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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung
eisenmetallurgischer Erzeugnisse in metallurgischen Behältern. Sie
ist insbesondere auf eine Transportvorrichtung gerichtet,
welche die Beschickung von Öfen zur Wiedererwärmung von
eisenmetallurgischen Erzeugnissen wie Knüppeln, Vorblöcken, Brammen
und Rohlingen, die von einer davor liegenden Produktionsstätte
des Typs von insbesondere einer Strangpresse, einer Walzstraße
oder einer Lagerstelle kommen, vor ihrer Verwendung in einer
danach befindlichen Produktionsstätte, speziell einer
Warmwalzstraße, erlaubt.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur metallurgischen
Behandlung eisenmetallurgischer Erzeugnisse, in welcher die
räumliche Anordnung eines ersten Behälters, der als
Vorerwärmungsbehälter bezeichnet wird, und eines zweiten Behälters,
der als Wiedererwärmungsbehälter bezeichnet wird, auf Grund der
Verwendung der Transportvorrichtung optimiert ist.
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Aus Gründen der Energieeinsparung, der Produktivitätssteigerung
und der Verbesserung der Qualität wird versucht, die
Wiedererwärmungsbehälter für warme Erzeugnisse, die direkt aus
der Stranggießanlage kommen, kontinuierlich zu beschicken.
Jedoch kann es vorkommen, dass das Verfahren aus verschiedenen
Gründen unterbrochen wird: Die Stranggießanlage wird gestoppt
oder deren Produktion reicht nicht mehr aus, um die
Warmwalzanlage zu versorgen, wobei es in diesem Fall erforderlich
ist, diese entweder ausgehend von einer Lagerstelle für kalte
Erzeugnisse zu versorgen oder die Produktion warmer
Erzeugnisse, die aus der Stranggießanlage kommen, mit denselben
kalten Produkten, die von einer Lagerstelle kommen, ständig zu
ergänzen.
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Die Versorgung der Warmwalzstraße mit einer Charge von
Produkten, die nicht dieselbe Temperatur haben, führt zu
Qualitätsproblemen der den Ofen verlassenden Erzeugnisse. Es
treten Phänomene der Überhitzung der heißen Erzeugnisse oder
Probleme der Untererwärmung der kalten Erzeugnisse auf, was zu
Energieverlusten und/oder anomalen Verzunderungserscheinungen
führt.
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Es stehen Anlagen zur Verfügung, welche die zuvor genannten
Nachteile teilweise beheben.
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So ist eine erste Lösung bekannt, die darin besteht, eine
Anlage zu verwenden, welche eine Zwischenbeschickung der warmen
Erzeugnisse zu realisieren erlaubt. Dabei werden die kalten
Erzeugnisse ab Ofenbeginn beschickt. Die warmen Erzeugnisse
werden durch eine Seitentür des Ofens an einer Stelle
beschickt, wo die kalten Erzeugnisse bereits die Temperatur der
warmen Erzeugnisse, die beschickt werden, annehmen konnten.
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Jedoch hat diese Lösung einen schwerwiegenden Nachteil, durch
welchen ihre Anwendung begrenzt wird. Die seitliche Beschickung
erfordert die Verwendung einer Zuführvorrichtung, deren
Bedienung nicht leicht ist und die deshalb im Allgemeinen nur
für die Beschickung von Erzeugnissen mit kleineren Abmessungen
(Knüppeln und gegebenenfalls kleinen Vorblöcken) verwendet
wird.
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Weiterhin ist eine zweite Lösung bekannt, die darin besteht,
einen Vorerwärmungsofen zu verwenden. In diesem Fall wird mit
den warmen Erzeugnissen ein Wiedererwärmungsbehälter beschickt.
Was die kalten Erzeugnisse betrifft, so werden sie in einen
Vorerwärmungsofen gegeben, der sie auf die Temperatur der
warmen Erzeugnisse bringt, bevor sie transportiert und
anschließend mit den warmen Erzeugnissen beschickt werden.
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Auch hier weist diese Lösung einen entscheidenden Nachteil auf.
