DE4234733A1 - Ausgleichs- und/oder Speicherofen einer CSP-Anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ausgleichs- und/oder Speicherofen einer wenigstens eine Stranggießmaschine und eine kontinuierliche Walzenstraße aufweisenden CSP- Anlage (Compact Strip Production), mit Mitteln zum Fördern, Heizen auf Walztemperatur und/oder Speichern einer vom endlos gegossenen Strang auf Brammen-Länge abgetrennten Dünnbramme bzw. Bramme, wobei Mittel zum Fördern der Bramme innerhalb des Ofens in einer Förderebene, beispielsweise antreibbare Rollen nach Art einer Rollbahn, angeordnet sind.

Als Ausgleichs- und/oder Speicheröfen sind eine Reihe von Ausgestaltungen und Anordnungen innerhalb einer CSP-Anlage bekannt. Ein solcher CSP-Ofen weist üblicherweise eine Heizzone, eine anschließende Pufferzone und eine daran anschließende Speicherzone auf. Bei einer Länge der Heizzone von beispielsweise 70 m, der Pufferzone und Speicherzone von jeweils beispielsweise 49 m, kann ein derartiger CSP-Ofen eine Gesamtlänge von 168 m einnehmen. Als Bindeglied zwischen der Stranggießmaschine und der kontinuierlichen Walzenstraße am Ende der CSP-Anlage trägt damit der CSP-Ofen in erheblichem Maße zur Gesamtlänge der CSP-Anlage bei. Die Länge der Gesamtanlage stellt aber auch einen wesentlichen Kostenfaktor dar, weshalb bereits eine Anzahl von Ofenkonzepten entwickelt wurden, mit dem Ziel, die Ofenlänge zu verkürzen. Insbesondere bietet sich hierfür die Speicherzone an, weil deren Anordnung am Ende der Pufferzone nicht unbedingt zwingend ist.

Beispielsweise ist eine Anordnung bekannt, bei welcher zwei jeweils in einer Gießlinie angeordnete Gießmaschinen eine zwischen diesen in einer Walzlinie angeordnete kontinuierliche Walzenstraße zugeordnet ist und die Speicherzone der in den Gießlinien jeder Gießmaschine nachgeordneten Ausgleichsöfen neben Heizzone und Pufferzone in der Walzlinie angeordnet ist.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist das Erfordernis einer Quertransporteinrichtung zwischen den Gießlinien und der Walzlinie, beispielsweise in Form einer oder zweier Fähren. Diese sind vergleichsweise aufwendig, weil sie sowohl heizbar als auch mit Mitteln zum Quer- und Längstransport ausgebildet sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausgleichs- und/oder Speicherofen einer CSP-Anlage der eingangs genannten Art in einer verkürzten Bauart derart auszubilden, daß dieser unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile um das Maß der Speicherzone und somit um eine Brammenlänge verkürzt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem CSP-Ofen der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art durch eine Ausgestaltung entsprechend den im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Mit großem Vorteil kann dadurch, daß mit der erfindungsgemäßen Bauart in den CSP-Ofen mindestens zwei Brammen übereinander eingelagert werden, die Ofenbaulänge ohne das Erfordernis nachteiliger Umwege beim Brammentransport zwischen Gießeinrichtung und Walzanlage um eine Brammenlänge verkürzt werden.

Dabei sind zwei Ausführungsvarianten möglich: In der ersten Ausführungsart ist vorgesehen, daß der Mittelteil des Ofens nach Art einer Wippe um eine quer zu der Längsachse horizontal verlaufende Kippachse gelagert und endseitig mit Antriebsmitteln zur Einleitung eines Bewegungsspiels von einer Kipplage in eine andere Kipplage ausgebildet ist, derart, daß bei jeder Kipplage ein Anschluß zwischen der einen Förderebene des Mittelteils und dem Einlaufteil und zwischen der anderen Förderebene des Mittelteils und dem Auslaufteil hergestellt ist.

