DE10217907A1

DE10217907A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Absaugen von Ablaufwasser im Innenbogen von Trägervorprofil-Gießmaschinen

Info

Publication number: DE10217907A1
Application number: DE10217907A
Authority: DE
Inventors: Adolf Gustav Zajber; Juergen Friedrich; Thomas Fest; Josef Kockentied; Dirk Letzel
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-11-06
Also published as: ZA200406377B; AU2003212331A1; CN100335206C; UA76867C2; TW200400094A; CN1649686A; BR0308001B1; US20050211413A1; PL371328A1; US7284593B2; JP2005528219A; RU2004133962A; BR0308001A; AU2003212331B2; PL205602B1; RU2313419C2; KR20040097295A; WO2003090953A1; DE50303483D1; EP1497056B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffangen und Abführen von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung 8 einer Beam Blank-Gießmaschine, bei welcher der vergossene Strang 2 zur Erstarrung gebracht wird und die erforderliche Wärmeabfuhr u.a. über Spritzwasser erzielt wird, wobei sich ggf. auf dem Innenbogen des Stranges 2 Ablaufwasser sammelt. Das Ablaufwasser wird unter Verwendung eines Saugkopfes 1 aufgefangen. Das im Saugkopf aufgefangene Ablaufwasser wird unter Verwendung von Fluidisatoren bzw. Impulshemmern fluidisiert. Das fluidisierte Ablaufwasser wird abgesaugt, und in einer Trenneinrichtung wird das Wasser-Luft-Gemisch in Wasser und Luft aufgespalten. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei wenigstens eine entlang der Strangführung 8 angeordnete oder führbar gehaltene Absaugvorrichtung mit anschließbarem Saugkopf 1 vorhanden ist, der mit Fluidisatoren ausgestattet ist. Die Absaugvorrichtung 4 wird mittels Manipulatoren 7 entlang des Beam Blank-Vorprofils 9 geführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffangen und Abführen von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung einer Beam Blank-Gießmaschine, bei welcher der vergossene Strang zur Erstarrung gebracht und die erforderliche Wärmeabfuhr unter anderem über Spritzwasser erzielt wird, wobei sich gegebenenfalls auf dem Innenbogen des Stranges Ablaufwasser sammelt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Trägervorprofil- oder Schienenvorprofil-Gießmaschinen, sogenannten Beam Blank-Gießmaschinen wird das vergossene Format innerhalb der Strangführung zur Erstarrung gebracht. Die Erstarrung einer äußeren, festen Strangschale erfolgt bereits in der Kokille durch Wärmeleitung an wassergekühlte Kupferplatten. Das Beam Blank-Vorprofil wird in einem Gießradius erzeugt.
Weitere Wärmeabfuhr wird innerhalb der Strangführung durch Rollenkontakt, Überspritzwasser und Wärmestrahlung erzielt. Prinzipbedingt sammelt sich auf dem Innenbogen des Stranges Überschuß- bzw. Ablaufwasser. Dieses addiert sich in Strangabzugsrichtung von Düsenreihe zu Düsenreihe.
Das angesammelte Wasser behindert einerseits den Wärmeübergang durch Spritzkühlung und würde andererseits zu einer Wasseransammlung vor der Brennschneidmaschine führen, wenn es nicht aus dem Steg des Stranges bzw. aus dem Steg des Beam Blanks entfernt werden würde.
Der derzeitige Stand der Technik ist charakterisiert beispielsweise durch Ausblasen des Wassers aus dem Innenbogen des Stranges mittels Druckluft. Dieses Ausblasen erfolgt unter hohem Energieeinsatz und mit erheblichem Instandhaltungsaufwand für Kompressoren, die erforderlich sind, um die benötigten Druckluftmengen zu erzeugen. Des weiteren schädigt das unkontrollierte über die Flanschkanten des Beam Blank-Vorprofils geblasene Wasser die Qualität des erzeugten Profils, wodurch Materialverluste verursacht werden können.

