NL1013752C2 - Bandbehandelingsinstallatie. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Bandbehandelingsinstallatie.

De uitvinding heeft betrekking op een bandbehandelingsinstallatie voor het in continu proces voorwarmen, gloeien en vervolgens afkoelen van staalband, in het bijzonder het oxiderend gloeien en vervolgens afkoelen van RVS-band, in 5 een gloeiovensectie en een daarachter geplaatste koelsectie.

Er zijn bandbehandelingsinstallaties bekend waarbij de gloeiovensectie en de koelsectie van het horizontale door-looptype zijn. De totale lengte van dergelijke gloeiovenin-stallaties is ca. 50-200 meter. Het te behandelen staalband 10 wordt in en tussen de secties ondersteund op draagrollen. De werktemperatuur van de gloeiovensectie is 1000-1250°C. De ondersteuning van het hete staalband op de draagrollen brengt bij deze hoge temperaturen aanzienlijke problemen met zich mee, omdat het gevaar van beschadiging van het bandop-15 pervlak groot is. Verder vormen de draagrollen als gevolg van slijtage en onderhoud een grote kostenpost.

GB-A-2 129 836 openbaart een bandbehandelingsinstallaties van het verticale doorlooptype. Het te behandelen staalband loopt daarbij in een en dezelfde verticale baan 2 0 van boven naar beneden door een gloeiovensectie en een direct daaronder hangende koelsectie. Het staalband hangt in een rechte lijn naar beneden, geleidingsrollen binnenin de gloeiovensectie zijn niet nodig. De totale bouwhoogte van de verticale gloeiovensectie met de direct daaronder opgestelde 25 verticale koelsectie is technisch beperkt tot circa 60 meter. Teneinde een gewenste gloeicapaciteit te verwezenlijken, dient de gloeiovensectie een bepaalde minimumlengte te hebben. Hierdoor is de overblijvende bouwhoogte voor de koelsectie beperkt. Om toch snel te kunnen koelen is het bij 30 dit type bandbehandelingsinstallatie noodzakelijk om met water te koelen. Koelen met water heeft echter als nadeel dat ontoelaatbare vervormingen van het band kunnen ontstaan en dat vlekvorming op het band kan optreden.

In "Iron and Steel Engineer", april 1997, blz. 36, is 1013752 - 2 - een bandbehandelingsinstallatie met een verticaal opgestelde gloeiovensectie en een horizontaal opgestelde koelsectie geopenbaard. Het te behandelen band wordt hierbij van boven naar beneden door de gloeiovensectie gevoerd. Aan de onder-5 zijde van de gloeiovensectie is een zogenaamde "luchtkussen-omkeervoorziening" aangebracht om de banddoorvoerrichting van verticaal naar horizontaal te laten verlopen zonder gebruik te maken van omkeerrollen. In de koelsectie wordt het band zwevend met koellucht ondersteund en gekoeld. De 10 luchtkussenomkeervoorziening en de zwevende ondersteuning van het band in de koelsectie maakt de bandbehandelingsinstallatie duur. Verder neemt de zich in horizontale richting uitstrekkende koelsectie veel ruimte in beslag.

Een bandbehandelingsinstallatie volgens de aanhef van 15 conclusie 1 is geopenbaard in US-A-2 448 835. In fig. 1 van dit Amerikaanse octrooi is een opstelling getoond waarbij te behandelen staalband in meerdere hangende lussen achtereenvolgens door een voorwarmkamer, een ovenkamer en een koelka-mer wordt geleid. De ovenkamer en de koelkamer zijn opge-20 steld in een soort van uitgerekte U-vorm met een neergaand been, een omkeerdeel en een opgaand been. De koelkamer strekt zich hierbij uit in een onderste deel van het neergaande been, het omkeerdeel en het gehele opgaande been van de U-vorm. Bij de variant in fig. 2 maakt de voorwarmkamer 25 eveneens deel uit van de U-vorm. De ovenkamer bevindt zich bij deze variant geheel in het omkeerdeel van de U-vorm.

