DE1240105B

DE1240105B - Device for heating heavy, elongated, metal workpieces, such as roll billets, rods or the like, through direct current passage

Info

Publication number: DE1240105B
Application number: DE1960B0059014
Authority: DE
Inventors: Erich Breuer; Werner Kielhorn
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1960-08-18
Filing date: 1960-08-18
Publication date: 1967-05-11
Also published as: GB930168A; CH388485A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

C21dC21d

Deutsche Kl.: 18 c -1/40 German class: 18 c - 1/40

Nummer: 1 240 105Number: 1 240 105

Aktenzeichen: B59014 VI a/18 cFile number: B59014 VI a / 18 c

Anmeldetag: 18. August 1960Filing date: August 18, 1960

Auslegetag: 11. Mai 1967Open date: May 11, 1967

Es ist bekannt, Walzknüppel, Stangen oder ähnliche langgestreckte, metallene Werkstücke, insbesondere aus Stahl, durch die Durchleitung elektrischen Stromes zur Weiterverarbeitung zu erwärmen. Bei bekannten, diesem Zweck dienenden Vorrichtungen werden die Werkstücke quer zu ihrer Längsrichtung entweder von der Seite oder von unten her in die Vorrichtung eingebracht. Nach dem Einbringen werden an die Enden der Werkstücke geeignete Kontaktrichtungen — im folgenden Elektroden ge- ίο nannt — angepreßt. Bei diesen Anordnungen müssen die Elektroden zum Ein- und Ausbringen der Werkstücke zur Seite bewegt werden. Außerdem beansprucht eine derartige Vorrichtung in seitlicher Richtung verhältnismäßig viel Platz, so daß es schwierig ist, mehrere derartige Vorrichtungen zum Erwärmen von im gleichen Walzwerk zu verarbeitenden Knüppeln nebeneinander aufzustellen.It is known, billets, rods or similar elongated, metal workpieces, in particular made of steel, to be heated for further processing by the passage of electric current. at known devices serving this purpose, the workpieces are transverse to their longitudinal direction introduced into the device either from the side or from below. After being brought in Suitable contact directions at the ends of the workpieces - in the following: electrodes ίο called - pressed. In these arrangements, the electrodes must be used to bring the workpieces in and out be moved to the side. In addition, such a device claims in the side Direction relatively much space, so that it is difficult to use several such devices Heating up billets to be processed in the same rolling mill next to each other.

Es sind auch Knüppelerwärmungsvorrichtungen der erwähnten Art bekannt, in welche zur Vermeidung des letztgenannten Nachteiles die Knüppel in ihrer Längsrichtung ein- und ausgefahren werden. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art werden die Knüppel, nachdem sie auf einem Rollgang an die richtige Stelle gebracht sind, mittels einer besonderen, von unten angreifenden Hubvorrichtung vom Rollgang und dabei an darüber fest angeordnete Elektroden gepreßt. Nachteilig ist dabei die besondere Hubvorrichtung, die besonders bei Vorrichtungen zum Erwärmen langer Walzknüppel noch weitere, längs des Knüppels verteilte Stützen enthalten muß, um ein Durchbiegen der Knüppel beim Erwärmungsvorgang zu verhindern. Eine solche Hubvorrichtung bedeutet nicht nur eine unerwünschte Komplizierung der Anlage, sondern verhindert auch, daß der zu der Anlage gehörende Hochstromtransformator unterhalb des zu erwärmenden Knüppels angeordnet werden kann, wie dies zur Platzersparnis und zur Erzielung kurzer Hochstromleitungen zu den Elektroden erwünscht ist.There are also known billet heating devices of the type mentioned, in which to avoid of the last-mentioned disadvantage, the billets are extended and retracted in their longitudinal direction. In a known embodiment of this type, the billets after they are on a roller table to the are brought to the right place, by means of a special, from below acting lifting device from the roller table and at the same time pressed onto electrodes fixedly arranged above it. The disadvantage is the special one Lifting device, which is particularly useful for devices for heating long billets. must contain supports distributed along the billet in order to prevent the billets from bending during the heating process. Such a lifting device means not only an undesirable complication of the system, but also prevents the to the The high-current transformer belonging to the system can be arranged below the billet to be heated can, like this, to save space and to achieve short high-current lines to the electrodes is desirable.

