Способ химической обработки, например травления, катаной стальной ленты и устройство для его осуществления

1 Изобретение относится к способу и устройству для травления или очистки катаной стальной ленты, которую в виде петли пропускают через несколько расположенных на линии обработки травильных и очистительных ванн и при этом, по меньшей мере, с одной стороны ленты воздействуют травильным или очистительным раствором, для чего предусмотрены разбрызгивающие или распылительные узлы,выполненные с возможностью включения, или выключения, и/или регулирования ширины разбрызгивания и/или эксплуатируемые с регулируемым давлением разбрызгивания или распыления и/или регулируемым объемным потоком и/или изменяемой температурой. Необходимость и критерии травления горячекатаных лент достаточно раскрыты в ЕР 0602437 А 1 для травильных установок самой разной конструкции, таких как глубокие ванны, мелкие ванны, турботравильные агрегаты и т.п. Эти установки рассчитаны на своем тракте травления на максимальную скорость движения стальной ленты и/или на соответственно наиболее трудно подвергаемую травлению ленту, что пригодно поэтому строго только для одной задачи травления. Для других задач травления, например при так называемом турботравлении (DE 4031234 А 1),делаются попытки путем изменения температуры травильной кислоты достичь согласованности имеющегося тракта травления, скорости движения стальной ленты и трудности ее травления. Поскольку изменение температуры возможно,однако, лишь медленно, возникает стремление обеспечить сразу же действующую компенсацию за счет более или менее сильного объемного потока и вызванной этим турбулентности. Как оказалось, однако, при эксплуатации существующих установок этого вида, успех является лишь очень ограниченным. К тому же эти травильные установки требуют большой длины. Другая конструкция травильной установки известна из DE-AS 1163634. Эта травильная установка состоит из установленной в стальном каркасе башни, в которой ленту направляют вертикальными петлями и распыляют на ней травильную кислоту, наносимую через расположенные в несколько ярусов с обеих сторон ленты сопла, которые имеют направленные к ленте прорези отверстия, устанавливаемые на соответствующую ширину разбрызгивания в зависимости от ширины ленты. Также здесь трудно произвести согласование с другими задачами травления, а, кроме того, требуются, как правило, очень высокие башни (например, высотой 100 м). Сопоставимые с этим выполнения и конструкции или устройства известны у очистительных установок. В основе изобретения лежит задача создания способа и устройства описанного выше рода, с помощью которых можно значительно уменьшить потребность в площади для травильных или очистительных установок, при 2 обеспечении точного согласования с соответствующей задачей травления или очистки с целью сокращения продолжительности травления или очистки и улучшения результата травления или очистки по ширине ленты. Эта задача решается способом согласно изобретению за счет того, что ленту перед входом в травильную или очистительную секцию отклоняют из горизонтальной плоскости движения в вертикальную плоскость на ребро, а после выхода из травильной или очистительной секции возвращают в ее нормальную горизонтальную плоскость. Отклонение ленты в вертикальное положение на ребро позволяет извилистым путем направлять ее с экономией пространства и площади и достичь варьируемой конструкции установки, обеспечивающей оптимальное использование имеющейся площади. Высота ванн определяется при этом шириной ленты, и на ленте, направляемой по отношению к ее ширине в стоячем или вертикальном положении по отклоняющим роликам, установленным с вертикальными осями в травильных или очистительных ваннах, преимущественно с двух сторон разбрызгивают или распыляют травильный или очистительный раствор. Травильные или очистительные ванны, т.е. ванны травильной или очистительной секции, содержащей, как правило, травильные или очистительные и промывочные ванны, а также сушилки, могут быть в зависимости от пространственных условий размещены поперек направления движения ленты или параллельно ему и, тем самым, последовательно в ряд или друг над другом, т.е. рядом друг с другом в самом различном расположении. Одновременно в соответствии со скоростью движения стальной ленты и/или подвергаемой травлению лентой можно установить точный тракт травления или очистки за счет включения или выключения большего или меньшего числа разбрызгивающих или распыливающих балок, т.