DE102006005635A1 - Rollenherdofen zum Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen von Stranggiessprodukten aus Stahl oder Stahllegierung und dessen Anordnung vor einer Warmband-Fertigwalzstrasse - Google Patents

Rollenherdofen zum Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen von Stranggiessprodukten aus Stahl oder Stahllegierung und dessen Anordnung vor einer Warmband-Fertigwalzstrasse Download PDF

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Abstract

Ein Rollenherdofen (1) zum Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen von Stranggießprodukten (2) weist eine erste, in Längsrichtung (12) verlaufende Rollenreihe (13) und auf der Auslaufseite (14) eine zweite, parallele Rollenreihe (15) auf, wobei zwischen den Rollenreihen (13, 15) eine Pufferzone (16) mit Hubelementen (17) für den Quertransport des Stranggießproduktes (2) angeordnet ist. Außerdem sind Alternativen der Anordnung zu einer weiteren Prozessroute (28) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rollenherdofen zum Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen von Stranggießprodukten, die insbesondere aus Stahl oder Stahlwerkstoffen bestehen und in ofengerechten Teillängen auf Rollen durch den Ofenraum ein- und wieder austransportierbar sind, sowie dessen Anordnung vor einer Warmband-Fertigwalzstraße, in der das Warmband u.a. gewalzt, gekühlt und in einer Haspelstation zu Wickelbunden gewickelt wird.
  • Derartige Rollenherdöfen sind sehr lang und mit thermischen Verlusten verbunden und verursachen durch das langzeitige Aufliegen auf den Rollen durch Zunderaufbackungen Eindrücke auf der Stranggießprodukt-Unterseite, die später beim Walzen zu einer verminderten Qualität des Walzgutes, insbesondere von Walzband führen.
  • Ein solcher, vor einer Warmband-Fertigwalzstraße angeordneter Rollenherdofen ist bspw. aus der DE 44 11 216 A1 bekannt. Dieser Ofen weist Fest- und Hubherde auf, auf deren feuerfeste Zustellung die Wärmgutstücke aufgelegt werden. In die feuerfeste Zustellung sind schräge Vertiefungen eingearbeitet, die die Unterbeheizung und die Zunderabfuhr bewirken sollen. Der Zunder wird dabei durch Fahrschlitze zwischen den Herden und durch Zunderfallschächte hindurch abgeführt.
  • Die Zunderabfuhr ist bei durch Rollen gebildeten Herden zwar durch den Rollenabstand günstiger in kurzen Abständen möglich, jedoch drücken sich Zunderreste durch das Gewicht von schweren Stranggießprodukten, wie bspw. Brammen-Teillängen in den Strangwerkstoff ein und verursachen die erwähnten Oberflächenfehler, die sich, wie vorstehend beschrieben, bis in das Fertigprodukt fortsetzen. Ein mit Rollen versehener Hubherd ist bspw. aus der EP 0 361 057 B1 bekannt. Jedoch bildet eine solche Bauweise eine äußerst komplizierte Konstruktion als Rollen- und Hubherdvorrichtung aus Transportrollen, die außerhalb des Ofenraums gelagert und durch Öffnungen der Ofenseitenwandungen in Zwischenräume der Hubherde ein- und ausfahrbar sind. Dadurch entstehen erhebliche Wärmeverluste und ein niedriger thermischer Wirkungsgrad.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den herkömmlichen Rollenherdofen dahingehend zu verbessern, dass eine Kürzung seiner Länge und eine Verkürzung einer Gesamtanlage (wie bspw. einer CSP-/Compact Strip Production) bestehend aus Stranggießanlage und Warmband-Fertigwalzstraße bei einem besseren thermischen Wirkungsgrad erzielt und somit Energie gespart wird. Gleichzeitig sollen weniger schädliche Eindrücke auf der Stranggießprodukt-Unterseite entstehen.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei dem eingangs bezeichneten Rollenherdofen auf einer Einlaufseite eine erste, in Längsrichtung des Ofens verlaufende Rollenreihe aus Rollen, deren Länge der Breite des Stranggießprodukts entspricht, angeordnet ist, dass auf einer Auslaufseite eine zweite, zur ersten parallelen Rollenreihe vorgesehen ist und dass zwischen der ersten und der zweiten Rollenreihe eine Pufferzone mit Hubelementen für den Quertransport des Stranggießproduktes angeordnet ist. Die Vorteile sind eine Kürzung der Länge des Ofens, damit eine Kürzung einer Gesamtanlage, ein durch die Kürzung verbesserter Wirkungsgrad, so dass Energie gespart wird. Mit der Kürzung sind weniger Eindrücke durch Zunder an der Unterseite des Stranggießprodukts verbunden, so dass nachfolgend eine verbesserte Bandqualität beim Walzen erzielt wird.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste in Längsrichtung des Ofens verlaufende Rollenreihe und/oder die zweite Rollenreihe jeweils eine Aufheizzone bilden. Dadurch werden ein verbesserter thermischer Wirkungsgrad und die Energieersparnis unterstützt. Die Brammen können bei Bedarf stärker aufgeheizt werden. Damit ist eine Erweiterung des Produktspektrums der Gieß-Walz-Anlage verbunden.
