DE20309427U1 - Device for treating continuously cast rods or continuously cast bolts which can be heated to a deformation temperature comprises radially rotating the rods or bolts in an oven - Google Patents
Device for treating continuously cast rods or continuously cast bolts which can be heated to a deformation temperature comprises radially rotating the rods or bolts in an ovenInfo
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Abstract
Description
21 Uo- &ugr;·.;= 21 Uo- &ugr;·.;=
Expert Engineering GmbHExpert Engineering GmbH
Gottlieb-Daimler-Str. 7
78234 Engen-WelschingenGottlieb-Daimler-Str. 7
78234 Engen-Welschingen
Anlage zinn Behandeln von Stranggussstangen oder Plant tin treatment of continuous cast rods or
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen, welche vor dem Abscheren zu einem Pressbolzen und anschliessenden Verpressen in einer Presse in einem Ofen auf eine Umformtemperatur anwärmbar sind.The present invention relates to a plant for treating continuously cast rods or continuously cast billets, which can be heated to a forming temperature in a furnace before shearing to form a billet and subsequent pressing in a press.
Bei herkömmlichen Anlagen zum Anwärmen von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen, die auf eine Umformtemperatur in einem Ofen zur Vorbereitung eines Pressvorganges angewärmt werden, wird die Stranggussstange oder der Stranggussbolzen durch den Ofen mittels einer Transporteinrichtung geführt und über eine Mehrzahl von Gasbrenner oder dergleichen erwärmt. Hierdurch entstehen ungleichmässige Erwärmungen der Oberflächen der Stranggussstange was insbesondere im äusseren MantelbereichIn conventional systems for heating continuous cast rods or continuous cast billets, which are heated to a forming temperature in a furnace in preparation for a pressing process, the continuous cast rod or the continuous cast billet is guided through the furnace by means of a transport device and heated by a plurality of gas burners or the like. This results in uneven heating of the surfaces of the continuous cast rod, which is particularly noticeable in the outer shell area.
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zu unerwünschten und problematischen Korngrenzenanschmelzungen führen kann. Zudem ist der Energiebedarf bei herkömmlichen Verfahren sowie Anlagen sehr hoch, um eine Stranggussstange bzw. einen Stranggussbolzen auf eine Umformtemperatur anzuwärmen.can lead to undesirable and problematic grain boundary melting. In addition, the energy requirement for conventional processes and systems is very high in order to heat a continuous casting rod or billet to a forming temperature.
Ferner sind Anwärmanlagen bekannt, bei welchen beispielsweise induktiv eine Stranggussstange oder ein Stranggussbolzen erwärmt wird. Derartige Anlagen sind jedoch sehr teuer in der Anschaffung.Furthermore, heating systems are known in which, for example, a continuous casting rod or a continuous casting billet is heated inductively. However, such systems are very expensive to purchase.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile beseitigt und mit welcher auf einfache und kostengünstige Weise ein homogenes gleichmässiges Anwärmen von Stranggussstangen und Stranggussbolzen gewährleistet wird. Zudem soll eine homogene Erwärmung der Stranggussstange bzw. des Stranggussbolzens möglich sein. Gleichzeitig soll der Wirkungsgrad einer derartigen Anlage wesentlich erhöht werden, bei einem geringeren Energie-, insbesondere Gasverbrauch. Ebenfalls sollen Korngrenzenanschmelzungen vermieden werden.The present invention is therefore based on the object of creating a system of the type mentioned at the beginning, which eliminates the disadvantages mentioned and with which a homogeneous, uniform heating of continuous casting rods and continuous casting bolts is ensured in a simple and cost-effective manner. In addition, a homogeneous heating of the continuous casting rod or the continuous casting bolt should be possible. At the same time, the efficiency of such a system should be significantly increased, with lower energy, particularly gas, consumption. Melting of grain boundaries should also be avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale des Schutzanspruches 1.The features of claim 1 lead to the solution of this problem.
Bei der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen in einem Ofen auf einer Fördereinrichtung die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen radial und axial hin- und her zu bewegen, so dass eine homogene energiesparende Erwärmung möglich ist. Gleichzeitig soll die Anwärmzeit erheblich beiIn the present invention, it has proven particularly advantageous to move the continuous casting rod or the continuous casting bolt radially and axially back and forth in a furnace on a conveyor device, so that a homogeneous, energy-saving heating is possible. At the same time, the heating time should be reduced considerably in
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geringerem Gasverbrauch und optimierterem Wirkungsgrad verkürzt werden.lower gas consumption and optimized efficiency.
Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen zumindest eine Fördereinrichtung in einen Ofen einzusetzen, wobei vorzugsweise zwei parallel angeordnete Wellenelemente antreibbar im Ofen in Längsrichtung eingesetzt sind. Auf diesen beiden Elementen lässt sich die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen auflegen und radial und axial hin- und herbewegen bzw. transportieren.It has proven particularly advantageous to use at least one conveyor device in a furnace, with preferably two parallel shaft elements being inserted in the furnace in a driveable longitudinal direction. The continuous casting rod or bolt can be placed on these two elements and moved or transported back and forth radially and axially.
Durch das permanente radiale Bewegen wird insbesondere eine gleichmässige homogene Anwärmung auf Umformtemperatur erreicht, ohne das Korngrenzenanschmelzungen oder dergleichen entstehen.The permanent radial movement ensures in particular a uniform, homogeneous heating to the forming temperature without the occurrence of grain boundary melting or the like.
Ferner ist von Vorteil, dass beispielsweise nach einem Ausfahren einer Stranggussstange oder eines Stranggussbolzens aus dem Ofen zum Abscheren eines Pressbolzens zum anschliessenden Verpressen, der verbleibende Teil der Stranggussstange wieder in den Ofen zurückgefahren wird und während der Verweildauer im Ofen bzw. während des Pressvorganges die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen radial und axial im Ofen hin- und herbewegt wird, um eine homogene Umformtemperatur zu halten bzw. die nachfolgenden Stranggussstangen oder Stranggussbolzen homogen zu erwärmen.It is also advantageous that, for example, after a continuous casting rod or a continuous casting bolt has been moved out of the furnace to shear off a pressing bolt for subsequent pressing, the remaining part of the continuous casting rod is moved back into the furnace and during the residence time in the furnace or during the pressing process, the continuous casting rod or the continuous casting bolt is moved back and forth radially and axially in the furnace in order to maintain a homogeneous forming temperature or to heat the subsequent continuous casting rods or continuous casting bolts homogeneously.
Dabei soll auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass beispielsweise über entsprechende zusätzliche Fördereinrichtungen auch gewährleistet sein kann, dass lediglich ein entkoppeltes radiales oder axiales Bewegen der Stranggussstange bzw. Stranggussbolzens möglich ist.It is also intended to be within the scope of the present invention that, for example, by means of appropriate additional conveying devices, it can also be ensured that only a decoupled radial or axial movement of the continuous casting rod or continuous casting bolt is possible.
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Um lediglich ein radiales oder lediglich ein axiales Bewegen der Stranggussstange bzw. des Stranggussbolzens zu gewährleisten, können diese auch auf einem Kugelbett gelagert sein. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.In order to ensure only a radial or only an axial movement of the continuous casting rod or the continuous casting bolt, these can also be mounted on a ball bed. The invention is not limited to this.
5 2b Ub Uo 5 2b Ub Uo
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
5Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing, which shows in
5
Figur 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf eine Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;Figure 1 is a schematic side view of a plant for treating continuous cast bars or continuous cast billets;
Figur 2 eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht auf ein Teil der Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;Figure 2 is a schematic perspective view of a part of the plant for treating continuous cast bars or continuous cast billets;
Figur 3a eine schematisch dargestellte Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer weiteren Anlage zum Anwärmen von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;Figure 3a is a schematic plan view of a further embodiment of a further system for heating continuous casting rods or continuous casting billets;
Figur 3b ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer weiteren Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen gemäss Figur 2.Figure 3b shows yet another embodiment of a further plant for treating continuous cast bars or continuous cast billets according to Figure 2.
In Figur 1 ist schematisch dargestellt, wie zumindest eine Stranggussstange 1 oder zumindest ein Stranggussbolzen 2 über ein Transportelement 3 einer Anlage Ri zugeführt wird.Figure 1 shows schematically how at least one continuous casting rod 1 or at least one continuous casting billet 2 is fed to a system Ri via a transport element 3.
Vor der Anlage Ri wird die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in Vorbereitung auf ein anschliessendes Verpressen in einer Presse 4 auf eine Umformtemperatur angewärmt, wobei die Umformtemperatur in etwa in einem Bereich von 480° bis 5200C liegt.Before the system Ri, the continuous casting rod 1 or the continuous casting billet 2 is heated to a forming temperature in a press 4 in preparation for subsequent pressing, the forming temperature being approximately in a range of 480° to 520 0 C.
Beim Austreten aus der Anlage Ri wird von der Stranggussstange 1 bzw. dem Stranggussbolzen 2 in einer Schereinrichtung 5 ein Pressbolzen 6 abgeschert, der dann in der Presse 4 bspw. zu einem Halbzeug verpresst wird.When leaving the system Ri, a pressing bolt 6 is sheared off from the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 in a shearing device 5, which is then pressed in the press 4, for example, into a semi-finished product.