Nadelig bij de bekende bandbehandelingsinstallatie volgens US-A-2 448 835 is dat de capaciteit beperkt is. Er is een voorwarmkamer nodig om het te behandelen staalband in 30 de stroomafwaarts gelegen ovenkamer op de gewenste temperatuur te kunnen krijgen. Deze voorwarmkamer neemt ruimte in (fig. 1) en beperkt de beschikbare bouwhoogte voor de ovenkamer (fig. 2) . Verder is het nadelig dat de diverse kamers nauwe in- en uitvoeropeningen hebben, die ten opzichte van 35 elkaar zijn opgesteld voor een zuiver verticale loop van het staalband in het neer- respectievelijk opgaande been van de U-vorm. Hierdoor zijn nabij de openingen geleidingsrollen noodzakelijk om te voorkomen dat het staalband beschadigt 1013752 - 3 - tegen de openingsranden of tegen de kamerwanden. De druk in de ovenkamer is slecht regelbaar. De ovenkamer is rechtstreeks verbonden met de voorwarm- en koelkamer, hetgeen een afvoer van hete lucht respectievelijk rookgassen bemoei-5 lijkt. De kritische temperatuursverdelingen ter plaatse van de overgangen tussen de ovenkamer en de voorwarm- c.q. koelkamer, kunnen al snel worden verstoord door een binnendringen van koude lucht.

De uitvinding heeft tot doel een bandbehandelingsin-10 stallatie te verschaffen waarbij bovengenoemde nadelen worden ondervangen, en in het bijzonder een efficiënte bandbehandelingsinstallatie met een hoge capaciteit en een beperkte bouwhoogte te verschaffen, waarbij een voorwarmsec-tie achterwege kan blijven.

15 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een bandbehandelingsinstallatie volgens conclusie 1. De gloei-ovensectie en de koelsectie zijn in hoofdzaak verticaal opgesteld. Tezamen maken zij deel uit van een U-vormige opbouw met twee naast elkaar staande zich in verticale 20 richting uitstrekkende benen. De gloeiovensectie bevindt zich hierbij voor een groot deel in het neergaande been, en strekt zich voor een ander deel uit in een aansluitend omkeerdeel en een onderste deel van het opgaande been. De gloeiovensectie bestrijkt hierdoor een soort van L-vorm. 25 Band dat in de gloeiovensectie op een bepaalde temperatuur gegloeid is, komt aansluitend terecht in de koelsectie waar het gekoeld wordt, bijvoorbeeld met behulp van luchtkoel-middelen. Het te behandelen band wordt in continu proces als vrij hangende lus door het neergaande been naar beneden en 30 door het opgaande been naar boven gevoerd. Het te behandelen staalband heeft in de gloeiovensectie de vrijheid om in een natuurlijke doorhang, in het bijzonder in een hyperbool-achtige baan, daardoorheen te worden gevoerd. Dit is bij de opstelling volgens de uitvinding met voordeel mogelijk 35 zonder dat de gloeiovensectie hiertoe in een complexe bouwwijze de doorvoerbaan hoeft te begrenzen. Een optimale afstemming van bouwhoogte en horizontale afstand tussen het neergaande en opgaande gloeiovensectiedeel maakt de natuur-

·" p <i C' ~' ~~ O

t y ί - - ·- - 4 - lijke doorhangvorm met voordeel mogelijk. Aldus wordt het band in de gloeiovensectie verhit en in de koelsectie gekoeld zonder dat daarbij contact met omkeer- of geleidings-rollen nodig is. Door de verticale U-vormige opbouw van de 5 gloeiovensectie en de koelsectie neemt de bandbehandelings-installatie weinig ruimte in beslag. Dankzij de U-vormige opbouw kan binnen de technisch toelaatbaar geachte bouwhoogte een lange koelsectie gerealiseerd worden. De lange koelsectie maakt het mogelijk om koelproblemen met waterkoeling 10 te vermijden door geforceerde convectiekoeling met lucht toe te passen. Er ontstaan dan met voordeel geen ontoelaatbare vervormingen van het band dan wel ongewenste vlekken op het band.

