CN102341199A - 用于制造和/或用于加工由金属材料制成的板坯或带的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造和/或用于加工由金属材料制成的板坯(尤其钢板坯)的方法,其中,板坯在热的状态中被从连续铸造设备(1)运输到板坯库(2)中,其中,经冷却的板坯被从板坯库引入到炉(3)中,在炉(3)中板坯被加热,并且其中,经加热的板坯被从炉(3)运输到热轧带机组(4)中并且在那里被轧制。为了能够推动带有改善的能量收支的方法,本发明设置成,在布置在连续铸造设备(1)与板坯库(2)之间的热交换器中的热量通过空气流被从板坯中提取,其中,空气流由此被加温,并且其中,经加温的空气流被引导至炉(3)并且这里作为炉空气被输送给炉(3)。对于卷绕成卷圈的带也可使用相同的原理。此外,本发明涉及一种用于制造和/或用于加工由金属材料制成的板坯或带的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造和/或加工由金属的材料制成的板坯(Bramme)(尤其钢板坯)的方法,其中,板坯在热的状态中被从连续铸造设备运输到板坯库(Brammenlager)中,其中,经冷却的板坯被从板坯库引入到炉中,在炉中板坯被加热,并且其中,经加热的板坯被从炉运输到热轧带机组(Warmbandstrasse)中并且在那里被轧制。本发明还涉及一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯或带(尤其钢板材或钢带)的方法,其中,板坯被引入到炉中,在炉中板坯被加热,并且其中,经加热的板坯被从炉运输到热轧带机组中并且在那里被轧制并被卷绕成卷圈(Coil)。另外,本发明涉及一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯或带的设备。
背景技术
在从连续铸造设备流出时将液态的钢从大约1570℃冷却到1200℃的中间的温度时,从钢中提取大约145kWh/t的热能。该热量大多数未利用地流失到环境(空气和冷却水)处。在热轧带设备中,在铸造后,板坯的残余热量至今被这样利用,即板坯或者被直接地轧制,或者被暖地或热地置入到炉中。由此,可节约许多加热能量。对于加热应用或直接应用的前提为连续铸造设备和板坯炉的地点上的邻近。然而这在旧的设备中不总是如此。出于物流、表面测试、热轧程序计划的原因,产品的仅仅一部分被直接地或热地再加工。因此相应地,板坯通常在铸造后在有空气穿流的车间中冷却,并且在它的再运输之前被堆积。相同的适用于在卷绕后的卷圈中存在的残余热量,其常常在卷圈库中在空气处冷却。
通过从热量转化为电能的残余热量利用或者工艺热量的利用在非常能量集中的工业分支如金属工业、水泥工业或玻璃工业中被增多地实施。在钢生产的范围中也由文件WO 2008/075870A1中已知,导出在液态的铁的制造中通过还原而在流化床气化器(Wirbelbettreaktor)中积聚的废热以产生高压蒸汽,通过高压蒸汽那么例如用于发电的蒸汽涡轮被推动。
由文件DE 26 22 722 C3已知一种用于紧随着上个轧制过程冷却热的钢板坯的装置,在其中,钢板坯被竖立在以平行的排竖直布置的保持柱(Haltesaeule)之间。从钢板坯放射的热量由布置在保持柱之间的、带有冷却水穿流的管束的冷却壁吸收并且被用于蒸汽产生。
文件EP 0 027 787 B1描述了一种用于在冷却腔中借助于空气从以连续铸造方法铸造的板坯中获得可感知的热量的设备,空气利用风机被带到与板坯表面直接接触。那么,以这种方式加温的空气在冷却腔外面用作加热介质,尤其用于在热力学的循环中所引导的循环介质。
为了利用板坯或卷圈的热量,在此大多数情况下一种相对昂贵的装置技术的装备是必须的,以便获取例如电能。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提出一种开头提到的类型的方法以及一种设备,利用其可能的是,同样有利地利用存在于板坯或卷圈的能量,但是在此不需要大量的和复杂的装置技术上的装备。
根据方法本目的的实现其特征在于,在布置在连续铸造设备与板坯库之间的热交换器中热量通过空气流被从板坯中提取,其中,空气流由此被加温,并且其中经加温的空气流被引导向并且这里作为炉空气被输送给炉、尤其设置用于加热板坯的炉。
在此,板坯优选地以在800℃与1000℃之间的温度被引入到热交换器中,并且在板坯离开热交换器之前,在热交换器中被冷却到在200℃与400℃之间的温度。
对于在卷圈的情况中利用本发明的建议,设置成,在布置在热轧带机组后面的热交换器中通过空气流从仍然热的卷圈中提取热量,其中,空气流由此被加温,并且其中,经加温的空气流被引导向并且这里作为炉空气被输送给炉、尤其设置用于加热板坯或带的炉。
