DE4345351B4

DE4345351B4 - descaling

Info

Publication number: DE4345351B4
Application number: DE4345351A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Gaydoul; Wolfgang Dr.-Ing. Hennig; Max Dipl.-Ing. Münker; Volker Dipl.-Ing. Braas; Lothar Thöne
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2013-01-29
Also published as: DE4302331A1

Abstract

Zunderwäscher für Walzgut, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordnete, gegen die Walzgut-Oberflächen gerichteten, einen rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsenkopf besitzenden, Spritzeinheiten für eine Hochdruckentzunderzung, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Spritzeinheiten (21) V-förmig angeordnet sind.Scale washer for rolling stock, in particular steel strips and thin slabs, which is directly upstream of a rolling stand or a rolling mill, consisting of upper and lower, over the width of the rolling stock, directed against the rolling stock surfaces and having a rotating nozzle head with multiple spray nozzles, for injection units for high pressure descaling, characterized in that the upper injection units (21) are arranged in a V-shape.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zunderwäscher für Walzgut, insbesondere Stahlbänder und Dünnbrammen, der einem Walzgerüst oder einer Walzstraße unmittelbar vorgeschaltet ist, bestehend aus oberen und unteren, über die Breite des Walzgutes angeordneten, gegen die Walzgut-Oberflächen gerichteten, einen rotierenden, mehrere Spritzdüsen aufweisenden Düsenkopf besitzenden Spritzeinheiten für eine Hochdruck-Entzunderung.The invention relates to a scale washer for rolling stock, especially steel strips and thin slabs, that of a rolling stand or a rolling mill is immediately upstream, consisting of upper and lower, over the Width of the rolling stock arranged, directed against the rolling stock surfaces, a rotating nozzle head with several spray nozzles owning injection units for high pressure descaling.

Es sind Zunderwäscher bekannt, die ein- und auslaufseitig jeweils oben und unten, das heißt insgesamt vier Spritzbalken mit insgesamt weit über einhundert Spritzdüsen besitzen, die das den Spritzbalken zugeleitete Wasser mit Drücken von 140 bis 250 bar gegen die Bandlaufrichtung auf die Band-Oberflächen spritzen. Die Spritzdüsen sind mit großen Austrittsöftnungen versehen, und es muß mit entsprechend großen Wassermengen gearbeitet werden. Die großen Wassermengen wirken sich gleichzeitig nachteilig auf den Energieverbrauch des den Zunderwäscher vorgeschalteten Durchlaufofens aus, der nämlich höher vorgeheizt werden muß, um dem sich aufgrund der aufgebrachten großen Wassermengen einstellenden Wärmeentzug vorzubeugen.Scale washers are known, the inlet and outlet side respectively above and below, that is have a total of four spray bars with a total of well over a hundred spray nozzles, which the water supplied to the spray bars with presses of Spray 140 to 250 bar against the belt running direction on the belt surfaces. The spray nozzles are with large outlet openings provided, and it must with correspondingly large Water volumes are worked. The large amounts of water have an effect at the same time disadvantageous on the energy consumption of the upstream of the scale washer Continuous furnace, namely preheated higher must become, around that which arises due to the large amounts of water applied heat extraction submissions.

Durch die AT 303 651 ist eine Entzunderungsvorrichtung bekanntgeworden, die quer zur Walzgutförderrichfung verlaufende und ober- und unterhalb des Walzgutes angebrachte Spritzeinheiten, bestehend aus Rohren mit darin ausgebildeten Spritzdüsen, aufweist.Through the AT 303 651 A descaling device has become known which has injection units, which consist of pipes with spray nozzles formed therein, which run transversely to the rolling material conveying direction and are arranged above and below the rolling material.

