DE4302331A1

DE4302331A1 - Zunderwäscher

Info

Publication number: DE4302331A1
Application number: DE19934302331
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Hennig; Max Dipl Ing Muenker; Volker Dipl Ing Braas; Lothar Thoene; Juergen Dipl Ing Gaydoul
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-04
Also published as: DE4345351B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Zunderwäscher für Walzgut insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordneten, gegen die Walzgut-Oberflächen gerichteten Spritzdüsen für eine Hochdruck- Entzunderung.

Derartige Zunderwäscher sind bekannt. Sie besitzen ein- und aus laufseitig jeweils oben und unten, das heißt insgesamt vier Spritz balken mit insgesamt weit über einhundert Spritzdüsen, die das den Spritzbalken zugeleitete Wasser mit Drücken von 140 bis 250 bar gegen die Bandlaufrichtung auf die Band-Oberflächen spritzen. Die Spritzdüsen sind mit großen Austrittsöffnungen versehen, und es muß mit entsprechend großen Wassermengen gearbeitet werden. Die großen Wassermengen wirken sich gleichzeitig nachteilig auf den Energiever brauch des den Zunderwäscher vorgeschalteten Durchlaufofens aus, der nämlich höher vorgeheizt werden muß, um dem sich aufgrund der aufgebrachten großen Wassermengen einstellenden Wärmeentzug vor zubeugen.

Abgesehen von den zuvor beschriebenen Problemen bzw. Nachteilen ist es mit bekannten Zunderwäschern nicht zu erreichen, die aus dem Ofen austretenden Stahlbänder oder Dünnbrammen, deren Oberflächen Risse und Vertiefungen aufweisen können, porentief, das heißt auch die Vertiefungen zu entzundern. In den meisten Fällen gelingt es nämlich nicht, auch die dritte, sich unmittelbar auf der metallischen Oberfläche ausbildende Zunderschicht (FeO) als Teil das Primärzunder zu entfernen. Der Restzunder wird in dem sich anschließenden Walz prozeß somit unvermeidlich in die Band- bzw. Brammenoberflächen eingewalzt; außerdem verschlechtern die nicht ganz sauberen Ober flächen den Walzprozeß. Neben der FeO-Schicht bilden sich eine mittlere (Fe₃O₄) und eine äußere (Fe₂O₃) Zunderschicht aus, von denen die äußere die sauerstoffreichste Schicht darstellt. Die FeO-Schicht ist die dünnste Schicht und etwa halb so dick wie jede der beiden anderen Schichten.

Vor allem bei Dünnbrammen, die in einem kontinuierlichen Fertigungs prozeß hergestellt werden, nämlich aus einer Dünnbrammen-Stranggieß anlage kommend, und nach dem Unterteilen als Einzelbrammen in den nachgeschalteten Ofen sowie den Zunderwäscher und danach das Walzge rüst einlaufend, ist die Primärzunderschicht äußerst problematisch, da sehr zäh. Dies liegt an der kurzen Aufheizzeit im Ofen, die vor gegeben durch die Strang-Ausziehgeschwindigkeit etwa 20 Minuten beträgt. Das bedeutet, daß nicht etwa - wie bei herkömmlich in den Walzprozeß gelangenden Brammen mit Ofenzeiten von teilweise mehreren Stunden - eine Zunderschicht vorliegt, die schon aufgrund der ihr immanenten Eigenspannungen regelrecht wegplatzt, sobald Wasser auf die Brammen-Oberflächen auftrifft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zunderwäscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der es erlaubt, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen mit verringertem Wasser- und Energiever brauch über die gesamte Band- bzw. Brammenbreite porentief zu entzundern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Spritzeinhei ten mit einem rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsen kopf eingesetzt und vorzugsweise zumindest die beiden im Kantenbe reich des Walzgutes angeordneten oberen Spritzeinheiten gegenüber den beiden im Kantenbereich des Walzgutes angeordneten, unteren Spritzeinheiten versetzt sind. Der Erfindung liegt die durch Ver suche bestätigte Erkenntnis zugrunde, daß sich für das Entzundern von Knüppeln oder Schmiedestücken, das heißt Werkstücken mit relativ schmalen Oberflächen, bekannte Spritzeinheiten mit einem rotierenden - etwa 1000 U/min. - Düsenkopf, der zwei bis vier, unter einem Winkel auf die Oberfläche gerichtete Spritzdüsen aufweist, zum porentiefen Entzundern breiter Stahlbänder bzw. Dünnbrammen ein setzen läßt.

