EP1520636A1 - Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk durchströmenden Lufstroms, mit einer solchen Vorrichtung ausgestattes Walzwerk und Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks mit einem Luftstrom - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk durchströmenden Lufstroms, mit einer solchen Vorrichtung ausgestattes Walzwerk und Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks mit einem Luftstrom Download PDF

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EP1520636A1
EP1520636A1 EP04022769A EP04022769A EP1520636A1 EP 1520636 A1 EP1520636 A1 EP 1520636A1 EP 04022769 A EP04022769 A EP 04022769A EP 04022769 A EP04022769 A EP 04022769A EP 1520636 A1 EP1520636 A1 EP 1520636A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling mill
air
air flow
rolling
air stream
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04022769A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Benfer
Burkhard Brockmann
Jürgen Hinzpeter
Klaus-Peter Ing. Dahmen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundwig GmbH
Outokumpu Nirosta GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp Nirosta GmbH
Sundwig GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2003146516 external-priority patent/DE10346516B3/de
Application filed by ThyssenKrupp Nirosta GmbH, Sundwig GmbH filed Critical ThyssenKrupp Nirosta GmbH
Publication of EP1520636A1 publication Critical patent/EP1520636A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B9/00—Measures for carrying out rolling operations under special conditions, e.g. in vacuum or inert atmosphere to prevent oxidation of work; Special measures for removing fumes from rolling mills

Definitions

  • the invention relates to a device for generating a a rolling mill at least in sections flowing through Air flow, with an air suction, the Airflow sucks. Furthermore, the invention relates to a Rolling mill equipped with such a device. Likewise, the invention relates to a method for Flowing through a rolling mill with an air flow, the Rolling mill flows through at least in sections, in which the airflow is sucked off after passing through the rolling mill has been conducted.
  • the air surrounding the mill passes through Liquid particles and other contaminants contaminated.
  • the liquid particles are For example, to residues of lubricants used for the lubrication of moving in operation components the rolling mill or the surface of each processed Bandes are needed.
  • Lubricant thinning liquid droplets enter the Surround the rolling mill, which is on for cooling
  • the work rolls of the mill stand or the each processed tape used coolant decline.
  • the ambient air of the Rolling scaffolds were taken up as a result of the Solve rolling process of each processed tape or purposefully to improve the roll result of him be removed.
  • JP 62173006 A a rolling mill is known, whose rolling stands are arranged together in a housing are. The resulting during rolling oil vapors are in a Air flow over in the roof of the housing arranged Sucking suction nozzles. The extracted, with the oil vapors charged air stream is passed through a filter system, in which the oil vapors are separated from the airflow.
  • the object of the invention is a Device to provide a rolling mill and a method with which it is possible, besides rolling mills of smaller and medium power especially large, especially efficient rolling mills safely in a way too operate in which the burden of the environment of respective rolling mill with simultaneously reduced Manufacturing, assembly and maintenance costs to a minimum is reduced.
  • a device for Generating a rolling mill by flowing air flow with an air suction device which sucks the air stream solved, which is characterized according to the invention, that it comprises an air heating device that the Air flow heated before entering the rolling mill.
  • the above object is achieved by a method for flowing through a rolling mill with a Airflow at which the airflow is sucked off after it has been passed through the rolling mill, dissolved, wherein According to the invention, the air flow before it enters the heated by him each flowed through area of the rolling mill when its temperature is below a minimum temperature lies.
  • the invention is based on the idea that the Temperature of the guided through the mill air flow so is set that a minimum temperature is not is fallen short of. At this temperature is the Airflow optimally capable of getting out of the rolling mill emerging particles that in the in the Surrounding air of the rolling mill.
  • the tempered according to the invention can be Air flow according to a first embodiment of the invention targeted by an air intake on the rolling mill blow.
  • the blown on the rolling mill air flow be routed without further ado that he all Areas of the rolling mill are safely detected in which Fluid mist or other during operation of the rolling mill emerging particles escape into the environment. So is not only that for the production of the invention Device required effort compared to the state of Technique significantly minimized, but it will be one as well Significant improvement of the transport in the area of Rolling mill during its operation resulting lubricant and Coolant thinning achieved.
  • a particularly practical embodiment of Device according to the invention provides a measuring device in front of which the temperature of the Air intake device intake air flow detected and a heating operation of the air heating device issuing the starting control signal when the detected Temperature of the air flow is below a setpoint.
  • the air heater so too control that the air passed through the mill only then heat is supplied when the air temperature below the temperature, for example for the condensation of the air flow to be discharged Liquid fumes can come. That way you can a proper operation in accordance with the invention Way equipped rolling mill even under unfavorable guarantee climatic conditions in great cold.
  • Particularly important embodiment of the invention is at Rolling stands built in a building in that the air intake air from the outside Simmonds environment of the building.
  • the rolling mill no longer conducting air, as in the prior art usual, from the interior of the mill surrounding the hall taken, but targeted from outside the building is fed, that is ensured by the Rolling mill guided air flows to no impairment the rest of the building Run operations.
