DE10143419A1

DE10143419A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser im Innenbogen einer Beam-Blank-Gießmaschine

Info

Publication number: DE10143419A1
Application number: DE10143419A
Authority: DE
Inventors: Juergen Friedrich; Heinz-Dietrich Schneider; Dirk Letzel; Herbert Brotzki
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-20
Also published as: EP1423220B1; JP4325992B2; KR100923269B1; EP1423220A1; WO2003024647A1; WO2003024647A8; RU2293623C2; CN1551812A; CN1267218C; US20040255987A1; DE50204965D1; JP2005502474A; KR20040031058A; ATE309876T1; RU2004110044A; UA77698C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser 7 aus dem Innenbogen der Strangführung 3 einer Beam Blank-Gießmaschine. Um das Ablaufwasser gezielt und kontrolliert vom Beam Blank-Profil abzuleiten, wird im Bereich des Innenbogens 4 des Beam Blank-Profils eine Ableitvorrichtung 6 angeordnet, die mit Strahldüsen 8 ausgerüstet ist. Durch Einwirkung energiereicher gegen die Laufrichtung des Wassers gerichteter Düsenstrahlen 13, 14 wird unter Ausbildung eines Staudrucks mittels einer Ableitvorrichtung 6 das Ablaufwasser angehoben und über die seitlichen Profilränder 11 des Innenbogens 4 des Beam Blank-Profils 10 geleitet und in einer darunter angeordneten Sinterrinne 9 gesammelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser im Innenbogen der Strangführung einer Beam Blank-Gießmaschine.
Bei einer Beam Blank-Gießmaschine wird das vergossene Format innerhalb der Strangführung zur Durcherstarrung gebracht. Die Ersterstarrung erfolgt in der Kokille durch Wärmeleitung an wassergekühlte Kupferplatten. Die weitere Wärmeabfuhr wird innerhalb der Strangführung durch Rollenkontakt, Wärmeabfuhr über Spritzwasserdüsen und Wärmestrahlung erzielt. Das Beam Blank-Profil wird in einem Gießradius produziert. Prinzipbedingt sammelt sich auf dem Innenbogen des Beam Blank-Profils Ablaufwasser. Dieses addiert sich in Strangabzugsrichtung von Düsenreihe zu Düsenreihe, und behindert einerseits den Wärmeübergang durch Spritzkühlung und führt andererseits zu einer Wasseransammlung vor der Brennschneidmaschine. Es ist bekannt, dass Überschußwasser mit einer Absaugvorrichtung aufzunehmen und gesondert von der Stranggießanlage abzuleiten.

Eine derartige Absaugvorrichtung an einer Beam Blank-Gießmaschine ist aus dem Dokument JP 58 15 7559 A1 bekannt. Gemäß dieser vorbekannten Vorrichtung werden die Kühlwasserreste durch ein messerartig geformtes Eingangs-Saugrohr aufgenommen und durch den Unterdruck am Ende eines mit rundem Querschnitt gebildeten Ausgangsrohres gesaugt. Der Unterdruck wird durch ein konzentrisches Mantelrohr erzeugt, in welchem Luftunterdruck am Ende des Ausgangsrohres entlang strömt. Der Saugdruck ist entsprechend niedrig und erlaubt nur noch, die letzten Reste des Kühlwassers aufzusaugen. Dabei ist über dem Eingangs- Saugrohr noch eine schräge Fläche zum Ablaufen größerer Mengen von Restkühlwasser angeordnet, die sich über dem Eingangs-Saugrohr in entgegengesetzte Querrichtungen teilt, so dass Kühlwasserreste zu beiden Seiten des Gießstranges ablaufen und gesondert aufgefangen werden müssen.

