Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und/oder zur Verarbeitung einer Bramme aus metallischem Werkstoff, insbesondere einer Stahlbramme, wobei die Bramme in heißem Zustand von einer Stranggießanlage in ein Brammenlager transportiert wird, wobei die abgekühlte Bramme aus dem Brammenlager in einen Ofen eingebracht wird, in dem sie erhitzt wird, und wobei die erhitzte Bramme vom Ofen in eine Warmbandstraße transportiert und dort gewalzt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung und/oder zur Verarbeitung einer Bramme bzw. eines Bandes aus metallischem Werkstoff, insbesondere einer Stahlbramme bzw. eines Stahlbandes, wobei die Bramme in einen Ofen eingebracht wird, in dem sie erhitzt wird, wobei die erhitzte Bramme vom Ofen in eine Warmbandstraße transportiert und dort gewalzt und zu einem Coil aufgehaspelt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung und/oder zur Verarbeitung einer Bramme bzw. eines Bandes aus metallischem Werkstoff.

Bei der Abkühlung von flüssigem Stahl von ca. 1.570 ⁰ C auf eine mittlere Temperatur von ca. 1.200 ⁰ C beim Auslauf aus einer Stranggießanlage werden dem Stahl ca. 145 kWh/t Wärmeenergie entzogen. Diese Wärme geht zumeist ungenutzt an die Umgebung (Luft und Kühlwasser) verloren. In Warmbandanlagen wird nach dem Gießen die Restwärme der Brammen bisher so genutzt, dass die Brammen entweder direkt gewalzt oder warm bzw. heiß in den Ofen eingesetzt werden. Hierdurch lässt sich viel Heizenergie sparen. Voraussetzung für den Heiß- oder Direkteinsatz sind die örtliche Nähe von Stranggussanlage und Brammenofen. Dies ist bei älteren Anlagen jedoch nicht immer gegeben. Aus Gründen der Logistik, Oberflächenprüfung, Walzprogrammplanung etc. wird nur ein Teil der Produktion direkt bzw. heiß weiterverarbeitet. Entsprechend kühlen deshalb normalerweise die Brammen nach dem Gießen in einer mit Luft durchströmten Halle ab und werden vor ihrem Weitertransport aufgestapelt. Gleiches gilt für die in den Coils nach dem Wickeln vorhandene Restwärme, die oftmals im Coillager an der Luft abkühlen.

Die Restwärmenutzung durch die Umwandlung von Wärme in elektrische Energie oder Nutzung der Prozesswärme wird in Industriezweigen wie Metall-, Zement- oder Glasindustrie, die sehr energieintensiv sind, zunehmend durchgeführt. Auch im Bereich der Stahlerzeugung ist aus der WO 2008/075870 A1 bekannt, die bei der Herstellung von flüssigem Eisen durch Reduktion in einem Wirbelbettreaktor anfallende Abwärme zur Hochdruckdampferzeugung abzuführen, durch den dann beispielsweise eine Dampfturbine zur Stromerzeugung betrieben wird.

Aus der DE 26 22 722 C3 ist eine Vorrichtung zur Abkühlung von heißen Stahlbrammen im Anschluss an den letzten Walzvorgang bekannt, in der die Stahlbrammen zwischen in parallelen Reihen angeordneten senkrechten Haltesäulen hochkant gestellt werden. Die von den Stahlbrammen abgestrahlte Wärme wird von zwischen den Haltesäulen angeordneten Kühlwänden mit Kühlwasserdurchströmten Rohrbündeln aufgenommen und zur Dampferzeugung genutzt.

Die EP 0 027 787 B1 beschreibt eine Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von im Stranggießverfahren gegossenen Brammen in einer Kühlkammer mittels Luft, die mit einem Gebläse in direkten Kontakt mit den Brammenoberflächen gebracht wird. Die auf diese Weise erwärmte Luft dient dann außerhalb der Kühlkammer als Heizmedium, insbesondere für ein in einem ther- modynamischen Kreisprozess geführtes Kreislaufmedium.

Für die Nutzung der Wärme von Brammen oder Coils ist dabei allerdings zumeist eine relativ aufwändige vorrichtungstechnische Ausstattung erforderlich, um beispielsweise elektrische Energie zu gewinnen. Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Anlage vorzuschlagen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, die der Bramme bzw. dem Coil innewohnende Energie ebenfalls vorteilhaft zu nutzen, hierbei aber keine umfangreiche und komplexe vorrichtungstechnische Ausstattung zu benötigen.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Bramme in einem zwischen der Stranggießanlage und dem Brammenlager angeordneten Wärmetauscher Wärme durch einen Luftstrom entzogen wird, wobei der Luftstrom dadurch erwärmt wird und wobei der erwärmte Luftstrom zu einem Ofen, insbesondere zu dem für die Erhitzung der Bramme vorgesehenen Ofen, geleitet und hier als Ofenluft zugeführt wird.

Die Bramme wird dabei bevorzugt mit einer Temperatur zwischen 800 ⁰ C und 1.000 ⁰ C in den Wärmetauscher eingebracht und in diesem auf eine Temperatur zwischen 200 ⁰ C und 400 ⁰ C abgekühlt, bevor die Bramme den Wärmetauscher verlässt.