  • at a Intake of the air from the outside of the building prevents the ruling in the building Atmospheric pressure is lower than in the environment.
  • the uncontrolled intrusion of air streams or other Gases from the environment in the hall surrounding the rolling mill is so safely avoided. In particular, this way can prevents cold, minus temperatures air entering the building and the rolling mill.
  • the rolling mill can alternatively or additionally in this context as well be convenient to donate the heat to the airflow Area of Lucaser stiirmungs observed to a Connecting coolant line through which one of the waste heat of the rolling mill heated coolant flows.
  • This coolant can, for example, in a Heat exchangers are heated in which they are hot, from the Roll stand, the possibly existing reels and the drive units of the rolling mill with high temperature draining oil cools.
  • Both the cooling water flow can thereby be easily sized so that on the one hand the im Circulate the rolling mill by flowing oil on one for the Introduction to the mill optimum operating temperature cooled and on the other hand, an equally optimized heating of the rolling mill fed in accordance with the invention Air flow is achieved.
  • One in particular with regard to the energy demand on improved embodiment of the invention is characterized characterized in that a control device is provided, the size of the sucked by the air intake Air flow depending on the respective operating state of the rolling mill.
  • a control device is provided, the size of the sucked by the air intake Air flow depending on the respective operating state of the rolling mill.
  • the figure shows a rolling mill for cold rolling Steel strip in a schematic, partially cut lateral representation.
  • the rolling mill 1 for cold rolling of steel strip S is in one as a conventional operating hall trained building 2 established. It includes a reversing operation 20-roller mill 3, at the respective input or Outlet sides in each case one reel device 4,5 is set up. In addition, between the rolling mill 3 and the respective reel device 4.5 pulleys 6.7 positioned, which has a proper tension of Ensure the rolling stand 3 of the steel strip S running.
  • the bottom plate 8 In the bottom plate 8 are mirror-symmetrically arranged ventilation ducts 10, 11 molded, starting from their side to each a paragraph of the bottom plate 8 in the ventilation cell 9th arranged inflow region 10a, 11a each in one Outflow opening 10b, 11b open.
  • the one discharge opening 10b is in the area between the one reeling device 4 and the rolling mill 3 and the other outflow port 11b between the rolling mill and the second reeling device 5 positioned.
  • 11a of the ventilation channels 10,11 is one each in the form of powerful fans formed air intake 12,13 arranged.
  • everyone Air intake 12,13 is one Air heating device assigned 14,15, in the If necessary, that of the respective air intake 12,13 sucked air flow L1, L2 heated.
  • Each of the air intake devices 12, 13 is moreover associated with a control device 16,17.
  • the Control devices 16, 17 detect by means of sensors 18, 19 the temperature of the respective air intake 12,13 sucked air flow L1, L2 and give a signal to Heating the respective air flow L1, L2 to the Air intake 12,13 respectively assigned Air heating devices 14,15 ab, if the detected Temperature is below a minimum temperature. additionally are the control devices 16, 17 with a controller 20 connected, the operation of the roll stand 3 and the Reels 4.5 controls. Reports the controller 20, that the mill stands in idle or idle mode, so regulate the controllers 16,17 the performance of Lucasansaug wornen 12,13 also to rest or Idling operation. In the same way, the Control devices 16,17 assigned to each Air intake 12,13 on full load operation, as soon as the Rolling mill 3 takes the cold rolling operation.
  • the air heating devices 14,15 are each in Conventionally designed as a heat exchanger. you Heat-emitting area is via cooling water pipes connected to an oil cooler 21, its heat dispensing Range of heated during operation of the rolling mill 1 oil is flowed through. That in the cooling water pipes over a Cooling water inlet 22 incoming water is with the in the environment A of the building 2 prevailing water temperature Obtained from a water reservoir, not shown here and after passage of the oil cooler 21 and the Air heating devices 14,15 via a Cooling water drain 23 is returned to the water reservoir, in which it cools down to the ambient water temperature again.
  • a suction device 25th arranged, the extracted from the building 2 airflow L blows into the environment A of the building 2.
  • the Suction device 25 is connected upstream of a Filter device 26, in which of the suction device 25 extracted airflow L is filtered before entering the Environment A enters.
  • the air flows L1, L2 is dimensioned so that too the extracted from the roll stand 3, common air flow L still has a temperature at which a condensation in the air stream L in the form of haze or mist contained liquids at the plant parts of the Rolling mill 1 certainly does not occur.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk (1) mindestens abschnittsweise durchströmenden Luftstroms (L1,L2,L), mit einer Luftabsaugeinrichtung (25), die den Luftstrom (L1,L2) absaugt. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks (1) mit einem Luftstrom. Die Erfindung ermöglicht es, neben Walzwerken von kleiner und mittlerer Leistung insbesondere auch große, besonders leistungsfähige Walzwerke sicher in einer Weise zu betreiben, bei der die Belastung der Umgebung des jeweiligen Walzwerks bei gleichzeitig verringertem Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand auf ein Minimum reduziert ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Lufterwärmungseinrichtung (14,15) umfasst, die den Luftstrom (L1,L2) vor seinem Eintritt in das Walzwerk (1) erwärmt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk mindestens abschnittsweise durchströmenden Luftstroms, mit einer Luftabsaugeinrichtung, die den Luftstrom absaugt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Walzwerk. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks mit einem Luftstrom, der das Walzwerk mindestens abschnittsweise durchströmt, bei dem der Luftstrom abgesaugt wird, nachdem er durch das Walzwerk geleitet worden ist.
