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Title:
METALLURGICAL PLANT AND FOUNDATION FOR A METALLURGICAL PLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/175052
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a metallurgical plant, in particular a rolling mill comprising a plurality of roll stands (6) arranged in a rolling mill train and means for manufacturing a rolled metal product, wherein the plant comprises a mill floor supported by at least one foundation (8), wherein the mill floor is supported, at least in the region of the rolling mill train, exclusively by at least one vertically continuous foundation block (8) without basement. The invention further relates to a foundation for a metallurgical plant.

Inventors:
DECKER CHRISTIANE (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/051894
Publication Date:
August 25, 2022
Filing Date:
January 27, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
E04H5/02
Foreign References:
GB947535A1964-01-22
CN211803063U2020-10-30
US20160161044A12016-06-09
EP3578279A12019-12-11
DE102004008491A12005-09-08
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 Hüttentechnische Anlage (1), insbesondere Walzanlage umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste (6) und Mittel zur Konfektionierung eines gewalzten metallenen Erzeugnisses, wobei die hüttentechnische Anlage wenigstens einen von wenigstens einem Fundament unterstützten Hüttenflur (HF) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüttenflur (HF) wenigstens im Bereich der Walzstraße von wenigstens einem vertikal durchgängigen Fundamentblock (8) ohne Unterkellerung getragen wird.

2 Hüttentechnische Anlage (1) nach Anspruch 1 als Warmwalzanlage für metallene Flachprodukte mit einer Walzstraße (3), (5) und wenigstens eine Haspelanlage (7), dadurch gekennzeichnet, dass eine Prozesslinie von der Walzstraße (3), (5) bis zu der Haspelanlage (7) von wenigstens einem vertikal durchgängigen Fundamentblock (8) ohne Unterkellerung getragen wird. 3. Hüttentechnische Anlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fundamentkörper der Prozesslinie von der Vorstraße (3) bis zu der Haspelanlage (7) vollständig ohne Unterkellerung ausgebildet ist.

4. Hüttentechnische Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Medienversorgung und/oder Medienzuführungen in Gruben (12) und/oder Gräben (11) angeordnet sind.

5. Hüttentechnische Anlage (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens ein Graben (11) durch wenigstens eine vertikale, nach oben offene Aussparung wenigstens eines Fundamentblocks (8) gebildet wird.

6. Hüttentechnische Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens ein Graben (11) durch voneinander beabstandete, nicht miteinander verbundene Fundamentblöcke (8) gebildet wird.

7. Hüttentechnische Anlage (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens ein Graben (11) mit wenigstens einer begehbaren und/oder befahrbaren Abdeckung (13) und/oder wenigstens einem begehbaren und/oder befahrbaren Rost verschlossen ist.

8. Hüttentechnische Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüttenflur (HF) von wenigstens einer Bodenplatte (10) gebildet wird, die auf einem oder mehreren Fundamentblöcken (8) aufliegt.

9. Hüttentechnische Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch wenigstens ein Schalthaus, das auf dem Hüttenflur aufgestellt ist.

10. Fundament für eine hüttentechnische Anlage (1) oder für Teile einer hüttentechnischen Anlage , insbesondere für eine Walzanlage umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste (6) und Mittel zur

Konfektionierung eines gewalzten, metallenen Erzeugnisses, wobei das Fundament einen Fundamentkörper (9) umfasst, der wenigstens Teile eines Hüttenflures trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fundamentkörper (9) wenigstens im Bereich der Walzstraße durch wenigstens einen vertikal durchgängigen Fundamentblock (8) ohne Unterkellerung gebildet wird.

11. Fundament nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens einen Graben (11), der durch wenigstens eine vertikale, nach oben offene Aussparung des Fundamentkörpers (9) gebildet wird.

12. Fundament nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens einen Graben (11) durch voneinander beabstandete, nicht verbundene Fundamentblöcke (8) gebildet wird.

13. Fundament nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Grube (12) und/oder wenigstens ein Graben (11) mit wenigstens einer begehbaren und/oder befahrbaren Abdeckung (13) und/oder wenigstens einem begehbaren und/oder befahrbaren Rost (13) verschlossen ist.

14. Fundament nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüttenflur von wenigstens einer Bodenplatte gebildet wird, die auf wenigstens einem Fundamentblock (8) aufliegt.

