • the Beizschauslassbohrung the respective full jet nozzle may be formed in particular funnel-shaped.
  • the Beizschauslassbohrung the respective solid jet nozzles at its narrowest point has an inner diameter of at least 2 mm and at most 6 mm. It is particularly preferred if the Beizstoffauslassbohrung the respective full-jet nozzles at its narrowest point has an inner diameter of 4 mm.
  • a seed jet produced by a jet nozzle typically results in a pointy pickling of the metal strip surface
  • a seed jet produced by a slot die typically results in a linear pickling of the metal strip surface.
  • a slot nozzle Using a slot nozzle, a closed, stable and high-energy beam can be generated, which has a homogeneous impulse distribution and does not expand or hardly expand over a large length.
  • the descaling device comprises a belt conveyor for transporting the metal belt along a horizontal conveying direction.
  • the belt conveyor may, for. B. be designed as a roller conveyor.
  • the conveying direction corresponds to the longitudinal direction of the metal strip to be treated.
  • the metal belt is preferably transported along its longitudinal direction.
  • the two outer injection units are equipped with nozzles of the same type. If the first outer Injection unit z. B. has one or more full jet nozzles, so the second outer injection unit advantageously also has one or more full jet nozzles. If the first outer injection unit has one or more slot nozzles, the second outer injection unit advantageously also has one or more slot nozzles.
  • the spraying device has a central injection unit for spraying the etching agent on a middle region of the upper / lower side of the metal strip situated between the edge regions. It is particularly preferred if the central injection unit has one or more full-jet nozzles, in particular a plurality of rows of full-jet nozzles, and / or one or more slot nozzles, in particular for the reasons stated above.
  • Each of the aforementioned injection units advantageously has a group of nozzles for spraying the pickling agent on the top / bottom of the metal strip.
  • each of the injection units of the injection device has its own pickling agent distribution chamber.
  • the nozzles of the respective injection unit are advantageously connected to their pickling agent distribution chamber.
  • the spray device is designed as a spray bar.
  • the aforementioned etching agent distribution chambers may be formed, for example, by means of partitions arranged in the interior of the spray bar, in particular separating plates.
  • the individual pickling agent distribution chambers can be separated from one another by a plurality of partitions, in particular separating plates be.
  • the partitions preferably cause only a small reduction in the internal volume of the spray bar, so that friction losses in the interior of the spray bar can be kept low.
  • the spray device may for example comprise separate spray bars, which form the aforementioned injection units.
  • these separate spray bars are arranged offset from one another perpendicular to the conveying direction. In the conveying direction, they can also be arranged offset from one another.
  • the separate spray bars, with respect to the conveying direction may be arranged in the same position.
  • the spray device in each of its pickling agent distribution chambers may have a device which ensures that the nozzles of the respective injection unit are homogeneously charged with the pickling agent.
  • the spray device has an internal height of at least 10 cm. This makes it possible to avoid high pressure gradients in the interior of the spray device.
  • the inner height of the spray device is to be understood as the inner dimension perpendicular to the upper / lower surface of the metal strip.
  • the descaling device may have its own pickling agent supply line for each of the three injection units.
  • the descaling device preferably comprises a first pickling agent supply line, which is connected on the output side to the first outer injection unit, a second pickling agent supply line, which is connected on the output side to the second outer injection unit, and a third pickling agent supply line, which is connected on the output side to the central injection unit is.
  • each of the three pickling agent supply lines opens into the respective injection unit perpendicular to their injection direction. That is, advantageously, the first pickling agent supply line opens into the first outer injection unit perpendicular to the injection direction of the first outer injection unit, while the second etching agent supply line opens into the second outer injection unit perpendicular to the injection direction of the second outer injection unit and the third pickling agent supply line perpendicular to Injection direction of the central injection unit opens into the central injection unit. In this way, a uniform pressure distribution in the individual injection units and thus a uniform pressure distribution can be achieved at the nozzle.
  • Each of the injection units is advantageously configured to spray the mordant perpendicular or substantially perpendicular to the top / bottom of the metal strip. This is z. B. achieved when the nozzles of the injection units are aligned so that the injection units each have an injection direction perpendicular or substantially perpendicular to the top / bottom of the metal strip, ie vertically or substantially vertically upwards or vertically or substantially vertically downwards, is aligned.
  • the injection direction of the respective injection unit is to be understood as the direction in which the injection unit ejects the etching agent.
  • the phrase "substantially perpendicular to the top / bottom of the metal strip” can be understood as having a deviation of up to +/- 20 °, preferably up to +/- 10 °, from the right angle to the top / bottom of the metal strip.
  • At least one of the injection units of the injection device can be tiltably / pivotably mounted, preferably about a horizontal axis parallel to the conveying direction.
  • the descaling device has a control device by means of which a pickling agent outlet rate of the respective injection unit of the spray device is adjustable, in particular continuously or in a plurality of discrete steps.
  • the pickling agent removal rate of the respective injection unit is to be understood as meaning the amount of pickling agent which exits the respective injection unit per unit time, that is to say the volume flow rate of the pickling agent emerging from the respective injection unit.
  • controlling a quantity may be a regulation of that size, i. H. Control with a feedback, include.
  • the aforementioned control device can therefore in particular be a regulating device.
  • a variable is then "adjustable in a plurality of discrete steps” if this variable can also be set to a further value between these two values, except for the value zero and one achievable in the descaling device.
  • a variable is then "adjustable in a plurality of discrete steps” if this variable can be set to at least two further values except for the value zero.
  • the pickling agent discharge rate of the central injection unit is preferably adjustable independently of the pickling agent discharge rate of the first outer injection unit and independently of the pickling agent discharge rate of the second outer injection unit. This makes it possible to adjust the top / bottom of the metal strip depending on how the width profile of the scale layer thickness on the top / bottom of the metal strip, the Beizstoffbeetzschung of the metal strip in the width direction accordingly.
  • the scale layer thickness is greater at the strip edges than in the strip center region.
  • the seed agent exit rate of the center injection unit can be set to a lower value than the seed removal rates of the outer injection units. In this way it is possible to achieve a homogeneous descaling result. In this case, since over-pickling of the metal strip can be avoided, it is also possible to reduce the need for mordant, which in turn enables a reduction in the regeneration cost of the pickling solution.
  • the pickling agent discharge rate of the first outer injection unit can be set independently of the pickling agent discharge rate of the second outer injection unit. This makes it possible to apply to the first edge region of the top / bottom of the metal strip with a different amount of seed dressing than the second edge region of the top / bottom of the metal strip.
  • control device may comprise a plurality of pickling agent feed pumps, which are connected on the output side with the injection device.
  • the pickling agent can be conveyed to the spraying device with the help of the pickling feed pumps.
  • the mordant feed pumps may be used to adjust the pickle exit rates of the injection units.
  • the pickling-conveying pumps may in particular be frequency-controlled pumps.
  • One of the mordant feed pumps may be connected to the two outer injection units, while another of the mordant feed pumps may be connected to the center injection unit.
  • a first pickling agent feed pump may be connected to the first outer injection unit
  • a second pickling agent feed pump may be connected to the second outer injection unit
  • a third pickling agent feed pump may be connected to the center injection unit.
  • the mordant feed pumps are preferably connected to a control unit of the control device.
  • the control unit is advantageously configured to adjust the delivery rate of the respective pickling agent delivery pump, in particular continuously or in a plurality of discrete steps. Further, it is advantageous if the delivery rate of the respective pump is adjustable independently of the delivery rates of the other pickling agent delivery pumps. By varying the respective delivery rate, the pickling agent discharge rate of the respective injection unit can be changed.
  • control device may comprise a plurality of valves. These may be used as an alternative or in addition to the mordant feed pumps for adjusting pickle exit rates of the injection units.
  • the injection device is connected on the input side to the valves, in particular via the aforementioned pickling agent supply lines.
  • a common valve or in each case a separate valve can be provided.
  • a separate valve is provided. Further, it is advantageous if the valves are connected to the control unit of the control device.
  • the control unit is preferably set up to adjust the valve position of the respective valve, in particular continuously or in a plurality of discrete steps. By changing the respective valve position, the pickling agent outlet rate the respective injection unit to be changed.
  • the aforementioned pickling agent supply lines may each be provided with a pressure and / or flow sensor for monitoring the pickling medium flow in the respective pickling agent supply line.
  • These sensors are preferably connected to the control unit of the control device.
  • the control device in particular its control unit, may be configured to control the aforementioned pickling agent feed pumps and / or the valves in dependence on the sensor signals of these sensors.
  • the injection device can have further injection units for spraying the etching agent onto the top / bottom side of the metal strip.
  • the spraying device may have a first further injection unit between the middle and the first outer injection unit and a second further injection unit between the middle and the second outer injection unit.
  • the pickling agent discharge rate of the respective further injection unit is preferably adjustable by means of the control device independently of the pickling agent discharge rates of the other injection units of the injection device.
  • control device can have a sensor unit with one or more sensors for detecting a surface parameter of the metal strip, in particular a surface parameter dependent on a scale layer thickness of the metal strip.
  • the surface parameter may, for example, be the scale layer thickness itself or another surface parameter dependent on the scale layer thickness.
  • the sensor unit may comprise one or more non-contact sensors for detecting the surface parameter.
  • the sensor unit can in particular be set up to measure said surface parameters with spatial resolution over the width of the metal strip, that is to say a width profile of the surface parameter.
  • the sensor unit may be arranged in front of or behind the injection device, with respect to the conveying direction.
  • the sensor unit is connected to the control unit of the control device.
  • the control device in particular its control unit, is preferably set up to adjust the pickling agent discharge rate of the respective injection unit as a function of an output signal of the sensor unit.
  • the pickling agent outlet rate of the respective injection unit in dependence of one or more known production parameters, such as.
  • reel temperature of the metal strip and / or its material quality are controlled.
  • Such a parameter is advantageously transmitted to the control device, in particular to its control unit.
  • the control unit is set up to calculate the pickling agent outlet rate to be set of the respective injection unit on the basis of the sensor signals and / or production parameters transmitted to the control unit.
  • the descaling device may have at least one further spray device, in particular at least one further spray bar, for spraying the pickling agent onto the same side of the metal strip as the first-mentioned spray device.
  • the former and the further injection device (s) are preferably arranged one behind the other in the conveying direction.
  • such a further injection device can have a first outer injection unit for spraying the etching agent onto the first edge region the top / bottom of the metal strip and a second injection unit for spraying the pickling means on the second edge region of the top / bottom of the metal strip.
  • such a further injection device may have a central injection unit for spraying the etching agent on the central region of the top / bottom of the metal strip.
  • the pickling agent discharge rates of their injection units are controllable in the same way by means of the control device as the etching agent discharge rates of the injection units of the first-mentioned injection device.
  • the former and further spray devices may have different types of nozzles.
  • One of the spray devices can, for. B. (only) have full jet nozzles, another of the spray devices in turn may, for. B. (exclusively) have slot nozzles.
  • the descaling device may have at least one additional spraying device for spraying the pickling agent onto the other side of the metal strip.
  • the wording "the other side" of the metal strip is to be understood as follows: If the first-mentioned injection device sprays the mordant onto the upper side of the metal strip, the other side is the underside of the metal strip. Conversely, if the former sprayer sprays the mordant onto the underside of the metal strip, the other side is the top of the metal strip.
  • the features mentioned in connection with the first-mentioned spraying device can relate analogously to such an additional spraying device.
  • Those elements of the descaling device which come into contact with the mordant advantageously consist of an acid-resistant material, in particular of a plastic and / or a ceramic.
  • the aforementioned nozzles may be made of polyvinylidene fluoride (PVDF), for example. and / or polypropylene (PP) or contain these materials.
  • the descaling device may comprise a dip tank for a dip pickling treatment of the metal strip. This is, with respect to the conveying direction, preferably arranged behind the spray device.
  • the immersion pickling treatment in the dip tank can serve to remove the pickling effect and / or scale residues which have not been removed during the spray treatment.
  • the descaling device may have a further dip tank for a dip pickling treatment of the metal strip, wherein the spray device, based on the conveying direction, for example, between the two dip tanks may be arranged.
