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Dokumentenidentifikation DE4345351B4 12.08.2004
Titel Zunderwäscher
Anmelder SMS Demag AG, 40237 Düsseldorf, DE
Erfinder Gaydoul, Jürgen, Dipl.-Ing., 18365 Täby, SE;
Hennig, Wolfgang, Dr.-Ing., 40625 Düsseldorf, DE;
Münker, Max, Dipl.-Ing., 57271 Hilchenbach, DE;
Braas, Volker, Dipl.-Ing., 57258 Freudenberg, DE;
Thöne, Lothar, 40627 Düsseldorf, DE
Vertreter Patentanwälte Valentin, Gihske, Große, 57072 Siegen
DE-Anmeldedatum 28.01.1993
DE-Aktenzeichen 4345351
File number of basic patent P4302331.2
Offenlegungstag 04.08.1994
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.08.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.08.2004
IPC-Hauptklasse B21B 45/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Zunderwäscher für Walzgut, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordneten, gegen die Walzgut-Oberflächen gerichteten, einen rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsenkopf besitzenden Spritzeinheiten für eine Hochdruck-Entzunderung.

Es sind Zunderwäscher bekannt, die ein- und auslaufseitig jeweils oben und unten, das heißt insgesamt vier Spritzbalken mit insgesamt weit über einhundert Spritzdüsen besitzen, die das den Spritzbalken zugeleitete Wasser mit Drücken von 140 bis 250 bar gegen die Bandlaufrichtung auf die Band-Oberflächen spritzen. Die Spritzdüsen sind mit großen Austrittsöftnungen versehen, und es muß mit entsprechend großen Wassermengen gearbeitet werden. Die großen Wassermengen wirken sich gleichzeitig nachteilig auf den Energieverbrauch des den Zunderwäscher vorgeschalteten Durchlaufofens aus, der nämlich höher vorgeheizt werden muß, um dem sich aufgrund der aufgebrachten großen Wassermengen einstellenden Wärmeentzug vorzubeugen.

Durch die AT 303 651 ist eine Entzunderungsvorrichtung bekanntgeworden, die quer zur Walzgutförderrichfung verlaufende und ober- und unterhalb des Walzgutes angebrachte Spritzeinheiten, bestehend aus Rohren mit darin ausgebildeten Spritzdüsen, aufweist.

Abgesehen von den zuvor beschriebenen Problemen bzw. Nachteilen ist es mit einem solchen Zunderwäscher nicht zu erreichen, die aus dem Ofen austretenden Stahlbänder oder Dünnbrammen, deren Oberflächen Risse und Vertiefungen aufweisen können, porentief zu entzundern. In den meisten Fällen gelingt es nämlich nicht, auch die dritte, sich unmittelbar auf der metallischen Oberfläche ausbildende Zunderschicht (FeO) als Teil des Primärzunder zu entfernen. Der Restzunder wird in dem sich anschließenden Walzprozeß somit unvermeidlich in die Band- bzw. Brammenoberflächen eingewalzt; außerdem verschlechtern die nicht ganz sauberen Oberflächen den Walzprozeß. Neben der FeO-Schicht bilden sich eine mittlere (Fe3O4) und eine äußere (Fe2O) Zunderschicht aus, von denen die äußere die sauerstoffreichste Schicht darstellt. Die FeO-Schicht ist die dünnste Schicht und etwa halb so dick wie jede der beiden anderen Schichten.

Vor allem bei Dünnbrammen, die in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß hergestellt werden, nämlich aus einer Dünnbrammen-Stranggießanlage kommend, und nach dem Unterteilen als Einzelbrammen in den nachgeschalteten Ofen sowie den Zunderwäscher und danach das Walzgerüst einlaufend, ist die Primärzunderschicht äußerst problematisch, da sehr zäh. Dies liegt an der kurzen Aufheizzeit im Ofen, die vorgegeben durch die Strang-Ausziehgeschwindigkeit etwa 20 Minuten beträgt. Das bedeutet, daß nicht etwa – wie bei herkömmlich in den Walzprozeß gelangenden Brammen mit Ofenzeiten von teilweise mehreren Stunden – eine Zunderschicht vorliegt, die schon aufgrund der ihr immanenten Eigenspannungen regelrecht wegplatzt, sobald Wasser auf die Brammen-Oberflächen auftritt. Um ein Entzundern auch von Vertiefungen zu erreichen, ist es bekannt, zum porentiefen Entzundern von breiten Stahlbändern bzw. Dünnbrammen Spritzeinheiten mit einem rotierenden – etwa 1000 U/min. – Düsenkopf einzusetzen, der zwei bis vier, unter einem Winkel auf die Oberfläche gerichtete Spritzdüsen aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Zunderwäscher der eingangs genannten Art die Betriebsweise zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zunderwäscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die oberen Spritzeinheiten V-förmig angeordnet sind. Damit läßt sich ausschließen, daß die Strahlen der gegenläufig rotierenden Düsenköpfe der Spritzeinheiten, von denen über die Breite des Bandes bzw. der Dünnbramme stets mehrere vorhanden sind, aufeinandertreffen bzw. einander überlappen. Gleichzeitig wird eine Überdeckung und damit lückenlose Entzunderung über die Breite erreicht, ohne daß die Strahlen der benachbarten Düsenköpfe ineinanderkämmen, was außerdem unnötige Wasseransammlungen an der Walzgut-Oberfläche ausschließt. Schließlich läßt sich aufgrund der V-Form der Spritzeinheiten eine Schneepflug-Wirkung erzielen, die dazu führt, daß das aufgespritzte Wasser von der Bandoberfläche nach außen abgeleitet wird und über die Bandkanten nach unten abfließen kann.

