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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR DESIGNING A ROLLER HEARTH FURNACE AND A PRODUCTION PLANT COMPRISING A ROLLER HEARTH FURNACE DESIGNED THEREBY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/041651
Kind Code:
A1
Abstract:
In the case of a method for designing the usable furnace length (Lo) of a roller hearth furnace (2), which forms part of a production plant and comprises in series a thin-slab continuous casting plant (1), which is arranged upstream of the roller hearth furnace (2), the roller hearth furnace (2), which receives the cast strand (1a), or at least a partial length (21) cut off from the cast strand (1a), and a rolling mill (3), which is arranged downstream of the roller hearth furnace (2), rolls out the cast strand (1a) or the at least one partial length (21) cut off from it that has been heated or kept hot in the roller hearth furnace (2) and has an assigned reeling plant (18), the intention is to provide a solution that allows improved adaptation of the furnace design to different states of production. This is achieved by calculating on the basis of and in dependence on the respectively desired process parameters of casting speed (VCaster), slab entry speed into the roller hearth furnace (2) and slab exit speed (VMill) into the rolling mill (3), and also the slab thickness and slab length, independently of one another, both the minimum furnace length required for each of the three operating modes for heating up the cast strand (1a) or heating through the cast strand (1a), or at least a partial length (21) cut off from it, uniformly over the cross section of the slab and the minimum furnace length required with the respectively desired process parameters for making available a time buffer allowing a change of rolls in the rolling mill (3), and determining the greater length value of the two calculated minimum furnace lengths in each case for the respective process parameters as the usable furnace length (Lo) to be designed.

Inventors:
KLEIN, Christoph (Kirbergstraße 28, Kreuztal, 57223, DE)
KREIKEMEIER, Jens (Timmerbruch 38, Lennestadt, 57368, DE)
GROSS, Markus (Neuenhaus 11, Much, 43804, DE)
Application Number:
EP2017/071006
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
August 21, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (Eduard-Schloemann-Str. 4, Düsseldorf, 40237, DE)
International Classes:
B21B1/46; B21B45/00
Foreign References:
US5396695A1995-03-14
DE102008003222A12009-03-19
US20110272116A12011-11-10
EP1519798B12006-08-16
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (Hammerstr. 2, Siegen, 57072, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Auslegung der nutzbaren Ofenlänge (Lo) eines Rollenherdofens (2), der Bestandteil einer Produktionsanlage ist, die in Reihe eine dem Rollenherdofen (2) vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage (1 ), den den Gießstrang (1 a) oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge (21 ) des Gießstrangs (1 a) aufnehmenden Rollenherdofen (2) und eine den in dem Rollenherdofen (2) erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang (1 a) oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge (21 ) auswalzende, dem Rollenherdofen (2) nachgeschaltete Walzstraße (3) mit zugeordneter Haspelanlage (18) umfasst, wobei die Dünnbrammenstranggießanlage (1 ) und/oder die Walzstraße (3) in einem Endlos-Betriebsmodus, einem Semi-Endlos-Betriebsmodus und einem Batch-Betriebsmodus betreibbar ist/sind, und wobei die nutzbare Ofenlänge (L) des Rollenherdofens (3) dadurch im Zusammenwirken mit einstellbaren Betriebsparametern der Stranggießanlage (1 ) für die Durchführung des Endlos-Betriebsmodus, des Semi-Endlos-Betriebsmodus oder des Batch- Betriebsmodus der Dünnbrammenstranggießanlage (1 ) und/oder der Walzstraße (3) bestimmt und ausgelegt wird, dass auf Basis und in Abhängigkeit der jeweils gewünschten Verfahrensparameter von Gießgeschwindigkeit (VCaster), Brammeneintrittsgeschwindigkeit in den Rollenherdofen (2) und Brammenaustrittsgeschwindigkeit (Vmin) in die Walzstraße (3) sowie Brammendicke und Brammenlänge unabhängig voneinander sowohl die für jeden der drei Betriebsmodi für ein Aufheizen und/oder ein über den Brammenquerschnitt gleichmäßiges Durchheizen des Gießstranges (1 a) oder der mindestens einen davon abgetrennten Teillänge (21 ) benötigte Mindestofenlänge als auch die bei den jeweils gewünschten Verfahrensparametern für die Zurverfügungstellung eines einen Walzenwechsel in der Walzstraße (3) ermöglichenden Zeitpuffers benötigte Mindestofenlänge berechnet werden und der bei den jeweiligen Verfahrensparametern jeweils größere Längenwert der beiden berechneten Mindestofenlängen als die auszulegende nutzbare Ofenlänge (Lo) bestimmt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die für das Aufheizen und/oder Durchheizen benötigte Mindestofenlänge des Rollenherdofens (2) als aus der Addition einer Heizzonenlänge (HZL) und einer Dünnbrammenlänge (DBL) bestimmte Rollenherdofenlänge (RHL) berechnet wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Bereitstellen einer für einen Walzenwechsel ausreichenden Pufferzeit und Pufferlänge benötigte Mindestofenlänge des Rollenherdofens (2) gemäß