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Um insbesondere den Umformprozess zu optimieren, wie es insbesondere in Figur 2 dargestellt ist, hat sich als besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, in der Anlage Ri, welche zum Grossteil als Ofen 7 ausgebildet ist zumindest eine Fördereinrichtung 10.1 einzusetzen. Ferner weist der Ofen 7 Abdeckhauben 8.1, 8.2 auf, in welchen eine Mehrzahl vom Gasbrenner 9, in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.In order to optimize the forming process in particular, as shown in particular in Figure 2, it has proven particularly advantageous in the present invention to use at least one conveyor device 10.1 in the system Ri, which is largely designed as a furnace 7. The furnace 7 also has cover hoods 8.1, 8.2 in which a plurality of gas burners 9 are arranged in different levels.
Oberhalb weist der Ofen 7 zumindest eine Abgasöffnung 11 auf, aus welcher die entsprechenden Abgase abgeführt werden. In der Anlage Ri wird die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 auf eine Umformtemperatur vorgewärmt.Above, the furnace 7 has at least one exhaust gas opening 11 from which the corresponding exhaust gases are discharged. In the system Ri, the continuous casting rod 1 or the continuous casting billet 2 is preheated to a forming temperature.
Zur Vermeidung von Korngrenzenanschmelzungen und unterschiedlichen ungleichmässigen Erwärmungen die auch Gefügeveränderungen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 bewirken, hat sich als besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, innerhalb der Anlage Ri während des Anwärmens auf Umformtemperatur die Stranggussstange 1 bzw. den Stranggussbolzen 2 um eine Mittelachse M radial anzutreiben.In order to avoid grain boundary melting and different uneven heating which also cause structural changes of the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2, it has proven particularly advantageous in the present invention to drive the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 radially about a central axis M within the system Ri during heating to the forming temperature.
Mittels der Fördereinrichtung 10.1, die im bevorzugtem Ausführungsbeispiel aus zwei Wellenelementen 12.1, 12.2 gebildet ist, lässt sich die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 radial im Ofen 7 hin- oder herbewegen.By means of the conveyor device 10.1, which in the preferred embodiment is formed from two shaft elements 12.1, 12.2, the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 can be moved radially back and forth in the furnace 7.
Gleichzeitig lässt sich die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in dargestellter Doppelpfeilrichtung &khgr; axial im Ofen 7 hin- und herbewegen. Durch entsprechende nur angedeutete Profilierungen 13 in der Mantelfläche 14 der Wellenelemente 12.1. 12.2 die spiralartig oder spindelartig aus dem Wellenelement 12.1, 12.2 gebildetAt the same time, the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 can be moved axially back and forth in the furnace 7 in the direction of the double arrow shown x. By means of corresponding profiles 13 (only indicated) in the outer surface 14 of the shaft elements 12.1, 12.2, which are formed spirally or spindle-like from the shaft element 12.1, 12.2
sind, lässt sich je nach Antriebsrichtung der Wellenelemente 12.1, 12.2 die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 auf den vorzugsweise parallel angeordneten Wellenelementen 12.1, 12.2 radial und axial im 5 Ofen 7 hin- oder herbewegen. Durch das radiale und auch das axiale Bewegen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 im Ofen 7, werden diese homogen auf Umformtemperatur angewärmt, ohne dass Korngrenzenanschmelzungen entstehen. Eine homogene Anwärmung auf Umformtemperatur wird hierdurch gewährleistet.Depending on the drive direction of the shaft elements 12.1, 12.2, the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 can be moved radially and axially back and forth in the furnace 7 on the preferably parallel arranged shaft elements 12.1, 12.2. By moving the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 radially and axially in the furnace 7, they are heated homogeneously to the forming temperature without grain boundary melting occurring. This ensures homogeneous heating to the forming temperature.
Bevorzugt wird zumindest ein Wellenelement 12.1 oder 12.2 mittels einer hier nur angedeuteten Antriebseinrichtung 15, die ausserhalb des Ofens 7 angeordnet ist, angetrieben. Die einzelnen Wellenelemente 12.1, 12.2 sind auf hier nur angedeuteten temperaturbeständigen Lagern, vorzugsweise Keramiklagern rotativ gelagert, wobei eine Mehrzahl von entsprechenden Lagern 16 bzw. Lagerstützen 17 in Längsrichtung verteilt, vorgesehen sind.Preferably, at least one shaft element 12.1 or 12.2 is driven by means of a drive device 15, only indicated here, which is arranged outside the furnace 7. The individual shaft elements 12.1, 12.2 are rotatably mounted on temperature-resistant bearings, preferably ceramic bearings, only indicated here, with a plurality of corresponding bearings 16 or bearing supports 17 distributed in the longitudinal direction being provided.
