EP1032716A1 - Coilboxofen - Google Patents

Coilboxofen

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EP1032716A1
EP1032716A1 EP98955579A EP98955579A EP1032716A1 EP 1032716 A1 EP1032716 A1 EP 1032716A1 EP 98955579 A EP98955579 A EP 98955579A EP 98955579 A EP98955579 A EP 98955579A EP 1032716 A1 EP1032716 A1 EP 1032716A1
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EP
European Patent Office
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coil
saddle
box furnace
coil box
furnace according
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EP98955579A
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English (en)
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EP1032716B1 (de
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Ernst-Ulrich Becker
Detlef Bosselmann
Michael Degner
Michael Nowak
Gerd Thiemann
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Stahl AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/68—Furnace coilers; Hot coilers

Definitions

  • the invention relates to a coil box furnace with a heating device for reheating a coil to the rolling temperature and a saddle for receiving the coil to be reheated.
  • peripheral devices In the context of cost-optimized production, the production of hot strip increasingly forces the use of peripheral devices to minimize material waste. These include, in particular, devices with which a supporting strip in the process line can be preserved in the event of a malfunction in such a way that it can be reintroduced into the process line after the malfunction has been rectified in order to continue production.
  • a coil box in the infeed of a finishing line enables the pre-strip to be wound up and buffered for around ten minutes before use in the finishing line for mild steel grades.
  • Such an arrangement of a coil box is known for example from DE-OS 2 256 030.
  • EP 0 734 793 AI discloses viewing coil boxes in front of and behind a reversing frame.
  • a coil box furnace known from practice is designed as a chamber furnace with a fixed and a movable housing part.
  • the movable housing part has an electromechanical drive and can be moved on rail wheels.
  • the furnace is heated by meandering heating conductors, which are installed on the four side walls of the furnace and are combined into individual control groups.
  • the not specially heated circular segment-shaped saddle for the coil stands on a base plate made of refractory concrete and a frame made of heat-resistant steel (see Fig. 1).
  • the object of the present invention is to improve a coil box furnace of the type mentioned at the outset such that the coil temporarily stored therein can be heated as evenly as possible to the rolling temperature, so that the temperature-related final thickness tolerances of the finished rolled strip can be minimized.
  • the saddle has at least two bearing surfaces which support the coil tangentially on its outer circumference, the saddle preferably being trapezoidal.
  • the solution according to the invention is based on the knowledge that the periodic temperature changes in the preliminary strip taken from the known coil box furnace are caused by the circular saddle of the coil box furnace. Because of the circular-shaped receiving saddle, thermal energy is extracted from the overlying band by radial heat conduction in a relatively large area, which leads to the periodic temperature changes mentioned.
  • the support area of the receiving saddle is significantly reduced and thus the heat loss is considerably reduced, so that the rolling behavior in the finished season and the thickness tolerances of the finished rolled strip are improved accordingly.
  • the contact surfaces of the saddle are formed from a plurality of elevations spaced apart in the direction of the coil width. This further reduces the actual contact area between the saddle and the coil.
  • the saddle can preferably be made of nested stainless steel slabs with protruding ones Surveys. In contrast to the circular segment-shaped saddle, no refractory material is required to stabilize the receiving saddle according to the invention.
  • the receiving saddle is also provided with a heating device.
  • An inductive saddle heater can preferably be used.
  • a further advantageous embodiment of the coil box furnace according to the invention is that it also has a device for rotating or oscillating the coil. This configuration also contributes to an equalization of the temperature profile of the preliminary strip reinserted in the finished series.
  • the distance between the contact surfaces can be adjusted in relation to the coil diameter and / or the coil width.
  • the bearing surfaces are formed by disc rollers with circular discs spaced along the longitudinal axes of the rollers. At least one of the disc rollers can be coupled to a rotary drive for rotating or oscillating the coil.
  • Fig. 1 is a sectional side view of a
  • FIG. 2 shows a front view of a receiving saddle according to the invention with pre-strip coils of different diameters and different widths, indicated by dash-dotted lines;
  • Fig. 3 is a side view of the saddle shown in Fig. 2;
  • FIG. 4 is a top view of the receiving saddle shown in FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a front view of a second embodiment of a receiving saddle according to the invention.
  • Fig. 6 is a plan view of the receiving saddle shown in Fig. 5.
  • the coil box furnace shown in FIG. 1 is a chamber furnace with a fixed housing part 1 and a housing part 2 which can be moved on rails.
  • the furnace is equipped with a heating device (not shown) for reheating a blanking coil 3 to the rolling temperature.
  • a circular saddle 4 is used to hold the coil.
  • the coil box furnace according to the invention has a receiving saddle, as is shown schematically for example in FIGS. 2 to 4.
  • the receiving saddle 4 ' consists of a base plate 5 with two spaced supports 6, 7, on each of which a support 8, 9 is attached.
  • the supports 8, 9 form two support surfaces 10, 11 which support the lead coil 3 tangentially on its outer circumference.
  • the support surfaces 10, 11 consist of nested stainless steel slabs with a large number of elevations 12 spaced in the direction of the coil width.
  • the elevations can also be convex.
  • the sliver coil 3, 3 'to be picked up by the saddle 4' can have different diameters and also different widths. With increasing diameter of the preliminary strip coil 3, the distance between the contact areas between the coil 3 and the contact surfaces 10, 11 also increases.
  • the saddle 4' can additionally be equipped with a heating device (not shown).
  • the heating device can preferably consist of an inductive saddle heater.
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of a receiving saddle for a coil box furnace according to the invention shown schematically.
  • the contact surfaces of the saddle 4 ′′ are formed by rotatable disc rollers 14 with circular discs 15 spaced along the longitudinal axes of the rollers.
  • the disc rollers 14 are mounted in support blocks 16, 17 which rotatably support the axes of rotation 18 or shafts 19 of the disc rollers in the spaces between the spaced circular disks 15 and have recesses in the area of the circular disks 15.
  • the distance between the support surfaces i. the distance A of the roller longitudinal axes is adjustable.
  • one of the disc rollers 14 is provided with a rotary drive having a gear 20 and an electric motor 21, by means of which the overlying coil 3 can be rotated during the heating in the coil box furnace in order to equalize the temperature profile.
  • the rotation can take place exclusively in one direction of rotation or alternatively alternately in both directions of rotation, so that the coil 3 practically executes an oscillating movement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Coilboxofen mit einer Heizeinrichtung zum Wiedererwärmen eines Coils (3, 3') auf Walztemperatur und einem Sattel (4') zur Aufnahme des wiederzuerwärmenden Coils (3, 3'). Um das im Coilboxofen zwischengespeicherte Coil (3, 3') möglichst gleichmäßig auf Walztemperatur aufheizen zu können, so daß temperaturbedingte Enddickentoleranzen des fertiggewalzten Bandes minimiert werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Sattel (4') mit zwei das Coil (3, 3') an dessen Außenumfang tangential abstützenden Auflageflächen (10, 11) zu versehen.