Lo > Le + Lp berechnet wird.

Produktionsanlage, die in Reihe eine einem Rollenherdofen (2) vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage (1 ), den den Gießstrang (1 a) oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge (21 ) des Gießstrangs (1 a) aufnehmenden Rollenherdofen (2) und eine den in dem Rollenherdofen (2) erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang (1 a) oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge (21 ) auswalzende, dem Rollenherdofen (2) nachgeschaltete Walzstraße (3) mit zugeordneter Haspelanlage (18) umfasst, wobei die Stranggießanlage (1 ) und/oder die Walzstraße (3) in einem Endlos-Betriebsmodus, einem Semi-Endlos-Betriebsmodus und einem Batch-Betriebsmodus betreibbar ist/sind, und wobei die nutzbare Ofenlänge (Lo) des Rollenherdofens (2) derart ausgelegt ist, dass im Zusammenwirken mit einstellbaren Betriebsparametern der Stranggießanlage (1 ) die Durchführung des Endlos-Betriebsmodus, des Semi-Endlos-Betriebsmodus oder des Batch-Betriebsmodus der Stranggießanlage (1 ) und/oder der Walzstraße (3) möglich ist, wobei die nutzbare Ofenlänge (Lo) des Rollenherdofens (2) dadurch bestinnnnt und ausgelegt ist, dass auf Basis und in Abhängigkeit der jeweils gewünschten Verfahrensparameter von Gießgeschwindigkeit (VCaster), Brammeneintrittsgeschwindigkeit in den Rollenherdofen (2) und Brammenaustrittsgeschwindigkeit (Vmin) in die Walzstraße (3) sowie Brammendicke und Brammenlänge unabhängig voneinander sowohl die für jeden der drei Betriebsmodi für ein Aufheizen und/oder ein über den Brammenquerschnitt gleichmäßiges Durchheizen des Gießstranges (1 a) oder der mindestens einen davon abgetrennten Teillänge (21 ) benötigte Mindestofenlänge als auch die bei den jeweils gewünschten Verfahrensparametern für die Zurverfügungstellung eines einen Walzenwechsel in der Walzenstraße (3) ermöglichenden Zeitpuffers benötigte Mindestofenlänge berechnet werden und der bei den jeweiligen Verfahrensparametern jeweils größere Längenwert der beiden berechneten Mindestofenlängen als die auszulegende nutzbare Ofenlänge (Lo) bestimmt wird.

Produktionsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Aufheizen und/oder Durchheizen benötigte Mindestofenlänge des Rollenherdofens (2) als aus der Addition einer Heizzonenlänge (HZL) und einer Dünnbrammenlänge (DBL) bestimmte Rollenherdofenlänge (RHL) berechnet wird.

Produktionsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Bereitstellen einer für einen Walzenwechsel ausreichenden Pufferzeit und Pufferlänge benötigte Mindestofenlänge des Rollenherdofens (2) gemäß

Lo > Le + Lp

berechnet wird.

