WO2010028754A2 - Entzunderungsvorrichtung - Google Patents

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WO2010028754A2
WO2010028754A2 PCT/EP2009/006278 EP2009006278W WO2010028754A2 WO 2010028754 A2 WO2010028754 A2 WO 2010028754A2 EP 2009006278 W EP2009006278 W EP 2009006278W WO 2010028754 A2 WO2010028754 A2 WO 2010028754A2
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WO
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spray
steel material
descaling
spray bar
nozzles
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Luc Neumann
Christian Bilgen
Klaus Bäumer
Günter Müller
Wolfgang Igelhorst
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Sms Siemag Ag
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Priority to US13/063,383 priority patent/US20110252616A1/en
Priority to EP09778207A priority patent/EP2334448A2/de
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    • B21B45/04Devices 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
    • B21B45/08Devices 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0035Forging or pressing devices as units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0035Forging or pressing devices as units
    • B21B15/005Lubricating, cooling or heating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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    • B21B45/0275Cleaning devices
    • B21B45/0278Cleaning devices removing liquids
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    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/45Scale remover or preventor
    • Y10T29/4533Fluid impingement
    • Y10T29/4544Liquid jet

Definitions

  • the invention relates to a descaling device for a hot steel material which can be formed along a production line into long and flat products according to the features of the preamble of claims 1, 16 and 17.
  • a scale scrubber is known, the task of which is to de-scale especially steel belts and thin slabs with reduced water and energy consumption over the entire belt or slab width pore-deep.
  • injection units are used with a rotating nozzle head having a plurality of spray nozzles and preferably the two arranged in the edge region of the rolling upper injection units relative to the two arranged in the edge region of the rolling, lower injection units are offset.
  • DE 43 28 303 C2 discloses a device for descaling hot rolled material by applying it by means of a fluid under high pressure, in particular water.
  • the water emerges from at least one row of nozzles covering the width of the rolling stock with a plurality of nozzle heads, wherein each nozzle head is motor-driven in rotation about an axis of rotation substantially perpendicular to the surface of the rolling stock and has at least two nozzles arranged eccentrically with respect to the axis of rotation.
  • the nozzles of each nozzle head are arranged with different angles to the axis of rotation such that the spray pattern of each nozzle in operation, based on the axis of rotation, covers a different radial area on the surface of the rolling stock to be descaled.
  • EP 0 625 383 B1 discloses a production line for strips and / or sheets in which u. a.
  • a temperature-recovery system comprising an induction furnace with at least one operating frequency for heating the surface.
  • BEST ⁇ TJGUNGSKOPfE and the edges of the slabs are followed by a first descaling device and a tunnel kiln, and a second descaling device is present between the tunnel kiln and the roller chain.
  • the first descaling device is a low-speed descaling device with rotating nozzles
  • the second desizing device is a high-speed enzammer device with static nozzles.
  • EP 1 718 424 B1 discloses an apparatus for descaling warm rolling stock by means of water, according to which at least one die head row sweeping over the rolling stock width is provided and wherein each die head is rotating and has a plurality of nozzles which are arranged close to the circumference of the die head, to achieve tangential or overlapping spray patterns on the rolling stock and so to replace the scale comparatively better.
  • EP 1 077 095 B1 discloses a descaling device for a continuously cast metal strip, which has significant advantages, in particular in the event of an accident, namely, the water collecting channels arranged above the upper side of the metal strip being pivotable and opposite to the strip running direction independently of their associated water-jet nozzles the metal band height adjustable andstädig are evasive and that the nozzle rows receiving spray bars of the top of the band with a lever arm are freely pivotable and thus arranged vertically adjustable within limits and automatically evasive.
  • the previously known descaling devices have for descaling the rolling stock either exclusively static nozzles or exclusively rotating nozzles. So it is understandable that with the previously known solutions only a limited number of manipulated variables can be influenced and thus not targeted to the product properties of the different long and Flat steel products and can not respond to process parameters and other targets.
  • the invention has for its object to provide a descaling, which is optimally operable in terms of their performance, the Entzu concernings considerably, the energy and water consumption and has a high availability.
  • the spray nozzles of the descaling device are designed as static nozzles and as dynamic or rotating nozzles, and at least one predeterminable number of spray nozzles can be combined with one another in view of their controlled or controlled application.
  • a certain number of static spray nozzles forms a spray bar pair together with a spray bar arranged above and below the transport plane of the steel material to be descaled, which extends transversely to the transport plane.
  • several such spray bar pairs may be present in the descaling device.
  • a certain number of dynamic or rotary spray nozzles arranged in a plurality of injection units arranged above and in the transport plane form at least one respective injection unit row extending transversely to the transport plane, and two each substantially opposing injection units rows to form an injection unit series pair.
  • Both the at least one spray bar pair and the at least one injection unit row pair can according to the invention form in their longitudinal extension one or more spray zones which can be charged with water as required.
  • the individual spray zones are individually over suitable means, for example via control valves, switched on and off, and at least one pressure source switchable or switched off from the pressure source.
  • a first arrangement variant provides that several spray bar pairs are arranged one after the other in the transport direction of the steel material and a device for squeezing or retaining the spray water impinging on the surface of the steel material is arranged between each of a first spray bar pair and a second spray bar pair ,
  • a second arrangement variant provides that at least one injection unit row pair is arranged after a first and a second spray bar pair in the transport direction of the steel material.
  • a third arrangement variant provides that at least one injection unit row pair is arranged between the first spray bar pair and the second spray bar pair.
  • a fourth arrangement variant provides that in the transport direction of the steel material several injection units-row pairs are arranged one after another and the injection units-row pairs at least one spray bar pair is assigned.