е. распылительных узлов,причем необходимы лишь самые минимальные количества кислоты или очистительного раствора и тем самым наименьшие питающие резервуары. В противоположность, например, горизонтальным направляющим для ленты, которые захватывают наносимый травильный или очистительный раствор вследствие адгезии, в результате чего тракт травления или очистки неизбежно меняет свою настройку, раствор при ведении ленты на ребро стекает под действием силы тяжести в значительной степени вниз, что сохраняет настройку. Регулируемое, кроме того,давление разбрызгивания или распыления и/или объемный поток травильного или очистительного раствора имеются в распоряжении в неизменном виде в качестве дополнительных, сразу же действующих исполнительных средств для экономичного согласования с задачей травления или очистки, так что в сочетании с медленно изменяющейся настройкой температуры возни 3 кает экономически оптимально регулируемая травильная или очистительная установка. Кроме того, следует учесть, что производство или скорость, например, сочлененной травильнотандемной холоднопрокатной установки для более толстых лент ограничена не только имеющейся длиной используемой ленты, но и очень часто также предельной теплопроизводительностью теплообменников для кислоты. Ведь теплопередача между кислотой и стальной лентой в разбрызгивающем или распыливающем травильном агрегате с направляемой на ребро катаной лентой является более эффективной,чем в кислотном растворе травильного агрегата с мелкой ванной или турботравильного агрегата,поскольку экономичным образом на поверхности ленты разбрызгивается или распыляется всегда горячая кислота. Это позволяет увеличить для более толстых, подвергаемых травлению лент скорость и, тем самым, производительность. Предпочтительное выполнение изобретения предусматривает, что по ширине ленты распыление на ленту, имеющую участки с разной окалиной или загрязнениями осуществляют с измененным давлением разбрызгивания и/или измененной концентрацией кислоты или очистительного раствора и/или повышенным объемным потоком травильного или очистительного раствора. Это целенаправленно возможное влияние на имеющие большую окалину или более загрязненные участки ленты, по опыту в частности на краях ленты, также способствует сокращению времени травления или очистки и,тем самым, уменьшению длины травильных или очистительных ванн. В устройстве для осуществления способа соответственно перед и за травильной или очистительной секцией установлен отклоняющий ленту из горизонтальной плоскости движения в вертикальную на ребро плоскость движения и обратно поворотный ролик, имеющий возможность подъема или отклонения относительно горизонтали. При отклонении в начале установки лента входит при этом вертикально вниз или вверх, а за установкой она выходит вертикально вниз или вверх, причем поворотные ролики приподняты или отклонены относительно горизонтали под углом преимущественно 45. Согласно предпочтительному выполнению поворотные ролики снабжены установленными с вертикальными осями комплектами натяжных роликов, которые удерживают ленту посередине установки, причем необходимое натяжение ленты создается вертикально действующими силами трения между роликами и лентой. При этом может быть целесообразным,что, по меньшей мере, один из установленных в травильных или очистительных ваннах отклоняющих роликов для ленты выполнен в качестве управляющего ролика и/или отклоняющие ролики для ленты дополнительно снабжены 4 преимущественно прижимными роликами. Управляющий ролик или ролики, из которых в зависимости от длины травильных или очистительных ванн установлены один или несколько,служат для возможной корректировки движения ленты. Отклоняющие ролики, снабженные дополнительным приводом, прежде всего, у более толстых лент и длинных травильных или очистительных ванн, компенсируют возникшие за счет изгиба потери натяжения ленты и способствуют тем самым сохранению необходимого натяжения ленты. Для того чтобы при потере натяжения ленты, например при отключении тока, предотвратить выскальзывание ленты из середины установки, прижимные ролики прижимают ленту к отклоняющим роликам с такой силой, что вертикально действующая сила трения несет ленту. При этом в качестве дополнительного преимущества возникает то, что за счет взаимодействия отклоняющего ролика с прижимным роликом захватываемая раньше кислота выдавливается,что обеспечивает каскадное ведение травильной кислоты или очистительного раствора. Согласно предпочтительному выполнению изобретения, по меньшей мере, лежащая в направлении движения первая травильная или очистительная ванна оборудована ультразвуковыми исполнительными органами. Они повышают скорость отделения слоя окалины или слоя загрязнения с поверхности ленты. При этом рекомендуется расположить ультразвуковые исполнительные органы в узкой отдельной камере,ограниченной уплотнительными роликами со стороны входа и выхода, а именно распределить их предпочтительно по ширине ленты за стойкими к кислоте или щелочи перегородками соответственно на торце камеры. Отдельная камера образуется посредством уплотнительных роликов на движущейся ленте, т.