Description:
Hüttentechnische Anlage sowie Fundament für eine hüttentechnische Anlage

Die Erfindung betrifft eine hüttentechnische Anlage, insbesondere eine Walzanlage umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste und Mittel zur Konfektionierung eines gewalzten, metallenen Erzeugnisses, wobei die hüttentechnische Anlage weiterhin wenigstens einen von wenigstens einem Fundament unterstützten Hüttenflur umfasst.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fundament für eine hüttentechnische Anlage oder für Teile einer hüttentechnischen Anlage, insbesondere für eine Walzanlage, umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste und Mittel zur Konfektionierung eines gewalzten metallenen Erzeugnisses, wobei das Fundament einen Fundamentkörper umfasst, der wenigstens Teile eines Hüttenflures trägt.

Bekannte hüttentechnische Anlagen, insbesondere Flachwalzwerke oder Walzanlagen für metallene Flachprodukte, werden üblicherweise so aufgestellt und betrieben, dass das Vorprodukt und das Fertigprodukt auf Höhe des Werksflures bzw. Hüttenflures gefördert wird. Ausgehend von diesem Niveau wird die Anlage in die Höhe, aber auch in die Tiefe gebaut. Walzgerüste, Rollgänge, Öfen, Zunderwäscher, Scheren und andere Aggregate sind in der Regel unterhalb, bzw. oberhalb des Bodenniveaus bzw. unterhalb des Hüttenflures auf für diese Aggregate vorgesehenen Fundamenten verankert. Diese Aggregate benötigen neben elektrischer Energie hydraulische Flüssigkeiten sowie Schmier und Kühlmittel, wobei die Leitungen hierfür in der Regel sowohl unterflur verlegt als auch unterflur zugeführt und wieder abgeführt werden. Hierzu werden üblicherweise Gruben, Gräben und aber auch tiefe Keller vorgesehen. Insbesondere Kellerbauwerke, die sich in größerer Tiefe unterhalb des Hüttenflures erstrecken, erfordern zusätzliche Kellerfundamente, deren Erstellung mit hohen Planungs- und Baukosten einhergeht. Aus der EP 3578279 A1 ist eine Schmiedepresse bekannt, deren Hydraulikaggregate in einem Kellergeschoss eines Fundaments der Presse angeordnet sind.

Aus der DE 102004008491 A1 ist eine Plattform für Industrieanlagen, insbesondere für Hochdruck-Entzunderer, Notscheren und Pendelscheren in Walzstraßen bekannt, die gebündelte Zufuhr-, Abfuhr- und/oder Verteilerleitungen aufweist, die in Betriebslage mit ortsfesten Leitungen der jeweiligen Maschine verbindbar sind, wobei eine Anordnung in unmittelbarer Nähe, mit einem eingestellten Abstand, Seitenlage und Höhenlage einer anzuschließenden Maschine vorgenommen ist und verbindbare Stellorgane, Geräte, Antriebe und Antriebskonsolen, Verteilerblöcke, Ventilstände, Steuerelemente und dergleichen auf einer horizontalen polygonalen Plattform-Grundfläche entsprechend ihren Funktionen gegenüber der Maschine verteilt angeordnet sind.

Die vorstehend beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen sind aufwendig herzustellen, was mit entsprechend hohen Baukosten einhergeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hüttentechnische Anlage sowie ein Fundament für eine hüttentechnische Anlage bereitzustellen, deren Herstellung vereinfacht ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine hüttentechnische Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fundament mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine hüttentechnische Anlage, insbesondere eine Walzanlage, umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste und Mittel zur Konfektionierung eines gewalzten metallenen Erzeugnisses, wobei die hüttentechnische Anlage wenigstens einen von wenigstens einem Fundament unterstützten Hüttenflur umfasst, wobei sich die hüttentechnische Anlage gemäß der Erfindung insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Hüttenflur wenigstens im Bereich der Walzstraße von wenigstens einem vertikal durchgängigen Fundamentblock ohne Unterkellerung getragen wird.

Der Hüttenflur definiert das Bodenniveau der hüttentechnischen Anlage, welches die Bezugshöhe bildet.

Die hüttentechnische Anlage gemäß der Erfindung ist bevorzugt als Warmwalzanlage für metallene Flachprodukte mit einer Walzstraße und wenigstens einer Haspelanlage ausgebildet, wobei bei einer vorteilhaften Variante der hüttentechnischen Anlage gemäß der Erfindung vorgesehen ist, dass eine Prozesslinie von der Walzstraße bis zu der Haspelanlage von wenigstens einem vertikal durchgängigen Fundamentblock ohne Unterkellerung getragen wird.

