Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Brammen, Dünnbrammen, Profilen oder dergleichen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von losem Zunder und anderen Fremdstoffen von der Ober- und / oder Unterseite eines Gießprodukts wie Bramme, Dünnbramme, Profil oder dergleichen unter Zuhilfenahme von fließfähigen Medien, die mittels einer Reinigungsvorrichtung, bestehend aus mindes- tens einer über und mindestens einer unter dem Gießprodukt angeordneten Spritzeinrichtung, auf das Gießprodukt gespritzt werden. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Reinigungsvorrichtung.

Aus der WO 02 / 070 157 A1 ist ein Verfahren zum Entzundern von Bändern in einer Walzstraße mit einem Zunderwäscher sowie einer in Laufrichtung des Bandes hinter dem Zunderwäscher angeordneten Fertigstraße bekannt, bei dem das Band in dem Zunderwäscher auf der Ober - und Unterseite mit Wasser unter Entzunderungsdruck beaufschlagt sowie innerhalb der Fertigstraße gekühlt wird. Dabei wird eine symmetrische Temperaturverteilung an der Ober- und Unterseite des Bandes im Zunderwäscher erzeugt und in gleicher Weise innerhalb der Fertigstraße aufrechterhalten. Die Erfindung bezieht sich auf eine Entzunderung in Kombination mit einer Walzstraße.

Aus der EP 1 083 010 A2 ist ein Verstellverfahren für zwei Abschirmelemente bekannt, wobei ein Metallband mit einer Metallbandbreite, einer Bandmitte und Randbereichen auf einem Rollgang mit einer Rollgangmitte in einer Transportrichtung transportiert wird. Das Metallband weist über die Metallbandbreite einen Temperaturverlauf auf. Mittels Abschirmelemente wird ein Kühlmedium von den Randbereichen des Metallbandes abgeschirmt. Dabei werden die Ab- schirmelemente derart verstellt, dass der Temperaturverlauf in Transportrichtung gesehen hinter den Abschirmelementen einem Solltemperaturverlauf an-

genähert wird. Hierzu werden die Abschirmelemente bezüglich der Rollgangmitte asymmetrisch verstellt. Diese Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Beeinflussung der Spritzbreite, dass zwingend Abschirmelemente voraussetzt.

Eine Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel unmittelbar nach dem Warmwalzen wird in der DE 32 30 866 C2 beschrieben. Die Vorrichtung ist ausgebildet mit einem horizontalen Rollgang für die Stahlblechtafel, mit einer Vielzahl von oberhalb bzw. unterhalb der Stahlblechtafel in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Stahlblechtafeln angeordneten, in Breitenrichtung der Stahlblechtafel verlaufenden Spritzohren, deren jedes eine Länge auf- weist, die im wesentlichen gleich der Breite der Stahlblechtafel ist und mit mehreren Düsen zum Aufspritzen von Kühlwasser auf die Stahlblechtafel im Bereich der beiden Seitenränder der Stahlblechtafel angeordneten Abschirmgliedern zum Unterbrechen der Kühlwasserstrahlen, deren Böden von der Mitte der Stahlblechtafeln aus nach unten geneigt sind. Die Abschirmglieder werden mit- tels einer Verschiebeeinrichtung aufeinander zu und voneinander weg in Breitenrichtung der auf dem Rollgang liegenden Stahlblechtafel bewegt. Die Verschiebeeinrichtung weist dabei auf:

- zwei ortsfeste Führungsrahmen, die im wesentlichen waagerecht oberhalb des Rollgangs so angeordnet sind, dass sie die vertikale Mittelebene des RoII- gangs rechtwinklig schneiden,

- zwei Stützrahmen, die im wesentlichen waagerecht oberhalb beider Seiten des Rollganges parallel zu dessen Mittelebene angeordnet sind und deren beide Ende verschiebbar in den Führungsrahmen gelagert sind, wobei das eine im Bereich des einen Seitenrandes der auf dem Rollgang liegenden Stahlblechta- fei angeordnetes Abschirmglied an einem der beiden Stützrahmen und das andere, im Bereich des anderen Seitenrandes der Stahlblechtafel angeordnete Abschirmglied am anderen Stützrahmen befestigt ist, und

- einen Antrieb zum Bewegen der beiden Stützrahmen zusammen mit den beiden Abschirmgliedern aufeinander zu und voneinander weg in Breitenrichtung der auf dem Rollgang liegenden Stahlblechtafel um gleiche Strecken. Diese

Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel nach dem Warmwalzen, bei der Abschirmelemente eingesetzt werden.