在此,卷圈优选地以在450℃与550℃之间的温度被引入到热交换器中,并且在卷圈离开热交换器之前,在热交换器中被冷却到在150℃与250℃之间的温度。
输送给炉的空气流优选地被如此测定,即在炉中可实现添加给空气的燃料、尤其气体的完全的(化学计量的)燃烧。
在空气流导向到炉中之前,空气借助于第二热交换器通过来自炉中的废气被进一步加温,以便进一步提高能量效率。
一种用于制造或用于加工由金属的材料制成的板坯的设备根据本发明的设计方案包括连续铸造设备和在输送方向上后置的用于经冷却的板坯的板坯库,以及用于加温板坯的炉和后置于炉的热轧带机组。根据本发明设置成,在连续铸造设备与板坯库之间布置有热交换器,其构造成用于从板坯中提取热量,其中,为了使已预热的空气流从热交换器进入到炉中,热交换器和炉(尤其设置用于加温板坯的炉)通过空气输送装置(尤其通过空气管道)彼此相连接。
在一种替代的用于制造或用于加工由金属的材料制成的板坯或带的根据本发明的设备中,存在用于加温板坯的炉和带有用于将轧制的带卷绕成卷圈的器件的、后置于炉的热轧带机组,其中,根据本发明设置成,在输送方向上在热轧带机组后面布置有热交换器,其构造成用于从卷圈中提取热量,其中,为了使已预热的空气流从热交换器进入到炉中,热交换器和炉(尤其设置用于加温板坯的炉)通过空气输送装置(尤其通过空气管道)彼此相连接。
作为炉,这里通常可理解为用于在熔炼技术的设备中加温待处理的金属的产品的一种装置;但是完全一样地,该概念也包括用于其它的材料(其在熔炼技术的设备中被需要,例如酸洗液)的加温装置。此外,该概念也包括加热元件(利用加热元件,熔炼技术的设备的专门的装置可被加温),例如喷嘴加热的铸模加热台(Kokillenaufwaermstand)或喷嘴加热的分配槽热台(Verteilerrinnenwarmstand)。在所有情况中,利用在热交换器中被加热的热的气流来加温产品、辅助材料或工作材料或装置。
在空气输送装置中(尤其在空气管道中),优选地布置有至少一个用于输送加温的空气的风机。另外,可在空气输送装置中(尤其在空气管道中)布置有至少一个空气滤清器。空气滤清器阻止颗粒物被传到喷嘴。风机输送如此多的空气到炉中,如在那里引起气体的完全的燃烧(化学计量的混合气)。
根据本发明即板坯或卷圈被作为能量源来利用,以便更经济地设计用于加温板坯的炉运转。大多数情况板坯以大约900℃的温度存在用于热利用,对于卷圈大多数情况为500℃。在本发明的使用中对于板坯和对于卷圈都不实现对环境温度的未利用的冷却。相应地,在这里避免了能量损失。
在热轧带机组之前,板坯必须被加热到大约1050℃至1100℃的温度,这在本发明的使用中通过天然能源的明显较小的应用是可能的。经常使用气体作为天然能源,其在本发明的使用中不再以之前的程度被需要。当补充地设置成,例如通过产生蒸汽(借助于蒸汽,在蒸汽涡轮机中产生电能),利用来自炉的不能进一步利用的余热,是有利的。
虽然当前提及“空气流”(其应在热交换器中被加温,以便吸取气体中的热量然后用于根据本发明的加热),但应说明的是,当然也包括该情况,即根据本发明不是(纯的)空气,而是另外的气体被使用。一方面,在此需要考虑空气中其它的部分地无法避免的组分(固体的和液体的颗粒,例如灰尘和冷凝物),另一方面但是原理上也可应用也可以是可燃烧的其它的气体。当不是空气,而是通常如所描述的气态的介质被使用时,即本发明也可被利用。
另外,本发明涉及一种用于通过利用来自由金属的产品制成的板坯或卷圈(尤其钢板坯或钢带卷圈)的热量来加温介质(尤其空气)的装置。
对于板坯或卷圈的热量的利用,在此一种高效工作的热交换器是必需的。它必须从板坯或卷圈中提取它们的热量,并且排出到介质(大多数为空气)处。然后,经加温的介质可尽可能地被利用,如上述预先已知的方法和装置所显示的那样。
因此,本发明的目的还在于提供一种用于通过利用来自由金属的产品制成的板坯或卷圈(尤其钢板坯或钢带卷圈)的热量来加温介质(尤其空气)的装置,利用该装置,一种在板坯或卷圈与介质之间的特别高效的热交换是可能的。因此,优化地利用包含在热的板坯或卷圈中的热能应变得可能。
该其它的目的实现其特征在于,该装置具有:
绝热的壳体,
至少一个用于热的板坯或卷圈的进口,
至少一个用于经冷却的板坯或卷圈的出口,
至少一个新鲜介质管道、尤其新鲜空气管道,其从外、尤其从环境中引导到壳体中,
至少一个介质管道、尤其空气管道,通过该管道经加温的介质可从壳体中运出以及
至少两个相叠布置的介质通道、尤其空气通道,沿着该通道,板坯或卷圈可被输送。