Vorzugsweise ist der Fundamentkörper der Prozesslinie von der Vorstraße bis zu der Haspelanlage vollständig ohne Unterkellerung bzw. ohne Kellerbauwerke ausgebildet.

Durch die erfindungsgemäße Konfiguration der Anlage wird auf Kellerbauwerke vollständig verzichtet.

Unter einem Fundamentkörper im Sinne der Erfindung ist der wesentliche Teil des den Hüttenflur größtenteils tragenden Fundaments zu verstehen. Der Fundamentkörper kann durch mehrere Fundamentblöcke gebildet werden.

Ein Fundamentblock im Sinne der Erfindung ist ein vertikal durchgängiges Fundament, das die Anlage oder Teile der Anlage trägt. Unter einem Kellerbauwerk oder einer Unterkellerung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein in ein Fundament eingelassener, durch eine Fundamentdecke oder eine Bodenplatte geschlossener Raum zu verstehen, der unter dem Hüttenflur angeordnet ist.

Durch die Erfindung werden die Nachteile einer Kellerbauweise vermieden. Nachteile einer Kellerbauweise ergeben sich insbesondere durch hohe Planungs und Baukosten für Kellerfundamente, mögliche Wassereinbrüche und damit auch ein erheblicher Kostenaufwand für eine Grundwasserhaltung, vor, während und nach der Bauphase. Da sich Kellerbauwerke für Walzanlagen nicht selten mehr als 12 m vom Bodenniveau in die Tiefe erstrecken, muss das Grundwasser, je nach Lage der Grundwasserhorizonte, sowohl vor, während und nach der Bauphase ständig abgepumpt werden. Außerdem können unter diesen Umständen auch abgedichtete Fundamentwannen erforderlich sein, die die Baukosten signifikant erhöhen. Die Erstellung eines Fundaments in Kellerbauweise führt zusätzlich zu einer Verlängerung der Bauzeit der hüttentechnischen Anlage. Die Wartungszugänglichkeit und die Zugänglichkeit zu Kellerräumen im Rahmen von Modernisierungen von Anlagenbestandteilen sind begrenzt. Aus Sicherheitsaspekten sind Wartungsaufgaben in geschlossenen Räumen unter Hüttenflur nur bei Anlagenstillstand zulässig. Diese Nachteile werden durch eine Fundamentbauweise ohne Kellerbauten vermieden.

Die erfindungsgemäße Anlage umfasst vorzugsweise einen Hüttenflur, der sich im Wesentlichen über die gesamte Prozesslinie der Anlage mit Ausnahme der Gießmaschine angefangen von der Vorstraße bis zu einem Auslauf- und Haspelbereich erstreckt.

Bei der hüttentechnischen Anlage gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass Einrichtungen zur Medienversorgung und/oder Medienzuführungen und/oder Schalthäuser auf dem Hüttenflur und/oder unterhalb des Hüttenflures in Gruben und/oder in Gräben angeordnet sind.

Die Gruben und/oder Gräben können sich bis zu einer Tiefe von etwa 9 bis 12 m unterhalb des Hüttenflures erstrecken.

Bei einer Aufstellung der vorstehend erwähnten Einrichtungen auf dem Hüttenflur ist vorzugsweise jeweils wenigstens eine Einhausung vorgesehen. Durch eine Aufstellung auf dem Niveau des Hüttenflures oder einer Aufstellung in einem Graben oder einer Grube ist eine direkte Begehung durch Wartungspersonal und Mitarbeiter möglich. Durch den Umstand, dass Gräben und/oder Gruben von oben offen und von oben zugänglich sind, wird eine schnelle und sichere Fluchtmöglichkeit im Gefahrenfall geboten. Abgesehen davon, entfallen die für Kellerräume erforderlichen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungseinrichtungen. Brandschutzkonzepte sind wesentlich einfacher umsetzbar.

Wenigstens eine Grube und/oder wenigstens ein Graben kann durch wenigstens eine vertikale, nach oben offene Aussparung eines Fundamentblocks gebildet werden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Grube und/oder wenigstens ein Graben durch voneinander beabstandete, nicht miteinander verbundene Fundamentblöcke gebildet wird. Die Fundamentblöcke können so zueinander angeordnet sein, dass ein im wesentlichen zusammenhängender Hüttenflur über die gesamte Prozesslinie der Anlage gebildet wird, der von Gräben und/oder Gruben durchzogen wird.

