EP1423216A1 - Brammenreinigung vor dem rollenherdofen einer mini-mill - Google Patents

Brammenreinigung vor dem rollenherdofen einer mini-mill

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EP1423216A1
EP1423216A1 EP02776944A EP02776944A EP1423216A1 EP 1423216 A1 EP1423216 A1 EP 1423216A1 EP 02776944 A EP02776944 A EP 02776944A EP 02776944 A EP02776944 A EP 02776944A EP 1423216 A1 EP1423216 A1 EP 1423216A1
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EP
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slab
spray
hearth furnace
roller hearth
water
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EP1423216B1 (de
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Bernhard Ehls
Kirsten Fieger-Schlangen
Ingo Schuster
Jürgen Armenat
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/466—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a non-continuous process, i.e. the cast being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a device for removing loose scale from the surface of a slab, in particular a thin slab of a mini mill, comprising at least one slab casting machine, a slab separating device, a temperature compensation furnace and one or more roll stands with a coiler.
  • the invention also relates to an operating method of the device mentioned.
  • the slab supplied by the casting machine is naturally tainted with scale.
  • a slab is fed unpurified to the roller hearth furnace of a mini mill system.
  • scale carried along in the roller hearth furnace builds up on the furnace rollers to irregular scale accumulations (pick-up formation) in the course of the operating time.
  • This can lead to impressions on the underside of the slab and thus to impairment of the surface quality of the slab or of the finished rolled strip.
  • the loosely placed scale acts as an insulation layer, which leads to deteriorated heat transfer when the slab is heated in the roller hearth furnace.
  • document JP 11 04 78 20 describes a process for descaling stubborn scale from the surface of a slab by spraying large amounts of water with low pressure and then spraying it with small amounts of water at high pressure onto the slab surface for the purpose of shock-cooling the surface to 300 to 400 ° C and Rinsing of the dissolved scale by mechanical force.
  • the high-pressure water is sprayed on at approx. 200 to 300 bar in order to mechanically clean the scale.
  • Document JP 10 12 84 25 describes a device for descaling a heated slab on the outlet side of a heating furnace. Approximately 10 seconds after the slab is discharged from the furnace with a pre-descaling device, low-pressure water is first applied to the surface of the slab for 30 seconds to generate a thermal stress, the pressure of the low-pressure water being approximately 20 bar. The high-pressure water is sprayed onto the surface of the slab at approx. 120 bar, 30 seconds after cooling with the low-pressure water, in order to carry out a complete descaling.
  • the invention is based on the object of specifying improved scale cleaning technology and a corresponding spraying device, in particular for mini-mills, in order to carry out a slab cleaning with as little heat loss as possible of the slab, the scale entry into the roller hearth furnace reduce and improve the surface quality of the rolled hot strip.
  • a spray device comprises at least one spray tube installed at the bottom and top relative to the slab, each spray tube being equipped with a number of spray nozzles that the spray device is arranged in front of the temperature compensation furnace, in particular a roller hearth furnace, and that the spray device is connected to a supply for water with technologically required pressure and with a volume flow dimensioned according to the number of spray nozzles.
  • the spray device is designed in such a way that scale and reflecting water are fed to a sintering pit with a separating device for water / solids installed in the drain.
  • a method for spraying loose scale from the surfaces of a slab is advantageously characterized in that the supply pressure of the water to the spray pipes of the spraying device is between 5 and 15 bar, preferably ⁇ 10 bar.
  • the method expediently works according to the thermal shock principle.
  • the spray-off method according to the invention is particularly advantageous if it is carried out before the slabs are placed in the roller hearth furnace.
  • FIG. 1 shows a family tree of the device according to the invention.
  • a slab 1 which is cast as a thin slab in a casting machine (not shown)
  • a roller table 10 is initially conveyed to a directional driver 8, which conveys the thin slab 1 to a spraying device 11 for the slab surface.
  • This spray device 11 forms the actual invention, and comprises at least one lower spray pipe 2 and at least one upper spray pipe 3.
  • the spray pipes 2, 3 are permanently installed and each of the spray pipes is equipped with a number of spray nozzles 4 in the direction of the surface of the slab 1.
  • Each spray tube 2, 3 is connected to a supply 6 for water with technologically required pressure and with a volume flow dimensioned according to the number of nozzles 4.
  • the spray device 11 is arranged in front of the roller hearth furnace 5 but behind the directional driver 8. Between the spraying device 11 and the rolling hearth furnace 5 there is a slab separating device 9 designed as scissors, which cuts the slab into commercially available weights.
  • the scale sprayed off from the scale surface in the spraying device and the reflecting water are fed to a sintering pit 7 with a separating device for water / solids installed in the outlet.
  • the operating parameters of the spray device are set so that the supply pressure of the water to the spray pipes 2, 3 is between 5 and 15 bar, preferably ⁇ 10 bar.
  • the scale that is loosely on the slab surface is detached from the surface and removed using the thermal shock principle.
  • the loosened scale and the spray water are - as mentioned before - directed into the sintering pit 7 and separated there in part.
  • the spraying device 11 is not limited to the arrangement shown in FIG. 1 between the directional driver 8 and the roller hearth furnace 5, but it is possible, without departing from the inventive concept, to arrange the spraying device 11 in the direction of slab passage between the scissors 9 and the roller hearth furnace 5. In the case of a slab installation with a roughing stand which may additionally reduce the slab thickness, the spraying device 11 can be arranged between the roughing stand and the roller hearth furnace 5. Also at In other systems lay-out, the spray device 11 should in any case be used in front of the roller hearth furnace.
  • the slab can be cleaned with little heat loss from the slab. Furthermore, the scale input in the roller hearth furnace and thus the scale build-up on the furnace rollers is reduced. The reduced scale on the slab surfaces improves the heat transfer into the slab in the roller hearth furnace and enables an improvement in the surface quality of the hot strip produced in the subsequent rolling stands.