е. отделена в соответствующей травильной или очистительной ванне. Это обеспечивает возможность постоянного затопления камеры кислотой или очистительным раствором для ввода звуковой энергии и тем самым передачу звуковой энергии на поверхность ленты. Другие признаки и преимущества изобретения приведены в формуле изобретения и последующем описании, в котором более подробно поясняются некоторые примеры выполнения объекта изобретения. На чертежах показано: на фиг. 1 схематично показана в продольном разрезе травильная секция установки для обработки ленты, присоединенной при необходимости к прокатному стану; фиг. 2 - травильная секция при виде сверху; фиг. 3 - вариант травильной секции с расположенными в ряд друг за другом ваннами при виде сверху; фиг. 4 - в схематичном виде сверху модификация с ванными, расположенными по сравнению с фиг. 3 друг за другом зигзагообразно; 5 фиг. 5 - в виде сверху другое выполнение с ваннами, расположенными параллельно направлению движения ленты и тем самым друг над другом и друг рядом с другом; фиг. 6 - в виде сверху еще одно возможное расположение ванн по фиг. 5; фиг. 7 - разрез по линии А-А из фиг. 2; фиг. 8 - разрез по линии В-В из фиг. 2; фиг. 9 - схематично более подробно показана ограниченная уплотнительными роликами камера с расположенными в ней ультразвуковыми исполнительными органами. Установка для обработки ленты (подробно не показана) с направлением 1 движения ленты(стрелка на фиг. 2) снабжена травильной или очистительной секцией 2; кроме того, на чертеже видны еще последние или первые ролики 3 а,3b или 4 а, 4b расположенного перед и за травильной или очистительной секцией 2 каркасаS-роликов. Травильная или очистительная секция 2 включает в себя в примере выполнения три травильные или очистительные ванны I, II,III, к которым примыкает ванна IV для промывки и сушки пропущенной, подвергаемой травлению или очистке металлической ленты 5. Отдельные ванны I-IV присоединены через подводящие и сливные трубопроводы 6 к питающим ваннам 7 с запасом необходимого количества кислоты или очистительного раствора, которые снабжены полосами для подачи кислоты или очистительного раствора на поверхность ленты. Они снабжают расположенные в травильных или очистительных ваннах с обеих сторон поперек движения ленты разбрызгивающие или распылительные балки 9, выполненные в этом примере (фиг. 7 и 8) в виде труб с расположенными в них форсунками 18, которые направлены к поверхности ленты и создают нужный распыл 19. Разбрызгивающие или распылительные балки 9 и их форсунки 18 можно к тому же выборочно включать и выключать и подгонять под данную ширину ленты, а также выполнить с возможностью осуществления разбрызгивания или распыления на целенаправленновыбранных участках металлической ленты, особенно сильно покрытых окалиной или особенно сильно загрязненных, с повышенным давлением разбрызгивания и/или с измененным объемом кислоты или очистительного раствора, измененной температурой кислоты или очистительного раствора и/или кислотами или очистительными растворами с иной концентрацией. Для периодической в случае необходимости работы установки разбрызгивающие или распылительные балки 9 могут быть отключены также сообща. Металлическую ленту 5 по отношению к ее ширине извилисто направляют в стоячем положении или положении на ребро по отклоняющим роликам 10 (фиг. 2), расположенным в травильных или очистительных камерах I-IV с вертикальными осями 21, т.е. в роликоподшип 002523 6 никах прямо. Для установки металлической ленты 5 в ее положение на ребро перед травильной или очистительной секцией 2 расположены отклоняющий ролик 12 и входной поворотный ролик 11, приподнятый или наклоненный относительно горизонтали под углом 45. От горизонтального отклоняющего ролика 12 ленту 5 направляют вертикально вверх или вниз к поворотному ролику, а оттуда в комплект 13 натяжных роликов 13 а, 13b, установленных прямо,т.е. с вертикальным осями, по которым ленту 5 пропускают затем через отдельные ванны I-IV травильной или очистительной секции 2. На конце со стороны выхода травильной или очистительной секции 2 расположен выходной поворотный ролик 14, также наклоненный или приподнятый относительно горизонтали под углом около 45, на который набегает протравленная или очищенная лента 5, выходящая из содержащего два установленных с вертикальными осями натяжных ролика 15 а, 15b комплекта 15 и направляемая вниз или вверх, и который возвращает ленту 5 в горизонтальную плоскость движения, с тем чтобы обработанную ленту можно было затем смотать в рулон или направить сразу же в прокатный стан. Лента 5, извилисто направляемая по отношению к ее ширине в стоячем положении или положении на ребро через травильные или очистительные ванны I-IV, позволяет выполнить конструкцию установки с самым различным видом и расположением травильных или очистительных ванн I-IV, с тем чтобы оптимально использовать имеющуюся площадь. У выполнения на фиг. 1 и 2 с расположенными поперек направления 1 движения ленты травильными или очистительными ваннами I-IV лента 5 попадает через крышку 16 первой ванныI и покидает имеющую участок для промывки и сушки последнюю ванну IV также через крышку 16; отдельные ванны I-IV расположены здесь параллельно друг за другом. У вариантов травильных или очистительных секций 102 или 202, а также 302 и 402 на фиг. 3, 4 и 5, 6 ванны I-IV расположены параллельно направлению 1 движения ленты, причем лента 5 как со стороны входа, так и со стороны выхода входит и выходит из обрабатывающей секции через соответствующую боковую стенку 17. У варианта на фиг. 3 и 4 ванны I-IV травильных или очистительных секций 