Bei der Nutzung des Erfindungsvorschlags im Falle von Coils ist vorgesehen, dass dem noch warmen Coil in einem hinter der Warmbandstraße angeordneten Wärmetauscher Wärme durch einen Luftstrom entzogen wird, wobei der Luftstrom dadurch erwärmt wird und wobei der erwärmte Luftstrom zu einem Ofen, insbesondere zu dem für die Erhitzung der Bramme bzw. des Bandes vorgesehenen Ofen, geleitet und hier als Ofenluft zugeführt wird.

Das Coil wird dabei bevorzugt mit einer Temperatur zwischen 450 ⁰ C und 550 ⁰ C in den Wärmetauscher eingebracht und in diesem auf eine Temperatur zwischen 150 ⁰ C und 250 ⁰ C abgekühlt, bevor das Coil den Wärmetauscher verlässt. Der dem Ofen zugeführte Luftstrom ist bevorzugt so bemessen, dass im Ofen eine vollständige (stöchiometrische) Verbrennung eines der Luft beigegebenen Brennstoffs, insbesondere Gas, erfolgen kann.

Vor der Zuleitung des Luftstroms in den Ofen kann die Luft mittels eines zweiten Wärmetauschers durch die Abluft aus dem Ofen weiter erwärmt werden, um die Energieeffizienz weiter zu steigern.

Die Anlage zur Herstellung bzw. zur Verarbeitung einer Bramme aus metallischem Werkstoff umfasst nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Stranggießanlage und ein in Förderrichtung nachgeschaltetes Brammenlager für die abgekühlte Bramme sowie einen Ofen zur Erwärmung der Bramme und eine dem Ofen nachgeschaltete Warmbandstraße. Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass zwischen der Stranggießanlage und dem Brammenlager ein Wärmetauscher angeordnet ist, der zum Entzug von Wärme aus der Bramme ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher und ein Ofen, insbesondere der für die Erwärmung der Bramme vorgesehene Ofen, über eine Luftfördereinrichtung, insbesondere über eine Luftleitung, für einen vorgewärmten Luftstrom vom Wärmetauscher in den Ofen miteinander verbunden sind.

Bei einer alternativen erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung bzw. zur Verarbeitung einer Bramme bzw. eines Bandes aus metallischem Werkstoff ist ein Ofen zur Erwärmung der Bramme und eine dem Ofen nachgeschaltete Warmbandstraße mit Mitteln zum Aufhaspeln des gewalzten Bandes zu einem Coil vorhanden, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass in Förderrichtung hinter der Warmbandstraße ein Wärmetauscher angeordnet ist, der zum Entzug von Wärme aus dem Coil ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher und ein Ofen, insbesondere der für die Erwärmung der Bramme vorgesehene Ofen, über eine Luftfördereinrichtung, insbesondere über eine Luftleitung, für einen vorgewärmten Luftstrom vom Wärmetauscher in den Ofen miteinander verbunden sind. Als Ofen ist hier generell eine Einrichtung zur Erwärmung des zu bearbeitenden metallischen Guts in einer hüttentechnischen Anlage zu verstehen; genauso umfasst dieser Begriff aber auch Erwärmungseinrichtungen für andere Stoffe, die bei hüttentechnischen Anlagen benötigt werden, z. B. einer Beizflüssigkeit. Des weiteren umfasst dieser Begriff auch Erhitzungselemente, mit denen spezielle Einrichtungen einer hüttentechnischen Anlage erwärmt werden können, z. B. einen brennerbeheizten Kokillenaufwärmstand oder einen brennerbeheizten Verteilerrinnenwarmstand. In allen Fällen wird mit einem im Wärmetauscher erhitzten heißen Gasstrom das Gut, der Hilfs- bzw. Arbeitsstoff bzw. die Einrichtung erwärmt.

In der Luftfördereinrichtung, insbesondere in der Luftleitung, ist vorzugsweise mindestens ein Gebläse zur Förderung erwärmter Luft angeordnet. Weiterhin kann in der Luftfördereinrichtung, insbesondere in der Luftleitung, mindestens ein Luftfilter angeordnet sein. Der Luftfilter verhindert, dass Partikel zu den Brennern verschleppt werden. Das Gebläse fördert so viel Luft in den Ofen, wie dort zur vollständigen Verbrennung des Gases gebraucht wird (stöchiometri- sches Gemisch).

Erfindungsgemäß werden also Brammen oder Coils als Energiequelle genutzt, um den Ofenbetrieb zur Erwärmung von Brammen ökonomischer zu gestalten. Die Brammen sind meist mit einer Temperatur von ca. 900 ⁰ C zur thermischen Nutzung vorhanden; bei Coils sind es meist ca. 500 ⁰ C. Es erfolgt weder für die Brammen noch für die Coils bei Nutzung der Erfindung eine ungenutzte Auskühlung auf Umgebungstemperatur. Demgemäß werden hier Energieverluste vermieden.

Vor der Warmbandstraße müssen die Brammen auf Temperaturen von ca. 1.050 ⁰ C bis 1.100 ⁰ C erhitzt werden, was bei Nutzung der Erfindung durch einen deutlich geringeren Einsatz an Primärenergie möglich ist. Als Primärener- gie wird häufig Gas eingesetzt, das bei Nutzung der Erfindung nicht mehr in dem bisherigen Maße benötigt wird. Vorteilhaft ist, wenn ergänzend vorgesehen wird, dass nicht weiter nutzbare Abwärme aus dem Ofen genutzt wird, z. B. dadurch, dass Dampf erzeugt wird, mittels dem in einer Dampfturbine elektrische Energie erzeugt wird.

