DE102013101184A1

DE102013101184A1 - Flämmblockbaugruppe

Info

Publication number: DE102013101184A1
Application number: DE102013101184.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Deica
Original assignee: Gega Lotz GmbH
Current assignee: Alpine Metal Tech Gega GmbH
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-07
Also published as: WO2014121993A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flämmblockbaugruppe (1) und ein Verfahren zum gleichzeitigen Flämmen von vier Seiten eines Werkstückes (7) im Inline-Verfahren. Der Flämmvorgang findet innerhalb eines Rollgangs einer Gießstranganlage über die gesamte Werkstücklänge statt, das anschließend ohne Nachbearbeitung weiterverarbeitet werden kann. Die Flämmblockbaugruppe (1) umfasst unter anderem einen oberen Vorheizblock (2) mit einer Mehrzahl von Kanälen (20, 21, 23, 24) zum Zuführen und Verteilen von Heizgas, Heizsauerstoff und zusätzlichem Sauerstoff zu Ausströmöffnungen (15, 16, 26) zum Erzeugen von Flammen (19), wobei der obere Vorheizblock (2) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Grundteil (8) und einem wechselbaren Oberteil (9) besteht. Das Oberteil (9) ist durch Abstandsstege (10) auf Abstand zum Grundteil (8) positioniert und bilden einen in der Querschnittsform rechteckigen Strömungskanal (13) für Heizsauerstoff. Der Strömungskanal (13) ist in drei Abschnitte eingeteilt, wobei entlang der Durchströmung eine lavalförmig gestaltete Strömungsverbindung (25) entsteht, die den Heizsauerstoff an den Austrittsöffnungen (26) aus der Strömungsverbindung (25) auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt.The invention relates to a flame block assembly (1) and a method for simultaneous flame treatment of four sides of a workpiece (7) using the inline method. The scarfing process takes place within a roller table of a casting line over the entire length of the workpiece, which can then be further processed without post-processing. The flame block assembly (1) comprises, among other things, an upper preheating block (2) with a plurality of channels (20, 21, 23, 24) for supplying and distributing heating gas, heating oxygen and additional oxygen to outflow openings (15, 16, 26) for generating of flames (19), the upper preheating block (2) being in two parts and consisting of a base part (8) and an exchangeable upper part (9). The upper part (9) is positioned at a distance from the base part (8) by spacer webs (10) and form a flow channel (13), rectangular in cross-section, for heating oxygen. The flow channel (13) is divided into three sections, a laval flow connection (25) being formed along the flow, which accelerates the heating oxygen at the outlet openings (26) from the flow connection (25) to supersonic speed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flämmblockbaugruppe und ein Verfahren zum Flämmen eines Werkstückes, wie Bramme, Block oder Knüppel, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6. Die Flämmblockbaugruppe weist einen oberen Vorheizblock, einen unteren Vorheizblock, einen dazwischen ausgebildeten Flämmschlitz und einem Gleitblock mit Gleitstücken zum Führen der Flämmblockbaugruppe am zu flämmenden Werkstück auf, wobei zumindest im oberen Vorheizblock eine Mehrzahl von Kanälen zum Zuführen und Verteilen von Heizgas, Heizsauerstoff und zusätzlichem Sauerstoff zu Ausströmöffnungen zum Erzeugen von Flammen, sowie gegebenenfalls Wasserkanäle zur Kühlung zumindest des oberen Vorheizblockes ausgebildet sind, wobei der obere Vorheizblock zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Grundteil und einem wechselbaren Oberteil besteht. The invention relates to a flame block assembly and a method of scarfing a workpiece, such as a slab, billet or billet, according to the preambles of claims 1 and 6. The flame block assembly includes an upper preheat block, a lower preheat block, a scarfing slot formed therebetween, and a slide block Sliders for guiding the Flämmblockbaugruppe on to be flattened workpiece, wherein at least in the upper preheating block a plurality of channels for supplying and distributing heating gas, heating oxygen and additional oxygen to outflow openings for generating flames, and optionally water channels are designed to cool at least the upper preheating block wherein the upper preheating block is formed in two parts and consists of a base and a removable top.

Flämmschnitte werden üblicherweise dadurch eingeleitet, dass zunächst eine Kante oder ein Bereich auf der Werkstückoberfläche auf Eisenzündtemperatur erhitzt wird. Die Breite des Bereiches ist normalerweise auch gleich der der gewünschten Flämmbahn. Ein Flämmsauerstoffstrom wird dann auf den auf Eisenzündtemperatur erhitzten Bereich aufgeblasen und es erfolgt eine Relativbewegung zwischen Flämmsauerstoffstrom und Werkstück, wodurch der Flämmschnitt entsteht. Flaminating cuts are usually initiated by first heating an edge or an area on the workpiece surface to the iron ignition temperature. The width of the area is usually equal to that of the desired Flämmbahn. A Flämmsauerstoffstrom is then inflated to the heated to Eisenzündtemperatur area and there is a relative movement between Flämmsauerstoffstrom and workpiece, whereby the Flämmschnitt arises.