Ein Verfahren zum Abkühlen von heißem Stahlblech aus einer vorgeschalteten Warmwalzstrasse ist durch die EP 0 153 688 B1 bekannt geworden. Das Stahl- blech wird in Längsrichtung durch Paare von oberen und unteren Walzen geführt, die in Transportrichtung des Stahlblechs angeordnet sind, wobei von Düsen an mehreren in der gleichen Längsrichtung angeordneten Kühleinheiten der Ober- und Unterseiten des Stahlblechs Kühlwasser zugeführt wird. Jede Kühleinheit ist zwischen benachbarten Ober- und Unterwalzenpaaren angeordnet. Das Verfahren besteht aus dem Ermitteln der Temperaturverteilung in dem Stahlblech vor dem Beginn der Kühlung, dem Einstellen der gewünschten mittleren Kühlgeschwindigkeit, Ermitteln des Abstands von der Blechkante, über der die Zufuhr des Kühlwassers zumindest zu Unterseite des Stahlblechs aufgrund der Temperaturverteilung zu unterbrechen ist, so dass die Temperatur des inneren Kantenabschnitts des Stahlblechs oberhalb der Temperatur des Mittelabschnitts gehalten wird, um sicherzustellen, dass die Ar3 - Transformation im Innenkantenabschnitt gleichzeitig mit oder nach der Ar3 - Transformation im Mittelabschnitt erfolgt und Unterbrechen der direkten Zufuhr des Kühlwassers zum Kantenabschnitt des Stahlblechs über dem Abstand, der durch den vorangehenden Verfahrensschritt ermittelt wird, indem eine geeignete Düsenanzahl abgeschirmt wird. Diese Erfindung bezieht sich auf heiße Stahlbleche nach dem Warmwalzen zur Erzeugung spezieller Blecheigenschaften durch definierte Abkühlung.

Eine Reinigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 101 43 868 A1 bzw. der WO 03 / 022 475 A1 bekannt und betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von losem Zunder von der Oberfläche einer Bramme, insbesondere einer Dünnbramme einer Mini - MiII. Eine solche Mini MiII umfasst zumindest eine Brammengießmaschine, eine Brammentrennvorrichtung, einen Temperatur- ausgleichsofen und ein oder mehrere Walzgerüste mit Haspelanlage. Eine solche Vorrichtung wird dadurch verbessert, dass eine Abspritzvorrichtung min-

destens je ein relativ zur Bramme unteres Spritzrohr und mindestens ein oberes Spritzrohr umfasst, wobei jedes Spritzrohr mit einer Anzahl von Spritzdüsen bestückt ist. Die Abspritzvorrichtung ist vor dem Temperaturausgleichsofen, insbesondere einem Rollenherdofen, angeordnet. Die Abspritzvorrichtung ist an eine Zuführung für Wasser mit technologisch erforderlichem Druck und mit ei- nem entsprechend der Anzahl der Spritzdüsen bemessenem Volumenstrom angeschlossen. In Anspruch 6 ist ausgeführt, dass der Zuführdruck des Wassers zu den Spritzrohren der Abspritzvorrichtung zwischen 5 und 15 bar, vorzugsweise kleiner 10 bar beträgt.

Die vorhandenen Lösungen beschreiben Vorrichtungen ohne Einstellmöglichkeiten. Setzt man eine in Medienmenge, Reinigungsbreite und Position fest eingestellte Reinigungsvorrichtung voraus, führt die fehlende Flexibilität u.a. zu unerwünschten Abkühlungen der Dünnbramme und zu einem erhöhten Produktionsrisiko. Weiterhin werden Oberseite und Unterseite unterschiedlich gekühlt. Bei gleicher Medienmenge und gleichem Mediendruck wird die Dünnbrammenoberseite durch die längere Liegezeit des Mediums stärker abgekühlt als die Unterseite. Dann neigt der Dünnbrammenkopf dazu, sich anzuheben. Damit wird der Durchlauf der Dünnbramme in den nachfolgenden Einrichtungen erschwert. Bei einem Anstoßen des Dünnbrammenkopfes in nachfolgenden Einrichtungen kann es zu einer Transportstörung kommen. Dann ist ein Gießabbruch der Gießvorrichtung notwendig.