Wenngleich vorliegend von einem „Luftstrom" gesprochen wird, der im Wärmetauscher erwärmt werden soll, um die Wärme im Gas dann zur erfindungsgemäßen Erhitzung heranzuziehen, sei angemerkt, dass natürlich auch der Fall umfasst ist, dass nicht (reine) Luft, sondern ein anderes Gas erfindungsgemäß eingesetzt wird. Zum einen ist dabei an andere teilweise unvermeidbare Bestandteile in der Luft gedacht (feste oder flüssige Partikel, wie z. B. Stäube und Kondensate), zum anderen kann aber auch grundsätzlich ein anderes Gas eingesetzt werden, das auch brennbar sein kann. Die Erfindung kann also auch genutzt werden, wenn nicht Luft, sondern generell ein gasförmiges Medium wie beschrieben eingesetzt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums, insbesondere von Luft, durch Nutzung der Wärme von Brammen oder Coils aus metallischem Gut, insbesondere von Stahlbrammen oder Stahlbandcoils.

Für die Nutzung der Wärme von Brammen oder Coils ist dabei ein effizient arbeitender Wärmetauscher erforderlich. Dieser muss den Brammen bzw. den Coils ihre Wärme entziehen und an ein Medium, zumeist Luft, abgeben. Das erwärmte Medium kann dann weitergehend genutzt werden, wie es die obigen vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen zeigen.

Der Erfindung liegt daher weiter die A u f g a b e zugrunde, eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums, insbesondere von Luft, durch Nutzung der Wärme von Brammen oder Coils aus metallischem Gut, insbesondere von Stahlbrammen oder Stahlbandcoils, vorzuschlagen, mit der ein besonders effizienter Wärmetausch zwischen Brammen bzw. Coils und dem Medium möglich ist. Damit soll es möglich werden, die Wärmeenergie, die in den heißen Brammen bzw. Coils enthalten ist, optimal zu nutzen. Die L ö s u n g dieser weiteren Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist:

ein wärmeisoliertes Gehäuse,

mindestens einen Einlass für warme Brammen oder Coils,

mindestens einen Auslass für abgekühlte Brammen oder Coils,

mindestens eine Frischmedienleitung, insbesondere Frischluftleitung, die von außen, insbesondere von der Umgebung, in das Gehäuse führt,

mindestens eine Medienleitung, insbesondere Luftleitung, über die erwärmtes Medium aus dem Gehäuse abtransportiert werden kann und

mindestens zwei übereinander angeordnete Medienkanäle, insbesondere Luftkanäle, entlang derer die Brammen oder Coils gefördert werden können.

Bevorzugt ist im Bereich des Einlasses ein Hubmittel angeordnet, mit dem eine Bramme oder ein Coil auf die Höhe eines Luftkanals bzw. des Einlasses angehoben oder abgesenkt werden kann. Ebenfalls kann im Bereich des Auslasses ein Hubmittel angeordnet sein, mit dem eine Bramme oder ein Coil auf die Höhe eines Luftkanals bzw. des Auslasses angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Hubmittel sind auch vorzugsweise so ausgeführt, dass es mit ihnen möglich ist, eine Bramme oder ein Coil (im Einlassbereich) in horizontale Richtung translatorisch in einen Medienkanal einzuschieben bzw. (im Auslassbereich) aus einem Medienkanal herauszunehmen bzw. herauszufahren.

Weiterhin kann mindestens ein Ventilator im Inneren des Gehäuses angeordnet sein, mit dem im Gehäuse eine Luftströmung erzeugt werden kann. Der Einlass und der Auslass können mit dem Inneren des Gehäuses über je eine Schleuse verbunden sein.

Die Luftkanäle erstrecken sich bevorzugt vom Bereich des Einlasses bis zum Bereich des Auslasses, gesehen in der Draufsicht auf die Vorrichtung. Die Luftkanäle verlaufen dabei bevorzugt horizontal. Möglich ist es aber auch gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, dass die Luftkanäle in Richtung Auslass unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen abfallend verlaufen.

Die übereinander angeordneten Luftkanäle sind bevorzugt durch Luftleitbleche voneinander abgetrennt.

Die Luftkanäle können schließlich Schienen oder Rollen aufweisen, die zum Verfahren von Paletten ausgebildet sind, auf denen die Brammen oder Coils aufgenommen werden können.

Es werden also auch hier Brammen oder Coils als Energiequelle genutzt, um eine Erwärmung eines Mediums zu bewerkstelligen, wobei beispielsweise der Betrieb eines Ofens zur Erwärmung von Brammen ökonomischer gestaltet werden kann. Die warmen Brammen sind meist mit einer Temperatur von ca. 900 ⁰ C zur thermischen Nutzung vorhanden; bei Coils sind es meist ca. 500 ⁰ C. Es erfolgt für die Brammen bzw. für die Coils bei Einsatz des vorgeschlagenen Wärmetauschers also eine Nutzung der Wärmeenergie der Brammen bzw. Coils bis zu einem deutlich geringeren Temperaturniveau (ca. 200 bis 300 ⁰ C). Demgemäß werden hier Energieverluste vermieden.

