Verfahren zur Entzunderung von Luppen

Abstract

 Verfahren zur Entzunderung von Luppen, die für die Herstellung von nahtlosen Rohren verwendet werden, wobei das Entzunderungsmittel als Gemisch in trockener oder flüssiger Form mittels eines Druckgases in zirkulärer Bewegung an einem Ende in das Innere der Luppe eingeführt wird und am anderen Ende der Luppe durch Absaugen des sich an der Innenwand spiralförmig vorwärtsbewegenden Restgemisches ausgetragen wird.

Beschreibung

[0001] Verfahren zur Entzunderung von Luppen, wie sie für die Herstellung von nahtlosen Rohren verwendet werden.

[0002] Es ist bekannt, Metalloberflächen und insbesondere Stahloberflächen vor einer Umformung zu entzundern. Eine Möglichkeit der Entzunderung ist die Oberflächenbehandlung mit Säuren, Säuregemischen, Alkalien oder Salzgemischen.

[0003] Beispielsweise bei der Verarbeitung von Luppen zu nahtlosen Rohren in Stopfenwalzwerken, Pilgerstrassen, Kontistrassen, Multiple Pipe Mills usw. muss vor dem Einführen der Dornstange das Luppen- oder Hohlblockinnere entzundert werden. Durch die Komplexität des Arbeitsablaufes in Walzwerken der genannten Art war es bisher nicht möglich, auf rationelle Weise eine vollständige Entzunderung zu erreichen.

[0004] Aufgabe vorliegender Erfindung war es, ein Verfahren vorzuschlagen, das es ermöglicht, im Arbeitsablauf eines Walzwerkes die Entzunderung kontinuierlich und möglichst vollständig vorzunehmen.

[0005] Erfindungsgemäss wird das mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1 erreicht.

[0006] Die wesentlichen Vorrichtungselemente zur Ausführung des Verfahrens sind ein Vorratsbehälter zur Aufnahme eines trockenen oder flüssigen Gemisches des Entzunderungsmittels.

[0007] Durch eine Zuteilvorrichtung, beispielsweise einen Pulverdosierapparat, wie eine Dosierschnecke, Dosierspirale, Dosierwaage, Schwingaufgeber oder Dosierband, wird das Gemisch in eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Strahlpumpe, an deren Ausgang helicoidale Schaufeln angebracht sind, eingespiesen, in der eine innige Mischung mit einem Gas vorgenommen wird.

[0008] Der Dosiervorgang wird so gesteuert, dass pro m2 Oberfläche im Innern der Luppe oder des Hohlblocks zweckmässig 50 bis 200 g Entzunderungsmittel zur Anwendung gelangen.

[0009] Das Entzunderungsmittel/Gasgemisch wird dann so in die auf Walztemperatur von 1100 bis 1250°C befindliche Luppe eingeführt, dass der Materialstrom spiralförmig von einem zum andern Ende durch das Innere der Luppe strömt. Das Entzunderungsmittel vermag dabei die innere Oberfläche der Luppe auf chemischem Weg zu entzundern.

[0010] Am austragsseitigen Luppenende kann eine Staubabscheidevorrichtung angebracht werden. Dazu dienen beispielsweise elektrostatische Staubabscheider, Filtersäcke, Zyklone oder Windsichter.

[0011] Der Materialaustrag am Luppenende wird durch eine Absaugvorrichtung verstärkt. Wird eine Staubabscheidevorrichtung angewendet, erfolgt die Absaugung zweckmässig nach der Staubscheidung. Als Absaugvorrichtung kommen Gebläse, Vakuumpumpen oder Ventilatoren "ur Anwendung. Vorteilhaft ist das System Saugrohr/Zyklon/Filter/Ventilator, wobei dem Zyklon die Aufgabe der Staubabscheidung zukommt, der Filter aus Umweltschutzgründen installiert wird und der Ventilator den notwendigen Unterdruck erzeugt.

[0012] Die Absaugvorrichtung hat die Aufgabe, den Transport des Entzunderungsmittel/Gasgemisches zu unterstützen. Das Entzunderungsmittel im Gemisch mit dem Gas wird in der Regel bei ungefähr Umgebungstemperatur eingespiesen. In der bis zu 1250°C heissen Luppe erwärmt sich das Gas sehr rasch und sehr stark, wobei die Gefahr des Zurückschlagens besteht. Daher, um eine rasche und gleichmässige spiralförmige Strömung der Medien zu erreichen, erfolgt die Unterstützung durch ein Abzugssystem. Vorzugsweise soll im Luppeninneren ein leichter Unterdruck herrschen. Die Bestandteile des Gemisches, die nicht an den Entzunderungsreaktionen teilnehmen, können in der Abscheidevorrichtung zurückgehalten und wieder dem Gemischeingabesystem zugeführt werden.

[0013] Es ist auch möglich, das Entzunderungsmittel im Kreislauf zu führen und nur die aufgebrauchten Bestandteile ergänzend zuzudosieren.