  • a pickling agent is sprayed onto a top or bottom side of the metal strip by means of a spraying device.
  • the pickling agent is sprayed from a first outer injection unit of the injection device to a first edge region of the top / bottom of the metal strip and from a second outer injection unit of the injection device on a second edge region opposite the first edge region of the top / bottom of the metal strip.
  • the pickling agent of at least one of the two outer injection units is sprayed onto the upper / lower side of the metal strip by one or more full jet nozzles, in particular by a plurality of rows of full jet nozzles, and / or by one or more slot dies.
  • the pickling agent from both outer injection units is in each case sprayed by one or more full-jet nozzles, in particular by a plurality of rows of full-jet nozzles, and / or by one or more slot nozzles on the top / bottom of the metal strip.
  • the descaling device according to the invention can be used for carrying out the method according to the invention. That is, the devices mentioned in connection with the method may in particular be elements of the descaling device.
  • the spraying of the pickling agent on the metal strip preferably causes not only a chemical descaling of the metal strip, but also a mechanical removal of the scale layer.
  • the metal strip is preferably transported parallel to its longitudinal direction by a belt conveyor device, in particular by the aforementioned belt conveyor device of the descaling device.
  • the mordant sprayed onto the metal strip is or contains an acid, such as an acid. Hydrochloric acid.
  • the metal strip may in particular be a steel strip. Further, the metal strip is preferably a hot-rolled metal strip.
  • the pickling agent is sprayed from a central injection unit of the injection device onto a central region of the upper / lower side of the metal strip located between the two edge regions.
  • the pickling agent from the central injection unit is sprayed by one or more full jet nozzles, in particular by a plurality of rows of full jet nozzles, and / or by one or more slot nozzles on the top / bottom of the metal strip.
  • a pickling agent outlet rate of the first outer injection unit and a pickling agent outlet rate of the second outer injection unit are set by means of a control device each to a value that of a pickling agent discharge rate of Middle injection unit is different.
  • the seed rate exit rate of the first outer injection unit and the etchant exit rate of the second outer injection unit can be set by the control device to a value that is greater than the etchant exit rate of the center injection unit, in particular in the case of a larger scale layer thickness at the two edge areas ,
  • the pickling agent outlet rate of the first outer injection unit and the etching agent outlet rate of the second outer injection unit are set to different values with the aid of the control device. So it is z.
  • the pickling agent discharge rate of one of the two outer injection units is set by the control device to a value that is different from the pickling agent discharge rate of the middle injection unit.
  • the pickling agent discharge rate of the respective injection unit is adjusted by means of the control device such that the metal strip is acted upon in its width direction by the injection device with a predetermined pickling spray profile.
  • the profile of the amount of seed applied to the metal strip by the spray device along a predetermined direction (here: the width direction of the metal strip) is to be understood as the seed dressing spray profile.
  • the mordanting spray profile can increase or decrease outwardly in the first and / or second edge region, in particular linearly increase or decrease. Furthermore, the spray profile may be symmetrical with respect to the belt center plane.
  • the mean band mean is to be understood here as a vertical plane, with respect to which the metal band has a mirror symmetry.
  • mordanting spray profile applied to the metal strip may be plateauless.
  • the mordanting spray profile may have a plateau, in particular between the two said edge regions.
  • a pickling spray profile of the type mentioned above can, for. Example, be realized in that the nozzles of the first outer injection unit are arranged triangular side by side, the nozzles of the second outer injection unit are arranged triangular side by side and the nozzles of the central injection unit trapezoidal, in particular in the form of an isosceles trapezium, or also triangular shaped side by side.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a descaling device 2 according to the invention for the chemical descaling of a metal strip 4 in a schematic representation.
  • the descaler 2 is equipped with a belt conveyor 6 for conveying the metal belt 4 along a conveying direction 8.
  • the belt conveyor 6 is designed as a roller conveyor with a plurality of rollers 10.
  • the descaling device 2 comprises a plurality of upper spray devices 12 for spraying a pickling agent 14 containing hydrochloric acid on an upper side 16 of the metal strip 4 and a plurality of lower spray devices 12 for spraying the pickling agent 14 onto an underside 18 of the metal strip 4 FIG. 1
  • four upper spray devices 12 and four lower spray devices 12 are shown.
  • the descaling device 2 may have a higher or lower number of such spray devices 12.
  • the upper spray devices 12 are arranged one behind the other in the conveying direction 8 of the belt conveyor 6.
  • the lower spray devices 12 are arranged one behind the other in the conveying direction 8 of the belt conveyor 6.
  • the spray devices 12 are each formed as a spray bar.
  • all upper spray devices 12 of the descaling device 2 are arranged at the same height. That is, all upper spray devices 12 of the descaling device 2 have the same distance to the top 16 of the metal strip 4.
  • all lower spray devices 12 of the descaling device 2 arranged at the same height. This means that all lower spray devices 12 of the descaling device 2 have the same distance to the underside 18 of the metal strip 4.
  • the distance that the upper spray devices 12 have to the upper side 16 of the metal strip 4 may be smaller or larger than the distance that the lower spray devices 12 have to the underside 18 of the metal strip 4. Alternatively, these two distances may be the same. It is particularly preferred if the distance that the lower spray devices 12 have to the lower side 18 of the metal strip 4 is smaller than the distance that the upper spray devices 12 have to the upper side 16 of the metal strip 4.
  • Some of the upper and lower spray devices 12 are spray devices 12a of a first type. Others of the upper spray devices 12 are spray devices 12b of a second type.
  • the spraying devices 12a of the first type have a plurality of full-jet nozzles 20, whereas the spraying devices 12b of the second type have a plurality of slot nozzles 22 (cf. FIG. 3 ).
  • the spraying devices 12a of the first type and the spraying devices 12b of the second type are arranged alternately in the conveying direction 8 of the belt conveyor device 6. That is, a spraying device 12a of the first type is followed in the conveying direction 6 by a spraying device 12b of the second type, which in turn is followed by a spraying device 12a of the first type in the conveying direction 8, and so on.
  • the injection devices 12b of the second type - ie the spray devices 12b with slot nozzles 22 - are used in this arrangement, in particular to homogenize the Entzu precisescut.
  • the arrangement of the sprayers 12 need not necessarily be such an alternate arrangement. Furthermore, there need not necessarily be the same number of first type injector 12a and second type injector 12b. In addition, it is basically possible to use only spraying devices 12 of the same type in the descaling device 2.
  • the descaling device 2 has a pickling chamber 24, in which said spraying devices 12 are arranged.
  • the pickling chamber 24 comprises a lower chamber part 26 for receiving the pickling agent 14 flowing away from the metal strip 4 and an upper chamber part 28 arranged above the lower chamber part 26.
  • the descaling device 2 has a first pair of pinch rollers 30 and a second pair of pinch rollers 32, each with an upper pinch roller 34 and a lower pinch roller 36.
  • the first pair of squeezing rollers 30 is arranged in front of the pickling chamber 24, relative to the conveying direction 8, whereas the second squeezing roller pair 32 is arranged in the pickling chamber 24.
  • the squeezing rollers 34, 36 support and guide the metal strip 4. When passing through a pair of squeezing rollers 30, 32, a liquid located on the surface of the metal strip is displaced by the squeezing rollers 34, 36.
  • the descaling device 2 comprises a control device 38, of which in FIG. 1 their control unit 40, the first sensor unit 42a and the second sensor unit 42b are shown.
  • Said sensor units 42a, 42b are connected to the control unit 40 and each comprise an upper sensor row 44 and a lower sensor row 46.
  • the rows of sensors 44, 46 of the first sensor unit 42a are arranged in front of the spray devices 12, relative to the conveying direction 8 of the belt conveyor 6.
  • the sensor rows 44, 46 of the second sensor unit 42b, with respect to the conveying direction 8 of the belt conveyor 6, are arranged behind the spray devices 12.
  • the metal strip 4 is transported parallel to its longitudinal direction 48 by the descaling device 2.
  • the metal strip 4 is acted upon by the spraying devices 12 with the pickling agent 14 to chemically descaling the metal strip 4, that is to say to remove a scale layer located on the metal strip 4.
  • the upper sensor row 44 of the first sensor unit 42a detected before the spray devices 12 spatially resolved over the width of the metal strip 4, a surface parameter of the metal strip 4, which is dependent on the scale layer thickness on the top 16 of the metal strip 4. Accordingly, the lower sensor row 46 of the first sensor unit 42a in front of the spray devices 12 spatially resolved across the width of the metal strip 4 detects a surface parameter of the metal strip 4 which is dependent on the scale layer thickness on the underside 18 of the metal strip 4.
  • the upper sensor row 44 of the second sensor unit 42b detected behind the spray devices 12 spatially resolved across the width of the metal strip 4 also has a surface parameter of the metal strip 4, which is dependent on the scale layer thickness on the top 16 of the metal strip 4.
  • the lower sensor row 46 of the second sensor unit 42b behind the spray devices 12 spatially resolved across the width of the metal strip 4 detects a surface parameter of the metal strip 4 which depends on the scale layer thickness on the underside 18 of the metal strip 4.
  • the rows of sensors 44, 46 of the second sensor unit 42b can in particular respectively detect the same surface parameters as the sensor rows 44, 46 of the first sensor unit 42a.
  • the sensor signals generated by the sensor rows 44, 46 of the sensor units 42a, 42b are transmitted to the control unit 40.
  • control unit 40 By means of the control unit 40, the treatment of the pickling agent of the metal strip 4 in dependence on the aforementioned sensor signals is controlled in such a way that the most homogeneous descaling result is achieved, preferably with complete removal of the scale layer.
  • the descaling device 2 it is possible for the descaling device 2 to have only one of the two sensor units 42a, 42b instead of both sensor units 42a, 42b and for the pickling medium to be applied to the metal strip 4 to be controlled as a function of the sensor signals of only one of the sensor units 42a, 42b.
  • the descaling device 2 may further comprise one or more (not shown figuratively) immersion tank for a dip pickling treatment of the metal strip 4.
  • the descaling device 2 may have a dip tank in front of the pickling chamber 24 and a further dip tank behind the pickling chamber 24. In the respective dip tank, the same pickling agent that is sprayed onto the metal strip 4 by the spray devices 12 or another pickling agent can be used.
  • FIG. 2 shows a section through the descaling device 2 along the cutting plane 11-11 FIG. 1 ,
  • the spray devices 12 are each formed as a spray bar.
  • the upper injection devices 12 each comprise a first outer injection unit 50 for spraying the etching agent 14 onto a first edge region 52 of the upper side 16 of the metal strip 4, a second outer injection unit 54 for spraying the etching agent 14 onto a second edge region 56 of the upper side opposite the first edge region 52 16 of the metal strip 4 and a between the two outer injection units 50, 54 arranged central injection unit 58 for spraying the pickling agent 14 to a located between the edge regions 52, 56 central region 60 of the top 16 of the metal strip 4th
  • the lower injection devices 12 each comprise a first outer injection unit 50 for spraying the etching agent 14 onto a first edge region 52 of the underside 18 of the metal strip 4, a second outer injection unit 54 for spraying the etching agent 14 onto a second edge region 56 opposite the first edge region 52 Bottom 18 of the metal strip 4 and arranged between the two outer injection units 50, 54 middle injection unit 58 for spraying the pickling agent 14 on a located between the edge regions 52, 56 central region 60 of the underside 18 of the metal strip 4th
  • each of the injection units 50, 54, 58 of the respective spray device 12 are arranged one behind the other in the width direction 62 of the metal strip 4.
  • each of the injection units 50, 54, 58 has a plurality of nozzles 20, 22 (cf. FIG. 3 ).
  • the injection units 50, 54, 58 are adapted to spray the pickling agent 14 perpendicular to the upper side 16 or lower side 18 of the metal strip 4.
  • the nozzles 20, 22 of the injection units 50, 54, 58 are aligned so that the injection units 50, 54, 58 each have an injection direction 64 which is perpendicular to the top 16 and bottom 18 of the metal strip 4, ie vertically upwards or vertically down, is aligned.
