DE3019714A1

DE3019714A1 - Vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus heissen stahlbrammen

Info

Publication number: DE3019714A1
Application number: DE19803019714
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing.(grad.) 4100 Duisburg Schwerdt
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1981-12-10
Also published as: JPS6036453B2; JPS56169724A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus
heißen Stahlbrammen nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches. Brammen durchlaufen bei der Bearbeitung zu Vormaterial für Walzwerke mehrere Wärm- und Kühiprozesse, die mit erheblichen Wärmeverlusten verbunden sind.
Die vorliegende Neuerung geht aus von einem System der Nutzung der beim Kühlen von Brammen anfallenden Wärme, wie es in Stahl und Eisen 98 (1978) Nr. 23 vom 16. November 1978 beschrieben wird. Bei diesem Stand der Technik ist vorgesehen, die auf einem Rol 1 gang herangeführten warmen Brammen seitlich auszulenken und quer zu diesem Roligang über Hubbalken-Förderer durch einen Tunnel zu führen, der an seiner Innenseite mit von Kühlwasser durchströmten Rohren ausgekleidet ist. Der Kühlwasserkreislauf der so geschaffenen Wärmetauschereinheit steht mit einer Vorrichtung zur Nutzung der Abwärme in Verbindung, der das Wasser bzw. der Dampf zugeführt wird, der sich bei der Wärmeabstrahlung von der Bramme auf die Kühlwasserrohre bildet.
Die bekannte Lösung ist nachteilig, weil im Fall von Störungen am Hubbalken-Förderer Reparaturen nur nach Demontage der Rohrleitungen möglich sind.
Außerdem ist die Entsinterung bei dieser Lösung äußerst schwierig. Darüber hinaus benötigt der Hubbalken-Förderer durch die ihm eigene Arbeitsweise einen großen Freiraum zu den oberen Rohrleitungen, der bestimmt ist durch die Hubhöhe der Hubbalken. Der somit erforderliche größere Abstand zwischen Brammenoberfl äche und der Unterseite der Kühl rohre vermindert den Wärmeübergang, der um so größer ist, je näher die Rohre an der Bramme gelegen sind.
Es ist auch ein anderes System zur Rückgewinnung der Wärme aus Stahlbrammen bekannt, daß in der Patentanmeldung P 26 22 722.5-14 beschrieben ist. Bei dieser Lösung werden die Brammen nach Schwenken um 90. mit Hilfe eines Spe- -zi al kranes senkrecht in nebenei nanderli egende Hürden eingesetzt, zwischen denen Rohre angeordnet sind. Diese Rohre sind in gleicher Weise von Kühlwasser durchströmt, das einer Vorrichtung zur Nutzung der Abwärme zugeführt wird.
Diese Lösung ist nachteilig, weil unterschiedlich dicke Brammen in den Hürden möglicherweise schief stehen, was zu größeren Abständen zwischen Branune und Kühl rohren sowie zu Schwierigkeiten bei der Aufnahme durch den Spezialkran führen kann. Darüber hinaus sind die Rohre durch evtl. umfallende Brammen sowie durch Fehl schaltungen des Kranes stark gefährdet.
Aus Sicherheitsgründen kann dieses System nicht mit Oberdruck arbeiten, deshalb erreicht man nur Wasser und Sattdampf von 100. C. Darüber hinaus ist auch bei dieser Lösung die Entsinterung schwierig.
Ausgehend von dem zuerst beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus heißen Stahlbrammen zu schaffen, die bei einfachem Bauaufwand wartungs- und reparaturfreundlich ist und bei größtmöglicher Sicherheit einen hohen Nutzungsgrad der anfallenden Wärme ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Förderer ein Rollgang ist, zwischen dessen Rollgangsrollen die unteren Rohre innerhalb der Rollgangsrollperipherie angeordnet sind. Durch diesen Vorschlag wird es möglich, unter Verzicht auf den beim Stand der Technik vorgesehenen Bypass, die für den normalen Produktionsablauf ohnehin erforderlichen Rollgänge für die neuerungsgemäße Vorrichtung zu verwenden. Auch läßt sich die Vorrichtung durch die Wahl der Länge oder durch parallele Anordnung mit Quertransport-Einrichtungen davor und dahinter den jeweiligen Produktions- und Platzverhältnissen des Hüttenwerks gut anpassen. Mit geringen Aufwand sind die vom Kühlwasser durchströmten Rohre gut vor Beschädigung zu schützen.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindungist vorgesehen, daß die Rollgangsrollen aus seitlichen Uffnungen der tunnelartigen Abdeckung in ihren Achsrichtungen ausbaubar sind.
Durch diesen Vorschlag können die als Verschleißteile geltenden Rollgangsrollen ohne Demontage der Rohre ausgebaut werden, wodurch sich die Reparaturzeit, die als Ausfallzeit möglichst kurz zu halten ist, erheblich verringern. Die gegen Wärme empfindlichen Teile des Förderers, insbesondere die Lager der Rollen, befinden sich in einem geschützten Bereich der Vorrichtung und sind gut zugänglich.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindungwird vorgeschlagen, daß die Einspeisung des Kühlwassers am Ende der den Förderer umgebenden tunnel artigen Abdeckung erfolgt und der Kühlwasser- bzw. Dampfaustritt am Eingang der tunnelartigen Abdeckung vorgesehen ist.