Durch das Dokument JP 58 15 7559 A1 ist das Absaugen von Stegwasser bei Beam Blanks im Prinzip bekannt. Gemäß diesem Dokument wird überschüssiges Kühlwasser durch ein messerartig geformtes Eingangs-Saugrohr aufgenommen und mittels Unterdruck am Ende eines mit rundem Querschnitt gebildeten Ausgangsrohrs abgesaugt. Der Unterdruck wird durch ein konzentrisches Mantelrohr erzeugt, mittels welchem Luft unter Druck am Ende des Ausgangsrohres vorbeiströmt und im Zusammenwirken mit diesem den Unterdruck erzeugt. Der Druckunterschied ist jedoch relativ gering und erlaubt nur, Reste des Kühlwassers aufzusaugen. Dabei ist über dem Eingangs-Saugrohr noch eine schräge Fläche zum Abweisen von Überschuss-Kühlwasser 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 wie Trägervorprofile oder Schienenvorprofile so geformt, dass Restwassermengen nicht selbstständig über die seitlichen Flanschkanten austreten können. Weil die Platz- und Raumverhältnisse schon durch die Bedingungen in der Kühlkammer sowie innerhalb der Strangführung sehr beengt sind, fehlt es an ausreichendem Raum, um aufwendige Vorrichtungen zur Entfernung des Stegwassers installieren zu können. Ein Umleiten des Wassers durch entsprechende Vorrichtungen zur Zuführung in Saugrohre gestaltet sich durch die sich ständig bewegende raue Strangoberfläche äußerst schwierig. Deshalb sind praktizierte Verfahren zum einfachen Ausblasen des Wassers relativ energieaufwendig und schädigen das Produkt.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche die folgenden Kriterien erfüllen sollen:

- Ein möglichst vollständiges Sammeln und Auffangen von Ablaufwasser im Dauerbetrieb unter Bedingungen des Stranggießens von Stahl sowie Abfördern von Ablaufwasser, ohne die Materialqualität des Gießstranges negativ zu beeinflussen.
- Vermeidung einer Kollision des Gießstranges mit Wasserleiteinrichtungen.
- Unkomplizierte, raumsparende Bauart und geringer Installationsaufwand in der Stranggießanlage.
- Wartungsarme bzw. energiesparende Saugeinrichtung zum Ableiten von Ablaufwasser im Innenbogen einer Stranggießmaschine.
- Verwendung einfacher Mittel zur Anpassung der Saugeinrichtung auf unterschiedliche Strangformate.

Zur Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Verfahren zum Auffangen und Abführen von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung einer Beam Blank-Gießmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 vorgeschlagen, das Ablaufwasser unter Verwendung eines Saugkopfes aufzufangen und das im Saugkopf aufgefangene Ablaufwasser unter Verwendung von Fluidisatoren bzw. Impulshemmern zu fluidisieren und das fluidisierte Ablaufwasser abzusaugen und das Wasser-Luft-Gemisch in Wasser und Luft aufzutrennen. Mit diesen Maßnahmen wird innerhalb des Saugkopfes das Ablaufwasser fluidisiert und pneumatisch förderfähig gemacht. Infolge des Fluidisierens des Ablaufwassers kann dieses mit geringem energetischem Aufwand abgesaugt werden und anschließend einer Trennvorrichtung für Wasser und Luft zugeführt werden. Die Ausbildung eines Saugkopfes bedeutet eine unkomplizierte und raumsparende Bauart, die mit geringem Aufwand in der Beam Blank- Gießmaschine installiert werden kann.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass Fluidisatoren mit einer Vielzahl im Saugkopf verteilt angeordneter Luftdüsen ausgebildet werden und der Saugkopf in der Weise geformt wird, dass ein Fluidisierungsraum zur Expansion des aufzunehmenden Wassers gebildet wird. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist auch vorgesehen, dass als Fluidisatoren lose Metallteile oder Ketten im Aufnahmeraum des Saugkopfes angeordnet sein können.

In Fortbildung des Verfahrens wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Saugkopf mittels eines Manipulators im bzw. am Strang geführt und/oder positioniert wird, wodurch ermöglicht ist, dass der Saugkopf aus größerer Entfernung und von einer Bedienungswarte aus für einen optimalen Einsatz angesteuert wird.

Um den Saugkopf gegenüber dem Strang- bzw. dem Beam Blank-Vorprofil abzudichten, werden zweckmäßigerweise Abdichtmittel wie Bürsten oder gummielastische Abdichtleisten vorgeschlagen.

Da Beam Blank-Gießmaschinen für unterschiedliche Strangformate einsetzbar sind, ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmäßig, dass der Saugkopf an die unterschiedlichen Strangformate anpassbar ausgebildet ist und unter Verwendung von Schnelltrenn- oder Verbindungsmitteln zum Anschließen an eine Absaugeinrichtung montierbar ist.