Wenngleich bevorzugt als Medium Luft zum Einsatz kommt, können grundsätzlich auch andere Medien bei der Nutzung der Erfindung eingesetzt werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 schematisch in der Draufsicht eine Anlage zur Verarbeitung von Brammen zu einem Band mit schematisch dargestellten Anlagenkomponenten, wobei die Behandlung von Bramme und Band von einer Stranggießanlage bis hinter ein Warmwalzwerk skizziert ist,

Fig. 2 schematisch in der Draufsicht eine Anlage zur Verarbeitung von Brammen zu einem Band, wobei die Behandlung von Brammen und Band von einem Brammenofen bis hinter ein Warmwalzwerk skizziert ist,

Fig. 3 schematisch in der Draufsicht einen Wärmetauscher hinter einem Warmwalzwerk,

Fig. 4 schematisch in der Vorderansicht einen Wärmetauscher zur Energiegewinnung und -abführung aus Brammen,

Fig. 5 schematisch in der Vorderansicht den Wärmetauscher nach Fig. 4, wobei hier einige maschinenbautechnische Details dargestellt sind,

Fig. 6 schematisch in der Vorderansicht einen Wärmetauscher zur Energiegewinnung und -abführung aus Coils,

Fig. 7 schematisch in der Vorderansicht den Wärmetauscher nach Fig. 6, wobei hier einige maschinenbautechnische Details dargestellt sind,

Fig. 8 schematisch in der Vorderansicht einen Wärmetauscher zur Energiegewinnung und -abführung aus Stahlband-Coils,

Fig. 9 schematisch in der Vorderansicht den Wärmetauscher nach Fig. 8, wobei hier einige maschinenbautechnische Details dargestellt sind, Fig. 10 schematisch in der Vorderansicht einen Wärmetauscher analog der Ausführung nach Fig. 9 in einer alternativen Ausführungsform,

Fig. 11 schematisch in der Vorderansicht einen Wärmetauscher zur Energiegewinnung und -abführung aus Brammen und

Fig. 12 schematisch in der Vorderansicht den Wärmetauscher nach Fig. 1 1 , wobei hier einige maschinenbautechnische Details dargestellt sind.

In Fig. 1 ist eine Anlage zur Verarbeitung von Brammen zu einem Band skizziert. Eine Stranggießmaschine 1 ist nur schematisch angedeutet. Sie stellt aus flüssigem Metall in bekannter Weise eine Bramme her. Die Brammen werden in einem Brammenlager 2 gelagert, bis sie zu einem Band weiterverarbeitet werden. Zum Transport ist ein Brammenzuführrollgang 10 vorhanden. Bis zur Weiterverarbeitung werden die Brammen im Brammenlager 2 in kaltem Zustand aufbewahrt. Nach dem Auslauf aus der Stranggießanlage 1 haben die Brammen noch eine Temperatur im Bereich von ca. 1.000 ⁰ C. Ziel ist es, diese hohe Temperatur nicht nutzlos an die Umgebung abzugeben, sondern für den Her- stellungsprozess des Bandes zu nutzen.

Soll die Bramme aus dem Brammenlager 2 zum Band weiterverarbeitet werden, wird die Bramme zunächst in einen Ofen 3 transportiert und in diesem aufgeheizt. Anschließend wird die erwärmte Bramme zu einer Warmbandstraße 4 gefördert und hier gewalzt. Zum Transport der Bramme im Ofen ist dieser beispielsweise als Hubbalkenofen oder Stoßofen ausgebildet.

Hinter der Warmbandstraße 4 wird das gewalzte Band zum Coil aufgehaspelt und über einen Coilabtransport 11 weggefördert.

Wesentlich ist nun, dass die Abwärme der Brammen bei ihrem Transport von der Stranggießanlage 1 zum Brammenlager 2 genutzt wird, um die Ofenluft vorzuwärmen. Hierfür ist ein Wärmetauscher 5 vorgesehen (thermisches Brammenlager), in den die Brammen eingefahren werden und in dem sie einen Teil ihrer Wärme abgeben, wobei dann diese abgegebene Wärme in Form erwärmter Luft in den Ofen 3 gefördert wird. Hierfür ist der Wärmetauscher 5 über eine Luftfördereinrichtung 7 (Luftleitung) mit dem Ofen 3 verbunden. Zur Definition des geförderten Luftmengenstroms vom Wärmetauscher 5 in den Ofen 3 ist ein Gebläse 8 in der Luftfördereinrichtung 7 angeordnet. Ferner ist ein Luftfilter 9 in der Luftfördereinrichtung 7 angeordnet, der dazu dient, Partikel auszufiltern, so dass diese nicht zu den Brennern im Ofen verschleppt werden.

Durch den Wärmetausch im Wärmetauscher 5 wird Umgebungsluft so vorgewärmt, dass sie in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit ca. 310 ⁰ C in den Bereich des Ofens 3 gelangt. Bevor die Luft allerdings in den Ofen eingegeben wird, erfolgt eine weitere Erwärmung. Hierfür ist ein zweiter Wärmetauscher 6 vorhanden. In diesem wird heißem Abgas aus dem Ofen 3 Wärme entzogen, mit der die gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bereits auf ca. 310 ⁰ C vorgewärmte Luft auf ca. 640 ⁰ C weiter erwärmt wird. Das Abgas wird nach dem Wärmetausch über einen Kamin 12 abgegeben.

Im Ofen selber erfolgt eine weitere Erhitzung durch Verbrennung von Gas. Dabei wird Luft über die Luftfördereinrichtung in dem Maße vom Gebläse 8 eindosiert, dass eine vollständige Verbrennung des Gases erfolgen kann.