Wenn die Spritzeinheiten in einer Kassette angeordnet sind, ergibt sich ein einfacher Ein- und Ausbau. Denn die Kassette läßt sich – gegebenenfalls sogleich mit den für die Spritzeinheiten benötigten Wasserzuführungen – fest im Gerüst des Zunderwäschers vorsehen, so daß lediglich noch die Spritzeinheiten an den vorbereiteten Fixpunkten aufgesetzt bzw. eingesetzt zu werden brauchen.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß zumindest den oberen Spritzeinheiten Auffangtaschen zugeordnet sind. Während der Zunder von der Band- bzw. Brammenunterseite nach dem Ablösen ungehindert nach unten abfallen kann, könnte auf der Brammenseite abgelöster Zunder doch wieder auf die Oberfläche gelangen. Das läßt sich mit den die Spritzeinheiten einrahmenden Auffangtaschen weitestgehend vermeiden. Wie sich nämlich herausgestellt hat, läßt sich der aufgrund der Auftreffenergie der Wasserstrahlen von der Bandoberfläche hochspringende Zunder beim Herabfallen in den Taschen sammeln und abfördern; er kann sich somit nicht mehr auf der Walzgut-Oberfläche absetzen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand einer Produktionsanlage zur Herstellung von Warmband aus Dünnbrammen im kontinuierlichen Betrieb näher erläutert ist. Es zeigen:

1 eine Gesamtansicht einer Anlage zum Herstellen von Warmband aus Dünnbrammen, die in einer Stranggießanlage gegossen und anschließend in einer Walzstraße direkt gewalzt werden;

2 als Einzelheit einen in 1 mit "Z" bezeichneten erfindungsgemäßen Zunderwäscher, in der Draufsicht; und

3 den Zunderwäscher gemäß 1 im Längsschnitt, das heißt in Bandlaufrichtung geschnitten.

Wie in 1 schematisch dargestellt ist, besteht eine Anlage 1 zur Herstellung von Warmband 2 aus Dünnbrammen 3 aus einer Stranggießanlage 4 mit einem im horizontalen Bereich angeordneten Richttreiber nebst Schere 5, einem Rollenherdofen 6, einem Zunderwäscher 7 (vgl. in 1 den Pfeil "Z") und einer sich daran unmittelbar anschließenden mehrgerüstigen Warmbandstraße 9. Der Warmbandstraße 9 sind weitere, nicht dargestellte Baugruppen nachgeschaltet, wie ein Kühlbett, Bandhaspeln und Bundförderer. Der über einen Verteiler 11 in eine trichterförmige Kokille 12 eintretende flüssige Stahl erstarrt auf seinem Weg durch die Strangführung 13 zunehmend mehr und erreicht als durcherstarrter Strang 14 die unterhalb der Gießmaschine im horizontalen Bereich angeordnete Richttreibereinheit und Schere 5; die Schere unterteilt den Strang 14 entsprechend den Walzlängen in Dünnbrammen 3. Beim Durchlaufen des Rollenherdofens 6 bildet sich auf den Dünnbrammen 3 eine Zunderschicht, die vor dem Eintritt der Dünnbrammen 3 in die Warmbandstraße 9 im Zunderwäscher 7 entfernt wird.

