EP1423216B1 - Brammenreinigung vor dem rollenherdofen einer mini-mill - Google Patents

Brammenreinigung vor dem rollenherdofen einer mini-mill Download PDF

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EP1423216B1
EP1423216B1 EP02776944A EP02776944A EP1423216B1 EP 1423216 B1 EP1423216 B1 EP 1423216B1 EP 02776944 A EP02776944 A EP 02776944A EP 02776944 A EP02776944 A EP 02776944A EP 1423216 B1 EP1423216 B1 EP 1423216B1
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slab
spray
roller hearth
water
scale
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Bernhard Ehls
Kirsten Fieger-Schlangen
Ingo Schuster
Jürgen Armenat
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/466—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a non-continuous process, i.e. the cast being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a device for removing loose scale from the Surface of a slab, in particular a thin slab of a mini-mill comprising at least one slab casting machine, a slab separation device, a temperature compensation furnace and one or more rolling stands with coiler and a device for the loose tinder, the least each having a relative to the slab lower and upper spray tube, wherein each spray tube equipped with a number of spray nozzles and before the Temperature compensation furnace, in particular a roller hearth furnace arranged and to a feeder for water with technologically required pressure and with a volume flow rated according to the number of spray nozzles connected.
  • the invention also relates to an operating method of said device.
  • the slab supplied by the casting machine is naturally tainted.
  • such a slab is unpurified the roller hearth furnace fed to a mini-mill plant. That can lead to that in the roller hearth furnace entrained scale on the furnace rollers during operation to irregular tinder accumulations (pick-up education) builds up. This can to impressions on the slab underside and thus to impairments of Surface quality of the slab or the finished rolled strip lead.
  • the loose scale acts as an insulating layer, which leads to a deteriorated heat transfer when heating the slab in the roller hearth furnace leads.
  • the document JP 11 04 78 20 describes a method for Descaling stubborn scale from the surface of a slab spraying large amounts of water with low pressure and by anschmanendes Spray with small amounts of water at high pressure on the slab surface for shock-like cooling of the surface to 300 to 400 ° C and Rinsing the dissolved scale by mechanical force.
  • the High-pressure water is sprayed with about 200 to 300 bar to the tinder mechanically clean up.
  • the document JP 10 12 84 25 describes a device for descaling a heated slab on the outlet side of a heating furnace. It will Approximately 10 seconds after discharge of the slab from the oven with a Pre-descaling device first low-pressure water for 30 seconds on the surface of the slab to generate a thermal stress applied, wherein the pressure of the low-pressure water is about 20 bar. The High-pressure water is sprayed onto the surface of the slab at approx. 120 bar 30 seconds after cooling through the low pressure water to to perform a complete descaling.
  • JP-A-02-121714 describes an inflammatory device with devices for injecting high-pressure water sprays with an effective pressure of about 10 kg / cm 2 on the front and back of a steel strip on exit from a continuous casting plant.
  • EP-A-0 846 508 discloses a continuous casting machine with an extraction device following a soft-reduction device, followed by a separator and a temperature raising furnace with a descaling device using water, arranged upstream the separation device, wherein the heating furnace in a position near the outlet the same is arranged.
  • JP-A-01 091 908 discloses a descaling apparatus with Water spray nozzles in cooperation with a rotating wire brush in Front of a warm-up oven.
  • the document DE-A-41 33 898 describes a method for the removal of Foundry slag or foundry slag to continuous casting prematerial for the production of Hot wide strip with improved surface properties under application of thin slab casting roll technology.
  • the casting slag or scale is by pressurized water treatment of the strand surface before entering a the continuous casting plant downstream heating furnace removed, the Secondary cooling of the plant is controlled so that the inlet temperature of the Thin slabs is maintained at the same level.
  • the invention has the object based, an improved scale cleaning technotogy and a appropriate sprayer particular Mini-Mills specify to a slab cleaning with the lowest possible heat loss of the slab to reduce the scale entry into the roller hearth furnace and the Surface quality of the rolled hot strip to improve.