  • Eine andere Ausgestaltung zur Verbesserung des Temperaturniveaus besteht darin, dass in der Pufferzone eine weitere, zuschaltbare Aufheizzone und/oder eine Warmhaltezone vorgesehen sind.
  • Die Hubelemente können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus Hubbalken bestehen.
  • Die Anordnung eines solchen Rollenherdofens beim Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen, zu Brammen- oder flachen Dünnsträngen, sog. Dünnbrammen, die nach Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen im Rollenherdofen in einer Warmband-Fertigwalzstraße (entzundert, auf eine Teillänge geschnitten) zu Warmband gewalzt, gekühlt und in einer Haspelstation zu Wickelbunden gewickelt wird, erfolgt nach der weiteren Erfindung dadurch, dass in einer Mehrstrang-Gießanlage ein gemeinsamer Rollenherdofen oder jeweils ein getrennter Rollenherdofen pro Strangader mit jeweils einer Ein laufseite und einer Auslaufseite aus parallelen Rollenreihen und einer zwischen diesen liegenden Pufferzone aus Hubelementen für die nachfolgende gemeinsame Prozessroute vorgesehen ist. Die Vorteile sind die Verkürzung der Gesamtanlage und die Energie-Ersparnis und damit der verbesserte thermische Wirkungsgrad und die mechanischen Verbesserungen.
  • Nach einer Ausgestaltung (zweite Alternative) wird vorgeschlagen, dass die Auslaufseite eines gemeinsam für eine Zwei-Strang-Gießanlage vorgesehenen Rollenherd-ofens in die Linie der nachfolgenden Prozessroute gelegt ist, so dass eine spiegelbildliche Lage von zwei Einlaufseiten mit gleichen Rollenreihen und einer mittigen Auslaufseite mit einer Rollenreihe besteht. Die nachfolgende Warmband-Fertigwalz-straße kann somit in kürzeren Abständen mit Teillängen des Gießstrangs beliefert werden.
  • Eine dritte Alternative sieht vor, dass für eine Mehrstrang-Gießanlage und einen jeweils separaten Rollenherdofen eine beide Rollenherdöfen betrieblich verbindende Fähre an die Auslaufseite anschließend und vor der folgenden Prozessroute vorgesehen ist. Dadurch kann von beiden Gieß-Anlagen einer Zwei-Strang-Gießanlage eine Teillänge der folgenden Prozessroute zugeführt werden.
  • Die Erfindung berücksichtigt auch einen vor einer ein- oder mehradrigen Stranggießanlage vorhandenen herkömmlichen Rollenherdofen, der dadurch weiter genutzt werden kann, dass neben einem Rollenherdofen mit einer Einlauf- und Auslaufseite und einer zwischen diesen liegenden Pufferzone aus Hubelementen ein in Längsrichtung parallel arbeitender Rollenherdofen vorgesehen ist und dass die Rollenherdöfen an einen weiteren, an die folgende Prozessroute angeschlossenen Rollenherdofen mit Einlaufseite und paralleler Auslaufseite und einer zwischen diesen angeordneten Pufferzone aus Hubelementen anschließen (vierte Alternative).
  • Schließlich ist vorgesehen, dass die Prozessroute in einer kompakten Gieß-Walz-Anlage (CSP) aus einer Warmband-Fertigwalzstraße mit sieben Walzgerüsten besteht.
    •
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Grundriss des erfindungsgemäßen Rollenherdofens,
  • 2 eine perspektivische Seitenansicht der Gesamtanlage mit einer ersten Alternative zur Anordnung des Rollenherdofens,
  • 3 eine perspektivische Seitenansicht der Gesamtanlage mit einer zweiten Alternative des Rollenherdofens,
  • 4 eine perspektivische Seitenansicht der Gesamtanlage mit einer dritten Alternative zur Anordnung des erfindungsgemäßen Rollenherdofens und
  • 5 eine perspektivische Seitenansicht der Gesamtanlage mit einer vierten Alternative zur Anordnung des Rollenherdofens.