Description:
Verfahren zur Auslegung eines Rollenherdofens sowie eine einen danach ausgelegten Rollenherdofen umfassende Produktionsanlage

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Auslegung der nutzbaren Ofenlänge eines Rollenherdofens, der Bestandteil einer Produktionsanlage ist, die in Reihe eine dem Rollenherdofen vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage, den den Gießstrang oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge des Gießstrangs aufnehmenden Rollenherdofen und eine den in dem Rollenherdofen erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge auswalzende, dem Rollenherdofen nachgeschaltete Walzstraße mit zugeordneter Haspelanlage umfasst.

Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Produktionsanlage, die in Reihe eine einem Rollenherdofen vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage, den den Gießstrang oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge des Gießstrangs aufnehmenden Rollenherdofen und eine den in dem Rollenherdofen erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge auswalzende, dem Rollenherdofen nachgeschaltete Walzstraße mit zugeordneter Haspelanlage umfasst.

Um eine Dünnbrammenstranggießanlage mit nachgeschalteter Walzstraße derart betreiben zu können, dass die Walzstraße sowohl im Endlos-Modus als auch im Semi-Endlosmodus als auch im coil-to-coil- oder Batch-Modus betrieben werden kann, ist es notwendig, zwischen die Stranggießanlage und den Einlauf in die Walzstraße einen Ofen, in der Regel einen Rollenherdofen, zwischenzuschalten. Dieser Rollenherdofen hat die Aufgabe, die ihm zugeführte Stranggießdünnbramme oder ein davon abgetrenntes Teilstück auf die im Einlauf in die Walzstraße benötigte oder gewünschte Temperatur auf- und/oder durchzuheizen. Da es in der Walzstraße aber immer wieder notwendig wird, die Arbeitswalzen der Walzgerüste zu wechseln, fällt dem Rollenherdofen zudem die Aufgabe zu, bei einem jeweiligen Betriebsmodus einen ausreichenden Puffer bereitzustellen, der in der Lage ist, eine zugeführte Dünnbramme solange „zwischenzulagern", bis das Walzwerk wieder betriebsbereit ist.

Die EP 1 519 798 B1 offenbart ein Verfahren zur Auslegung der nutzbaren Ofenlänge eines Rollenherdofens zur Bereitstellung eines ausreichenden Ofenpuffers bei einem Semi-Endlos- und einem Endlos-Betrieb. Ein Hinweis auf eine für das Aufheizen und das gleichmäßige Durchheizen von Brammen notwendige Ofenlänge findet sich in diesem Dokument nicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die eine verbesserte Anpassung der Ofenauslegung an unterschiedliche Produktionszustände ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Produktionsanlage mit den Merkmalen des Anspruches 4 gelöst.

Das Verfahren ermöglicht die Auslegung der nutzbaren Ofenlänge eines Rollenherdofens, der Bestandteil einer Produktionsanlage ist, die in Reihe eine dem Rollenherdofen vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage, den den Gießstrang oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge des Gießstrangs aufnehmenden Rollenherdofen und eine den in dem Rollenherdofen erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge auswalzende, dem Rollenherdofen nachgeschaltete Walzstraße mit zugeordneter Haspelanlage umfasst, wobei die Dünnbrammenstranggießanlage und/oder die Walzstraße in einem Endlos-Betriebsmodus, einem Semi-Endlos- Betriebsmodus und einem Batch-Betriebsmodus betreibbar ist/sind, und wobei die nutzbare Ofenlänge des Rollenherdofens dadurch im Zusammenwirken mit einstellbaren Betriebsparametern der Stranggießanlage für die Durchführung des Endlos-Betriebsmodus, des Semi-Endlos-Betriebsmodus oder des Batch- Betriebsmodus der Dünnbrammenstranggießanlage und/oder der Walzstraße bestimmt und ausgelegt wird, dass auf Basis und in Abhängigkeit der jeweils gewünschten Verfahrensparameter von Gießgeschwindigkeit, Brammeneintrittsgeschwindigkeit in den Rollenherdofen und Brammenaustrittsgeschwindigkeit in die Walzstraße sowie Brammendicke und Brammenlänge unabhängig voneinander sowohl die für jeden der drei Betriebsmodi für ein Aufheizen und/oder ein über den Brammenquerschnitt gleichmäßiges Durchheizen des Gießstranges oder der mindestens einen davon abgetrennten Teillänge benötigte Mindestofenlänge als auch die bei den jeweils gewünschten Verfahrensparametern für die Zurverfügungstellung eines einen Walzenwechsel in der Walzstraße ermöglichenden Zeitpuffers benötigte Mindestofenlänge berechnet werden und der bei den jeweiligen Verfahrensparametern jeweils größere Längenwert der beiden berechneten Mindestofenlängen als die auszulegende nutzbare Ofenlänge bestimmt wird.

