DE3201417C2

DE3201417C2 - Massive Walze aus Metall zum Transport von heißem Material

Info

Publication number: DE3201417C2
Application number: DE3201417A
Authority: DE
Inventors: Kazuhide Kameyama; Takahiro Kiyofuji; Yukinori Sakai Chsaka Shigeyama
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-01-22
Filing date: 1982-01-19
Publication date: 1986-01-16
Also published as: BR8200346A; NL191888C; US4462456A; NL191888B; FR2498164B1; NL8200216A; ES508946A0; AU547538B2; AU7970682A; GB2091844B; DE3201417A1; ES8306670A1; FR2498164A1; IT1152751B; IT8219251A0; GB2091844A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Transportwalze zum Transport von heißem Material sowie eine Transportwalzenstrecke, die eine Mehrzahl von Metallwalzen zum Transport des heißen Materials aufweist. Jede Walze ist mit einer Anzahl ringförmiger umlaufender Rillen versehen, die mit einem wärmeisolierenden Stoff gefüllt sind. Die Rillen jeder Walze sind im Verhältnis zu den Rillen der benachbarten Walzen versetzt angeordnet. Durch die Transportwalze der Erfindung kann der Temperaturabfall des heißen Materials während des Transports bedeutend vermindert werden. Außerdem werden die Temperaturschwankungen sowohl in beiden Querschnittsrichtungen als auch in Längsrichtung des Materials stark vermindert. Die Erfindung leistet somit einen wesentlichen Beitrag zur Verwirklichung des Direktwalzverfahrens in technischem Maßstab.

Description

Die Erfindung betrifft eine massive Walze aus Metall und eine Walzenstrecke zum Transport von heißem Material, insbesondere heißen Metallstücken, wie Brammen oder Blöcken, die aus einer Kokille oder einem Heizofen austreten, wobei eine Wärmeabstrahlung möglichst vermieden werden soll. Eine derartige Walze ist bereits aus der J P-OS 55-88918 bekannt

Herkömmliche Walzen für den Transport \on Stahlblöcken oder -brammen, die bisher bei der Stahlherstellung und in Walzwerken verwendet werden, bestehen

2ö aus wärmebeständigen, festen oder hohlzylindrischen Walzen. Bei Walzen, die sehr heiße Stücke, wie heiße stranggegossene Brammen oder heiße Brammen oder Blöcke zur folgenden Verfahrensstufe transportieren, treten verschiedene Schwierigkeiten auf. Die Walzen der Walzstrecke neigen infolge der direkt von dem heißen Material übertragenen und der absorbierten Strahlungswärme zu thermischer Ermüdung. Die Walzen ziehen ferner Wärmeenergie von dem warmen Material ab und verursachen dabei einen beträchtlichen Temperaturabfall. Schließlich werden die Walzenoberflächen stark verformt.

In jüngster Zeit wurde im Hinblick auf Energieeinsparung und hohe Produktivität das Direkt-Walzverfahren stark weiterentwickelt, bei dem der aus der Stranggießkokille austretende heiße Strang oder die aus der Brammenherstellung kommende Bramme oder'Block direkt zur nachfolgenden Walzstufe geführt werden.

Ein derartiger heißer Strang, E.imme oder Block (nachstehend als »heißes Material« bezeichnet) wird kontinuierlich mit Hilfe einer Transportvorrichtung von der vorangehenden zur nachfolgenden Bearbeitungsstufe transportiert. Für das Direktwalzen ist es von besonderer Bedeutung, daß der Temperaturabfall des heißen Materials auf seinem Weg durch die Transporteinrichtung so gering wie möglich gehalten wird.

Da das heiße Material in direkte Berührung mit den Transportwalzen kommt, die in der Transporteinrichtung verwendet werden, wird seine Wärme auf die kalten Transportwalzen übertragen und in alle Richtungen abgestrahlt. Dadurch ergibt sich ein starker Temperat'irabfall des Materials, so daß es sehr schwierig ist, es bis zum Walzwerk zu transportieren, bevor seine Temperatur unter die in der Walzstufe erforderliche Mindesttemperatur fällt. Bisher wurde keine Transportwalze vorgeschlagen, die für ein derartiges Direktwalzverfahren befriedigend ist.

Aus der o. a. JP-OS 55-88918 ist eine massive Metallwalze für den Transport von heißem Material bekannt, in der mehrere, an der Walzenoberfläche ringförmig

bo umlaufende, konkave Rillen vorgesehen sind. Diese Rillen sollen ein Verbiegen der Walze aufgrund von Temperaturänderungen verhindern. Die Ausbildung der bekannten Rillen führt ohne weitere Maßnahmen zu einem starken Warmevcrlusi, und es entstehen Risse auf-

h-3 grund der thermischen Beanspruchung am Grund der Rillen. Auch sind die bekannten Rillen so schmal, daß praktisch keine Verkleinerung der Kontaktfläche zwischen heiC:m Material und Walze erzielt wird.

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In der nachveröffentlichten DE-OS 31 00 420 wird eine temperaturbeständige Rolle mit einem metallischen, zylindrischen Dorn und darauf angeordneten kurzen zylindrischen Hülsen beschrieben, die mittels Trenn- und Haltemitteln auf dem Dorn gehalten werden und gleichzeitig eine Relativbewegung gegenüber dem Dorn bei Durchbiegung des Dorn;; und unterschiedlicher Wärmeexpansion ermöglichen. Die Aufgabe dieser Walze besteht also darm, Abnutzungsprobleme aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung von Dorn und Hülse zu vermeiden.