Der in den 2 und 3 im einzelnen dargestellte Zunderwäscher 7 besitzt – bezogen auf die Bandlaufrichtung 15 – ein- und auslaufseitig in sich quer zur Bandlaufrichtung gegenüberliegenden Ständerholmen 16 (vgl. 2) gelagerte, angetriebene Treibrollenpaare 17 bzw. 18 (vgl. 3) . Die über Gelenkspindeln 19 von nicht dargestellten Motoren angetriebenen Treibrollenpaare 17, 18 fördern die Dünnbramme 3 durch den Zunderwäscher hindurch bis in das erste Gerüst der sich anschließenden Warmbandstraße 9. Zur Entzunderung der Dünnbramme 9 während des Durchlaufs durch den Zunderwäscher 7 weist dieser sowohl obere als auch untere Spritzeinheiten 21 bzw. 22 auf, die mit rotierenden Düsenköpfen 23 versehen sind, von denen jeder mehrere Spritzdüsen 24 trägt, die gegen die Band- bzw. Brammen-Oberflächen gerichtet sind. Die Spritzeinheiten 21, 22 sind über nicht dargestellte Preßwasseranschlüsse an ein Hochdruck-Wassersystem angeschlossen.

Sowohl von oben als auch von unten sind entsprechend der vorgegebenen Abmessung der Dünnbramme 3 über deren Breite mehrere obere bzw. untere Spritzeinheiten 21 bzw. 22 angeordnet. Während die unteren Spritzeinheiten 22 in einer Reihe angeordnet sein können, sind die oberen Spritzeinheiten 21 V-förmig angeordnet, und zwar so, daß die Spitze der V-Form der Bandlaufrichtung 15 entgegengerichtet ist. Aufgrund der V-Anordnung der oberen Spritzeinheiten 21 läßt sich eine Schneepflug-Wirkung erreichen, nämlich das von den Spritzdüsen auf die obere Brammenfläche aufgespritzte Wasser zu beiden Seiten hin abdrängen, wo es somit über die Bandkanten nach unten abfließt und sich nicht auf der Oberfläche der Dünnbramme ansammelt. Um eine gegenseitige Behinderung der Strahlen der oberen und der unteren Spritzeinheiten 21, 22 im Kantenbereich der Brammenoberfläche zu vermeiden, sind zumindest die beiden im Kantenbereich angeordneten oberen Spritzeinheiten 21 bzw. deren Düsenköpfe 23 in einer anderen Ebene als die beiden außenliegenden unteren Spritzeinheiten 22 vorgesehen.

Die oberen und unteren Spritzeinheiten 21, 22 sind in die Breite des Zunderwäschers 7 überbrückenden Kassetten 25, 26 eingesetzt; die Kassetten erlauben einen einfachen Ein- und Ausbau der Spritzeinheiten 21, 22 sowie deren exakte Positionierung und Verteilung über die Breite der Dünnbramme 3. Die Kassette 25 der oberen Spritzeinheiten 21 wird von Auffangtaschen 27 eingerahmt, die dafür sorgen, daß der beim Auftreffen der Wasserstrahlen abplatzende und in Pfeilrichtung 28 (vgl. 3) hochspringende Zunder dann nicht mehr auf die Oberfläche der Dünnbramme 3, sondern vielmehr in die Auffangtaschen 37 fällt, von wo er zu den Seiten hin ausgetragen wird bzw. zusammen mit dem sich in den Auffangtaschen 27 sammelnden Spritzwasser abfließen kann.

1 Anlage 2 Warmband 3 Dünnbramme 4 Stranggießanlage 5 Richttreiber/Schere 6 Rollenherdofen 7 Zunderwäscher 9 Warmbandstraße 11 Verteiler 12 Kokille 13 Strangführung 14 Strang 15 Bandlaufrichtung 16 Ständerholm 17 Treibrollenpaar 18 Treibrollenpaar 19 Gelenkspindel 21 obere Spritzeinheit 22 untere Spritzeinheit 23 Düsenkopf 24 Spritzdüse 25 Kassette 26 Kassette 27 Auffangtasche 28 Pfeilrichtung

Anspruch[de]
  1. Zunderwäscher für Walzgut, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordnete, gegen die Walzgut-Oberflächen gerichteten, einen rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsenkopf besitzenden, Spritzeinheiten für eine Hochdruckentzunderzung, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Spritzeinheiten (21) V-förmig angeordnet sind.
  2. Zunderwäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Form der Bandlaufrichtung (15) entgegengerichtet ist.
  3. Zunderwäscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheiten (21; 22) in einer Kassette (25; 26) angeordnet sind.
  4. Zunderwäscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest den oberen Spritzeinheiten (21) Auffangtaschen (27) zugeordnet sind.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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