In dieser Anwendung kommen die kalten Erzeugnisse vor dem
Vorerwärmungsofen über Rollentische an. Eine
Beschickungsvorrichtung nimmt sie auf und legt sie im Ofen ab. Die kalten
Erzeugnisse sind dann auf die Temperatur der warmen Erzeugnisse
vorerwärmt, anschließend werden sie über eine
Austragsvorrichtung ausgetragen und auf Rollentischen abgelegt.
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Die warmen und die vorerwärmten kalten Erzeugnisse werden dann
bis vor den Wiedererwärmungsbehälter transportiert und dann von
einer anderen Beschickungsvorrichtung in den
Wiedererwärmungsbehälter befördert, in welchem sie auf die Temperatur des
Warmwalzvorgangs gebracht werden.
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Die Verwendung einer Vorerwärmungsanlage erfordert zwangsweise
eine bestimmte Anzahl von Austrags- und
Beschickungsvorrichtungen und von Transportvorrichtungen (Rollentischen), die
eine versetzte Anordnung von Vorerwärmungs- und
Wiedererwärmungsbehälter und deshalb einen großen Platzbedarf, aber
auch eine stärkere Abkühlung der Erzeugnisse zwischen den
beiden Behältern bedingen, ein Phänomen, das für einen
niedrigeren Energieverbrauch nachteilig ist.
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In JP-A-61-279 615 ist ein System zur Steuerung und Kontrolle
des Transports von Knüppeln in einem Erwärmungsofen
beschrieben, gemäß welchem die Transportgeschwindigkeit der
Knüppel kontrolliert wird, die sich auf beweglichen
Längsträgern fortbewegen, indem die Abstände zwischen den Knüppeln
in Abhängigkeit von ihrer Temperatur variiert werden. In diesem
System werden ein Rechner sowie Transportmittel verwendet.
Jedoch sind diese in dieser Veröffentlichung nicht beschrieben,
und dieser Mangel macht es dem Fachmann unmöglich, die Lehren,
die er aus dieser Veröffentlichung des Standes der Technik
ziehen könnte, zur Lösung des weiter oben genannten technischen
Problems zu nutzen.
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In EP-A-0 453 329 ist eine Vorrichtung beschrieben, die dafür
bestimmt ist, die Entnahme, die Lagerung und den Transport
eisenmetallurgischer Erzeugnisse sicherzustellen, wobei ein
System aus beweglichen und feststehenden Längsträgern verwendet
wird. Ein solches System ist nicht konstruiert, um
Beschickungs- oder Entnahmefunktionen zwischen zwei
Wärmebehandlungsbehältern zu erfüllen, es ist vorgesehen, Produkte
in einen Wärmebehandlungsbehälter zu bringen oder von dort
abzutransportieren. Weiterhin wird das weiter oben genannte
Problem, das erfindungsgemäß gelöst werden soll, in dieser
Veröffentlichung des Standes der Technik nicht erwähnt.
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In DE-A-1 232 996 ist eine Transportanlage zwischen zwei Öfen
beschrieben, wobei diese Anlage vom Typ eines Rollentischs nur
eine in einer horizontalen Ebene stattfindende hin- und
hergehende Bewegung aufweisen kann und die Bewegung der Erzeugnisse
in der vertikalen Ebene in den jeweiligen Öfen erfolgt. Auch
hier wieder wird das der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegende Problem nicht erwähnt.
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Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, die Nachteile der
aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zu beheben, die
niemals auf das Problem gerichtet waren, das von der
vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, die eine Vorrichtung
vorschlägt, durch welche der Transport metallurgischer
Erzeugnisse zwischen dem Vorerwärmungs- und dem
Wiedererwärmungsbehälter verbessert und vereinfacht wird, die deshalb einander
gegenüber (oder miteinander ausgerichtet) aufgestellt werden
können.