  • the spacing of the spray devices 12 to the strip surface can be up to 500 mm in the present example.
  • each of the injection units 50, 54, 58 has its own pickling agent distribution chamber 66, to which the nozzles 20, 22 of the respective injection unit 50, 54, 58 are respectively connected with their inlet-side nozzle end.
  • the descaling device 2 has its own pickling agent supply line 68 for each of the injection units 50, 54, 58.
  • the respective pickling agent supply line 68 opens into the respective injection unit 50, 54, 58 perpendicular to its injection direction 64, whereby a uniform pressure distribution in the individual injection units 50, 54, 58 is achieved.
  • the aforementioned control device 38 comprises a plurality of pickling agent feed pumps 70, wherein in the present exemplary embodiment a separate pickling medium feed pump 70 is provided for each of the injection units 50, 54, 58 (cf. FIG. 3 ).
  • Each of the injection units 50, 54, 58 is connected on the input side to the associated pickling agent feed pump 70 via the pickling agent supply line 68 connected to it.
  • the descaling device may have a total of three pickling agent delivery pumps 70 for all the injection devices 12.
  • Said mordant feed pumps 70 are also respectively connected to the aforementioned control unit 40 of the control device 38, which is adapted to control the mordant flow rates of the mordant feed pumps 70 using a predetermined control algorithm.
  • the controller 38 is configured to adjust the seed exit rate of the respective injection unit 50, 54, 58 regardless of the seed agent exit rates of the other injection units 50, 54, 58.
  • the control unit 40 may change the seed exit rate of the associated injection unit 50, 54, 58.
  • the sum of the pickling agent outlet rates of the three injection units 50, 54, 58 of the respective spray device 12 is in the range of 100 to 150 m 3 / h.
  • the pickling agent loading of the metal strip 4 is controlled in such a way that the most homogeneous possible descaling result is achieved.
  • the respective spray device 12 If the scale layer thickness in the central region 60 of the metal strip 4 is lower than at the edge regions 52, 56 of the metal strip 4, the respective spray device 12, the seed discharge rate of their first outer injection unit 50 and the seed discharge rate of its second outer injection unit 54 by the control device If the scale layer thickness in the central region 60 of the metal strip 4 is greater, however, than at the edge regions 52, 56 of the metal strip 4, in the respective spray device 12 the pickling agent discharge rate of its first outer injection unit 50 and the pickling agent discharge rate of its second outer injection unit 54 are respectively set by the control device 38 to a value smaller than the pickling agent discharge rate of its central injection unit 58.
  • the pickling agent discharge rate of its first outer injection unit 50 and the pickling agent discharge rate of its second outer injection unit 54 by the control device 38 set to the same value.
  • one or more injection units 50, 54, 58 of the spray devices 12 can be switched off in order to avoid over-pickling of the metal strip 4.
  • FIG. 3 shows a spraying device 12a of the first type and a spraying device 12b of the second type of the descaling device 2, in each case from their side facing the metal strip 4.
  • FIG. 3 For example, the aforementioned full-jet nozzles 20 of the first-type spray apparatus 12a and the aforementioned slit nozzles 22 of the second-type spray apparatus 12b are visible.
  • the full-jet nozzles 20 are arranged in a plurality of nozzle rows oriented perpendicular to the conveying direction 8, these nozzle rows being arranged equidistant from one another. In the respective nozzle row, the full-jet nozzles 20 are also arranged equidistant from each other.
  • the spacing of adjacent full-jet nozzles 20 from the same row of nozzles can in particular correspond to the spacing of adjacent rows of nozzles. This distance can z. B. 25 mm.
  • the full-jet nozzles 20 preferably have an inner diameter of 4 mm.
  • full-jet nozzles 20 of a row of nozzles are arranged offset with respect to the row longitudinal direction to the full-jet nozzles 20 of the adjacent nozzle row in order to avoid the formation of a strip-like spray pattern on the metal strip 4.
  • each of its injection units 50, 54, 58 slit nozzles 22 of different width, which are arranged in the conveying direction 8 of the belt conveyor 6 equidistant behind the other, wherein the slot nozzles 22 are each aligned perpendicular to the conveying direction 8.
  • the mordant distribution chambers 66 of the two outer injection units 50, 54 have a triangular cross-sectional shape, while the middle injection unit 58 has a cross-sectional shape corresponding to an isosceles trapezoid.
  • the arrangement of the jet nozzles 20 and the width of the slot nozzles 22 is adapted to the respective injection unit 50, 54, 58 at the cross-sectional shape.
  • the mordant distribution chambers 66 are defined by partition walls which are shown in FIG. 3 are indicated by dashed lines, separated from each other.
  • the descaling device 2 may comprise a spray device which is not subdivided into three injection units whose seed exit rates are independently adjustable but which has only a single injection unit.
  • a spray device may, for example, have slot nozzles which extend substantially the entire width of the spray device.
  • FIG. 4 shows a pickling spray profile, with which the metal strip 4 is acted upon by one of the sprayers 12 a of the first type or one of the sprayers 12 b of the second type, in the form of a diagram.
  • the seed quantity V sprayed onto the metal strip 4 by the spray device 12a, 12b is shown in the form of a solid line as a function of a longitudinal coordinate x in the width direction 62 of the metal strip 4.
  • the value b of the abscissa length coordinate x corresponds to the width of the metal strip 4.
  • the mordant spray profile shown has a mirror symmetry.
  • the mordanting spray profile has a plateau 72. That is, in the middle region 60, the mordanting spray profile does not change with the length coordinate x.
  • the mordanting spray profile startsing from the plateau 72 increases toward the outside.
  • FIG. 5 shows a spray device 12c of a third type and a spray device 12d of a fourth type.
  • These two spray devices 12 c, 12 d can in the descaling 2 from FIG. 1 alternatively or in addition to one or more of the previously described spray devices 12a, 12b are used.
  • the sprayer 12c of the third type like the sprayer 12a of the first type, has a plurality of full jet nozzles 20, whereas the fourth type spraying device 12d, like the second type spraying device 12b, has a plurality of slot nozzles 22.
  • the third and fourth type of sprayers 12c, 12d are different from the two first and second type of sprayers 12a, 12b in that the third type of sprayer 12c and the fourth type of sprayer 12d have the mordant distribution chambers 66 of the two outer injection units, respectively 50, 54 and the pickling agent distribution chamber 66 of the central injection unit 58 have a triangular cross-sectional shape.
  • valves 74 are provided instead of pickling agent feed pumps.
  • the valves 74 are each disposed in one of the mordant supply lines 68.
  • the valves 74 may exit from a control unit such as the control unit 40 of the descaling device 2 FIG. 1 to be controlled.
  • FIG. 6 shows a pickling spray profile, with which a metal strip 4 is acted upon, if for the Beizstoffbeetzschung of the metal strip 4, one of the two spray devices 12c, 12d FIG. 5 is used.
  • This pickling spray profile differs from the pickling spray profile FIG. 4 in that it has no plateau in the central region 60 of the metal strip 4. Instead, the pickling spray profile is removed FIG. 6 from the center of the band towards the outside.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entzunderungsvorrichtung (2) zum chemischen Entzundern eines Metallbandes (4), umfassend eine Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) zum Aufspritzen eines Beizmittels (14) auf eine Ober- oder Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4). Die Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) weist eine erste äußere Spritzeinheit (50) zum Aufspritzen des Beizmittels (14) auf einen ersten Randbereich (52) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) sowie eine zweite äußere Spritzeinheit (54) zum Aufspritzen des Beizmittels (14) auf einen dem ersten Randbereich (52) gegenüberliegenden zweiten Randbereich (56) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) auf. Mindestens eine der beiden äußeren Spritzeinheiten (50, 54) weist eine oder mehrere Vollstrahldüsen (20), insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen (20), und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen (22) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Entzunderungsvorrichtung zum chemischen Entzundern eines Metallbandes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum chemischen Entzundern eines Metallbandes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Beim Warmwalzen eines Metallbandes bildet sich an dessen Oberfläche eine Zunderschicht. Vor einem eventuell nachfolgenden Kaltwalzen des Metallbandes muss die Zunderschicht entfernt werden. Insbesondere aus diesem Grund wird ein Metallband nach dem Warmwalzen üblicherweise einer Entzunderung unterzogen, bei der die Zunderschicht entfernt wird.
  • Im Bereich des chemischen Entzunderns eines Metallbandes, bei dem ein meist säurehaltiges Beizmittel zum Einsatz kommt, wird zwischen dem sogenannten Tauchbeizen und dem sogenannten Spritzbeizen unterschieden. Beim Tauchbeizen wird das zu behandelnde Metallband in einen mit dem Beizmittel gefüllten Tauchbehälter eingetaucht, wohingegen beim Spritzbeizen das Beizmittel auf das zu behandelnde Metallband aufgespritzt wird. Die Technologie des Spritzbeizens zeichnet sich im Vergleich zum Tauchbeizen durch eine kurze Behandlungsdauer aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spritzbeizbehandlung eines Metallbandes die Erzielung einer hohen Beizeffektivität zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei sich die Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen sowohl auf die Entzunderungsvorrichtung als auch auf das Verfahren beziehen können.
  • Die erfindungsgemäße Entzunderungsvorrichtung zum chemischen Entzundern eines Metallbandes umfasst eine Spritzvorrichtung zum Aufspritzen eines Beizmittels auf eine Ober- oder Unterseite des Metallbandes. Die Spritzvorrichtung weist eine erste äußere Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf einen ersten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes sowie eine zweite äußere Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf einen dem ersten Randbereich gegenüberliegenden zweiten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes auf. Mindestens eine der beiden äußeren Spritzeinheiten weist eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen auf.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn jede der beiden äußeren Spritzeinheiten eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen aufweist.
  • Vollstrahldüsen sind aufgrund ihrer einfachen Geometrie vergleichsweise robust und günstig in der Herstellung.
  • Während bisher in Entzunderungsvorrichtungen verwendete Düsen, wie z. B. Flachstrahldüsen, Zungendüsen oder Kegelstrahldüsen, jeweils einen Strahl erzeugen, der sich aufweitet und dadurch eine inhomogene Impulsverteilung aufweist, lässt sich mithilfe einer Vollstrahldüse ein geschlossener, stabiler und energiereicher Vollstrahl erzeugen, der über seinen Strahldurchmesser hinweg eine homogene Impulsverteilung aufweist und sich über eine große Länge hinweg nicht oder kaum aufweitet. Mit solch einem energiereichen Vollstrahl lässt sich eine auf dem Metallband ausbildende bzw. ausgebildete laminare Grenzschicht des Beizmittels möglichst dünn halten, was sich positiv auf den Stoffaustausch auswirkt und somit die Beizeffektivität erhöht. Zudem ermöglicht solch ein energiereicher Vollstrahl ein mechanisches "Wegspritzen" anhaftenden Zunders.
  • Durch die höhere Beizeffektivität kann die zum vollständigen Entzundern des Metallbandes notwendige Behandlungsdauer verkürzt werden. Dies ermöglicht eine kürzere Behandlungsstrecke (kürzere bauliche Länge) oder - bei gleichbleibender Behandlungstrecke - eine höhere Fördergeschwindigkeit des Metallbandes.
  • Weiterhin wird bei Verwendung einer oder mehrerer Vollstrahldüsen - da sich der Strahl einer Vollstrahldüse über eine große Länge hinweg nicht oder kaum aufweitet und damit eine hohe Einschlagwirkung (Impact) auf der Metallbandoberfläche möglich macht - für die Spritzvorrichtung ein geringerer Beizmittelversorgungsdruck benötigt als bei der Verwendung von Flachstrahldüsen, Zungendüsen oder Kegelstrahldüsen, um die gleiche Beizwirkung zu erzielen. Dies wiederum ermöglicht geringere Betriebskosten, z. B. weil günstigere Pumpen eingesetzt werden können. Beispielsweise können die Spritzvorrichtung mit einem Beizmittelversorgungsdruck von 4 bar betrieben werden.
