DE10030853A1 - Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut, insbesondere zum Beizen von Walzband - Google Patents
Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut, insbesondere zum Beizen von WalzbandInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut (1), insbesondere zum Beizen von Walzband (1a), das durch einen Behandlungskanal (2) transportierbar und mit Behandlungsflüssigkeit (5) aus Düsen (6) turbulent bestrahlbar ist, wobei die Flüssigkeitsstrahlen (7) am Kanaleingang (8) in Strangtransportrichtung (9) eingestellt und am Kanalausgang (10) entgegengesetzt zur Strangtransportrichtung (9) gerichtet sind, um ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit (5) zu hemmen, dient der Optimierung der Behandlungsflüssigkeit durch Intensivierung der chemischen Reaktionsvoraussetzungen und ist derart gestaltet, dass der Behandlungskanal an der Oberseite (2a) mittels aneiandergereihter Schwimmkörper (11) gebildet ist, die dem Stranggut (1) zugewandt, jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern (12) versehen sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssigkeit (5) und/oder das Stranggut (1) übertragbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut,
insbesondere zum Beizen von Walzband, das durch einen Behandlungskanal trans
portierbar und mit Behandlungsflüssigkeit aus Düsen turbulent bestrahlbar ist, wobei
die Flüssigkeitsstrahlen am Kanaleingang in Strangtransportrichtung eingestellt sind
und am Kanalausgang entgegengesetzt zur Strangtransportrichtung gerichtet sind,
um ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit zu hemmen.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 29 11 701 bekannt. Diese Bauweise
strebt an, die Schwierigkeiten beim Einsatz von Quetschrollen und damit eine Über
tragung von Behandlungsflüssigkeit zwischen einzelnen Tanks zu vermeiden. Dabei
sollen Stütz- oder Führungswalzen durch andere Elemente ersetzt werden. Zum ei
nen geht diese Bauweise von länglich rechteckigen Behandlungskammern aus und
zum anderen sind parallel und senkrecht zur Strangtransportrichtung Behandlungs
düsen angeordnet. Zusätzlich zu den Behandlungsdüsen sind sog. Deflektoren über
und unter dem Stranggut angeordnet, die eine bessere Besprühung des Stranggutes
bewirken sollen. Die aufgezeigten Maßnahmen richten sich jedoch ausschließlich auf
eine weitere Verwirbelung und Steigerung der Turbulenz und stellen rein mechani
sche Vorgehensweisen dar. Eine weitergehende chemische Wirkung ist weder vor
gesehen noch beabsichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neben den physikalischen Wirkungen der
Turbulenz die chemischen Wirkungen der Behandlungsflüssigkeit und ggfs. sogar
schon den Oberflächenzustand des Stranggutes zu verbessern im Sinn einer Durch
satzerhöhung und der Ausdehnung der Behandlung auf kritische Stahlsorten.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Behandlungs
kanal an der Oberseite mittels aneinandergereihten Schwimmkörpern gebildet ist, die
dem Stranggut zugewandt, jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten
Wärmetauschern versehen sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssig
keit und/oder das Stranggut übertragbar ist. Ein zusätzlicher thermischer Eintrag
erhöht die chemischen Wirkungen, indem die Behandlungsflüssigkeit schneller auf
die gewünschte Reaktionstemperatur gebracht wird und damit früher und intensiver
reagiert. Die Erfindung ist deshalb vorteilhaft u. a. auch auf Stranggut 1 aus IF-
Stählen anwendbar (IF = Interstitial Free Steel).
Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades solcher Vorrichtungen wird in Kom
bination mit chemischen Reaktionen dadurch erzielt, dass den flächenverteilten
Wärmetauschern Strömungsleitbleche zugeordnet sind, die nach unten vorstehend
zur Vermischung der Behandlungsflüssigkeits-Strömung dienen.
Vorteilhafterweise sind die Strömungsleitbleche zwischen zwei Wärmetauschern,
seitlich von einem Wärmetauscher und/oder vor einem oder vor einem Paar von
Wärmetauschern angeordnet. Dadurch wird eine besonders intensive Durchwirbe
lung der Behandlungsflüssigkeit erzielt.
Die Übertragung der Wärmeenergie auf das Stranggut und/oder die Behandlungs
flüssigkeit erfolgt besonders intensiv, indem die Wärmetauscher jeweils aus an der
Unterseite der Schwimmkörper verlegten Heizrohren oder Heizplatten bestehen.
