EP0313726B1 - Process and furnace to heat slabs, billets, ingots, sheets, steel bands and similar charges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wärmen von Brammen, Blöcken, Knüppeln, Blechen, Stahlbändern und dergleichen Wärmgut in einem Wärmofen mit einem Ein- oder Mehrzonen-Ofenraum, der für die Ablage und einen diskontinuierlichen Transport des Wärmguts mit einem Rollen- und Hubherd- bzw. Hubbalken-System ausgebildet ist, wobei das Wärmgut mindestens beim Durchlauf der Heizzone des Ofenraumes in den Ruhephasen während des Aufheizens des Wärmguts auf den Ablageböcken eines Herd- oder Balkensystems gelagert ist und einen zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Wärmofen.The invention relates to a method for heating slabs, blocks, billets, sheets, steel strips and the like heating material in a heating furnace with a single or multi-zone furnace space, which for storing and discontinuous transport of the heating material with a roller and hearth or Walking beam system is formed, wherein the heating material is stored at least during the passage through the heating zone of the furnace space in the resting phases during heating of the heating material on the trestles of a stove or beam system and a heating furnace suitable for carrying out this method.

In der Stahlindustrie ist man immer bestrebt, den Betrieb der Stranggießanlagen wirtschaftlicher zu machen und mit dem Betrieb der Walzenstraßen abzustimmen. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß das Wärmgut, also die Brammen, Blöcke, Knüppel und Bleche, entweder direkt verwalzt oder anderenfalls möglichst warm in den der Stranggießanlage nachgeschalteten Wärmofen einläuft. Hierdurch lassen sich die Energiekosten für die walzreife Erwärmung beträchtlich reduzieren. Moderne Wärmöfen müssen deshalb auf diesen kooperativen Erwärmungs- und zeitlich abgestimmten Betriebsablauf verfahrenstechnisch und konstruktiv zugeschnitten sein. In solchen öfen muß auch eine Erwärmung von kaltem Material auf Ziehtemperatur oder der Ausgleich von warmem Material mit Temperaturen zwischen 1000 - 1300 °C möglich sein, was eine sehr hohe Ofenraum-Temperatur erfordert. Hierbei konzentriert sich das Erwärmen von Wärmgut mit Temperaturen zwischen 1000 und 1300 °C meist nur auf die Kanten und Randzonen, weil diese Bereiche auf dem Wege von der Stranggießanlage zum Wärmofen einer verstärkten Abkühlung unterliegen.In the steel industry, efforts are always made to make the operation of the continuous caster more economical and to coordinate it with the operation of the roller mills. This measure is intended to ensure that the material to be heated, that is to say the slabs, blocks, billets and sheets, is either directly rolled or otherwise runs as warmly as possible into the heating furnace downstream of the continuous casting installation. As a result, the energy costs for heating ready for rolling can be reduced considerably. Modern heating stoves must therefore rely on this cooperative heating and be coordinated in terms of process engineering and construction. In such furnaces it must also be possible to heat cold material to the drawing temperature or to compensate for warm material at temperatures between 1000 and 1300 ° C, which requires a very high furnace chamber temperature. The heating of hot material with temperatures between 1000 and 1300 ° C mostly focuses only on the edges and marginal zones, because these areas are subject to increased cooling on the way from the continuous caster to the heating furnace.

Bei Brammen hat z.B. jener Teil außerhalb der Randzonen bereits Temperaturen, die für den Walzvorgang ausreichen oder darüber liegen, so daß ein abgestimmter Ausgleich bzw. Erwärmung erforderlich ist, um eine möglichst gleichmäßige Brammentemperatur zu erreichen. Wird der Wärmofen als Nachschaltofen für einen, z.B. vorgeschalteten Hubbalken- oder Stoßofen benutzt, so können mit dem gleichen Verfahren die vorhandenen Kühlschatten beseitigt werden. Gleichzeitig ist auch noch eine Nacherwärmung auf eine höhere Ziehtemperatur möglich, was hauptsächlich bei der Erwärmung von Si-haltigen Trafoblechen erforderlich ist.In the case of slabs, for example, that part outside the edge zones already has temperatures which are sufficient for the rolling process or are above it, so that a coordinated compensation or heating is necessary in order to achieve a slab temperature which is as uniform as possible. If the heating furnace is used as a secondary furnace for an upstream walking beam or push furnace, for example, the existing cooling shadows can be removed using the same procedure. At the same time, reheating to a higher drawing temperature is also possible, which is primarily necessary when heating Si-containing transformer sheets.

Aus LU-A-41760 ist ein Rollenherdglühofen, insbesondere für Bleche bekannt mit mindestens teilweise angetriebenen Herdrollen, wobei mindestens in einem Abschnitt des Ofens ein zwischen die Herdrollen greifender, über und unter die Herdrollenebene heb- und senkbarer Hubrost angeordnet ist.From LU-A-41760 is a roller hearth annealing furnace, in particular known for sheets with at least partially driven hearth rollers, wherein at least in one section of the furnace an intervening grate between the hearth rollers, above and below the hearth roller level, is arranged a lifting grate.

Für die beschriebene Verfahrens- und Betriebsweise bietet sich also vorteilhaft der Rollenherdofen an. Jedoch ist hierbei wegen der hohen Ziehtemperaturen, z.B. 1300 °C, und der Brammenmassen bis zu 50 t die erhebliche Erwärmung und damit die Standfestigkeit von innerhalb des Ofenraumes fest installierten Förderrollen das Hauptproblem. Außerdem verursacht die übliche Wasserkühlung der Förderrollen innerhalb des Ofenraumes noch zusätzliche Wasser- und Energiekosten.The roller hearth furnace is therefore advantageous for the method and mode of operation described. However, due to the high drawing temperatures, eg 1300 ° C, and the slab masses of up to 50 t, the considerable heating and thus the stability of The main problem with conveyor rollers permanently installed in the furnace chamber. In addition, the usual water cooling of the conveyor rollers within the furnace space causes additional water and energy costs.

Auch ist man bestrebt, aus energiewirtschaftlichen Erwägungen den Ofenraum in Anpassung an den Wärmgut-Durchsatz so schmal und so niedrig wie nur möglich zu halten. Dies stieß bei den bekannten Rollenhubherdöfen jedoch wegen des Platzbedarfes für die Rollgänge einschließlich ihrer Lagervorrichtungen und Kühlvorrichtungen auf Schwierigkeiten. Denn vorzugsweise sollte in solchen öfen ebenfalls eine Erwärmung von Bandmaterial bis auf Ziehtemperatur und der Temperaturausgleich über die gesamte Länge der Wärmgutstücke bis auf Temperaturen zwischen 1000 bis 1300 °C möglich sein.Efforts are also being made to keep the furnace space as narrow and as low as possible, in line with the throughput of heating material, for energy-related reasons. However, this encountered difficulties in the known roller-hearth furnaces because of the space required for the roller tables, including their storage devices and cooling devices. Because in such ovens it should preferably also be possible to heat strip material to the drawing temperature and to equalize the temperature over the entire length of the hot items up to temperatures between 1000 and 1300 ° C.

Es ist bekannt, zum Temperaturausgleich der gegossenen Wärmgutstücke, insbesondere von durch eine Pendelschere unterteilten Stahlbändern, zwischen der Gießmaschine und der Walzstraße einen Ausgleichsofen anzuordnen, für den beispielsweise ein Zweizonen-Rollenherdofen verwendet wird. Hierbei sind in der Regel der, von der Gießmaschine aus gesehen vordere Ofenbereich als Heizzone und der nachfolgende Ofenbereich als Ausgleichszone ausgelegt. Das führt oftmals dazu, daß das Wärmgut über die Länge gesehen, in der Heizzone ungleichmäßig erwärmt wird. Insbesondere bei Bändern wirkt sich dies sehr nachteilig aus, weil die Heizzeit zwischen Bandanfang und Bandende sehr unterschiedlich ist. Aber auch bei anderen, in Reihe durchlaufenden Wärmgutstücken treten leicht die Ungleichmäßigkeiten in der Erwärmung auf. Folglich muß die nachfolgende Ausgleichszone des Wärmofens für den Temperaturausgleich entsprechend lang ausgelegt werden.It is known to arrange a compensating furnace between the casting machine and the rolling train for temperature compensation of the cast pieces of heat, in particular steel strips divided by a pendulum shear, for which, for example, a two-zone roller hearth furnace is used. As a rule, the front furnace area, as seen from the casting machine, is designed as a heating zone and the subsequent furnace area as a compensation zone. This often leads to the fact that the heating material is seen unevenly in the heating zone over the length. This has a particularly disadvantageous effect on tapes because of the heating time between the beginning and end of the band is very different. But even with other pieces of heating goods running in a row, the heating irregularities easily occur. Consequently, the subsequent compensation zone of the heating furnace must be designed to be long enough for temperature compensation.