Besonders vorteilhaft ist ein weiterer Vorschlag, wonach das Ablaufwasser mittels des Saugkopfes an einer oder an mehreren Stellen entlang der metallurgischen Länge des Gießstranges bzw. des Beam Blank unterhalb der Kokille abgesaugt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7 ist gekennzeichnet durch wenigstens einen, entlang der Strangführung angeordneten oder führbar gehaltenen, an einer Absaugvorrichtung anschließbaren Saugkopf mit Fluidisatoren und mit Mitteln zum Führen des Saugkopfes entlang des Beam Blank-Vorprofils. Mit Hilfe derartig ausgebildeter Saugköpfe wird das Ablaufwasser pneumatisch förderfähig gemacht und das abgesaugte Wasser kann durch den Saugzug über geeignete Rohre oder Leitungen bis zu Wasserabscheidern transportiert und von dort weitergeleitet bzw. nach entsprechender Reinigung in die Kühleinrichtung der Gießmaschine zurückgeführt werden.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Saugkopf in der Art eines glockenförmigen Aufnahmeraumes ausgebildet, wobei der Aufnahmeraum die Fluidisatoren wie Düsen, lose Metallteile oder Ketten zum Fluidisieren des aufgefangenen Wassers enthält. Diese Anordnung läßt eine sehr kompakte Bauart des Saugkopfes zu, so dass dieser raumsparend in der Strangführung untergebracht werden kann. Vorteilhaft ist, wenn in mehreren Bereichen der Stranggießanlage Saugköpfe angeordnet sind, die das Ablaufwasser frühzeitig aus dem Innenbogen des Beam Blanks absaugen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Absaugvorrichtung sieht vor, dass der Saugkopf mittels Schnelltrenn- bzw. Verbindungsmittel als Wechselkopf zur Anpassung an andere Beam Blank-Formate ausgeführt ist. Da insbesondere bei der Walzung von Trägern auch unterschiedliche Beam Blank-Vorprofile gegossen werden, ist die hier vorgeschlagene Maßnahme zur Anpassung des Saugkopfes besonders interessant.

Ein optimierter Einsatz der Saugeinrichtung ergibt sich dann, wenn ein Manipulator zur Positionierung des Absaugkopfes vorgesehen ist, wobei der Saugkopf in einem Abstand von 0 bis 40 mm zur Oberfläche des Beam Blank-Formats positionierbar ist. Durch diese Maßnahme wird vermieden, dass der Saugkopf mit der in Einzelfällen sehr rauen Oberfläche des Beam Blanks in Berührung kommt und entweder der Beam Blank selber oder der Saugkopf beschädigt wird.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Einzelheiten, Merkmale und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Strangabschnitts mit einer im Innenbogen der Strangführung angeordneten Absaugvorrichtung für Ablaufwasser;
Fig. 2 die Strangführung in Seitenansicht mit zugeordneten Absaugvorrichtungen.
In Fig. 1 ist der Strangabschnitt für einen Beam Blank, im vorliegenden Fall ein Trägervorprofil zu sehen. Mit der Bezugsziffer 12 ist die Gießrichtung des Beam Blanks bezeichnet. Die seitlichen Randprofile des Beam Blanks sind mit den Bezugsziffern 11 und 11' versehen.
In dem sich ergebenden knochenförmigen Strangprofil 9 befindet sich zwecks Absaugen des sich darin sammelnden Überschuss- bzw. Ablaufwassers der Saugkopf 1. Dieser ist mit Schnelltrenn- oder Verbindungsmitteln 3 an die Absaugeinrichtung 4 anschließbar. Diese besteht aus der Saugleitung 10 und einem Wasserabscheider 13. Durch die an den Saugkopf 1 anschließbare Saugleitung 10 wird das im Saugkopf erzeugte und pneumatisch förderbare Wasser-Luft-Gemisch abgeführt. Die Saugleitung 10 ist in - wie gesagt - an eine Trenneinrichtung angeschlossen, in welcher das aufgefangene Wasser-Luft-Gemisch in Wasser und Luft getrennt wird, wonach der Wasseranteil zwecks Wiederverwendung aufbereitet, d. h. von mitgeführten Feststoffen und anderen Stoffen getrennt und zur Wiederverwendung der Beam Blank-Gießmaschine zurückgeführt wird.
Der Saugkopf 1 ist in Glockenform mit einer unteren Saugöffnung ausgebildet und umschließt einen Fluidisierungsraum zur Expansion des aufzunehmenden Wassers. Weiterhin enthält der Saugkopf 1 in seinem Innenraum zum Fluidisieren des im Saugkopf 1 aufgefangenen Ablaufwassers sogenannte Fluidisatoren bzw. Impulshemmer, wodurch das Ablaufwasser pneumatisch förderfähig gemacht wird. Die Fluidisierung des aufgefangenen Ablaufwassers wird bevorzugt dadurch verbessert, dass im Saugkopf verteilt angeordnete Luftdüsen innerhalb des glockenförmigen Fluidierungsraumes zwecks Expansion des aufzunehmenden Wassers vorhanden sind. Mit deren Hilfe wird das aufzufangende Wasser kräftig mit Luft durchwirbelt und wird dadurch pneumatisch förderfähig gemacht. Die Fluidisatoren können auch Ketten oder ähnliche mechanische Einrichtungen umfassen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Strangführung 8 eine Kokille und darunter eine Reihe von Stranführungssegmenten 6, 6, 6" bis 6 ⁿ Zum Führen und/oder Positionieren des Saugkopfes sind Manipulatoren 7, 7', 7" gemäß einer rein schematischen Darstellung in der Fig. 2 vorhanden. Solche Manipulatoren können von elektrischen oder elektromagnetischen Impulsen so geführt sein, dass zwischen dem Saugkopf 1 und dem Profil 9 der Strangführung 8 stets ein gleicher Abstand, vorzugsweise ein Abstand von 0 bis 40 mm zur Strangoberfläche, beim Aufsaugen des Ablaufwassers eingehalten wird.
Der Saugkopf 1 ist gegen den Strang 2 unter Verwendung von nicht näher dargestellten Bürsten nachgiebig angepasst. Unterschiedliche Saugköpfe 1, die an unterschiedliche Formate des Beam Blank-Vorprofils 9 anzupassen sind, sind mit der Saugleitung 10 mittels eines Schnelltrennmittels bzw. Verbindungsmittels ankoppelbar.