Wenn vorteilhaft jeweils der Düsenkopf der beiden äußeren Spritz einheiten der oberen Reihe nicht in einer Ebene mit den Düsenköpfen der beiden äußeren Spritzeinheiten der unteren Reihe angeordnet ist, können sich die Strahlen nicht behindern, so daß keine ansonsten im Kantenbereich mögliche gegenseitige Beeinflussung der oberen und unteren Wasserstrahlen möglich ist.

Die senkrecht oder bis zu einer Neigung von 5° auf die Walzgut-Ober flächen auftreffenden Wasserstrahlen sind sehr fein, und es wird nur eine entsprechend geringe Wassermenge benötigt, die mit Drücken bis 600 bar aufgebracht wird und auch bei Oberflächenschäden des Walzgutes die somit vorhandenen Risse und Vertiefungen porentief entzundert. Es läßt sich auch die dritte Zunderschicht porentief entfernen, wozu die Relativbewegung zwischen dem sich in seiner Laufrichtung fortbewegenden Walzgut und den rotierenden Düsenköpfen ebenso beiträgt, wie die unterschiedlichen Auftreffwinkel der Strahlen, die die Zunderschicht in kreisförmigen Mustern angreifen. Dabei empfiehlt es sich, daß die Düsenköpfe benachbarter Spritz einheiten gegenläufig angetrieben sind.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die oberen Spritzeinheiten V-förmig, vorzugsweise mit der Bandlauf richtung entgegengerichter V-Form, angeordnet sind. Damit läßt sich ausschließen, daß die Strahlen der gegenläufig rotierenden Düsenköp fe der Spritzeinheiten, von denen über die Breite des Bandes bzw. der Dünnbramme stets mehrere vorhanden sind, aufeinandertreffen bzw. einander überlappen. Gleichzeitig wird eine Überdeckung und damit lückenlose Entzunderung über die Breite erreicht, ohne daß die Strahlen der benachbarten Düsenköpfe ineinanderkämmen, was außerdem unnötige Wasseransammlungen an der Walzgut-Oberfläche ausschließt. Schließlich läßt sich aufgrund der V-Form der Spritzeinheiten eine Schneepflug-Wirkung erzielen, die dazu führt, daß das aufgespritzte Wasser von der Bandoberfläche nach außen abgeleitet wird und über die Bandkanten nach unten abfließen kann.

Wenn die Spritzeinheiten in einer Kassette angeordnet sind, ergibt sich ein einfacher Ein- und Ausbau. Denn die Kassette läßt sich - gegebenenfalls sogleich mit den für die Spritzeinheiten benötigten Wasserzuführungen - fest im Gerüst des Zunderwäschers vorsehen, so daß lediglich noch die Spritzeinheiten an den vorbereiteten Fixpunk ten aufgesetzt bzw. eingesetzt zu werden brauchen.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß zumindest den oberen Spritz einheiten Auffangtaschen zugeordnet sind. Während der Zunder von der Band- bzw. Brammenunterseite nach dem Ablösen ungehindert nach unten abfallen kann, könnte auf der Brammenseite abgelöster Zunder doch wieder auf die Oberfläche gelangen. Das läßt sich mit den die Spritzeinheiten einrahmenden Auffangtaschen weitestgehend vermeiden. Wie sich nämlich herausgestellt hat, läßt sich der aufgrund der Auftreffenergie der Wasserstrahlen von der Bandoberfläche hoch springende Zunder beim Herabfallen in den Taschen sammeln und abfördern; er kann sich somit nicht mehr auf der Walzgut-Oberfläche absetzen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausfüh rungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand einer Produk tionsanlage zur Herstellung von Warmband aus Dünnbrammen im kon tinuierlichen Betrieb näher erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Anlage zum Herstellen von Warmband aus Dünnbrammen, die in einer Stranggieß anlage gegossen und anschließend in einer Walzstraße direkt gewalzt werden;