Eine Alternativ-Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil des CSP-Ofens ohne feste Lagerung im Schwenkpunkt jeweils im Bereich der Einlaufseite sowie im Bereich der Auslaufseite auf wenigstens einer Hubeinrichtung aufliegend von dieser derart abgestützt ist, daß beide Seiten voneinander unabhängig in unterschiedliche Höhenlagen anhebbar oder absenkbar sind und jede der beiden Förderebenen des Mittelteils in beliebige Anschlußstellungen relativ zu den Förderebenen des Einlaufteils bzw. des Auslaufteils bringbar ist.

Bei dieser Ausführung ist vorteilhaft der mittlere Ofenteil mit an seinen Außenwänden angeordneten Führungselementen versehen, mittels derer er in vertikalen Führungen gleitbar und schwenkbar geführt ist. Dadurch werden die Hubeinrichtungen von Axialkräften infolge der jeweiligen Neigung des Ofens zur Horizontalen entlastet.

Bei der Anordnung des mittleren Ofenteils mit einem festen Schwenkpunkt ist mit Vorteil eine Ausführung vorgesehen, wobei der mittlere Ofenteil im Bereich seines Schwerpunktes mit einem kufenartigen, teilkreisförmigen Lagerkörper auf einer Rollenanordnung aufliegend, an den Schwenkpunkt schwenkbar gelagert und von Antriebsmitteln unterstützt in Schwenklagen bringbar ist. Anstelle der Rollenanordnung kann auch eine Gleitanordnung, insbesondere eine hydrodynamische Gleitanordnung zwischen einem auf dem Fundament angeordneten Lagerbock und dem Lagerkörper des Ofenteils vorgesehen sein.

Weitere Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. Dabei kann auch eine Anordnung getroffen sein, bei welcher im mittleren Teil des Ofens anstelle von zwei Förderebenen drei Förderebenen zur Übereinander-Einlagerung von Brammen angeordnet sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1a, 1b schematische Seitenansichten eines CSP-Ofens in zwei unterschiedlichen Neigungen,

Fig. 2a-2d andere Ausführungen des CSP-Ofens in unterschiedlichen Höhen- und Neigungslagen,

Fig. 3 einen Querschnitt des mittleren Ofenteils.

Die Fig. 1a und 1b zeigen einen Ausgleichs- und/oder Speicherofen (1) einer wenigstens eine Stranggießmaschine und eine kontinuierliche Walzenstraße aufweisenden CSP-Anlage. Der CSP-Ofen (1) ist mehrteilig mit je einem vergleichsweisen kurzen Einlaufteil (2), einem mindestens der Länge einer Bramme (20) entsprechenden Mittelteil (4) und einem vergleichsweise kurzen Auslaufteil (3) ausgebildet.

Bei dem CSP-Ofen (1) kann der Einlaufteil (2) bzw. der Auslaufteil (3) beispielsweise eine Länge zwischen 6 und 15 m, vorzugsweise von 8 m, und der Mittelteil (4) bei einer angenommenen Länge der Bramme (20) von 40 bis 44 m eine Länge von 45 bis 49 m aufweisen. Bei den in den Fig. 1a, 1b bzw. 2a bis 2d gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Einlaufteil (2) und der Auslaufteil (3) jeweils unbeweglich mit einem Fundament (30) verbunden.

In der Ausführung gemäß Fig. 1a und 1b ist der relativ zu Einlauf- und Auslaufteil (2, 3) bewegbare Mittelteil (4) mit Mitteln (35, 36) zum Heben und/oder Senken zusammenwirkend ausgebildet. Er weist zwei im Abstand parallel über- bzw. untereinander angeordnete Förderebenen (14, 15) mit Fördermitteln (vgl. Fig. 3, Ziffern 8, 9) für die Brammen (20) auf, derart, daß bei unterschiedlichen Höhenlagen der Einlaufseite (5) oder der Auslaufseite (6) des Mittelteils (4) mindestens ein Anschluß zwischen einer Förderebene (14, 15) des Mittelteils (4) und einer Förderebene (12) bzw. (13) des Einlaufteils (2) oder Auslaufteils (3) hergestellt ist.