优选地在进口的区域中布置有举升器件(Hubmittel),利用该举升器件,板坯或卷圈可被提升或下降到空气通道或进口的高度上。在出口的区域中同样可布置有举升器件,利用该举升器件,板坯或卷圈可被提升或下降到空气通道或出口的高度上。举升器件也优选地如此实施,即利用该举升器件可能将板坯或卷圈(在进口区域中)在水平的方向上平移地推入到介质通道中或(在出口区域中)从介质通道中提取或移出。
另外,可在壳体的内部布置有至少一个通风机,利用该通风机可在壳体中产生空气流动。
进口和出口各通过闸道(Schleuse)可与壳体的内部连接。
在该装置的俯视图中观察,空气通道优选地从进口的区域延伸直至出口的区域。空气通道在此优选地水平伸延。但是同样根据本发明的一个特殊的实施形式可能的是,空气通道在出口的方向上与水平线成锐角地向下倾斜地伸延。
相叠布置的空气通道优选地通过空气导流板彼此分离开。
空气通道最终可具有轨道或滚子,其构造成用于底板(Palette)的移动,在底板上板坯或卷圈可被容纳。
即在这里板坯或卷圈也被用作能量源,以便实现介质的加温,其中,例如用于加温板坯的炉的运转可被经济地设计。热的板坯大多数以大约900℃的温度存在用于热利用,对于卷圈大多数为500℃。对于板坯或对于卷圈在使用所建议的热交换器时板坯或卷圈的热能的利用即实现直至明显更小的温度水平(大约200至300℃)。相应地,在这里避免了能量损失。
附图说明
虽然优选地使用空气作为介质,原理上在利用本发明时也可使用其它的介质。在附图中示出了本发明的实施例。其中:
图1示意性地在俯视图中显示了带有示意性示出的设备部件的用于将板坯加工成带的设备,其中,绘出了板坯和带从连续铸造设备直至热轧机后面的处理,
图2示意性地在俯视图中显示了用于将板坯加工成带的设备,其中,绘出了板坯和带从板坯炉直至热轧机后面的处理,
图3示意性地在俯视图中显示了在热轧机后面的热交换器,
图4示意性地在正视图中显示了用于从板坯中获取能量和导出能量的热交换器,
图5示意性地在正视图中显示了根据图4的热交换器,其中在这里示出了机械制造技术上的细节,
图6示意性地在正视图中显示了用于从卷圈中获取能量和导出能量的热交换器,
图7示意性地在正视图中显示了根据图6的热交换器,其中在这里示出了一些机械制造技术上的细节,
图8示意性地在正视图中显示了用于从钢带-卷圈中获取能量和导出能量的热交换器,
图9示意性地在正视图中显示了根据图8的热交换器,其中在这里示出了一些机械制造技术上的细节,
图10示意性地在正视图中显示了类似于根据图9的实施形式的在替代的实施形式中的热交换器,
图11示意性地在正视图中显示了用于从板坯中获取能量和导出能量的热交换器以及
图12示意性地在正视图中显示了根据图11的热交换器,其中在这里示出了一些机械制造技术上的细节,
具体实施方式
在图1中绘出了用于将板坯加工成带的设备。连续铸造机1仅示意性地标明。它以已知的方式由液态的金属制造板坯。板坯存储在板坯库2中,直至它被再加工成带。为了运输,存在板坯输送辊道10。板坯在板坯库2中被保存在冷的状态中直至再加工。在从连续铸造设备1中运出后,板坯仍然具有在大约1000℃的范围中的温度。目的是,该高温不是未利用地排出到环境中,而是被用于带的制造过程。
如果来自板坯库2的板坯应被再加工成带,那么板坯首先被运输到炉3中并且在其中被加热。接下来,经加温的板坯被输送至热轧带机组4并在那里被轧制。为了在炉中运输板坯,它构造成例如步进式炉或推进式炉。
在热轧带机组4后面经轧制的带被卷绕成卷圈并通过卷圈运送机11被运走。
现在重要的是,板坯的废热在它从连续铸造设备1向板坯库2运输时被利用,以便预热炉空气。为此设置有热交换器5(热的板坯库),板坯被运入到其中并且在其中板坯排出其热量的一部分,其中然后所排出的热量以经加温的空气的形式被输送到炉3中。为此,热交换器5通过空气输送装置7(空气管道)与炉3相连接。为了限定从热交换器5输送到炉3中的空气流量,在空气输送装置7中布置有风机8。此外,空气滤清器9布置在空气输送装置7中,其用于滤出颗粒物,使得它不被传到炉中的喷嘴。
通过热交换器5中的热量交换,环境空气被如此预热,即在本发明的优选的设计方案中它以大约310℃到达炉3的区域中。而在空气输入到炉中之前,实现了进一步的加温。为此,存在第二热交换器6。在其中,从来自炉3的热的废气中提取热量,利用该热量,根据本发明的优选的设计方案已经预热到大约310℃的空气被进一步加温到大约640℃。废气在热量交换后通过烟囱12排出。
在炉中通过气体的燃烧自己实现了进一步的加热。在此,空气通过空气输送装置由风机8以这样的量来配量,即可实现气体的完全的燃烧。
炉3的废热也可尽可能地被利用,例如以便产生蒸汽并推动蒸汽涡轮机13。
在图2中可观察到用于将板坯加工成带的设备。
板坯在这里通过板坯输送辊道10到达炉3,在炉3中板坯被加热,以便接下来在热轧带机组4中被轧制成带,带接着被卷绕成卷圈。在此,卷圈以大约500℃的温度离开热轧带机组4。热能再次不是未被利用地排出到环境处,而是如下地被利用:
仍然热的卷圈在热轧带机组4后面到达热交换器5′(热的卷圈库)中,在其中,卷圈将它的热量排出到进气流中。经加温的空气流通过空气管道7被引导向热装置、例如向炉3,并且被导入到其中。空气流以170℃的温度到达炉的区域中。在此,空气的流量可通过风机8来调节;也可再设置有空气滤清器9。
为了进一步加热输送给炉3的空气流,在优选的实施形式中设置有第二热交换器6,通过第二热交换器6(如在之前所描述的根据图1的解决方案一样)空气进一步通过炉废气被加温,亦即被加温到大约580℃的温度。在此,炉废气以大约980℃的温度到达第二热交换器。在第二热交换器6中的热量交换后,烟气通过烟囱12离开该设备。同样设置成,利用来自炉的残余能量蒸汽涡轮机13再次被推动。
通过在热交换器5中的热量交换,卷圈被冷却到大约200℃的温度。它通过卷圈运送机11被运走。
这种热交换器5′的物流在图3中绘出。卷圈从热轧带机组4到达卷圈输出口14;这里,卷圈被放置在底板上,底板负责使卷圈在其进一步运输时不被损伤。那么在底板上,卷圈在卷圈运输轨道15上被带入到热交换器5′中。在热交换器5′中,卷圈(如之后还可详细观察的那样)在箭头方向上运动,以便在冷却之后在卷圈运输轨道16上被从热交换器5′中运走。
在卷圈递送口17处,卷圈被从其底板中提取。底板通过底板回送轨道18被移动返回至卷圈输出口14。底板即在循环的运行中使用。
卷圈即被从卷轴中提取并且在热交换器5′的区域中放置在底板上,以便保护卷圈。在热交换器后面再次实现了卷圈转运到卷圈运送机上。底板可设有滑动器(Kufe)或滚轮。
如果出于一定的原因(例如干扰)在热交换器5′中不能实现热量交换,则卷圈可在其底板上通过旁路19直接运走。
用于板坯的热交换器5在本发明的优选的实施形式中在图4和5中绘出。在板坯进口20处,热的板坯被运入到热交换器5中,在板坯出口20处,经冷却的板坯离开该热交换器。板坯在这里设有附图标记22。在板坯进口20或板坯出口21的区域中设置有未示出的闸道。新鲜空气通过新鲜空气管道24被导向热交换器5,经加温的空气的导出通过空气管道7来实现。
如可在图4和5中所观察到的那样,板坯22(从其中可提取热量)相叠地布置成多个层(竖直方向以V来说明)。此外,板坯22在图中逐渐地被从左向右移动。在装备有板坯22的热交换器中,借助于通风机23产生空气流动,以便确保在热交换器5中从板坯22到空气处的高的热量传递,即通风机通过强制的对流提高了热量传递。利用通风机23,在热交换器中产生直至10m/s的空气速度。为了热量交换,因此可得出例如5小时的板坯22的存放时间。
每一层(根据图4和5在此设置有四层)形成带有空气导流板25的自己的空气通道。空气导流板可吸收板坯22的辐射热量并且排出到循环的空气处。
板坯通过在热交换器5的左边的区域中的升降机26被提升到层的自由的存放位置上并且被推入由两个空气导流板25限定的空气通道中。从左向右的再运输逐渐地实现。为此,在热交换器5的右边的区域中经冷却的板坯22由升降机27提取并且被带到板坯出口21。
通过板坯在热交换器5的左侧的输入和在右侧处板坯的提取以对于冷却有利的方式得到了从左向右(即从进口侧向出口侧)的温度梯度。
为了精确地控制通过热交换器5的空气流,不仅新鲜空气管道24而且空气管道7都设有节流阀。
热交换器5的壳体28良好地绝热,以便具有较少的能量损失。
因为通风机23也需要一定的能量并且热交换器5的尺寸当然也造成相应的成本,所以可通过空气循环的强度和在热交换器5中的板坯22的数量并因此通过板坯的尺寸来实现在尽可能少的投资成本和运行成本方面的优化。
用于卷圈31的热交换器5′在本发明的优选的实施形式中在图6和7中绘出。在卷圈进口29处,热的卷圈被运入到热交换器5′中,在卷圈出口30处,经冷却的卷圈31离开该热交换器。在卷圈进口29或卷圈出口30的区域中,再次设置有未示出的闸道。新鲜空气通过新鲜空气管道24被导向热交换器5′;经加温的空气的导出通过空气管道7来实现。
如可在图6和图7中所观察到的那样,卷圈31(可从其中提取热量)再次相叠地布置在多个层中。另外,卷圈31被逐渐地从左向右移动。在装备有卷圈31的热交换器中,借助于通风机23产生空气流动,以便确保在热交换器5′中从卷圈31到空气的高的热量传递。
每一层(在图6和7在此又可看到四层)形成带有空气导流板25的自己的空气通道。空气导流板可吸收卷圈31的辐射热量并且排出到循环的空气处。
卷圈31通过在热交换器5′的左边的区域中的升降机26被提升到层的自由的存放位置上并且被推入到由两个空气导流板25限定的空气通道中。从左向右的再运输逐渐地实现。为此,在热交换器5′的右边的区域中经冷却的卷圈31由升降机27提取并且被带到卷圈出口30。