Die äußeren Kanten der Dünnbramme werden stärker abgekühlt als der mittlere Bereich. Dieser Effekt ist zudem auch von der aktuellen Brammenbreite abhän- gig. Ursachen sind:

Das in der Mitte der Dünnbramme aufgebrachte Medium fließt nach außen, damit ist die Medienmenge und Kühlwirkung an den Kanten größer. Das Reinigungsmedium erreicht die Dünnbramme nicht nur von oben, sondern je nach konstruktiver Ausführung auch von der Außenseite. Es besteht die Gefahr, die Brammenkanten zu stark abzukühlen.

Die Abkühlung der Dünnbramme ist von der Gießgeschwindigkeit abhängig. Bei kleinerer Gießgeschwindigkeit ist die Abkühlung bei gleicher Medienbeaufschlagung stärker als bei höherer Gießgeschwindigkeit. Typischerweise wird die Gießgeschwindigkeit einer Gießanlage einer Gießanlage entsprechend den Produktionsbedingungen auch innerhalb einer Gießsequenz variiert. Bei Ende einer Gießsequenz wird üblicherweise das letzte Dünnbrammenstück abgetrennt und liegt auf dem Rollgang. Bei Einsatz der Reinigungsvorrichtung kühlt dieses Stück so stark ab, dass evtl. nachfolgend notwendige Trennvorgänge zur Zerkleinerung des letzten Dünnbrammenstückes ein wesentlich kälteres und damit festeres Material trennen müssen. Tritt in der Gießanlage einer Störung auf, bei der die Dünnbramme nicht mehr aus der Anlage gefahren werden kann, muss zur Entfernung die Dünnbramme in Stücke unterteilt werden. Im Bereich der Reinigungsvorrichtung verschlechtert die Reinigungsvorrichtung dem Personal die Erreichbarkeit der Dünnbramme. Dabei muss der Zugang in kurzer Zeit möglich sein, um Beschädigungen durch überhitzung der Anlagenteile durch die liegende Dünnbramme zu vermeiden.

Beim Starten des Gießprozesses kann der Kopf der Dünnbramme gegen die Reinigungsvorrichtung stoßen, insbesondere wenn der Abstand zwischen Dünnbrammenoberfläche und Reinigungsvorrichtung sehr dicht ist. Ein unerwünschter Nebeneffekt der Reinigungsvorrichtung ist die Abkühlung der Dünnbramme. Die Abkühlung ist umso stärker, je länger das Medium Kontakt mit der Dünnbramme hat.

Mit zunehmendem Mediendruck steigt die Gefahr des Medienaustritts aus der Reinigungsvorrichtung. Bei ungeeigneter Medienführung wird zudem Reini- gungsmedium nach dem Reinigungsvorgang ungewollt wieder auf die Dünnbrammenoberfläche geleitet. Möglicherweise werden dabei Fremdstoffe wie Zunder wieder auf die Dünnbrammenoberfläche geleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Reinigungsvorrichtun- gen derart zu verbessern, dass das Gießprodukt wie Bramme, Dünnbramme, Profil oder dergleichen durch flexible Einstellmöglichkeiten, speziell des Kühl-

mediums, in seinen Eigenschaften verbessert wird und die oben genannten Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 die Menge und / oder die Wirkbrei- te und / oder der Druck der fließfähigen Medien für jede Spritzeinrichtung separat und zeitlich unabhängig gesteuert wird.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei sind die Spritzeinrichtungen und / oder die an den Spritzeinrichtungen angeordneten Düsen über eine Steuerung / ein Leitsystem ansprechbar ausgebildet.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass mit steuerbaren Einstellmöglichkeiten für die Menge und / oder die Wirkbreite und / oder den Druck der fließfähigen Medien separat für die obere und untere Medienzuführung zu jeden Zeitpunkt gesteuert werden.

Hierdurch wird loser Zunder und andere Fremdstoffen möglichst frühzeitig von der Ober- und/oder Unterseite des Gießprodukts entfernt. Mit mehreren, zusätzlichen Einrichtungen wird der Einsatz einer Reinigungsvorrichtung deutlich flexibler und sicherer.

Mit einer Möglichkeit, die Wirkbreite der Reinigungsvorrichtung entsprechend der Gießproduktbreite anzupassen, wird eine zu starke Abkühlung der Gießproduktkanten vermieden. Je nach Ausführung ist die Reinigungsvorrichtung

auch in der Lage, einem Gießbreitenwechsel des aktuellen Gießproduktes zu folgen. Die Breiteneinstellung kann durch eine Schalteinrichtung erfolgen und / oder über manuelle Einrichtungen zur Stilliegung einer definierten Anzahl von Medienzuführungen.