Abgesehen von den zuvor beschriebenen Problemen bzw. Nachteilen ist es mit einem solchen Zunderwäscher nicht zu erreichen, die aus dem Ofen austretenden Stahlbänder oder Dünnbrammen, deren Oberflächen Risse und Vertiefungen aufweisen können, porentief zu entzundern. In den meisten Fällen gelingt es nämlich nicht, auch die dritte, sich unmittelbar auf der metallischen Oberfläche ausbildende Zunderschicht (FeO) als Teil des Primärzunder zu entfernen. Der Restzunder wird in dem sich anschließenden Walzprozeß somit unvermeidlich in die Band- bzw. Brammenoberflächen eingewalzt; außerdem verschlechtern die nicht ganz sauberen Oberflächen den Walzprozeß. Neben der FeO-Schicht bilden sich eine mittlere (Fe₃O₄) und eine äußere (Fe₂O) Zunderschicht aus, von denen die äußere die sauerstoffreichste Schicht darstellt. Die FeO-Schicht ist die dünnste Schicht und etwa halb so dick wie jede der beiden anderen Schichten.Apart from the problems or disadvantages described above, it is not possible with such a scale washer to descale the steel strips or thin slabs emerging from the furnace, the surfaces of which may have cracks and depressions. In most cases, it is not possible to remove the third scale layer (FeO) that forms directly on the metallic surface as part of the primary scale. The remaining scale is thus inevitably rolled into the strip or slab surfaces in the subsequent rolling process; in addition, the not entirely clean surfaces worsen the rolling process. In addition to the FeO layer, a middle (Fe ₃ O ₄ ) and an outer (Fe ₂ O) scale layer form, of which the outer layer is the most oxygen-rich layer. The FeO layer is the thinnest layer and about half as thick as each of the other two layers.

Vor allem bei Dünnbrammen, die in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß hergestellt werden, nämlich aus einer Dünnbrammen-Stranggießanlage kommend, und nach dem Unterteilen als Einzelbrammen in den nachgeschalteten Ofen sowie den Zunderwäscher und danach das Walzgerüst einlaufend, ist die Primärzunderschicht äußerst problematisch, da sehr zäh. Dies liegt an der kurzen Aufheizzeit im Ofen, die vorgegeben durch die Strang-Ausziehgeschwindigkeit etwa 20 Minuten beträgt. Das bedeutet, daß nicht etwa – wie bei herkömmlich in den Walzprozeß gelangenden Brammen mit Ofenzeiten von teilweise mehreren Stunden – eine Zunderschicht vorliegt, die schon aufgrund der ihr immanenten Eigenspannungen regelrecht wegplatzt, sobald Wasser auf die Brammen-Oberflächen auftritt. Um ein Entzundern auch von Vertiefungen zu erreichen, ist es bekannt, zum porentiefen Entzundern von breiten Stahlbändern bzw. Dünnbrammen Spritzeinheiten mit einem rotierenden – etwa 1000 U/min. – Düsenkopf einzusetzen, der zwei bis vier, unter einem Winkel auf die Oberfläche gerichtete Spritzdüsen aufweist.Especially with thin slabs that are in a continuous Manufacturing process manufactured become, namely from a thin slab caster coming, and after dividing as single slabs in the downstream Oven as well as the scale washer and then the roll stand incoming, the primary scale layer is extremely problematic, very tough. This is due to the short heating-up time in the oven, which is determined by the strand pull-out speed is about 20 minutes. The means that not about - how at conventional entering the rolling process Slabs with furnace times of several hours in some cases - one layer of scale is present, which is due to the inherent internal stresses literally bursts as soon as water appears on the slab surfaces. To achieve descaling of depressions, it is known for deep pore descaling of wide steel strips or thin slab injection units with a rotating - about 1000 rpm. - nozzle head to be used, which has two to four spray nozzles directed at the surface at an angle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Zunderwäscher der eingangs genannten Art die Betriebsweise zu verbessern.The invention is therefore the object at the base of a scale washer to improve the operation of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zunderwäscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die oberen Spritzeinheiten V-förmig angeordnet sind. Damit läßt sich aus schließen, daß die Strahlen der gegenläufig rotierenden Düsenköpfe der Spritzeinheiten, von denen über die Breite des Bandes bzw. der Dünnbramme stets mehrere vorhanden sind, aufeinandertreffen bzw. einander überlappen. Gleichzeitig wird eine Überdeckung und damit lückenlose Entzunderung über die Breite erreicht, ohne daß die Strahlen der benachbarten Düsenköpfe ineinanderkämmen, was außerdem unnötige Wasseransammlungen an der Walzgut-Oberfläche ausschließt. Schließlich läßt sich aufgrund der V-Form der Spritzeinheiten eine Schneepflug-Wirkung erzielen, die dazu führt, daß das aufgespritzte Wasser von der Bandoberfläche nach außen abgeleitet wird und über die Bandkanten nach unten abfließen kann.This object is achieved by a descaling according to the preamble of claim 1 solved in that the upper injection units V-shaped are arranged. So that can close out, that the Rays of the counter rotating Nozzle heads of the Injection units, of which about the width of the belt or thin slab there are always several, meet or overlap. At the same time there is an overlap and thus complete Descaling over reaches the width without the Combing jets of the neighboring nozzle heads, which also unnecessary water accumulation on the surface of the rolling stock excludes. Finally can be due achieve a snow plow effect with the V-shape of the injection units, which leads to that this sprayed water is discharged from the belt surface to the outside and over the Drain the strip edges downwards can.