Beim Walzen von Bändern aus Metall, insbesondere Stahl, wird die das Walzwerk umgebende Luft durch Flüssigkeitspartikel und andere Verschmutzungen kontaminiert. Bei den Flüssigkeitspartikeln handelt es sich beispielsweise um Rückstände von Schmierstoffen, die für die Schmierung der sich im Betrieb bewegenden Bauelemente des Walzwerks oder der Oberfläche des jeweils verarbeiteten Bandes benötigt werden. Neben derartigen Schmierstoffdünsten treten Flüssigkeitströpfchen in die Umgebung des Walzgerüstes aus, die auf die zum Kühlen beispielsweise der Arbeitswalzen des Walzgerüstes oder des jeweils verarbeiteten Bandes eingesetzte Kühlflüssigkeit zurückgehen. Zusätzlich werden von der Umgebungsluft des Walzgerüstes Rückstände aufgenommen, die sich in Folge des Walzprozesses von dem jeweils verarbeiteten Band lösen oder zur Verbesserung des Walzergebnisses gezielt von ihm abgetragen werden.
Die derart belastete Umgebungsluft eines Walzgerüstes stellt eine erhebliche Gefährdung der Gesundheit der im Bereich des Walzwerks arbeitenden Personen dar. Darüber hinaus lagern sich die aus dem Walzwerk austretenden Partikel in der näheren Umgebung des Walzwerks ab. Sie bilden dort Verschmutzungen, die nur mit erheblichem Aufwand entfernt werden können und den ordnungsgemäßen Betrieb der in der Nachbarschaft des Walzwerks eingesetzten Maschinen beeinträchtigen.
Besonders problematisch erweist sich die Kontaminierung der Umgebungsluft durch Walzrückstände bei Walzwerken, in denen metallische Bänder kaltgewalzt werden. Gerade beim Betrieb solcher Kaltwalzwerke werden große Mengen von Kühlflüssigkeit und fließfähigen Schmierstoffen benötigt, um die bei der Verformung des verarbeiteten Stahlbandes geforderten, in der Regel besonders hohen Verformungsgrade zu bewältigen und gleichzeitig eine optimale Oberflächenbeschaffenheit gewährleisten zu können. So werden üblicherweise bei Hochleistungskaltwalzwerken im Bereich des jeweiligen Ein- und Auslaufs des Walzgerüstes große Mengen an Kühlflüssigkeit auf die Bandoberfläche aufgegeben, um bei möglichst gleichförmiger Kraftbeaufschlagung im Walzspalt eine Beschädigung der Bandoberfläche zu vermeiden. Besonders groß ist der Bedarf an Kühlflüssigkeit beim Kaltwalzen von Stahlbändern, deren Dicke bestimmte Dicken übersteigt, insbesondere mehr als 0,4 mm beträgt.
Es ist versucht worden (DE-199 16 233 C1), die beim Betrieb eines Walzwerks in Folge der Kontaminierung der Umgebungsluft auftretenden Probleme durch eine vollständige Einhausung mindestens des Walzgerüstes des Walzwerkes zu lösen. Die Einhausung kapselt das Walzgerüst gegenüber der Umgebung ab und ermöglicht es, einen gerichteten Luftstrom durch das Walzwerk zu leiten. Zur Unterstützung dieser Luftströmung ist dabei ein Gebläse vorgesehen, das den in die Einhausung eingesaugten Luftstrom quer zum Walzgerüst richtet. Zusätzlich kann in die Einhausung ein Gebläse eingesetzt sein, das einen direkt in Richtung der Absaugung gerichteten Luftstrom erzeugt. Der Zweck dieser Ausrichtung der in der Einhausung sich bildenden Luftströme besteht darin, auch den in die strömungsmäßig ungünstig gelegenen Bereiche der Einhausung gelangenden Dunst vom aus der Einhausung abgesaugten Luftstrom sicher zu erfassen. Die in der aus der Einhausung abgesaugten Luft enthaltenen Verschmutzungen werden mit Hilfe geeigneter Filter abgeschieden. Nach dieser Reinigung kann die Luft dann in die weitere Umgebung des Walzwerks abgeblasen werden oder im Umlauf, erforderlichenfalls unter Zumischung von Frischluft, wieder durch das eingehauste Walzgerüst bzw. sämtliche zum Walzwerk gehörenden, von der Einhausung jeweils umgebene Aggregate des Walzwerks geleitet werden.