In het bijzonder is de ovenkamer zo ingericht dat het 15 staalband direct met hoog-rendementsbranders van het regeneratieve type verhit wordt. Bij deze regeneratieve branders worden rookgassen grotendeels (ca 70-80%) direct via de brander regenerator(en) afgevoerd en wordt daarbij de verbrandingslucht direct aan de brander tot zeer hoge tempera-20 tuur voorverwarmd, waarbij verbrandingsrendementen van typisch ca. 80-85% gerealiseerd kunnen worden. Door deze directe verwarming met zeer hoog rendement, waarbij slechts een gering percentage van de rookgassen in de ovenkamer achterblijft, kan de bij de gebruikelijke ovenbouwwijzen 25 vaak toegepaste voorwarmsectie komen te vervallen, waardoor de benodigde bouwhoogte aanzienlijk beperkt kan worden.

De luchtkoelmiddelen zijn in een voordelige variant zo uitgevoerd dat het staalband in de koelsectie met behulp van luchtdrukpolsters in hoofdzaak in een verticale positie 30 gehouden kan worden, zodat ook daar geleidingsrollen vermeden kunnen worden.

Verdere voorkeursuitvoeringsvormen zijn vastgelegd in conclusie 4-6.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand 35 van de tekening, waarin: fig. 1 schematisch een aanzicht is in doorsnede van een uitvoeringsvorm van een bandbehandelingsinstallatie volgens de uitvinding; 1013752 - 5 - fig. 2 een aanzicht is in doorsnede over de lijn II-II in fig. l; en fig. 3 schematisch een dwarsdoorsnede van een gloei-ovensectie volgens de uitvinding toont.

5 De bandbehandelingsinstallatie in fig. 1 omvat een bandtoevoer 1, een gloeiovensectie 2, een koelsectie 4 en een bandafvoer 5. Staalband 10, in het bijzonder RVS-band, wordt in continu proces achtereenvolgens door de diverse secties van de bandbehandelingsinstallatie gevoerd. Hierbij 10 wordt het band 10 direct in de gloeiovensectie 2 verhit, waar het een gewenste gloeitemperatuur van ca. 840-1150°C bereikt. Daarna loopt het band 10 door de koelsectie 4 waar het met behulp van geforceerde luchtkoeling weer wordt teruggekoeld tot ongeveer < 200°C, alvorens het band 10 over 15 omkeerrollen verder wordt geleid. De gloeiovensectie 2 en de koelsectie 4 zijn zodanig opgesteld dat ze tezamen een U-vorm hebben, waarbij de secties zich voornamelijk uitstrekken in de verticale benen van de U-vorm.

De gloeiovensectie 2 is in hoofdzaak verticaal opge- 20 steld en heeft een zodanige lengte dat bij een bepaalde banddoorvoersnelheid de gewenste gloeitemperatuur van het band 10 wordt bereikt. De gloeiovensectie 2 bestaat uit drie delen: een verticaal segment 12 in een neergaand been van de U-vorm, een omkeerkamer 13 en een verticaal segment 14 in 25 een eerste deel van een opgaand been van de U-vorm. Alle drie de delen zijn hierbij voorzien van (niet getoonde) branders. Het band 10 wordt als vrij hangende lus door de drie delen gevoerd zonder met geleidingsrollen ondersteund te worden en zonder dat omkeerrollen zijn voorzien in de 30 omkeerkamer 13. Wel kunnen op kritische plaatsen aanloop- rollen worden voorzien om een beschadiging van de ovenwand te voorkomen, bijvoorbeeld als gevolg van een foutief geregelde bandloop. In de omkeerkamer 13 is een luik 18 voorzien, dat ertoe dient om in geval van bandbreuk op eenvoudi-35 ge wijze gebroken band te kunnen verwijderen en nieuw band te kunnen invoeren. Verder kunnen via het luik 18 oxides worden verwijderd.