Bei einem Flämmbrenner wird das Brenn- bzw. Heizgas in der Regel über die ringförmig angeordneten Gaszufuhrkanäle zu einem Flämmblock geführt, wo es mit dem über die zentrale Gaszuführung transportierten Heizsauerstoff vermischt wird und das Brenngemisch bildet. Flämmbrenner werden für unterschiedliche Anwendungszwecke verwendet. So entstehen beispielsweise beim Abkühlen der durch Gießen hergestellten Brammen oder Blöcke an deren Oberfläche häufig unerwünschte Risse, die durch das Flämmbrennen entfernt werden können. Entsprechendes gilt auch für Grate oder Bärte, die beim Verarbeiten der Brammen, z. B. durch Schneiden entstehen. Die Flämmbrenner werden zur Beseitigung der Oberflächenfehler entlang der betroffenen Flächen geführt, was mit einem manuell geführten Brenner oder einem Flämm-Automat geschehen kann, bei dem an einem steuerbaren Roboterarm ein Flämmbrenner befestigt ist. Der Flämmsauerstoff hobelt gewissermaßen die Oberfläche ab, wobei die Oberfläche abbrennt und in der Regel eine sehr glatte Stahloberfläche zurück bleibt. In a Flammbrenner the fuel or heating gas is usually passed through the annular gas supply channels to a Flämmblock where it is mixed with the transported via the central gas supply heating oxygen and forms the fuel mixture. Flame burner are used for different applications. Thus, for example, during the cooling of the slabs or blocks produced by casting, often undesirable cracks develop on the surface thereof, which can be removed by the flame-firing. The same applies to burrs or beards, which occur during processing of the slabs, z. B. caused by cutting. The Flammbrenner be performed to eliminate the surface defects along the affected areas, which can be done with a manually run burner or a scarfing machine, in which a controllable robot arm, a Flammbrenner is attached. Flämmsauerstoff roughened the surface in a sense, the surface burns off and usually remains a very smooth steel surface.

Insbesondere Brammen, Blöcke und Knüppel aus Stahl werden gewöhnlich konditioniert bzw. geputzt, indem Flämmbrenner längs der oberen, unteren und seitlichen Oberflächen eines solchen zu flämmenden Werkstückes bewegt werden, um normabweichenden Gefügestrukturen und Oberflächenfehler, wie zum Beispiel Risse, Grate und Schlackeneinschlüsse, zu entfernen. Eine herkömmliche Flämmvorrichtung weist obere, untere und einander gegenüberliegende seitliche Flämmeinheiten auf, die quer über die Breite und die Endabschnitte einer Halterung montiert sind, um gleichzeitig alle Seiten der Bramme zu flämmen, wenn die Bramme zwischen ihnen hindurchgeführt wird. Sowohl die oberen, die seitlichen als auch die unteren Flämmeinheiten weisen alle eine Verteiler- und Kopfbaugruppe auf, die Heizsauerstoff und Heizgas aufnimmt und zu oberen und unteren Vorheizblöcken verteilt. Die oberen und unteren Vorheizblöcke sind mit Abstand voneinander angeordnet, um zwischen den zwei Blöcken einen Sauerstoff-Flämmschlitz auszubilden, durch den hindurch eine Sauerstoffmenge auf die Werkstückoberfläche geblasen wird, um ein Flämmen zu ermöglichen. In particular, steel slabs, blocks and billets are usually conditioned by moving scarf burners along the top, bottom and side surfaces of such a workpiece to be scarfed to remove non-standard microstructures and surface imperfections such as cracks, burrs and slag inclusions , A conventional scarfing device has upper, lower and opposing side scarfing units mounted across the width and end portions of a mount to concurrently scour all sides of the slab as the slab is passed between them. Both the top, side, and bottom flashing units all have a header and head assembly that receives heating oxygen and fuel gas and distributes them to upper and lower preheat blocks. The upper and lower preheat blocks are spaced apart to form an oxygen scavenging slot between the two blocks through which an amount of oxygen is blown onto the workpiece surface to facilitate scarfing.

Derartige Blockbaugruppen eines Flämmbrenners werden auch als Vorwärm- oder Vorheizblöcke bezeichnet, weil bei diesen Vorheizflammen ausgetragen werden. Ein solcher Flämmbrenner ist aus der WO 2011/069539 A1 bekannt und umfasst jeweils einen oberen und einen unteren Vorheizblock. Für die vorliegende Erfindung ist nur der obere Vorheizblock von Bedeutung. Such block assemblies of a flame burner are also referred to as preheating or Vorheizblöcke because are discharged in these preheating flames. Such a flame burner is from the WO 2011/069539 A1 known and comprises each an upper and a lower preheat block. For the present invention, only the upper preheat block is important.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Flämmblockbaugruppe und ein Verfahren zum Flämmen von Werkstücken zu schaffen, die auf herstellungstechnisch einfache und kostengünstige Art ein allseitig über die gesamte Werkstücklänge geflämmtes Werkstück, wie Bramme, Block und Knüppel, im Inline-Verfahren, bei dem der Flämmvorgang innerhalb eines Rollengangs einer Gießstranganlage stattfindet, erzeugen, das anschließend ohne weitere Nachbearbeitung weiter verarbeitet werden kann. It is an object of the invention to provide a Flämmblockbaugruppe and a method for scarfing workpieces, the manufacture technically simple and cost-effective way a fluted on all sides over the entire workpiece length workpiece, such as slab, block and billet, in-line process, in which the scarfing takes place within a roller conveyor of a Gießstranganlage produce, which can then be further processed without further post.

Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß dadurch gelöst, dass das Oberteil durch Abstandsstege auf Abstand zum Grundteil positioniert ist, die entweder am Grundteil oder vorzugsweise am Oberteil an dessen jeweiligen Seiten angebracht sind und dadurch einen in der Querschnittsform rechteckigen Strömungskanal für Heizsauerstoff bilden, der in drei Abschnitte eingeteilt ist, wobei sich der Querschnitt des Strömungskanals während der Durchströmung in Strömungsrichtung der Medien im ersten Abschnitt vom Eintrittsbereich in den Strömungskanal bis hin zum mittleren Bereich durch geneigte Flächen verkleinert, im zweiten mittleren Abschnitt durch parallele Flächen konstant bleibt, im dritten Abschnitt durch geneigte Flächen vergrößert, so dass entlang der Durchströmung eine lavalförmig gestaltete Strömungsverbindung entsteht, die den Heizsauerstoff an den Austrittsöffnungen aus der Strömungsverbindung auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. The object is achieved according to the device that the upper part is positioned by spacer webs at a distance from the base, which are mounted either on the base or preferably on the upper part at the respective sides and thereby form a rectangular in cross-sectional shape flow channel for heating oxygen, which is divided into three sections is, wherein the cross section of the flow channel during the flow in the flow direction of the media in the first section from the inlet region in the flow channel down to the central region reduced by inclined surfaces, in the second central portion by parallel surfaces remains constant, enlarged in the third section by inclined surfaces , so that along the flow creates a laval-shaped flow connection, which accelerates the heating oxygen at the outlet openings from the flow connection to supersonic speed.

Nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Flämmblockbaugruppe sind über und unter der Austrittsöffnung für Heizsauerstoff in einem bestimmten Abstand davon eine Vielzahl von Austrittsöffnungen für Heizgas angebracht, die quadratisch, rechteckig, oval oder vorzugsweise rund, in einer Reihe oder in mehreren Reihen, parallel oder versetzt zueinander, ausgebildet und angeordnet sind. According to a further embodiment of the invention Flämmblockbaugruppe a plurality of outlet openings for heating gas are mounted above and below the outlet opening for heating oxygen at a certain distance thereof, the square, rectangular, oval or preferably round, in a row or in several rows, parallel or offset from each other , are formed and arranged.

Darüber hinaus sind über den oberen Austrittsöffnungen für Heizgas im wechselbaren Oberteil dazu beabstandet eine Vielzahl von Austrittsöffnungen für die Ausströmung von zusätzlichem Sauerstoff quadratisch, oval oder vorzugsweise rund, in einer Reihe oder in mehreren Reihen, parallel oder versetzt zueinander, ausgebildet und angeordnet. In addition, spaced above the upper outlet openings for heating gas in the replaceable upper part a plurality of outlet openings for the outflow of additional oxygen square, oval or preferably round, in a row or in several rows, parallel or offset from each other, formed and arranged.