  • a fifth arrangement variant provides that at least one injection unit row pair and subsequently at least one spray bar pair is arranged in the transport direction of the steel material.
  • two spray bars arranged offset from one another in each case form a spray bar module, which is received displaceably or exchangeably in the housing of the descaling device transversely to the transport direction of the steel material.
  • the respective injection unit rows are arranged on a rail located transversely to the transport plane within the housing and are received in a modular manner by the running rail.
  • a device for squeezing off or retaining the spray water is arranged between in each case two spray bar pairs and / or between in each case two injection unit row pairs.
  • the object underlying the invention is achieved in that the spray nozzles are static see nozzle, which together with spray bar at least a first and second spray bar module and that between two modules, a further device is arranged the squeezing or retention of the incident on the surface of the steel material spray water is used.
  • the object underlying the invention is further achieved in that the spray nozzles are first static nozzles, which together with spray bars form at least one spray bar module, and the spray nozzles are second dynamic or rotating nozzles in a nozzle head an injection unit are formed, wherein a plurality of such injection units are arranged in a row above and below and transverse to the transport plane of the steel material and form an injection unit row module, and that between the spray bar module and the injection units row module, a further means is arranged, the squeezing or retaining the splashing water impinging on the surface of the steel to be descaled.
  • this may be positioned downstream of a continuous casting machine and / or in a single-stage or multi-stand hot rolling line designed as a production line, specifically before at least one hot rolling stand.
  • the production line 1 shows a detail of a production line 1, which converts a hot steel material 2 to a long and flat product.
  • the production line 1 comprises a continuous casting machine 3, strand guiding means 4, between which the steel material 2 is guided and transported in a horizontal plane for further processing.
  • a first step of the further processing may be, for example, that the steel material 2 passes through a scissor assembly 5 synchronized with the casting speed, in which the steel material is cut into sections of predetermined length.
  • the scissor assembly 5 may, as is well known, be preceded by a straightening driver, not shown here, which is also synchronized with the casting speed.
  • each section of the steel material 2 passes through a first descaling device 6 or 8 designed according to the invention.
  • FIG. 2 illustrates, with regard to the use of spray bars for descaling the steel material 2, an alternative embodiment of a known descaling device 6, namely, spraying nozzles 12, which are designed as static nozzles, together with at least one over and under - At least one arranged below the transport plane 10 of the steel material 2 spray bars 13.1 and 13.2 to form a spray bar pair 13.
  • This descaling device 6 comprises a housing 14, in which in the rolling direction 15, the horizontally extending transport plane 10 for the Stahlmateria! 2 is formed.
  • the transport plane 10 is formed by the roller conveyor rollers 16 arranged within the housing 14 and over its longitudinal extension and the rollers 17. 1 of a plurality of devices 17 arranged in the housing 14, which are arranged parallel to the roller conveyor rollers 16.
  • the descaling device 6 further comprises a first spray bar pair 13 and a second spray bar pair 20.
  • the first spray bar pair 13 consists of the first spray bar 13.1 arranged below the transport plane 10 and the second spray bar 13.2 arranged above the transport plane 10.
  • the first spray bar 13.1 is preferably arranged stationary, while the second spray bar 13.2 is preferably arranged vertically adjustable.
  • each spray bar 13.1, 13.2 is assigned a spray water collecting channel 18 or 19 above the transport plane 10.
  • spray bar 13.2 associated splash water gutter 19 is either fixed or height-adjustable.
  • the spray bars 13.1, 13.2 form in their longitudinal extent across the transport plane 10 a plurality, not shown here, spray zones, which can be switched on and off via suitable control means. This individual and targeted admission of the steel material 2 is achieved with spray water and simultaneously worked on a saving of spray water and electrical energy to operate the trained example as a pump spray water pressure source.
  • the second spray bar pair 20, which is arranged in the descaler 6, is identical to the spray bar pair 13 in terms of its design and its arrangement within the housing 14.
  • the assignment of the spray water collecting channels 18, 19 is identical, so that this can be dispensed with further explanations.
  • a means 17 for squeezing or retaining the spray water is arranged, which is identical in construction to the input side and output side of the descaling device 6 arranged means 17 and in principle those corresponds, as disclosed in EP 1 077 095.
  • the respective spray bar pair 13, 20 arranged in the descaling device 6 is furthermore designed as a spray bar module and arranged displaceably and interchangeably in the housing 14 on suitable means transversely to the transport direction 11 of the steel material 2.
  • the housing 14 of the descaler 6 is covered from above by a hood 21.
  • the purpose of such a hood 21 is sufficiently described in EP 1 077 095 B1, so that further explanations can be dispensed with.
  • a descaling device 8 which differs from the devices known from the prior art and of the described Device according to Fig.2 different.
  • the difference is that for descaling the steel material 2 both spray nozzles 12 are used, which are designed as static nozzles, and with at least one below and at least one arranged above the transport plane 10 spray bars 13.1, 13.2 form a spray bar pair 13 or spray bar module , as well as spray nozzles 12 are used, which are designed as dynamic or rotating spray nozzles, and which are formed in a plurality of injection units 22 arranged above and in several below the transport plane 10.
  • the injection units 22 are formed in each case at least one injection unit row 22.1, 22.2, which are arranged offset in the opposite direction and transversely over and under the transport plane 10 of the steel material 2.
  • Two such injection unit rows 22.1 22.2 thus form an injection unit row pair 23.
  • Each injection bar of the spray bar pair 13 and each injection unit row of the injection unit row pair 23 can be divided over its longitudinal extent in several spray zones to splash on demand and targeted to the surface of the steel to be descaled steel 2.