  • Der Rollenherdofen 1 (1) dient zum Aufheizen und/oder Warmhalten und/oder Temperaturausgleichen von Stranggießprodukten 2 (2 bis 5), die aus Brammen- oder flachen Dünnsträngen 3 (sog. Dünnbrammen) gegossen werden. Dazu fließt aus einer Gießpfanne 4, von der zwei gegenüberliegend an einem Pfannendrehturm 5 in die Abstichstellung schwenkbar sind, flüssiger Stahl über eine Verteilerrinne mit Stranggießkokille 6. Der in der Stranggießkokille 6 gebildete Gießstrang 6a wird gekühlt und in einem Stützwalzengerüst 7 weiter gekühlt und gestützt. Das jeweilige Stranggießprodukt 2 wird in einer Entzunderungseinrichtung 8 von Zunder befreit und in einer Schere 9 auf Teillängen 10 von mehreren Metern Länge geschnitten. Die ofen- und walzgerechten Teillängen 10 werden durch die Strangabmessungen und den folgenden Walzprozess festgelegt.
  • Die Teillängen 10 werden (1) auf einer Einlaufseite 11 über eine erste, in Längsrichtung 12 des Ofens 1 verlaufende Rollenreihe 13 transportiert. Die Länge der Rollen 13a entspricht der Breite des Stranggießprodukts 2 mit einem Zuschlag.
  • Analog zur Einlaufseite 11 ist auf einer Auslaufseite 14 eine zweite Rollenreihe 15 angeordnet, die ebenfalls aus solchen Rollen 13a gebildet ist. Die Stranggießprodukte verlassen die Rollenreihe 15 auf der Auslaufseite 14 in Längsrichtung 12. Zwischen der ersten Rollenreihe 13 und der zweiten Rollenreihe 15 ist eine Pufferzone 16 gebildet, die aus nicht näher dargestellten Hubelementen 17 besteht. Die Hubelemente 17 sorgen für den Quertransport des Stranggießproduktes 2 in Pfeilrichtung 18. Die erste, in Längsrichtung 12 verlaufende Rollenreihe 13 und/oder die zweite Rollenreihe 15 bilden eine Aufheizzone 19 aus üblichen Heizeinrichtungen, wie bspw. Gasbrennern, Induktions-Heizeinrichtungen u. dgl. In der Pufferzone 16 kann eine weitere, zuschaltbare Aufheizzone 19 und/oder eine Warmhaltezone vorgesehen sein. Die Hubelemente 17 bestehen aus üblichen Hubbalken 17a.
  • An die Schere 9 schließt sich jeweils pro Gießstrangader ein beschriebener Rollenherdofen 1 an, wobei verschiedene Ausführungsformen der Anordnung alternativ vorgesehen sind. Auf der Auslaufseite 14 befindet sich im Beispiel der 4 eine Fähre 20, um eine Zwei-Strang-Gießanlage über eine Notschere 21, eine weitere Entzunderungseinrichtung 22 vor einer mehrgerüstigen Warmband-Fertigwalzstraße 23 anzuschließen.
  • Nach dem Walzen zu dünnem Warmband 24 wird das Metallband in einer Kühlstrecke 25 zu Stahlband mit entsprechendem Gefüge abgekühlt und in einer Haspelstation 26 zu Wickelbunden 27 aufgewickelt. Die Prozessroute 28 des Walzens ist insoweit in allen Ausführungsbeispielen der 2 bis 5 gleich.
  • Gemäß 2 ist in einer Mehrstrang-Gießanlage 29 jeweils ein separater Rollenherd-ofen 1 (nach der Erfindung ein sog. Rollen-Hub-Herdofen) wie zu 1 beschrieben, pro Strangader angeordnet. Die Teillängen 10 werden von jedem Rollenherdofen 1 seitlich in die Linie der Prozessroute 28 transportiert (erste Alternative).
  • In 3 erfolgt der Quertransport von beiden Strangadern her in entgegengesetzten Pfeilrichtungen 18 (zweite Alternative).
  • Gemäß 4 sind zwar zwei getrennte Rollenherdöfen 1 für jede Strangader vorgesehen, die nicht auf der Linie der nachfolgenden Prozessroute 28 liegen. Daher werden die Teillängen 10 über die Fähre 20 auf die Linie der gemeinsamen Prozessroute 28 transportiert (dritte Alternative).
  • Aus 5 geht hervor, dass auf eine (linke) Strangader folgend ein nur in Längsrichtung arbeitender Rollenherdofen 30, eingesetzt wird und der erfindungsgemäße Rollenherdofen 1 für die andere (rechte) Strangader eingesetzt wird. Die Teillängen 10 können anschließend wieder über einen erfindungsgemäßen Rollen-Hub-Herdofen gemeinsam bis vor die folgende Prozessroute 28 gefördert werden (vierte Alternative).