Mit einer Einhausung der voranstehend beschriebenen Art lässt sich zwar das Problem der beim Betrieb eines Walzgerüstes unvermeidbar eintretenden Kontaminierung der Umgebungsluft sicher beherrschen. Dafür muss allerdings der für die Herstellung und Montage der Einhausung erforderliche Aufwand hingenommen werden, der zu einer Erhöhung der Herstellkosten führt. Darüber hinaus erweist sich der Betrieb eines in der beschriebenen Weise eingehausten Walzwerks dann als kritisch, wenn es in Folge eines unvollkommenen Abtransports oder einer unvollkommenen Filterung trotz der laufend erfolgenden Absaugung der Luft zu einer immer größeren Konzentration von Öldunst oder anderen Stoffen in der Einhausung kommt. Daher ist der für einen sicheren Betrieb eines eingehausten Walzwerks erforderliche Wartungsaufwand ebenfalls hoch. So muss stets eine einwandfreie Luftführung in der Einhausung und, im Fall eines Umluftbetriebes, eine einwandfreie Filterung der im Umlauf in die Einhausung eingeblasenen und wieder abgesaugten Luft gewährleistet werden.
Neben dem voranstehend erläuterten Stand der Technik sind aus der DE 199 36 010 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Sekundärzunderbildung beim Warmwalzen bekannt, bei dem erhitzte Gase durch die Walzvorrichtung geleitet werden, um das Walzgut gegenüber dem Luftsauerstoff abzuschotten. Als Heißgas wird dabei bevorzugt Rauchgas eingesetzt, das beispielsweise beim Brammenerwärmungsprozess oder in einem Ausgleichsofen anfällt. Über über der Förderstrecke des Walzgutes angeordnete Absaugeinrichtungen wird das Rauchgas am Ende der Walzvorrichtung abgesaugt.
Schließlich ist aus der JP 62173006 A ein Walzwerk bekannt, dessen Walzgerüste gemeinsam in einer Einhausung angeordnet sind. Die beim Walzen entstehenden Öldämpfe werden in einem Luftstrom über im Dach der Einhausung angeordnete Absaugdüsen abgesaugt. Der abgesaugte, mit den Öldämpfen belastete Luftstrom wird durch eine Filteranlage geleitet, in der die Öldämpfe vom Luftstrom abgeschieden werden.
Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung, ein Walzwerk und ein Verfahren zu schaffen, mit denen es möglich ist, neben Walzwerken von kleiner und mittlerer Leistung insbesondere auch große, besonders leistungsfähige Walzwerke sicher in einer Weise zu betreiben, bei der die Belastung der Umgebung des jeweiligen Walzwerks bei gleichzeitig verringertem Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand auf ein Minimum reduziert ist.
Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk durchströmenden Luftstroms mit einer Luftabsaugeinrichtung, die den Luftstrom absaugt, gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Lufterwärmungseinrichtung umfasst, die den Luftstrom vor seinem Eintritt in das Walzwerk erwärmt.
Zum anderen wird die voranstehend angegebene Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks mit einem Luftstrom, bei dem der Luftstrom abgesaugt wird, nachdem er durch das Walzwerk geleitet worden ist, gelöst, wobei erfindungsgemäß der Luftstrom vor seinem Eintritt in den von ihm jeweils durchströmten Bereich des Walzwerks erwärmt wird, wenn seine Temperatur unter einer Mindesttemperatur liegt.
Schließlich wird die voranstehend genannte Aufgabe auch durch ein Walzwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Temperatur des durch das Walzwerk geleiteten Luftstroms so eingestellt wird, dass eine Mindesttemperatur nicht unterschritten wird. Bei dieser Temperatur ist der Luftstrom optimal in der Lage, die aus dem Walzwerk austretenden Partikel aufzunehmen, die in die in der Umgebung des Walzwerks anstehende Luft gelangen.
Die Gefahr der Bildung von Niederschlag an den Aggregaten des Walzwerks selbst oder in deren Umgebung besteht nicht, da der Gefahr aufgrund der erfindungsgemäßen Temperierung des Luftstroms eine Kondensierung des vom Luftstrom erfassten Flüssigkeitsdunstes vorgebeugt ist. Insbesondere hinsichtlich der aus dem Walzwerk austretenden Schmierstoff- oder Kühlflüssigkeitsdünste lässt sich so ein im Wesentlichen vollständiger Abtransport der derart kontaminierten Luft sicher gewährleisten. Aufwändiger Umbauungen oder Einhausungen des Walzwerkes bzw. seiner hinsichtlich der Emission von belastenden Flüssigkeitsdünsten kritischen Aggregate bedarf es daher bei Anwendung der Erfindung nicht.