102 или 202 расположены в ряд друг за другом, причем выполнение на фиг. 4 показывает зигзагообразное расположение ванн. У модификаций травильных или очистительных секций 302 или 402 на фиг. 5 и 6 ванныI и II расположены компактно друг за другом, а ванны III и IV, если смотреть в плоскости чертежа, расположены над ними, причем лента 5 в каждом случае выходит из последней ванны IV из выполненного там участка IVa сушки, что относится в равной мере к расположениям на 7 фиг. 1, 2, 3. За счет расположения ванн по фиг. 6 лента 5, в отличие от всех других выполнений,входит в травильную или очистительную секцию 402 и выходит из нее на одной и той же стороне. Несмотря на разное расположение ваннI-IV и IVa остальные конструктивные элементы не отличаются от конструктивных элементов на фиг. 1 и 2, так что эти совпадающие между собой конструктивные элементы у всех выполнений обозначены одинаковыми ссылочными позициями. На фиг. 7 и 8 изображены подробности конструктивных предпочтительных выполнений травильных ванн I-IV, а именно на фиг. 7 отклоняющий ролик 10, соединенный в этом случае с приводом 22 через муфту 22 и с редуктором 24, снабжен прижимным роликом 25, установленным через качающийся рычаг 26 в раме 27. У варианта на фиг. 8 отклоняющий ролик выполнен в качестве управляющего ролика 100 и для этой цели расположен или установлен в качающейся раме 28, которая, в свою очередь,размещена в закрепленной на стальной конструкции несущей раме 29, содержащей направляющие 30 для качающейся рамы 28. Лента 5 имеет здесь по сравнению с фиг. 7 меньшую ширину 20, и поэтому подключено соответственно меньше форсунок 18. Для повышения скорости отделения окалины или загрязнений с поверхности ленты 5 на фиг. 9, по меньшей мере, в первой в направлении 1 движения ленты ванне I предусмотрены несколько сверхзвуковых исполнительных органов 31. Они расположены в узкой отдельной камере 33, ограниченной уплотнительными роликами 32 со стороны входа и выхода, соответственно за стойкими к кислоте или щелочи перегородками 34. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ химической обработки, в частности травления, катаной стальной ленты, пропускаемой в виде петли через несколько обрабатывающих ванн, расположенных на линии обработки, и воздействия при этом, по меньшей мере, с одной стороны обрабатывающим раствором, подаваемым через разбрызгивающие или распылительные узлы, выполненные с возможностью включения, или выключения, и/или регулирования ширины разбрызгивания и/или эксплуатируемые с регулируемым давлением разбрызгивания или распыления и/или регулируемым объемным потоком, отличающийся тем,что ленту перед входом в секцию с обрабатывающим раствором отклоняют из горизонтальной плоскости движения в вертикальную плоскость на ребро, а после выхода из секции воз 002523 8 вращают в ее нормальную горизонтальную плоскость. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по ширине ленты распыление на ленту, имеющую участки с более сильной окалиной или загрязнениями, осуществляют с измененным давлением разбрызгивания, или измененной концентрацией обрабатывающего раствора, и/или повышенным объемным потоком обрабатывающего раствора. 3. Устройство для химической обработки,например травления, катаной стальной ленты,пропускаемой в виде петли через несколько расположенных на линии обработки ванн с обрабатывающим раствором с разбрызгивающими или распылительными узлами, выполненными с возможностью включения, или выключения,и/или регулирования ширины разбрызгивания и/или эксплуатируемые с регулируемым давлением разбрызгивания или распыления и/или регулируемым объемным потоком, отличающееся тем, что соответственно перед и за секцией с обрабатывающим раствором установлен отклоняющий ленту из горизонтальной плоскости движения в вертикальную на ребро плоскость движения и обратно поворотный ролик,который приподнят или отклонен относительно горизонтали. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем,что поворотные ролики снабжены комплектами натяжных роликов с вертикальными осями. 5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из установленных в обрабатывающих ваннах отклоняющих роликов для ленты выполнен в виде управляющего ролика. 6. Устройство по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из установленных в обрабатывающих ваннах отклоняющих роликов для ленты имеет дополнительный привод. 7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что отклоняющие ролики для ленты снабжены прижимными роликами. 8. Устройство по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, лежащая в направлении движения ленты первая обрабатывающая ванна оборудована ультразвуковыми исполнительными органами. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем,что ультразвуковые исполнительные органы установлены в узкой отдельной камере, ограниченной уплотнительными роликами со стороны входа и выхода. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем,что ультразвуковые исполнительные органы распределены по ширине ленты за стойкими к обрабатывающему раствору перегородками с торцевой стороны камеры.