  • the invention provides a device in the preamble From claim 1 designated type, that the sprayer so is designed that accumulating scale and reflective water of a sinter pit with a water / solids separator installed in the drain is supplied.
  • a method for spraying loose scale from the surfaces of a Slab is characterized advantageously by the fact that the supply pressure of the water to the spray pipes of the sprayer between 5 and 15 bar, preferably ⁇ 10 bar.
  • the method works the thermo-shock principle.
  • FIG. 1 shows a family tree of the device according to the invention.
  • a slab 1 in a unspecified drawn casting machine is poured as a thin slab, on a roller table 10 initially promoted to a straightening 8, the thin slab 1 promotes a sprayer 11 for the slab surface.
  • This Abspritzvorraum 11 forms the actual invention, and includes at least a lower spray tube 2 and at least one upper spray tube 3.
  • Die Spray pipes 2, 3 are permanently installed and each of the spray pipes is a number equipped by spray nozzles 4 in the direction of the surface of the slab 1.
  • each Spray tube 2, 3 is connected to a supply 6 for water with technologically required Pressure and with a corresponding to the number of nozzles 4 sized Volumetric flow connected.
  • the sprayer 11 is in front of the roller hearth furnace 5 but arranged behind the straightening 8. Between the sprayer 11 and the roller hearth furnace 5 is formed as a pair of scissors Brancerennvorraum 9, which the slab in commercial weights intercept.
  • the scale sprayed from the scale surface in the sprayer and the reflective water is a sintering pit 7 with an installed in the drain Separator for water / solid fed.
  • the operating parameters the ejector are adjusted so that the supply pressure of the Water to the spray pipes 2, 3 between 5 and 15 bar, preferably ⁇ 10 bar is.
  • the tinder loosely on the slab surface becomes smaller solved the thermal shock principle of the surface and removed.
  • the solved one Tinder and the spray is - as previously said - in the sinter pit. 7 managed and separated there in parts.
  • the ejection device 11 is not limited to the arrangement shown in FIG Richttreiber 8 and roller hearth furnace 5 limited, but it is without the The idea behind leaving, possible, the sprayer 11 in Slab passage direction between the scissors 9 and the roller hearth 5 to arrange. In a slab plant with possibly additionally the Slab thickness reducing scaffolding, the sprayer 11 between the roughing stand and the roller hearth furnace 5 may be arranged. Also at In any case, the sprayer 11 should lay before other lay-out Roller hearth furnace can be used.
  • the slab cleaning can be done with low heat loss of the slab be performed. Furthermore, the Zundereintrag in the roller hearth furnace and so that the scale build-up on the furnace rolls is reduced. The reduced tinder on the slab surface improves the heat transfer into the slab in the roller hearth furnace and enables an improvement of the surface quality of the hot strip produced in the following Waizgerüsten.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von losem Zunder von der Oberfläche einer Bramme, insbesondere einer Dünnbramme einer Mini-Mill umfassend zumindest eine Brammengießmaschine, eine Brammentrennvorrichtung, einen Temperaturausgleichsofen und ein oder mehrere Walzgerüste mit Haspelanlage sowie eine Abspritzeinrichtung für den losen Zunder, die mindestens je ein relativ zur Bramme unteres und oberes Spritzrohr aufweist, wobei jedes Spritzrohr mit einer Anzahl von Spritzdüsen bestückt und vor dem Temperaturausgleichsofen, insbesondere einem Rollenherdofen, angeordnet und an eine Zuführung für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit einem entsprechend der Anzahl der Spritzdüsen bemessenem Volumenstrom angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsverfahren der genannten Vorrichtung.