Abwärme des Ofens 3 kann auch weitergehend genutzt werden, z. B. um Dampf zu erzeugen und eine Dampfturbine 13 zu betreiben.

In Fig. 2 ist eine Anlage zur Verarbeitung von Brammen zu einem Band zu sehen.

Die Brammen gelangen hier über einen Brammenzuführrollgang 10 zu einem Ofen 3, in dem sie erhitzt werden, um anschließend in einer Warmbandstraße 4 zu einem Band gewalzt zu werden, das anschließend zu einem Coil aufgehas- pelt wird. Das Coil verlässt dabei die Warmbandstraße 4 mit einer Temperatur von ca. 500 ⁰ C. Diese Wärmeenergie wird wiederum nicht ungenutzt an die Umgebung abgegeben, sondern wie folgt genutzt:

Die noch heißen Coils gelangen hinter der Warmbandstraße 4 in einen Wärmetauscher 5' (thermisches Coillager), in dem sie ihre Wärme an einen Zuluftstrom abgeben. Der erwärmte Luftstrom wird über eine Luftleitung 7 zu einer Wärmeeinrichtung, z. B. zum Ofen 3, geleitet und in diesen eingeleitet. Der Luftstrom erreicht den Bereich des Ofens mit einer Temperatur von ca. 170 ⁰ C. Der Mengenstrom Luft kann dabei durch ein Gebläse 8 reguliert werden; vorgesehen werden kann auch wieder ein Luftfilter 9.

Um den dem Ofen 3 zugeführten Luftstrom weiter zu erhitzen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein zweiter Wärmetauscher 6 vorgesehen, durch den - genauso wie bei der oben beschriebenen Lösung gemäß Fig. 1 - die Luft weiter durch die Ofenabgase erwärmt wird, und zwar auf eine Temperatur von ca. 580 ⁰ C. Das Ofenabgas erreicht dabei den zweiten Wärmetauscher mit einer Temperatur von ca. 980 °C. Nach dem Wärmetausch im zweiten Wärmetauscher 6 verlässt das Rauchgas die Anlage durch einen Kamin 12. Ebenfalls vorgesehen ist, dass wiederum eine Dampfturbine 13 mit Restenergie aus dem Ofen betrieben wird.

Durch den Wärmeaustausch im Wärmetauscher 5 wurde das Coil auf eine Temperatur von ca. 200 ⁰ C abgekühlt. Es wird über einen Coilabtransport 11 abtransportiert.

Die Logistik eines solchen Wärmetauschers 5' ist in Fig. 3 skizziert. Vom Warmwalzwerk 4 gelangt das Coil zu einer Coilaufgabe 14; hier wird das Coil auf eine Palette aufgesetzt, die dafür Sorge trägt, dass das Coil bei seinem weiteren Transport nicht beschädigt wird. Auf der Palette wird das Coil dann auf einer Coiltransportbahn 15 in den Wärmetauscher 5' verbracht. Im Wärmetauscher 5' bewegen sich die Coils - wie später noch im Detail zu sehen sein wird - in Pfeilrichtung, um nach dem Abkühlen auf der Coiltransportbahn 16 aus dem Wärmetauscher 5' abtransportiert zu werden.

An einer Coilübergabe 17 wird das Coil von seiner Palette entnommen. Die Palette wird über eine Palettenrücktransportbahn 18 zum Coilaufgabe 14 zurückgefahren. Die Paletten werden also im revolvierenden Betrieb verwendet.

Die Coils werden also vom Haspel entnommen und im Bereich des Wärmetauschers 5' auf Paletten gesetzt, um die Coils zu schonen. Hinter dem Wärmetauscher erfolgt wiederum eine Umladung der Coils auf einen Coilabtransport. Die Paletten können mit Kufen oder Rädern versehen sein.

Falls aus bestimmten Gründen (z. B. Störung) der Wärmetausch im Wärmetauscher 5' nicht erfolgen kann, können die Coils auf ihren Paletten über einen Bypass 19 direkt abgefahren werden.

Ein Wärmetauscher 5 für Brammen ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in den Figuren 4 und 5 skizziert. An einem Brammeneinlass 20 werden die heißen Brammen in den Wärmetauscher 5 eingefahren, an einem Brammenauslass 21 verlassen die abgekühlten Brammen den Wärmetauscher. Die Brammen sind hier mit dem Bezugszeichen 22 versehen. Im Bereich des Brammeneinlasses 20 bzw. Brammenauslasses 21 sind nicht dargestellt Schleusen vorgesehen. Frischluft wird dem Wärmetauscher 5 über die Frischluftleitung 24 zugeleitet; die Ableitung erwärmter Luft erfolgt über die Luftleitung 7.

Wie in den Figuren 4 und 5 gesehen werden kann, werden die Brammen 22, denen Wärme zu entziehen ist, in mehreren Etagen übereinander angeordnet (die Vertikalenrichtung ist mit V angegeben). Ferner werden die Brammen 22 in den Figuren allmählich von links nach rechts verfahren. In dem mit Brammen 22 bestückten Wärmetauscher wird mittels Ventilatoren 23 eine Luftströmung erzeugt, um einen hohen Wärmeübergang von den Brammen 22 an die Luft im Wärmetauscher 5 sicherzustellen, d. h. die Ventilatoren erhöhen den Wärmeübergang durch erzwungene Konvektion. Mit den Ventilatoren 23 wird eine Luftgeschwindigkeit im Wärmetauscher bis zu 10 m/s erzeugt. Für den Wärmetausch kann sich so eine Einliegezeit der Brammen 22 von beispielsweise 5 Stunden ergeben.