Bevorzugt ist das Oberteil mit dem Grundteil lösbar, vorzugsweise verschraubt, verbunden. Weiterhin können zweckmäßigerweise das Oberteil mit dem oberen Vorheizblock, der obere Vorheizblock sowie der untere Vorheizblock mit dem Verteiler verschraubt sein, um gegebenenfalls einen Austausch, eine Wartung und/oder Reinigung der Bauteile einfach zu gewährleisten. Preferably, the upper part with the base is releasably, preferably screwed, connected. Furthermore, the upper part with the upper preheating block, the upper preheating block and the lower preheating block may expediently be screwed to the distributor in order, if appropriate, to ensure simple replacement, maintenance and / or cleaning of the components.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Flämmblockbaugruppe münden die Ausströmöffnungen der zugehörigen Medienkanäle innerhalb des Grundteils und/oder Oberteils des oberen Vorheizblockes in einem vom diesem umfassten Freiraum. According to a further embodiment of the invention Flämmblockbaugruppe open the outflow openings of the associated media channels within the base and / or upper part of the upper Vorheizblockes in a free space encompassed by this.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst dass während des Anheizens des Werkstücks aus den Flämmschlitz eine gering dosierte Sauerstoffmenge durch den Flämmschlitz ausgeblasen wird, um ein Rückschlagen der Flammen zu verhindern, und während des Flämmvorganges durch eine lavalförmig gestaltete Strömungsverbindung mit Überschallgeschwindigkeitsaustritt des Heizsauerstoffs die Vermischung von Heizsauerstoff und Heizgas außerhalb der Flämmblockbaugruppe in einem größeren Abstand von der Flämmblockbaugruppe entfernt stattfindet, und sich somit die höchste Verbrennungstemperatur ebenfalls in einem größeren Abstand von der Flämmblockbaugruppe entfernt ergibt und gleichzeitig eine Beschleunigung des Anheizvorganges bewirkt wird. The object is achieved according to the process that during the firing of the workpiece from the Flämmschlitz a small amount of oxygen is blown through the Flämmschlitz to prevent flashback of the flames, and during the Flämmvorganges by a laval-shaped flow connection with supersonic speed of the heating oxygen, the mixing of heating oxygen and heating gas takes place outside the flame block assembly at a greater distance from the flame block assembly, and thus the highest combustion temperature also results at a greater distance from the flame block assembly and at the same time causing an acceleration of the heating process.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist die besondere Anordnung als auch die besondere geometrische Gestaltung der Kanäle und Austrittsöffnungen für Heizgas und Heizsauerstoff, sowie die Gestaltung des oberen Vorheizblocks als zweiteilige Ausführung, welche es erlauben, die Werkstückoberflächen von Brammen, Blöcken oder Knüppeln mit einem größeren Abstand „A“ zwischen Flämmblockbaugruppe und Werkstückoberfläche vorzuheizen und zu flämmen. Durch den größeren Abstand „A“ zwischen Flämmblockbaugruppe und Werkstückoberfläche bzw. Werkstückkante wird die untere Flämmblockbaugruppe nicht mehr durch herunterfallende Schlacke und Eisenteile wesentlich beeinträchtigt. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausführung der Flämmblockbaugruppe können die zu bearbeitenden Werkstücke direkt vom Kantenbeginn an allseitig und gleichzeitig im sogenannten Inline-Verfahren, bei dem der Flämmvorgang innerhalb eines Rollengangs einer Gießstranganlage stattfindet, bearbeitet werden. Ein nach dem derzeitigen Stand der Technik verwendetes Flämmverfahren mit einem kleineren Abstand „B“ zwischen Flämmblockbaugruppe und Werkstückoberfläche entstehendes und störendes, nicht geflämmtes Anfangsstück „C“ entfällt. Es entsteht so ein komplett, allseitig geflämmtes Werkstück, das ohne Nachbearbeitung weiterverarbeitet werden kann. The main advantage of the solution according to the invention is the special arrangement and the special geometric design of the channels and outlet openings for heating gas and heating oxygen, as well as the design of the upper preheating block as a two-part design, which allow the workpiece surfaces of slabs, blocks or billets with a larger Pre-heat distance "A" between flame block assembly and workpiece surface and flame. Due to the larger distance "A" between Flämmblockbaugruppe and workpiece surface or workpiece edge, the lower Flämmblockbaugruppe is no longer significantly affected by falling slag and iron parts. With this embodiment of the invention Flämmblockbaugruppe the workpieces to be machined directly from the edge on all sides and at the same time in the so-called in-line process, in which the scarfing takes place within a roller conveyor of a Gießstranganlage processed. A used according to the current state of the art scarfing method with a smaller distance "B" between Flämmblockbaugruppe and workpiece surface resulting and disturbing, non-flamed initial piece "C" is eliminated. The result is a complete, all-round fluted workpiece that can be further processed without post-processing.

Durch die zweigeteilte Ausführung des oberen Vorheizblocks in ein Grundteil und ein wechselbares Oberteil wird über die gesamte Breite der Flämmblockbaugruppe ein rechteckiger Strömungs- bzw. Austrittskanal (nachfolgend nur als Strömungskanal bezeichnet) für den Heizsauerstoff gebildet. Durch die an beiden Seitenenden der entweder am Grundteil oder vorzugsweise am wechselbaren Oberteil angebrachten schmalen Abstandsstege hat der Strömungskanal für Heizsauerstoff immer den gleichen rechteckigen Durchlassquerschnitt, der auch bei mehreren benachbarten Flämmblockbaugruppen gewährleistet werden kann. Die jeweils gegenüberliegenden Flächen, die den Strömungskanal zwischen Grundteil und Oberteil bilden, sind vom Eintrittsbereich in den Strömungskanal hinein so geneigt, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals während der Durchströmung mit Heizsauerstoff verkleinert. Im mittleren Bereich laufen die beiden sich gegenüberliegenden Flächen parallel, so dass der Querschnitt des Strömungskanals konstant bleibt. Vom mittleren Bereich hin zum Austritt aus der Flämmblockbaugruppe sind die jeweils sich gegenüberliegenden Flächen so geneigt, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals während der Durchströmung vergrößert. Der so, im Längsschnitt betrachtet, lavalförmig gestaltete Strömungskanal beschleunigt den Heizsauerstoff beim Austritt aus dem Strömungskanal auf Überschallgeschwindigkeit. Due to the two-part design of the upper Vorheizblocks in a base and a replaceable shell over the entire width of the Flämmblockbaugruppe a rectangular flow or outlet channel (hereinafter referred to only as a flow channel) is formed for the heating oxygen. By attached to both side ends of either the base or preferably on the removable upper part narrow spacer webs of the flow channel for heating oxygen always has the same rectangular passage cross-section, which can be ensured even with several adjacent Flämmblockbaugruppen. The respective opposing surfaces, which form the flow channel between the base part and the upper part, are inclined from the inlet region into the flow channel in such a way that the cross section of the flow channel decreases during the flow through with heating oxygen. In the middle area, the two opposite surfaces run parallel, so that the cross section of the flow channel remains constant. From the central region to the outlet from the flame block assembly, the respective opposing surfaces are inclined so that increases the cross-section of the flow channel during the flow. The thus, viewed in longitudinal section, laval-shaped flow channel accelerates the heating oxygen at the exit from the flow channel to supersonic velocity.