Mit einer Einstellmöglichkeit für die Medienmenge und / oder der Wirkbreite und / oder den Mediendruck kann die Medienmenge entsprechend der Gießgeschwindigkeit verändert werden um die Abkühlung unabhängig von der Gießgeschwindigkeit und dem Gießmaterial steuern zu können.

Mit einer Möglichkeit, den Medienzufluss zur Reinigungsvorrichtung komplett zu stoppen, kann z.B. bei Gießende der Medienzufluss ganz ausgeschaltet werden.

Mit einer Möglichkeit, die Reinigungsvorrichtung teilweise oder komplett aus der Gießlinie herauszunehmen wird der Zugang zum Gießprodukt erheblich verbessert. Die Reinigungsvorrichtung kann z.B. seitlich aus der Gießlinie herausgenommen werden oder die über die Dünnbramme montierten Teile können mit einer Hebevorrichtung herausgehoben werden.

Verbessert wird die Möglichkeit des vorigen Punktes, wenn die Herausnahme mit einem fernsteuerbaren Antrieb erfolgt. Verbessert wird diese Möglichkeit auch, wenn durch flexible Medienanschlüsse oder selbstschließende Medienkupplungen Zeitaufwand iges Lösen von Versorgungsleitungen entfällt.

Mit mehreren einzeln oder zusammen eingesetzten Maßnahmen kann die Verweildauer des fließfähigen Mediums auf der Gießproduktoberfläche verkürzt werden. Die Einrichtungen können je nach Anforderung vor und / oder hinter der Reinigungsvorrichtung eingesetzt werden: ^* Eine zusätzliche Abspritzung des Gießproduktes mit in Menge und / oder Wirkbreite und / oder Druck einstellbarem fließfähigen Medium, beispielsweise Niederdruckwasser, verhindert den Medienfluss gegen oder mit Gießrichtung.

* Eine zusätzliche Luftabblasung des Gießproduktes unterstützt den seitlichen Medienabfluss.

* Mit Auffangrinnen kann das Medium von der Oberseite des Gießproduktes abgeschöpft werden.

Die Reinigungsvorrichtung wird - soweit dies konstruktiv möglich ist - in ein Gehäuse eingeschlossen. Die Medienstrahlen werden gegebenenfalls mit Auffangrinnen aufgefangen und definiert seitlich abgeleitet. Zur Unterstützung der Mediumableitung kann in diesen Auffangrinnen eine Mediumspülung vorgesehen werden.

Alle oben beschriebenen Einstellmöglichkeiten können unterschiedlich angesteuert werden. Dabei kann je nach Einstellparameter die Ansteuerung von einer oder mehreren, evtl. gegeneinander verriegelten Stellen aus erfolgen:

^* Manuell von den entsprechenden Steuerbühnen der Gießvorrichtung. ^* Manuell von einem Vor - Ort - Steuerpult.

* Automatisiert von einem eigens für die Gießproduktreinigung eingesetzten Leitsystem.

* Bei Kopplung mit einem übergeordneten Leitsystem können Einstellungen, die vom Produktionsprozess abhängig sind, teilweise oder vollständig automati- siert werden, bzw. dem Bedienpersonal als Vorschlagswerte vorgegeben werden.

Die Erfindung ermöglicht einen flexibleren Einsatz und einen sicheren Produktionsbetrieb einer Reinigungsvorrichtung sowie bessere Reinigungswirkung und Reduzierung unerwünschter Nebeneffekte. Zusätzlich können die Einstellungen der Reinigungsvorrichtung den unterschiedlichen Gießparametern und Gieß- produktionsschritten automatisiert angepasst werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von sehr schematischen Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht eine schematische Dünnbrammenanlage,

Fig. 2 in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung innerhalb der Gießlinie,

Fig. 3a in Seitenansicht die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, geöffnet durch Aufschwenken,

Fig. 3b in Seitenansicht die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung außerhalb der Gießlinie (seitlich verfahrbare Ausführung),

Fig. 4 im Detail eine mögliche Anordnung der Spritzeinrichtungen,

Fig. 5 im Detail eine Anordnung von Spritzdüsen (abschaltbare Düsen sind durch unterschiedliche Linienart gekennzeichnet) und

Fig. 6 im Detail eine Anordnung einer Längsabspritzung.