In der DE-C-661139 ist außerdem ein Rollenförderer für die Förderung von Blechen und Bändern durch Wärmeöfen bekannt, bei dem je zwei Förderrollen auf zwei übereinander angeordneten Achsstummeln vorgesehen sind, die durch Aussparungen in den Ofen hineingreifen und die Ränder der Bleche und Bänder erfassen, und die zwecks Schonung gegen die Wärmeeinwirkung im Leerlauf aus dem Ofen entfernbar sind.In DE-C-661139 a roller conveyor for the conveyance of sheets and strips by heating furnaces is also known, in which two conveyor rollers are provided on two stub axles arranged one above the other, which engage through recesses in the furnace and capture the edges of the sheets and strips , and which can be removed from the oven to protect against the effects of heat when idling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das wirtschaftlicher als die bekannten Verfahren anwendbar ist und mit dem die vorbeschriebenen erheblichen Kosten vermieden oder weitgehend gemindert werden, und einen hierfür geeigneten Wärmofen zu schaffen, mit dem die vorgenannten Probleme gelöst werden.The invention has for its object to propose a method which is more economical to use than the known methods and with which the above-described significant costs are avoided or largely reduced, and to provide a suitable heating furnace with which the aforementioned problems are solved.

Die verfahrensmäßige Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The procedural problem is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Hierdurch wird eine erhöhte Anpassungsfähigkeit des Wärmprozesses an alle gängigen Wärmgutstücke von brammen bis zu relativ schmalen Bändern erreicht, was zu einer erheblichen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit führt. Die erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht, daß der die Wärmgutstücke durch den Ofenraum transportierende Förderrollgang nur diskontinuierlich für kurze Verweilzeiten in den Ofenraum bewegt und der Ofenraumhitze ausgesetzt wird, während er dazwischen, in den längeren Ruhephasen, in denen die Wärmgutstücke auf den Ablageböcken des Herd- oder Balkensystems ruhig liegen und erhitzt werden, sich außerhalb des Ofenraumes befindet und gekühlt wird. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Wärmebelastung und damit auch des Verschleißes der gesamten Förderrollen-Vorrichtung und ermöglicht einen größeren Spielraum in der Bestimmung der Durchsatzleistung. Die übliche aufwendige Vorrichtung zur Wasserkühlung und die Energiekosten zu deren Unterhaltung können gänzlich eingespart werden, da eine einfache Luftkühlung außerhalb des Ofenraumes ausreicht, so daß diese mit einfachen Mitteln betrieben werden können.This results in an increased adaptability of the heating process to all common hot items from slabs to relatively narrow strips, which leads to a considerable improvement in economy. The measure according to the invention enables the conveyor roller table which transports the heat items through the furnace space to be moved into the furnace space discontinuously for short dwell times and to be exposed to the furnace space heat while it is in between, in the longer resting phases in which the heat material pieces are on the trestles of the stove or beam system lie still and be heated, is outside the furnace and is cooled. This leads to a considerable reduction in the thermal load and thus also the wear of the entire conveyor roller device and allows greater scope in determining the throughput. The usual complex device for water cooling and the energy costs for maintaining it can be saved entirely, since simple air cooling outside the furnace space is sufficient so that it can be operated with simple means.

Dieses Verfahren ermöglicht es ferner, das Hubsystem unterschiedlich und damit passend zu den weiteren Erfordernissen zu gestalten. So können die Förderrollen von der einen oder von beiden Längsseiten des Wärmofens auf einem vorbestimmten Niveau in den Ofenraum hinein-und aus diesem herausschiebbar sein, während die Ablageböcke des Herdes bzw. des Balkensystems als Hubelemente heb- und senkbar ausgelegt sind.This method also makes it possible to design the lifting system differently and thus to suit the other requirements. So the conveyor rollers be able to be pushed into and out of the furnace chamber from one or both long sides of the heating furnace at a predetermined level, while the trestles of the stove or the beam system can be raised and lowered as lifting elements.

Es können aber auch die Förderrollen sowohl in der vorbeschriebenen Weise waagerecht wie auch zusätzlich senkrecht bewegbar sein, so daß die Förderrollen als Hubelemente ausgelegt sind, während die Ablageböcke die feststehenden Teile des Hubherd- bzw. Hubbalkensystems darstellen. Dieses letztgenannte Verfahren ermöglicht auf einfache Weise das schrittweise Vorwärtsbewegen der Wärmgutstücke. Um Kühlschatten zu verhindern, wird gemäß Anspruch 4 das Wärmgut von den Förderrollen angehoben und in sowie quer zur Förderrichtung bewegt. Denn die hierfür vorteilhaft zu beiden Seiten des Ofens angeordneten Förderrollen und Vorrichtungen für deren Betrieb ermöglichen problemlos Getriebeanordnungen, mit denen die Förderrollen getrennt gesteuert und betrieben werden können. Zur Vermeidung der sogenannten Kühlschatten können die sowohl waagerecht wie auch senkrecht bewegbaren Förderrollen derart einzeln oder paarweise gesteuert werden, daß Wärmgutstücke, die auf relativ schmalen, längs des Ofens verlaufenden Ablageböcken quer zur Durchlaufrichtung liegen, beim Absetzen auf die Ablageböcke von den Förderrollen mit kurzem Seitenschritt um die Kühlschattenbreite versetzt auf die Ablageböcke abgesetzt werden. Dieses seitliche Versetzen der Wärmgutstücke kann während des Ofendurchlaufs mehrfach erfolgen, um eine gute Aufheizung der Wärmgutstücke in ihrem Auflagebereich zu erreichen.However, the conveyor rollers can also be moved horizontally as well as additionally vertically in the manner described above, so that the conveyor rollers are designed as lifting elements, while the trestles represent the fixed parts of the lifting hearth or walking beam system. This last-mentioned method enables the heating goods to be moved forward in a simple manner. In order to prevent cooling shadows, the material to be heated is lifted from the conveyor rollers and moved in and across the conveying direction. This is because the conveyor rollers and devices for their operation, which are advantageously arranged on both sides of the furnace for this purpose, easily enable gear arrangements with which the conveyor rollers can be controlled and operated separately. To avoid the so-called cooling shadows, the conveyor rollers, which can be moved both horizontally and vertically, can be controlled individually or in pairs in such a way that items of heat lying on relatively narrow trestles running along the furnace transversely to the direction of flow, when placed on the trestles by the conveyor rollers with a short side step offset by the cooling shadow width on the trestles. This lateral displacement of the hot items can during the Oven pass several times in order to achieve a good heating of the hot items in their support area.

Wegen der geringen Auflagenflächen der balkenförmigen Ablageböcke und der Förderrollen, mit denen sie unter die Wärmgutstücke fassen, wird vorgeschlagen, daß jede Bewegung zueinander im Moment der Berührung äußerst behutsam erfolgt. Dies wird erreicht, indem das Wärmgut von den Förderrollen mit anfänglicher Schleichgangbewegung von den Ablageböcken abgehoben und in letzter Bewegungsphase mit der gleichen Schleichgangbewegung wieder auf die Ablageböcke abgesenkt wird. Dieselbe Wirkung wird aber auch erreicht, wenn das Wärmgut von den Ablageböcken eines Hubherd- bzw. Hubbalken-Systems über das Niveau der Förderrollen angehoben und nach deren Einfahren unter das Wärmgut mit einer Schleichgangbewegung auf die Förderrollen abgesenkt sowie nach der Förderbewegung erneut im Schleichgang der Ablageböcke von den Förderrollen abgehoben wird.Because of the small contact surfaces of the bar-shaped trestles and the conveyor rollers with which they grip under the hot material pieces, it is proposed that every movement to one another takes place extremely gently at the moment of contact. This is achieved by lifting the material to be heated from the conveyor rollers with an initial creep speed movement from the trestles and lowering them onto the trestles again in the last movement phase with the same creep speed movement. The same effect is also achieved if the material to be heated is raised above the level of the conveyor rollers from the jacks of a lifting hearth or walking beam system and is lowered onto the conveyor rollers with a creep motion after entering the material and after the conveyor movement again in the creep speed of the trestles is lifted off the conveyor rollers.

Für relativ leichtgewichtige Wärmgutstücke reicht es oftmals aus, wenn nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 5 für den Wärmgut-Transport auf nur einer Seite des Ofenraumes angeordnete, quer zur Förderachse hin- und herbewegliche Förderrollen in den Ofenraum zwischen den angehobenen Ablageböcken bis unter das auf diesen Ablageböcken aufliegende Wärmgut bewegt werden, daß daraufhin sich die Ablageböcke absenken und die Förderrollen das Wärmgut längs des Ofenraums transportieren, wonach die Ablageböcke erneut angehoben und die Förderrollen aus dem Ofenraum bewegt werden.For relatively light-weight items of heating material, it is often sufficient if, according to a development of the method according to the invention, for transporting heating material, arranged on only one side of the furnace space, conveyor rollers which can be moved back and forth transversely to the conveying axis into the furnace space between the raised trestles and below that heating material lying on these trestles are moved so that the trestles then lower and the Conveyor rollers transport the material to be heated along the furnace chamber, after which the trestles are raised again and the conveyor rollers are moved out of the furnace chamber.