Prinzipiell sind Beam Blank-Profile bzw. Vorprofilstränge so geformt, dass sie Restwassermengen zwischen den seitlichen Profilrändern halten, so dass diese nur zwischen diesen Erhebungen entfernt werden müssen. Da die Platz- und Raumverhältnisse schon durch das Stützrollengerüst beengt sind, fehlt es an einem ausreichenden Raum, um Vorrichtungen für die Entfernung des Kühlwassers vorzusehen. Außerdem ist der vorhandene Raum bereits so weit ausgenutzt, dass zusätzliche Einrichtungen nur störend wären.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser aus dem Innenbogen eines Beam Blank-Profils zu schaffen, die den engen Bauverhältnissen bei Vorprofilstrang- Gießanlagen gerecht wird und gleichzeitig eine weitgehende Entfernung der ablaufenden Restwassermengen gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Ableiten von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung einer Beam Blank-Gießmaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das sich im Innenbogen des Beam Blank-Profils sammelnde Ablaufwasser im Bereich einer Ableitvorrichtung durch Einwirkung energiereicher, gegen seine Laufrichtung gerichteter Düsenstrahlen unter Ausbildung eines Staudrucks über die seitlichen Profilränder des Innenbogens angehoben wird und in eine darunter angeordnete Sinterrinne geleitet wird.

Die Erfindung nutzt das zur Kühlung vorhandene offene Wasser mit dem an der Übergabestelle zur Ableitvorrichtung zur Verfügung stehenden Strahldruck. Die aus Bündeldüsen imitierten Strahlen dieses Mediums heben dabei das im Innenbogen des Beam Blank-Profils heranfließende Ablaufwasser leicht an und leiten es über die Ränder des Beam Blank-Profils zum Abfluß in die darunter angeordnete Sinterrinne. Der Hauptvorteil ergibt sich dadurch, dass die Flanschkanten des Beam Blank-Profils durch das Ableiten des Wassers keine undefinierte Kühlung erfahren.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass zur Erzeugung der Düsenstrahlen Druckwasser verwendet wird. Mit Vorteil kann aber auch zur Erzeugung der Düsenstrahlen Luft oder ein Luft/Wassergemisch verwendet werden.

Nach dem Anheben des Ablaufwassers über die seitlichen Ränder des Beam Blank-Profils fließt das Ablaufwasser kontrolliert in die Ableitvorrichtung. Das so abgeführte Wasser fließt in die darunter liegende Sinterrinne. Die Aufgabe der Sinterrinne besteht im Sammeln des Ablaufwassers, des Zunders und der Gießpulverrückstände aus dem Kühlprozeß im Gießbogen. Sie ist im Längsschnitt einer solchen Anlage gesehen unterhalb des Gießbogens angeordnet und in einer solchen Breite vorgesehen, dass sie das vom Gießbogen herabfallende Wasser, welches mit Zunder und Gießpulverrückständen angereichert ist, möglichst weitgehend auffangen kann. Das gesammelte und mit Feststoffen belastete Kühlwasser wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in der Wasserwirtschaft der Anlage aufbereitet und danach wieder als Kühlwasser der Beam Blank- Gießmaschine zurückgeführt.

Eine Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung der Beam Blank-Gießmaschine zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Ableitvorrichtung am unteren Bereich des Innenbogens der Strangführung zwischen seitlichen Rändern des Beam Blank-Profils, wobei die Ableitvorrichtung in Führungsschienen höheneinstellbar geführt ist und an ein Zufuhrrohr für ein Druckmedium zur Erzeugung der Düsenstrahlen angeschlossen ist. Mit Vorteil ist die Ableitvorrichtung für das Ablaufwasser aus Funktionsgründen sowie aus Platzgründen im unteren Teil des Gießbogens vorgesehen.

In Ausgestaltung der Ableitvorrichtung sind Kühlwasserdüsen zum Besprühen der Strangführung vorgesehen und es sind Strahldüsen zum Imitieren von der Richtung des Ablaufwassers im Innenbogen des Beam Blank-Profils entgegen gerichteten, energiereichen Düsenstrahlen angeordnet.