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Description

Brammenreinigung vor dem Rollenherdofen einer Mini-Mill
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von losem Zunder von der Oberfläche einer Bramme, insbesondere einer Dünnbramme einer Mini-Mill umfassend zumindest eine Brammengießmaschine, eine Brammentrennvor- richtung, einen Temperaturausgleichsofen und ein oder mehrere Walzgerüste mit Haspelanlage. Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsverfahren der ge- nannten Vorrichtung.
Die von der Gießmaschine gelieferte Bramme ist naturgemäß mit Zunder behaftet. In der Regel wird eine solche Bramme ungereinigt dem Rollenherdofen einer Mini-Mill-Anlage zugeführt. Das kann dazu führen, dass in den Rollenher- dofen mitgeschleppter Zunder sich auf den Ofenrollen im Laufe der Betriebszeit zu unregelmäßigen Zunderanhäufungen (Pick-Up-Bildung) aufbaut. Dies kann zu Abdrücken auf der Brammenunterseite und somit zu Beeinträchtigungen der Oberflächenqualität der Bramme bzw. des fertig gewalzten Bandes führen. Darüber hinaus wirkt der lose aufliegende Zunder als Dämmschicht, die zu ei- nem verschlechterten Wärmeübergang beim Aufheizen der Bramme im Rollenherdofen führt.
Verfahren und Vorrichtungen zum Abreinigen von Brammen sowohl von losem als auch von fest anhaftendem Zunder mit Hilfe von Wassersprühstrahlen unter hohem Druck sind bekannt.
Beispielsweise beschreibt das Dokument JP 11 04 78 20 ein Verfahren zum Entzundern von hartnäckigem Zunder von der Oberfläche einer Bramme durch aufsprühen großer Wassermengen mit Niederdruck und durch anschießendes Besprühen mit geringen Wassermengen mit Hochdruck auf die Brammenoberfläche zwecks schockartiger Kühlung der Oberfläche auf 300 bis 400 °C und Abspülen des gelösten Zunders durch mechanische Krafteinwirkung. Das Hochdruck-Wasser wird mit ca. 200 bis 300 bar aufgesprüht, um den Zunder mechanisch abzureinigen.
Das Dokument JP 10 12 84 25 beschreibt eine Vorrichtung zur Entzunderung einer erhitzen Bramme an der Auslaßseite eines Erwärmungsofens. Dabei wird annähernd 10 Sekunden nach Auslaß der Bramme aus dem Ofen mit einer Vorentzunderungsvorrichtung zunächst Niederdruck-Wasser 30 Sekunden lang auf die Oberfläche der Bramme zur Erzeugung einer thermischen Spannung aufgebracht, wobei der Druck des Niederdruck-Wassers ca. 20 bar beträgt. Das Hochdruck-Wasser wird mit ca. 120 bar auf die Oberfläche der Bramme gedüst und zwar 30 Sekunden nach dem Abkühlen durch das Niederdruck-Wasser, um eine vollständige Entzunderung durchzuführen.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf- gäbe zugrunde, eine verbesserte Zunder-Abreinigungs-Technologie und eine entsprechende Abspritzeinrichtung insbesondere für Mini-Mills anzugeben, um eine Brammenreinigung mit möglichst geringem Wärmeverlust der Bramme durchzuführen, den Zundereintrag in den Rollenherdofen zu verringern und die Oberflächenqualität des gewalzten Warmbandes zu verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichneten Art vor, dass eine Abspritzvorrichtung mindestens je ein relativ zur Bramme unteres und oberes installiertes Spritzrohr umfaßt, wobei jedes Spritzrohr mit einer Anzahl von Spritzdüsen bestückt ist, dass die Abspritzvorrichtung vor dem Temperaturausgleichsofen, insbesondere einem Rollenherdofen angeordnet ist und dass die Abspritzvorrichtung an eine Zuführung für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit einem entsprechend der Anzahl der Spritzdüsen bemessenen Volumenstrom angeschlossen ist. Mit den angegebenen Erfindungsmerkmalen wird eine Brammenreinigung mit möglichst geringem Wärmeverlust verwirklicht, der Zundereintrag in den Rollenherdofen verringert und eine Verringerung der Pick-Up-Bildung auf den Ofenrollen des Rollenherdofens erreicht. Ferner wird im Rollenherdofen der Wärmeübergang in die Bramme verbessert und insgesamt eine Steigerung der Oberflächenqualität des Warmbandes erzielt.