Hierdurch ist eine besonders rationelle und für Wärmgutstücke, wie Knüppel und Bänder, weitgehend kostengünstige Betriebsweise ermöglicht. Bei geringstmöglicher Breite des Wärmofens kann die Beheizungskapazität ohne wesentlichen Wärmeverlust ganz auf das reduzierte Volumen des Ofenraumes und auf den Durchsatz sowie den Vorwärmzustand der Wärmgutstücke eingestellt werden. Allerdings werden bei schwereren Wärmgutstücken, wie dünnen Brammen und Blöcken, zweckmäßig gemäß Anspruch 6 die Förderrollen bzw. deren Achsen in der Endphase ihrer Einschubbewegung in den Ofenraum mit ihren frei schwebenden Achsenden in eine stützende Halterung bewegt.This enables a particularly efficient and largely inexpensive mode of operation for hot items such as billets and strips. If the width of the heating furnace is as small as possible, the heating capacity can be adjusted entirely to the reduced volume of the furnace space and to the throughput and the preheating condition of the items to be heated without significant heat loss. However, in the case of heavier items of heat, such as thin slabs and blocks, the conveyor rollers or their axes are expediently moved with their freely floating axis ends into a supporting holder in the final phase of their insertion movement into the furnace space.

Vorzugsweise bei breiteren Wärmöfen für größere Durchsatzleistung werden die Förderrollen zweckmäßig von beiden Längsseiten des Wärmofens ausgehend in den Ofenraum bewegt.In the case of wider heating ovens for greater throughput, the conveyor rollers are expediently moved into the oven space from both long sides of the heating oven.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient insbesondere der ausgeglichenen Erwärmung von langem Wärmgut, z.B. Bandmaterial, indem das Wärmgut gemäß Anspruch 8 nach Eintritt in den Ofenraum vorerst eine schwach bzw. nicht fremdbeheizte Einlaufzone und erst danach die Heizzone mit Erwärmung und Ausgleich auf die Endtemperatur durchläuft. Hierbei wird das Wärmgut nach dem Austritt aus der Gießanlage und noch vor dem Eintritt in die Heizzone in einem Vorofenraum mit Einlaufzone des Wärmofens einem temperaturausgleichenden Warmhalteprozeß ausgesetzt, wobei die Ofenraumtemperatur in dieser Einlaufzone nicht oder nur wenig über der Wärmgut-Einlauftemperatur, besser darunter liegt. Das Wärmgut verbleibt in dieser Einlaufzone, bis die Heizzone vollkommen oder mindestens in der Länge der Wärmgutstücke frei ist von dem vorausgegangenen Wärmgut und wird erst dann durch schnelle Beförderung in die Heizzone transportiert. Das Wärmgut wird folglich innerhalb dieser Einlaufzone lediglich einer Warmhalte- und Ausgleichstemperatur ausgesetzt. Dieses Verfahren findet vorteilhaft in einem Zweizonen-Rollenherdofen Anwendung.A further embodiment of the method according to the invention is used, in particular, for the balanced heating of long heating material, for example strip material, in that the heating material first passes through a weakly or not externally heated inlet zone and only then passes through the heating zone with heating and compensation to the final temperature after entry into the furnace chamber . Here After leaving the casting plant and before entering the heating zone in a pre-furnace room with an inlet zone of the heating furnace, the heating material is exposed to a temperature-compensating warming process, the furnace chamber temperature in this inlet zone not being or only slightly above the heating material inlet temperature, better below it. The heating material remains in this inlet zone until the heating zone is completely or at least the length of the heating material pieces free from the previous heating material and is only then transported to the heating zone by rapid transport. The heating material is consequently only exposed to a warming and compensation temperature within this inlet zone. This method is advantageously used in a two-zone roller hearth furnace.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient vorzugsweise ein Wärmofen nach Anspruch 10. Hierbei können die Förderrollen gemäß in der aus dem Ofenraum herausgezogenen Endlage von außerhalb des Ofenraumes installierten Kühlleitungen, vorzugsweise von Kühlluftleitungen gekühlt werden.A heating furnace according to claim 10 is preferably used to carry out the method according to the invention. Here, the conveyor rollers can be cooled in accordance with cooling lines, preferably cooling air lines, installed in the end position drawn out of the furnace space from outside the furnace space.

Um zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die senkrechte Relativbewegung zwischen den Förderrollen und den Ablageböcken zu erhalten, können gemäß der Ansprüche 12 und 13 entweder die Förderrollen in der in den Ofenraum eingeschobenen Endlage oder die Wärmgut-Ablageböcke senkrecht bewegbar sein. In beiden Fällen ist die Anordnung der Förderrollen zu beiden Seiten oder nur auf einer Längsseite außerhalb des Ofenraumes möglich. Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Herd- oder Balkensystems wie auch der Förderrollen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 14 bis 16.In order to obtain the vertical relative movement between the conveyor rollers and the trestles for carrying out the method according to the invention, either the conveyor rollers in the end position inserted into the furnace space or the heating material trestles can be vertically movable according to claims 12 and 13. In both cases, the arrangement of the conveyor rollers to both Sides or only on one long side outside the furnace space possible. An expedient embodiment of the stove or beam system as well as the conveyor rollers result from the features of claims 14 to 16.

Bei einem Wärmofen für relativ langes und schwergewichtiges Halbzeug, wie es oftmals Knüppel sind, kann der Wärmofen für die Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens relativ schmal gehalten werden, wobei zweckmäßig die Ablageböcke des Hubherd-bzw. Hubbalkensystems gegenüber den Förderrollen heb-und senkbar ausgebildet sind. Hierfür wird wegen der nicht unerheblichen Belastung der Förderrollen vorgeschlagen, daß die Förderrollen, wenn sie gemäß Anspruch 17 nur auf einer Seite außerhalb des Ofenraumes quer zur Wärmgut-Förderrichtung hin- und herbeweglich angeordnet sind und durch die Ofen-Seitenwand unter das Wärmgut bis zum Eingriff in das Hubherd- bzw. Hubbalkensystem einschiebbar sind, nach Anspruch 18 in der gegenüberliegenden Ofen-Seitenwand in auf Höhe der Forderrollen angeordneten Lagereinsätzen gelagert werden, in die die frei schwebenden Achsenden der Förderrollen einschiebbar sind. Zweckmäßig bestehen diese Lagereinsätze gemäß Anspruch 19 aus einem hoch beanspruchbaren Feuerfeststoff, vorzugsweise einer Al₂O₃-(hochtonerde- bzw. aluminiumoxid-)haltigen oder ZrO₂-(zirkonoxid-)haltigen Keramik.In the case of a heating furnace for relatively long and heavy semi-finished products, as often are billets, the heating furnace for carrying out the above-described method can be kept relatively narrow, with the support blocks of the lifting hearth or. Walking beam system are designed to be raised and lowered relative to the conveyor rollers. For this reason, because of the not inconsiderable loading of the conveyor rollers, it is proposed that the conveyor rollers, if they are arranged to reciprocate transversely to the heating material conveying direction only on one side outside the furnace space and through the furnace side wall under the heating material until it engages can be inserted into the lifting hearth or walking beam system, can be stored in the opposite furnace side wall in bearing inserts arranged at the level of the conveyor rollers, into which the freely floating axle ends of the conveyor rollers can be inserted. Expediently, these bearing inserts according to claim 19 consist of a highly stressable refractory, preferably an Al₂O₃- (high alumina or aluminum oxide) or ZrO₂- (zirconium oxide) -containing ceramic.

Hierdurch können, wie bereits erwähnt, die Wärmöfen besonders schmal ausgebildet sein mit nur auf einer Seite erforderlichem Raum für die Förderrollen-Lager und -Antriebe sowie nur auf diese Seitenwand reduzierte Durchbrüche, während die Wärmöfen auf der anderen Längsseite gänzlich geschlossen sind und mit dieser Seitenwand dicht an anderen Anlagenteilen aufstellbar sind. Diese Maßnahmen bieten sowohl platzmäßig wie auch energiewirtschaftlich einen erheblichen Vorteil.As a result, as already mentioned, the heating furnaces can be made particularly narrow with only one Space required for the conveyor roller bearings and drives and openings reduced only to this side wall, while the heating furnaces on the other long side are completely closed and can be set up close to other system parts with this side wall. These measures offer a considerable advantage in terms of both space and energy.