[0014] Zur Unterstützung des sich spiralförmig vorwärzsbewegenden Gemisches des Entzunderungsmittels kann in die Luppe ein dorn- ähnlicher Einsatz eingeführt werden. Der Dorneinsatz soll einen Ringspalt von etwa 20 bis 50 mm mit der inneren Luppenbegrenzung bilden. Der Dorneinsatz kann sich über die ganze Rohrlänge erstrecken oder nur eine Teillänge umfassen, wobei in letzterem Fall der Dorneinsatz mit der Eingabe des Entzunderungsmittels und dessen Bewegung im Luppeninneren mitbewegt wird. Die Oberfläche des Dorneinsatzes kann der Strömung entsprechend eine gewinde- oder spiralförmige Oberflächenstruktur aufweisen.

[0015] Geeignete Gase zur Aufnahme und zum Transport des Entzunderungsmittels sind Stickstoff, Edelgase, gegebenenfalls Wasserdampf und vorzugsweise Luft. Diese Gase müssen bei der Anwendung eines trockenen Gemisches ebenfalls möglichst trocken angewendet werden.

[0016] Als Entzunderungsmittel können zur Anwendung kommen: Verbindungen enthaltend Alkali, Borate, Phosphate oder _Sili- kate, oder Verbindungen enthaltend Alkali und ein.Borat, Alkali und ein Phosphat oder Alkali und ein Silikat, oder ferner Gemische dieser Verbindungen.

[0017] Das trockene Gemisch des Entzunderungsmittels kann pulver- oder granulatförmig, mit einem mittleren Durchmesser von 50 bis 1000 Mikrometer, angewendet werden.

[0018] Den Entzunderungsmitteln kann zusätzlich ein Festschmierstoff beigemischt werden. Geeignete Schmierstoffe für diesen Zweck sind die bekannten Hochtemperaturschmiermittel,. wie Metalloxide, Metalle, Metallseifen, Bornitride, Gläser, MoS₂,KCl, Polymere, wie Polyimide oder Polycarbonate, Polyäthylen, Polypropylen und vorzugsweise Graphit. Gemische ausgewählter Festschmierstoffe sind ebenfalls geeignet.

[0019] Die Menge des Festschmierstoffes im Entzunderungsmittel kann 3 bis 35 Gew.% betragen.

[0020] Das Entzunderungsmittel, gegebenenfalls im Gemisch mit dem Festschmierstoff, lagert sich weitgehend an der inneren Oberfläche der Luppen ab. Die Reaktionsprodukte aus Zunder und Entzunderungsmittel und dem allfälligen Festschmierstoff können dann bei einem nachfolgenden Walzvorgang, während dem die Dornstange und allenfalls der Walzstopfen durch den Hohlblock getrieben wird, die ihnen zugedachte Wirkung entfalten.

[0021] Mit dem Verfahren nach vorliegender Erfindung gelingt es, die vorhandene Zunderschicht so zu modifizieren, dass eine gleichmässig dicke und haftende Oberflächenschicht erhalten wird. Idealerweise wird durch die Verwendung des Entzunderungsmittels nicht nur eine gleichmässige und gut haftende dünne Oberflächenschicht erhalten, sondern die sich bildenden Produkte auf der inneren Oberfläche der Luppe haben idealerweise schmierende Eigenschaften.

[0022] Die innen mit dem Entzunderungsmittel zu beschichtenden Luppen, Hohlblöcke oder Rohre haben in der Regel einen äusseren Durchmesser von 60 bis 500 mm und eine Länge von bis zu 8 m, normalerweise von 6 bis 8 m.

[0023] Die Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dar. Mit 1 ist das zu entzundernde Rohr bezeichnet, 2 stellt die Dosiervorrichtung und 3 den für die spiralförmige Materialströmung zuständigen Injektor dar. Der Verbindungsteil 4 stellt im wesentlichen die formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr 1 und dem Abscheider 5 und dem daran anschliessenden Filter 6 dar. Der Materialstrom wird durch das Gebläse 7 unterstützt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Entzunderung von Luppen, die für die Herstellung von nahtlosen Rohren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entzunderungsmittel als Gemisch in trockener oder flüssiger Form mittels eines Druckgases in zirkulärer Bewegung an einem Ende in das Innere der auf Walztemperatur erhitzten Luppe eingeführt und am anderen Ende der Luppe durch Absaugen des sich an der Innenwand spiralförmig vorwärts bewegenden Restgemisches ausgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zirkuläre Bewegung des Entzunderungsmittels durch einen dornähnlichen Einsatz, der sich über die ganze Rohrlänge erstreckt oder sich über nur eine Teillänge des Rohres erstreckt und mit dem Entzunderungsmittel mitbewegt, unterstützt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzunderungsmittel in Form eines trockenen, pulver- bis granulatförmigen Gemisches mit einer mittleren Kerndurchmesser von 50 bis 1000 Mikrometer angewendet wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro m² Oberfläche im Inneren der Luppe oder des Hohlblockes 50 bis 200 g Entzunderungsmittel angewendet werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzunderungsmittel 3 bis 35 Gew.-% eines Festschmierstoffes enthält.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzunderungsmittel Verbindungen, enthaltend Alkali, Borate, Phosphate.oder Silikate, oder Verbindungen, enthaltend Alkali und ein Borat, Alkali und ein Phosphat oder Alkali und ein Silikat, oder Gemische dieser Verbindungen enthält.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das am Luppenende ausgetragene Material mittels einer Staubabscheidevorrichtung aus dem Gasstrom abgeschieden wird.

Zeichnung