Oberhalb des Strömungskanals für Heizsauerstoff sind im wechselbaren Oberteil Zuführungskanäle und ein Verteilerkanal für eine Vielzahl von Austrittsöffnungen bzw. -kanälen für Heizgas quadratisch, rechteckig, oval oder vorzugsweise rund, in einem bestimmten Abstand vom Strömungskanal für Heizsauerstoff entfernt, in einer Reihe oder in mehreren Reihen, parallel oder versetzt zueinander, angebracht. Weiterhin befinden sich im wechselbaren Oberteil über den zuvor genannten Austrittsöffnungen bzw. -kanälen für Heizgas eine Vielzahl von Austrittsöffnungen bzw. -kanälen quadratisch, oval oder vorzugsweise rund, für eine zusätzliche Ausströmung von Sauerstoff, in einem bestimmten Abstand von den Austrittsöffnungen bzw. -kanälen für Heizgas entfernt in einer Reihe oder in mehreren Reihen, parallel oder versetzt zueinander. Diese zusätzliche Ausströmung von Sauerstoff fördert, ergänzend zur Ausströmung von Heizsauerstoff mit Überschallgeschwindigkeit aus dem lavalförmig und mit im Querschnitt rechteckig gestalteten Strömungskanal, die mit diesem Verfahren verbundene Vermischung von Heizgas und Heizsauerstoff in einem größerem Abstand vom Flämmblock entfernt. Durch den größeren Abstand vom Flämmblock entfernt ergibt sich eine höhere Verbrennungstemperatur. Above the flow channel for heating oxygen supply channels and a distribution channel for a plurality of outlet openings or channels for heating gas are square, rectangular, oval or preferably round, at a certain distance from the flow channel for heating oxygen, in a row or in several rows , parallel or staggered, attached. Furthermore, the interchangeable shell are above the aforementioned Outlet openings or channels for heating gas a plurality of outlet openings or channels square, oval or preferably round, for an additional outflow of oxygen, at a certain distance from the outlet openings or channels for heating gas away in a row or in a plurality of rows , parallel or staggered. This additional outflow of oxygen promotes, in addition to the outflow of heating oxygen at supersonic speed from the lavalförmig and formed rectangular in cross-section flow channel, the associated with this method mixing of heating gas and heating oxygen at a greater distance from the flame block. Due to the greater distance from the flame block results in a higher combustion temperature.

Der untere Vorheizblock ist mit einem Abstand zum oberen Vorheizblock angeordnet und bildet über diesen Abstand einem Schlitz für den Flämmsauerstoff. The lower preheat block is arranged at a distance from the upper preheat block and forms over this distance a slot for the Flämmsauerstoff.

Unter dem Schlitz für Flämmsauerstoff befinden sich im unterem Vorheizblock Zuführungskanäle und ein Verteilerkanal für eine Vielzahl von Austrittsöffnungen, die quadratisch, rechteckig oder vorzugsweise rund, für die Zuführung von Gas in einem bestimmten Abstand vom Schlitz für Flämmsauerstoff entfernt in einer Reihe ausgebildet und angebracht sind. Below the slit oxygen slot, in the lower preheat block, are feed channels and a manifold for a plurality of exit orifices, square, rectangular or preferably round, formed and mounted in a row for the supply of gas at a certain distance from the slashed oxygen slit.

Die beschriebene höchste erreichbare Verbrennungstemperatur in einem größeren Abstand zwischen Flämmblockbaugruppe und Werkstückoberfläche bzw. Werkstückkante zum Vorheizen und Flämmen ermöglicht das Platzieren von Flämmblockbaugruppen rundum das Werkstück und somit zum gleichzeitigen Bearbeiten der Oberseite, der Unterseite und der beiden senkrechten Außenseiten des Werkstückes, ohne dass die Funktion darunter befindlicher Flämmblockbaugruppen während des Vorheizens und Anflämmens wegen des weiteren Abstandes zum Werkstück, durch herunterfallende Schlacke und Eisenteile beeinträchtigt wird. The described highest achievable combustion temperature at a greater distance between the flame block assembly and workpiece surface or workpiece edge for preheating and scarfing allows the placement of Flämmblockbaugruppen around the workpiece and thus for simultaneously editing the top, the bottom and the two vertical outer sides of the workpiece without the function underlying Flämmblockbaugruppen during preheating and Anflämmens because of the further distance to the workpiece, is affected by falling slag and iron parts.