Wenn die Spritzeinheiten in einer Kassette angeordnet sind, ergibt sich ein einfacher Ein- und Ausbau. Denn die Kassette läßt sich – gegebenenfalls sogleich mit den für die Spritzeinheiten benötigten Wasserzuführungen – fest im Gerüst des Zunderwäschers vorsehen, so daß lediglich noch die Spritzeinheiten an den vorbereiteten Fixpunkten aufgesetzt bzw. eingesetzt zu werden brauchen.If the injection units in one Cassette are arranged, there is a simple installation and removal. Because the cassette can - if necessary immediately with those for the injection units needed Water supply - fixed in the framework of the scale washer provide so that only the injection units are placed on the prepared fixed points or need to be used.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß zumindest den oberen Spritzeinheiten Auffangtaschen zugeordnet sind. Während der Zunder von der Band- bzw. Brammenunterseite nach dem Ablösen ungehindert nach unten abfallen kann, könnte auf der Brammenseite abgelöster Zunder doch wieder auf die Oberfläche gelangen. Das läßt sich mit den die Spritzeinheiten einrahmenden Auffangtaschen weitestgehend vermeiden. Wie sich nämlich herausgestellt hat, läßt sich der aufgrund der Auftreffenergie der Wasserstrahlen von der Bandoberfläche hochspringende Zunder beim Herabfallen in den Taschen sammeln und abfördern; er kann sich somit nicht mehr auf der Walzgut-Oberfläche absetzen.Finally, it is proposed that catch pockets are assigned to at least the upper injection units. While the scale can fall down unhindered from the underside of the belt or slab after detachment, detached scale could come back to the surface on the slab side. This can be largely avoided with the collection pockets framing the injection units. As it turned out, that is due to the impact energy the water jets collect scale from the surface of the tape and drop it in the pockets as it falls; it can therefore no longer settle on the surface of the rolling stock.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand einer Produk tionsanlage zur Herstellung von Warmband aus Dünnbrammen im kontinuierlichen Betrieb näher erläutert ist. Es zeigen:Further features of the invention result from the claims and the following description, in which an embodiment of the subject of the invention using a production plant for Production of hot strip from thin slabs in continuous operation closer is explained. Show it:

1 eine Gesamtansicht einer Anlage zum Herstellen von Warmband aus Dünnbrammen, die in einer Stranggießanlage gegossen und anschließend in einer Walzstraße direkt gewalzt werden; 1 an overall view of a plant for producing hot strip from thin slabs, which are cast in a continuous caster and then rolled directly in a rolling mill;

2 als Einzelheit einen in 1 mit "Z" bezeichneten erfindungsgemäßen Zunderwäscher, in der Draufsicht; und 2 as a detail one in 1 with "Z" designated scale washer according to the invention, in plan view; and

3 den Zunderwäscher gemäß 1 im Längsschnitt, das heißt in Bandlaufrichtung geschnitten. 3 according to the scale washer 1 in longitudinal section, that is cut in the direction of tape travel.