通过卷圈在热交换器5′的左侧的输入和在右侧处卷圈的提取以对于冷却有利的方式得到了从左向右(即从进口侧向出口侧)的温度梯度。
其它的适用上面对于用于板坯的热交换器5的叙述。
也可有意义的是,在热交换器中在从左向右的方向上构造有多个分离的空气循环区域(在图中每层仅各设置有唯一的循环区域),例如三个区域。在第一(左边的)循环区域中,那么空气比中间的或右边的区域加温更多。
对于该情况,即由通风机23产生的空气循环例如在断电时被干扰,可能导致热交换器的热过载。因此,可在热交换器的顶部设置有天窗,那么其被打开。如果这不够的话,则必须借助于备用电源负责通风。
所提出的设计方案对于所有的热轧机组是可应用的,尤其用于扁钢、型钢和管。
对于本发明的在板坯中的使用,以下参数示范性地适用:在带有三个炉的热轧带机组中,年产量为例如5百万吨钢。板坯的能量被利用,其中它从900℃被冷却到300℃。这相当于大约420百万kWh的热能。通过在热交换器(热的卷圈库)中强制的对流和通过在炉前面的热交换器中的热量交换可使其中的大约140百万kWh可利用。这相当于大约20%的所置入的板坯能量。
对于本发明的在卷圈中的使用,以下参数示范性地适用:
在带有三个炉的热轧带机组中,年产量为例如5百万吨钢。卷圈的能量被利用,其中它从500℃被冷却到200℃。这相当于大约200百万kWh的热能。通过在热交换器(热的卷圈库)中强制的对流和通过在炉前面的热交换器中的热量交换由此可使大约70百万kWh可利用。这相当于大致10%的所置入的板坯能量。
也非常有利的是根据本发明的构思的应用减少CO2排放:
对于5百万吨的年吨量,可在在板坯处使用热交换器的情况下,削减大约30000吨CO2;在在卷圈处使用热交换器时为大约15000吨。
在图8和图9中示出了以热交换器的形式的装置101。对于卷圈102设置有热交换器101。热交换器101具有绝热的壳体103。在用于卷圈102的进口104处,热的卷圈被移入到热交换器101中,在用于卷圈的出口105处,经冷却的卷圈102离开热交换器101。在进口104或出口105的区域中设置有未示出的闸道。新鲜空气通过新鲜空气管道106被导向热交换器101;经加温的空气的导出通过空气管道107来实现。
如可在图8和图9中所观察到的那样,卷圈102(可从其中提取热量)相叠地布置在多个层中。另外,卷圈102被逐渐地从左向右移动。在装备有卷圈102的热交换器101中,借助于双通风机114和115产生空气流动116,以便确保在热交换器101中从卷圈102到空气处的高的热量传递。即通风机114、115通过强制的对流提高了热量传递。利用通风机114、115可在热交换器中产生1至10m/s的空气速度。为了热量交换,因此可得出例如8小时的卷圈102的存放时间。
每一层(在图8和9中在此可看到四层)形成自己的空气通道108、109、110或111。空气通道108、109、110、111由空气导流板117限定。空气导流板117可吸收卷圈102的辐射热量并且排出到循环的空气中。
卷圈102通过在热交换器101的左边的区域中的举升器件(升降机)112被提升到层的自由的存放位置上并且被推入到由两个空气导流板117限定的空气通道108、109、110、111中。从左向右的再运输逐渐地实现。为此,在热交换器101的右边的区域中经冷却的卷圈102由举升器件(升降机)113提取并且被带到出口105。
通过卷圈在热交换器101的左侧的输入和在右侧处卷圈的提取以对于冷却有利的方式得到了从左向右(即从进口侧向出口侧)的温度梯度。
也可有意义的是,在热交换器101中在从左向右的方向上构造有多个分离的空气循环区域,例如三个区域。在第一(左边的)循环区域中,那么空气比中间的或右边的区域加温更多。
在图8或9中卷圈102从左到右的运输在轨道或滚轮118(参见图9)上实现,底板119可被移到轨道或滚轮118上,为了卷圈的保护,卷圈被容纳在底板119上。
对于该情况,即由通风机114、115产生空气流动116(空气循环)例如在断电时被干扰,可能导致热交换器101的热过载。因此,可在热交换器的顶部设置有天窗,那么其被打开。如果这不够的话,必须借助于备用电源负责通风。
在图10中绘出了替代图9的热交换器101的实施形式。与根据图9的解决方案的差异大致在于,这里轨道或滚轮118或空气通道108、109、110、111(在这里还示出了另一空气通道)不是水平的,而是与水平线成角度α伸延(角度为大约15°)。因此,当在空气通道的端部处带有很大程度上冷却的卷圈的底板被由升降机113提取时,各个底板119必要时可在没有分离的驱动器件的情况下在出口105的方向上进一步滑动。
用于板坯102的热交换器101在图11和12中绘出。在用于板坯的进口104处,热的板坯102被移入到热交换器101中,在出口105处,经冷却的板坯102离开热交换器101。在进口104和出口105的区域再次设置有未示出的闸道。