Wichtig ist ferner bei der vorliegenden Erfindung wie es insbesondere in Figur 1 angedeutet ist, dass beispielsweise nach einem Abscheren eines Pressbolzens 6 von der Stranggussstange 1 diese wieder in den Ofen 7 mittels der Fördereinrichtung 10.1 zurückbewegt und dann im Ofen axial und radial hin- und herbewegt wird, um die Umformtemperatur homogen zu halten und auch die nachfolgenden Stranggussstangen 1 bzw. Stranggussbolzen 2 homogen anzuwärmen.It is also important in the present invention, as is particularly indicated in Figure 1, that, for example, after a billet 6 has been sheared off from the continuous casting rod 1, the latter is moved back into the furnace 7 by means of the conveyor device 10.1 and is then moved axially and radially back and forth in the furnace in order to keep the forming temperature homogeneous and also to heat the subsequent continuous casting rods 1 or continuous casting billets 2 homogeneously.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3a ist eine Anlage R2 aufgezeigt, bei welcher die Wellenelemente 12.1, 12.2 in etwa in oben beschriebener Weise in den Ofen 7 eingesetzt sind. DieseIn a further embodiment of the present invention according to Figure 3a, a system R2 is shown in which the shaft elements 12.1, 12.2 are inserted into the furnace 7 in approximately the manner described above. This
sind in ihrer Mantelfläche 14 nicht mit einer entsprechenden Profilierung versehen sondern sind glatt.are not provided with a corresponding profile in their lateral surface 14 but are smooth.
Diese dienen lediglich zum radialen Antreiben der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 um dessen Mittelachse M im Ofen 7.These serve only to radially drive the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 around its central axis M in the furnace 7.
Eine weitere Fördereinrichtung 10.2 ist vorzugsweise zwischen den Wellenelementen 12.1, 12.2 eingesetzt und eine Mehrzahl von diesen ist hintereinander in Längsrichtung hier nicht näher dargestellt, mit Walzenelementen 18 bestückt, die ebenfalls rotativ antreibbar bzw. angetrieben sind.A further conveyor device 10.2 is preferably inserted between the shaft elements 12.1, 12.2 and a plurality of these are arranged one behind the other in the longitudinal direction (not shown in detail here), equipped with roller elements 18 which are also rotatably driven or driven.
Wichtig ist hier, dass die Fördereinrichtung 10.2 in einer dargestellten Doppelpfeilrichtung y zusätzlich bewegbar ist, und zum axialen Bewegen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 diese aus dem Wirkbereich der Wellenelemente 12.1, 12.2 anhebbar bzw. abhebbar ist, so dass eine entkoppelte reine lineare axiale Bewegung der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 und eine eigenständige entkoppelte radiale Bewegung über die Wellenelemente 12.1, 12.2 im Ofen 7 erfolgen kann, um ein homogenes Anwärmen auf Umformtemperatur zu gewährleisten.It is important here that the conveyor device 10.2 is additionally movable in a double arrow direction y shown, and for the axial movement of the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2, it can be raised or lifted out of the effective range of the shaft elements 12.1, 12.2, so that a decoupled purely linear axial movement of the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 and an independent decoupled radial movement via the shaft elements 12.1, 12.2 can take place in the furnace 7 in order to ensure homogeneous heating to the forming temperature.
Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.This should also be within the scope of the present invention.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3b ist eine Anlage R3 aufgezeigt, bei welcher die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in einem Kugelbett 19 radial und axial verdrehbar gelagert ist und über entsprechend nur hier angedeutete Fördereinrichtungen 10.1, 10.2, die jeweils die Mantelfläche 14 beaufschlagen eine radiale und/oder axiale Antriebsbewegung der Stranggusstange bzw. des Stranggussbolzens im Ofen 7In the embodiment of the present invention according to Figure 3b, a system R3 is shown in which the continuous casting rod 1 or the continuous casting bolt 2 is mounted in a ball bed 19 so that it can rotate radially and axially and via corresponding conveyor devices 10.1, 10.2, which are only indicated here and which each act on the jacket surface 14, a radial and/or axial drive movement of the continuous casting rod or the continuous casting bolt in the furnace 7
ermöglicht wird. Hierdurch wird ebenfalls ein homogenes und korngrenzenanschmelzungsfreies Anwärmen auf Umformtemperatur gewährleistet.This also ensures homogeneous heating to forming temperature without grain boundary melting.
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DR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHTDR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT
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Aktenzeichen: P 2904/DE-G Datum: 17.06.2003Reference number: P 2904/DE-G Date: 17.06.2003
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2003
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