Jede Etage - gemäß den Figuren 4 und 5 sind hiervon vier vorgesehen - bildet einen eigenen Luftkanal mit Luftleitblechen 25. Die Luftleitbleche können Strahlungswärme der Brammen 22 absorbieren und an die zirkulierende Luft abgeben.

Die Brammen werden durch einen Aufzug 26 im linken Bereich des Wärmetauschers 5 auf einen freien Lagerplatz einer Etage angehoben und in den durch zwei Luftleitbleche 25 begrenzten Luftkanal eingeschoben. Der Weitertransport von links nach rechts erfolgt allmählich. Hierzu werden im rechten Bereich des Wärmetauschers 5 von einem Aufzug 27 abgekühlte Brammen 22 entnommen und zum Brammenauslass 21 verbracht.

Durch die Eingabe der Brammen an der linken Seite des Wärmetauschers 5 und der Entnahme derselben an der rechten Seite ergibt sich in für die Abkühlung vorteilhafter Weise ein Temperaturgefälle von links nach rechts, d. h. von der Einlaufseite zur Auslaufseite.

Zur genauen Steuerung des Luftstroms durch den Wärmetauscher 5 sind sowohl die Frischluftleitung 24 als auch die Luftleitung 7 mit Drosselklappen versehen.

Das Gehäuse 28 des Wärmetauschers 5 ist gut wärmeisoliert, um wenig Verlustenergie zu haben.

Da auch die Ventilatoren 23 eine gewisse Energie benötigten und natürlich auch die Größe des Wärmetauschers 5 entsprechende Kosten verursacht, kann durch die Intensität der Luftzirkulation und die Anzahl an Brammen 22 im Wärmetauscher 5 und damit durch die Größe desselben eine Optimierung hinsichtlich möglichst geringer Investitions- und Betriebskosten erreicht werden.

Ein Wärmetauscher 5' für Coils 31 ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in den Figuren 6 und 7 skizziert. An einem Coileinlass 29 werden die warmen Coils in den Wärmetauscher 5' eingefahren, an einem Coilauslass 30 verlassen die abgekühlten Coils 31 den Wärmetauscher. Im Bereich des Coi- leinlasses 29 bzw. Coilauslasses 30 sind wieder nicht dargestellte Schleusen vorgesehen. Frischluft wird dem Wärmetauscher 5' über die Frischluftleitung 24 zugeleitet; die Ableitung erwärmter Luft erfolgt über die Luftleitung 7.

Wie in den Figuren 6 und 7 gesehen werden kann, werden die Coils 31 , denen Wärme zu entziehen ist, wiederum in mehreren Etagen übereinander angeordnet. Ferner werden die Coils 31 allmählich von links nach rechts verfahren. In dem mit Coils 31 bestückten Wärmetauscher wird mittels der Ventilatoren 23 eine Luftströmung erzeugt, um einen hohen Wärmeübergang von den Coils 31 an die Luft im Wärmetauscher 5' sicherzustellen.

Jede Etage - in den Figuren 6 und 7 sind hiervon wiederum vier zu sehen - bildet einen eigenen Luftkanal mit Luftleitblechen 25. Die Luftleitbleche können Strahlungswärme der Coils 31 absorbieren und an die zirkulierende Luft abgeben.

Die Coils 31 werden durch den Aufzug 26 im linken Bereich des Wärmetauschers 5' auf einen freien Lagerplatz einer Etage angehoben und in den durch zwei Luftleitbleche 25 begrenzten Luftkanal eingeschoben. Der Weitertransport von links nach rechts erfolgt allmählich. Hierzu werden im rechten Bereich des Wärmetauschers 5' von dem Aufzug 27 abgekühlte Coils 31 entnommen und zum Coilauslass 30 verbracht. Durch die Eingabe der Coils an der linken Seite des Wärmetauschers 5' und der Entnahme derselben an der rechten Seite ergibt sich in für die Abkühlung vorteilhafter Weise ein Temperaturgefälle von links nach rechts, d. h. von der Einlaufseite zur Auslaufseite.

Ansonsten gilt das oben zum Wärmetauscher 5 für Brammen Gesagte.

Es kann auch sinnvoll sein, im Wärmetauscher in Richtung von links nach rechts mehrere separate Luftzirkulationszonen auszubilden (in den Figuren ist je nur eine einzige Zirkulationszone pro Etage vorgesehen), beispielsweise drei Zonen. In der ersten (linken) Zirkulationszone erwärmt sich die Luft dann mehr als in der mittleren bzw. rechten Zone.

Für den Fall, dass die von den Ventilatoren 23 erzeugte Luftzirkulation beispielsweise bei Stromausfall gestört ist, könnte es zu einer thermischen Überbeanspruchung des Wärmetauschers kommen. Daher können im Dach des Wärmetauschers Luken vorgesehen werden, die dann geöffnet werden. Falls dies nicht ausreichend ist, muss mittels Notstrom für eine Ventilation gesorgt werden.

Das vorgeschlagene Konzept ist für alle Warmstraßen anwendbar, insbesondere für Flachstahl, Profilstahl und Rohre.