  • suitable means are present, by means of which both the spray bar pair 13 and the injection unit series pair 23 and the injection zones of the pairs 13, 23 depending on demand to a pressure source not shown here are switched on and off.
  • an injection unit row pair 23 with the associated spray water collecting box 24, 25 is arranged here in the transport direction 11 or in the rolling direction 15. Between the spray bar pair 13 and the injection unit row pair 23, a device 17 for squeezing or retaining the spray water is provided, as already apparent from Fig.2.
  • the injection units rows 22.1, 22.2 and / or the individual injection units 22 are also designed here in the manner of a module, so that in the event of an accident, the modules can be replaced without significant effort.
  • the injection unit row 22.1 arranged below the transport plane 10 can be accommodated, for example, by a running rail 26 provided within the housing 14, while the injection unit row 22.2 arranged above the transport plane 10 can be movably arranged on the hood 21.
  • spray nozzles 12 also advantageously results in simultaneous operation of the injection unit row pair 23 and the spray bar pair 13, the break with the first spray bar pair 13 seen in the transport direction 10 and the cleaning of the surface of the steel material 2 can be done from the broken scale with the second injection units series pair 23.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entzunderungsvorrichtung zu schaffen, die im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit, die Entzunderungsqualität, den Energie- und Wasserverbrauch optimal betreibbar ist und die eine hohe Verfügbarkeit aufweist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die die Entzunderung des Stahlmaterials (2) in der Entzunderungsvorrichtung (8) bewirkenden Spritzdüsen (12) als statische Düsen und als dynamische oder rotierende Düsen ausgebildet sind, wobei die statischen Düsen zusammen mit Spritzbalken Spritzbalken-Paare (13) und die dynamischen oder rotierenden Düsen zusammen mit Spritzeinheiten Spritzeinheiten-Reihenpaare (23) ausbilden.

Description

Entzunderungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Entzunderungsvorrichtung für ein entlang einer Pro- duktionslinie zu Lang- und Flachprodukten umformbares, warmes Stahlmaterial nach den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 , 16 und 17.
Aus der DE 43 02 331 AI ist ein Zunderwäscher bekannt, dessen Aufgabe darin besteht, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen mit verringertem Wasser- und Energieverbrauch über die gesamte Band- bzw. Brammenbreite porentief zu entzundern. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass Spritzeinheiten mit einem rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsenkopf eingesetzt sind und vorzugsweise die beiden im Kantenbereich des Walzgutes angeordneten oberen Spritzeinheiten gegenüber den beiden im Kantenbereich des Walzgutes angeordneten, unteren Spritzeinheiten versetzt sind.
Aus der DE 43 28 303 C2 ist eine Einrichtung zum Entzundern von warmen Walzgut durch Beaufschlagen mittels eines unter hohem Druck stehenden Fluids, insbesondere Wasser bekannt. Das Wasser tritt aus mindestens einer die Walzgutbreite überdeckenden Düsenreihe mit mehreren Düsenköpfen aus, wobei jeder Düsenkopf um eine zur Oberfläche des Walzgutes im Wesentlichen senkrechte Drehachse motorisch drehangetrieben ist und mindestens zwei außermittig bezüglich der Drehachse angeordnete Düsen aufweist. Die Düsen jedes Düsenkopfes sind mit zur Drehachse unterschiedlichen Winkeln derart angeordnet, dass das Spritzbild jeder Düse im Betrieb, bezogen auf die Drehachse, einen unterschiedlichen radialen Bereich auf der zu entzundernden O- berfläche des Walzgutes überdeckt.
Ferner ist aus der EP 0 625 383 B1 eine Fertigungslinie für Bänder und/oder Bleche bekannt, in der u. a. als Temperatur-Wiederherstellungssystem ein Induktionsofen mit mindestens einer Arbeitsfrequenz zum Erwärmen der Oberflä-
BESTÄTJGUNGSKOPfE che und der Kanten der Brammen vorhanden ist, auf den eine erste Entzunde- rungseinrichtung und ein Tunnelofen folgen, und eine zweite Entzunderungsein- richtung zwischen dem Tunnelofen und der Walzenkette vorhanden ist. Die erste Entzunderungseinrichtung ist dabei eine Niedriggeschwindigkeits- Entzunderungseinrichtung mit rotierenden Düsen, während die zweite Entzun- derungsvorrichtung eine Hochgeschwindigkeits-Enzunderungsvorrichtung mit statischen Düsen ist.
Des Weiteren ist aus der EP 1 718 424 BI eine Vorrichtung zum Entzundern von warmen Walzgut mittel Wasser bekannt, wonach mindestens eine die Walzgutbreite überstreichende Düsenkopfreihe vorgesehen ist und wobei jeder Düsenkopf rotierend ist und mehrere Düsen aufweist, die nahe zum Umfang des Düsenkopfes angeordnet sind, um einander tangierende oder überlappende Spritzbilder auf dem Walzgut zu erzielen und so den Zunder vergleichsweise besser ablösen zu können.
Schließlich ist aus der EP 1 077 095 B1 eine Entzunderungsvorrichtung für ein stranggegossenes Metallband bekannt, die insbesondere im Falle einer Havarie signifikante Vorteile besitzt, als nämlich die über der Oberseite des Metallbandes angeordneten Wasserauffangrinnen entgegen der Bandlaufrichtung unab- hängig von deren zugeordneten Wasserspritzdüsen verschwenkbar und gegenüber dem Metallband höhenverstellbar und selbsttädig ausweichbar sind und dass die die Düsenreihen aufnehmenden Spritzbalken der Bandoberseite mit einem Hebelarm frei verschwenkbar und damit in Grenzen höhenverstellbar sowie selbsttätig ausweichbar angeordnet sind.