In Figur 1 ist eine Gießanlage 1 dargestellt. Das aus einer Gießvorrichtung 2 austretende Gießprodukt 3 wird mittels Rollen 4 von einer vertikalen in eine horizontale Lage umgelenkt. Als nächstes durchläuft das Gießprodukt 3 eine Rei- nigungsvorrichtung 5. In der Reinigungsvorrichtung 5 werden Zunder und andere Fremdstoffe von der Ober- und / oder Unterseite des Gießprodukts 3 entfernt. Zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise in einer Walzenstraße 6, wird das Gießprodukt 3 in einer Heizvorrichtung 7 erwärmt. In der Reinigungsvorrichtung 5 sind mindestens eine oberhalb des Gießprodukts 3 angeordnete Spritzeinrichtung 8 und mindestens eine unterhalb des Gießprodukts 3 ange-

ordnete Spritzeinrichtung 9 vorgesehen. Vor oder hinter der Reinigungsvorrichtung 5 ist eine Trennvorrichtung 28 (z.B. Schere) angeordnet.

Ein Beispiel einer Reinigungsvorrichtung 5 ist in Figur 2 genauer dargestellt. Die auf einem Fundament 10 aufgebaute / montierte Reinigungsvorrichtung 5 be- steht aus einem Oberrahmen 11 und einem Unterrahmen 12. An dem Oberrahmen 11 und dem Unterrahmen 12 sind Spritzeinrichtungen 8, 9 befestigt. Die Spritzeinrichtungen 8, 9 sind mit einer Vielzahl von Düsen 13 bestückt. Die Spritzeinrichtungen 8, 9 werden über Leitungen 14, 15 mit einem fließfähigen Medium versorgt. Zum Ableiten des fließfähigen Mediums sind unterhalb der Gießlinie 16 Leitbleche 17, 18 angebracht.

Der Oberrahmen 11 ist schwenkbar gelagert und kann mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 21 aus der Gießlinie 16 geschwenkt werden, wie in Figur 3a dargestellt.

Alternativ ist die Reinigungsvorrichtung 5 auf Schienen 19, 20 verfahrbar aufgesetzt und kann mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 21 aus der Gießlinie 16 gefahren werden. Figur 3b zeigt die alternativ beschriebene Reinigungsvorrichtung 5 außerhalb der Gießlinie 16. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Oberrah- men 11 und der Unterahmen 12 in einer U - Form ausgebildet. Die freien Enden 22, 23 werden zur Stabilisierung der Reinigungsvorrichtung 5 mittels Bolzen 24, 25 in korrespondierenden Bohrungen eines Gegenlagers 28 justiert.

Im Detail ist in Figur 4 eine Anordnung mit zwei oberhalb des Gießprodukts 3 angeordneten Spritzeinrichtungen 8 und einer unterhalb des Gießprodukts 3 angeordneten Spritzeinrichtung 9 dargestellt. Die Düsen 13 sind so ausgerichtet, dass sie das fleißfähige Medium in der Gießrichtung 16 oder entgegen der Gießrichtung 16 auf das Gießprodukt 3 aufspritzen. Hierzu können die Düsen 13 beispielsweise unter einem festen Winkel ausgerichtet werden.

Die beiden oberhalb des Gießprodukts 3 angeordneten Spritzeinrichtungen 8 sind gegeneinander ausgerichtet. Damit wird ein Austreten des fließfähigen Mediums in bzw. gegen die Gießrichtung reduziert.

In Figur 5 ist im Detail eine Anordnung von Düsen 13 dargestellt. Die Spritzke- gel 29 sind so ausgelegt, dass eine überschneidung erfolgt. Die Oberfläche des Gießprodukts 3 wird daher vollständig mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt.

Durch konstruktive Maßnahmen kann eine definierte Anzahl außen angeordneter Düsen abgeschaltet werden.

Figur 6 zeigt eine Anzahl von Düsen 13, welche für eine alternative Längsab- spritzung angeordnet sind.

Bezugszeichenliste

1. Gießanlage

2. Gießvorrichtung 3. Gießprodukt

4. Rollen

5. Reinigungsvorrichtung

6. Walzenstraße

7. Heizvorrichtung 8. Spritzeinrichtung

9. Spritzeinrichtung

10. Fundament

11. Oberrahmen

12. Unterrahmen 13. Düsen

14. Leitung

15. Leitung

16. Gießlinie

17. Ableitbleche 18. Ableitbleche

19. Schiene

20. Schiene

21. Hydraulikzylinder

22. freies Ende 23. freies Ende

24. Bolzen

25. Bolzen

26. Gegenlager

27. Spritzkegel 28. Trennvorrichtung