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Dazu betrifft die Erfindung eine Anlage zur metallurgischen
Behandlung eisenmetallurgischer Erzeugnisse, in welcher eine
Transportvorrichtung verwendet wird, die zwischen einem ersten
Behälter zur Vorerwärmung und einem zweiten Behälter zur
Wiedererwärmung angeordnet ist, wobei die zu transportierenden
eisenmetallurgischen Erzeugnisse zunächst auf feststehenden
Längsträgern positioniert sind und die Transportvorrichtung
einen Unterbau umfaßt, welcher mit einem Aufbau versehen ist,
der aus einem Nebeneinander einer Vielzahl von Hubbalken und
gegebenenfalls aus einer Vielzahl von Rollen besteht, die
zwischen erstem und zweitem Behandlungsbehälter am Ende einer
Transportlinie für die eisenmetallurgischen Erzeugnisse
positioniert sind, wobei die Hubbalken gleichzeitig mit einer
Hub/Senk-Grundplatte und einer Tragplatte für eine
Translationsbewegung nach vorn und zurück zusammenwirken und diese
Platten es den Hubbalken erlauben, eine rechtwinklige
Schrittbewegung derart auszuführen, dass der Transport der
eisenmetallurgischen Erzeugnisse zwischen dem ersten und dem zweiten
Behälter oder zwischen der Transportlinie und dem ersten oder
zweiten Behälter sichergestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlage einen ersten Behälter bzw.
Vorerwärmungsbehälter umfasst, dessen eines Ende an einer
Transportvorrichtung des zuvor definierten Typs mündet, die für
Kontinuität mit einem zweiten Behälter bzw.
Wiedererwärmungsbehälter sorgt, wobei der Transport der
eisenmetallurgischen Erzeugnisse vom Vorerwärmungsbehälter zum
Wiedererwärmungsbehälter, von der Transportlinie zum Vorerwärmungsbehälter
bzw. Wiedererwärmungsbehälter oder vom Vorerwärmungsbehälter
bzw. Wiedererwärmungsbehälter zur Transportlinie, an deren Ende
die Transportvorrichtung angeordnet ist, erfolgt.
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Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden anhand
der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang
befindlichen Zeichnungen näher erläutert, die ein
Ausführungsbeispiel veranschaulichen, wobei
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- Fig. 1 die Verwendung einer Vorrichtung des Standes der
Technik (Zwischenbeschickung),
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- Fig. 2 die Verwendung einer weiteren Vorrichtung des Standes
der Technik (Vorerwärmungsofen),
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- Fig. 3 eine Ansicht, welche die Integration der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen einem Vorerwärmungs- und
einem Wiedererwärmungsbehälter darstellt, und
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- Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
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zeigt.
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In Fig. 1 sind die kalten Erzeugnisse mit der Bezugsziffer 1
nummeriert, während die warmen Erzeugnisse mit der Bezugsziffer
2 nummeriert sind. Die kalten Erzeugnisse werden am Eingang des
Ofens 4 beschickt, während die warmen Erzeugnisse über eine im
Ofen 4 angebrachte seitliche Öffnung 3 zugeführt werden.
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In Fig. 2 sind mit der Bezugsziffer 1 die kalten Erzeugnisse
und mit der Bezugsziffer 2 die warmen Erzeugnisse nummeriert.
Die kalten Erzeugnisse 1 werden, nachdem sie von einer
Transporteinrichtung 7 herangebracht worden sind, über eine
Beschickungseinrichtung 6 in einen Vorerwärmungsbehälter 5
aufgegeben. Nachdem sie den Vorerwärmungsbehälter 5 durchlaufen
haben, werden die kalten Erzeugnisse, die wiedererwärmt worden
sind, über eine Austragseinrichtung 8 ausgetragen und
anschließend auf einer weiteren Transportstraße 9 abgelegt, die
sie zusammen mit den warmen Erzeugnissen 2 zum
Wiedererwärmungsbehälter 10 bringt, der die Temperatur dieser
Erzeugnisse auf Warmwalztemperatur bringen soll. Die warmen
Erzeugnisse 2 und die kalten Erzeugnisse 1 werden von einer
Einrichtung 11 in den Behälter 10 beschickt und daraus über
eine Einrichtung 12 entnommen. Diese ordnet die Erzeugnisse,
die die gewünschte Walztemperatur erreicht haben, auf einer
Transportstraße 13 an, die sie zur Walzstraße 14 bringt.