Es hat sich ferner gezeigt, daß die Stromzuführungen zum Werkstück durch seitlich an die Enden desselben angepreßte Elektroden keinen befriedigenden Stromübergang zum Werkstück gewährleistet. Man hat daher auch schon Elektroden vorgesehen, die an die Stirnseiten der Werkstücke anpreßbar sind und dem Werkstück entweder allein oder gemeinsam mit seitlich anpreßbaren Elektroden den Heizstrom zuführen. Solche stirnseitig anpreßbaren Elektroden sind aber bisher noch nicht bei Erwärmungsanlagen vorgesehen worden, in welche die Knüppel in ihrer Längsrichtung eingefahren werden.It has also been shown that the power supply lines to the workpiece through laterally to the ends of the same Pressed electrodes do not guarantee a satisfactory current transfer to the workpiece. Man has therefore already provided electrodes that can be pressed against the end faces of the workpieces and feed the heating current to the workpiece either alone or together with electrodes that can be pressed on from the side. Such electrodes, which can be pressed on at the front, have not yet been used in heating systems been provided, in which the billets are retracted in their longitudinal direction.

Vorrichtung zum Erwärmen von schweren,
langgestreckten, metallenen Werkstücken,
wie Walzknüppeln, Stangen od. dgl. durch
direkten StromdurchgangDevice for heating heavy,
elongated, metal workpieces,
such as billets, rods or the like
direct current passage

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,
Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1Brown, Boveri & Cie. Corporation,
Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1

Als Erfinder benannt:
Erich Breuer, Dortmund;
Werner Kielhorn, Essen-SteeleNamed as inventor:
Erich Breuer, Dortmund;
Werner Kielhorn, Essen-Steele

Weiterhin ist durch die USA.-Patentschrift 1 695 433 eine Einrichtung zur Warmbehandlung leichter Rohre oder Stangen bekanntgeworden, bei welcher jedes einzelne Werkstück von Hand quer zu seiner Längsachse bewegt, die Elektroden manuell an das Werkstück angelegt und nach dessen Erwärmung wieder abgenommen werden. Eine Bewegung der Werkstücke in ihrer Längsrichtung ist nicht vorgesehen. Dies ergibt sich aus der Anordnung des Beschickungstisches zum Nachbehandlungsbad und den zwischen beiden angeordneten Gleitbahnen für den Quertransport der Werkstücke. Diese Einrichtung ist, da für ihre Bedienung zwei Personen benötigt werden, nicht für die Behandlung von schweren Walzknüppeln oder ähnlicher langgestreckter metallener Werkstücke geeignet.Furthermore, US Pat. No. 1,695,433 describes a device for heat treatment More easily tubes or rods become known, in which each individual workpiece is crossed by hand moved along its longitudinal axis, the electrodes are manually applied to the workpiece and after it has been heated can be removed again. A movement of the workpieces in their longitudinal direction is not provided. This results from the arrangement of the loading table to the aftertreatment bath and the sliding tracks arranged between the two for the transverse transport of the workpieces. This facility is there to be operated by two people are not required for the treatment of heavy billets or similar elongated ones metal workpieces.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von schweren, langgestreckten, metallenen Werkstücken, wie Walzknüppeln, Stangen od. dgl., durch direkten Stromdurchgang, in welche die Werkstücke durch Längsbewegung mittels eines Rollganges oder einer ähnlichen Transportvorrichtung eingebracht und aus derselben ausgebracht werden.The invention relates to a device for heating heavy, elongated, metal Workpieces, such as billets, rods or the like, through direct current passage into which the workpieces by longitudinal movement by means of a roller table or a similar transport device introduced and deployed from the same.

Zur Vermeidung der mit derartigen Vorrichtungen bisher verbundenen Nachteile und zur gleichzeitigen Ausnutzung der Vorteile einer stirnseitigen Stromzuführung ist die Vorrichtung nach der Erfindung gekennzeichnet durch eine Führungs- und Antriebsvorrichtung für die stirnseitigen Elektrodenträger, mittels welcher die Elektroden aus einer die Förderbahn der Werkstücke frei lassenden Ruhestellung an die Enden eines auf der Transportvorrichtung liegen-To avoid the disadvantages previously associated with such devices and to avoid them at the same time The device according to the invention utilizes the advantages of an end-face power supply characterized by a guide and drive device for the end-face electrode carriers, by means of which the electrodes from a rest position leaving the conveyor track of the workpieces free the ends of one lying on the transport device

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den Werkstückes herangeführt, an diese angepreßt und wieder in die Ruhelage zurückgeführt werden.brought the workpiece, pressed against it and returned to the rest position.