Claims

1. Verfahren zum Auffangen und Abführen von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung einer Beam Blank-Gießmaschine, bei welcher der vergossene Strang (2) zur Erstarrung gebracht und die erforderliche Wärmeabfuhr unter anderem über Spritzwasser erzielt wird, wobei sich gegebenenfalls auf dem Innenbogen (9) des Stranges (2) Ablaufwasser sammelt, gekennzeichnet durch,
Auffangen des Ablaufwassers unter Verwendung eines Saugkopfes (1), Fluidisieren des im Saugkopf (1) aufgefangenen Ablaufwassers unter Verwendung von Fluidisatoren bzw. Impulshemmern,
Absaugen des fluidisierten Ablaufwassers und Trennen des Wasser-Luft- Gemisches in Wasser und Luft.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fluidisatoren mit einer Vielzahl im Saugkopf (1) verteilt angeordneter Luftdüsen ausgebildet werden und der Saugkopf in der Weise geformt wird, dass ein Fluidisierungsraum zur Expansion des aufzunehmenden Wassers gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (1) mittels eines Manipulators im bzw. am Strang (2) geführt und/oder positioniert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (1) gegenüber dem Strang (2) unter Verwendung von Abdichtmitteln, beispielsweise Bürsten, abgedichtet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (1) an unterschiedliche Formate des Stranges (2) anpaßbar ausgebildet ist und unter Verwendung von Schnelltrenn- oder Verbindungsmitteln (3) zum Anschließen an eine Absaugeinrichtung (4) montierbar ist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablaufwasser mittels des Saugkopfes (1) an einer oder an mehreren Stellen entlang der metallurgischen Länge des Stranges unterhalb der Kokille abgesaugt wird.

7. Vorrichtung zum Auffangen und Abführen von Ablaufwasser aus dem Innenbogen der Strangführung (8) einer Beam Blank-Gießmaschine mit einer Kokille (5) zum Stranggießen des Beam Blank-Vorprofils (9) und mit einer von Segmenten (6-6 ⁿ) gebildeten, unterhalb der Kokille (5) angeordneten Strangführung (8), gekennzeichnet durch, wenigstens einen, entlang der Strangführung (8) angeordneten oder führbar gehaltenen, an eine Absaugvorrichtung (4) anschließbaren Saugkopf (1) mit Fluidisatoren und Mitteln (7) zum Führen des Saugkopfes (1) entlang des Beam-Blank-Vorprofils (9).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (1) in der Art eines glockenförmigen Aufnahmeraums ausgebildet ist und der Aufnahmeraum die Fluidisatoren, wie Düsen, lose Metallteile oder Ketten zum Fluidisieren des aufgefangenen Wassers enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren Bereichen der Strangführung (8) Saugköpfe (1, 1', 1") angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (1) mittels Schnelltrenn- bzw. Verbindungsmittel (3) als Wechselkopf zur Anpassung an andere Beam Blank-Formate (9) ausgeführt ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Manipulator zur Positionierung des Absaugkopfes vorgesehen ist, wobei der Saugkopf (1) in einem Abstand von 0-40 mm zur Oberfläche des Beam Blank-Formates positionierbar ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung und Führung des Saugkopfes (1) gegen das Beam Blank- Profil (9) Bürsten, gummiartige oder elastische Leisten oder dergleichen vorgesehen sind.