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In Fig. 3 sind mit der Bezugsziffer 1 die kalten Erzeugnisse,
mit der Bezugsziffer 2 die warmen Erzeugnisse und mit der
Bezugszahl 14 die Walzstraße nummeriert.
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Die kalten Erzeugnisse 1 werden über eine Transportstraße 15
(hier in Form eines Rollentisches ausgeführt) zu einem ersten
Behälter bzw. Vorerwärmungsbehälter 16 gebracht. Diese
Erzeugnisse 1 werden von einer Beschickungseinrichtung 17 in den
Behälter 16 aufgegeben. Die kalten Erzeugnisse erreichen im
Laufe ihres Weges durch den Behälter 16 die Temperatur der
warmen Erzeugnisse 2.
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Eine Transportvorrichtung 18, die den erfindungsgemäßen
Gegenstand bildet, ist zwischen dem Vorerwärmungsbehälter 16 und dem
zweiten Behälter bzw. Wiedererwärmungsbehälter 19 angeordnet.
Von dieser Transportvorrichtung wird die Handhabung der kalten
Erzeugnisse 1 sichergestellt, die auf die Temperatur der warmen
Erzeugnisse 2 vorerwärmt worden sind, die die
Transportvorrichtung 18 durch eine Transportstraße 20
erreichen, die beispielsweise in Form eines Rollentisches
ausgeführt ist.
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Wenn die Erzeugnisse 1 und 2 in den Wiedererwärmungsbehälter 19
gebracht worden sind und nachdem sie diesen durchlaufen haben,
um die dem Walzvorgang entsprechende Temperatur zu erreichen,
werden sie von einer Austragseinrichtung 21 entnommen, die sie
auf eine Transportlinie 22 ablegt, um sie zur Warmwalzstraße 14
zu bringen.
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Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 18 umfasst diese (siehe Fig. 4)
einen Unterbau, welcher zwischen dem Vorerwärmungsbehälter 16
und dem Wiedererwärmungsbehälter 19 angeordnet ist. Dieser
Unterbau ist mit einem Aufbau versehen, der aus einem
Nebeneinander einer Vielzahl von beweglichen Hubbalken 24 und einer
Vielzahl von Rollen 30 besteht, wobei letztere in der ersten
Ebene und in Fortsetzung der Transportstraße 20 positioniert
sind. Feststehende Längsträger 23 befinden sich ebenfalls in
derselben Ebene wie die Böden von Vorerwärmungsbehälter 16 und
Wiedererwärmungsbehälter 19 sowie in einer Ebene, die parallel
zur Transportlinie 20 (Rollentisch) steht, welche die warmen
Erzeugnisse 2 befördert.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Rollen 30 nicht in
den Unterbau der Transportvorrichtung 18 eingebaut, sondern
befinden sich im Wesentlichen in derselben Ebene wie die
feststehenden Längsträger 23 ausgehend von einem angefügten
Unterbau, der beispielsweise am Vorerwärmungsbehälter 16 und
Wiedererwärmungsbehälter 19 zusammenwirkt.
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Die beweglichen Längsträger 24 beschreiben die Kinematik einer
rechtwinkligen Schrittbewegung, die aus vier Hauptbewegungen
besteht:
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- einer Hubbewegung,
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- einer Translationsbewegung nach vorn,
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- einer Ablegebewegung und
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- einer Translationsbewegung zurück.
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Die beweglichen Längsträger 24 wirken gleichzeitig mit einer
Hub/Senk-Grundplatte 25 und einer Tragplatte 26 für eine hin-
und hergehende Translationsbewegung zusammen. Die Hub/Senk-
Bewegungen der Grundplatte 25 und die hin- und hergehenden
Bewegungen der Tragplatte 26 werden von Hubmitten 27 bzw.
Translationsmitteln 28 sichergestellt, die mechanisch,
hydraulisch oder dergleichen sein können.