Für die Nutzung der Erfindung bei Brammen gelten exemplarisch folgende Daten: Bei einer Warmbandstraße mit drei Öfen fällt eine Jahresleistung von beispielsweise 5 Mio. Tonnen Stahl an. Die Energie der Brammen wird genutzt, wobei diese von ca. 900 ⁰ C auf 300 ⁰ C abgekühlt werden. Dies entspricht einer Wärmemenge von ca. 420 Mio. kWh. Durch die erzwungene Konvektion in dem Wärmetauscher (thermischen Coillager) und durch Wärmetausch im Wärmetauscher vor dem Ofen lassen sich davon ca. 140 Mio. kWh nutzbar machen. Dies entspricht etwa 20 % der eingesetzten Brammenenergie. Für die Nutzung der Erfindung bei Coils gelten exemplarisch folgende Daten:

Bei einer Warmbandstraße mit drei Öfen fällt eine Jahresleistung von beispielsweise 5 Mio. Tonnen Stahl an. Die Energie der Coils wird genutzt, wobei diese von ca. 500 ⁰ C auf 200 ⁰ C abgekühlt werden. Dies entspricht einer Wärmemenge von ca. 200 Mio. kWh. Durch die erzwungene Konvektion in dem Wärmetauscher (thermischen Coillager) und durch Wärmetausch im Wärmetauscher vor dem Ofen lassen sich davon ca. 70 Mio. kWh nutzbar machen. Dies entspricht etwa 10 % der eingesetzten Brammenenergie.

Sehr vorteilhaft ist auch die Verringerung des CO ₂ -Ausstoßes aufgrund des Einsatzes der erfindungsgemäßen Idee:

Bei einer Jahrestonnage von 5 Mio. Tonnen können im Falle der Nutzung des Wärmetausches an den Brammen ca. 30.000 Tonnen CO ₂ eingespart werden; bei der Nutzung des Wärmetauschers an den Coils sind es ca. 15.000 Tonnen.

In Fig. 8 und Fig. 9 ist eine Vorrichtung 101 in Form eines Wärmetauschers dargestellt. Der Wärmetauscher 101 ist für Coils 102 vorgesehen. Der Wärmetauscher 101 weist ein wärmeisoliertes Gehäuse 103 auf. An einem Einlass 104 für Coils 102 werden die warmen Coils in den Wärmetauscher 101 eingefahren, an einem Auslass 105 für Coils verlassen die abgekühlten Coils 102 den Wärmetauscher 101. Im Bereich des Einlasses 104 bzw. Auslasses 105 sind nicht dargestellte Schleusen vorgesehen. Frischluft wird dem Wärmetauscher 101 über die Frischluftleitung 106 zugeleitet; die Ableitung erwärmter Luft erfolgt über die Luftleitung 107.

Wie in den Figuren 8 und 9 gesehen werden kann, werden die Coils 102, denen Wärme zu entziehen ist, in mehreren Etagen übereinander angeordnet. Ferner werden die Coils 102 allmählich von links nach rechts verfahren. In dem mit Coils 102 bestückten Wärmetauscher 101 wird mittels zweier Ventilatoren 114 und 115 eine Luftströmung 116 erzeugt, um einen hohen Wärmeübergang von den Coils 102 an die Luft im Wärmetauscher 101 sicherzustellen. D. h. die Ventilatoren 114, 115 erhöhen den Wärmeübergang durch erzwungene Konvektion. Mit den Ventilatoren 114, 115 wird eine Luftgeschwindigkeit im Wärmetauscher 1 bis zu 10 m/s erzeugt. Für den Wärmetausch kann sich so eine Einliegezeit der Coils 102 von beispielsweise 8 Stunden ergeben.

Jede Etage - in den Figuren 8 und 9 sind hiervon vier zu sehen - bildet einen eigenen Luftkanal 108, 109, 110 bzw. 111. Die Luftkanäle 108, 109, 110, 111 werden von Luftleitblechen 117 begrenzt. Die Luftleitbleche 117 können Strahlungswärme der Coils 102 absorbieren und an die zirkulierende Luft abgeben.

Die Coils 102 werden durch ein Hubmittel (Aufzug) 112 im linken Bereich des Wärmetauschers 101 auf einen freien Lagerplatz einer Etage angehoben und in den durch zwei Luftleitbleche 117 begrenzten Luftkanal 108, 109, 110, 111 eingeschoben. Der Weitertransport von links nach rechts erfolgt allmählich. Hierzu werden im rechten Bereich des Wärmetauschers 101 von einem Hubmittel (Aufzug) 113 abgekühlte Coils 102 entnommen und zum Auslass 105 verbracht.

Durch die Eingabe der Coils an der linken Seite des Wärmetauschers 101 und der Entnahme derselben an der rechten Seite ergibt sich in für die Abkühlung vorteilhafter Weise ein Temperaturgefälle von links nach rechts, d. h. von der Einlaufseite zur Auslaufseite.

Es kann auch sinnvoll sein, im Wärmetauscher 101 in Richtung von links nach rechts mehrere separate Luftzirkulationszonen auszubilden, beispielsweise drei Zonen. In der ersten (linken) Zirkulationszone erwärmt sich die Luft dann mehr als in der mittleren bzw. rechten Zone. Der Transport der Coils 102 von links nach rechts in Fig. 8 bzw. 9 erfolgt auf Schienen oder Rollen 118 (s. Fig. 9), auf denen Paletten 119 verfahren werden können, auf denen die Coils zwecks deren Schonung aufgenommen sind.