如可在图11和12中所观察到的那样,板坯102(可从其中提取热量)再次相叠地布置成多个层(竖直方向以V来说明)。另外,板坯22在图11和12中再次逐渐地从左向右移动。在装备有板坯102的热交换器101中,借助于通风机114和115产生空气流动116,以便确保在热交换器101中从板坯102到空气的高的热量传递。
每一层(根据图11和12在此设置有四层)形成带有空气导流板117的自己的空气通道108、109、110、111。
板坯102再次通过在热交换器101的左边的区域中的升降机112被提升到层的自由的存放位置上并且被推入到由两个空气导流板117限定的空气通道108、109、110、111中。从左向右的再运输逐渐地实现。为此,在热交换器101的右边的区域中经冷却的板坯102被由升降机113提取并且被带到出口105。
通过板坯102在热交换器101的左侧(在图11和12中)的输入和在右侧处板坯的提取以对于冷却有利的方式得到了从左向右(即从进口侧向出口侧)的温度梯度。
为了精确地控制通过热交换器101的空气流,不仅新鲜空气管道106而且空气管道107都设有节流阀。
因为通风机114和115也需要一定的能量并且热交换器101的尺寸当然也造成相应的成本,所以可通过空气循环的强度和在热交换器101中卷圈或板坯102的数量并因此通过板坯的尺寸来实现在尽可能少的投资成本和运行成本方面的优化。
附图标记列表
1连续铸造设备
2板坯库
3炉
4热轧带机组
5热交换器
5′热交换器
6第二热交换器
7空气输送装置/空气管道
8风机
9空气滤清器
10板坯输送辊道
11卷圈运送机
12烟囱
13蒸汽涡轮
14卷圈输出口
15卷圈运输轨道
16卷圈运输轨道
17卷圈递送口
18底板回送轨道
19旁路
20板坯进口
21板坯出口
22板坯
23通风机
24新鲜空气管道
25空气导流板
26升降机
27升降机
28壳体
29卷圈进口
30卷圈出口
31卷圈
101装置(热交换器)
102板坯/卷圈
103壳体
104进口
105出口
106新鲜介质管道(新鲜空气管道)
107介质管道(空气管道)
108介质通道(空气通道)
109介质通道(空气通道)
110介质通道(空气通道)
111介质通道(空气通道)
112举升器件(升降机)
113举升器件(升降机)
114通风机
115通风机
116介质流动(空气流动)
117介质导流板(空气导流板)
118轨道/滚子
119底板
α角度
V竖直线
Claims (10)
1.一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯、尤其钢板坯的方法,其中,所述板坯在热的状态中被从连续铸造设备(1)运输到板坯库(2)中,其中,经冷却的所述板坯被从所述板坯库(2)引入到炉(3)中,在所述炉(3)中所述板坯被加热,并且其中,经加热的所述板坯被从所述炉(3)运输到热轧带机组(4)中并且在那里被轧制,
其特征在于,
在布置在所述连续铸造设备(1)与所述板坯库(2)之间的热交换器(5)中的热量通过空气流被从所述板坯中提取,其中,所述空气流由此被加温,并且其中经加温的所述空气流被引导向并且这里作为炉空气被输送给炉、尤其设置用于加热所述板坯的所述炉(3)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,带有在800℃与1000℃之间的温度的所述板坯被引入到所述热交换器(5)中,并且在所述板坯离开所述热交换器(5)之前,在所述热交换器(5)中被冷却到在200℃与400℃之间的温度。
3.一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯或带、尤其钢板坯或钢带的方法,其中,所述板坯被引入到炉(3)中,在所述炉(3)中所述板坯被加热,并且其中,经加热的所述板坯被从所述炉(3)运输到热轧带机组(4)中并且在那里被轧制并被卷绕成卷圈。
其特征在于,
在布置在所述连续铸造设备(4)与所述板坯库(2)之间的热交换器(5′)中的热量通过空气流被从仍然热的所述卷圈中提取,其中,所述空气流由此被加温,并且其中经加温的所述空气流被引导向并且这里作为炉空气被输送给炉、尤其设置用于所述板坯或所述带的加热的所述炉(3)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,带有在450℃与550℃之间的温度的所述卷圈被引入到所述热交换器(5′)中,并且在所述卷圈离开所述热交换器(5′)之前,在所述热交换器(5′)中被冷却到150℃与250℃之间的温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,输送给所述炉(3)的空气流这样被测定,即在所述炉(3)中能够实现添加给所述空气的燃料、尤其气体的完全的燃烧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置中,其特征在于,在所述空气流导向到所述炉(3)中之前,所述空气借助于第二热交换器(6)通过来自所述炉(3)的废气被继续加温。