Wenigstens eine Grube und/oder wenigstens ein Graben kann mit wenigstens einer begehbaren und/oder befahrbaren Abdeckung und/oder wenigstens einem begehbaren und/oder befahrbaren Rost verschlossen sein. Gruben können beispielsweise zur Aufnahme von Schrott unmittelbar im Bereich von Scheren der Walzstraße vorgesehen sein. Die Gruben können beispielsweise mittels wenigstens einer Sumpfpumpe in eine sich unterhalb der Walzlinie erstreckende Sinterrinne entwässert werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, die Sinterrinne ohne die sonst üblichen Begleitgänge auszubilden und deren Niveau bezüglich des Flüttenflures anzuheben.

Vorzugsweise wird der Hüttenflur von wenigstens einer Bodenplatte gebildet, die auf einem oder mehreren Fundamentblöcken aufliegt.

Die Anlage gemäß der Erfindung umfasst vorzugsweise wenigstens ein Schalthaus, das auf dem Hüttenflur aufgestellt ist. Das Schalthaus kann mehrgeschossig ausgebildet sein und eine elektrische Ausstattung aufweisen, die wenigstens eine Spannungsversorgung und Schalteinrichtungen umfasst, wobei das Schalthaus wenigstens ein Erdgeschoss und wenigstens ein erstes Obergeschoss umfasst und sich die lichte Flöhe des Erdgeschosses größtenteils oberhalb des Flüttenflures erstreckt. Das Schalthaus ist erfindungsgemäß ebenso ohne ein sonst übliches Kellerbauwerk ausgebildet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Bereitstellung eines Fundaments für eine hüttentechnische Anlage oder für Teile einer hüttentechnische Anlage, insbesondere für eine Walzanlage umfassend mehrere in einer Walzstraße angeordnete Walzgerüste und Mittel zur Konfektionierung eines gewalzten metallenen Erzeugnisses, wobei das Fundament einen Fundamentkörper umfasst, der wenigstens Teile eines Flüttenflures trägt, wobei sich das Fundament insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Fundamentkörper wenigstens im Bereich der Walzstraße durch wenigstens einen vertikal durchgängigen Fundamentblock ohne Unterkellerung gebildet wird. Die Walzanlage kann als Warmwalzanlage umfassend eine Vorstraße, eine Fertigstraße und wenigstens eine Haspelanlage, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Fundament gemäß der Erfindung im Bereich einer Prozesslinie, die sich von einer Vorstraße bis zu einem Auslauf- und Haspelbereich erstreckt, vollständig ohne Unterkellerung ausgebildet, d.h. dass der Fundamentkörper entlang einer Prozesslinie von der Vorstraße bis zu der Haspelanlage ausschließlich nicht unterkellerte, vertikal durchgängige Fundamentblöcke umfasst.

Zweckmäßigerweise wird wenigstens eine Grube und/oder wenigstens ein Graben durch wenigstens eine vertikale, nach oben offene Aussparung eines Fundamentkörpers gebildet. Der Fundamentkörper kann als unterhalb der zu errichtenden Anlage zusammenhängende Masse ausgebildet sein, die eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, welche wenigstens eine Grube und/oder einen Graben bilden. Die Aussparungen können derart ausgebildet sein, dass eine Vielzahl von Podesten bzw. Fundamentsockeln für einzelne Aggregate ausgebildet werden. Diese können Stellflächen für Aggregate definieren, die sich auf dem Niveau des Hüttenflures oder unterhalb des Niveaus des Hüttenflures erstrecken.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Fundaments gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Grube und/oder wenigstens ein Graben durch voneinander beabstandete, nicht verbundene Fundamentblöcke gebildet wird.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Graben und/oder wenigstens eine Grube mit wenigstens einer begehbaren und/oder befahrbaren Abdeckung und/oder wenigstens einem begehbaren und/oder befahrbaren Rost verschlossen.

Der Hüttenflur kann von wenigstens einer Bodenplatte gebildet sein, die auf wenigstem einem Fundamentblock aufliegt. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer hüttentechnischen Anlage gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine Schnittansicht durch das erfindungsgemäße Fundament.

Figur 3 eine schematische Darstellung des Anlagenlayouts einer hüttentechnischen Anlage gemäß der Erfindung.