Vielmehr lässt sich der erfindungsgemäß temperierte Luftstrom gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung durch eine Luftansaugeinrichtung gezielt auf das Walzwerk blasen. Dabei kann der auf das Walzwerk geblasene Luftstrom ohne weiteres so geleitet werden, dass er sämtliche Bereiche des Walzwerks sicher erfasst, in denen Flüssigkeitsnebel oder sonstige beim Betrieb des Walzwerks entstehende Partikel in die Umgebung austreten. So ist nicht nur der für die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderliche Aufwand gegenüber dem Stand der Technik deutlich minimiert, sondern es wird eine ebenso deutliche Verbesserung des Abtransportes der im Bereich des Walzwerks bei dessen Betrieb entstehenden Schmierstoff- und Kühlflüssigkeitsdünsten erzielt.
Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine Messeinrichtung vor, welche die Temperatur des von der Luftansaugeinrichtung angesaugten Luftstroms erfasst und ein den Erwärmungsbetrieb der Lufterwärmungseinrichtung startendes Steuersignal abgibt, wenn die erfasste Temperatur des Luftstroms unter einem Sollwert liegt. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es mit einem solchen erfindungsgemäß eingesetzten Sensor auf einfache Weise möglich, die Lufterwärmungseinrichtung so zu steuern, dass der durch das Walzwerk geleiteten Luft nur dann Wärme zugeführt wird, wenn die Lufttemperatur unterhalb der Temperatur liegt, bei der es beispielsweise zur Kondensation der vom Luftstrom abzuführenden Flüssigkeitsdünste kommen kann. Auf diese Weise lässt sich ein ordnungsgemäßer Betrieb eines in erfindungsgemäßer Weise ausgestatteten Walzwerks auch unter ungünstigen klimatischen Bedingungen in großer Kälte garantieren.
Eine in Anbetracht der Größe der Luftströme, die für eine ordnungsgemäße Absaugung der aus dem Walzwerk austretenden Flüssigkeitsnebel benötigt werden, für die Praxis ebenfalls besonders wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht bei Walzgerüsten, die in einem Gebäude aufgebaut sind, darin, dass die Luftansaugeinrichtung Luft aus der äußeren Umgebung des Gebäudes ansaugt. Indem die durch das Walzwerk zu leitende Luft nicht mehr, wie beim Stand der Technik üblich, aus dem Innenraum der das Walzwerk umgebenden Halle entnommen, sondern von außerhalb des Gebäudes gezielt zugeführt wird, ist sichergestellt, dass die durch das Walzwerk geleiteten Luftströme zu keiner Beeinträchtigung des sonstigen in dem Gebäude stattfindenden Betriebsgeschehens führen. Insbesondere wird bei einer Ansaugung der Luft aus der äußeren Umgebung des Gebäudes verhindert, dass der im Gebäude herrschende Atmosphärendruck geringer ist als in der Umgebung. Das unkontrollierte Eindringen von Luftströmen oder sonstigen Gasen aus der Umgebung in die das Walzwerk umgebende Halle wird so sicher vermieden. Insbesondere kann auf diese Weise verhindert werden, dass kalte, Minustemperaturen aufweisende Luft in das Gebäude und zum Walzwerk gelangt.
Kostengünstig betreiben lässt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung dann, wenn die Lufterwärmungseinrichtung die beim Betrieb des Walzwerkes anfallende Abwärme an den Luftstrom überträgt. Die großen, im Walzbetrieb aufgrund der in das zu walzende Band einzubringenden hohen Verformungskräfte unvermeidbar anfallenden Wärmemengen können so sinnvoll genutzt werden. Um dies zu bewerkstelligen, kann die Lufterwärmungseinrichtung in den Kühlkreislauf des Walzwerkes eingebunden sein. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Bereich der Lufterwärmungseinrichtung, der Wärme an den Luftstrom abgibt, an eine Ölrücklaufleitung angeschlossen sein, durch die in Folge des Betriebs des Walzwerkes erwärmtes Öl strömt. Abhängig von der Bauform des Walzwerks kann es alternativ oder ergänzend in diesem Zusammenhang ebenso zweckmäßig sein, den Wärme an den Luftstrom abgebenden Bereich der Lufterwärmungseinrichtung an eine Kühlflüssigkeitsleitung anzuschließen, durch die eine von der Abwärme des Walzwerks erwärmte Kühlflüssigkeit strömt. Diese Kühlflüssigkeit kann beispielsweise in einem Wärmetauscher erwärmt werden, in dem sie das heiße, aus dem Walzgerüst, den ggf. vorhandenen Haspeleinrichtungen und den Antriebsaggregaten des Walzwerks mit hoher Temperatur abfließende Öl kühlt. Sowohl der Kühlwasserstrom kann dabei problemlos so bemessen werden, dass einerseits das im Umlauf das Walzwerk durchströmende Öl auf eine für die Einleitung in das Walzwerk optimale Betriebstemperatur gekühlt und andererseits eine ebenso optimierte Erwärmung des dem Walzwerk in erfindungsgemäßer Weise zugeführten Luftstroms erreicht wird.