Weitere Merkmale ergeben sich dadurch, dass die Heizrohre schlangenförmig zu
Heizwaben verlegt sind. Damit ist eine hohe Flächenausnutzung und eine hohe
Wärmebelegung der zur Verfügung stehenden Grundfläche verbunden.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Heizrohre aus PVDF oder aus PTFE
hergestellt und mit Wasserdampf von ca. 130-135°C betrieben sind. Diese Ausbil
dung sichert eine gute Wärmebelastbarkeit bei relativ hohen Temperaturen.
Für die Gestaltung und Handhabung der Wärmetauscher ist es weiter vorteilhaft,
dass die Schwimmkörper mit den Wärmetauschern jeweils mit Abstand zu einem
umgebenden, dem Schwimmkörper zugewandt offenen Deckelgehäuse befestigt
sind.
Dazu ist vorgesehen, dass das Deckelgehäuse mittels mehreren Abstandshaltern mit
dem Schwimmkörper verbunden ist.
Die Handhabung des Schwimmkörpers, des Wärmetauschers und des Deckelgehäu
ses wird ferner dadurch erleichtert, dass das Deckelgehäuse zusammen mit dem
Schwimmkörper mittels eines Hebegeschirrs oder einer Hydraulikeinrichtung heraus
hebbar oder auf die Behandlungskammer aufsetzbar ist. Dadurch kann der Wärme
tauscher außerhalb der Vorrichtung leicht und schnell ausgetauscht oder repariert
werden.
Schließlich ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper aus Kunststoff hergestellt ist,
wodurch eine erheblich leichte Bauweise geschaffen werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfol
gend näher erläutert wird.
Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch mehrere aneinandergereihte Be
handlungskammern und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von unten gegen den Schwimmkörper mit
Wärmetauscher und Deckelgehäuse.
Die Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut 1, insbesondere von
Walzband 1a, das durch einen Behandlungskanal 2 transportiert wird, weist hinter
einander liegend eine erste Behandlungskammer 3 und eine zweite Behandlungs
kammer 4 auf. Das Stranggut 1 wird mit Behandlungsflüssigkeit 5 aus Düsen 6 mit
Flüssigkeitsstrahlen 7 derart bestrahlt, dass eine turbulente Behandlungsflüssigkeits-
Strömung 5a besteht. Die Flüssigkeitsstrahlen 7 sind am Kanaleingang 8 in Strang
transportrichtung 9 eingestellt und am Kanalausgang 10 zur Strangtransportrichtung
9 entgegengesetzt, so dass ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit 5 aus
der jeweiligen Behandlungskammer 3 und 4 zumindest gehemmt wird. Das Stranggut
1 liegt innerhalb der Behandlungskammern 3, 4 auf Gleitsteinen 3a und 4a auf.
Der Behandlungskanal 2 ist an seiner Oberseite 2a mittels aneinandergereihten
Schwimmkörpern 11 gebildet, die dem Stranggut 1 zugewandt, jeweils mit einzelnen
oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern 12 bestückt sind, deren Wärme
energie auf die Behandlungsflüssigkeit 5 und/oder das Stranggut 1 übertragen wird.
Die mit der angestrebten Eintrittstemperatur eintretende Behandlungsflüssigkeit 5
intensiviert die chemische Reaktion zwischen der Oberfläche des Strangguts 1, ins
besondere von Walzband 1a, und führt zu intensiveren Reinigungsvorgängen und
damit zu einer Optimierung des Prozesses und zu einer größeren Durchsatzleistung.
Die Turbulenz trägt zu diesen Vorgängen ebenfalls bei, so dass in Kombination mit
der erwärmt eingebrachten Behandlungsflüssigkeit 5 eine deutliche Verbesserung
des Prozesses stattfindet. Für diesen Effekt sorgen flächenverteilte Strömungsleit
bleche 13, die den flächenverteilten Wärmetauschern 12 zugeordnet sind, nach un
ten vorstehen und die Vermischung der Behandlungsflüssigkeits-Strömung 5a er
heblich verstärken.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, sind die Strömungsleitbleche 13 zwischen zwei
Wärmetauschern 12, seitlich von einem Wärmetauscher 12 und/oder vor einem
oder vor einem Paar von Wärmetauschern 12 in Strangtransportrichtung 9 angeord
net.
In einer speziellen Ausführungsform bestehen die Wärmetauscher 12 jeweils aus an
der Unterseite 11a der Schwimmkörper 11 verlegten Heizrohren 14 oder Heizplatten.