Die von der Gießmaschine gelieferte Bramme ist naturgemäß mit Zunder behaftet. In der Regel wird eine solche Bramme ungereinigt dem Rollenherdofen einer Mini-Mill-Anlage zugeführt. Das kann dazu führen, dass in den Rollenherdofen mitgeschleppter Zunder sich auf den Ofenrollen im Laufe der Betriebszeit zu unregelmäßigen Zunderanhäufungen (Pick-Up-Bildung) aufbaut. Dies kann zu Abdrücken auf der Brammenunterseite und somit zu Beeinträchtigungen der Oberflächenqualität der Bramme bzw. des fertig gewalzten Bandes führen. Darüber hinaus wirkt der lose aufliegende Zunder als Dämmschicht, die zu einem verschlechterten Wärmeübergang beim Aufheizen der Bramme im Rollenherdofen führt.
Verfahren und Vorrichtungen zum Abreinigen von Brammen sowohl von losem als auch von fest anhaftendem Zunder mit Hilfe von Wassersprühstrahlen unter hohem Druck sind bekannt.
Beispielsweise beschreibt das Dokument JP 11 04 78 20 ein Verfahren zum Entzundern von hartnäckigem Zunder von der Oberfläche einer Bramme durch aufsprühen großer Wassermengen mit Niederdruck und durch anschießendes Besprühen mit geringen Wassermengen mit Hochdruck auf die Brammenoberfläche zwecks schockartiger Kühlung der Oberfläche auf 300 bis 400 °C und Abspülen des gelösten Zunders durch mechanische Krafteinwirkung. Das Hochdruck-Wasser wird mit ca. 200 bis 300 bar aufgesprüht, um den Zunder mechanisch abzureinigen.
Das Dokument JP 10 12 84 25 beschreibt eine Vorrichtung zur Entzunderung einer erhitzen Bramme an der Auslassseite eines Erwärmungsofens. Dabei wird annähernd 10 Sekunden nach Auslass der Bramme aus dem Ofen mit einer Vorentzunderungsvorrichtung zunächst Niederdruck-Wasser 30 Sekunden lang auf die Oberfläche der Bramme zur Erzeugung einer thermischen Spannung aufgebracht, wobei der Druck des Niederdruck-Wassers ca. 20 bar beträgt. Das Hochdruck-Wasser wird mit ca. 120 bar auf die Oberfläche der Bramme gedüst und zwar 30 Sekunden nach dem Abkühlen durch das Niederdruck-Wasser, um eine vollständige Entzunderung durchzuführen.
Das Dokument JP-A-02-121 714 beschreibt eine Entzundenrngsvorrichtung mit Vorrichtungen zum injizieren von Hochdruck-Wassersprühstrahlen mit einem Wirkruck von ca. 10 kg/cm2 auf die Vorder- und Rückseite eines Stahlbandes beim Austritt aus einer Stranggießanlage.
Das Dokument "Donini E.A. et al.: "Flexible Thin-slab Rolling: Matching The Requirements Of Integrated Producers lron and Steel Engineer, Association of lron and Steel Engineers, Pittsburgh, US, Bd. 74. Nr. 6, 1. Juni 1997 (1997-06-01), Seiten 39-44, XP000658413 ISSN: 0021-1559 beschreibt eine Stranggießanlage mit integrierten Entzunderungseinrichtungen, wobei Wasserstrahldüsen mit harten Düsenstrahlen mit kreisförmigen Bewegungen die Ober- und Unterseite eines Walzbandes bestreichen und die Zunderschicht ablösen.
Das Dokument EP-A-0 846 508 offenbart eine Stranggießanlage mit einer Auszugseinrichtung im Anschluss an eine Soft-Reduktions-Einrichtung, gefolgt von einer Trennvorrichtung und einem Temperaturerhöhungsofen mit einer Entzunderungsvorrichtung unter Verwendung von Wasser, angeordnet stromaufwärts der Trennvonichtung, wobei der Aufwärmofen in einer Position nahe dem Auslass derselben angeordnet ist.
Das Dokument JP-A-01 091 908 offenbart eine Entzunderungsvorrichtung mit Wassersprühdüsen im Zusammenwirken mit einer rotierenden Drahtbürste in Front eines Aufwärmofens.