Description

Coilboxofen
Die Erfindung betrifft einen Coilboxofen mit einer Heizeinrichtung zum Wiedererwärmen eines Coils auf Walztemperatur und einem Sattel zur Aufnahme des wiederzuerwärmenden Coils.
Die Erzeugung von Warmband erzwingt im Rahmen einer kostenoptimierten Fertigung zunehmend den Einsatz peripherer Einrichtungen zur Minimierung von Materialausschuß. Hierzu zählen insbesondere Einrichtungen, mit denen ein in der Prozeßlinie befindliches Vorband im Störungsfalle gegebenenfalls so konserviert werden kann, daß es nach Behebung der Störung zur Fortsetzung der Fertigung in die Prozeßlinie wieder eingeführt werden kann.
Eine Coilbox im Einlauf einer Fertigstaffel ermöglicht ein Aufwickeln und eine zeitliche Pufferung des Vorbandes vor dem Einsatz in die Fertigstaffel von etwa zehn Minuten für Weichstahlsorten. Eine derartige Anordnung einer Coilbox ist beispielsweise aus der DE-OS 2 256 030 bekannt. Edelstahlgüten, die nur in einem engen Temperaturbereich gewalzt werden können, bieten diese Reserven allerings nicht, so daß solche Vorbänder bei mehrminütigen Störungen als Coil abgelegt werden, jedoch bislang nicht wieder in die Walzlinie eingeführt werden konnten . Aus der EP 0 734 793 AI ist bekannt, Coilboxen vor und hinter einem Reversiergerüst einzusehen. Ebenso ist es aus dieser Druckschrift bekannt, einen Ofen vorzusehen, in dem das Band nach Durchlauf des Reversiergerüstes wiedererwärmt wird. Mit dem Einsatz eines Wiedererwärmungsofens an der Coilbox können, die voranstehend erwähnten Probleme beseitigt werden, indem anfallende Coilboxvorbänder auf Walztemperatur aufgeheizt und wieder in den Walzprozeß integriert werden.
Ein aus der Praxis bekannter Coilboxofen ist als Kammerofen mit einem feststehenden und einem verfahrbaren Gehäuseteil ausgebildet. Der verfahrbare Gehäuseteil weist einen elektromechanischen Antrieb auf und ist auf Schienenrädern verfahrbar. Die Beheizung des Ofens erfolgt durch maanderformigen Heizleiter, die an den vier Seitenwänden des Ofens installiert und zu einzelnen Regelgruppen zusammengefaßt sind. Der nicht extra beheizte kreissegmentförmige Aufnahmesattel für das Coil steht auf einer Bodenplatte aus feuerfestem Beton und einem Gerüst aus warmfestem Stahl (vgl. Fig. 1) .
Bei diesem bekannten Coilboxofen wurden jedoch in dem in den Walzprozeß wiedereingesetzten Vorband erhebliche periodische Temperaturänderungen festgestellt, die sich auf das Walzverhalten in der Fertigstafel und auf die erreichbaren Toleranzen der Endwalzdicke ungünstig auswirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Coilboxofen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß das darin zwischengespeicherte Coil möglichst gleichmäßig auf Walztemperatur aufheizbar ist, so daß sich die temperaturbedingten Enddickentoleranzen des fertiggewalzten Bandes minimieren lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Sattel mindestens zwei das Coil an dessen Außenumfang tangential abstützende Auflägeflächen aufweist, wobei der Sattel vorzugsweise trapezförmig ausgebildet ist.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die periodischen Temperaturänderungen in dem aus dem bekannten Coilboxofen entnommenen Vorband durch den kreissegmentförmigen Aufnahmesattel des Coilboxofens bedingt sind. Durch den kreisbogenförmigen Aufnahmesattel wird dem aufliegenden Band nämlich durch radiale Wärmeleitung in einem relativ großen Bereich Wärmeenergie entzogen, was zu den erwähnten periodischen Temperaturänderungen führt .
Bei dem erfindungsgemäßen Coilboxofen ist dagegen der Auflagebereich des Aufnahmesattels wesentlich verkleinert und damit der Wärmeverlust erheblich reduziert, so daß das Walzverhalten in der Fertigstaffel und die Dickentoleranzen des fertiggewalzten Bandes entsprechend verbessert sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Auflageflächen des Sattels aus einer Vielzahl in Richtung der Coilbreite beabstandeter Erhebungen gebildet sind. Hierdurch wird der tatsächliche Kontaktbereich zwischen Sattel und Coil weiter verringert . Dabei kann der Sattel vorzugsweise aus ineinandergesteckten Edelstahlbrammen mit vorstehenden Erhebungen aufgebaut sein. Zur Stabilisierung des erfindungsmäßen Aufnahmesattels ist im Gegensatz zu dem oben erwähnten kreissegmentförmigen Sattel kein Feuerfestmaterial erforderlich.