  • Außerdem enthält der von einer Vollstrahldüse erzeugte Strahl vorteilhafterweise keine Beimischung von umgebender Luft. Mit anderen Worten, der Strahl, der von einer Vollstrahldüse erzeugt wird, vermischt sich vorteilhafterweise nicht mit der umgebenden Luft.
  • Die Vollstrahldüsen der Spritzvorrichtung haben vorzugsweise jeweils eine Beizmittelauslassbohrung mit einem nicht konstanten Querschnitt. So kann beispielsweise die Querschnittsfläche der Beizmittelauslassbohrung der jeweiligen Vollstrahldüse zum ausgangsseitigen Düsenende der Vollstrahldüse hin abnehmen. Als ausgangsseitiges Düsenende einer Düse ist deren dem Metallband zugewandtes Ende zu verstehen. Entsprechend ist als eingangsseitiges Düsenende einer Düse deren dem Metallband abgewandtes Ende zu verstehen.
  • In bevorzugter Weise befindet sich die engste Stelle der Beizmittelauslassbohrung der jeweiligen Vollstrahldüse an deren ausgangsseitigem Düsenende. Die Beizmittelauslassbohrung der jeweiligen Vollstrahldüse kann insbesondere trichterförmig ausgebildet sein.
  • Ferner ist es bevorzugt, wenn die Beizmittelauslassbohrung der jeweiligen Vollstrahldüsen an ihrer engsten Stelle einen Innendurchmesser von mindestens 2 mm und höchstens 6 mm aufweist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Beizmittelauslassbohrung der jeweiligen Vollstrahldüsen an ihrer engsten Stelle einen Innendurchmesser von 4 mm aufweist.
  • Während ein von einer Vollstrahldüse erzeugter Beizmittelstrahl typischerweise in einer punktförmigen Beizmittelbeaufschlagung der Metallbandoberfläche resultiert, resultiert ein von einer Schlitzdüse erzeugter Beizmittelstrahl üblicherweise in einer linienförmigen Beizmittelbeaufschlagung der Metallbandoberfläche. Mithilfe einer Schlitzdüse lässt sich ein geschlossener, stabiler und energiereicher Strahl erzeugen, der eine homogene Impulsverteilung aufweist und sich über eine große Länge hinweg nicht oder kaum aufweitet. Durch die Verwendung einer oder mehrerer Schlitzdüsen lassen sich ähnliche Vorteile erreichen wie bei der Verwendung einer oder mehrerer Vollstrahldüsen.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Entzunderungsvorrichtung eine Bandfördervorrichtung zum Transportieren des Metallbandes entlang einer horizontalen Förderrichtung. Die Bandfördervorrichtung kann z. B. als Rollenförderer ausgebildet sein. Vorzugsweise entspricht die Förderrichtung der Längsrichtung des zu behandelnden Metallbandes. Mit anderen Worten, mittels der Bandfördervorrichtung wird das Metallband vorzugsweise entlang seiner Längsrichtung transportiert.
  • In bevorzugter Weise sind die beiden äußeren Spritzeinheiten mit Düsen des gleichen Typs ausgestattet. Wenn die erste äußere Spritzeinheit z. B. eine oder mehrere Vollstrahldüsen aufweist, so weist die zweite äußere Spritzeinheit vorteilhafterweise ebenfalls eine oder mehrere Vollstrahldüsen auf. Falls die erste äußere Spritzeinheit eine oder mehrere Schlitzdüsen aufweist, so weist die zweite äußere Spritzeinheit vorteilhafterweise ebenfalls eine oder mehrere Schlitzdüsen auf.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Spritzvorrichtung eine mittlere Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf einen zwischen den Randbereichen gelegenen mittleren Bereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes aufweist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die mittlere Spritzeinheit eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen aufweist, insbesondere aus den oben genannten Gründen.
  • Jede der zuvor genannten Spritzeinheiten weist vorteilhafterweise eine Gruppe von Düsen zum Aufspritzen des Beizmittels auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes auf.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jede der Spritzeinheiten der Spritzvorrichtung eine eigene Beizmittel-Verteilkammer auf. Die Düsen der jeweiligen Spritzeinheit sind vorteilhafterweise mit deren Beizmittel-Verteilkammer verbunden. Eine solche Ausgestaltung der Spritzvorrichtung ermöglicht eine konstruktiv einfache Herstellbarkeit der Spritzvorrichtung sowie einen geringen Steuerungsaufwand für die Spritzvorrichtung.
  • Vorteilhafterweise ist die Spritzvorrichtung als ein Spritzbalken ausgebildet. In diesem Fall können die zuvor erwähnten Beizmittel-Verteilkammern beispielsweise mithilfe von im Inneren des Spritzbalkens angeordneten Trennwänden, insbesondere Trennblechen, ausgebildet sein. Mit anderen Worten, im Falle einer Ausgestaltung der Spritzvorrichtung als Spritzbalken können die einzelnen Beizmittel-Verteilkammern durch mehrere Trennwände, insbesondere Trennbleche, voneinander abgetrennt sein. Die Trennwände bewirken vorzugsweise nur eine kleine Verringerung des Innenvolumens des Spritzbalkens, sodass Reibungsverluste im Inneren des Spritzbalkens gering gehalten werden können.
  • In einer anderen Erfindungsvariante kann die Spritzvorrichtung beispielsweise separate Spritzbalken umfassen, welche die zuvor genannten Spritzeinheiten ausbilden. In solch einem Fall ist es zweckmäßig, wenn diese separaten Spritzbalken senkrecht zur Förderrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. In Förderrichtung können sie ebenfalls versetzt zueinander angeordnet sein. Alternativ können die separaten Spritzbalken, bezogen auf die Förderrichtung, in der gleichen Position angeordnet sein.
  • Ferner kann die Spritzvorrichtung in jeder ihrer Beizmittel-Verteilkammern eine Vorrichtung aufweisen, welche dafür sorgt, dass die Düsen der jeweiligen Spritzeinheit homogen mit dem Beizmittel beaufschlagt werden.
  • Vorzugsweise hat die Spritzvorrichtung eine Innenhöhe von mindestens 10 cm. Dadurch lassen sich hohe Druckgradienten im Inneren der Spritzvorrichtung vermeiden. Als Innenhöhe der Spritzvorrichtung ist dabei deren innere Abmessung senkrecht zur Ober-/Untersite des Metallbandes zu verstehen.
  • Die Entzunderungsvorrichtung kann eine eigene Beizmittel-Versorgungsleitung für jede der drei Spritzeinheiten aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Entzunderungsvorrichtung eine erste Beizmittel-Versorgungsleitung, die ausgangsseitig mit der ersten äußeren Spritzeinheit verbunden ist, eine zweite Beizmittel-Versorgungsleitung, die ausgangsseitig mit der zweiten äußeren Spritzeinheit verbunden ist, sowie eine dritte Beizmittel-Versorgungsleitung, die ausgangsseitig mit der mittleren Spritzeinheit verbunden ist.
  • Vorteilhafterweise mündet jede der drei Beizmittel-Versorgungsleitungen in die jeweilige Spritzeinheit senkrecht zu deren Spritzrichtung. Das heißt, vorteilhafterweise mündet die erste Beizmittel-Versorgungsleitung senkrecht zur Spritzrichtung der ersten äußeren Spritzeinheit in die erste äußere Spritzeinheit, während die zweite Beizmittel-Versorgungsleitung senkrecht zur Spritzrichtung der zweiten äußeren Spritzeinheit in die zweite äußere Spritzeinheit mündet und die dritte Beizmittel-Versorgungsleitung senkrecht zur Spritzrichtung der mittleren Spritzeinheit in die mittlere Spritzeinheit mündet. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Druckverteilung in den einzelnen Spritzeinheiten und damit eine gleichmäßige Druckverteilung an deren Düsen erreicht werden.
  • Jede der Spritzeinheiten ist vorteilhafterweise dazu eingerichtet, das Beizmittel senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes aufzuspritzen. Dies wird z. B. dann erreicht, wenn die Düsen der Spritzeinheiten so ausgerichtet sind, dass die Spritzeinheiten jeweils eine Spritzrichtung aufweisen, die senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ober-/Unterseite des Metallbandes, also vertikal oder im Wesentlichen vertikal nach oben bzw. vertikal oder im Wesentlichen vertikal nach unten, ausgerichtet ist.
  • Als Spritzrichtung der jeweiligen Spritzeinheit ist diejenige Richtung zu verstehen, in welche die Spritzeinheit das Beizmittel ausspritzt. Die Formulierung "im Wesentlichen senkrecht zur Ober-/Unterseite des Metallbandes" kann als mit einer Abweichung von bis zu +/- 20°, vorzugsweise bis zu +/-10°, vom rechten Winkel zur Ober-/Unterseite des Metallbandes verstanden werden.
  • Weiterhin kann mindestens eine der Spritzeinheiten der Spritzvorrichtung kipp-/schwenkbar gelagert sein, vorzugsweise um ein horizontale, zur Förderrichtung parallele Achse.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Entzunderungsvorrichtung eine Steuervorrichtung auf, mittels welcher eine Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit der Spritzvorrichtung einstellbar ist, insbesondere kontinuierlich oder in mehreren diskreten Schritten.
  • Als Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit ist die pro Zeiteinheit aus der jeweiligen Spritzeinheit austretende Menge an Beizmittel, sprich der Volumenstrom des aus der jeweiligen Spritzeinheit austretenden Beizmittels, zu verstehen.
  • Im Sinne der Erfindung kann das Steuern einer Größe ein Regeln dieser Größe, d. h. Steuern mit einer Messwertrückkopplung, einschließen. Die zuvor genannte Steuervorrichtung kann also insbesondere eine Regelvorrichtung sein.
  • Außerdem ist im Sinne der Erfindung eine Größe dann "in mehreren diskreten Schritten einstellbar", wenn diese Größe außer auf den Wert Null und einem (in der Entzunderungsvorrichtung erreichbaren) Höchstwert der Größe auch auf einen weiteren Wert zwischen diesen beiden Werten einstellbar ist. Mit anderen Worten, im Sinne der Erfindung ist eine Größe dann "in mehreren diskreten Schritten einstellbar", wenn diese Größe außer auf den Wert Null auf mindestens zwei weitere Werte einstellbar ist.
  • Mittels der Steuervorrichtung ist die Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit vorzugsweise unabhängig von der Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit sowie unabhängig von der Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit einstellbar. Dadurch ist es möglich, die Ober-/Unterseite des Metallbandes in Abhängigkeit davon, wie das Breitenprofil der Zunderschichtdicke an der Ober-/Unterseite des Metallbandes beschaffen ist, die Beizmittelbeaufschlagung des Metallbandes in Breitenrichtung entsprechend einzustellen.
  • Typischerweise ist die Zunderschichtdicke an den Bandrändern größer als im Bandmittenbereich. Wenn das Metallband über seine Breite homogen mit dem Beizmittel beaufschlagt wird, hat dies zur Folge, dass im Falle einer starken Beizmittelbeaufschlagung der Bandmittenbereich "überbeizt" wird, also vom Beizmittel nicht nur die Zunderschicht, sondern auch bereits darunterliegendes Grundmaterial abgetragen wird, wohingegen im Falle einer schwachen Beizmittelbeaufschlagung die Zunderschicht insbesondere an den Bandrändern nicht vollständig abgetragen wird.
  • Weist das Metallband an den Randbereichen seiner Ober-/Unterseite eine größere Zunderschichtdicke auf als im dazwischenliegenden mittleren Bereich der Ober-/Unterseite, kann die Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden als die Beizmittel-Austrittsraten der äußeren Spritzeinheiten. Auf diese Weise ist es möglich, ein homogenes Entzunderungsergebnis zu erzielen. Da hierbei ein Überbeizen des Metallbandes vermieden werden kann, ist es außerdem möglich, den Bedarf an Beizmittel zu verringern, was wiederum eine Verringerung des Regenerationsaufwands der Beizlösung ermöglicht.
  • In bevorzugter Weise ist mittels der Steuervorrichtung die Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit unabhängig von der Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit einstellbar. Dadurch ist es möglich, den ersten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes mit einer anderen Beizmittelmenge zu beaufschlagen als den zweiten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes.