Die vorbekannten Entzunderungseinrichtungen besitzen zum Entzundern des Walzgutes entweder ausschließlich statische Düsen oder ausschließlich rotierende Düsen. So ist verständlich, dass mit den vorbekannten Lösungen nur eine begrenzte Anzahl von Stellgrößen beeinflussbar ist und damit nicht gezielt auf die Produkteigenschaften der herzustellenden unterschiedlichen Lang- und Flachstahlprodukte und nicht auf Prozessparameter und auf andere Zielgrößen reagiert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entzunderungsvorrichtung zu schaffen, die im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit, die Entzunderungsqualität, den Energie- und Wasserverbrauch optimal betreibbar ist und die eine hohe Verfügbarkeit aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgernäß durch eine Entzunderungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , des Patentanspruchs 16 und des Pa- tentanspruchs 17 gelöst.
Gemäß der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 sind die Spritzdüsen der Entzunderungsvorrichtung als statische Düsen und als dynamische oder rotierende Düsen ausgebildet und wenigstens eine vorbestimmbare Anzahl Spritzdüsen ist, im Hinblick auf deren gesteuerte oder gere- gelte Beaufschlagung, miteinander kombinierbar.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet dabei eine bestimmte Anzahl statischer Spritzdüsen zusammen mit einem über und mit einem unter der Transportebene des zu entzundernten Stahlmaterials angeordneten Spritzbalken, der sich quer zur Transportebene erstreckt, ein Spritzbalken-Paar aus. Dabei kön- nen mehrere solcher Spritzbalken-Paare in der Entzunderungsvorrichtung vorhanden sein.
Des Weiteren bildet in der Entzunderungsvorrichtung eine bestimmte Anzahl dynamischer oder rotierender Spritzdüsen, die in mehreren über und in mehreren unter der Transportebene angeordneten Spritzeinheiten angeordnet sind, wenigstens jeweils eine Spritzeinheiten-Reihe aus, die sich quer zur Transportebene erstreckt, und wobei jeweils zwei im Wesentlichen gegenüberliegende Spritzeinheiten-Reihen ein Spritzeinheiten-Reihenpaar bilden. Sowohl das wenigstens eine Spritzbalkenpaar als auch das wenigstens eine Spritzeinheiten-Reihenpaar kann gemäß der Erfindung in seiner Längserstre- ckung eine oder mehrere Spritzzonen ausbilden, die bedarfsabhängig mit Wasser be- aufschlagbar sind. Die einzelnen Spritzzonen sind dabei individuell über geeignete Mittel, zum Beispiel über Stellventile, zu- und abschaltbar, und zwar zu wenigstens einer Druckquelle zuschaltbar oder von der Druckquelle abschaltbar.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können verschiedene Anordnungsvarianten einzelner Spritzbalken-Paare oder einzelner Spritzeinheiten-Reihenpaare vorgesehen sein.
Eine erste Anordnungsvariante sieht vor, dass in Transportrichtung des Stahlmaterials mehrere Spritzbalken-Paare nacheinander angeordnet sind und zwischen jeweiis einem ersten Spritzbaiken-Paar und einem zweiten Spritzbalken- Paar eine Einrichtung zum Abquetschen oder Zurückhalten des auf die Oberflä- che des Stahlmaterials auftreffenden Spritzwasser angeordnet ist.
Eine zweite Anordnungsvariante sieht vor, dass in Transportrichtung des Stahlmaterials nach einem ersten und einem zweiten Spritzbalken-Paar wenigstens ein Spritzeinheiten-Reihenpaar angeordnet ist. Eine dritte Anordnungsvariante sieht vor, dass zwischen dem ersten Spritzbalken-Paar und dem zweiten Spritzbalken-Paar wenigstens ein Spritzeinheiten- Reihenpaar angeordnet ist.
Eine vierte Anordnungsvariante sieht vor, dass in Transportrichtung des Stahlmaterials mehrere Spritzeiheiten-Reihenpaare nacheinander angeordnet sind und den Spritzeinheiten-Reihenpaaren wenigstens ein Spritzbalken-Paar zugeordnet ist.
Eine fünfte Anordnungsvariante sieht vor, dass in Transportrichtung des Stahlmaterials wenigstens ein Spritzeinheiten-Reihenpaar und nachfolgend wenigstens ein Spritzbalken-Paar angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bilden jeweils zwei einander versetzt gegenüberliegend angeordnete Spritzbalken ein Spritzbalkenmodul aus, das in dem Gehäuse der Entzunderungsvorrichtung quer zur Transportrichtung des Stahlmaterials verschiebbar oder austauschbar aufgenommen ist. Des Weiteren sind die betreffenden Spritzeinheiten-Reihen auf einer innerhalb des Gehäuses quer zur Transportebene vorhandenen Fahrschiene angeordnet und modulartig von der Fahrschiene aufgenommen. Ferner ist, wie bereits vorstehend erwähnt, zwischen jeweils zwei Spritzbalken- Paaren und/oder zwischen jeweils zwei Spritzeinheiten-Reihenpaaren eine Einrichtung zum Abquetschen oder Zurückhalten des Spritzwassers angeordnet. Nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 16 wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Spritzdüsen stati- sehe Düse sind, die zusammen mit Spritzbalken wenigstens ein erstes und zweites Spritzbalkenmodul bilden und dass zwischen beiden Modulen eine weitere Einrichtung angeordnet ist, die dem Abquetschen oder dem Zurückhalten des auf der Oberfläche des Stahlmaterials auftreffenden Spritzwassers dient.
Nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 17 wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ferner dadurch gelöst, dass die Spritzdüsen erste statische Düsen sind, die zusammen mit Spritzbalken wenigstens ein Spritzbalkenmodul bilden, und die Spritzdüsen zweite dynamische oder rotierende Düsen sind, die in einem Düsenkopf einer Spritzeinheit ausgebildet sind, wobei mehrere solcher Spritzeinheiten in Art einer Reihe über und unter sowie quer zur Transportebene des Stahlmaterials angeordnet sind und ein Spritzeinheitenreihen-Modul bilden, und dass zwischen dem Spritzbalkenmodul und dem Spritzeinheitenreihen-Modul eine weitere Einrichtung angeordnet ist, die dem Abquetschen oder Zurückhalten des auf die Oberfläche des zu entzundernten Stahlmaterials auftreffenden Spritzwassers dient.
Hinsichtlich der Anordnung der Entzunderungsvorrichtung innerhalb der Produktionslinie kann diese im Anschluss an eine Stranggießmaschine und/oder in einer als Produktionslinie ausgebildeten ein- oder mehrgerüstigen Warmwalzstraße, und zwar vor wenigstens einem Warmwalzgerüst, positioniert sein. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert wird.
In den Zeichnungen zeigen: Fig.1 die Produktionslinie des zu einem Lang- und Flachprodukt umformbaren, warmen Stahlmaterials mit der Anordnung der erfindungsgemäßen Enzunderungsvorrichtung nach der Stranggießmaschine und vor einem Doppel-Walzgerüst einer Warmwalzstraße,
Fig.2 die Entzunderungsvorrichtung im Querschnitt mit einem ersten und einem zweiten an sich bekannten Spritzbalken-Paar und
Fig.3 die Entzunderungsvorrichtung im Querschnitt mit einem Spritzbal- ken-Paar und einem Spritzeinheiten-Reihenpaar.
In Fig.1 ist ein Ausschnitt einer Produktionslinie 1 dargestellt, die ein warmes Stahlmaterial 2 zu einem Lang- und Flachprodukt umformt. Die Produktionslinie 1 umfasst eine Stranggießmaschine 3, Strangführungsmittel 4, zwischen denen das Stahlmaterial 2 geführt und in eine horizontale Ebene zur Weiterverarbeitung transportiert wird. Ein erster Schritt der Weiterverarbeitung kann zum Beispiel darin bestehen, dass das Stahlmaterial 2 eine mit der Gießgeschwindigkeit synchronisierte Scherenanordnung 5 passiert, in der das Stahlmaterial zu Abschnitten vorbestimmter Länge geschnitten wird. Der Scherenanordnung 5 kann, wie allgemein bekannt, ein hier nicht dargestellter Richttreiber vorgeordnet sein, der ebenfall mit der Gießgeschwindigkeit synchronisiert ist. Nachfolgend durchläuft zum Beispiel jeder Abschnitt des Stahlmaterials 2 eine erste erfindungsgemäß ausgebildete Entzunderungsvorrichtung 6 oder 8. Nach der ersten Entzunderungsvorrichtung 6 oder 8 kann ein Ofen 7 vorgesehen sein, der, aufgrund des durch Spritzwasser im oberflächennahen Bereich abgekühlten Stahlmaterials 2, das Stahlmaterial auf die erforderliche Temperatur zur Weiterverarbeitung anhebt. Nachdem das Stahlmaterial 2 den Ofen 7 passiert hat, kann eine zweite erfin- dungsgemäß ausgebildete Entzunderungsvorrichtung 6 oder 8 vor einem Walzgerüst oder einer ein- oder mehrgerüstigen Warmwalzstraße 9 angeordnet sein. Fig.2 stellt, im Hinblick auf die Verwendung von Spritzbalken zum Entzundern des Stahlmaterials 2, eine Ausführungsvariante einer bekannten Entzunde- rungsvorrichtung 6 dar, als nämlich bekannt ist, Spritzdüsen 12, die als statische Düsen ausgebildet sind, zusammen mit wenigstens einem über und we- nigstens einem unter der Transportebene 10 des Stahlmaterials 2 angeordneten Spritzbalken 13.1 und 13.2 zu einem Spritzbalken-Paar 13 auszubilden. Diese Entzunderungsvorrichtung 6 umfasst ein Gehäuse 14, in dem in Walzrichtung 15 die horizontal verlaufende Transportebene 10 für das Stahlmateria! 2 ausgebildet ist. Die Transportebene 10 wird durch die innerhalb des Gehäu- ses 14 und über dessen Längserstreckung angeordneten Rollengangsrollen 16 und der achsparallel zu den Rollengangsrollen 16 angeordneten Rollen 17.1 mehrerer im Gehäuse 14 angeordneter Einrichtungen 17 gebildet. Die jeweilige Rolle 17.1 der Einrichtung 17 dient zusammen mit einer weiteren Rolle 17.2, die vertikal und achsparallel über der Rolle 17.1 angeordnet ist, dem Abquetschen oder dem Zurückhalten des auf die Oberfläche des Stahlmaterials 2 auftreffenden Spritzwassers.