In Fig. 1a ist gemäß der dort gezeigten Schwenklage die Förderebene (14) des Mittelteils (4) mit der Förderebene (12) des Einlaufteils (2) verbunden, so daß eine aus dem endlosen Gußstrang abgetrennte Bramme (20) in die obere Förderebene (14) eingefahren werden kann. Gleichzeitig ist durch die Kipplage ein Anschluß zwischen der unteren Förderebene (15) des mittleren Ofenteils (4) und der Förderebene (13) des Auslaufteils (3) hergestellt, so daß eine auf der unteren Förderebene (15) befindliche Bramme (20a) aus dem mittleren Ofenteil (4) heraus in Richtung des Transportpfeiles (16) über die Förderebene (13) des Auslaufteils (3) in die nachgeordnete Walzenstraße (nicht dargestellt) ausgefördert werden kann.

In Fig. 1b ist die andere Kipplage gezeigt, bei welcher eine Bramme (20a) aus der Förderebene (12) des Einlaufteils (2) in die untere Förderebene (15) des mittleren Ofenteils (4) eingefahren werden kann, wogegen die entsprechend der Darstellung in Fig. 1a eingelagerte Bramme (20) aus der oberen Förderebene (14) des Mittelteils (4) über die Förderebene (13) des Auslaufteils (3) in die Walzenstraße ausgefördert werden kann.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a und 1b ist der CSP-Ofen (1) mit seinem Mittelteil (4) im Bereich seines Schwerpunktes, zugleich Schwenkpunkt (25), mit einem kufenartigen, teilkreisförmigen Lagerkörper (26) auf einer Rollenanordnung (27) aufliegend, um den Schwenkpunkt (25) schwenkbar gelagert und wird, von Antriebsmitteln (35, 36) unterstützt, jeweils in entsprechende Schwenklagen gebracht. Die Antriebsmittel (35, 36) können schwere Kolben/Zylinder-Einheiten sein. Anstelle der Rollenanordnung (27) kann der Lagerkörper (26) auch auf einem konkaven Lagerbock gelagert sein, wobei dann zwischen Lagerbock und Lagerkörper (26) vorzugsweise eine hydrodynamische Schmierung vorgesehen werden müßte.

In den Fig. 2a bis 2d ist eine Ausführung des CSP- Ofens (1) gezeigt, wobei der Ofen-Mittelteil (4) ohne feste Lagerung in einem Schwenkpunkt jeweils im Bereich seiner Einlaufseite (5) sowie im Bereich der Auslaufseite (6) auf wenigstens einer Hubeinrichtung (31, 32) aufliegend von dieser abgestützt ist. Diese Anordnung ermöglicht vorteilhaft, daß beide Seiten (5) bzw. (6) voneinander unabhängig in unterschiedliche Höhenlagen anhebbar oder absenkbar und jede der beiden Förderebenen (14) bzw. (15) des Mittelteils (4) in beliebige Anschlußstellungen relativ zu den Förderebenen (12) bzw. (13) des Einlaufteils (2) bzw. des Auslaufteils (3) bringbar sind. Bei der in Fig. 2a gezeigten Position des Ofen-Mittelteils (4) ist diese mit den Hubelementen (31, 32) so in eine Horizontallage angehoben, daß die obere Förderebene (14) des Mittelteils (4) sowohl in eine Anschlußstellung mit dem Einlaufteil (2) als auch in eine Anschlußstellung mit dem Auslaufteil (3) gebracht ist, so daß ein direkter Durchlauf zwischen Einlaufteil (2) und Auslaufteil (3) über die obere Förderebene (14) gegeben ist.