Fig. 2 als Einzelheit einen in Fig. 1 mit "Z" bezeichneten erfindungsgemäßen Zunderwäscher, in der Draufsicht; und

Fig. 3 den Zunderwäscher gemäß Fig. 1 im Längsschnitt, das heißt in Bandlaufrichtung geschnitten.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, besteht eine Anlage 1 zur Herstellung von Warmband 2 aus Dünnbrammen 3 aus einer Strang gießanlage 4 mit einem im horizontalen Bereich angeordneten Richt treiber nebst Schere 5, einem Rollenherdofen 6, einem Zunderwäscher 7 (vgl. in Fig. 1 den Pfeil "Z") und einer sich daran unmittelbar anschließenden mehrgerüstigen Warmbandstraße 9. Der Warmbandstraße 9 sind weitere, nicht dargestellte Baugruppen nachgeschaltet, wie ein Kühlbett, Bandhaspeln und Bundförderer. Der über einen Verteiler 11 in eine trichterförmige Kokille 12 eintretende flüssige Stahl erstarrt auf seinem Weg durch die Strangführung 13 zunehmend mehr und erreicht als durcherstarrter Strang 14 die unterhalb der Gießma schine im horizontalen Bereich angeordnete Richttreibereinheit und Schere 5; die Schere unterteilt den Strang 14 entsprechend den Walzlängen in Dünnbrammen 3. Beim Durchlaufen des Rollenherdofens 6 bildet sich auf den Dünnbrammen 3 eine Zunderschicht, die vor dem Eintritt der Dünnbrammen 3 in die Warmbandstraße 9 im Zunderwäscher 7 entfernt wird.

Der in den Fig. 2 und 3 im einzelnen dargestellte Zunderwäscher 7 besitzt - bezogen auf die Bandlaufrichtung 15 - ein- und aus laufseitig in sich quer zur Bandlaufrichtung gegenüberliegenden Ständerholmen 16 (vgl. Fig. 2) gelagerte, angetriebene Treibrollen paare 17 bzw. 18 (vgl. Fig. 3). Die über Gelenkspindeln 19 von nicht dargestellten Motoren angetriebenen Treibrollenpaare 17, 18 fördern die Dünnbramme 3 durch den Zunderwäscher hindurch bis in das erste Gerüst der sich anschließenden Warmbandstraße 9. Zur Entzunderung der Dünnbramme 9 während des Durchlauf s durch den Zunderwäscher 7 weist dieser sowohl obere als auch untere Spritz einheiten 21 bzw. 22 auf, die mit rotierenden Düsenköpfen 23 ver sehen sind, von denen jeder mehrere Spritzdüsen 24 trägt, die gegen die Band- bzw. Brammen-Oberflächen gerichtet sind. Die Spritzeinhei ten 21, 22 sind über nicht dargestellte Preßwasseranschlüsse an ein Hochdruck-Wassersystem angeschlossen.