Um das Ablaufwasser im Beam Blank-Profil anzuheben und über die Profilränder zu leiten, werden Strahldüsen eingesetzt, zur Erzeugung von Wasserstrahlen beispielsweise im Bereich von etwa 10 bar oder zur Erzeugung von Luftstrahlen bzw. von Düsenstrahlen mit einem Wasser/Luftgemisch beispielsweise im Bereich von etwa 6 bar.

In Fortbildung der Ableitvorrichtung wird vorgeschlagen, dass in einem Bereich unterhalb der Ableitvorrichtung eine Sinterrinne zum Auffangen von aus dem Innenbogen des Beam Blank-Profils überlaufenden Ablaufwassers angeordnet ist, die mit wenigstens einem Ablauforgan versehen ist, wobei dieses vorteilhaft mit einer Reinigungs- und Wasserrückführanlage der Wasserwirtschaft in Verbindung steht.

Eine Beam Blank-Gießmaschine kann je nach Gießformat mit einer beliebigen Anzahl von Gießsträngen versehen sein. Wird eine Beam Blank-Gießmaschine für mehrere Gießformate konzipiert, so wird die Ableitvorrichtung mit einem Wechselkopf ausgerüstet. Je nach dem zu vergießendem Format wird eine, auf die Abmessungen des Beam Blank abgestimmte Düsenanordnung/Ableitanordnung vorgesehen, wobei in jedem Fall diese zum Beam Blank in eine definierte Position gebracht werden muß. Infolge dessen kann die Ableitvorrichtung auch mittels Rolle aus dem Innenbogen versetzt positioniert sein. Dabei kann die prozeßtechnisch optimale Position zum Einsatz gebracht werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Ableitvorrichtung ist ferner vorgesehen, das diese am unteren Bereich des Innenbogens des Beam Blank-Profils, zwischen dessen seitlichen Randprofilen höheneinstellbar, zwischen Führungsschienen geführt ist und am oberen Ende eine Zufuhrleitung für ein Druckmedium, ebenfalls höheneinstellbar, angeordnet ist. Zweckmäßigerweise sind im Bereich der Ableitvorrichtung Schutzbleche auf den Rändern des Beam Blank-Profils vorgesehen.