  • Weiter kann die Steuervorrichtung mehrere Beizmittel-Förderpumpen umfassen, welche ausgangsseitig mit der Spritzvorrichtung verbunden sind. Mithilfe der Beizmittel-Förderpumpen kann das Beizmittel zur Spritzvorrichtung gefördert werden. Die Beizmittel-Förderpumpen können zum Einstellen der Beizmittel-Austrittsraten der Spritzeinheiten verwendet werden. Bei den Beizmittel-Förderpumpen kann es sich insbesondere um frequenzgeregelte Pumpen handeln.
  • Eine der Beizmittel-Förderpumpen kann an die beiden äußeren Spritzeinheiten angeschlossen sein, während eine andere der Beizmittel-Förderpumpen an die mittlere Spritzeinheit angeschlossen sein kann. Alternativ kann eine erste Beizmittel-Förderpumpe an die erste äußere Spritzeinheit, eine zweite Beizmittel-Förderpumpe an die zweite äußere Spritzeinheit und eine dritte Beizmittel-Förderpumpe an die mittlere Spritzeinheit angeschlossen sein.
  • Die Beizmittel-Förderpumpen sind vorzugsweise mit einer Kontrolleinheit der Steuervorrichtung verbunden. Die Kontrolleinheit ist vorteilhafterweise dazu eingerichtet, die Förderleistung der jeweiligen Beizmittel-Förderpumpe einzustellen, insbesondere kontinuierlich oder in mehreren diskreten Schritten. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Förderleistung der jeweiligen Pumpe unabhängig von den Förderleistungen der anderen Beizmittel-Förderpumpen einstellbar ist. Durch Verändern der jeweiligen Förderleistung kann die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit verändert werden.
  • Des Weiteren kann die Steuervorrichtung mehrere Ventile umfassen. Diese können alternativ oder zusätzlich zu den Beizmittel-Förderpumpen zum Einstellen der Beizmittel-Austrittsraten der Spritzeinheiten verwendet werden. Vorteilhafterweise ist die Spritzvorrichtung eingangsseitig mit den Ventilen verbunden, insbesondere über die zuvor erwähnten Beizmittel-Versorgungsleitungen.
  • Für die beiden äußeren Spritzeinheiten kann ein gemeinsames Ventil oder jeweils ein eigenes Ventil vorgesehen sein. Für die mittlere Spritzeinheit ist vorzugsweise ein eigenes Ventil vorgesehen. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Ventile mit der Kontrolleinheit der Steuervorrichtung verbunden sind.
  • Die Kontrolleinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Ventilstellung des jeweiligen Ventils einzustellen, insbesondere kontinuierlich oder in mehreren diskreten Schritten. Durch Verändern der jeweiligen Ventilstellung kann die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit verändert werden.
  • Ferner können die zuvor erwähnten Beizmittel-Versorgungsleitungen jeweils mit einem Druck- und/oder Durchflusssensor zum Überwachen des Beizmittel-Drucks bzw. Beizmittel-Durchflusses in der jeweiligen Beizmittel-Versorgungsleitung ausgestattet sein. Diese Sensoren sind vorzugsweise mit der Kontrolleinheit der Steuervorrichtung verbunden. Die Steuervorrichtung, insbesondere ihre Kontrolleinheit, kann dazu eingerichtet sein, die zuvor erwähnten Beizmittel-Förderpumpen und/oder die Ventile in Abhängigkeit der Sensorsignale dieser Sensoren zu steuern.
  • Die Spritzvorrichtung kann zusätzlich zu den zuvor genannten Spritzeinheiten weitere Spritzeinheiten zum Aufspritzen des Beizmittels auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes aufweisen. Zum Beispiel kann die Spritzvorrichtung zwischen der mittleren und der ersten äußeren Spritzeinheit eine erste weitere Spritzeinheit aufweisen und zwischen der mittleren und der zweiten äußeren Spritzeinheit eine zweite weitere Spritzeinheit aufweisen. Die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen weiteren Spritzeinheit ist vorzugsweise mittels der Steuervorrichtung unabhängig von den Beizmittel-Austrittsraten der anderen Spritzeinheiten der Spritzvorrichtung einstellbar.
  • Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung eine Sensoreinheit mit einem oder mehreren Sensoren zum Erfassen eines Oberflächenparameters des Metallbandes, insbesondere eines von einer Zunderschichtdicke des Metallbandes abhängigen Oberflächenparameters, aufweisen.
  • Der Oberflächenparameter kann beispielsweise die Zunderschichtdicke selbst oder ein anderer, von der Zunderschichtdicke abhängiger Oberflächenparameter sein. Insbesondere kann die Sensoreinheit einen oder mehrere berührungslos messende Sensoren zum Erfassen des Oberflächenparameters umfassen.
  • Ferner kann die Sensoreinheit insbesondere dazu eingerichtet sein, besagten Oberflächenparameter ortsaufgelöst über die Breite des Metallbandes, sprich ein Breitenprofil des Oberflächenparameters, zu messen. Die Sensoreinheit kann, bezogen auf die Förderrichtung, vor oder hinter der Spritzvorrichtung angeordnet sein.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinheit mit der Kontrolleinheit der Steuervorrichtung verbunden ist. Die Steuervorrichtung, insbesondere deren Kontrolleinheit, ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Sensoreinheit einzustellen.
  • Weiterhin kann die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit in Abhängigkeit eines oder mehrerer bekannter Produktionsparameter, wie z. B. der sogenannten Haspeltemperatur des Metallbandes und/oder dessen Materialqualität, gesteuert werden. Solch ein Parameter wird vorteilhafterweise an die Steuervorrichtung, insbesondere an deren Kontrolleinheit, übermittelt. Vorzugsweise ist die Kontrolleinheit dazu eingerichtet, die einzustellende Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit anhand der an die Kontrolleinheit übermittelten Sensorsignale und/oder Produktionsparameter zu berechnen.
  • Des Weiteren kann die Entzunderungsvorrichtung mindestens eine weitere Spritzvorrichtung, insbesondere mindestens einen weiteren Spritzbalken, zum Aufspritzen des Beizmittels auf dieselbe Seite des Metallbandes wie die erstgenannte Spritzvorrichtung aufweisen. Die erstgenannte und die weitere/-n Spritzvorrichtung/-en sind vorzugsweise in Förderrichtung hintereinander angeordnet.
  • Ebenso wie die erstgenannte Spritzvorrichtung kann eine solche weitere Spritzvorrichtung eine erste äußere Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf den ersten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes und eine zweite Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf den zweiten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes aufweisen. Gegebenenfalls kann eine solche weitere Spritzvorrichtung eine mittlere Spritzeinheit zum Aufspritzen des Beizmittels auf den mittleren Bereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes aufweisen. Vorzugsweise sind bei einer solchen weiteren Spritzvorrichtung die Beizmittel-Austrittsraten ihrer Spritzeinheiten mittels der Steuervorrichtung in der gleichen Weise steuerbar wie die Beizmittel-Austrittsraten der Spritzeinheiten der erstgenannten Spritzvorrichtung.
  • Ferner können die erstgenannte und die weitere/-n Spritzvorrichtung/-en unterschiedliche Arten von Düsen aufweisen. Eine der Spritzvorrichtungen kann z. B. (ausschließlich) Vollstrahldüsen aufweisen, eine andere der Spritzvorrichtungen wiederum kann z. B. (ausschließlich) Schlitzdüsen aufweisen.
  • Darüber hinaus kann die Entzunderungsvorrichtung mindestens eine zusätzliche Spritzvorrichtung zum Aufspritzen des Beizmittels auf die andere Seite des Metallbandes aufweisen. Die Formulierung die "andere Seite" des Metallbandes ist hierbei wie folgt zu verstehen: Falls die erstgenannte Spritzvorrichtung das Beizmittel auf die Oberseite des Metallbandes aufspritzt, ist die andere Seite die Unterseite des Metallbandes. Umgekehrt ist die andere Seite, falls die erstgenannte Spritzvorrichtung das Beizmittel auf die Unterseite des Metallbandes aufspritzt, die Oberseite des Metallbandes. Die im Zusammenhang mit der erstgenannten Spritzvorrichtung erwähnten Merkmale können sich in analoger Weise auf solch eine zusätzliche Spritzvorrichtung beziehen.
  • Diejenigen Elemente der Entzunderungsvorrichtung, die mit dem Beizmittel in Kontakt kommen, bestehen vorteilhafterweise aus einem säureresistenten Material, insbesondere aus einem Kunststoff und/oder einer Keramik. Die zuvor erwähnten Düsen können beispielsweise aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) und/oder Polypropylen (PP) bestehen oder diese Materialien enthalten.
  • Weiterhin kann die Entzunderungsvorrichtung einen Tauchbehälter für eine Tauchbeizbehandlung des Metallbandes aufweisen. Dieser ist, bezogen auf die Förderrichtung, vorzugsweise hinter der Spritzvorrichtung angeordnet. Die Tauchbeizbehandlung im Tauchbehälter kann dazu dienen, die Beizwirkung zu vergleichmäßigen und/oder Zunderrückstände, die bei der Spritzbehandlung nicht entfernt worden sind, zu entfernen.
  • Außerdem kann die Entzunderungsvorrichtung einen weiteren Tauchbehälter für eine Tauchbeizbehandlung des Metallbandes aufweisen, wobei die Spritzvorrichtung, bezogen auf die Förderrichtung, beispielsweise zwischen den beiden Tauchbehältern angeordnet sein kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum chemischen Entzundern eines Metallbandes wird mithilfe einer Spritzvorrichtung ein Beizmittel auf eine Ober- oder Unterseite des Metallbandes aufgespritzt. Hierbei wird das Beizmittel von einer ersten äußeren Spritzeinheit der Spritzvorrichtung auf einen ersten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes und von einer zweiten äußeren Spritzeinheit der Spritzvorrichtung auf einen dem ersten Randbereich gegenüberliegenden zweiten Randbereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes aufgespritzt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass das Beizmittel von mindestens einer der beiden äußeren Spritzeinheiten durch eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere durch mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder durch eine oder mehrere Schlitzdüsen auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes aufgespritzt wird.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Beizmittel von beiden äußeren Spritzeinheiten jeweils durch eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere durch mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder durch eine oder mehrere Schlitzdüsen auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes aufgespritzt wird.
  • Die erfindungsgemäße Entzunderungsvorrichtung kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Das heißt, die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorrichtungen können insbesondere Elemente der Entzunderungsvorrichtung sein.
  • Das Aufspritzen des Beizmittels auf das Metallband bewirkt vorzugsweise nicht nur eine chemische Entzunderung des Metallbandes, sondern auch einen mechanischen Abtrag der Zunderschicht.
  • Bei dem Verfahren wird das Metallband vorzugsweise parallel zu seiner Längsrichtung von einer Bandfördervorrichtung, insbesondere von der zuvor genannten Bandfördervorrichtung der Entzunderungsvorrichtung, transportiert.
  • Vorzugsweise ist oder enthält das Beizmittel, das auf das Metallband aufgespritzt wird, eine Säure, wie z. B. Salzsäure. Bei dem Metallband kann es sich insbesondere um ein Stahlband handeln. Ferner ist das Metallband vorzugsweise ein warmgewalztes Metallband.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Beizmittel von einer mittleren Spritzeinheit der Spritzvorrichtung auf einen zwischen den beiden Randbereichen gelegenen mittleren Bereich der Ober-/Unterseite des Metallbandes aufgespritzt wird. Vorzugsweise wird das Beizmittel von der mittleren Spritzeinheit durch eine oder mehrere Vollstrahldüsen, insbesondere durch mehrere Reihen von Vollstrahldüsen, und/oder durch eine oder mehrere Schlitzdüsen auf die Ober-/Unterseite des Metallbandes aufgespritzt.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden eine Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit sowie eine Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit mithilfe einer Steuervorrichtung jeweils auf einen Wert eingestellt, der von einer Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit verschieden ist. Dadurch kann insbesondere in dem Fall, dass der Zunder an den Randbereichen eine andere Dicke aufweist als im mittleren Bereich, ein homogenes Entzunderungsergebnis erreicht werden.