Wird dagegen ein hoher Durchsatz (z.B. aufgrund größerer Wärmgutbreiten) bei der Wärmbehandlung des Wärmguts verlangt, ist zweckmäßig der Wärmofen gemäß den Ansprüchen 10 und 20 mit zu beiden Seiten des Ofenraumes angeordneten Förderrollen auszustatten, wobei sich die Förderrollen im Ofenraum vorteilhaft etwa bis zu dessen Längsmitte erstrecken.If, on the other hand, a high throughput (for example due to larger widths of heat material) is required in the heat treatment of the heat material, the heating furnace according to claims 10 and 20 is expediently to be equipped with conveyor rollers arranged on both sides of the furnace chamber, the conveyor rollers in the furnace chamber advantageously being approximately up to its longitudinal center extend.

Für den Wärm- und Temperaturausgleichsprozeß für langes, z.B. bandförmiges Halbzeug, wird als besonders vorteilhaft ein Zweizonen-Rollenherdofen vorgeschlagen, dessen nur die Heizzone bildender Ofenraum gemäß Anspruch 10 ausgebildet ist mit zu beiden Seiten oder nur auf einer Längsseite seines Rollenhubherd-Systems außerhalb des Ofenraumes angeordneten Förderrollen für das Wärmgut. Diesem Ofenraum mit der Heizzone ist gemäß Anspruch 22 ein weiterer, eine Einlaufzone bildender Ofenraum in der Art eines Vorofens mit fest installierten Förderrollen vorgeschaltet, wobei dieser letztgenannte Vorofenraum keine oder eine nur schwach ausgelegte Beheizungsvorrichtung aufweist, so daß dieser Vorofenraum relativ kühl gehalten ist und keinerlei oder nur geringe Maßnahmen zur Kühlung der Rollgänge erforderlich macht.For the heat and temperature compensation process for long, for example band-shaped semifinished product, a two-zone roller hearth furnace is proposed as particularly advantageous, the furnace space forming only the heating zone being designed according to claim 10 with on both sides or only on one long side of its roller hearth system outside the furnace space arranged conveyor rollers for the heating material. According to claim 22, this furnace chamber with the heating zone is preceded by a further furnace chamber, which forms an entry zone, in the manner of a pre-furnace with permanently installed conveyor rollers, this latter pre-furnace chamber having no or only a weakly designed heating device, so that this pre-furnace chamber is kept relatively cool and none at all or only requires minor measures to cool the roller tables.

Eine solche Anlage ist in der Herstellung und in der Unterhaltung wirtschaftlich, denn der Förderrollgang in der Einlaufzone erfordert, wie vorerwähnt, keinen besonderen Aufwand und auch die eventuellen Beheizungskosten für den Warmhalte- und Temperaturausgleichsprozeß innerhalb dieser Einlaufzone können vernachlässigt werden, da der Ofenraum überwiegend von dem einlaufenden heißen Wärmgut beheizt wird. In der Regel reicht eine gute Faserisolierung des Ofengehäuses in der Einlaufzone aus.Such a system is economical to manufacture and maintain, because the conveyor roller table in the inlet zone does not require any special effort, as mentioned above, and the possible heating costs for the warming and temperature compensation process within this inlet zone can be neglected, since the furnace space is predominantly of the incoming hot material is heated. As a rule, good fiber insulation of the furnace housing in the inlet zone is sufficient.

Weitere Ausgestaltung des Wärmofens zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens werden nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele eines Wärmofens beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Diese zeigen:

Figur 1

einen vertikalen Längsschnitt durch einen Wärmofen mit einem Einzonen-Ofenraum und einem Rollen-Hubherdsystem für das Wärmgut;

Figur 2

einen Querschnitt nach Linie II-II der Figur 1, mit senkrecht bewegbaren Ablageböcken eines Hubherdes, in vergrößertem Maßstab;

Figur 3

einen Querschnitt wie in Figur 2, jedoch mit feststehenden Herd-Ablageböcken und heb- und senkbaren Förderrollen, in einer zweiten Ausführungsform;

Figur 4

eine Draufsicht mit Schnittdarstellung gemäß Linie IV in Figur 3, in verkleinertem Maßstab;

Figur 5

einen Querschnitt wie in Figur 3, jedoch eines Wärmofens mit feststehenden Ablagebalken und ebenfalls heb- und senkbaren Förderrollen, in einer dritten Ausführungsform;

Figur 6

einen Querschnitt wie in Figur 5 mit heb- und senkbaren Herd-Ablageböcken und nur in einer waagerechten Ebene bewegbaren Förderrollen, in einer vierten Ausführungsform; und

Figur 7

einen Längsschnitt durch einen Zweizonen-Wärmofen mit in Einlaufzone und Aufheizzone unterteiltem Ofenraum.

Further embodiments of the heating furnace for carrying out the above-described method are described below using several exemplary embodiments of a heating furnace and illustrated in the drawings. These show:

Figure 1

a vertical longitudinal section through a heating furnace with a single-zone furnace space and a roller-hearth system for the heating material;

Figure 2

a cross-section along line II-II of Figure 1, with vertically movable trestles of an elevator, on an enlarged scale;

Figure 3

a cross section as in Figure 2, but with fixed hearth trestles and lifting and lowering conveyor rollers, in a second embodiment;

Figure 4

a plan view with sectional view along line IV in Figure 3, on a reduced scale;

Figure 5

a cross section as in Figure 3, but of a heating furnace with fixed storage beams and also lifting and lowering conveyor rollers, in a third embodiment;

Figure 6

a cross section as in Figure 5 with liftable and lowerable hearth trestles and only movable in a horizontal plane conveyor rollers, in a fourth embodiment; and

Figure 7

a longitudinal section through a two-zone heating furnace with the furnace space divided into the inlet zone and the heating zone.

In den Zeichnungen, Figuren 1 bis 6, ist ein Wärmofen mit üblicher Brennerbeheizung dargestellt. Dessen Ofenraum 10 erstreckt sich längs zwischen zwei Seitenwänden 11 bzw. 11a und 11b und den sich gegenüber liegenden Stirnwänden mit verschließbaren öffnungen 12. Nicht dargestellte Vorrichtungen dienen zum Einführen und Entnehmen der Wärmgutstücke 13 durch diese stirnseitigen öffnungen 12.In the drawings, Figures 1 to 6, a heating furnace with conventional burner heating is shown. Its furnace chamber 10 extends longitudinally between two side walls 11 or 11a and 11b and the opposite end walls with closable openings 12. Devices, not shown, are used for inserting and removing the hot items 13 through these end openings 12.

Für die Auflage und den diskontinuierlichen Transport der Wärmgutstücke 13 längs durch den Ofenraum 10 dient in dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ein Rollen-Hubherdsystem mit senkrecht beweglichen keramischen Ablageböcken 14 eines Hubherdes. Als dessen feststehende, also in einer gleichbleibenden Höhe verbleibende Ablageelemente dienen Förderrollen 15, die jedoch waagerecht bewegbar sind. Die senkrechte Relativbewegung zwischen den Förderrollen 15 und den Ablageböcken 14 erfolgt diskontinuierlich in vorbestimmten Zeitabständen.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, a roller-type hearth system with vertically movable ceramic supports 14 of a lifting hearth is used for the support and the discontinuous transport of the hot items 13 lengthwise through the furnace chamber 10. Conveyor rollers 15 serve as its fixed, ie remaining at a constant height, storage elements but can be moved horizontally. The vertical relative movement between the conveyor rollers 15 and the trestles 14 takes place discontinuously at predetermined time intervals.

Die Förderrollen 15 sind mit ihren Lager- und Getriebekästen 16 sowie ihren Antriebsvorrichtungen 17 in zwei Reihen beiderseits des Ofenraumes 10 auf der Außenseite der Wärmofen- Seitenwände 11 angeordnet und jeweils quer zur Wärmgut-Förderrichtung hin- und herverfahrbar gelagert. Die beiden Seitenwände 11 haben auf Höhe der Förderrollen 15 im Durchmesser angepaßte Durchbrüche 18, die bei ausgefahrenen Förderrollen 15 von deren, auf Höhe des Außenrandes 29 der Durchbrüche 18 verbleibenden Stirnflächen 23 der Förderrollen 15 weitgehend verschlossen sind.The conveyor rollers 15 are arranged with their storage and gear boxes 16 and their drive devices 17 in two rows on both sides of the furnace chamber 10 on the outside of the furnace side walls 11 and each can be moved back and forth transversely to the direction of conveyance of the heating material. The two side walls 11 have openings 18 at the height of the conveyor rollers 15 which are adapted in diameter and which, when the conveyor rollers 15 are extended, are largely closed by their end faces 23 of the conveyor rollers 15 remaining at the level of the outer edge 29 of the openings 18.