In Ausgestaltung der Erfindungsmerkmale ist vorgesehen, dass die Abspritzvorrichtung so konzipiert ist, dass anfallender Zunder und reflektierendes Wasser einer Sintergrube mit einer im Ablauf installierten Trenneinrichtung für Was- ser/Feststoff zugeführt wird.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.
Ein Verfahren zum Abspritzen von losem Zunder von den Oberflächen einer Bramme zeichnet sich mit Vorteil dadurch aus, dass der Zuführdruck des Wassers zu den Spritzrohren der Abspritzvorrichtung zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise < 10 bar beträgt. Zweckmäßigerweise arbeitet das Verfahren nach dem Thermo-Schock-Prinzip.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Abspritzverfahren, wenn es vor Aufgabe der Brammen in den Rollenherdofen durchgeführt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Arbeitsverfahrens sind in den weite- ren Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Stammbaum der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ent- sprechend der schematischen Darstellung wird eine Bramme 1 , die in einer nicht näher gezeichneten Gießmaschine als Dünnbramme gegossen wird, auf einem Rollgang 10 zunächst zu einem Richttreiber 8 gefördert, der die Dünnbramme 1 zu einer Abspritzvorrichtung 11 für die Brammenoberfläche fördert. Diese Abspritzvorrichtung 11 bildet die eigentliche Erfindung, und umfaßt mindestens ein unteres Spritzrohr 2 und mindestens ein oberes Spritzrohr 3. Die Spritzrohre 2, 3 sind fest installiert und jedes der Spritzrohre ist mit einer Anzahl von Spritzdüsen 4 in Richtung zur Oberfläche der Bramme 1 bestückt. Jedes Spritzrohr 2, 3 ist an eine Zuführung 6 für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit einem entsprechend der Anzahl der Düsen 4 bemessenen Volumenstrom angeschlossen. Die Abspritzvorrichtung 11 ist vor dem Rollenherdofen 5 aber hinter dem Richttreiber 8 angeordnet. Zwischen der Abspritz- Vorrichtung 11 und dem Rollen herdofen 5 befindet sich eine als Schere ausgebildete Brammentrennvorrichtung 9, welche die Bramme in handelsübliche Gewichte ablängt.
Der in der Abspritzvorrichtung von der Zunderoberfläche abgespritze Zunder und das reflektierende Wasser wird einer Sintergrube 7 mit einer im Ablauf installierten Trenneinrichtung für Wasser/Feststoff zugeführt. Die Betriebsparameter der Abspritzvorrichtung sind so eingestellt, dass der Zuführungsdruck des Wassers zu den Spritzrohren 2, 3 zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise < 10 bar beträgt. Der lose auf der Brammenoberfläche befindliche Zunder wird nach dem Thermo-Schock-Prinzip von der Oberfläche gelöst und entfernt. Der gelöste Zunder und das Spritzwasser wird - wie zuvor gesagt - in die Sintergrube 7 geleitet und dort bestandsteilmäßig getrennt.
Die Abspritzvorrichtung 11 ist nicht auf die in Figur 1 gezeigte Anordnung zwi- sehen Richttreiber 8 und Rollenherdofen 5 beschränkt, sondern es ist, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, möglich, die Abspritzvorrichtung 11 in Brammendurchlaufrichtung zwischen der Schere 9 und dem Rollenherdofen 5 anzuordnen. Bei einer Brammenanlage mit gegebenenfalls zusätzlich die Brammendicke reduzierendem Vorgerüst kann die Abspritzvorrichtung 11 zwi- sehen dem Vorgerüst und dem Rollenherdofen 5 angeordnet sein. Auch bei anderem Anlagen lay-out sollte die Abspritzvorrichtung 11 jedenfalls vor dem Rollenherdofen eingesetzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Abspritzvorrichtung, die im Gegensatz zum Stand der Technik kein Zunderwäscher zum Entfernen von fest sitzendem Primärzun- der ist, kann die Brammen reinigung mit geringen Wärmeverlusten der Bramme durchgeführt werden. Ferner wird der Zundereintrag in den Rollenherdofen und damit der Zunderaufbau auf den Ofenrollen vermindert. Der verringerte Zunder auf den Brammenoberflächen verbessert den Wärmeübergang in die Bramme im Rollenherdofen und ermöglicht eine Verbesserung der Oberflächenqualität des in den nachfolgenden Walzgerüsten hergestellten Warmbandes.

Claims

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

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