Während des Vorheizens des zu flämmenden Werkstückbereiches bzw. der Werkstückkante wird zum Verhindern eines Flammenrückschlages in den Flämmschlitz sowie für eine bessere Anheizwirkung eine gering dosierte Sauerstoffmenge durch den Flämmschlitz ausgeblasen. Gleichzeitig wird dadurch das Eindringen von Fremdpartikeln erschwert. During the preheating of the workpiece area to be flattened or the workpiece edge, a low-dose amount of oxygen is blown out through the scarfing slot to prevent a flashback into the scarfing slot and for a better heating effect. At the same time, the penetration of foreign particles is made more difficult.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen: The idea underlying the invention will be described in more detail in the following description with reference to an embodiment which is illustrated in the drawings. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Flämmblockbaugruppe mit einem nicht näher zu beschreibenden Verteiler für die zum Flämmen benötigten Medien, während des Flämmvorganges an einem Werkstück, 1 a Flämmblockbaugruppe invention with a distributor not described in detail for the required for scarfing media, during the scarfing operation on a workpiece,

2 eine vergrößerte Ansicht der Flämmblockbaugruppe gemäß 1, 2 an enlarged view of the Flämmblockbaugruppe according to 1 .

3 eine vergrößerte Teilansicht X aus 1 in einer Vorderansicht auf die Austrittseite der Medien, 3 an enlarged partial view X from 1 in a front view on the exit side of the media,

4 eine vergrößerte Detailansicht Z aus 3, 4 an enlarged detail Z from 3 .

5 eine vergrößerte Teilansicht X aus 1 in einer Seitenansicht, 5 an enlarged partial view X from 1 in a side view,

6 Positionen von Flämmblockbaugruppen beim Anheizen und Flämmen gemäß dem Stand der Technik in Position „B“ und gemäß der Erfindung in Position „A“, 6 Positions of Flämmblockbaugruppen during heating and scarfing according to the prior art in position "B" and according to the invention in position "A",

7 Positionen von Flämmblockbaugruppen beim Anheizen und Flämmen gemäß dem Stand der Technik, 7 Flame Block Assemblies During Firing and Flaming according to the Prior Art;

8 eine schematische Vorderansicht auf das zu flämmende Werkstück beim Inline-Flämmverfahren, und 8th a schematic front view of the workpiece to be flattened in the in-line scarfing method, and

9 eine vergrößerte Ansicht der Flämmblockbaugruppe gemäß 1 in einer alternativen Ausführungsform. 9 an enlarged view of the Flämmblockbaugruppe according to 1 in an alternative embodiment.

Die Flämmblockbaugruppe 1 gemäß den 1 bis 9 besteht in den Grundbauelementen im Wesentlichen aus einem oberen Vorheizblock 2 und einem unteren Vorheizblock 3. Zwischen diesen ist ein Flämmschlitz 4 zum Zuführen von Sauerstoff ausgebildet. Während des Anheizvorganges wird eine gering dosierte Sauerstoffmenge durch den Flämmschlitz 4 ausgeblasen, um ein Flammenrückschlagen in den Flämmschlitz 4 zu verhindern. The flame block assembly 1 according to the 1 to 9 consists in the basic components essentially of an upper preheat block 2 and a lower preheat block 3 , Between these is a Flämmschlitz 4 designed to supply oxygen. During the Anheizvorganges a small amount of oxygen through the Flämmschlitz 4 blown out to a flashback in the Flämmschlitz 4 to prevent.

Des Weiteren ist am unteren Vorheizblock 3 ein Gleitblock 5 mit Gleistücken 6 zum Führen der Flämmblockbaugruppe 1 an einem zu flämmenden Werkstück 7, wie Bramme, Block oder Knüppel, angeordnet. Furthermore, at the bottom preheat block 3 a sliding block 5 with risers 6 for guiding the flame block assembly 1 on a workpiece to be flattened 7 , like slab, block or stick.

Der obere Vorheizblock 2 besteht aus einem Grundteil 8 und einem zweiten wechselbaren Oberteil 9, das mit dem Grundteil 8 verschraubt ist. Die am Oberteil 9 an beiden Seiten angebrachten Abstandsstege 10 gemäß den 3 und 4 bilden zusammen mit im mittleren Bereich parallelen Flächen 11 sowie im Ein- und Austrittsbereich angebrachten unterschiedlich geneigten Flächen 12 einen rechteckigen Strömungskanal 13 für die Strömung von Heizsauerstoff 14. Damit bilden die für die Abstandsstege 10 einen Überschall-Geschwindigkeitskanals für den Heizsauerstoff. The upper preheat block 2 consists of a basic part 8th and a second exchangeable top 9 that with the basic part 8th is screwed. The at the top 9 on both sides attached spacer bars 10 according to the 3 and 4 form together with in the middle area parallel surfaces 11 and in the entry and exit area mounted differently inclined surfaces 12 a rectangular flow channel 13 for the flow of heating oxygen 14 , This form the for the spacer webs 10 a supersonic speed channel for the heating oxygen.