Einzelheiten, Merkmale und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Beam Blank-Gießmaschine, umfassend eine Kokille und darunter eine Strangführung mit Innenbogen sowie mit einer darin angeordneten Ableitvorrichtung für Ablaufwasser sowie mit einer darunter liegenden Sinterrinne,
Fig. 2 den Beam Blank-Innenborgen in Seitenansicht mit darin angeordneter Ableitvorrichtung,
Fig. 3 das Beam Blank-Profil im Querschnitt einer Wasser-Ablaufströmung und oberen Ableit-Strahldüsen sowie unteren Düsenstrahlen zur gleichmäßigen Kühlung,
Fig. 4 in Draufsicht einen Bereich der Ableitvorrichtung mit Ablaufwasser und entgegengerichteten Sprühstrahlen,
Fig. 5 in perspektivischer Ansicht einen Abschnitt des Beam Blank-Profils mit einer Ableitvorrichtung.
In Fig. 1 ist in Seitenansicht eine Beam Blank-Gießmaschine zu sehen, mit einer Kokille 2, einer Strangführung 3, mit Führungsrollen und mit Spritzwasserdüsen 5, die Kühlwasser zwischen die Rollen der Strangführung 3 zur Kühlung des gegossenen Beam Blanks, z. B. eines Vorprofils für die Trägerwalzung düsen. Das aufgedüste Kühlwasser sammelt sich im Innenbogen der Strangführung 3 und läuft im Innenbogen 4 des Beam Blank-Profil auf dem Steg zwischen den seitlichen Profilrändern 11 in Strangabzugsrichtung ab. Das Ablaufwasser addiert sich in Strangabzugsrichtung von Düsenreihe zu Düsenreihe und behindert einerseits den Wärmeübergang durch Spritzkühlung und führt andererseits zu einer Wasseransammlung, die eine kontrollierte Abkühlung des Beam Blanks behindert.
Um dies zu verhindern wird das Ablaufwasser mittels einer Ableitvorrichtung 6 von der Oberfläche des Beam Blanks im Bereich des Beam Blank Innenbogens 4 abgeleitet. Das Ablaufwasser 7 der Ableiteinrichtung wird in einer unterhalb der Strangführung angeordneten Sinterrinne 9 gesammelt und wird aus der Sinterrinnne 9 mittels eines Ablauforgans 20 zur Aufbereitung in die Wasserwirtschaft der Anlage geleitet und von dieser u. a. zu der Wasserkühleinrichtung der Beam Blank-Gießmaschine zurückgeführt, was im Einzelnen nicht dargestellt ist.
Die Ableitvorrichtung 6 ist, wie Fig. 2 erkennen läßt, im unteren Bereich des Innenbogens der Strangführung 3 und dort zwischen den seitlichen Profilrändern 11 des Beam Blank-Profils, den sogenannten "Tips", höhenverstellbar zwischen Führungsschienen 19 angeordnet. Am oberen Ende der Ableitvorrichtung 6 ist eine Zufuhrleitung 18 für das Druckmedium 15 mit einem Rohrbogen in einer Führung 17 ebenfalls höhenverstellbar geführt.
Die Höhenverstellbarkeit der Ableitvorrichtung ist vorgesehen, um je nach Art und Menge des Ablaufwassers 7 eine optimale Ablauffunktion einzuregeln und diese damit sicherzustellen.
In Fig. 2 ist weiterhin rein schematisch gezeigt, dass die Ableitvorrichtung 6 zum Ableiten des Ablaufwassers 7 aus dem oberen Profilquerschnitt 10 des Beam Blank mit Düsen zur Ausbildung von harten energiereichen Düsenstrahlen 13, 14 ausgebildet ist und zur Unterstützung der Funktion der Düsenstrahlen mit Schutzblechen 21 auf den Profilrändern 11 versehen ist. Die energiereichen Düsenstrahlen sind gegen die Ablaufrichtung des Ablaufwassers gerichtet und heben unter Ausbildung eines Staudrucks das Ablaufwasser über die seitlichen Profilränder 11 des Innenbogens des Beam Blank-Profils an, so dass das Ablaufwasser in die darunter angeordnete Sinterrinne 9 (vgl. Fig. 1) abfließen kann. Zur Erzeugung der Düsenstrahlen 13, 14 wird Druckwasser verwendet. Erfindungsgemäß ist jedoch auch vorgesehen, dass zur Erzeugung der Düsenstrahlen 13, 14 Luft oder ein LuftMlassergemisch verwendet werden kann.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt eines Beam Blank-Profils mit seinem Steg 12 und seinen seitlichen Profilrändern 11. Aus Spritzwasserdüsen 5 werden kühlende Düsenstrahlen 5' auf das Beam Blank-Profil geleitet. Zu erkennen ist, dass sich das Ablaufwasser 7 auf der Oberseite des Stegs 12 sammelt und von diesem in Strangführungsrichtung nach unten abläuft.
Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht die Maßnahmen zur Ableitung des Ablaufwassers 7 aus dem Stegbereich 12 des Beam Blank-Profils. Hierzu wird Druckwasser über den Druckwasseranschluß 15 den Strahldüsen 8 zugeleitet. Die hochenergetischen Düsenstrahlen 13, 14 sind gegen die Ablaufrichtung des Ablaufwassers 7 gerichtet und die Strahlenergie ist so bemessen, dass das Ablaufwasser etwas angehoben wird und seitlichen über die Profilränder 11 des Beam Blank-Profil abgeleitet wird.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Stück eines Beam Blank-Profils im Querschnitt 10 mit den Profilrändern bzw. "Tips" 11 und dem verbindenden Mittelsteg 12, sowie mit einer Düsenanordnung 8 zur Erzeugung der Düsenstrahlen, schräg entgegengerichtet dem Schwall von Ablaufwasser 7.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfassen auch weitere Ausführungsvarianten, sofern sie dem Erfindungsgedanken genügen. Bezugszeichen 1 Beam Blank-Gießmaschine
2 Kokille
3 Strangführung
4 Innenbogen
5, 5' Spritzwasserdüse, Spritzwasser
6 Ableitvorrichtung
7 Ablaufwasser
8 Düsen (Wasser/Luft)
9 Sinterrinne
10 Beam Blank Querschnitt
11 Tip (Rand)
12 Steg
13 Düsenstrahlen
14 Düsenstrahlen
15 Druckwasser-Anschluß
16 Gießrichtung
17 Führung
18 Druckrohr
19 Führungsprofil
20 Ablauforgan
21 Schutzblech