    • 1
    Rollenherdofen
    2
    Stranggießprodukt
    3
    Brammenstrang, flacher Dünnstrang
    4
    Gießpfanne
    5
    Pfannendrehturm
    6
    Stranggießkokille
    6a
    Gießstrang
    7
    Stützwalzengerüst
    8
    Entzunderungseinrichtung
    9
    Schere
    10
    Teillänge
    11
    Einlaufseite
    12
    Längsrichtung
    13
    erste Rollenreihe
    13a
    Rollen
    14
    Auslaufseite
    15
    zweite Rollenreihe
    16
    Pufferzone
    17
    Hubelemente
    17a
    Hubbalken
    18
    Pfeilrichtung
    19
    Aufheizzone
    20
    Fähre
    21
    Notschere
    22
    Entzunderungseinrichtung
    23
    Warmband-Fertigwalzstraße
    24
    Warmband
    25
    Kühlstrecke
    26
    Haspelstation
    27
    Wickelbund
    28
    Prozessroute
    29
    Mehrstrang-Gießanlage
    39
    in Längsrichtung arbeitender Rollenherdofen

Claims (9)

  1. Rollenherdofen (1) zum Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen von Stranggießprodukten (2), die insbesondere aus Stahl oder Stahlwerkstoffen bestehen und in ofengerechten Teillängen (10) auf Rollen (13a) durch den Ofenraum ein- und wieder austransportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Einlaufseite (11) eine erste, in Längsrichtung (12) des Ofens (1) verlaufende Rollenreihe (13) aus Rollen (13a), deren Länge der Breite des Stranggießprodukts (2) entspricht, angeordnet ist, dass auf einer Auslaufseite (14) eine zweite, zur ersten parallele Rollenreihe (15) vorgesehen ist und dass zwischen der ersten und der zweiten Rollenreihe (13, 15) eine Pufferzone (16) mit Hubelementen (17) für den Quertransport des Stranggießproduktes (2) angeordnet ist.
  2. Rollenherdofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste in Längsrichtung (12) des Ofens (1) verlaufende Rollenreihe (13) und/oder die zweite Rollenreihe (15) jeweils eine Aufheizzone (19) bilden.
  3. Rollenherdofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pufferzone (16) eine weitere, zuschaltbare Aufheizzone (19) und/oder eine Warmhaltezone vorgesehen sind.
  4. Rollenherdofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente (17) aus Hubbalken (17a) bestehen.
  5. Anordnung eines Rollenherdofens (1) beim Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen, zu Brammen- oder flachen, Dünnsträngen (3), sog. Dünnbrammen, die nach Aufheizen und/oder Temperaturausgleichen im Rollenherdofen (1) in einer Warmband-Fertigwalz-straße (23) u.a. zu Warmband (24) gewalzt, gekühlt und in einer Haspelstation (26) zu Wickelbunden (27) gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mehrstrang-Gießanlage (29) ein gemeinsamer Rollenherdofen (1) oder jeweils ein getrennter Rollenherdofen (1) pro Strangader mit jeweils einer Einlaufseite (11) und einer parallelen Auslaufseite (14) aus Rollenreihen (13; 15) und einer zwischen diesen liegenden Pufferzone (16) aus Hubelementen (17) für die nachfolgende gemeinsame Prozessroute (28) vorgesehen ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufseite (14) eines gemeinsam für eine Zwei-Strang-Gießanlage (29) vorgesehenen Rollenherdofens (1) in die Linie der nachfolgenden Prozessroute (28) gelegt ist, so dass eine spiegelbildliche Lage von zwei Einlaufseiten (11) mit gleichen Rollenreihen (13, 13) und einer mittigen Auslaufseite (14) mit einer Rollenreihe (15) besteht.
  7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Mehrstrang-Gießanlage (29) und einem jeweils separaten Rollenherdofen (1) eine beide Rollenherdöfen (1, 1) betrieblich verbindende Fähre (20) an die Auslaufseite (14) anschließend und vor der folgenden Prozessroute (28) vorgesehen ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem Rollenherdofen (1) mit einer Einlauf- und Auslaufseite (11, 14) und einer zwischen diesen liegenden Pufferzone (16) aus Hubelementen (17) ein in Längsrichtung (12) parallel arbeitender Rollenherdofen (30) vorgesehen ist und dass die Rollenherdöfen (1, 30) an einen weiteren, an die folgende Prozessroute (28) angeschlossenen Rollenherdofen (1) mit Einlaufseite (11) und paralleler Auslaufseite (14) und einer zwischen diesen angeordneten Pufferzone (18) aus Hubelementen (17) anschließen.
  9. Anordnung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessroute (28) in einer kompakten Gieß-Walz-Anlage (CSP) aus einer Warmband-Fertigwalzstraße (23) mit sieben Walzgerüsten besteht.
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