7.一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯、尤其钢板坯的设备,其具有连续铸造设备(1)和在输送方向上后置的用于经冷却的所述板坯的板坯库(2),以及用于加温所述板坯的炉(3)和后置于所述炉(3)的热轧带机组(4)。
其特征在于,
在所述连续铸造设备(1)与所述板坯库(2)之间布置有热交换器(5),其构造成用于从所述板坯中提取热量,其中,为了使预热的空气流从所述热交换器(5)进入到所述炉中,所述热交换器(5)与所述炉(3)、尤其设置用于加温所述板坯的炉通过空气输送装置(7)、尤其通过空气管道彼此相连接。
8.一种用于制造和/或用于加工由金属的材料制成的板坯或带、尤其钢板坯或钢带的设备,其具有用于加温所述板坯的炉(3)和后置于所述炉(3)的、带有用于将经轧制的所述带卷绕成卷圈的器件的热轧带机组(4),
其特征在于,
在输送方向上在所述连续铸造设备(4)后面布置有热交换器(5′),其构造成用于从所述板坯中提取热量,其中,为了使预热的空气流从所述热交换器(5′)进入到所述炉中,所述热交换器(5′)与炉、尤其设置用于加温所述板坯的所述炉(3)通过空气输送装置(7)、尤其通过空气管道彼此相连接。
9.根据权利要求7或8所述的设备,其特征在于,在所述空气输送装置(7)、尤其所述空气管道中,布置有用于经加温的空气的至少一个风机(8)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备,其特征在于,在所述空气输送装置(7)、尤其所述空气管道中,布置有至少一个空气滤清器(9)。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103796740A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-05-14 | Sms西马格股份公司 | 用于钢处理的方法以及钢处理设备 |
CN109676103A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-26 | 贵溪骏达特种铜材有限公司 | 一种水平连铸工艺生产铝青铜管棒坯的在线冷却装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102294371B (zh) * | 2011-05-25 | 2013-11-13 | 中色科技股份有限公司 | 一种热轧卷库机械通风冷却装置及冷却方法 |
DE102011107685A1 (de) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Werner Luz | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Coils |
AT15305U1 (de) * | 2015-12-28 | 2017-05-15 | Ing Josef Huber Dipl | Gemeinschafts-Rauchfang |
CN115323160B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-07-28 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 提高连铸坯热装比的方法及系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52126607A (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | Nippon Steel Corp | Preheating of material for hot rolling |
US4059253A (en) * | 1975-05-22 | 1977-11-22 | Kawasaki Yukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for cooling steel blooms, slabs, and the like |