Wie in 1 schematisch dargestellt ist, besteht eine Anlage 1 zur Herstellung von Warmband 2 aus Dünnbrammen 3 aus einer Stranggießanlage 4 mit einem im horizontalen Bereich angeordneten Richttreiber nebst Schere 5, einem Rollenherdofen 6, einem Zunderwäscher 7 (vgl. in 1 den Pfeil "Z") und einer sich daran unmittelbar anschließenden mehrgerüstigen Warmbandstraße 9. Der Warmbandstraße 9 sind weitere, nicht dargestellte Baugruppen nachgeschaltet, wie ein Kühlbett, Bandhaspeln und Bundförderer. Der über einen Verteiler 11 in eine trichterförmige Kokille 12 eintretende flüssige Stahl erstarrt auf seinem Weg durch die Strangführung 13 zunehmend mehr und erreicht als durcherstarrter Strang 14 die unterhalb der Gießmaschine im horizontalen Bereich angeordnete Richttreibereinheit und Schere 5; die Schere unterteilt den Strang 14 entsprechend den Walzlängen in Dünnbrammen 3. Beim Durchlaufen des Rollenherdofens 6 bildet sich auf den Dünnbrammen 3 eine Zunderschicht, die vor dem Eintritt der Dünnbrammen 3 in die Warmbandstraße 9 im Zunderwäscher 7 entfernt wird.As in 1 is shown schematically, there is a system 1 for the production of hot strip 2 from thin slabs 3 from a continuous caster 4 with a directional driver arranged in the horizontal area together with scissors 5 , a roller hearth furnace 6 , a scale washer 7 (cf. in 1 the arrow "Z") and a directly connected multi-stand hot strip mill 9 , The hot strip mill 9 are further modules, not shown, connected downstream, such as a cooling bed, belt reels and coil conveyors. The one through a distributor 11 into a funnel-shaped mold 12 entering liquid steel solidifies on its way through the strand guide 13 increasingly more and achieved as a solid strand 14 the directional driver unit and scissors arranged below the casting machine in the horizontal area 5 ; the scissors split the strand 14 according to the rolling lengths in thin slabs 3 , When passing through the roller hearth furnace 6 forms on the thin slabs 3 a layer of scale that before the thin slabs entered 3 in the hot strip mill 9 in the scale washer 7 Will get removed.

Der in den 2 und 3 im einzelnen dargestellte Zunderwäscher 7 besitzt – bezogen auf die Bandlaufrichtung 15 – ein- und auslaufseitig in sich quer zur Bandlaufrichtung gegenüberliegenden Ständerholmen 16 (vgl. 2) gelagerte, angetriebene Treibrollenpaare 17 bzw. 18 (vgl. 3) . Die über Gelenkspindeln 19 von nicht dargestellten Motoren angetriebenen Treibrollenpaare 17, 18 fördern die Dünnbramme 3 durch den Zunderwäscher hindurch bis in das erste Gerüst der sich anschließenden Warmbandstraße 9. Zur Entzunderung der Dünnbramme 9 während des Durchlaufs durch den Zunderwäscher 7 weist dieser sowohl obere als auch untere Spritzeinheiten 21 bzw. 22 auf, die mit rotierenden Düsenköpfen 23 versehen sind, von denen jeder mehrere Spritzdüsen 24 trägt, die gegen die Band- bzw. Brammen-Oberflächen gerichtet sind. Die Spritzeinheiten 21, 22 sind über nicht dargestellte Preßwasseranschlüsse an ein Hochdruck-Wassersystem angeschlossen.The one in the 2 and 3 scale washers shown in detail 7 owns - in relation to the direction of tape travel 15 - On the inlet and outlet side, in the cross-brackets opposite to each other 16 (see. 2 ) mounted, driven drive roller pairs 17 respectively. 18 (see. 3 ). The over articulated spindles 19 drive roller pairs driven by motors, not shown 17 . 18 promote the thin slab 3 through the scale washer to the first scaffolding of the subsequent hot strip mill 9 , For descaling the thin slab 9 during the passage through the scale washer 7 this has both upper and lower injection units 21 respectively. 22 on that with rotating nozzle heads 23 are provided, each of which has several spray nozzles 24 carries, which are directed against the belt or slab surfaces. The injection units 21 . 22 are connected to a high-pressure water system via press water connections, not shown.