Die Heizrohre 14 sind schlangenförmig zu Heizwaben 15 verlegt und befinden sich in
geschlossenen Ausschnitten 11b der Schwimmkörper 11. Die Heizrohre sind aus
PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) hergestellt und füh
ren Dampf von ca. 130-135°C.
Die Schwimmkörper 11 sind mit den Wärmetauschern 12 jeweils mit einem Abstand
16 zu einem umgebenden, dem Schwimmkörper 11 zugewandt offenen Deckelge
häuse 17 verbunden. Der Abstand 16 wird mittels mehreren Abstandshaltern 18 zwi
schen dem Schwimmkörper 11 und dem Deckelgehäuse 17 bestimmt. Das Deckel
gehäuse 17 ist als Einheit zusammen mit dem Schwimmkörper 11 und den Wärme
tauschern 12 mittels eines Hebegeschirrs 19 oder mittels einer Hydraulikeinrichtung
heraushebbar oder auf die Behandlungskammer 3 bzw. 4 wieder aufsetzbar. Der
Schwimmkörper 11 kann aus Kunststoff hergestellt sein, um ein nur geringes Ge
wicht einzunehmen und etwaigen störenden Dämpfen aus der Behandlungsflüssig
keit 5 zu widerstehen und diese aufzufangen.
Der heiße Dampf wird in Richtung 20 durch einen Schlauchanschluss 21 und durch
den Schwimmkörper 11 in die Heizrohre 14 und zurück im Kreislauf geführt.
1
Stranggut
1
a Walzband
2
Behandlungskanal
2
a Oberseite
3
erste Behandlungskammer
3
a Gleitstein
4
zweite Behandlungskammer
4
a Gleitstein
5
Behandlungsflüssigkeit
5
a Behandlungsflüssigkeits-Strömung
6
Düsen
7
Flüssigkeitsstrahl
8
Kanaleingang
9
Strangtransportrichtung
10
Kanalausgang
11
Schwimmkörper
11
a Unterseite
11
b Ausschnitt
12
Wärmetauscher
13
Strömungsleitbleche
14
Heizrohre
15
Heizwabe
16
Abstand
17
Deckelgehäuse
18
Abstandshalter
19
Hebegeschirr
20
Richtung
21
Schlauchanschluss
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Behandlung von metallischem Stranggut, insbesondere zum
Beizen von Walzband, das durch einen Behandlungskanal transportierbar und
mit Behandlungsflüssigkeit aus Düsen turbulent bestrahlbar ist, wobei die
Flüssigkeitsstrahlen am Kanaleingang in Strangtransportrichtung eingestellt
sind und am Kanalausgang entgegengesetzt zur Strangtransportrichtung ge
richtet sind, um ein schnelles Abfließen der Behandlungsflüssigkeit zu hem
men,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Behandlungskanal (2) an der Oberseite (2a) mittels aneinanderge
reihten Schwimmkörpern (11) gebildet ist, die dem Stranggut (1) zugewandt,
jeweils mit einzelnen oder mehreren, flächenverteilten Wärmetauschern (12)
versehen sind, deren Wärmeenergie auf die Behandlungsflüssigkeit (5) und/
oder das Stranggut (1) übertragbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass den flächenverteilten Wärmetauschern (12) Strömungsleitbleche (13)
zugeordnet sind, die nach unten vorstehend zur Vermischung der Behand
lungsflüssigkeits-Strömung (5a) dienen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsleitbleche (13) zwischen zwei Wärmetauschern (12), seit
lich von einem Wärmetauscher (12) und/oder vor einem oder vor einem Paar
von Wärmetauschern (12) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmetauscher (12) jeweils aus an der Unterseite (11a) der
Schwimmkörper (11) verlegten Heizrohren (14) oder Heizplatten bestehen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizrohre (14) schlangenförmig zu Heizwaben (15) verlegt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizrohre (14) aus PVDF oder PTFE (Polytetrafluorethylen) her
gestellt und mit Wasserdampf von ca. 130-135°C betrieben sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwimmkörper (11) mit den Wärmetauschern (12) jeweils mit Ab
stand (16) zu einem umgebenden, dem Schwimmkörper (11) zugewandt offe
nen Deckelgehäuse (17) befestigt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Deckelgehäuse (17) mittels mehreren Abstandshaltern (18) mit dem
Schwimmkörper (11) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Deckelgehäuse (17) zusammen mit dem Schwimmkörper (11) mit
tels eines Hebegeschirrs (19) oder mittels einer Hydraulikeinrichtung heraus
hebbar oder auf die Behandlungskammer (3; 4) aufsetzbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwimmkörper (11) aus Kunststoff hergestellt ist.
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