Gemäß der Darstellung nach den Figuren 1 und 2 werden die Förderrollen 15 durch eine aus dem Getriebekasten 16 heraustretende Schubvorrichtung 19 auf Tragarmen 20 mit Rollenführung kurzzeitig durch die offenen Durchbrüche 18 hindurch zum Eingriff in das Hubherdsystem in den Ofenraum 10 unter die angehobenen Wärmgutstücke 13 hinein- und nach dem Weiterbefördern der Wärmgutstücke 13 wieder aus dem Ofenraum 10 herausbewegt. Ein von dieser Schubvorrichtung 19 gesteuerter, nicht dargestellter Drehantrieb für die Förderrollen 15 bewirkt, daß diese nur kurzzeitig betätigt werden, sobald sie unter die Wärmgutstücke 13 geschoben sind und diese nach dem Absenken der Ablageböcke 14 des Hubherdes das Wärmgut 13 tragen. Die Wärmgutstücke 13 werden von den Förderrollen 15 einen vorbestimmten Schritt transportiert und wieder von den erneut angehobenen Ablageböcken 14 übernommen, damit die Förderrollen 15 für die Zeit der nächsten Aufheizphase wieder aus dem Ofenraum 10 herausfahrbar sind. In der herausgefahrenen Endlage kann die Drehbewegung der Förderrollen 15 oder ein separates Gebläse für eine Luftkühlung der Förderrollen 15 sorgen.According to the illustration according to FIGS. 1 and 2, the conveyor rollers 15 are briefly passed through a pushing device 19 emerging from the gearbox 16 on support arms 20 with roller guide through the open openings 18 for engagement in the lifting hearth system in the furnace chamber 10 under the raised hot items 13. and moved out of the furnace chamber 10 after the conveying of the hot material pieces 13. A controlled by this pusher 19, not shown, rotary drive for the conveyor rollers 15 causes them to be actuated only briefly as soon as they are pushed under the hot material pieces 13 and these carry the hot material 13 after lowering the trestles 14 of the lifting hearth. The Items of warmth 13 are transported by the conveyor rollers 15 a predetermined step and again taken over by the again raised trestles 14, so that the conveyor rollers 15 can be moved out of the furnace chamber 10 again for the time of the next heating phase. In the extended end position, the rotary movement of the conveyor rollers 15 or a separate fan can provide air cooling for the conveyor rollers 15.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, sind in diesem Ausführungsbeispiel die Wärmgut-Ablageböcke 14 des Hubherdes auf die Länge des Herdsystems in Sektionen mit Zwischenräumen 21 aufgeteilt, in die die Förderrollen 15 für die Aufnahme und den Transport der Wärmgutstücke 13 eingreifen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, in this exemplary embodiment, the hot goods storage trays 14 of the lifting hearth are divided into sections with gaps 21 over the length of the hearth system, in which the conveyor rollers 15 engage for receiving and transporting the hot goods 13.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:
Im Ruhezustand während des Aufheizens des Wärmgutes 13 befinden sich die Ablageböcke 14 des Hubherdes mit dem Wärmgut 13 in angehobener Stellung. Das Anheben erfolgt in bekannter Weise über ein in Figur 1 nur zum Teil dargestelltes Hubwerk 22, dessen Konstruktion hierin nicht wesentlich und deshalb auch nicht näher erläutert ist.The mode of operation is as follows:
In the idle state during the heating of the heating material 13, the trestles 14 of the lifting hearth with the heating material 13 are in the raised position. The lifting takes place in a known manner by means of a lifting mechanism 22, which is only partially shown in FIG. 1, the construction of which is not essential here and is therefore not explained in more detail.

Für den Transport des Wärmguts 13 werden die mit ihren freien Stirnflächen 23 vor dem Außenrand 29 der Durchbrüche 18 stehenden Förderrollen 15 in deren Längsachsrichtung in den Ofenraum 10 zwischen zwei Ablageböcken 14 des Hubherdes bis unter das Wärmgut 13 bewegt und in den Endlagen festgehalten. Die Ablageböcke 14 werden abgesenkt und legen das Wärmgut 13 im Schleichgang sanft auf den Förderrollen 15 ab. Das Förderrollen-System ist mit ausreichendem Bewegungsraum federnd gelagert, so daß jede Förderrolle 15 das Wärmgut 13 unterfaßt und abstützt. Sobald die Ablageböcke 14 des Hubherdes ihre unter Position erreicht und das Wärmgut 13 freigegeben haben, wird die Drehbewegung der Förderrollen 15 durch den Antrieb 17 eingeleitet. Gleichzeitig werden die Türen 24 der stirnseitigen öffnungen 12 für die Entnahme einerseits und Eingabe andererseits eines Wärmgutstückes 13 bzw. eine Wärmgutcharge kurzzeitig angehoben.For the transport of the heating material 13, the conveyor rollers 15 with their free end faces 23 in front of the outer edge 29 of the openings 18 are in their longitudinal axis direction into the furnace chamber 10 between two Trestles 14 of the lifting hearth moved to below the heating material 13 and held in the end positions. The trestles 14 are lowered and gently place the heat material 13 on the conveyor rollers 15 in creep speed. The conveyor roller system is resiliently mounted with sufficient space for movement, so that each conveyor roller 15 grips and supports the heating material 13. As soon as the jacks 14 of the lifting hearth have reached their under position and released the material to be heated 13, the rotary movement of the conveyor rollers 15 is initiated by the drive 17. At the same time, the doors 24 of the end openings 12 are briefly raised for the removal on the one hand and the input of a heat item 13 or a heat gas batch on the other hand.

Die sich gegenüberliegenden Förderrollen 15 können innerhalb der Ofenlänge verschiedenen Bewegungssektionen zugeordnet werden. Durch eine Steuerung wird für jede Sektion festgelegt, ob das dortige Wärmgut 13 auf den Förderrollen 15 im Ruhestand verharrt oder bewegt wird, z.B. für das Dechargieren einzelner Wärmgutstücke 13.The opposite conveyor rollers 15 can be assigned to different movement sections within the furnace length. A control determines for each section whether the heating material 13 there remains on the conveyor rollers 15 or is moved, e.g. for decharging individual hot items 13.

Sobald die Zielposition des Wärmgutes 13 erreicht ist, wird die Drehbewegung der Förderrollen 15 gestoppt und die Ablageböcke 14 des Hubherdes werden angehoben. Dabei werden die Wärmgutstücke 13 wieder von den Ablageböcken 14 übernommen, so daß sämtliche Förderrollen 15 sogleich nach der Entlastung von der Schubvorrichtung 19 zurück in die Position außerhalb des Ofenraumes 11 gezogen werden können.As soon as the target position of the heat material 13 is reached, the rotary movement of the conveyor rollers 15 is stopped and the trestles 14 of the lifting hearth are raised. The hot material pieces 13 are again taken over by the storage trestles 14, so that all of the conveyor rollers 15 can be pulled back into the position outside the furnace chamber 11 immediately after the discharge from the pushing device 19.

Die Wärmgut-Transportzeit beträgt gegenüber den mehrere Minuten andauernden Ruhephasen des Wärmguts 13 in der Regel nur ca. 5 bis 35 Sekunden. Während dieser Zeit werden die Förderrollen 15 nur wenig aufgeheizt, so daß deren Ruhezeit außerhalb des Ofenraumes 10 in der Regel für eine Luftkühlung der Rollen 15 ausreicht. Lediglich in Sonderfällen kann eine Wasserkühlung notwendig, dann aber auch außerhalb des Ofenraumes 10 eingesetzt werden. In jedem Fall sind die Energie- und Kühlkosten der Förderrollen 15 gegenüber den bekannten Verfahren stark reduziert, weil nur wenig Verweilzeit pro Stunde im heißen Ofenraum 10 erforderlich ist. Die geringe Rollenerhitzung ergibt eine gute Standfestigkeit, denn Rollentemperaturen von bis zu 1100 °C, wie sie bei den bekannten Rollen-Hubherdöfen unvermeidlich sind, treten hierbei nicht mehr auf.Compared to the resting phases of the heat material 13, which last several minutes, the heat material transport time is generally only about 5 to 35 seconds. During this time, the conveyor rollers 15 are only slightly heated, so that their resting time outside the furnace space 10 is usually sufficient for air cooling of the rollers 15. Water cooling may only be necessary in special cases, but may then also be used outside the furnace chamber 10. In any case, the energy and cooling costs of the conveyor rollers 15 are greatly reduced compared to the known methods, because only a short residence time per hour in the hot furnace chamber 10 is required. The low roller heating results in good stability, because roller temperatures of up to 1100 ° C, as are inevitable with the known roller hearth furnaces, no longer occur.