Eine insbesondere hinsichtlich des Energiebedarfs weiter verbesserte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Größe des von der Luftansaugeinrichtung angesaugten Luftstroms in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Walzwerkes regelt. Indem die Größe des zum Walzwerk geblasenen und des abgesaugten Luftstroms in erfindungsgemäßer Weise in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Betriebszustand des Walzwerks eingestellt wird, wird dem Walzwerk jeweils nur ein Luftstrom zugeführt, dessen Größe an den tatsächlichen Betriebsbedarf angepasst ist. Dies erweist sich insbesondere dann als zweckmäßig, wenn zur Erwärmung des Luftstroms Abwärme des Walzwerks eingesetzt wird. Diese steht im Ruhe- oder Leerlaufbetrieb des Walzwerks nur in geringen Maßen zur Verfügung. Gleichzeitig besteht in diesen Betriebszuständen auch kein Bedarf am Abtransport großer Dunstmengen. Dementsprechend sollte die Luftansaugeinrichtung einen Luftstrom geringer Größe fördern, wenn das Walzwerk eine geringe Leistung erbringt, und einen großen Luftstrom fördern, wenn das Walzwerk eine hohe Leistung erbringt.
Besonders geeignet ist die Erfindung für die Luftdurchströmung eines Walzwerks, dessen Anlagenteile mindestens teilweise frei stehend angeordnet sind. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter "frei stehend" dabei solche Walzwerke verstanden, die während ihres gesamten Betriebs frei zugänglich sind, d.h. keine sie unmittelbar umgebende Einhausung aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Walzwerk zum Kaltwalzen von Stahlband in einer schematischen, teilgeschnittenen seitlichen Darstellung.
Das Walzwerk 1 zum Kaltwalzen von Stahlband S ist in einem als konventionelle Betriebshalle ausgebildeten Gebäude 2 aufgestellt. Es umfasst ein im Reversierbetrieb laufendes 20-Rollen-Walzgerüst 3, an dessen jeweiligen Ein- bzw. Auslaufseiten jeweils eine Haspeleinrichtung 4,5 aufgestellt ist. Zusätzlich sind zwischen dem Walzgerüst 3 und der jeweiligen Haspeleinrichtung 4,5 Umlenkrollen 6,7 positioniert, die eine ordnungsgemäße Spannung des durch das Walzgerüst 3 laufenden Stahlbands S sicherstellen.
Das Walzgerüst 3, die Haspeleinrichtungen 4,5 und das Gerüst, in dem die Umlenkrollen 6,7 gelagert sind, stehen auf einer Bodenplatte 8 des Gebäudes 2, unter der sich ein zur freien Außenumgebung A des Gebäudes 2 führender Belüftungskeller 9 befindet. In die Bodenplatte 8 sind spiegelsymmetrisch angeordnete Belüftungskanäle 10, 11 eingeformt, die ausgehend von ihrem seitlich an jeweils einem Absatz der Bodenplatte 8 im Belüftungskeller 9 angeordneten Einströmbereich 10a,11a jeweils in einer Ausströmöffnung 10b,11b münden. Die eine Ausströmöffnung 10b ist im Bereich zwischen der einen Haspeleinrichtung 4 und dem Walzgerüst 3 und die andere Ausströmöffnung 11b zwischen dem Walzgerüst und der zweiten Haspeleinrichtung 5 positioniert.
Im Einströmbereich 10a,11a der Belüftungskanäle 10,11 ist jeweils eine in Form leistungsfähiger Ventilatoren ausgebildete Luftansaugeinrichtung 12,13 angeordnet. Jeder Luftansaugeinrichtung 12,13 ist dabei eine Lufterwärmungseinrichtung 14,15 zugeordnet, die im Bedarfsfall den von der jeweiligen Luftansaugeinrichtung 12,13 angesaugten Luftstrom L1,L2 erwärmt.
Jeder der Luftansaugeinrichtungen 12,13 ist darüber hinaus eine Steuereinrichtung 16,17 zugeordnet. Die Steuereinrichtungen 16,17 erfassen mittels Sensoren 18,19 die Temperatur des von der jeweiligen Luftansaugeinrichtung 12,13 angesaugten Luftstroms L1,L2 und geben ein Signal zum Erwärmen des jeweiligen Luftstroms L1,L2 an die den Luftansaugeinrichtungen 12,13 jeweils zugeordneten Lufterwärmungseinrichtungen 14,15 ab, wenn die erfasste Temperatur unter einer Mindesttemperatur liegt. Zusätzlich sind die Steuereinrichtungen 16,17 mit einer Steuerung 20 verbunden, die den Betrieb des Walzgerüstes 3 und der Haspeleinrichtungen 4,5 steuert. Meldet die Steuerung 20, dass das Walzgerüst im Ruhe- oder Leerlaufbetrieb läuft, so regeln die Steuerungseinrichtungen 16,17 die Leistung der Luftansaugeinrichtungen 12,13 ebenfalls auf Ruhe- bzw. Leerlaufbetrieb. In gleicher Weise stellen die Steuerungseinrichtungen 16,17 die ihnen jeweils zugeordnete Luftansaugeinrichtung 12,13 auf Volllastbetrieb, sobald das Walzgerüst 3 den Kaltwalzbetrieb aufnimmt.