Im Grundteil 8 und im Oberteil 9 befinden sich insbesondere gemäß 5 Austrittsöffnungen 15 für Heizgas und weiterhin im Oberteil 9 Austrittsöffnungen 16 für zusätzlichen Sauerstoff. Die zusätzliche obere Strömung für Sauerstoff 17 unterstützt die Vermischung der Strömung für Heizgas 18 mit der mit Überschall austretenden Strömung für Heizsauerstoff 14 in einem größeren Abstand „A“ von der Flämmblockbaugruppe 1 gemäß 1 entfernt. Daraus resultiert eine höhere Verbrennungstemperatur „T“ durch die Flamme 19 in weiterem Abstand „A“ von der Flämmblockbaugruppe 1 entfernt. In the basic part 8th and in the shell 9 are in particular according to 5 outlet openings 15 for heating gas and continue in the upper part 9 outlet openings 16 for additional oxygen. The additional upper flow for oxygen 17 supports the mixing of the flow for heating gas 18 with the supersonic flow for heating oxygen 14 at a greater distance "A" from the Flämmblockbaugruppe 1 according to 1 away. This results in a higher combustion temperature "T" by the flame 19 at a further distance "A" from the Flämmblockbaugruppe 1 away.

Im Grundteil 8 und im Oberteil 9 befinden sich gemäß den 1 und 2 Verteilerkanäle 20 und 21 mit zugehörigen Dichtungen 22, über welche das Heizgas zu den Austrittsöffnungen 15 verteilt wird. Weiterhin befinden sich im Grundteil 8 und im Oberteil 9 Verteilerkanäle 23 und 24, über die der Heizsauerstoff zum rechteckigen Strömungskanal 13 für Heizsauerstoff und der zusätzliche Sauerstoff zu den Austrittsöffnungen 16 für den zusätzlichen Sauerstoff verteilt werden. In the basic part 8th and in the shell 9 are in accordance with the 1 and 2 distribution channels 20 and 21 with associated seals 22 , via which the heating gas to the outlet openings 15 is distributed. Continue to be in the base 8th and in the shell 9 distribution channels 23 and 24 , via which the heating oxygen to the rectangular flow channel 13 for heating oxygen and the additional oxygen to the outlet openings 16 be distributed for the additional oxygen.

Der rechteckige Strömungskanal 13 für Heizsauerstoff bildet mit dem mittleren Bereich parallelen Flächen 11 sowie im Ein- und Austrittsbereich angebrachte unterschiedlich geneigte Flächen 12 eine lavalförmige Strömungsverbindung 25 für die Strömung von Heizsauerstoff 14 und damit eine Austrittsöffnung 26 für Heizsauerstoff, wie in 5 dargestellt. The rectangular flow channel 13 for heating oxygen forms with the middle area parallel surfaces 11 and in the entry and exit area mounted differently inclined surfaces 12 a Laval-shaped flow connection 25 for the flow of heating oxygen 14 and thus an outlet opening 26 for heating oxygen, as in 5 shown.

Weiterhin münden in einer alternativen Ausführungsform gemäß 9 der Flämmblockbaugruppe 1 die Ausströmöffnungen 15, 16, 26 der zugehörigen Medienkanäle innerhalb des Grundteils 8 und/oder Oberteils 9 des oberen Vorheizblockes (2) in einen vom diesem umfassten Freiraum (27). Furthermore, in an alternative embodiment, according to 9 the Flämmblockbaugruppe 1 the outflow openings 15 . 16 . 26 the associated media channels within the basic part 8th and / or shell 9 of the upper preheating block ( 2 ) into a free space ( 27 ).

Die Position der Flämmblockbaugruppe 1 beim Anheizen und Flämmen, dargestellt in 6, zeigt gemäß der Erfindung einen größeren Abstand „A“ gegenüber der Position der Flämmblockbaugruppen 1‘ gemäß dem Stand der Technik (strichpunktierte Linie) beim Anheizen und Flämmen mit kleinerem Abstand „B“. Die Beeinträchtigung der unteren Flämmblockbaugruppen 1 bei kleinerem Abstand „B“ durch die herunterfallende Schlacke und Eisenteile ist gut erkennbar, aber technisch nicht akzeptabel. The position of the flame block assembly 1 during heating and scalding, shown in 6 shows according to the invention a greater distance "A" relative to the position of the Flämmblockbaugruppen 1' according to the prior art (dot-dashed line) during heating and scarfing with a smaller distance "B". The impairment of the lower Flämmblockbaugruppen 1 at a smaller distance "B" by the falling slag and iron parts is clearly visible, but technically unacceptable.

7 zeigt die Position der Flämmblockbaugruppen 1 mit kleinerem Abstand „B“ zwischen den Flämmblockbaugruppen 1 und dem Werkstück 7 beim Anheizen und Flämmen. Es liegt zwar keine Beeinträchtigung mehr durch herunterfallende Schlacke und Eisenteile vor, aber es entsteht das nicht geflämmte Anfangsstück „C“. 7 shows the position of the flame block assemblies 1 with a smaller distance "B" between the flame block assemblies 1 and the workpiece 7 when heating and scalding. Although there is no longer any impairment due to falling slag and iron parts, but there is the not geflämmte initial piece "C".