Ebenso wird die Aufgabe durch eine Produktionsanlage gelöst, die in Reihe eine einem Rollenherdofen vorgeschaltete Dünnbrammenstranggießanlage, den den Gießstrang oder mindestens eine davon abgetrennte Teillänge des Gießstrangs aufnehmenden Rollenherdofen und eine den in dem Rollenherdofen erwärmten oder warmgehaltenen Gießstrang oder die mindestens eine davon abgetrennte Teillänge auswalzende, dem Rollenherdofen nachgeschaltete Walzstraße mit zugeordneter Haspelanlage umfasst, wobei die Stranggießanlage und/oder die Walzstraße in einem Endlos-Betriebsmodus, einem Semi-Endlos-Betriebsmodus und einem Batch-Betriebsmodus betreibbar ist/sind, und wobei die nutzbare Ofenlänge L des Rollenherdofens derart ausgelegt ist, dass im Zusammenwirken mit einstellbaren Betriebsparametern der Stranggießanlage die Durchführung des Endlos-Betriebsmodus, des Semi-Endlos-Betriebsmodus oder des Batch- Betriebsmodus der Stranggießanlage und/oder der Walzstraße möglich ist, wobei die nutzbare Ofenlänge L des Rollenherdofens dadurch bestimmt und ausgelegt ist, dass auf Basis und in Abhängigkeit der jeweils gewünschten Verfahrensparanneter von Gießgeschwindigkeit, Brammeneintrittsgeschwindigkeit in den Rollenherdofen und Brammenaustrittsgeschwindigkeit in die Walzstraße sowie Brammendicke und Brammenlänge unabhängig voneinander sowohl die für jeden der drei Bet ebsmodi für ein Aufheizen und/oder ein über den Brammenquerschnitt gleichmäßiges Durchheizen des Gießstranges oder der mindestens einen davon abgetrennten Teillänge benötigte Mindestofenlänge als auch die bei den jeweils gewünschten Verfahrensparametern für die Zurverfügungstellung eines einen Walzenwechsel in der Walzenstraße ermöglichenden Zeitpuffers benötigte Mindestofenlänge berechnet werden und der bei den jeweiligen Verfahrensparametern jeweils größere Längenwert der beiden berechneten Mindestofenlängen als die auszulegende nutzbare Ofenlänge bestimmt wird. Die Erfindung geht also von dem Aspekt aus, dass es, um in einer Produktionsanlage alternativ sowohl die Dünnbrammenstranggießanlage als auch die nachgeschaltete Walzstraße in einem Endlos-Modus oder einem Semi-Modus oder einem Batch-Modus betreiben zu können, sinnvoll und zweckmäßig ist, die dafür notwendige nutzbare Ofenlänge des zwischengeschalteten Rollenherdofens einerseits derart auszulegen, dass diese nutzbare Ofenlänge mindestens ausreicht, um die zugeführte Dünnbramme oder eine davon abgetrennte Teillänge auf die gewünschte Temperatur aufheizen und/oder über den gesamten Querschnitt auch durchheizen zu können, und ebenso die nutzbare Ofenlänge mindestens derart auszulegen, dass im Ofen eine ausreichende Pufferlänge vorhanden ist, die es ermöglicht, eine zugeführte Stranggussdünnbramme oder eine davon abgetrennte Teillänge im Rollenherdofen im Falle eines (Arbeits)Walzenwechsels an der Walzenstraße bereitzuhalten bzw. „zwischenzulagern". Dadurch, dass auch die für ein Aufheizen und/oder Durchheizen der zugeführten Dünnbramme notwendige Mindestofenlänge berücksichtigt wird, ist sichergestellt, dass nicht ausschließlich die für einen (Arbeitswalzen)Wechsel notwendige Pufferzeit oder Pufferlänge der Auslegung der Mindestofenlange des Rollenherdofens zugrunde gelegt wird.