Sowohl von oben als auch von unten sind entsprechend der vorgegebe nen Abmessung der Dünnbramme 3 über deren Breite mehrere obere bzw. untere Spritzeinheiten 21 bzw. 22 angeordnet. Während die unteren Spritzeinheiten 22 in einer Reihe angeordnet sein können, sind die oberen Spritzeinheiten 21 V-förmig angeordnet, und zwar so, daß die Spitze der V-Form der Bandlaufrichtung 15 entgegengerichtet ist. Aufgrund der V-Anordnung der oberen Spritzeinheiten 21 läßt sich eine Schneepflug-Wirkung erreichen, nämlich das von den Spritzdüsen auf die obere Brammenfläche aufgespritzte Wasser zu beiden Seiten hin abdrängen, wo es somit über die Bandkanten nach unten abfließt und sich nicht auf der Oberfläche der Dünnbramme ansammelt. Um eine gegenseitige Behinderung der Strahlen der oberen und der unteren Spritzeinheiten 21, 22 im Kantenbereich der Brammenoberfläche zu vermeiden, sind zumindest die beiden im Kantenbereich angeordneten oberen Spritzeinheiten 21 bzw. deren Düsenköpfe 23 in einer anderen Ebene als die beiden außenliegenden unteren Spritzeinheiten 22 vorgesehen.

Die oberen und unteren Spritzeinheiten 21, 22 sind in die Breite des Zunderwäschers 7 überbrückenden Kassetten 25, 26 eingesetzt; die Kassetten erlauben einen einfachen Ein- und Ausbau der Spritz einheiten 21, 22 sowie deren exakte Positionierung und Verteilung über die Breite der Dünnbramme 3. Die Kassette 25 der oberen Spritz einheiten 21 wird von Auffangtaschen 27 eingerahmt, die dafür sorgen, daß der beim Auftreffen der Wasserstrahlen abplatzende und in Pfeilrichtung 28 (vgl. Fig. 3) hochspringende Zunder dann nicht mehr auf die Oberfläche der Dünnbramme 3, sondern vielmehr in die Auffangtaschen 37 fällt, von wo er zu den Seiten hin ausgetragen wird bzw. zusammen mit dem sich in den Auffangtaschen 27 sammelnden Spritzwasser abfließen kann.

Liste der Bezugszeichen

1 Anlage
2 Warmband
3 Dünnbramme
4 Stranggießanlage
5 Richttreiber/Schere
6 Rollenherdofen
7 Zunderwäscher
9 Warmbandstraße
11 Verteiler
12 Kokille
13 Strangführung
14 Strang
15 Bandlaufrichtung
16 Ständerholm
17 Treibrollenpaar
18 Treibrollenpaar
19 Gelenkspindel
21 obere Spritzeinheit
22 untere Spritzeinheit
23 Düsenkopf
24 Spritzdüse
25 Kassette
26 Kassette
27 Auffangtasche
28 Pfeilrichtung

Claims

1. Zunderwäscher für Walzgut, insbesondere Stahlbänder und Dünn brammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordneten, gegen die Walzgut-Ober flächen gerichteten Spritzdüsen für eine Hochdruckentzunderung, dadurch gekennzeichnet,
daß Spritzeinheiten (21, 22) mit einem rotierenden, mehrere Spritzdüsen (24) aufweisenden Düsenkopf (23) eingesetzt sind.

2. Zunderwäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die beiden im Kantenbereich des Walzgutes (3) angeordneten oberen Spritzeinheiten (21) gegenüber den beiden im Kantenbereich des Walzgutes (3) angeordneten unteren Spritz einheiten (22) versetzt sind.

3. Zunderwäscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenköpfe (23) benachbarter Spritzeinheiten (21; 22) gegenläufig angetrieben sind.

4. Zunderwäscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Spritzeinheiten (21) V-förmig angeordnet sind.

5. Zunderwäscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Form der Bandlaufrichtung (15) entgegengerichtet ist.

6. Zunderwäscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheiten (21; 22) in einer Kassette (25; 26) angeordnet sind.

7. Zunderwäscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest den oberen Spritzeinheiten (21) Auffangtaschen (27) zugeordnet sind.