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Flämmblockbaugruppe Flämmblockbaugruppe
22: oberer Vorheizblock Upper preheating block
33: unterer Vorheizblock lower preheat block
44: Flämmschlitz Flämmschlitz
55: Gleitblock sliding block
66: Gleitstück slide
77: Werkstück workpiece
88th: Grundteil base
99: Oberteil top
1010: Abstandsstege spacer webs
1111: Parallele Flächen Parallel surfaces
1212: Geneigte Flächen Sloping surfaces
1313: Rechteckigen Strömungskanal Rectangular flow channel
1414: Heizsauerstoff Strömung Heating oxygen flow
1515: Austrittsöffnung Heizgas Outlet opening heating gas
1616: Austrittsöffnung Sauerstoff Outlet opening oxygen
1717: Sauerstoff Strömung Oxygen flow
1818: Heizgas Strömung Heating gas flow
1919: Flamme flame
2020: Kanäle Heizgas Channels fuel gas
2121: Kanäle Heizgas Channels fuel gas
2222: Dichtungen seals
2323: Kanäle Heizsauerstoff Channels heating oxygen
2424: Kanäle Heizsauerstoff Channels heating oxygen
2525: Lavalförmige Strömungsverbindung Laval-shaped flow connection
2626: Austrittsöffnung des Heizsauerstoffs Outlet opening of the heating oxygen
2727: Freiraum free space
AA: Größerer Abstand Greater distance
BB: Kleinerer Abstand Smaller distance
CC: Anfangsstück initial part
TT: Verbrennungstemperatur combustion temperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/069539 A1 [0005]

Claims

Flame Block Assembly ( 1 ) with an upper preheat block ( 2 ), a lower preheat block ( 3 ), a scarfing slot formed therebetween ( 4 ) and a sliding block ( 5 ) with sliders ( 6 ) for guiding the flame block assembly ( 1 ) on a workpiece to be flattened ( 7 ), such as slab, block or billet, wherein at least in the upper preheat block ( 2 ) a plurality of channels ( 20 . 21 . 23 . 24 ) for supplying and distributing heating gas, heating oxygen and additional oxygen to outflow openings ( 15 . 16 . 26 ) for producing flames ( 19 ), and optionally water channels for cooling at least the upper Vorheizblockes ( 2 ) are formed, wherein the upper preheat block ( 2 ) is formed in two parts and from a basic part ( 8th ) and a replaceable top ( 9 ), characterized in that the upper part ( 9 ) by spacer webs ( 10 ) at a distance to the base part ( 8th ) positioned either at the base ( 8th ) or preferably at the top ( 9 ) are mounted on its respective sides and thereby a rectangular in cross-sectional shape flow channel ( 13 ) for heating oxygen, which is divided into three sections, wherein the cross section of the flow channel ( 13 ) during the flow in the direction of flow of the media in the first section from the inlet region into the flow channel ( 13 ) to the middle area through inclined surfaces ( 12 ), in the second middle section by parallel surfaces ( 11 ) remains constant, in the third section by inclined surfaces ( 12 ), so that along the flow a laval-shaped flow connection ( 25 ), which generates the heating oxygen at the outlet openings ( 26 ) from the flow connection ( 25 ) accelerates to supersonic speed.

Flämmblockbaugruppe according to claim 1, characterized in that above and below the outlet opening ( 26 ) for heating oxygen at a certain distance therefrom a plurality of outlet openings ( 15 ) are arranged for heating gas, which are square, rectangular, oval or preferably round, in a row or in several rows, parallel or offset from each other, formed and arranged.

Flämmblockbaugruppe according to claim 1 or 2, characterized in that above the upper outlet openings ( 15 ) for heating gas in the exchangeable upper part ( 9 ) spaced a plurality of outlet openings ( 16 ) for the outflow ( 17 ) of additional oxygen square, oval or preferably round, in a row or in several rows, parallel or offset from each other, are formed and arranged.

Flämmblockbaugruppe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the upper part ( 9 ) with the basic part ( 8th ) releasably, preferably screwed, is connected.

Flämmblockbaugruppe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outflow openings ( 15 . 16 . 26 ) of the associated media channels within the basic part ( 8th ) and / or upper part ( 9 ) of the upper preheating block ( 2 ) in a free space ( 27 ).

Method for scarfing workpieces ( 7 ), such as slabs, blocks and billets, by means of at least one Flämmblockbaugruppe ( 1 ), which has an upper preheat block ( 2 ), a lower preheat block ( 3 ), a scarfing slot formed therebetween ( 4 ) and a sliding block ( 5 ) with risers ( 6 ) for guiding the flame block assembly ( 1 ) on the workpiece to be flattened ( 7 ), characterized in that during the heating of the workpiece ( 7 ) from the Flämmschlitz ( 4 ) a small amount of oxygen through the Flämmschlitz ( 4 ) is blown out to prevent the flames ( 19 ) and during the scarfing process by a laval-shaped flow connection ( 25 ) with supersonic velocity exit of the heating oxygen, the mixing of heating oxygen and heating gas outside the flame block assembly ( 1 ) at a greater distance from the Flämmblockbaugruppe ( 1 ) takes place, and thus the highest combustion temperature (T) also at a greater distance from the Flämmblockbaugruppe ( 1 ) results and at the same time an acceleration of the heating process is effected.