Die Berücksichtigung beider Berechnungsmethoden und das Auswählen der sich bei Anwendung der beiden Berechnungsmethoden bei ansonsten gleichen Verfahrens- und Betriebsparametern ergebenden längeren Ofenlänge als für die Auslegung des Rollenherdofens zugrunde zu legende Mindestofenlänge, stellt zudem sicher, dass alle drei gewünschten Betriebsmodi, nämlich der Endlos- Betriebsmodus, der Semi-Endlos-Betriebsmodus und der Batch-Betriebsmodus in der einen derart ausgelegten Rollenherdofen umfassenden Produktionsanlage möglich sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung sowohl des Verfahrens als auch der Produktionsanlage ist es zweckmäßig, dass die für das Aufheizen und/oder Durchheizen benötigte Mindestofenlänge RHL des Rollenherdofens als aus der Addition einer Heizzonenlänge HZL und einer Dünnbrammenlänge DBL bestimmte technologisch notwendige Rollenherdofenlänge RHL berechnet wird:

RHL = HZL + DBL

Die während eines Walzenwechsels einzuhaltende Pufferlänge und -zeit muss so bemessen sein, dass die Bramme noch mit ihrer vollen Länge im Ofen verfährt.

Daraus ergibt sich folgende Vergleichsrechnung auf Längenbasis:

Le + Lp < Lo > RHL

D. h. die auslegungsrelevante nutzbare Ofenlänge Lo ergibt sich aus dem jeweils größeren Wert des Vergleiches aus der Pufferzeit-relevanten Länge im Vergleich mit der technologisch notwendigen Rollenherdofenlänge. Üblicherweise sind bei der Anlagenauslegung die technologisch notwendige Ofenlänge für das Aufheizen und Durchheizen der Dünnbrammenlänge genauso vorgegeben, wie die erforderliche Walzenwechselzeit, so dass eine erste zeitbasierte Vergleichsrechnung gemacht wird:

RHL RHL

t puf„fer = y y > tww

caster mill

Bei dieser Vergleichsrechnung wird auf einen Blick ersichtlich, ob die technologisch notwendige Ofenlänge einen ausreichenden Zeitpuffer für einen Walzenwechsel bereitstellt.

Hierbei gelten die auch im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläuterten Zusammenhänge: Lo = Ofenlänge

Lp = Pufferlänge

Le = Einlauflänge

RHL = DBL + HZL

Vcaster = Gießgeschwindigkeit

VMNI = Mill Einzugsgeschwindigkeit

tww = Walzenwechselzeit

t = Durchlaufzeit Brammenende resp. Einlaufzeit Brammenkopf durch den Ofen

t = twW*V C aster/VMill " Vcaster

Le = t*Vcaster

Lp = tWW X Vcaster

tpuffer = Zeit für Ofendurchlauf Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert.

Diese zeigt in Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße

Produktionsanlage und in

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Rollenherdofen mit Angaben zur

Berechnung der Mindestofenlänge bei Bereitstellung oder Zurverfügungstellung einer ausreichenden Pufferlänge.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht eine als Gießwalzanlage ausgebildete Produktionsanlage, die eine Dünnbrammen-Stranggießmaschine 1 , in der ein Gießstrang 1 a erzeugt wird, einen Rollenherdofen 2 und eine Walzstraße 3 mit zugehörigen Nebeneinrichtungen umfasst.