Claims

1. Verfahren zum Ableiten von Ablaufwasser (7) aus dem Innenbogen der Strangführung (3) einer Beam Blank-Gießmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das sich im Innenbogen (4) des Beam Blank-Profils (10) sammelnde Ablaufwasser (7) im Bereich einer Ableitvorrichtung (6) durch Einwirkung energiereicher, gegen seine Laufrichtung gerichteter Düsenstrahlen (13, 14) unter Ausbildung eines Staudrucks über die seitlichen Profilränder 11 des Innenbogens (4) angehoben wird und in eine darunter angeordneten Sinterrinne (9) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Düsenstrahlen (13, 14) Druckwasser verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Düsenstrahlen (13, 14) Luft oder ein Luft/Wassergemisch verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Sinterrinne (9) gesammelte Ablaufwasser zur Aufbereitung in die Wasserwirtschaft der Anlage geleitet und zur Gießmaschine zurückgeführt wird.

5. Vorrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser (7) aus dem Innenbogen (4) der Strangführung (3) der Beam Blank-Gießmaschine, zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ableitvorrichtung (6) am unteren Bereich des Innenbogens der Strangführung (3) zwischen seitlichen Rändern (11) des Beam Blank-Profils in Führungsschienen (19) höheneinstellbar geführt ist und an ein Zufuhrrohr (18) für ein Druckmedium zur Erzeugung der Düsenstrahlen (13, 14) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlwasserdüsen (5) zum Besprühen der Strangführung (3), vorgesehen sind und dass Strahldüsen (8) zum Emittieren von dem Ablaufwasser (7) im Innenbogen (4) des Beam Blank-Profils (10) entgegengerichteten energiereichen Düsenstrahlen angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüsen (8) zur Erzeugung der Düsenstrahlen (13, 14) beispielsweise mit einem Emissionsdruck im Bereich von etwa 10 bar, oder zur Erzeugung von Luftstrahlen bzw. von Düsenstrahlen aus einem Wasser/Luftgemisch beispielsweise mit einem Emissionsdruck im Bereich von etwa 6 bar ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich unterhalb der Ableitvorrichtung (6) eine Sinterrinne (9) zum Auffangen von aus dem Innenbogen (4) des Beam Blank Profils (10) überlaufendem Ablaufwasser (7) angeordnet und mit wenigstens einem Ablauforgan (20) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitvorrichtung (6) am unteren Bereich des Innenbogens (4) des Beam Blank-Profils (10) zwischen seitlichen Randprofilen (11) höheneinstellbar zwischen Führungsschienen (19) geführt ist und am oberen Ende einer Zufuhrleitung (18) für ein Druckmedium (15) in einer Führung (17) höheneinstellbar angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenstrahlen (13, 14) zur Ableitung von Ablaufwasser (7) seitlich schräg zum Innenbogen (4) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ableitvorrichtung (6) Schutzbleche (21) auf den Rändern (11) des Beam Blank-Profils (10) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Sinterrinne (9) über das Ablauforgan (20) mit einer Reinigungs- und Wasserrückführanlage in Verbindung steht.