Die Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ermöglicht, daß das Wärmgut 13 besonders gleichmäßig erhitzt und ausgeglichen werden kann, wenn statt der höhenbeweglichen Ablageböcke 14 des Herdes umgekehrt die Förderrollen 25 nicht nur in der waagerechten Ebene, sondern in der eingeschobenen Endlage ebenfalls senkrecht bewegbar sind.The embodiment according to FIGS. 3 and 4 enables the material to be heated 13 to be heated and equalized particularly uniformly if, instead of the vertically movable storage stands 14 of the hearth, the conveyor rollers 25 are not only vertically movable not only in the horizontal plane but also in the inserted end position .

Hierdurch wird das Wärmgut 13 mit Hilfe der hier dargestellten Förderrollen 25 von den unbeweglich verbleibenden Ablageböcken 26 abgehoben. Sind nun die Förderrollen 25 sogar gemäß Figur 4 einzeln jeweils für sich in der Höhe bewegbar, ist es leicht möglich, diese jeweils für sich allein oder paarweise auch in der Seitenbewegung so zu steuern, daß sie quer zur Förderrichtung liegende Wärmgutstücke 13 beim Wiederaufsetzen auf die feststehenden Ablageböcke 14 durch deren seitliches Versetzen den Kühlschatten freilegen und dessen Beheizung ermöglichen.As a result, the material to be heated 13 is lifted with the aid of the conveyor rollers 25 shown here from the immovable trestles 26. If the conveyor rollers 25 are even individually movable in height according to FIG. 4, it is easily possible to move them individually or in pairs To control lateral movement so that they lie transversely to the conveying direction of hot material pieces 13 when they are reinserted on the fixed trestles 14 by the lateral displacement of the cooling shadow and enable its heating.

Wird der Wärmofen mit relativ schmalen Blöcken oder Knüppeln 13 beschickt, werden diese oft in der Längsrichtung des Ofenraumes 10 auf unbeweglichen Ablageböcken 26 eines Balkensystems abgelegt, wie in Figur 5 dargestellt ist. Die Ablageböcke 26 erstrecken sich dann quer zur Förderrichtung des Wärmgutes 13. Hierbei sind die heb- und senkbaren Förderrollen 25 zweckmäßig mit ringförmigen Führungsnuten 27 versehen, die in ihrer Breite der Wärmgut-Breite entsprechen. Die Anzahl der Führungsnuten 27 pro Förderrolle 25 ist vorteilhaft der Anzahl der Rückschubpositionen der Förderrolle 25 angepaßt. Dadurch können wahlweise mehrere oder einzelne Blöcke bzw. Knüppel 13 transportiert und auch dechargiert werden, während der Rest in der Ruheposition auf den Ablageböcke 26 verbleibt. In Figur 5 wird dargestellt, wie mit der einen Führungsnut 27 der Förderrollen 25 ein erwärmter Block 13 erfaßt und angehoben ist, um ihn durch die eine stirnseitige Ofenraum-öffnung 12 nach außen zu befördern, während die weiteren Blöcke 13 noch im Ofenraum 10 verbleiben.If the heating furnace is fed with relatively narrow blocks or billets 13, these are often placed in the longitudinal direction of the furnace space 10 on immovable support blocks 26 of a beam system, as shown in FIG. 5. The trestles 26 then extend transversely to the conveying direction of the heating material 13. Here, the lifting and lowering conveyor rollers 25 are expediently provided with annular guide grooves 27 which correspond in width to the width of the heating material. The number of guide grooves 27 per conveyor roller 25 is advantageously adapted to the number of push-back positions of the conveyor roller 25. As a result, several or individual blocks or billets 13 can optionally be transported and also decharged, while the rest remains in the rest position on the trestles 26. FIG. 5 shows how a heated block 13 is grasped and raised with the one guide groove 27 of the conveyor rollers 25 in order to convey it outwards through the one end-side furnace chamber opening 12, while the further blocks 13 still remain in the furnace chamber 10.

Bei diesen Ausführungsformen nach den Figuren 3 bis 5 sind auf den Außenseiten der Seitenwände 11 für jeden Durchbruch 18 eine oder für alle Durchbrüche 18 einer Seitenwand 11 eine durchgehende Tür 28 angeordnet, mit der die Durchbrüche 18 während der Aufheizphasen bei ausgefahrenen Förderrollen 25 geschlossen werden.In these embodiments according to FIGS. 3 to 5, one or all openings 18 are one for each opening 18 on the outer sides of the side walls 11 Side wall 11 a continuous door 28 is arranged, with which the openings 18 are closed during the heating phases when the conveyor rollers 25 are extended.

In der Figur 6 ist eine vierte Ausführungsform des vorgeschlagenen Wärmofens mit einem Ofenraum 10 dargestellt, der in Höhe und Breite weitgehend auf die Querschnittsmaße der Wärmgutstücke 13 ausgelegt ist. Die Wärmgutstücke 13, z.B. Dünnbrammen, liegen jeweils längs hintereinander in einer Reihe auf den zwischen die Ablageböcke 14 des Hubherdes eingefahrenen Förderrollen 40, während die Ablageböcke 14 abgesenkt sind.FIG. 6 shows a fourth embodiment of the proposed heating furnace with a furnace space 10, the height and width of which are largely designed for the cross-sectional dimensions of the heating material pieces 13. The hot items 13, e.g. Thin slabs each lie in a row one behind the other on the conveyor rollers 40 which have been moved in between the trestles 14 of the lifting hearth, while the trestles 14 are lowered.

Die auf die gesamte Länge des Ofenraumes 10 im Wechsel mit den Ablageböcken 14 aufgeteilten Förderrollen 40 werden auf nur einer, also jeweils auf der gleichen Seite außerhalb des Ofenraumes 10 neben der einen Wärmofen-Seitenwand 11a von den Tragarmen mit Rollenführung 20 gehalten. Nicht dargestellte Antriebe bewegen die Förderrollen 40 durch die geöffneten Durchbrüche 18 dieser einen Seitenwand 11a des Wärmofens in den Ofenraum 10 hinein bis in die dargestellte Lage unter den Wärmgutstücken 13. Diese werden dann nach dem Absenken der Ablageböcke 14 kurzzeitig durch eine Drehbewegung der Förderrollen 40 längs durch den Ofenraum 10 mit jeweiliger Entnahme eines Wärmgutstückes 13 auf der Entnahmeseite des Wärmofens befördert.The conveyor rollers 40, which are divided over the entire length of the furnace space 10 in alternation with the trestles 14, are held by the support arms with roller guide 20 on only one, that is to say on the same side outside of the furnace space 10 next to the one heating furnace side wall 11a. Drives, not shown, move the conveyor rollers 40 through the open openings 18 of this one side wall 11a of the heating furnace into the furnace space 10 into the position shown below the items to be heated 13. After the trestles 14 have been lowered, these are then moved for a short length by a rotary movement of the conveyor rollers 40 conveyed through the furnace chamber 10 with the respective removal of a piece of heating material 13 on the removal side of the heating furnace.

Hierbei lagern die freischwebenden Achsenden 41 der Förderrollen 40 in Lagereinsätzen 42 der gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 11b des Wärmofens. Diese Lagereinsätze 42 bestehen aus einem hochbeanspruchbaren Feuerfeststoff, für den eine Al₂O₃-(hochtonerde- bzw. aluminiumoxid-)haltige oder ZrO₂-(zirkonoxid-)haltige Keramik vorgeschlagen wird. Diese Lagereinsätze 42 sind in der zweiten Seitenwand 11b genau gegenüber den Durchbrüchen 18 der ersten Seitenwand 11a des Wärmofens eingemauert und haben auf Höhe der Achsenden 41 der Förderrollen 40 kreisrunde, nur auf der Innenseite offene Ausnehmungen 43, in die für die diesseitige Lagerung der Förderrollen 40 deren Achsenden 41 eingeschoben und, wie in der Figur 6 dargestellt ist, in Position gehalten werden. Es versteht sich, daß das unterschiedliche Wärmedehnungsverhalten durch eine ausreichende Toleranz in den Durchmessern von Ausnehmung 43 und Achsende 41 zu berücksichtigen ist.Here, the free-floating axle ends 41 of the conveyor rollers 40 are stored in bearing inserts 42 opposite second side wall 11b of the heating furnace. These bearing inserts 42 consist of a heavy-duty refractory for which an Al₂O₃- (high alumina or aluminum oxide) -containing or ZrO₂- (zirconium oxide) -containing ceramic is proposed. These bearing inserts 42 are walled in in the second side wall 11b exactly opposite the openings 18 of the first side wall 11a of the heating furnace and have circular recesses 43 at the level of the axis ends 41 of the conveyor rollers 40, which are only open on the inside and into which the conveyor rollers 40 are supported on this side whose axis ends 41 are inserted and, as shown in FIG. 6, held in position. It goes without saying that the different thermal expansion behavior must be taken into account by a sufficient tolerance in the diameters of the recess 43 and the axle end 41.