Desweiteren ist es vorteilhaft, wenn, wie nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, neben den Wänden des Coilboxofens auch der Aufnahmesattel mit einer Heizeinrichtung versehen ist. Dabei kann vorzugsweise eine induktive Sattelheizung verwendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Coilboxofens besteht darin, daß dieser ferner eine Vorrichtung zum Drehen oder Pendeln des Coils aufweist. Diese Ausgestaltung trägt ebenfalls zu einer Vergleichmäßigung des Temperaturprofils des in die Fertigstaffel wieder eingesetzten Vorbandes bei.
Im Hinblick auf unterschiedliche Coildurchmesser und/oder Coilbreiten ist es auch günstig, wenn der Abstand der Auflageflächen in bezug auf den Coildurchmesser und/oder die Coilbreite einstellbar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Auflageflächen durch Scheibenrollen mit entlang der Rollenlängsachsen beabstandeten Kreisscheiben gebildet sind. Dabei kann zum Drehen oder Pendeln des Coils mindestens eine der Scheibenrollen mit einem Drehantrieb gekoppelt sein. Die Erfindung wird nachstehend anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden schematischen Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines
Coilboxofens mit einem in einem herkömmlichen Aufnahmesattel abgestützten Coil;
Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Aufnahmesattels mit durch strichpunktierte Linien angedeutete Vorbandcoils unterschiedlichen Durchmessers sowie unterschiedlicher Breite;
Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Aufnahmesattels;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Aufnahmesattel ;
Fig. 5 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufnahmesattels ; und
Fig. 6 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Aufnahmesattel .
Der in Fig. 1 dargestellte Coilboxofen ist ein Kammerofen mit einem feststehenden Gehäuseteil 1 und einem auf Schienen verfahrenbaren Gehäuseteil 2. Zur Wiedererwärmung eines Vorbandcoils 3 auf Walztemperatur ist der Ofen mit einer Heizeinrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet. Zur Aufnahme des Coils dient ein kreissegmentförmiger Aufnahmesattel 4. Der erfindungsgemäße Coilboxofen weist dagegen einen Aufnahmesattel auf, wie er beispielsweise in den Figuren 2 bis 4 schematisch dargestellt ist. Wie zu erkennen ist, besteht der Aufnahmesattel 4' aus einer Grundplatte 5 mit zwei beabstandeten Stützen 6, 7, auf denen jeweils eine Auflage 8, 9 befestigt ist. Die Auflagen 8, 9 bilden zwei das Vorbandcoil 3 an dessen Außenumfang tangential abstützende Auflageflächen 10, 11. Die Auflageflächen 10, 11 bestehen dabei aus ineinandergesteckten Edelstahlbrammen mit einer Vielzahl in Richtung der Coilbreite beabstandeter Erhebungen 12. Die Erhebungen 12, die durch parallel zur Umfangsrichtung des Coils 3 verlaufende Nuten 13 gebildet sind, haben jeweils im wesentlichen ebene Auflägeflächen. Alternativ können die Erhebungen auch konvex ausgebildet sein.
Wie in den Figuren 2 und 3 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, kann das vom Sattel 4' aufzunehmende Vorbandcoil 3, 3' unterschiedliche Durchmesser und auch unterschiedliche Breiten aufweisen. Mit zunehmenden Durchmesser des Vorbandcoils 3 nimmt auch der Abstand der Kontaktbereiche zwischen dem Coil 3 und den Auflageflächen 10, 11 zu.
Um einen Wärmeverlust über den Aufnahmesattel 4' gänzlich zu verhindern, kann der Sattel 4' zusätzlich mit einer Heizeinrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet sein. Die Heizeinrichtung kann dabei vorzugsweise aus einer induktiven Sattelheizung bestehen.
In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Aufnahmesattels für einen erfindungsgemäßen Coilboxofen schematisch dargestellt. Im Gegensatz zu dem in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind hier die Auflageflächen des Sattels 4'' durch drehbare Scheibenrollen 14 mit entlang der Rollenlängsachsen beabstandeten Kreisscheiben 15 gebildet. Die Scheibenrollen 14 sind in Stützblöcken 16, 17 gelagert, die die Drehachsen 18 bzw. Wellen 19 der Scheibenrollen in den Zwischenräumen der beabstandeten Kreisscheiben 15 drehbar abstützen und im Bereich der Kreisscheiben 15 Ausnehmungen aufweisen.
Um eine optimale Auflage des jeweiligen Coils 3 in Abhängigkeit des Coildurchmessers erzielen zu können, ist der Abstand der Auflageflächen, d.h. der Abstand A der Rollenlängsachsen einstellbar. Ferner ist eine der Scheibenrollen 14 mit einem ein Getriebe 20 und einen Elektromotor 21 aufweisenden Drehantrieb versehen, mittels dem das aufliegende Coil 3 während des Aufheizens im Coilboxofen zur Vergleichmäßigung des Temperaturprofils gedreht werden kann. Die Drehung kann dabei ausschließlich in einer Drehrichtung oder alternativ auch abwechselnd in beiden Drehrichtungen erfolgen, so daß das Coil 3 praktisch eine Pendelbewegung ausführt .