Sowohl von oben als auch von unten sind entsprechend der vorgegebenen Abmessung der Dünnbramme 3 über deren Breite mehrere obere bzw. untere Spritzeinheiten 21 bzw. 22 angeordnet. Während die unteren Spritzeinheiten 22 in einer Reihe angeordnet sein können, sind die oberen Spritzeinheiten 21 V-förmig angeordnet, und zwar so, daß die Spitze der V-Form der Bandlaufrichtung 15 entgegengerichtet ist. Aufgrund der V-Anordnung der oberen Spritzeinheiten 21 läßt sich eine Schneepflug-Wirkung erreichen, nämlich das von den Spritzdüsen auf die obere Brammenfläche aufgespritzte Wasser zu beiden Seiten hin abdrängen, wo es somit über die Bandkanten nach unten abfließt und sich nicht auf der Oberfläche der Dünnbramme ansammelt. Um eine gegenseitige Behinderung der Strahlen der oberen und der unteren Spritzeinheiten 21, 22 im Kantenbereich der Brammenoberfläche zu vermeiden, sind zumindest die beiden im Kantenbereich angeordneten oberen Spritzeinheiten 21 bzw. deren Düsenköpfe 23 in einer anderen Ebene als die beiden außenliegenden unteren Spritzeinheiten 22 vorgesehen.Both from above and from below are in accordance with the specified dimension of the thin slab 3 across the width of several upper or lower injection units 21 respectively. 22 arranged. While the lower injection units 22 The upper injection units can be arranged in a row 21 V-shaped, so that the tip of the V-shape of the tape running direction 15 is opposite. Due to the V-arrangement of the upper injection units 21 a snow plow effect can be achieved, namely pushing the water sprayed from the spray nozzles onto the upper slab surface to both sides, where it thus flows down over the belt edges and does not accumulate on the surface of the thin slab. To obstruct the jets of the upper and lower injection units 21 . 22 To avoid in the edge area of the slab surface are at least the two upper injection units arranged in the edge area 21 or their nozzle heads 23 in a different plane than the two outer lower injection units 22 intended.

Die oberen und unteren Spritzeinheiten 21, 22 sind in die Breite des Zunderwäschers 7 überbrückenden Kassetten 25, 26 eingesetzt; die Kassetten erlauben einen einfachen Ein- und Ausbau der Spritzeinheiten 21, 22 sowie deren exakte Positionierung und Verteilung über die Breite der Dünnbramme 3. Die Kassette 25 der oberen Spritzeinheiten 21 wird von Auffangtaschen 27 eingerahmt, die dafür sorgen, daß der beim Auftreffen der Wasserstrahlen abplatzende und in Pfeilrichtung 28 (vgl. 3) hochspringende Zunder dann nicht mehr auf die Oberfläche der Dünnbramme 3, sondern vielmehr in die Auffangtaschen 37 fällt, von wo er zu den Seiten hin ausgetragen wird bzw. zusammen mit dem sich in den Auffangtaschen 27 sammelnden Spritzwasser abfließen kann.The upper and lower injection units 21 . 22 are in the width of the scale washer 7 bridging cartridges 25 . 26 used; the cassettes allow the injection units to be easily installed and removed 21 . 22 as well as their exact positioning and distribution across the width of the thin slab 3 , The cassette 25 the upper injection units 21 is made of collecting bags 27 framed, which ensure that the spalling when the water jets hit and in the direction of the arrow 28 (see. 3 ) then no longer jumping scale on the surface of the thin slab 3 but rather in the pockets 37 falls from where it is discharged to the sides or together with it in the satchel pockets 27 collecting splash water can drain off.

11: Anlageinvestment
22: Warmbandhot strip
33: Dünnbrammethin slab
44: Stranggießanlagecontinuous casting plant
55: Richttreiber/SchereStraightening / Scissors
66: RollenherdofenRoller hearth furnace
77: Zunderwäscherdescaling
99: WarmbandstraßeHot Strip Mill
1111: Verteilerdistributor
1212: Kokillemold
1313: Strangführungstrand guide
1414: Strangstrand
1515: BandlaufrichtungTape direction
1616: Ständerholmhousing post
1717: TreibrollenpaarPair of driving rollers
1818: TreibrollenpaarPair of driving rollers
1919: Gelenkspindelarticulated spindle
2121: obere Spritzeinheitupper injection unit
2222: untere Spritzeinheitlower injection unit
2323: Düsenkopfnozzle head
2424: Spritzdüsenozzle
2525: Kassettecassette
2626: Kassettecassette
2727: Auffangtaschecollecting pocket
2828: Pfeilrichtungarrow

Claims

Scale washer for rolling stock, in particular steel strips and thin slabs, which is directly upstream of a rolling stand or a rolling mill, consisting of upper and lower, over the width of the rolling stock, directed against the rolling stock surfaces and having a rotating nozzle head with multiple spray nozzles, for injection units for high pressure descaling, characterized in that the upper injection units ( 21 ) Are arranged in a V-shape.

Scale washer according to claim 1, characterized in that the V-shape of the strip running direction ( 15 ) is opposite.

Scale washer according to claim 1 or 2, characterized in that the injection units ( 21 ; 22 ) in a cassette ( 25 ; 26 ) are arranged.

Scale washer according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the upper injection units ( 21 ) Collection pockets ( 27 ) assigned.