Die nicht dargestellten Antriebsvorrichtungen für die Förderrollen 40 bewegen diese sogleich nach der Förderbewegung und der erneuten übernahme der Wärmgutstücke 13 durch die inzwischen angehobenen Ablageböcke 14 wieder aus dem Ofenraum 10, also aus der dargestellten Lage in die Ruhelage außerhalb des Ofenraumes 10. Hiernach werden die Durchbrüche 18 durch Absenken der Türen 28 geschlossen und das Wärmgut 13 ruht auf den Ablageböcken 14 bis zum nächsten Förderschritt, für den die Förderrollen 40 erneut in den Ofenraum 10 eingefahren werden.The drive devices, not shown, for the conveyor rollers 40 move them immediately after the conveying movement and the renewed takeover of the hot items 13 by the now raised trestles 14 again from the furnace chamber 10, that is to say from the position shown into the rest position outside the furnace chamber 10 18 closed by lowering the doors 28 and the material to be heated 13 rests on the trestles 14 until the next conveying step, for which the conveying rollers 40 are again moved into the furnace chamber 10.

Für die Behandlung, also beispielsweise vom Spannungsfreiglühen bis zum Hochtemperatur-Erwärmen, von relativ leichtgewichtigem Bandmaterial, kann es ausreichen, die Förderrollen 40 nur auf der einen Längsseite des Wärmofens zu lagern, so daß auf die gegenüber den Durchbrüchen 18 möglichen Stützlager, also z.B. die Lagereinsätze 42, verzichtet werden kann.For the treatment, for example from stress relief annealing to high-temperature heating, of relatively light-weight strip material, it may be sufficient to mount the conveyor rollers 40 only on one long side of the heating furnace, so that the support bearings that are possible with respect to the openings 18, e.g. the bearing inserts 42 can be dispensed with.

Die Figur 7 zeigt eine Weiterentwicklung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels für einen Zweizonen-Wärmofen, der zur Wärmebehandlung von Stahlbändern geeignet ist. Dargestellt ist ein vertikaler Längsschnitt durch einen aus zwei Ofenabschnitten A und B bestehenden Zweizonen-Wärmofen mit einem längs durchgehenden Rollenherd-System. In der dargestellten Ausführung ist einem die Heizzone bildenden Rollenhubherd-Ofenraum 10, etwa in der Bauweise der Figuren 1 und 2, ein Rollenherd-Vorofenraum 30 als Einlaufzone vorgeschaltet.FIG. 7 shows a further development of the invention based on an exemplary embodiment for a two-zone heating furnace which is suitable for the heat treatment of steel strips. Shown is a vertical longitudinal section through a two-zone heating furnace consisting of two furnace sections A and B with a continuous roller hearth system. In the embodiment shown, a roller hearth pre-oven space 30 is connected upstream of a roller hearth furnace space 10, for example in the construction of FIGS. 1 and 2, forming the heating zone, as the entry zone.

Der Rollenhubherd-Ofenabschnitt A hat in seinem die Heizzone bildenden Ofenraum 10 eine übliche Brennerbeheizung, die für eine Aufheizung bis zu einer Temperatur von mindestens 1300 °C geeignet ist. Der Ofenraum 10 erstreckt sich längs zwischen zwei Seitenwänden und sich gegenüberliegenden Stirnwänden mit lediglich zur einen Seite nach außen verschließbaren öffnungen 12. Die Wärmgutstücke 13 sind Stahlbandabschnitte und werden durch im einzelnen bereits vorstehend beschriebene Vorrichtungen eines Rollenhubherd-Systems 14, 15 transportiert und danach von einer nicht dargestellten Entnahmevorrichtung durch die ausgangsseitige öffnung 12 entnommen.In its furnace chamber 10 forming the heating zone, the roller-hearth furnace section A has a conventional burner heating which is suitable for heating up to a temperature of at least 1300 ° C. The furnace chamber 10 extends longitudinally between two side walls and opposing end walls with openings 12 that can only be closed to one side. The heating goods 13 are steel strip sections and are transported by devices of a roller-type hearth system 14, 15 already described above and then removed from a removal device, not shown, through the outlet-side opening 12.

Für die Auflage und den Transport der Wärmgutstücke 13 durch die Heizzone weist das Rollenhubherd-System die, bereits zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, senkrecht beweglichen keramischen Ablageböcke 14 des Hubherdes und als dessen feststehende Ablageelemente Förderrollen 15 bzw. 40 auf, die lediglich waagerecht bewegbar sind. Diese Förderrollen 15 bzw. 40 sind mit ihren hier nicht dargestellten Lager- und Getriebekästen sowie in ihren Antriebsvorrichtungen je nach Breite des Stahlbandes und des Ofenraumes in einer Reihe auf einer Seite oder in zwei Reihen beiderseits des Ofenraumes 10 auf der Außenseite der Wärmofen-Seitenwände angeordnet.For the support and the transport of the hot material pieces 13 through the heating zone, the roller-type hearth system has the vertically movable ceramic support blocks 14 of the hearth, already described for the above exemplary embodiments, and conveyor rollers 15 and 40, respectively, as its fixed storage elements, which can only be moved horizontally . These conveyor rollers 15 and 40 are arranged with their storage and gear boxes, not shown here, and in their drive devices, depending on the width of the steel belt and the furnace chamber, in a row on one side or in two rows on both sides of the furnace chamber 10 on the outside of the furnace side walls .

Auch hier werden die Förderrollen 15 bzw. 40 jeweils quer zur Wärmgut-Förderrichtung durch die Durchbrüche der einen oder der beiden Seitenwände des Wärmofens kurzzeitig zum Eingriff in das Hubherd-System in den Ofenraum 10 hinein und nach dem Weiterbefördern der Wärmgutstücke wieder aus dem Ofenraum 10 herausbewegt. Das Wärmgut 13, hierin also die Stahlband-Abschnitte, läuft in Pfeilrichtung längs durch die Heizzone im Ofenraum 10. In der Durchlaufrichtung ist dem vorbeschriebenen Rollenhubherd-Ofenabschnitt A ein Rollenherd-Ofenabschnitt B mit einem Vorofenraum 30 vorgeschaltet, der die Einlaufzone bildet. Dieser Vorofenraum 30 enthält einen stationär angeordneten Förderrollengang 31, auf dem das durch die stirnseitige Eintrittsöffnung 32 einlaufende Wärmgut 13 längs durch die Einlaufzone im Vorofenraum 30 bis in die nachfolgende Heizzone im Ofenraum 10 geführt wird.Here, too, the conveyor rollers 15 and 40 are transversely to the heating material conveying direction through the openings of one or both side walls of the heating furnace for a short time to engage in the lifting hearth system into the furnace chamber 10 and after the heating material pieces are conveyed again out of the furnace chamber 10 moved out. The heating material 13, in this case the steel strip sections, runs in the direction of the arrow longitudinally through the heating zone in the furnace chamber 10. In the direction of passage, the roller-hearth furnace section A described above is preceded by a roller-hearth furnace section B with a pre-furnace chamber 30, which forms the inlet zone. This pre-furnace space 30 contains a stationary conveyor roller conveyor 31, on which the heat material 13 entering through the front entry opening 32 runs lengthways the inlet zone in the pre-furnace space 30 is led into the subsequent heating zone in the furnace space 10.

Diese Einlaufzone wird relativ kühl gehalten. Deren Vorofenraum 30 weist nur wenige Heizbrenner 33 auf für die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Temperatur, die etwa der Einlauftemperatur des Wärmguts 13 entspricht bzw. etwas darunterliegt. Damit wird schon vorweg ein guter Temperaturausgleich erreicht, noch bevor nach einem Dechargiervorgang durch die Entnahmeöffnung 12 und damit teilweisem oder vollständigem Entleeren des Ofenraumes 10 mit schneller Förderbewegung erneut ein Wärmgutstück 13 in diesen Ofenraum 10, also aus der Einlaufzone in die Heizzone transportiert wird, wo es dann bis auf Endtemperatur für die Weiterverarbeitung erhitzt wird.This inlet zone is kept relatively cool. Their pre-furnace space 30 has only a few heating burners 33 for maintaining a uniform temperature, which corresponds approximately to the inlet temperature of the heating material 13 or is somewhat below it. A good temperature equalization is thus achieved in advance, before a piece of heat 13 is again transported into this furnace chamber 10, i.e. from the inlet zone into the heating zone, after a decharging process through the removal opening 12 and thus partial or complete emptying of the furnace chamber 10 with a rapid conveying movement it is then heated to the final temperature for further processing.