Für den Fall, dass die von den Ventilatoren 114, 115 erzeugte Luftströmung 116 (Luftzirkulation) beispielsweise bei Stromausfall gestört ist, könnte es zu einer thermischen Überbeanspruchung des Wärmetauschers 101 kommen. Daher können im Dach des Wärmetauschers Luken vorgesehen werden, die dann geöffnet werden. Falls dies nicht ausreichend ist, muss mittels Notstrom für eine Ventilation gesorgt werden.

In Fig. 10 ist eine zu Fig. 9 alternative Ausführungsform des Wärmetauschers 101 skizziert. Der Unterschied zur Lösung gemäß Fig. 9 besteht im wesentlichen darin, dass hier die Schienen bzw. Rollen 118 bzw. Luftkanäle 108, 109, 110, 111 (dargestellt ist hier noch ein weiterer Luftkanal) nicht horizontal, sondern unter einem Winkel a zur Horizontalen verlaufen (der Winkel beträgt ca. 15°). Damit können die einzelnen Paletten 119 gegebenenfalls ohne separate Antriebsmittel in Richtung Auslass 105 weiterrutschen, wenn am Ende des Luftkanals vom Aufzug 113 eine Palette mit einem weitgehend ausgekühlten Coils entnommen wird.

Ein Wärmetauscher 101 für Brammen 102 ist in den Figuren 11 und 12 skizziert. Am Einlass 104 für Brammen werden die heißen Brammen 102 in den Wärmetauscher 101 eingefahren, am Auslass 105 verlassen die abgekühlten Brammen 102 den Wärmetauscher 101. Wiederum sind im Bereich des Einlasses 104 und des Auslasses 105 nicht dargestellte Schleusen vorgesehen.

Wie in den Figuren 11 und 12 gesehen werden kann, werden die Brammen 102, denen Wärme zu entziehen ist, wiederum in mehreren Etagen übereinander angeordnet (die Vertikalenrichtung ist mit V angegeben). Femer werden die Brammen 102 in den Figuren 11 und 12 wiederum allmählich von links nach rechts verfahren. In dem mit Brammen 102 bestückten Wärmetauscher 101 wird mittels der Ventilatoren 114 und 115 die Luftströmung 116 erzeugt, um einen hohen Wärmeübergang von den Brammen 102 an die Luft im Wärmetauscher 101 sicherzustellen.

Jede Etage - gemäß den Figuren 11 und 12 sind hiervon vier vorgesehen — bildet einen eigenen Luftkanal 108, 109, 110, 111 mit Luftleitblechen 117.

Die Brammen 102 werden wiederum durch den Aufzug 112 im linken Bereich des Wärmetauschers 101 auf einen freien Lagerplatz einer Etage angehoben und in den durch zwei Luftleitbleche 117 begrenzten Luftkanal 108, 109, 110, 111 eingeschoben. Der Weitertransport von links nach rechts erfolgt allmählich. Hierzu werden im rechten Bereich des Wärmetauschers 101 vom Aufzug 113 abgekühlte Brammen 102 entnommen und zum Auslass 105 verbracht.

Durch die Eingabe der Brammen 102 an der linken Seite (in den Figuren 11 und 12) des Wärmetauschers 101 und der Entnahme derselben an der rechten Seite ergibt sich in für die Abkühlung vorteilhafter Weise ein Temperaturgefälle von links nach rechts, d. h. von der Einlaufseite zur Auslaufseite.

Zur genauen Steuerung des Luftstroms durch den Wärmetauscher 101 sind sowohl die Frischluftleitung 106 als auch die Luftleitung 107 mit Drosselklappen versehen.

Da auch die Ventilatoren 114 und 115 eine gewisse Energie benötigten und natürlich auch die Größe des Wärmetauschers 101 entsprechende Kosten verursacht, kann durch die Intensität der Luftzirkulation und die Anzahl an Coils bzw. Brammen 102 im Wärmetauscher 101 und damit durch die Größe desselben eine Optimierung hinsichtlich möglichst geringer Investitions- und Betriebskosten erreicht werden. Bezugszeichenliste

1 Stranggießanlage

2 Brammenlager

3 Ofen

4 Warmbandstraße

5 Wärmetauscher

5' Wärmetauscher

6 zweiter Wärmetauscher

7 Luftfördereinrichtung / Luftleitung

8 Gebläse

9 Luftfilter

10 Brammenzuführrollgang

11 Coilabtransport

12 Kamin

13 Dampfturbine

14 Coilaufgabe

15 Coiltransportbahn

16 Coiltransportbahn

17 Coilübergabe

18 Palettenrücktransportbahn

19 Bypass

20 Brammeneinlass

21 Brammenauslass

22 Bramme

23 Ventilator

24 Frischluftleitung

25 Luftleitblech

26 Aufzug

27 Aufzug

28 Gehäuse 29 Coileinlass

30 Coilauslass

31 Coil

101 Vorrichtung (Wärmetauscher)

102 Bramme / Coil

103 Gehäuse

104 Einlass

105 Auslass

106 Frischmedienleitung (Frischluftleitung)

107 Medienleitung (Luftleitung)

108 Medienkanal (Luftkanal)

109 Medienkanal (Luftkanal)

110 Medienkanal (Luftkanal)

111 Medienkanal (Luftkanal)

112 Hubmittel (Aufzug)

113 Hubmittel (Aufzug)

114 Ventilator

115 Ventilator

116 Medienströmung (Luftströmung)

117 Medienleitblech (Luftleitblech)

118 Schiene / Rolle

119 Palette

α Winkel

V Vertikale