Die Lufterwärmungseinrichtungen 14,15 sind jeweils in konventioneller Weise als Wärmetauscher ausgebildet. Ihr Wärme abgebender Bereich ist über Kühlwasserleitungen an einen Ölkühler 21 angeschlossen, dessen Wärme abgebender Bereich vom beim Betrieb des Walzwerks 1 erhitzten Öl durchströmt wird. Das in die Kühlwasserleitungen über einen Kühlwasserzufluss 22 einströmende Wasser wird mit der in der Umgebung A des Gebäudes 2 herrschenden Wassertemperatur von einem hier nicht gezeigten Wasserreservoir bezogen und nach Durchlauf des Ölkühlers 21 und der Lufterwärmungseinrichtungen 14,15 über einen Kühlwasserabfluss 23 in das Wasserreservoir zurückgeführt, in dem es wieder auf die Umgebungswassertemperatur abkühlt.
Im Bereich der Decke 24 des Gebäudes 2 ist zentral über dem Walzgerüst 3 des Walzwerks 1 eine Absaugeinrichtung 25 angeordnet, die den aus dem Gebäude 2 abgesaugten Luftstrom L in die Umgebung A des Gebäudes 2 bläst. Der Absaugeinrichtung 25 vorgeschaltet ist eine Filtereinrichtung 26, in der der von der Absaugeinrichtung 25 abgesaugte Luftstrom L gefiltert wird, bevor er in die Umgebung A eintritt.
Beim Kaltwalzen des Stahlbands S werden die nicht dargestellten Antriebe des Walzgerüstes 3 und der Haspeleinrichtungen 4,5 mit hoher Leistung betrieben. Die dabei anfallende Verlustwärme wird in konventioneller Weise über einen Kühlölstrom abgeführt. Zusätzlich wird Kühlöl durch die Lager geleitet, in denen die sich im Walzbetrieb unter hoher Last bewegenden Bauelemente des Walzwerks 1 gelagert sind. Ein weiterer Ölstrom wird im jeweiligen Einlaufbereich des Walzgerüstes 3 auf die Oberfläche des Stahlbands S aufgebracht, um die Belastung der Bandoberfläche im Walzspalt auf ein Minimum zu reduzieren.
Die verschiedenen durch das Walzwerk 1 geführten Ölströme werden, nachdem sie die von ihnen versorgten Aggregate durchströmt haben, zusammengefasst und durch den Ölkühler 21 geleitet. Dort wird der zusammengefasste Ölstrom von seiner in Folge des Durchlaufs durch die Aggregate des Walzwerks 1 hohen Temperatur mittels des Kühlwasserstroms auf eine Temperatur gekühlt, mit der das Öl im Kreislauf wieder zurück durch die Aggregate des Walzwerks 1 geleitet wird.
Das nach Durchlauf des Ölkühlers 21 erwärmte Kühlwasser fließt durch den Wärme abgebenden Bereich der Lufterwärmungseinrichtungen 14,15. Stellt die jeweilige Steuereinrichtung 16,17 mittels des ihr jeweils zugeordneten Sensors 18,19 fest, dass die Temperatur des von der jeweils zugeordneten Luftansaugeinrichtung 12,13 angesaugten Luftstroms L1 bzw. L2 unter einer Mindesttemperatur liegt, so wird der jeweilige Luftstrom L1,L2 durch die Lufterwärmungseinrichtung 14,15 geleitet und auf eine oberhalb der Mindesttemperatur liegende Temperatur erwärmt.
Die derart auf eine oberhalb der Mindesttemperatur liegende Solltemperatur erwärmten Luftströme L1,L2 strömen über die Belüftungskanäle 10,11 in die zwischen den Haspeleinrichtungen 4,5 und dem Walzgerüst 3 jeweils vorhandenen Bereiche des Walzwerks 1, in denen das verarbeitete Stahlband S läuft. Vom Stahlband S abgegebene Ölrückstände und sonstige Flüssigkeitsdünste werden von den Luftströmen L1,L2 erfasst und abtransportiert. Aufgrund der zentral über dem Walzgerüst 3 gewählten Position der Absaugeinrichtung 25 werden dabei die Luftströmungen L1,L2 in das Walzgerüst 3 gesaugt und zu einem gemeinsamen Luftstrom L zusammengefasst. Dieser Luftstrom L nimmt die Flüssigkeits- und Verschmutzungspartikel mit, die im Bereich des Walzgerüsts 3 selbst anfallen. Die Temperatur der Luftströmungen L1,L2 ist dabei so bemessen, dass auch der aus dem Walzgerüst 3 abgesaugte, gemeinsame Luftstrom L noch eine Temperatur besitzt, bei der eine Kondensierung der in dem Luftstrom L in Form von Dunst oder Nebel enthaltenen Flüssigkeiten an den Anlagenteilen des Walzwerks 1 sicher nicht eintritt.