In der Dünnbrammen-Stranggießmaschine 1 wird aus einer nicht dargestellten Gießpfanne ein Verteilergefäß 4 gespeist, dem eine Stranggießkokille 5, ein Stützrollengerüst 6 mit eine Biegeeinheit 7 und eine Richtmaschine 8 nachgeordnet sind. Am Ausgang 9 ist eine Querteilung 10 angeordnet. Die Walzstraße 3 beginnt nach einer Querteilung 14 mit einer Entzunderungseinrichtung 15. Darauf folgt die Walzstraße 3 mit etwa fünf bis sieben Walzgerüsten. Hinter den Walzgerüsten sind nach einer Trenneinrichtung 16 eine Kühlstrecke 17 und dieser folgend zwei Haspelanlagen 18 ausgebildet.

Die Produktionsanlage dient dem Endlos-Walzen, Semi-Endlos-Walzen oder Batch-Walzen durch Gießen von flüssigem Metall, insbesondere von flüssigem Stahl, zu dem Gießstrang 1 a, der bei Bedarf gemäß Betriebsart nach seinem Erstarren in der Querteileinrichtung 10 in Gießstrang-Teillängen in den Rollenherdofen 2 befördert wird. Die jeweilige Gießstrang-Teillänge wird im Rollenherdofen 2 aufgeheizt, in der Temperatur vergleichmäßigt und auf Walztemperatur zum Auswalzen in der Walzstraße 3 gebracht. Während dieser Zeit wird das Stranggießen ohne Unterbrechung weitergeführt. In dem Fall, dass eine oder mehrere der Arbeits- oder Stützwalzen 3a verschlissen sind, werden für einen Walzenwechsel die Gießgeschwindigkeit der Stranggießmaschine 1 , die Eintrittsgeschwindigkeit der damit erzeugten Dünnbrammen in den Rollenherdofen 2 sowie die Brammenaustrittsgeschwindigkeit aus dem Rollenherdofen 2 und damit die Dünnbrammeneintrittsgeschwindigkeit in die Walzstraße 3 derart durch Absenkung auf der Eintrittsseite und/oder Erhöhung auf der Austrittsseite des Rollenherdofens 2 aneinander angepasst, dass zwischen dem Ende des Walzens einer vorhergehenden Mehrfach länge 21 und dem Anstechen einer neuen Mehrfachlänge 21 in der Walzstraße 3 eine ausreichende Pufferzeit für den Walzenwechsel im Rollenherdofen 2 zur Verfügung steht. Aus einer Mehrfachlänge 21 können in der jeweiligen Haspelanlage 18 mehrere Coils gewickelt werden. Im Ausführungsbeispiel weist der Rollenherdofen 2 eine Rollenebene 24 auf. Es ist aber auch möglich, dass der Rollenherdofen 2 mehrere Rollenebenen umfasst.

Für derartige Einstranggießanlagen besteht die Aufgabe des Rollenherdofens 2 im Wesentlichen darin, die zugeführten Dünnbrammen 1 a, 21 auf die gewünschte (Walz)Temperatur aufzuheizen und für diese Dünnbrammen 1 a, 21 bei einem Wechsel von Walzen 3a eine ausreichende Pufferlänge bereitzustellen.