Zur weiteren Vervollkommnung der Vorrichtung können außer den stirnseitig anpreßbaren Elektroden nach weitere Elektroden vorgesehen sein, die an die Werkstücksenden von den Seiten her anpreßbar sind.To further perfect the device, apart from the electrodes which can be pressed on at the front after further electrodes are provided which can be pressed against the workpiece ends from the sides.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung mit einem Schnitt durch das Fundament;F i g. 1 shows a side view of the device with a section through the foundation;

F i g. 2 stellt einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie A-A der F i g. 1 dar.F i g. FIG. 2 shows a cross section through the device along the line AA in FIG. 1 represents.

Mit 1 ist das zu erwärmende Gut, z. B. ein langer Walzknüppel, bezeichnet. Ein Abspanntransformator 2, der den erforderlichen hohen Strom bei niedriger Spannung erzeugt, ist im unteren Teil der Vorrichtung angeordnet. Rohrförmige, gegebenenfalls wassergekühlte Leiter 3 stellen zusammen mit flexiblen Leiter 13, die der Übersichtlichkeit halber zum Teil nur abgebrochen gezeichnet sind, die Stromverbindung zu den Elektroden bzw. zu den Elektrodenträgern 4 und 5 her. Dabei ist die Anordnung dieser Leiter 3 so getroffen, daß sie im wesentlichen parallel zu dem eingebrachten Knüppel und im gleichen Abstand von diesem verlaufen, wie dies aus der F i g. 2 hervorgeht.With 1 is the good to be heated, z. B. a long billet, referred to. A step down transformer 2, which generates the required high current at low voltage, is in the lower part of the device arranged. Tubular, optionally water-cooled conductors 3 represent together with flexible conductor 13, some of which are shown only broken off for the sake of clarity, the power connection to the electrodes or to the electrode carriers 4 and 5. Here is the arrangement this conductor 3 taken so that it is essentially parallel to the introduced billet and in the same Distance from this run, as shown in FIG. 2 emerges.

Hierdurch wird eine gleichmäßige Stromverteilung in den Leitern bei kleiner Induktivität der Stromschleifen erreicht.This results in an even current distribution in the conductors with a low inductance of the current loops achieved.

Die Elektrodenträger5 sind in Gestellen 6 und 7 geführt, von denen wenigstens das letztere zum Ausgleich der Wärmedehnung des Knüppels vermittels der Rollen 9 auf Schienen 8 verfahrbar ist. Zur Längsverschiebung des Gestelles 7 können nicht dargestellte Vorrichtungen wie Schraubspindeln, Zahnstangen oder hydraulische Druckzylinder dienen. Durch die Verfahrbarkeit des Gestelles 7 kann die Vorrichtung auch verschiedenen Längen der Knüppel angepaßt werden, wobei auch Verschiebungen der Anschlüsse der flexiblen Leiter 13 an die festen Rohrleiter 3 vorgenommen werden können. Die stirnseitigen Elektroden 16 bzw. deren Träger 5 sind auf feststehenden Schienen 15, beispielsweise mittels einer Schwalbenschwanzführung schräg nach unten verschiebbar. Zur Durchführung dieser Verschiebungen dienen seitlich angeordnete hydraulische Antriebe 10. Durch eine Verschiebung der Elektroden schräg nach unten wird der Transport des Walzknüppels 1 in Längsrichtung ohne eine Bewegung des Knüppels nach oben oder in seitlicher Richtung möglich; durch eine Aufwärtsbewegung der Elektrodenträger 5 werden deren Elektroden 16 zeitig an die Stirnseite des Knüppels herangebracht und an diese angepreßt. Es kann auch noch die Möglichkeit einer Längsverschiebung der stirnseitigen Elektroden 16 innerhalb der Träger 5 vorgesehen sein.The electrode carriers 5 are in racks 6 and 7 out, of which at least the latter mediates to compensate for the thermal expansion of the billet the rollers 9 can be moved on rails 8. For the longitudinal displacement of the frame 7 can not Devices shown such as screw spindles, racks or hydraulic pressure cylinders are used. Due to the mobility of the frame 7, the device can also be of different lengths Sticks are adapted, with displacements of the connections of the flexible conductors 13 to the fixed pipe ladder 3 can be made. The front-side electrodes 16 or their supports 5 are on fixed rails 15, for example by means of a dovetail guide at an angle can be moved at the bottom. Laterally arranged hydraulic ones are used to carry out these shifts Drives 10. By shifting the electrodes diagonally downwards, the transport of the billet 1 in the longitudinal direction without moving the billet upwards or laterally Direction possible; an upward movement of the electrode carriers 5 causes their electrodes 16 to become brought early to the face of the billet and pressed against it. It can also do the Possibility of longitudinal displacement of the end-face electrodes 16 within the carrier 5 is provided be.