  • Beispielsweise können die Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit sowie die Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit mithilfe der Steuervorrichtung auf einen Wert eingestellt werden, der größer ist als die Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit, insbesondere im Falle einer größerer Zunderschichtdicke an den beiden Randbereichen.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass die Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit und die Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit mithilfe der Steuervorrichtung auf unterschiedliche Werte eingestellt werden. So ist es z. B. möglich, dass nur die Beizmittel-Austrittsrate einer der beiden äußeren Spritzeinheiten mithilfe der Steuervorrichtung auf einen Wert eingestellt wird, der von der Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit verschieden ist.
  • Vorzugsweise wird die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit mithilfe der Steuervorrichtung derart eingestellt, dass das Metallband in seiner Breitenrichtung von der Spritzvorrichtung mit einem vorgegebenen Beizmittel-Spritzprofil beaufschlagt wird. Als Beizmittel-Spritzprofil ist das Profil der von der Spritzvorrichtung auf das Metallband aufgebrachten Beizmittelmenge entlang einer vorgegebenen Richtung (hier: der Breitenrichtung des Metallbandes) zu verstehen.
  • Das Beizmittel-Spritzprofil kann im ersten und/oder im zweiten Randbereich nach außen hin zu- oder abnehmen, insbesondere linear zu- oder abnehmen. Ferner kann das Spritzprofil symmetrisch bezüglich der Bandmittelebene sein. Als Bandmittelebene ist vorliegend eine vertikale Ebene zu verstehen, bezüglich welcher das Metallband eine Spiegelsymmetrie aufweist.
  • Des Weiteren kann das Beizmittel-Spritzprofil, mit dem das Metallband beaufschlagt wird, plateaulos sein. Alternativ kann das Beizmittel-Spritzprofil ein Plateau aufweisen, insbesondere zwischen den beiden besagten Randbereichen.
  • Ein Beizmittel-Spritzprofil der oben genannten Art kann z. B. dadurch realisiert werden, dass die Düsen der ersten äußeren Spritzeinheit dreieckförmig nebeneinander angeordnet sind, die Düsen der zweiten äußeren Spritzeinheit dreieckförmig nebeneinander angeordnet sind und die Düsen der mittleren Spritzeinheit trapezförmig, insbesondere in Form eines gleichschenkligen Trapezes, oder ebenfalls dreieckförmig nebeneinander angeordnet sind.
  • Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Patentansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit der erfindungsgemäßen Entzunderungsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren kombinierbar. Ferner können Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gesehen werden.
  • Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
  • Werden in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese im Wesentlichen gleiche oder einander entsprechende Elemente. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit können im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente aber auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen bezeichnet sein.
  • Es zeigen:
    • FIG 1
    ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Entzunderungsvorrichtung zum chemischen Entzundern eines Metallbandes;
    FIG 2
    einen Schnitt durch die Entzunderungsvorrichtung aus FIG 1;
    FIG 3
    eine Darstellung von zwei Spritzvorrichtungen der Entzunderungsvorrichtung;
    FIG 4
    ein Beizmittel-Spritzprofil, mit dem das Metallband in der Entzunderungsvorrichtung beaufschlagt wird;
    FIG 5
    eine Darstellung von zwei anderen Spritzvorrichtungen für eine Entzunderungsvorrichtung;
    FIG 6
    ein Beizmittel-Spritzprofil, mit welchem ein Metallband bei Verwendung einer der Spritzvorrichtungen aus FIG 5 beaufschlagt wird.
  • FIG 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Entzunderungsvorrichtung 2 zum chemischen Entzundern eines Metallbandes 4 in einer schematischen Darstellung.
  • Die Entzunderungsvorrichtung 2 ist mit einer Bandfördervorrichtung 6 zum Transportieren des Metallbandes 4 entlang einer Förderrichtung 8 ausgestattet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bandfördervorrichtung 6 als Rollenförderer mit einer Mehrzahl von Rollen 10 ausgebildet.
  • Außerdem umfasst die Entzunderungsvorrichtung 2 mehrere obere Spritzvorrichtungen 12 zum Aufspritzen eines Salzsäure enthaltenden Beizmittels 14 auf eine Oberseite 16 des Metallbandes 4 sowie mehrere untere Spritzvorrichtungen 12 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf eine Unterseite 18 des Metallbandes 4. In FIG 1 sind exemplarisch vier obere Spritzvorrichtungen 12 und vier untere Spritzvorrichtungen 12 dargestellt. Prinzipiell kann die Entzunderungsvorrichtung 2 eine höhere oder niedrigere Anzahl solcher Spritzvorrichtungen 12 aufweisen.
  • Die oberen Spritzvorrichtungen 12 sind in Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6 hintereinander angeordnet. Ebenso sind die unteren Spritzvorrichtungen 12 in Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6 hintereinander angeordnet. Ferner sind die Spritzvorrichtungen 12 jeweils als ein Spritzbalken ausgebildet.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle oberen Spritzvorrichtungen 12 der Entzunderungsvorrichtung 2 in der gleichen Höhe angeordnet. Das heißt, alle oberen Spritzvorrichtungen 12 der Entzunderungsvorrichtung 2 weisen den gleichen Abstand zur Oberseite 16 des Metallbandes 4 auf. Außerdem sind alle unteren Spritzvorrichtungen 12 der Entzunderungsvorrichtung 2 in der gleichen Höhe angeordnet. Das heißt, alle unteren Spritzvorrichtungen 12 der Entzunderungsvorrichtung 2 weisen den gleichen Abstand zur Unterseite 18 des Metallbandes 4 auf.
  • Der Abstand, den die oberen Spritzvorrichtungen 12 zur Oberseite 16 des Metallbandes 4 aufweisen, kann kleiner oder größer sein als der Abstand, den die unteren Spritzvorrichtungen 12 zur Unterseite 18 des Metallbandes 4 aufweisen. Alternativ können diese beiden Abstände gleich sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abstand, den die unteren Spritzvorrichtungen 12 zur Unterseite 18 des Metallbandes 4 aufweisen, kleiner ist als der Abstand, den die oberen Spritzvorrichtungen 12 zur Oberseite 16 des Metallbandes 4 aufweisen.
  • Einige der oberen und unteren Spritzvorrichtungen 12 sind Spritzvorrichtungen 12a eines ersten Typs. Andere der oberen Spritzvorrichtungen 12 sind Spritzvorrichtungen 12b eines zweiten Typs. Die Spritzvorrichtungen 12a des ersten Typs weisen eine Mehrzahl von Vollstrahldüsen 20 auf, wohingegen die Spritzvorrichtungen 12b des zweiten Typs eine Mehrzahl von Schlitzdüsen 22 aufweisen (vgl. FIG 3).
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Spritzvorrichtungen 12a des ersten Typs und die Spritzvorrichtungen 12b des zweiten Typs in Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6 alternierend angeordnet. Das heißt, auf eine Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs folgt in Förderrichtung 6 eine Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs, auf die wiederum in Förderrichtung 8 eine Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs folgt und so weiter.
  • Die Spritzvorrichtungen 12b des zweiten Typs - d. h. die Spritzvorrichtungen 12b mit Schlitzdüsen 22 - werden bei dieser Anordnung insbesondere dazu genutzt, das Entzunderungsergebnis zu homogenisieren.
  • Die Anordnung der Spritzvorrichtungen 12 muss jedoch nicht notwendigerweise solch eine alternierende Anordnung sein. Ferner muss nicht notwendigerweise die gleiche Anzahl von Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs und Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs vorhanden sein. Darüber hinaus ist es grundsätzlich möglich, in der Entzunderungsvorrichtung 2 lediglich Spritzvorrichtungen 12 des gleichen Typs einzusetzen.
  • Ferner weist die Entzunderungsvorrichtung 2 eine Beizkammer 24 auf, in welcher besagte Spritzvorrichtungen 12 angeordnet sind. Die Beizkammer 24 umfasst ein unteres Kammerteil 26 zur Aufnahme des vom Metallband 4 abfließenden Beizmittels 14 sowie ein oberhalb des unteren Kammerteils 26 angeordnetes oberes Kammerteil 28.
  • Weiterhin weist die Entzunderungsvorrichtung 2 ein erstes Abquetschrollenpaar 30 sowie ein zweites Abquetschrollenpaar 32 mit jeweils einer oberen Abquetschrolle 34 und einer unteren Abquetschrolle 36 auf. Das erste Abquetschrollenpaar 30 ist, bezogen auf die Förderrichtung 8, vor der Beizkammer 24 angeordnet, wohingegen das zweite Abquetschrollenpaar 32 in der Beizkammer 24 angeordnet ist. Die Abquetschrollen 34, 36 stützen und führen das Metallband 4. Beim Durchlauf durch ein Abquetschrollenpaar 30, 32 wird von den Abquetschrollen 34, 36 eine auf der Metallbandoberfläche befindliche Flüssigkeit verdrängt.
  • Des Weiteren umfasst die Entzunderungsvorrichtung 2 eine Steuervorrichtung 38, von welcher in FIG 1 deren Kontrolleinheit 40, deren erste Sensoreinheit 42a und deren zweiten Sensoreinheit 42b dargestellt sind.
  • Besagte Sensoreinheiten 42a, 42b ist mit der Kontrolleinheit 40 verbunden und umfassen jeweils eine obere Sensorreihe 44 sowie eine untere Sensorreihe 46. Die Sensorreihen 44, 46 der ersten Sensoreinheit 42a sind, bezogen auf die Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6, vor den Spritzvorrichtungen 12 angeordnet. Die Sensorreihen 44, 46 der zweiten Sensoreinheit 42b sind, bezogen auf die Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6, hinter den Spritzvorrichtungen 12 angeordnet. In bevorzugter Weise sind die Sensorreihen 44, 46 der jeweiligen Sensoreinheit 42a, 42b - wie in FIG 1 dargestellt - außerhalb der Beizkammer 24 angeordnet.
  • Von der Bandfördervorrichtung 6 wird das Metallband 4 parallel zu seiner Längsrichtung 48 durch die Entzunderungsvorrichtung 2 transportiert. In der Beizkammer 24 wird das Metallband 4 von den Spritzvorrichtungen 12 mit dem Beizmittel 14 beaufschlagt, um das Metallband 4 chemisch zu entzundern, sprich um eine auf dem Metallband 4 befindliche Zunderschicht zu entfernen.
  • Die obere Sensorreihe 44 der ersten Sensoreinheit 42a erfasst vor den Spritzvorrichtungen 12 ortsaufgelöst über die Breite des Metallbandes 4 einen Oberflächenparameter des Metallbandes 4, der von der Zunderschichtdicke an der Oberseite 16 des Metallbandes 4 abhängig ist. Entsprechend erfasst die untere Sensorreihe 46 der ersten Sensoreinheit 42a vor den Spritzvorrichtungen 12 ortsaufgelöst über die Breite des Metallbandes 4 einen Oberflächenparameter des Metallbandes 4, der von der Zunderschichtdicke an der Unterseite 18 des Metallbandes 4 abhängig ist.
  • Die obere Sensorreihe 44 der zweiten Sensoreinheit 42b erfasst hinter den Spritzvorrichtungen 12 ortsaufgelöst über die Breite des Metallbandes 4 ebenfalls einen Oberflächenparameter des Metallbandes 4, der von der Zunderschichtdicke an der Oberseite 16 des Metallbandes 4 abhängig ist. Entsprechend erfasst die untere Sensorreihe 46 der zweiten Sensoreinheit 42b hinter den Spritzvorrichtungen 12 ortsaufgelöst über die Breite des Metallbandes 4 einen Oberflächenparameter des Metallbandes 4, der von der Zunderschichtdicke an der Unterseite 18 des Metallbandes 4 abhängig ist. Die Sensorreihen 44, 46 der zweiten Sensoreinheit 42b können insbesondere jeweils den gleichen Oberflächenparameter erfassen wie die Sensorreihen 44, 46 der ersten Sensoreinheit 42a.