Die für das Aufheizen und/oder Durchheizen einer Dünnbramme 1 a, 21 notwendige Mindestofenlänge ergibt sich als Rollenherdofenlänge (RHL) aus der Addition der Heizzonenlänge (HZL) und der Dünnbrammenlänge (DBL). Mögliche Gießgeschwindigkeiten der Dünnbrammenstranggießanlage 1 liegen bei Gießgeschwindigkeiten V Cas t zwischen 2,5 m/min und 7 m/min, wobei Brammendicken zwischen 70 mm und 120 mm erzeugt werden. Für derartige Brammen ergibt sich dann bei diesen Gießgeschwindigkeiten eine erforderliche Heizzonenlänge (HZL) von 60 bis 70 m. Bei diesen Brammendicken und üblichen Bundringgewichten (Coils) ergeben sich Dünnbrammenlängen (DBL) von 18 bis 42 m. Um eine gleichmäßige Durchwärmung der Dünnbrammen 1 a, 21 vom Kopf bis zum Fuß sicherzustellen, ist es unbedingt erforderlich, dass diese über ihre gesamte Länge mit Gießgeschwindigkeit durch die Heizzone bewegt werden. Der Rollenherdofen 2 muss also zusätzlich zur Heizzone noch die Länge einer Dünnbramme (DBL) aufnehmen können. Daraus ergibt sich die Mindestofenlänge des Rollenherdofens (RHL) als Rollenherdofenlänge (RHL) = Heizzonenlänge (HZL) + Dünnbrammenlänge (DBL). Bei den hier zugrunde gelegten Betriebs- und Verfahrensparametern wird als Mindestofenlänge dann die Rollenherdofenlänge RHL zu 80 bis 1 10 m berechnet. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, setzt sich die Berechnung einer die für einen Wechsel der Walzen 3a notwendige Pufferlänge Lp berücksichtigende Ofenlänge Lo als Mindestofenlänge aus der Addition der Einlauflänge Le und der Pufferlänge Lp zusammen. Hierbei bedeuten die in der Fig. 2 dargestellten Bezeichnungen folgendes:

Lo = auszulegende nutzbare Ofenlänge

Lp = Pufferlänge

Le = Einlauflänge

RHL = DBL + HZL

Vcaster = Gießgeschwindigkeit

VMNI = Mill Einzugsgeschwindigkeit

tww = Walzenwechselzeit

t = Durchlaufzeit Brammenende resp. Einlaufzeit Brammenkopf t = twW*V C aster/VMill " Vcaster

Le = t*Vcaster Für den Wechsel der Walzen 3a, insbesondere einen Arbeitswalzenwechsel, in der dem Rollenherdofen 2 nachgeordneten Walzstraße 3 müssen im Rollenherdofen 2 bei den üblichen Verfahrens- und Betriebsparametern der Produktionsanlage ca. 12 min Pufferzeit vorhanden sein. Die dafür benötigte Ofenlänge wird durch Einstellen einer möglichst hohen Brammenauszugsgeschwindigkeit und durch Einstellen einer möglichst niedrigen Brammeneintrittsgeschwindigkeit erreicht. Durch die Limitierung der minimalen Brammeneintrittsgeschwindigkeit (V cas ter) von 3 m/min bis 5 m/min und der maximalen Brammenaustrittsgeschwindigkeit von 15 m/min bis 20 m/min ergibt sich folgende Vergleichsrechnung:

Mit RHL = 90 m

tww = 12 min

Vcaster = 3 m/min

RHL RHL

t puf„fer = y y > tww

caster mill

90m 90m . .

t wffer = > 12 min

3m /min 15m /min

tpuffer = 24 min > 12 min

Daraus wird ersichtlich, dass die technologische Auslegung des Rollenherdofens 2 eine ausreichende Pufferzeitkapazität für den Walzenwechsel aufweist. Wäre die Bedingung nicht erfüllt, müsste der Ofen verlängert werden. Zum Vergleich wird die längenbasierte Vergleichsrechnung durchgeführt

Lpuffer - tWW X V cas ter

Lpuffer = 12 min x 3m/min = 36 m Während des Walzenwechsels läuft eine Länge Le einer Dünnbramme in den Ofen ein. Die Länge Le berechnet sich aus der o. g. Formel mit den Beispielwerten

Le = 9m

Es zeigt sich, dass die technologisch notwendige Länge RHL mit 90 m größer ist als die Pufferzeitlänge als Summe aus Le + L pU ffer mit 45 m. Die Länge RHL wird nach diesem Ausführungsbeispiel als relevante Ofenlänge gewählt.

Bezugszeichenliste

1 Dünnbrannnnenstranggießanlage 1 a Gießstrang

2 Rollenherdofen

3 Walzstraße

18 Haspelanlage

21 abgetrennte Teillänge

DBL Dünnbrammenlänge

HZL Heizzonenlänge

Lo nutzbare Ofenlänge

RHL Rollenherdofenlänge

Vcaster Gießgeschwindigkeit

Vmin Brammenaustrittsgeschwindigkeit