Das Dokument DE-A-41 33 898 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Gießschlacke bzw. Gießzunder an Stranggießvormaterial zur Herstellung von Warmbreitband mit verbesserten Oberflächeneigenschaften unter Anwendung der Dünnbrammen-Gießwalztechnologie. Die Gießschlacke bzw. -zunder wird durch Druckwasserbeaufschlagung der Strangoberfläche vor Eintritt in einen der Stranggießanlage nachgeordneten Erwärmungsofen entfernt, wobei die Sekundärkühlung der Anlage so gesteuert wird, dass die Eintrittstemperatur der Dünnbrammen auf gleichem Niveau gehalten wird.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zunder-Abreinigungs-Technotogie und eine entsprechende Abspritzeinrichtung insbesondere für Mini-Mills anzugeben, um eine Brammenreinigung mit möglichst geringem Wärmeverlust der Bramme durchzuführen, den Zundereintrag in den Rollenherdofen zu verringern und die Oberflächenqualität des gewalzten Warmbandes zu verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichneten Art vor, dass die Abspritzvorrichtung so konzipiert ist, dass anfallender Zunder und reflektierendes Wasser einer Sintergrube mit einer im Ablauf installierten Trenneinrichtung für Wasser/Feststoff zugeführt wird.
Mit den angegebenen Erfindungsmerkmalen wird eine Brammenreinigung mit möglichst geringem Wärmeverlust verwirklicht, Zundereintrag in den Rollenherdofen verringert und eine Pick-Up-Bildung auf den Ofenrollen des Rollenherdofens vermieden. Ferner wird im Rollenherdofen der Wärmeübergang in die Bramme verbessert und insgesamt eine Steigerung der Oberflächenqualität des Warmbandes erzielt.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.
Ein Verfahren zum Abspritzen von losem Zunder von den Oberflächen einer Bramme zeichnet sich mit Vorteil dadurch aus, dass der Zuführdruck des Wassers zu den Spritzrohren der Abspritzvorrichtung zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise < 10 bar beträgt. Zweckmäßigerweise arbeitet das Verfahren nach dem Thermo-Schock-Prinzip.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Abspritzverfahren, wenn es vor Aufgabe der Brammen in den Rollenherdofen durchgeführt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Arbeitsverfahrens sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Stammbaum der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Entsprechend der schematischen Darstellung wird eine Bramme 1, die in einer nicht näher gezeichneten Gießmaschine als Dünnbramme gegossen wird, auf einem Rollgang 10 zunächst zu einem Richttreiber 8 gefördert, der die Dünnbramme 1 zu einer Abspritzvorrichtung 11 für die Brammenoberfläche fördert. Diese Abspritzvorrichtung 11 bildet die eigentliche Erfindung, und umfaßt mindestens ein unteres Spritzrohr 2 und mindestens ein oberes Spritzrohr 3. Die Spritzrohre 2, 3 sind fest installiert und jedes der Spritzrohre ist mit einer Anzahl von Spritzdüsen 4 in Richtung zur Oberfläche der Bramme 1 bestückt. Jedes Spritzrohr 2, 3 ist an eine Zuführung 6 für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit einem entsprechend der Anzahl der Düsen 4 bemessenen Volumenstrom angeschlossen. Die Abspritzvorrichtung 11 ist vor dem Rollenherdofen 5 aber hinter dem Richttreiber 8 angeordnet. Zwischen der Abspritzvorrichtung 11 und dem Rollenherdofen 5 befindet sich eine als Schere ausgebildete Brammentrennvorrichtung 9, welche die Bramme in handelsübliche Gewichte abfängt.
Der in der Abspritzvorrichtung von der Zunderoberfläche abgespritze Zunder und das reflektierende Wasser wird einer Sintergrube 7 mit einer im Ablauf installierten Trenneinrichtung für Wasser/Feststoff zugeführt. Die Betriebsparameter der Abspritzvorrichtung sind so eingestellt, dass der Zuführungsdruck des Wassers zu den Spritzrohren 2, 3 zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise < 10 bar beträgt. Der lose auf der Brammenoberfläche befindliche Zunder wird nach dem Thermo-Schock-Prinzip von der Oberfläche gelöst und entfernt. Der gelöste Zunder und das Spritzwasser wird - wie zuvor gesagt - in die Sintergrube 7 geleitet und dort bestandsteilmäßig getrennt.