Die seitlich anpreßbaren Elektroden 4 können in bekannter Weise durch nicht dargestellte Vorrichtungen, beispielsweise hydraulische Druckzylinder, bewegbar sein.The laterally compressible electrodes 4 can in a known manner by devices not shown, for example hydraulic pressure cylinders, be movable.

Zur Längsbewegung des Knüppels 1 vor und nach dem Erwärmungsvorgang dient ein Rollgang, der nur in der F i g. 1 durch eine Querschnittsdarstellung der Rollen 11 angedeutet ist. Die Rollen 11 müssen elektrisch isoliert sein. Dies kann z. B. in der Weise durchgeführt sein, daß die Mäntel der Rollen durch keramisches Material gegen ihre Achsen abgestützt sind. Die Vorrichtung ist in einer Grube so angeordnet, daß die Bewegung der Walzknüppel und die Erwärmung derselben in einer Ebene erfolgt, die nur wenig über dem Hüttenflur liegt.For the longitudinal movement of the billet 1 before and after the heating process, a roller table is used, which is only in FIG. 1 is indicated by a cross-sectional view of the rollers 11. The rollers 11 must be electrical be isolated. This can e.g. B. be carried out in such a way that the coats of the rollers through ceramic material are supported against their axes. The device is arranged in a pit in such a way that that the movement of the billet and the heating of the same takes place in a plane that only little above the hut corridor.

Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, sondern kann in mancherlei Weise abgeändert werden. Zum Beispiel kann statt der Vorrichtung zur Bewegung der Elektroden in schräger Richtung auch ein seitlich ausschwenkbarer Elektrodenträger 5 vorgesehen sein, in welchem die Elektroden in axialer Richtung, beispielsweise durch Druckzylinder verschiebbar sind. Die Anordnung der Stromzuführungen zu den Elektroden kann anders gewählt sein als in dem Beispiel dargestellt ist. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß der Transformator 2 unterhalb des Walzknüppels und der Rollgangsrollen 11 angeordnet ist. Je nach den örtlichen Verhältnissen und dem vorhandenen Platz kann auch eine andere Anordnung des Transformators, z. B. neben dem Rollgang, zweckmäßig sein. Die in dem Beispiel vorgesehenen hydraulischen Antriebe können auch durch pneumatische Antriebe oder durch motorisch betätigte Vorrichtungen ersetzt sein.The invention is not bound to the illustrated embodiment, but can be modified in many ways. For example can instead of the device for moving the electrodes in an oblique direction, there is also a device that can be swiveled out to the side Electrode carrier 5 be provided in which the electrodes in the axial direction, for example are displaceable by pressure cylinders. The arrangement of the power supplies to the electrodes can be chosen differently than shown in the example. It is also not absolutely necessary that the Transformer 2 is arranged below the rolling billet and the roller table rollers 11. Depending on the local conditions and the available space, a different arrangement of the transformer, z. B. next to the roller table, be appropriate. The hydraulic drives provided in the example can also be replaced by pneumatic drives or by motor-operated devices be.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann so eingerichtet werden, daß die Werkstücke nach der Erwärmung in der gleichen Richtung weiterbefördert werden, in der sie eingebracht wurden, oder auch so, daß sie in umgekehrter Richtung aus der Vorrichtung herausbewegt werden.The device according to the invention can be set up so that the workpieces after heating be transported in the same direction in which they were brought in, or in such a way, that they are moved out of the device in the opposite direction.

Claims

Patent claims:

1. Device for heating heavy, elongated, metal workpieces, such as Rolling billets, rods or the like, through direct current passage into which the workpieces pass Longitudinal movement introduced by means of a roller table or a similar transport device and are applied from the same by a guide and drive device (15, 10) for the frontal Electrode carrier (5), by means of which the electrodes (16) from a conveyor track of the workpieces (1) leaving free rest position at the ends of one on the transport device (11) lying workpiece (1) brought up, pressed against this and returned to the rest position will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the end face or end face and side electrodes (16, 4) which can be pressed against the workpiece ends.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the front side can be pressed Electrodes (16) or their supports (5) can be displaced obliquely downwards.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the front side can be pressed Electrodes (16) or their supports (5) can be swiveled out laterally.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the High-current transformer (2) for generating the heating current below the transport device e.g. rollers (11) for which workpieces (1) are arranged.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is arranged so that the longitudinal movement of the billet (1) and the heating of the same takes place in a level that is at the level of the hut floor or a little above it lies.

References considered: U.S. Patent No. 1,695,433.

1 sheet of drawings