De koelsectie 4 is verticaal opgesteld in een tweede 1013752 - 6 - deel van het opgaande been van de U-vorm, boven het verticale segment 14 van de gloeiovensectie 2. De koelsectie 4 omvat in zijn onderste deel een open traject 20, waarin warmte-af straling naar de omgeving het zeer warme band 10 5 enigszins afkoelt. Hierop aansluitend omvat de koelsectie 4 een koelsectiedeel 21 voorzien van luchtkoelmiddelen 22, bijvoorbeeld een ventilator, waarmee het band 10 door middel van geforceerde luchtkoeling verder wordt afgekoeld (zie fig. 2) . Van kritisch belang hierbij is dat het band 10 in 10 de koelsectie 4 in ieder geval tot circa 150-400°C wordt afgekoeld voordat het over omkeerrollen 25 verder geleid wordt. Indien te warm band in aanraking komt met een omkeer-rol leidt dit al snel tot vervorming of beschadiging van het band en/of de rol. De minimale vereiste afkoeltemperatuur 15 hangt af van het toegepaste type omkeerrol.

De luchtkoelmiddelen 22 zijn zo gebouwd dat deze lucht vanaf beide zijden op het band 10 blazen (zie fig. 2) . Het band 10 zal bij een in hoofdzaak gelijke hoeveelheid lucht die vanaf beide zijden wordt ingeblazen in het midden van de 20 koelsectie 4 worden gestabiliseerd.

Indien het band 10 nog verder afgekoeld dient te worden kan een extra koelsegment 27 worden voorzien naast het opgaande been van de U-vorm. Het tot een aanvaardbare temperatuur afgekoelde band 10 komt via de omkeerrollen 25 te-25 recht in dit extra koelsegment 27 en wordt daar in neerwaartse bandlooprichting tot de gewenste eindtemperatuur afgekoeld.

Op diverse overgangsplaatsen tussen de secties zijn luchtmessen 35 geplaatst. De luchtmessen 35 begrenzen 30 het weglekken van lucht en ongewenste luchtstromingen tussen de diverse secties. Een luchtmes 35 bestaat bijvoorbeeld uit twee buizen die aan weerszijden van de banddoorvoerplaats zijn opgesteld en van waaruit een straal lucht op het band 10 geblazen wordt.

35 Zoals te zien in fig. 3 is de gloeiovensectie 2 in dwarsdoorsnede in hoofdzaak rechthoekig uitgevoerd, waarbij in de wanden verwarmingsmiddelen 40 zijn ingebouwd. De verwarmingsmiddelen 40 worden hier gevormd door hoogrende- 1013752 - 7 - mentsbranders van het regeneratieve type. Met deze branders kunnen zeer hoge rendementen bereikt worden. Deze hoge rendementen maken het mogelijk om de bandbehandelingsinstal-latie uit te voeren zonder voorwarmsectie, de hoogrende-5 mentsbranders zijn met voordeel in staat om het te behandelen band 10 binnenin de L-vormige gloeiovensectie 2 tot de gewenste tempteratuur te verhitten.

Zoals duidelijk te zien in fig. l heeft het band 10 in de gloeiovensectie 2 de vrijheid om in een natuurlijke 10 doorhang door de gloeiovensectie 2 te worden gevoerd. In de praktijk is gebleken dat deze natuurlijke doorhang een sinushyperbolicus-achtige baan aanneemt. De specifieke vorm van de gloeiovensectie 2 volgens de uitvinding zorgt ervoor dat een invoeropening 43 van de gloeiovensectie 2 zich 15 bovenin het verticale segment 12, en een uitvoeropening 44 van de gloeiovensectie 2 zich bovenin het verticale segment 14 bevinden. De geprojecteerde onderlinge afstand X in horizontale richting tussen de in- en uitloopopening 43 respectievelijk 44 kan nu eenvoudig zodanig worden gekozen dat 20 deze overeenkomt met de hyperbool-achtige doorvoerbaan van het te behandelen band 10.