Claims

A n s p r ü c h e
1. Coilboxofen mit einer Heizeinrichtung zum Wiedererwärmen eines Coils (3) auf Walztemperatur und einem Sattel (4', 4'') zur Aufnahme des wiederzuerwärmenden Coils, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sattel
(4', 4'') mindestens zwei das Coil (3, 3') an dessen Außenumfang tangential abstützende Auflageflächen (10, 11) aufweist.
2. Coilboxofen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sattel (4', 4'') trapezförmig ausgebildet ist.
3. Coilboxofen nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflageflächen (10, 11) aus einer Vielzahl von in Richtung der Coilbreite beabstandeten Erhebungen (12) gebildet sind.
4. Coilboxofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sattel (4', 4'') aus ineinandergesteckten Edelstahlbrammen mit vorstehenden Erhebungen (12) aufgebaut ist .
5. Coilboxofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auch der Sattel (4', 4'') mit einer Heizeinrichtung versehen ist .
6. Coilboxofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dieser ferner eine Vorrichtung (14 bis 21) zum Drehen oder Pendeln des Coils (3) aufweist.
7. Coilboxofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand der Auflageflächen (10, 11) in bezug auf den Coildurchmesser und/oder die Coilbreite einstellbar ist.
8. Coilboxofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflageflächen (10, 11) durch Scheibenrollen (14) mit entlang der Rollenlängsachsen beabstandeten Kreisscheiben (15) gebildet sind.
9. Coilboxofen nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Drehen oder Pendeln des Coils (3) mindestens eine der Scheibenrollen (14) durch einen Drehantrieb (20, 21) antreibbar ist.
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