Die in Figur 1 schematisch dargestellte hüttentechnische Anlage 1 ist als Warm- Walzanlage ausgeführt. Diese umfasst eine erste Schere 2.1, einen ersten Zunderwäscher 4.2, eine Vorstraße 3 mit einem Tunnelofen 4.1 , einen zweiten Zunderwäscher 4.2, eine Fertigstraße 5 mit mehreren Walzgerüsten 6, eine Kühlstrecke 4.3 und einen Flaspelbereich 7 zur Konfektionierung des Walzguts. Aus Gründen der Einfachheit wurde auf die Darstellung weiterer bekannter Bestandteile der hüttentechnischen Anlage verzichtet.

Die hüttentechnische Anlage 1 weist einen Hüttenflur HF auf, der die Oberkante einer Bodenplatte 10 definiert. Das Walzgut durchläuft die hüttentechnische Anlage 1 auf einer sogenannten Passline PL, die durch die Lage des von den Walzgerüsten 6 jeweils gebildeten Walzspalts bestimmt wird. Die Höhe der Passline PL kann von dem Niveau des Hüttenflures HF abweichen.

Die hüttentechnische Anlage 1 umfasst einen Fundamentkörper 9, der beispielsweise als Betonkörper mit Armierungen ausgebildet ist. Der Fundamentkörper 9 kann durch mehrere Fundamentblöcke 8 gebildet werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Fundamentkörper 9 durch zwei Fundamentblöcke 8 gebildet, die jeweils vertikal durchgängig ausgebildet sind, d. h., die keine Kellerräume oder Kellerbauwerke umfassen. Die Fundamentblöcke 8 tragen eine Bodenplatte 10, wie dies aus der Schnittansicht in Figur 2 ersichtlich ist. Die beiden Fundamentblöcke 8 weisen Gruben 12 und Gräben 11 unterschiedlicher Abmessungen auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Fundamentkörper 9 aus nur einem einzelnen Fundamentblock 8 oder auch aus einer Vielzahl von Fundamentblöcken 8 bestehen, die nicht miteinander verbunden sind und die so zueinander angeordnet sind, dass dazwischen Gräben 11 gebildet werden. Eine Unterteilung in mehrere Fundamentblöcke 8 kann sinnvoll sein, um unterschiedliche Lastannahmen durch statische und dynamischen Belastungen durch die Konfiguration des Betons zu berücksichtigen.

Die Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Fundaments. Das Fundament gemäß der Erfindung umfasst zwei Fundamentblöcke 8. Einer der Fundamentblöcke 8 wird von zwei Gräben 11 und einer Grube 12 durchzogen bzw. durchsetzt. Die Gräben 11 und die Grube 12 sind bezogen auf das Niveau der Bodenplatte 10 bzw. des Hüttenflures als nach oben offene Vertiefungen ausgebildet, die beispielsweise durch begehbare und/oder befahrbare Roste abgedeckt sein können. Das erfindungsgemäße Fundament kann jede beliebige Topografie für jedes beliebige Anlagenlayout aufweisen.

Figur 3 zeigt ein schematisches Anlagenlayout einer hüttentechnischen Anlage 1 gemäß der Erfindung. Auf dem Hüttenflur HF der hüttentechnische Anlage 1 sind außer den in der Walzlinie angeordneten Aggregaten der Walzanlage diverse Gebäude für die Medien- und Stromversorgung der Walzanlage vorgesehen, unter anderem mit SH bezeichnet Schalthäuser, das mit FL bezeichnete Fluid/Medienhaus sowie mehrere Motorenräume MR. Die vorgenannten Gebäude können jeweils ein- oder mehrgeschossig ohne Kellerbauwerke ausgebildet sein. Bezugszeichenliste

I Hüttentechnische Anlage 2.1 Schere

2.2 Schere

3 Vorstraße

4.1 Tunnelofen

4.2 Zunderwäscher 4.3 Kühlstrecke

5 Fertigstraße

6 Walzgerüste

7 Haspelanlage

8 Fundamentblock 9 Fundamentkörper

10 Bodenplatte

I I Graben

12 Grube

13 Abdeckung/ Rost HF Hüttenflur, Oberkante Bodenplatte, Transportniveau Gelände

PL Passline, Oberkante untere Arbeitswalze, Transporthöhe Walzgut

UK Unterkante Fundamentsohle