  • Die von den Sensorreihen 44, 46 der Sensoreinheiten 42a, 42b erzeugten Sensorsignale werden an die Kontrolleinheit 40 übermittelt.
  • Mithilfe der Kontrolleinheit 40 wird die Beizmittelbeaufschlagung des Metallbandes 4 in Abhängigkeit von den zuvor erwähnten Sensorsignalen derart gesteuert, dass ein möglichst homogenes Entzunderungsergebnis vorzugsweise mit vollständiger Entfernung der Zunderschicht erzielt wird.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass die Entzunderungsvorrichtung 2 anstelle beider Sensoreinheiten 42a, 42b nur eine der beiden Sensoreinheiten 42a, 42b aufweist und dass entsprechend die Beizmittelbeaufschlagung des Metallbandes 4 in Abhängigkeit der Sensorsignale nur einer der Sensoreinheiten 42a, 42b gesteuert wird.
  • Die Entzunderungsvorrichtung 2 kann ferner einen oder mehrere (figürlich nicht dargestellte) Tauchbehälter für eine Tauchbeizbehandlung des Metallbandes 4 aufweisen. Beispielsweise kann die Entzunderungsvorrichtung 2 einen Tauchbehälter vor der Beizkammer 24 sowie einen weiteren Tauchbehälter hinter der Beizkammer 24 aufweisen. In dem jeweiligen Tauchbehälter kann das gleiche Beizmittel, das von den Spritzvorrichtungen 12 auf das Metallband 4 aufgespritzt wird, oder ein anderes Beizmittel verwendet werden.
  • FIG 2 zeigt einen Schnitt durch die Entzunderungsvorrichtung 2 entlang der Schnittebene 11-11 aus FIG 1.
  • Unter Bezugnahme auf FIG 2 wird nachfolgend die Ausgestaltung der Spritzvorrichtungen 12 näher beschrieben.
  • Wie zuvor bereits erwähnt, sind die Spritzvorrichtungen 12 jeweils als ein Spritzbalken ausgebildet.
  • Die oberen Spritzvorrichtungen 12 umfassen jeweils eine erste äußere Spritzeinheit 50 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen ersten Randbereich 52 der Oberseite 16 des Metallbandes 4, eine zweite äußere Spritzeinheit 54 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen dem ersten Randbereich 52 gegenüberliegenden zweiten Randbereich 56 der Oberseite 16 des Metallbandes 4 sowie eine zwischen den beiden äußeren Spritzeinheiten 50, 54 angeordnete mittlere Spritzeinheit 58 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen zwischen den Randbereichen 52, 56 gelegenen mittleren Bereich 60 der Oberseite 16 des Metallbandes 4.
  • Entsprechend umfassen die unteren Spritzvorrichtungen 12 jeweils eine erste äußere Spritzeinheit 50 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen ersten Randbereich 52 der Unterseite 18 des Metallbandes 4, eine zweite äußere Spritzeinheit 54 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen dem ersten Randbereich 52 gegenüberliegenden zweiten Randbereich 56 der Unterseite 18 des Metallbandes 4 sowie eine zwischen den beiden äußeren Spritzeinheiten 50, 54 angeordnete mittlere Spritzeinheit 58 zum Aufspritzen des Beizmittels 14 auf einen zwischen den Randbereichen 52, 56 gelegenen mittleren Bereich 60 der Unterseite 18 des Metallbandes 4.
  • Die besagten Spritzeinheiten 50, 54, 58 der jeweiligen Spritzvorrichtung 12 sind in Breitenrichtung 62 des Metallbandes 4 hintereinander angeordnet. Außerdem weist jede der Spritzeinheiten 50, 54, 58 mehrere Düsen 20, 22 auf (vgl. FIG 3).
  • Zudem sind die Spritzeinheiten 50, 54, 58 dazu eingerichtet, das Beizmittel 14 senkrecht auf die Oberseite 16 bzw. Unterseite 18 des Metallbandes 4 aufzuspritzen. Die Düsen 20, 22 der Spritzeinheiten 50, 54, 58 sind so ausgerichtet, dass die Spritzeinheiten 50, 54, 58 jeweils eine Spritzrichtung 64 aufweisen, die senkrecht zur Oberseite 16 bzw. Unterseite 18 des Metallbandes 4, also vertikal nach oben bzw. vertikal nach unten, ausgerichtet ist.
  • Der Abstand der Spritzvorrichtungen 12 zur Bandoberfläche, genauer gesagt der Abstand ihrer Düsen 20, 22 zur Bandoberfläche, kann im vorliegenden Beispiel bis zu 500 mm betragen.
  • Des Weiteren weist jede der Spritzeinheiten 50, 54, 58 eine eigene Beizmittel-Verteilkammer 66 auf, an welche die Düsen 20, 22 der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 jeweils mit deren eingangsseitigem Düsenende angeschlossen sind.
  • Ferner weist die Entzunderungsvorrichtung 2 für jede der Spritzeinheiten 50, 54, 58 eine eigene Beizmittel-Versorgungsleitung 68 auf. Die jeweilige Beizmittel-Versorgungsleitung 68 mündet in die jeweilige Spritzeinheit 50, 54, 58 senkrecht zu deren Spritzrichtung 64, wodurch eine gleichmäßige Druckverteilung in den einzelnen Spritzeinheiten 50, 54, 58 erreicht wird.
  • Weiterhin umfasst die zuvor erwähnte Steuervorrichtung 38 mehrere Beizmittel-Förderpumpen 70, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel für jede der Spritzeinheiten 50, 54, 58 eine eigene Beizmittel-Förderpumpe 70 vorgesehen ist (vgl. FIG 3). Jede der Spritzeinheiten 50, 54, 58 ist über die an sie angeschlossene Beizmittel-Versorgungsleitung 68 eingangsseitig mit der zugehörigen Beizmittel-Förderpumpe 70 verbunden. Grundsätzlich ist es möglich, dass Spritzeinheiten 50, 54, 58 unterschiedlicher Spritzvorrichtungen 12 über eine gemeinsame Beizmittel-Förderpumpe 70 mit dem Beizmittel 14 versorgt werden. In letztgenanntem Fall kann die Entzunderungsvorrichtung beispielsweise für alle Spritzvorrichtungen 12 zusammen insgesamt drei Beizmittel-Förderpumpen 70 aufweisen.
  • Besagte Beizmittel-Förderpumpen 70 sind außerdem jeweils mit der zuvor erwähnten Kontrolleinheit 40 der Steuervorrichtung 38 verbunden, die dazu eingerichtet ist, unter Verwendung eines vorgegebenen Steueralgorithmus die Beizmittel-Volumenströme der Beizmittel-Förderpumpen 70 zu steuern.
  • Die Steuervorrichtung 38 ist dazu eingerichtet, die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 einzustellen, und zwar unabhängig von den Beizmittel-Austrittsraten der anderen Spritzeinheiten 50, 54, 58. Durch eine Veränderung des Beizmittel-Volumenstroms einer der Beizmittel-Förderpumpen 70 kann die Kontrolleinheit 40 die Beizmittel-Austrittsrate der zugehörigen Spritzeinheit 50, 54, 58 verändern.
  • Bevorzugt liegt die Summe der Beizmittel-Austrittsraten der drei Spritzeinheiten 50, 54, 58 der jeweiligen Spritzvorrichtung 12 im Bereich von 100 bis 150 m3/h.
  • Wie zuvor erwähnt, wird in Abhängigkeit der zuvor erwähnten Sensorsignale der Sensoreinheiten 42a, 42b die Beizmittelbeaufschlagung des Metallbands 4 derart gesteuert, dass ein möglichst homogenes Entzunderungsergebnis erzielt wird.
  • Ist die Zunderschichtdicke im mittleren Bereich 60 des Metallbandes 4 geringer als an den Randbereichen 52, 56 des Metallbandes 4, werden bei der jeweiligen Spritzvorrichtung 12 die Beizmittel-Austrittsrate ihrer ersten äußeren Spritzeinheit 50 sowie die Beizmittel-Austrittsrate ihrer zweiten äußeren Spritzeinheit 54 durch die Steuervorrichtung 38 jeweils auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die Beizmittel-Austrittsrate ihrer mittleren Spritzeinheit 58. Falls die Zunderschichtdicke im mittleren Bereich 60 des Metallbandes 4 hingegen größer ist als an den Randbereichen 52, 56 des Metallbandes 4, werden bei der jeweiligen Spritzvorrichtung 12 die Beizmittel-Austrittsrate ihrer ersten äußeren Spritzeinheit 50 sowie die Beizmittel-Austrittsrate ihrer zweiten äußeren Spritzeinheit 54 durch die Steuervorrichtung 38 jeweils auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als die Beizmittel-Austrittsrate ihrer mittleren Spritzeinheit 58.
  • Wenn die Zunderschichtdicke symmetrisch bezüglich einer vertikalen Bandmittelebene ist, werden bei der jeweiligen Spritzvorrichtung 12 die Beizmittel-Austrittsrate ihrer ersten äußeren Spritzeinheit 50 und die Beizmittel-Austrittsrate ihrer zweiten äußeren Spritzeinheit 54 durch die Steuervorrichtung 38 auf den gleichen Wert eingestellt.
  • Im Falle einer produktionsbedingten Verringerung der Fördergeschwindigkeit des Metallbandes 4 können ein oder mehrere Spritzeinheiten 50, 54, 58 der Spritzvorrichtungen 12 weggeschaltet werden, um ein Überbeizen des Metallbandes 4 zu vermeiden.
  • FIG 3 zeigt eine Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs sowie eine Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs der Entzunderungsvorrichtung 2, jeweils von ihrer dem Metallband 4 zugewandten Seite.
  • In FIG 3 sind die zuvor erwähnten Vollstrahldüsen 20 der Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs sowie die zuvor erwähnten Schlitzdüsen 22 der Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs sichtbar.
  • Zudem sind in FIG 3 die bereits erwähnten Beizmittel-Förderpumpen 70 und die mit den Spritzeinheiten 50, 54, 58 verbundenen Beizmittel-Versorgungsleitungen 68 dargestellt.
  • Bei der Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs sind die Vollstrahldüsen 20 in mehreren senkrecht zur Förderrichtung 8 ausgerichteten Düsenreihen angeordnet, wobei diese Düsenreihen äquidistant zueinander angeordnet sind. In der jeweiligen Düsenreihe sind die Vollstrahldüsen 20 ebenfalls äquidistant zueinander angeordnet.
  • Der Abstand benachbarter Vollstrahldüsen 20 aus derselben Düsenreihe kann insbesondere dem Abstand benachbarter Düsenreihen entsprechen. Dieser Abstand kann z. B. 25 mm betragen. An ihrer Austrittsöffnung weisen die Vollstrahldüsen 20 vorzugsweise einen Innendurchmesser von 4 mm auf.
  • Ferner sind die Vollstrahldüsen 20 einer Düsenreihe bezüglich der Reihenlängsrichtung versetzt zu den Vollstrahldüsen 20 der benachbarten Düsenreihe angeordnet, um die Entstehung eines streifenförmigen Spritzmusters auf dem Metallband 4 zu vermeiden.
  • Bei der Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs weist jede ihrer Spritzeinheiten 50, 54, 58 Schlitzdüsen 22 unterschiedlicher Breite auf, die in Förderrichtung 8 der Bandfördervorrichtung 6 äquidistant hintereinander angeordnet sind, wobei die Schlitzdüsen 22 jeweils senkrecht zur Förderrichtung 8 ausgerichtet sind.
  • Sowohl bei der Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs als auch bei der Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs weisen die Beizmittel-Verteilkammern 66 der beiden äußeren Spritzeinheiten 50, 54 eine dreieckige Querschnittsform auf, während die mittlere Spritzeinheit 58 eine Querschnittsform aufweist, die einem gleichschenkligen Trapez entspricht. Die Anordnung der Vollstrahldüsen 20 bzw. die Breite der Schlitzdüsen 22 ist bei der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 an deren Querschnittsform angepasst.