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In einem ersten Schritt sind die Erzeugnisse 1, die nach dem
Vorerwärmungsbehälter 16 vorliegen, auf den feststehenden
Längsträgern 23 aufliegend positioniert. Die Hubplatte 25
befindet sich dann in unterer Position und die Tragplatte 26
für die Translationsbewegung in hinterer Position. Bei dieser
Anordnung befinden sich die beweglichen Längsträger 24 dann
unter den Erzeugnissen 1, die zum Wiedererwärmungsbehälter 19
transportiert werden sollen.
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In einem zweiten Schritt wird von den Hubmitteln 27 (durch die
kombinierte Tätigkeit von Hydraulikzylindern und geneigten
Ebenen 29) eine Hubbewegung der Grundplatte 25 und damit der
beweglichen Längsträger 24 sichergestellt, wodurch die
Erzeugnisse 1 angehoben werden.
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In einem dritten Schritt wird von den Mitteln 28 eine
Translationsbewegung nach vorn der Tragplatte 26 für die
Translationsbewegung sichergestellt, um die Erzeugnisse 1, die
sich auf den beweglichen Längsträgern 24 befinden, in den
Wiedererwärmungsbehälter 19 zu transportieren.
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In einem vierten Schritt wird von den Hubmitteln 27 die
Positionierung der beweglichen Längsträger 24 auf der Höhe der
feststehenden Längsträger 23, die sich in ein und derselben
Ebene wie der Boden des Ofens 19 befinden, derart
sichergestellt, dass die Erzeugnisse 1 im Wiedererwärmungsbehälter 19
abgelegt werden.
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Der letzte Arbeitsgang besteht darin, die Tragplatte 26 für
eine Translationsbewegung und die beweglichen Längsträger 24,
die dort zusammenarbeiten, durch die Translationsmittel 28 in
die hintere Position zu bringen, welche die Ausgangsposition
des Zyklus bildet.
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Selbstverständlich ist der Weg der beweglichen Längsträger 24
über die Grundplatten 25 und 26 in Relation mit den
Erzeugnissen 1 identisch mit der Funktionsweise dieser
Längsträger 24 für den Transport von Erzeugnissen 2, die von
der Transportlinie 20 kommen, in Richtung des Behälters 19. In
diesem Fall übernehmen die festen Rollen 30 die Aufgabe der
festen Längsträger 23, wobei die festen Rollen 30 am Ende und
im Wesentlichen in derselben Ebene wie die Transportlinie 20
angeordnet sind.
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Gemäß einem weiteren Merkmal betrifft die Erfindung eine Anlage
zur metallurgischen Behandlung eisenmetallurgischer
Erzeugnisse, die den ersten Behälter 16 zur Vorerwärmung
umfasst, dessen eines Ende gegenüber der
Transportvorrichtung 18 endet, die zuvor beschrieben worden ist und welche die
Kontinuität mit dem zweiten Behälter 19 zur Wiedererwärmung
sicherstellt, wobei der Transport der eisenmetallurgischen
Erzeugnisse vom Vorerwärmungsbehälter 16 zum
Wiedererwärmungsbehälter 19, von der Transportlinie 20 zum
Vorerwärmungsbehälter 16 bzw. Wiedererwärmungsbehälter 19 oder vom
Vorerwärmungsbehälter 16 bzw. Wiedererwärmungsbehälter 19 zur
Transportlinie 20, an deren Ende die Transportvorrichtung 18
angeordnet ist, erfolgt.
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Die zuvor beschriebene Erfindung bietet mehrere Vorteile. Sie
erlaubt die ausgerichtete Anordnung von Vorerwärmungsofen und
Wiedererwärmungsofen, wodurch eine beträchtliche
Platzeinsparung erreicht wird. Sie ermöglicht es ebenfalls, warme
Erzeugnisse in den Vorerwärmungsbehälter aufzugeben, um eine
vorübergehende Lagerung in der Hitze zu realisieren, wenn die
Walzstraße angehalten wird und die Stranggießanlage weiter in
Betrieb bleibt.