Die Abspritzvorrichtung 11 ist nicht auf die in Figur 1 gezeigte Anordnung zwischen Richttreiber 8 und Rollenherdofen 5 beschränkt, sondern es ist, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, möglich, die Abspritzvorrichtung 11 in Brammendurchlaufrichtung zwischen der Schere 9 und dem Rollenherdofen 5 anzuordnen. Bei einer Brammenanlage mit gegebenenfalls zusätzlich die Brammendicke reduzierendem Vorgerüst kann die Abspritzvorrichtung 11 zwischen dem Vorgerüst und dem Rollenherdofen 5 angeordnet sein. Auch bei anderem Anlagen lay-out sollte die Abspritzvorrichtung 11 jedenfalls vor dem Rollenherdofen eingesetzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Abspritzvorrichtung, die im Gegensatz zum Stand der Technik kein Zunderwäscher zum Entfernen von fest sitzendem Primärzunder ist, kann die Brammenreinigung mit geringen Wärmeverlusten der Bramme durchgeführt werden. Ferner wird der Zundereintrag in den Rollenherdofen und damit der Zunderaufbau auf den Ofenrollen vermindert. Der verringerte Zunder auf den Brammenoberftächen verbessert den Wärmeübergang in die Bramme im Rollenherdofen und ermöglicht eine Verbesserung der Oberflächenqualität des in den nachfolgenden Waizgerüsten hergestellten Warmbandes.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Entfernen von losem Zunder von der Oberfläche einer Bramme, insbesondere einer Dünnbramme einer Mini-Mill, umfassend zumindest eine Brammengießmaschine, eine Brammentrenneinrichtung, einen Temperaturausgleichsofen und ein oder mehrere Walzgerüste mit Haspelanlage sowie eine Abspritzeinrichtung (11) für den losen Zunder, die mindestens je ein relativ zur Bramme (1) unteres (2) und oberes (3) Spritzrohr aufweist, wobei jedes Spritzrohr (2, 3) mit einer Anzahl von Spritzdüsen (4) bestückt und vor dem Temperaturausgleichsofen (5), insbesondere einem Rollenherdofen, angeordnet und an eine Zuführung (6) für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit einem entsprechend der Anzahl der Spritzdüsen (4) bemessenen Volumenstrom angeschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abspritzvorrichtung (11) so konzipiert ist. dass anfallender Zunder und reflektierendes Wasser einer Sintergrube (7) mit einer im Ablauf installierten Trenneinrichtung für Wasser/Feststoff zugeführt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abspritzvorrichtung (11) in Brammendurchtaufrichtung zwischen einem Richttreiber (8) und dem Rollenherdofen (5) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abspritzvorrichtung (11) und dem Rollenherdofen (5) die Brammentrennvorrichtung (9), insbesondere eine Schere angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abspritzvorrichtung (11) in Brammendurchlauf zwischen der Brammentrennvorrichtung (9) und dem Rollenherdofen (5) angeordnet ist.
  5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung zum Entfernen von losem Zunder von der Oberfläche einer Bramme, insbesondere einer Dünnbramme einer Mini-Mill mit Hilfe einer Abspritzvorrichtung (11) gemäß den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführdruck des Wassers zu den Spritzrohren (2, 3) der Abspritzvorrichtung (11) zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise < 10 bar beträgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der lose auf der Brammenoberfläche anhaftende Zunder nach dem Thermo-Schock-Prinzip entfernt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Entzunderung mit möglichst geringem Wärmeverlust der Bramme (1) durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abspritzverfahren vor Aufgabe der Bramme (1) in den Rollenherdofen (5) durchgeführt wird.
EP02776944A 2001-09-07 2002-08-28 Brammenreinigung vor dem rollenherdofen einer mini-mill Expired - Lifetime EP1423216B1 (de)

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