JPS53100113A (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-01 | Mannesmann Ag | Arrangement structure of bloom heating furnace |
US4351633A (en) * | 1979-10-18 | 1982-09-28 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Method of recovering the sensible heat of continuously cast slabs |
CN86102037A (zh) * | 1985-04-04 | 1986-11-26 | 奥地利钢铁联合企业阿尔帕股份公司 | 将钢料加热至热成型温度的设备 |
CN1680051A (zh) * | 2003-12-09 | 2005-10-12 | 伊斯帕特工业有限公司 | 用于铸造和紧接着轧制由金属特别是钢材组成的连铸坯尤其是薄板连铸坯的方法和设备 |
Family Cites Families (1)
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- 2010-03-02 TW TW99106057A patent/TWI404582B/zh active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4059253A (en) * | 1975-05-22 | 1977-11-22 | Kawasaki Yukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for cooling steel blooms, slabs, and the like |
JPS52126607A (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | Nippon Steel Corp | Preheating of material for hot rolling |
JPS53100113A (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-01 | Mannesmann Ag | Arrangement structure of bloom heating furnace |
US4351633A (en) * | 1979-10-18 | 1982-09-28 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Method of recovering the sensible heat of continuously cast slabs |
CN86102037A (zh) * | 1985-04-04 | 1986-11-26 | 奥地利钢铁联合企业阿尔帕股份公司 | 将钢料加热至热成型温度的设备 |
CN1680051A (zh) * | 2003-12-09 | 2005-10-12 | 伊斯帕特工业有限公司 | 用于铸造和紧接着轧制由金属特别是钢材组成的连铸坯尤其是薄板连铸坯的方法和设备 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103796740A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-05-14 | Sms西马格股份公司 | 用于钢处理的方法以及钢处理设备 |
CN103796740B (zh) * | 2011-07-12 | 2016-05-18 | Sms集团有限责任公司 | 用于钢处理的方法以及钢处理设备 |
CN109676103A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-26 | 贵溪骏达特种铜材有限公司 | 一种水平连铸工艺生产铝青铜管棒坯的在线冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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TWI404582B (zh) | 2013-08-11 |
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DE102009058917A1 (de) | 2010-09-09 |
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