In Fig. 2b ist eine Kipplage dargestellt, wobei eine Anschlußstellung zwischen der Förderebene (12) des Einlaufteils (2) und der unteren Förderebene (15) des Ofenteils (4) hergestellt ist, so daß eine Bramme aus der Gießlinie in die untere Förderebene (15) eingefördert werden kann. Gleichzeitig ist ein Anschluß zwischen der oberen Förderebene (14) des mittleren Teils (4) und der Förderebene (13) des Auslaufteils (3) hergestellt, so daß eine vorher eingelagerte Bramme aus der Förderebene (14) des Mittelteils (4) über die Förderebene (13) des Auslaufteils (3) in die Walzenstraße ausgefördert werden kann. Umgekehrt wird bei der in Fig. 2c gezeigten Stellung des mittleren Ofenteils (4) ein Anschluß zwischen der oberen Förderebene (14) des Ofenteils (4) und der Förderebene (12) des Einlaufteils (2) und eine Anschlußstellung zwischen der unteren Förderebene (15) des Ofenteils (4) und der Förderebene (13) des Auslaufteils (3) hergestellt.

In Fig. 2d ist wiederum eine horizontale Position des mittleren Ofenteils (4) dargestellt, bei welcher ein unmittelbarer Durchlauf zwischen den Förderebenen (12, 15, und 13) hergestellt ist. Die Vorteile dieser Ausgestaltung liegen darin, daß vor einem längeren Walzenwechsel der Ofenteil (4) leergefahren werden kann und danach die zweifache Speicherzeit für den Walzenwechsel als Reservezeit zur Verfügung steht. Damit der mittlere Ofenteil (4) in den unterschiedlichen Schräglagen keine axiale Lastkomponente auf die Hubeinrichtungen (31, 32) ausüben kann, ist diese mittels Führungselementen (Fig. 2b, 28), die an dessen Außenflächen angeordnet sind, in vertikalen Führungen (Fig. 2b, 29) gleitbar geführt. Mit der Ziffer (30) ist eine mögliche Ausführung eines gemeinsamen Ofenfundamentes rein schematisch angedeutet.

In der Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt des mittleren Ofenteils (4) mit den beiden Förderebenen (14 und 15) dargestellt. Die Förderebenen werden durch Rollenbahnen (8, 9) gebildet, wobei in bekannter Art und Weise zumindest ein Teil dieser Rollen mit mechanischen Antrieben ausgestattet ist.

Die Erfindung ist nicht ausschließlich auf die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungen eingeschränkt, so kann beispielsweise der mittlere Ofenteil (4) bei sonst unveränderter Ausbildung mit drei Förderebenen zur Übereinander-Einlagerung von drei Brammen (20) ausgebildet sein.

Mit der Erfindung wird der CSP-Ofen unter Verkürzung seiner Länge um eine Brammenlänge, beispielsweise von 168 m bei einer Heizzone von 70 m, und Puffer sowie Speicherzone von je 49 m um mindestens 49 m auf insgesamt 119 m einer verkürzten Bauart ausgebildet. Dadurch werden ohne zusätzliche Transportumwege Speicherräume für Brammen geschaffen, wodurch ohne Unterbrechung des Gießvorganges Speicherzeiten beispielsweise für den Walzenwechsel gewonnen werden. Dabei entspricht die gewinnbare Speicherzeit (t) der Formel:
t = Länge (Einlaufofen + Ofenmittelteil) / Gießgeschwindigkeit
Beispielsweise kann die Speicherzeit
t = (10 + 50) m / 5 m/min = 12 min
betragen.

Claims (9)

1. Ausgleichs- und/oder Speicherofen einer wenigstens eine Stranggießmaschine und eine kontinuierliche Walzenstraße aufweisenden CSP-Anlage, mit Mitteln zum Fördern, Heizen auf Walztemperatur und/oder Speichern einer vom endlos gegossenen Strang auf Brammen-Länge abgetrennten Dünnbramme bzw. Bramme, wobei Mittel zum Fördern der Bramme innerhalb des Ofens in einer Förderebene, beispielsweise antreibbare Rollen nach Art einer Rollbahn, angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Merkmale, daß