Bekanntermaßen ist, wie auch aus der DE 43 02 331 A1 und aus der EP 1 077 095 B1 hervorgeht, eine erste Einrichtung 17 eingangsseitig und eine zweite Einrichtung 17 ausgangsseitig der Entzunderungsvorrichtung 6 angeordnet. Derartige Einrichtungen 17 sind also bekannt, so dass hier nicht näherer auf deren konstruktive Ausbildung eingegangen werden muss. Die Entzunderungsvorrichtung 6 umfasst ferner ein erstes Spritzbalken-Paar 13 und ein zweites Spritzbalken-Paar 20. Das erste Spritzbalken-Paar 13 besteht aus dem unter der Transportebene 10 angeordneten ersten Spritzbalken 13.1 und aus dem über der Transportebene 10 angeordneten zweiten Spritzbalken 13.2. Der erste Spritzbalken 13.1 ist dabei vorzugsweise stationär angeordnet, während der zweite Spritzbalken 13.2 vorzugsweise höhenverstellbar angeordnet ist. Jedem Spritzbalken 13.1 , 13.2 ist, wie an sich bekannt, über der Trans- portebene 10 eine Spritzwasser-Auffangrinne 18 bzw. 19 zugeordnet. Während die dem Spritzbalken 13.1 zugeordnete Spritzwasser-Auffangrinne 18 Vorzugs- weise fest angeordnet ist, ist die dem Spritzbalken 13.2 zugeordnete Spritzwasser-Auffangrinne 19 wahlweise fest oder höhenverstellbar angeordnet. Die Spritzbalken 13.1 , 13.2 bilden in ihrer Längserstreckung quer über die Transportebene 10 mehrere, hier nicht dargestellte, Spritzzonen aus, die über geeignete Steuermittel zu- und abschaltbar sind. Damit wird eine individuelle und gezielte Beaufschlagung des Stahlmaterials 2 mit Spritzwassers erreicht und gleichzeitig auf eine Einsparung an Spritzwasser und Elektroenergie zum Betreiben der zum Beispiel als Förderpumpe ausgebildeten Spritzwasser- Druckquelle hingewirkt.
Das in der Entzunderungsvorrichtung 6 angeordnete zweite Spritzbalken-Paar 20, ist hinsichtlich seiner Ausbildung und seiner Anordnung innerhalb des Gehäuses 14 mit dem Spritzbalken-Paar 13 identisch. Auch die Zuordnung der Spritzwasser-Auffangrinnen 18, 19 ist identisch, so dass hierzu auf weitere Erläuterungen verzichtet werden kann. In vorteilhafter Weise ist in Walzrichtung 15 zwischen dem Spritzbalken-Paar 13 und dem Spritzbalken-Paar 20 eine Einrichtung 17 zum Abquetschen oder Zurückhalten des Spritzwassers eingeordnet, die in ihrem Aufbau identisch zu der eingangsseitig und ausgangsseitig der Entzunderungsvorrichtung 6 angeordneten Einrichtung 17 ist und prinzipiell jener entspricht, wie sie in der EP 1 077 095 offenbart ist.
Das jeweilige in der Entzunderungsvorrichtung 6 angeordnete Spritzbalken- Paar 13, 20 ist ferner als Spritzbalkenmodul ausgebildet und auf geeigneten Mitteln quer zur Transportrichtung 11 des Stahlmaterials 2 in dem Gehäuse 14 verschiebbar und austauschbar angeordnet. Schließlich ist das Gehäuse 14 der Entzunderungsvorrichtung 6 von oben durch eine Haube 21 abgedeckt. Der Zweck einer solchen Haube 21 ist in der EP 1 077 095 B1 hinreichend beschrieben, so dass auf weitere Ausführungen dazu verzichtet werden kann.
In Fig.3 ist eine Entzunderungsvorrichtung 8 dargestellt, die sich von den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und von der beschriebenen Vorrichtung nach Fig.2 unterscheidet. Der Unterschied besteht darin, dass zum Entzundern des Stahlmaterials 2 sowohl Spritzdüsen 12 verwendet werden, die als statische Düsen ausgebildet sind, und die mit wenigstens einem unter und wenigstens einem über der Transportebene 10 angeordneten Spritzbalken 13.1 , 13.2 ein Spritzbalken-Paar 13 oder Spritzbalkenmodul bilden, als auch Spritzdüsen 12 verwendet werden, die als dynamische oder rotierende Spritzdüsen ausgebildet sind, und die in mehreren über und in mehreren unter der Transportebene 10 angeordneten Spritzeinheiten 22 ausgebildet sind. Die Spritzeinheiten 22 sind dabei zu jeweils wenigstens einer Spritzeinheiten-Reihe 22.1 , 22.2 ausgebildet, die versetzt gegenüberliegend sowie quer über und un- ter der Transportebene 10 des Stahlmaterials 2 verlaufend angeordnet sind. Zwei derartige Spritzeinheiten-Reihen 22.1 22.2 bilden so ein Spritzeinheiten- Reihenpaar 23 aus. Jeder Spritzbalken des Spritzbalken-Paares 13 und jede Spritzeinheiten-Reihe des Spritzeinheiten-Reihenpaares 23 kann dabei über ihre Längserstreckung in mehrere Spritzzonen aufgeteilt sein, um Spritzwasser bedarfsabhängig und gezielt auf die Oberfläche des zu entzundernten Stahlmaterials 2 aufzuspritzen. Dazu sind hier nicht dargestellte geeignete Mittel vorhanden, mittels derer sowohl das Spritzbalken-Paar 13 und das Spritzeinheiten- Reihenpaar 23 als auch die Spritzzonen der Paare 13, 23 bedarfsabhängig zu einer hier nicht dargestellten Druckquelle zu- und abschaltbar sind. Um auf die unterschiedlichen Bedingungen und Anforderungen zur qualitätsgerechten Entzunderung reagieren zu können, sind des Weiteren in vorteilhafter Weise innerhalb des Gehäuses 14 verschiedene Anordnungsvarianten des wenigstens einen Spritzbalken-Paares 13 und des wenigstens einen Spritzeinheiten-Reihenpaares 23 denkbar. Die Fig.3 zeige eine der Ausführungsvarianten.