Die Vorrichtung arbeitet also im Gegenstromprinzip, d. h. die Einspeisung erfolgt an der Stelle, an der die Kühlung der Bramme weiter fortgeschritten ist, so daß die Erhitzung des Kühlwassers mit der entstehenden Uampfbildung am Eingang der tunnelartigen Abdeckung infolge der dort höheren Wärmeabstrahlung begünstigt ist.
Ein Ausfiihrungsbeispi el der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch den Rollgang und die Vorrichtung zur Rückgewinnung der Brammenwärme und Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Rollgangsrolle bezeichnet, die durch den Antrieb 2 über die Spindel 3 angetrieben wird. Mit 4 sind zwei Brammen bezeichnet, die beispielsweise von einer Brammen-Stranggießanlage herangeführt werden.
An der Innenseite der den Rollgang überdeckenden tunnel artigen Abdeckung 5 sind die von Kühlwasser durchströmten Rohre vorgesehen, die an ihrer oberhalb der Bramme liegenden Seite mit 6 und an den Seiten neben den Brammen mit 7 bezeichnet sind.
Die Abdeckung 5 ist seitlich im Bereich der Rollgangsrollen 1 mit Uffnungen versehen, die ein Ausbauen der Rollen 1 in Axialrichtung gestatten. Dazu sind die Rollgangsrollen 1 in Lagerböcken 8 gelagert, die zusammen mit einer unter diesen angeordneten Trägerkonstruktion 9 gleitend auf einer am Fundament angeordneten Trägerkonstruktion 10 nach Lösen der Spindel ausschiebbar sind.
In Fig. 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet. AuQerdem ist in Fig. 2 erkennbar, daß die unterhalb der Brammen 4 angeordneten, von Kühlwasser durchströmten Rohre 11 jeweils zwischen den Rollen 1 innerhalb deren Peripherie angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Brammen 4 allseitig von Rohren umgeben, wobei die Rollgangsrollen 1 des Förderers trotzdem leicht auswechselbar montiert sind und die von der Hitze der Brammen 4 gefährdeten Lager 8 der Rollgangsrollen außerhalb der Abdeckung 5 vorgesehen sind.
Funktionsweise: Die beispielsweise von einer Stranggießanlage kommende Bramme erreicht die Vorrichtung zur Riickgewinnung der Wärme mit einer Temperatur, die in der Regel oberhalb von 900 C liegt. Innerhalb der Vorrichtung wird unter Ausnutzung der Wärmestrahlung die Temperatur auf 550 bis 600 C herabgesetzt, wobei sich für das die Warme abführende Wasser ein Temperaturniveau von etwa 200 C erreichen läßt. Dabei entsteht Sattdampf von ca. 16 bar. Die weitere Abkühlung der Bramme auf etwa 100 C kann im Anschluß daran außerhalb der neuerungsgemäßen Vorrichtung in einem Wasserbecken oder mittels eines Sprühkühlers erfolgen.
Die im Brammen-Kühlwasser des der erfindungsgeäßenEinrichtung nachgeschalteten Kühlers enthaltende Wärmemenge könnte mittels Wärmetauscher oder mittels Wärmepumpen zusätzlich genutzt werden, was jedoch außerhalb des neuerungsgemäßen Vorschlages liegt. Die vorgeschlagene Vorrichtung nutzt die erhebliche Strahlung aus, die oberhalb von 600* C die sinnvollste Art der Wärmeübertragung ist. Bei 900. C beträgt die Strahlung ca. 94 %0 der Wärmeabgabe, bei 600 C ist die Strahlungsintensität auf etwa 1/3 des Wertes von 900' C gesunken, weil der Anteil der Konvektion an der insgesamt sinkenden Wärmeabgabe mit fallender Temperatur steigt.
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Claims

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus heißen Stahlbrammen Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus heißen Stahibrammen im Zusammenhang mit Brammenkühlanlagen, bestehend aus einem Förderer fiir die Brammen, der in einer tunnelartigen Abdeckung von Rohren umgeben ist, die von aufheizbarem Kühlwasser durchströmt werden, das einer Vorrichtung zur Nutzung der Abwärme zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer ein Rollgang ist, zwischen dessen Rollgangsrollen (1) die unteren Rohre (11) innerhalb der Rollgangsrollen-Peripherie angeordnet sind.
2. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollgangsrollen (1) aus seitlichen Uffnungen der tunnelartigen Abdeckung (5) in ihren Achsrichtungen ausbaubar sind.
3. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisung des Kühlwassers am Ende der den Förderer umgebenden tunnelartigen Abdeckung (5) erfolgt und der Kühlwasser- bzw. Dampfaustritt am Eingang der tunnel artigen Abdeckung (5) vorgesehen ist.