• - der Ofen (1) mehrteilig mit je einem vergleichsweise kurzen Einlaufteil (2), einem mindestens der Länge einer Bramme (20) entsprechenden Mittelteil (4) und einem vergleichsweise kurzen Auslaufteil (3) ausgebildet ist,
• - der Einlaufteil (2) und der Auslaufteil (3) unbeweglich mit je einem Fundament (30) verbunden sind, wogegen der Mittelteil (4) relativ zu diesen bewegbar mit Mitteln (35, 36; 31, 32) zum Heben und/oder Senken zusammenwirkend ausgebildet ist,
• - der Mittelteil (4) zwei im Abstand parallel über­ bzw. untereinander angeordnete Förderebenen (14, 15) mit Fördermitteln (8, 9) für die Brammen (20) aufweist, derart, daß bei unterschiedlichen Höhenlagen der Einlauf (5)- oder Auslaufseite (6) des Mittelteils (4) mindestens ein Anschluß zwischen einer Förderebene (14, 15) des Mittelteils (4) und einer Förderebene (12) bzw. (13) des Einlauf- (2) oder Auslaufteils (3) hergestellt ist.

2. CSP-Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (4) des Ofens (1) nach Art einer Wippe um eine quer zu dessen Längsachse (x-x) horizontal verlaufende Kippachse gelagert und endseitig mit Antriebsmitteln (35, 36) zur Einleitung eines Bewegungsspiels von einer Kipplage in eine andere Kipplage ausgebildet ist, derart, daß bei jeder Kipplage ein Anschluß zwischen der einen Förderebene (14) bzw. (15) des Mittelteils (4) und dem Einlaufteil (2) und zwischen der anderen Förderebene (15) bzw. (14) und dem Auslaufteil (3) hergestellt ist.

3. CSP-Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (4) ohne feste Lagerung in einem Schwenkpunkt jeweils im Bereich der Einlaufseite (5) sowie im Bereich der Auslaufseite (6) auf wenigstens einer Hubeinrichtung (31, 32) aufliegend von dieser derart abgestützt ist, daß beide Seiten (5) bzw. (6) voneinander unabhängig in unterschiedliche Höhenlagen anhebbar oder absenkbar und jede der beiden Förderebenen (14) bzw. (15) des Mittelteils (4) in beliebige Anschlußstellungen relativ zu den Förderebenen (12) bzw. (13) des Einlaufteils (2) bzw. des Auslaufteils (3) bringbar sind.

4. CSP-Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Ofenteil (4) an seinen Außenflächen angeordnete Führungselemente (28) aufweist, mittels derer er in vertikalen Führungen (29) gleitbar und schwenkbar geführt ist.

5. CSP-Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Ofenteil (4) im Bereich seines Schwerpunktes mit einem kufenartigen, teilkreisförmigen Lagerkörper (26) auf einer Rollenanordnung (27) aufliegend um den Schwenkpunkt (25) schwenkbar gelagert und von Antriebsmitteln (35, 36) unterstützt in Schwenklagen bringbar ist.

6. CSP-Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufteil (2) bzw. der Auslaufteil (3) eine Länge zwischen 6 und 15 m, vorzugsweise von 8 m, und der Mittelteil (4) bei einer angenommenen Brammenlänge von 40 bis 44 m eine Länge von 45 bis 49 m aufweist.

7. CSP-Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Ofenteil (4) feststehend ist und die darin befindlichen Förderebenen (14) bzw. (15) relativ zu seinen Wandungen bewegbar, vorzugsweise um einen mittleren Schwenkpunkt gegenüber der Horizontallage in einen Neigungswinkel (alpha) schwenkbar angeordnet und mit Schwenkmitteln ausgerüstet sind.

8. CSP-Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Wärmeverlusten in den Bereichen zwischen dem mittleren Ofenteil (4) und den seitlich vor- oder nachgeordneten Einlauf (2)- bzw. Auslauf (3)- Ofenteilen Abdeckhauben (nicht gezeigt) angeordnet sind.

9. CSP-Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Ofenteil (4) bei sonst unveränderter Ausbildung mit drei Förderebenen zur Übereinander-Einlagerung von Brammen (20) ausgebildet ist.