Nach dem Spritzbalken-Paar 13 mit den zugehörigen Spritzwasserauffangrin- nen 18, 19 ist hier in Transportrichtung 11 bzw. in Walzrichtung 15 ein Spritzeinheiten-Reihenpaar 23 mit den zugehörigen Spritzwasserauffangkasten 24, 25 angeordnet. Zwischen dem Spritzbalken-Paar 13 und dem Spritzeinheiten- Reihenpaar 23 ist eine Einrichtung 17 zum Abquetschen oder Zurückhalten des Spritzwassers vorgesehen, wie dies bereits aus Fig.2 hervorgeht. Die Spritzeinheiten-Reihen 22.1 , 22.2 und/oder die einzelnen Spritzeinheiten 22 sind auch hier in Art eines Moduls ausgebildet, so dass im Falle einer Havarie die Module ohne nennenswerten Aufwand ausgetauscht werden können. Die unter der Transportebene 10 angeordnete Spritzeinheiten-Reihe 22.1 kann zum Beispiel von einer innerhalb des Gehäuses 14 vorhandenen Fahrschiene 26 aufgenommen sein, während die über der Transportebene 10 angeordnete Spritzeinheiten-Reihe 22.2 verfahrbar an der Haube 21 angeordnet sein kann.
Die Verwendung von zwei unterschiedlich ausgebildeten und unterschiedlich wirkenden Spritzdüsen 12 zur Entzunderung in einer Entzunderungsvorrichtung 8, also statische und rotierend Spritzdüsen, führt in vorteilhafter Weise zu einer Oberflächenqualität des Stahlmaterials 2, die höchsten Anforderungen gerecht wird und die zur Senkung des Energie- und Wasserverbrauchs führt. So kann bei temperaturkritischen Produkten, zum Beispiel beim Dünnbandwalzen oder beim austenitischen Walzen, das Entzundern ausschließlich mittels der dynamischen oder rotierenden Spritzdüsen, also mittels des wenigstens einen Spritzeinheiten-Reihenpaars 23 erfolgen, während bei höchsten Anforderungen an die Oberflächenqualität des Stahlproduktes 2 sowohl das Spritzeinheiten-Reihenpaar 23 als auch das Spritzbalken-Paare 13 geschaltet werden kann. Die Verwendung von unterschiedlich wirkenden Spritzdüsen 12 führt in vorteilhafter Weise auch dazu, dass bei gleichzeitiger Fahrweise des Spritzeinheiten- Reihenpaars 23 und des Spritzbalken-Paars 13 die Zunderbrechung mit dem in Transportrichtung 10 gesehenen ersten Spritzbalken-Paar 13 und die Reinigung der Oberfläche des Stahlmaterials 2 von dem gebrochenen Zunder mit dem zweiten Spritzeinheiten-Reihenpaar 23 erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Entzunderungsvorrichtung für ein entlang einer Produktionslinie (1 ) zu Lang- und Flachprodukten umformbares warmes Stahlmaterial (2), umfassend: eine Transportebene (10) für das Stahlmaterial (2); und mehrere vertikal über und/oder unter der Transportebene (10) angeordnete und auf die Oberfläche des Stahlmaterials (2) gerichtete Mittel in Art von Spritzdüsen (12), aus denen Wasser unter Hochdruck zum Entzundern der Oberfläche des Stahlmaterials (2) gesteuert und/oder geregelt austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (12) als statische Düsen und als dynamische oder rotierende Spritzdüsen ausgebildet sind und die Spritzdüsen (12), im Hinblick auf deren gesteuerte und/oder geregelte Beaufschlagung mit Spritzwasser, miteinander kombinierbar sind.
2. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die statischen Spritzdüsen zusammen mit wenigstens einem über und mit einem unter der Transportebene (10) angeordneten Spritzbalken (13.1 , 13.2), die quer zur Transportebene (10) des Stahlmaterials (2) angeordnet sind, ein Spritzbalken-Paar (13) bilden, und dass die dynamischen oder rotierenden Spritzdüsen in wenigstens einer über und einer unter der Transportebene (10) angeordneten Spritzeinheit (22) ausgebildet sind und wobei die über und die unter der Transportebene (10) angeordneten, betreffenden Spritzeinheiten (22) zu wenigstens jeweils einer Spritzeinheiten-Reihe (23.1 , 23.2) montiert und quer über und unter der Transportebene (10) des Stahlmaterials (2) verlaufen, und wobei die zwei Spritzeinheiten-Reihen einander versetzt gegenüberliegend angeordnet sind und ein Spritzeinheiten-Reihenpaar (23) bilden.
3. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das wenigstens eine Spritzbalken-Paar (13) als auch das wenigstens eine Spritzeinheiten-Reihenpaar (23) in seiner Längserstreckung mehrere Spritzzonen ausbildet.
4. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzzonen individuell über geeignete Mittel zu- und abschaltbar sind.
5. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (11 ) des Stahlmaterials (2) mehrere Spritzbalken-Paare (13) nacheinander angeordnet sind.
6. Entzunderungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen- den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (11 ) des Stahlmateriales (2) nach einem ersten und einem zweiten Spritzbalken-Paar (13) wenigstens ein Spritzeinheiten- Reihenpaar (23) angeordnet ist.
7. Entzunderungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Spritzbalken-Paar (13) und dem zweiten Spritz- balken-Paar (13) wenigstens ein Spritzeinheiten-Reihenpaar (23) angeordnet ist.
8. Entzunderungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (11 ) des Stahlmaterials (2) mehrere Spritzein- heiten-Reihenpaare (23) nacheinander angeordnet sind und den Spritzeinheiten-Reihenpaaren wenigstens ein Spritzbalken-Paar (13) zugeordnet ist.
9. Entzunderungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen- den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (11 ) des Stahlmaterials (2) wenigstens ein Spritzeinheiten-Reihenpaar (23) und nachfolgend wenigstens ein Spritzbalken-Paar (13) angeordnet ist.
10. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei einander, versetzt gegenüberliegend, angeordnete Spritzbalken (13.1 , 13.2) ein Spritzbalkenmodul ausbilden.
11. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spritzbalkenmodul quer zur Transportrichtung (11 ) des Stahlmaterials (2) verschiebbar in dem Gehäuse (14) der Entzunderungsvor- richtung aufgenommen ist.
12. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzbalkenmodule austauschbar aufgenommen sind.
13. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffenden Spritzeinheiten-Reihen (23) auf einer innerhalb des Gehäuses (14) vorhandenen Fahrschiene (26) angeordnet und modulartig von der Fahrschiene aufgenommen sind.
14. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spritzbalkenmodul zwischen einer ersten Einrichtung (17) und zweiten Einrichtung (17) zum Abquetschen oder Zurückhalten des Spritzwassers angeordnet ist.
15. Entzunderungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spritzeinheiten-Reihenpaar (23) zwischen einer ersten Einrichtung (17) und einer zweiten Einrichtung (17) zum Abquetschen oder Zu- rückhalten des Spritzwassers angeordnet ist.
16. Entzunderungsvorrichtung für ein entlang einer Produktionslinie (1 ) zu Lang- und Flachprodukten umformbares, warmes Stahlmaterial (2), umfassend: ein Gehäuse (14), eine Transportebene (10) für das Stahlmaterial (2) innerhalb der Entzunderungsvorrichtung (6); mehrere vertikal über und unter der Transportebene (10) angeordnete und auf die Oberfläche des Stahlmateriales (2) gerichtete Mittel in Art von Spritzdüsen (12), aus denen Wasser unter Hochdruck zum Entzundern der Oberfläche des Stahlmateriales (2) gesteuert oder geregelt austritt; und eine eingangsseitig und ausgangsseitig des Gehäuses (14) vorhandene Einrichtung (17) zum Abquetschen oder Zurückhalten des auf die Oberflä- che des Stahlmateriales (2) auftreffenden Spritzwassers, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (12) statische Düsen sind, die zusammen mit Spritzbalken (13.1 , 13.2; 20.1 , 20.2) wenigstens ein erstes und zweites Spritzbalken-Modul (13, 20) bilden und dass zwischen beiden Modulen eine weitere Einrichtung (17) angeordnet ist, die dem Abquetschen oder dem Zurückhalten des auf der Oberfläche des Stahlmaterials (2) auftreffenden Spritzwassers dient.
17. Entzunderungsvorrichtung für ein entlang einer Produktionslinie (1 ) zu Lang- und Flachprodukten umformbares, warmes Stahirnateriai (2), umfassend: ein Gehäuse (14), eine Transportebene (10) für das Stahlmaterial (2) innerhalb der Entzunderungsvorrichtung (6), mehrere vertikal über und unter der Transportebene (10) angeordnete und auf die Oberfläche des Stahlmateriales (2) gerichtete Mittel in Art von Spritzdüsen (12), aus denen Wasser unter Hochdruck zum Entzundern der Oberfläche des Stahlmateriales (2) gesteuert oder geregelt austritt, und eine eingangsseitig und ausgangsseitig des Gehäuses (14) vorhandene Einrichtung (17) zum Abquetschen oder zum Zurückhalten des auf die Oberfläche des Stahlmateriales (2) auftreffenden Spritzwassers, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (12) erste statische Düsen sind, die zusammen mit Spritzbalken (13.1 , 13.2) wenigstens ein Spritzbalken-Modul (13) bilden, und die Spritzdüsen (12) zweite dynamische oder rotierende Düsen sind, die in einem Düsenkopf einer Spritzeinheit (22) ausgebildet sind, wobei mehrere solcher Spritzeinheiten in Art einer Spritzeinheiten-Reihe (23) über und unter sowie quer zur Transportebene (10) des Stahlmateriales (2) angeordnet sind und ein Spritzeinheitenreihen-Modul bilden, und dass zwischen dem Spritzbalkenmodul und dem Spritzeinheitenreihen-
Modul eine weitere Einrichtung (17) angeordnet ist, die dem Abquetschen oder Zurückhalten des auf die Oberfläche des Stahlmateriales (2) auftreffenden Spritzwassers dient.
18. Entzunderungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, ihre Anordnung in einer als Produktionslinie (1 ) ausgebildeten ein- oder mehrgerüstigen Warmwalzstraße, und zwar im Anschluss an eine Stranggießmaschine (3) und vor wenigstens einem Warmwalzgerüst (9).
Bezugszeichenliste
1 Produktionslinie
2 Stahlmaterial
3 Stranggießmaschine
4 Strangführungsmittel
5 Scherenanordnung
6 Entzunderungsvorrichtung
7 Ofen
8 Entzunderungsvorrichtung
9 Walzgerüst
10 Transportebene
11 Transportrichtung
12 Spritzdüse
13 Spritzbalken-Paar
13.1 Spritzbalken
13.2 Spritzbalken
14 Gehäuse
15 Walzrichtung
16 Rolle
17 Einrichtung
17.1 Rolle
17.2 Rolle
18 Spritzwasser-Auffangrinne
19 Spritzwasser-Auffangrinne
20 Spritzbalken-Paar
21 Haube
22 Spritzeinheit
22.1 Spritzeinheiten-Reihe
22.2 Spritzeinheiten-Reihe
23 Spritzeinheiten-Reihenpaar Spritzwasser-Auffangkasten Spritzwasser-Auffangkasten Fahrschiene
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