  • Sowohl bei der Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs als auch bei der Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs sind die Beizmittel-Verteilkammern 66 durch Trennwände, welche in FIG 3 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, voneinander getrennt.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren der Spritzvorrichtung 12a, 12b des ersten oder zweiten Typs kann die Entzunderungsvorrichtung 2 eine Spritzvorrichtung aufweisen, die nicht in drei Spritzeinheiten unterteilt ist, deren Beizmittel-Austrittsraten unabhängig voneinander einstellbar sind, sondern die nur eine einzige Spritzeinheit aufweist. Solch eine Spritzvorrichtung kann beispielsweise Schlitzdüsen aufweisen, die sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Spritzvorrichtung erstrecken.
  • FIG 4 zeigt ein Beizmittel-Spritzprofil, mit dem das Metallband 4 von einer der Spritzvorrichtungen 12a des ersten Typs oder einer der Spritzvorrichtungen 12b des zweiten Typs beaufschlagt wird, in Form eines Diagramms.
  • In dem Diagramm ist die von der Spritzvorrichtung 12a, 12b auf das Metallband 4 aufgespritzte Beizmittelmenge V in Form einer durchgezogenen Linie als Funktion einer Längenkoordinate x in Breitenrichtung 62 des Metallbandes 4 dargestellt. Der Wert b der Abszisse Längenkoordinate x entspricht dabei der Breite des Metallbandes 4.
  • Der Beitrag der beiden äußeren Spritzeinheiten 50, 54 zu dem Beizmittel-Spritzprofil ist in dem Diagramm jeweils mittels einer gestrichelten Linie dargestellt, wohingegen der Beitrag der mittleren Spritzeinheit 58 mittels einer gepunkteten Linie dargestellt ist.
  • Das dargestellte Beizmittel-Spritzprofil weist eine Spiegelsymmetrie auf. Im mittleren Bereich 60 des Metallbandes 4 hat das Beizmittel-Spritzprofil ein Plateau 72. Das heißt, in mittleren Bereich 60 ändert sich das Beizmittel-Spritzprofil nicht mit der Längenkoordinate x. Im ersten und im zweiten Randbereich 52, 56 des Metallbandes 4 hingegen nimmt das Beizmittel-Spritzprofil (ausgehend vom Plateau 72) nach außen hin zu.
  • FIG 5 zeigt eine Spritzvorrichtung 12c eines dritten Typs sowie eine Spritzvorrichtung 12d eines vierten Typs.
  • Diese beiden Spritzvorrichtung 12c, 12d können bei der Entzunderungsvorrichtung 2 aus FIG 1 alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Spritzvorrichtungen 12a, 12b eingesetzt werden.
  • Die Spritzvorrichtung 12c des dritten Typs weist wie die Spritzvorrichtung 12a des ersten Typs eine Mehrzahl von Vollstrahldüsen 20 auf, wohingegen die Spritzvorrichtung 12d des vierten Typs wie die Spritzvorrichtung 12b des zweiten Typs eine Mehrzahl von Schlitzdüsen 22 aufweist.
  • Die Spritzvorrichtungen 12c, 12d des dritten und vierten Typs unterscheiden sich von den beiden Spritzvorrichtung 12a, 12b des ersten und zweiten Typs dadurch, dass bei der Spritzvorrichtung 12c des dritten Typs und der Spritzvorrichtung 12d vierten Typs jeweils die Beizmittel-Verteilkammern 66 der beiden äußeren Spritzeinheiten 50, 54 sowie die Beizmittel-Verteilkammer 66 der mittleren Spritzeinheit 58 eine dreieckige Querschnittsform aufweisen.
  • Außerdem sind bei der Ausführungsform aus FIG 5 zur Steuerung der Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 Ventile 74 anstelle von Beizmittel-Förderpumpen vorgesehen. Im vorliegenden Beispiel sind die Ventile 74 jeweils in einer der Beizmittel-Versorgungsleitungen 68 angeordnet. Die Ventile 74 können von einer Kontrolleinheit wie der Kontrolleinheit 40 der Entzunderungsvorrichtung 2 aus FIG 1 gesteuert werden. Grundsätzlich ist es möglich, Ventile und Beizmittel-Förderpumpen in Kombination zur Steuerung der Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 zu verwenden.
  • FIG 6 zeigt ein Beizmittel-Spritzprofil, mit welchem ein Metallband 4 beaufschlagt wird, wenn zur Beizmittelbeaufschlagung des Metallbandes 4 eine der beiden Spritzvorrichtungen 12c, 12d aus FIG 5 verwendet wird.
  • Dieses Beizmittel-Spritzprofil unterscheidet sich von dem Beizmittel-Spritzprofil aus FIG 4 dadurch, dass es kein Plateau im mittleren Bereich 60 des Metallbandes 4 aufweist. Stattdessen nimmt das Beizmittel-Spritzprofil aus FIG 6 von der Bandmitte aus nach außen hin zu.
  • Die in den Diagrammen von FIG 4 und FIG 6 dargestellten Beizmittel-Spritzprofile sind exemplarische Beizmittel-Spritzprofile. Bei jedem dieser beiden Diagramme repräsentiert die von den beiden gestrichelten Linien und der gepunkteten Linie jeweils mit der Abszisse eingeschlossene Fläche exemplarisch einen Regelbereich der zugehörigen Spritzeinheit 50, 54, 58. Abhängig von der eingestellten Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit 50, 54, 58 kann die auf das Metallband 4 aufgespritzte Beizmittelmenge V im ersten Randbereich 52, im mittleren Bereich 60 und/oder im zweiten Randbereich 56 andere Werte annehmen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Entzunderungsvorrichtung
    4
    Metallband
    6
    Bandfördervorrichtung
    8
    Förderrichtung
    10
    Rolle
    12
    Spritzvorrichtung
    12a
    Spritzvorrichtung ersten Typs
    12b
    Spritzvorrichtung zweiten Typs
    12c
    Spritzvorrichtung dritten Typs
    12d
    Spritzvorrichtung vierten Typs
    14
    Beizmittel
    16
    Oberseite
    18
    Unterseite
    20
    Vollstrahldüse
    22
    Schlitzdüse
    24
    Beizkammer
    26
    Kammerteil
    28
    Kammerteil
    30
    Abquetschrollenpaar
    32
    Abquetschrollenpaar
    34
    Abquetschrolle
    36
    Abquetschrolle
    38
    Steuervorrichtung
    40
    Kontrolleinheit
    42a
    Sensoreinheit
    42b
    Sensoreinheit
    44
    Sensorreihe
    46
    Sensorreihe
    48
    Längsrichtung
    50
    Spritzeinheit
    52
    Randbereich
    54
    Spritzeinheit
    56
    Randbereich
    58
    Spritzeinheit
    60
    mittlerer Bereich
    62
    Breitenrichtung
    64
    Spritzrichtung
    66
    Beizmittel-Verteilkammer
    68
    Beizmittel-Versorgungsleitung
    70
    Beizmittel-Förderpumpe
    72
    Plateau
    74
    Ventil

Claims (15)

  1. Entzunderungsvorrichtung (2) zum chemischen Entzundern eines Metallbandes (4), umfassend eine Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) zum Aufspritzen eines Beizmittels (14) auf eine Ober- oder Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4), wobei die Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) eine erste äußere Spritzeinheit (50) zum Aufspritzen des Beizmittels (14) auf einen ersten Randbereich (52) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) sowie eine zweite äußere Spritzeinheit (54) zum Aufspritzen des Beizmittels (14) auf einen dem ersten Randbereich (52) gegenüberliegenden zweiten Randbereich (56) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufweist,

    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens eine der beiden äußeren Spritzeinheiten (50, 54) eine oder mehrere Vollstrahldüsen (20), insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen (20), und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen (22) aufweist.
  2. Entzunderungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) eine mittlere Spritzeinheit (58) zum Aufspritzen des Beizmittels (14) auf einen zwischen den Randbereichen (52, 56) gelegenen mittleren Bereich (60) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufweist, wobei die mittlere Spritzeinheit (58) vorzugsweise eine oder mehrere Vollstrahldüsen (20), insbesondere mehrere Reihen von Vollstrahldüsen (20), und/oder eine oder mehrere Schlitzdüsen (22) aufweist.
  3. Entzunderungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spritzeinheiten (50, 54, 58) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) eine eigene Beizmittel-Verteilkammer (66) aufweist.
  4. Entzunderungsvorrichtung (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) als Spritzbalken ausgebildet ist.
  5. Entzunderungsvorrichtung (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (38), mittels welcher eine Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit (50, 54, 58) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) einstellbar ist.
  6. Entzunderungsvorrichtung (2) nach den Ansprüchen 2 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuervorrichtung (38) die Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit (58) unabhängig von der Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit (50) und unabhängig von der Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit (54) einstellbar ist.
  7. Entzunderungsvorrichtung (2) nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (38) mehrere Beizmittel-Förderpumpen (70) zum Einstellen der Beizmittel-Austrittsraten der Spritzeinheiten (50, 54, 58) umfasst, wobei die Beizmittel-Förderpumpen (70) ausgangsseitig mit der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) verbunden sind.
  8. Entzunderungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (38) mehrere Ventile (74) zum Einstellen der Beizmittel-Austrittsraten der Spritzeinheiten (50, 54, 58) umfasst, wobei die Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) eingangsseitig mit den Ventilen (74) verbunden ist.
  9. Entzunderungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (38) eine Sensoreinheit (42a, 42b) mit einem oder mehreren Sensoren zum Erfassen eines Oberflächenparameters des Metallbandes (4), insbesondere eines von einer Zunderschichtdicke des Metallbandes (4) abhängigen Oberflächenparameters, aufweist und die Steuervorrichtung (38) dazu eingerichtet ist, die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit (50, 54, 58) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Sensoreinheit (42a, 42b) einzustellen.
  10. Verfahren zum chemischen Entzundern eines Metallbandes (4), bei dem mithilfe einer Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) ein Beizmittel (14) auf eine Ober- oder Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufgespritzt wird, wobei das Beizmittel (14) von einer ersten äußeren Spritzeinheit (50) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) auf einen ersten Randbereich (52) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) und von einer zweiten äußeren Spritzeinheit (54) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) auf einen dem ersten Randbereich (52) gegenüberliegenden zweiten Randbereich (56) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufgespritzt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Beizmittel (14) von mindestens einer der beiden äußeren Spritzeinheiten (50, 54) durch eine oder mehrere Vollstrahldüsen (20), insbesondere durch mehrere Reihen von Vollstrahldüsen (20), und/oder durch eine oder mehrere Schlitzdüsen (22) auf die Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufgespritzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beizmittel (14) von einer mittleren Spritzeinheit (58) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) auf einen zwischen den beiden Randbereichen (52, 56) gelegenen mittleren Bereich (60) der Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufgespritzt wird, wobei das Beizmittel (14) von der mittleren Spritzeinheit (58) vorzugsweise durch eine oder mehrere Vollstrahldüsen (20), insbesondere durch mehrere Reihen von Vollstrahldüsen (20), und/oder durch eine oder mehrere Schlitzdüsen (22) auf die Ober-/Unterseite (16, 18) des Metallbandes (4) aufgespritzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Beizmittel-Austrittsrate der ersten äußeren Spritzeinheit (50) und eine Beizmittel-Austrittsrate der zweiten äußeren Spritzeinheit (54) mithilfe einer Steuervorrichtung (38) jeweils auf einen Wert eingestellt werden, der von einer Beizmittel-Austrittsrate der mittleren Spritzeinheit (58) verschieden ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Beizmittel-Austrittsrate der jeweiligen Spritzeinheit (50, 54, 58) der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) mithilfe der Steuervorrichtung (38) derart eingestellt wird, dass das Metallband (4) in seiner Breitenrichtung (62) von der Spritzvorrichtung (12, 12a-12d) mit einem vorgegebenen Beizmittel-Spritzprofil beaufschlagt wird, wobei das Beizmittel-Spritzprofil im ersten und/oder im zweiten Randbereich (52, 56) nach außen hin zunimmt oder abnimmt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beizmittel-Spritzprofil plateaulos ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beizmittel-Spritzprofil zwischen den beiden Randbereichen (52, 56) ein Plateau (72) aufweist.
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