Nabij de in- en uitloopopeningen 43, 44 van de gloeio vensectie 2 zijn rookgasafvoeropeningen voorzien. Door het achterwege kunnen blijven van een voorwarmsectie en het 25 voorzien van het open traject 20 in het onderste deel van de koelsectie 4 kunnen de rookgasafvoeropeningen met voordeel bovenin de verticale segmenten 12 respectievelijk 14 worden aangebracht. De rookgasafvoeropeningen zijn bij voorkeur uitgerust met regelmiddelen, bijvoorbeeld bedienbaar smoor-30 kleppen, voor het regelen van de druk in de gloeiovensectie 2. Door een geschikte drukregeling wordt voorkomen dat koude omgevingslucht via de in- en uitloopopeningen 43, 44 in de gloeiovensectie 2 naar binnen kan dringen.

Aldus is het volgens de uitvinding een voordelige 35 behandelingsinstallatie verschaft waarmee staalband met hoge capaciteit op een gewenste temperatuur en gedurende een gewenste tijd contactvrij kan worden gegloeid en vervolgens contactvrij kan worden afgekoeld tot een voldoende lage 1 013752 - 8 - temperatuur. De kwaliteit van het behandelde band is hierdoor zeer hoog.

1 G ï V: iiG °

Claims (6)

1. Bandbehandelingsinstallatie voor het in continu proces gloeien en afkoelen van staalband (10), in het bijzonder oxiderend gloeien en afkoelen van roestvast staalband, omvattende: 5. een bandtoevoer (1) ; - een gloeiovensectie (2) met verwarmingsmiddelen (40); - een koelsectie (4) met koelmiddelen (22); - een bandafvoer (5), waarbij de gloeiovensectie (2) en de koelsectie (4) in een 10 U-vorm met een neergaand been, een omkeerdeel en een opgaand been zijn opgesteld, waarbij de bandtoevoer (1) en de bandafvoer (5) het te behandelen staalband (10) tijdens bedrijf als hangende lus door het neergaande been naar beneden en door het opgaande been naar boven voeren, 15 met het kenmerk, dat de gloeiovensectie (2) met verwarmingsmiddelen (4 0) zich over in hoofdzaak het gehele neergaande been, het omkeerdeel en een eerste deel van het opgaande been uitstrekt., en de koelsectie (4) met koelmiddelen (22) zich over een tweede deel van het opgaande been uitstrekt. 20

2. Bandbehandelingsinstallatie volgens conclusie 1, waar bij de verwarmingsmiddelen van de gloeiovensectie (2) hoogrendement sbranders van het regeneratieve type omvatten, voor het intensief en direct verhitten van het te behandelen 25 staalband (10).

3. Bandbehandelingsinstallatie volgens conclusie 1 of 2, waarbij de koelmiddelen (22) luchtkoelmiddelen omvatten, waarvan de uitstroomrichting gericht is voor het tijdens 30 bedrijf stabiliseren van de positie van het staalband (10) in de koelsectie (4).

4. Bandbehandelingsinstallatie volgens één van de voor gaande conclusies, waarbij nabij een in- en uitloopopening 35 (43, 44) voor het te behandelen staalband (10) in de gloeio vensectie (2) rookgasafvoeropeningen zijn voorzien. 1013752 - 10 -

5. Bandbehandelingsinstallatie volgens conclusie 4, waar bij de rookgasafvoeropeningen regelmiddelen omvatten voor het regelen van de druk in de gloeiovensectie (2).

6. Bandbehandelingsinstallatie volgens één van de voor gaande conclusies, waarbij de koelsectie (4) aansluitend op de gloeiovensectie (2) een open traject (20) omvat, waarin het behandelde staalband (10) door warmteafstraling aan de omgeving wordt afgekoeld. 1013"52