Dem Vorofenraum B (Einlaufzone) ist eine Schere 34 vorgeschaltet, die das von einer nicht dargestellten Gießanlage einlaufende Stahlband auf passende Abschnittslänge schneidet und damit die Wärmgutstücke 13 abtrennt.A scissor 34 is connected upstream of the pre-furnace space B (inlet zone), which cuts the steel strip arriving from a casting installation (not shown) to a suitable section length and thus separates the hot material pieces 13.

Zwischen den Ofenabschnitten A und B befinden sich Trennwände 35 mit den korrespondierenden stirnseitigen öffnungen 12 für den Durchtritt der Wärmgutstücke 13. Die Trennwände 35 sind durch eine Isolierfaser-Zwischenschicht 36 gegenseitig wärmeisoliert, die gleichzeitig die die beiden Zonen miteinander verbindenden Durchtrittslöcher 12 für die Wärmgutstücke 13 rundherum dicht umschließt.Between the furnace sections A and B there are partition walls 35 with the corresponding end openings 12 for the passage of the heating material pieces 13. The partition walls 35 are mutually thermally insulated by an insulating fiber intermediate layer 36, which at the same time connects the through holes 12 for the heating material pieces 13 that connect the two zones all around tightly.

Claims (23)

1. Method for heating slabs, ingots, billets, plates, steel strips and similar products in a heating furnace having either a single-zone or a multiple-zone furnace chamber which is provided with a roller and lift-type hearth or rocker-bar system enabling setting down and discontinuous conveying of the material to be heated whereby the said material to be heated, at least while passing through the heating zone of the furnace chamber, is resting on the supporting blocks of a lift-type hearth or rocker-bar system during the rest periods in which heating takes place; the said method being characterized in that, for the conveyance of the material to be heated, simple conveying rollers, which are arranged laterally outside the furnace chamber and capable of moving forward and backward across the direction of conveyance, are moved through ports in the furnace wall into the furnace chamber to underneath the material to be heated; that in consequence of the relative vertical motion between the conveying rollers and the supporting blocks of the lift-type hearth or rocker-bar system the material to be heated is then lifted from the latter and conveyed on in the furnace chamber by means of the driving unit of the said conveying rollers while lying loosely on the said rollers; and that thereupon, in consequence of the recurrent relative vertical motion between conveying rollers and supporting blocks, the material to be heated is set down again onto the said supporting blocks after which the conveying rollers are removed from the furnace chamber for the length of the next rest period.
2. Method according to claim 1,
   characterized in that, in the first and the final stages of motion, the material to be heated is, respectively, lifted from and set down again onto the supporting blocks in slow motion by the conveying rollers.
3. Method according to claim 1,
   characterized in that the supporting blocks of a lift-type hearth or rocker-bar system lift the material to be heated above the level of the conveying rollers, set it down in slow motion onto the said conveying rollers after the same have been moved underneath, and lift it again in slow motion from the conveying rollers after completion of the conveying operation.
4. Method according to claim 1 or 2,
   characterized in that the conveying rollers lift the material to be heated from the supporting blocks and move it in the direction of conveyance whereby, at the same time, the material to be heated is also moved by the conveying rollers across the direction of conveyance.
5. Method according to any of the claims 1 through 4,
   characterized in that, for the conveyance of the material to be heated, conveying rollers, which are arranged on only one side of the furnace chamber and capable of moving forward and backward across the direction of conveyance, are moved into the furnace chamber in between the lifted supporting blocks of a lift-type hearth or rocker-bar system and to underneath the material to be heated after which the said supporting blocks are lowered and the material to be heated is moved by the conveying rollers in longitudinal direction of the furnace chamber, and that thereupon the supporting blocks are lifted again and the conveying rollers removed from the furnace chamber.
6. Method according to claim 5,
   characterized in that, in the final stages of motion into the furnace chamber, the free-hanging axle ends of the conveying rollers enter into supporting brackets.
7. Method according to any of the claims 1 through 4,
   characterized in that the conveying rollers are moved into the furnace chamber from both side walls of the heating furnace.
8. Method according to any of the claims 1 through 7,
   characterized in that the material to be heated, after having entered into the furnace chamber, passes first through a weakly heated or dead inlet zone and only thereupon through the proper heating zone where heating and heat compensation to the final temperature take place.
9. Method according to claim 8,
   characterized in that, in the said inlet zone, the material to be heated is only exposed to a holding and compensating temperature which is approximately equal to the inlet temperature of the material to be heated or, at least, does not considerably exceed such inlet temperature.
10. Heating furnace for slabs, ingots, billets, plates, steel strips and similar products, having either a single-zone or a multiple-zone furnace chamber which is provided with roller and lift-type hearth or rocker-bar system enabling setting down and discontinuous conveying of the material to be heated, with a certain number of conveying rollers which at least in the area of the heating zone of the furnace chamber are distributed over the length of the said furnace chamber, for the implementation of the method according to claims 1 through 9; the said heating furnace being characterized in that the conveying rollers (15, 25, 40) are arranged laterally outside the furnace chamber (10) and capable of moving forward and backward across the direction of conveyance of the material to be heated, and that the side walls (11, 11a) of the furnace chamber are provided with closable ports (18) matching the conveying rollers (15, 25, 40) and through which the said conveying rollers (15, 25, 40) can be moved in discontinuous motion into the furnace chamber and to underneath the material to be heated (13) until they mesh in the lift-type hearth or rocker-bar system (14, 26), and be removed again from the furnace chamber after completion of the conveying operation, whereby the said conveying rollers (15, 25, 40), at least in their final position, that is to say, while meshing in the lift-type hearth or rocker-bar system (14, 26), can be rotated in the direction of conveyance of the material to be heated, and the material to be heated is exclusively lying on the conveying rollers (15, 25, 40) while being conveyed.
11. Heating furnace according to claim 10,
    characterized in that the conveying rollers (15, 25, 40), while being in their final position outside the furnace chamber (10), are air-cooled by means of cooling air tubes installed outside the said furnace chamber (10).
12. Heating furnace according to claim 10 or 11,
    characterized in that the conveying rollers (25) can be moved in vertical sense after they have been moved into the furnace chamber (10).
13. Heating furnace according to claim 10 or 11,
    characterized in that the supporting blocks (14) for the material to be heated can be moved in vertical sense.
14. Heating furnace according to any of the claims 10 through 13,
    characterized in that the supporting blocks (14, 26) for the material to be heated are distributed over the length of the lift-type hearth or rocker-bar system in sections with gaps (21) in which the conveying rollers (15, 25, 40) mesh when they are moved into the furnace chamber (10).
15. Heating furnace according to any of the claims 10 through 14,
    characterized in that the conveying rollers (25) are provided with annular guiding grooves (27).
16. Heating furnace according to claim 15,
    characterized in that the guiding grooves (27) of the conveying rollers (25) are at least of the same width as the material to be heated (13).
17. Heating furnace according to any of the claims 10 through 16,
    characterized in that the conveying rollers (40) capable of moving forward and backward across the direction of conveyance of the material to be heated, are arranged on only one side outside the furnace chamber (10), and that only the roller-side side wall (11a) of the furnace chamber is provide with ports (18) matching the conveying rollers (40) and through which the said conveying rollers (40) can be moved into the furnace chamber (10) until they mesh in the lift-type hearth or rocker-bar system.
18. Heating furnace according to claim 17,
    characterized in that the side wall (11b) of the furnace chamber (10) opposite the side wall (11a) with ports (18) for the conveying rollers (40) is provided with supporting brackets (42, 43) which are arranged on the level of the conveying rollers (40) and receive the free-hanging axle ends (41) of the conveying rollers (40) when the said rollers are moved into the furnace chamber (10).
19. Heating furnace according to claim 18,
    characterized in that the supporting brackets (42) are made of a highly resistant refractory material, preferable an alumina or zirkonia containing ceramic material.
20. Heating furnace according to any of the claims 10 through 16,
    characterized in that the conveying rollers (15, 25) capable of moving forward and backward across the direction of conveyance of the material to be heated, are arranged on both sides outside the furnace chamber (10), and that both side walls (11) of the furnace chamber are provided with ports (18) matching the conveying rollers (15, 25) and through which the said conveying rollers (15, 25) can be moved into the furnace chamber (10) until they mesh in the lift-type hearth or rocker-bar system.
21. Heating furnace according to claim 20,
    characterized in that the conveying rollers (15, 25) in their final position within the furnace chamber (10) extend approximately to the longitudinal axis of the furnace chamber.
22. Heating furnace according to any of the claims 10 through 21,
    characterized in that the furnace chamber (10) constituting the heating zone of the furnace is preceded by another furnace chamber (30) consituting an inlet zone with stationary conveying rollers (31) or roller tables, and that the said furnace chamber (30) has no heating system or only a weak heating system.
23. Heating furnace according to claim 22,
    characterized in that the furnace chamber (30) consituting the inlet zone of the furnace has been designed as roller-hearth pre-furnace.

Images