Vor seinem Eintritt in die Absaugeinrichtung 25 wird der Luftstrom L in der Filtereinrichtung 26 von den mit ihm transportierten Verunreinigungen gereinigt, so dass er in einem für die Umwelt unbedenklichen Zustand in die Umgebung A eintritt.
BEZUGSZEICHEN:
1
Walzwerk
2
Gebäude
3
Walzgerüst
4,5
Haspeleinrichtungen
6,7
Umlenkrollen
8
Bodenplatte
9
Belüftungskeller
10,11
Belüftungskanäle
10a,11a
Einströmbereiche der Belüftungskanäle
10b,11b
Ausströmöffnung der Belüftungskanäle
12,13
Luftansaugeinrichtungen
14,15
Lufterwärmungseinrichtungen
L1,L2,L
Luftströme
16,17
Steuereinrichtung
18,19
Sensoren
20
Steuerung
21
Ölkühler
22
Kühlwasserzüfluss
23
Kühlwasserabfluss
24
Decke des Gebäudes
25
Absaugeinrichtung
26
Filtereinrichtung
A
Außenumgebung des Gebäudes
S
Stahlband

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen eines ein Walzwerk (1) durchströmenden Luftstroms (L1,L2,L), mit einer Luftabsaugeinrichtung (25), die den Luftstrom (L1,L2) absaugt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lufterwärmungseinrichtung (14,15) umfasst, die den Luftstrom (L1,L2) vor seinem Eintritt in das Walzwerk (1) erwärmt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (18,19) vorgesehen ist, welche die Temperatur des von der Luftansaugeinrichtung (14,15) angesaugten Luftstroms (L1,L2) erfasst und ein den Erwärmungsbetrieb der Lufterwärmungseinrichtung (14,15) startendes Steuersignal abgibt, wenn die erfasste Temperatur des Luftstroms (L1,L2) unter einem Mindestwert liegt.
  3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lufteinsaugeinrichtung (12,13) umfasst, die den Luftstrom (L1,L2) zum Walzwerk (1) bläst.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzwerk (1) in einem Gebäude (2) angeordnet ist und die Luftansaugeinrichtung (14,15) Luft aus der Umgebung (A) des Gebäudes (2) ansaugt.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufterwärmungseinrichtung (14,15) beim Betrieb des Walzwerkes (1) anfallende Abwärme an den Luftstrom (L1,L2) überträgt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufterwärmungseinrichtung (14,15) an den Kühlkreislauf des Walzwerkes (1) angeschlossen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme an den Luftstrom (L1,L2) abgebende Bereich der Lufterwärmungseinrichtung (14,15) an eine Ölrücklaufleitung angeschlossen ist, durch die in Folge des Betriebs des Walzwerks (1) erwärmtes Öl strömt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme an den Luftstrom (L1,L2) abgebende Bereich der Lufterwärmungseinrichtung (14,15) an eine Kühlflüssigkeitsleitung angeschlossen ist, durch die Kühlflüssigkeit strömt, die zuvor einen zum Kühlen des in Folge des Betriebs des Walzwerks (1) erwärmten Öls eingesetzten Ölkühler (21) durchströmt.
  9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (16,17) vorgesehen ist, die die Größe des von der Luftansaugeinrichtung (14,15) angesaugten Luftstroms (L1,L2) in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Walzwerkes (1) regelt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugeinrichtung (14,15) einen Luftstrom (L1,L2) geringer Größe fördert, wenn das Walzwerk (1) eine geringe Leistung erbringt, und dass die Luftansaugeinrichtung (14,15) einen großen Luftstrom (L1,L2) fördert, wenn das Walzwerk (1) eine hohe Leistung erbringt.
  11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzwerk (1) ein Walzgerüst (3) und mindestens eine Haspeleinrichtung (4,5) zum Aufwickeln des jeweils gewalzten Bandes (S) umfasst.
  12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Bereich des Walzwerks (1) abgesaugte Luftstrom (L) eine Filtereinrichtung (26) durchströmt.
  13. Verfahren zum Durchströmen eines Walzwerks (1) mit einem Luftstrom (L1,L2,L), bei dem der Luftstrom (L1,L2) abgesaugt wird, nachdem er durch das Walzwerk (1) geleitet worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (L1,L2) vor seinem Eintritt in den von ihm jeweils durchströmten Bereich des Walzwerks (1) erwärmt wird, wenn seine Temperatur unter einer Mindesttemperatur liegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzwerk in einem Gebäude (2) steht und der Luftstrom (L1,L2) aus der äußeren Umgebung (A) des Gebäudes (2) angesaugt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des zum Walzwerk (1) geblasenen Luftstroms (L1,L2) und des abgesaugten Luftstroms (L) in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Betriebszustand des Walzwerks (1) eingestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (L1,L2) zum Walzwerk (1) geblasen wird.
  17. Walzwerk ausgestattet mit einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgestatteten Vorrichtung.
  18. Walzwerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der von der dem Luftstrom durchströmten Anlagenteile des Walzwerks (1) frei stehend angeordnet ist.
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