De.- Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportwalze bereitzustellen, die sehr wenig Wärme von dem zu transportierenden heißen Material abzieht und dabei trotzdem so fest ist, daß ihre umlaufende Oberfläche kaum beschädigt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Transportwalzenstrecke, mit der der Temperaturabfall des heißen Materials in beträchtlichem Maße vermindert wird und das Auftreten einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung \a Längsrichtung und in beiden Querschnittsrichtungen des heißen Materials verhinüert werden kann.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es bedeuten:

F i g. 1 eine schematische Vorderansicht einer Transportwalze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2—6 Teil-Querschnitte von Transportwalzen der Erfindung;

F i g. 7 und 8 Querschnitte von Transportwalzen der Erfindung;

F i g. 9 eine schematische Ansicht einer Transportwaizenstrecke der Erfindung;

Fig. 10 einen Querschnitt durch den Aufbau einer Transporteinrichtung;

F i g. 11 einen horizontalen Schnitt, der die Art der Befestigung der Transportwalze zeigt;

F i g. 12 einen horizontalen Schnitt, der eine Ausführungsform einer oberen wiirmeisolierendew Haube oder Abdeckung und einer wärrneisolierenden Tafel zeigt;

F i g. 13 eine Aufsicht, die die Art der Befestigung der oberen wärmeisolierenden Haube zeigt;

F i g. 14 eine Aufsicht, die die Art der Beff Jgung der wärmeisolierenden Tafel zeigt;

F i g. 15 einen Teilquetschnitt, der eine Ausführungsform eines Befestigungssv.iftes zeigt;

Fig. 16 einen schematischen Längsschnitt durch die Transporteinrichtung;

F i g. 17 (a) eine schematische Seitenansicht der oberen wärmeisolierenden Haube;

F i g. 17 (b) eir-en schematischen horizontalen Querschnitt durch die obere wiirmeisolierende Abdeckung;

F i g. 18 eine Ansicht, die die Lage einer Laserstrahl-Positionsanzeige zeigt; uiiiid

Fig. 19 eine schematische Ansicht, die die Art der Steuerung der gesamten Einrichtung der Erfindung zeigt,

Die Transportwalze der Erfindung weist ringförmige konkave Rillen (nachstehend als »Rillen« bezeichnet) auf ihrer Umfangsoberflläche auf. Die Rillen sind mit einem wärmeisolierenden Stoff nahezu bis zur Höhe der Walzenoberfläche gefüllt. Der wärmeisolierende Stoff wird durch eine oder mehrere Schichten einer Umwikkelung festgehalten, mn zu verhindern, daß er infolge der Zentrifugalkraft während der Drehung der Transportwalze oder infolge der Verschlechterung seiner Qualität durch die Einwirkung der Hitze des heißen Materials aus den Rillen herausfällt.

Die Transportwalze der Erfindung soil so wenig Wärme wie möglich von dem heißen Material abziehen, das auf ihr getragen wird. Um die Lebensdauer der zum Transport von heißem Material verwendeten Transportwalze zu erhöhen, könnte an die Verwendung einer Hohlwalze gedacht werden, die mit einem Kühlmittel

ίο gekühlt wird. Eine Hohlwalze zieht jedoch beträchtliche Wärme ab und würde deshalb den wichtigsten Erfordernissen der Erfindung nicht genügen. Infolgedessen muß erfindungsgemäß eine feste, d. h. massive Walze verwendet werden, um den Wärmeverlust des heißen Materials so klein wie möglich zu halten und um außerdem sicherzustellen, daß die Walze hohe Festigkeit besitzt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Vorderansicht derTransportwalze der Erfindung. Die Ober.iäche 10a der Walze 10 weist eine Mehrzahl von umlauten ien Rillen 2a bis 2Λ auf. Die Rillen 2 können nach verschiedenen Verfahren ausgebildet werden, beispielsweise beim Gießen der Walze, durch Schneiden oder Bearbeiten der gegossenen ^T-Valze oder durch Befestigen von muffenartigen konvexen Teilen auf der Walzenoberfläche. Der Rest der Walzenoberfläche 3a bis 3/ ist somit der Teil, der mit dem heißen Material in Berührung kommt. Die Rillen 2a bis 2Λ sind mit dem wärmeisolierende.i Stoff gefüllt.

Die Breite und die Anzahl der Waizenoberflächen 3a bis 3/ und der Rillen 2a bis 2Λ hängt von dem Gewicht und der Temperatur des zu transportierenden heißen Materials sowie von dem erwünschten Ausmaß der Verhinderung des Wärmeverlusts ab. Gute Ergebnisse werden mit einer Ausführungsform der Erfindung erhalten, bei der die Länge des zylindrischen Walzenkörper 1500 bis 1800 mm, der Walzendurchmesser 400 bis 450 mm und sowohl die Oberflächenbreite der Walze als auch die Breite der Rillen 80 bis 250 mm beträgt Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.

Der wärmeisolierende Stoff für die Rillen und die darüber gewickelte Wicklungsschicht werden nachstehend beschrieben.

Die F i g. 2 bis 6 sind Teilquerschnitte durch die Transportwalze der Erfindung. Der wärmeisolierende Stoff für die Rillen 2a kann Steinwolle, Schlackenwolle, Glaswolle, Keramikwolle oder ein ähnlicher bekannter hitzefester Stoff, wie Schamotte sein. Diese Stoffe kön· nen einzeln oder in Kombination verwendet werden. Eine geeignete Menge an Bindemittel oder Härter kann zugesetzt oder eingemischt werden.

LVie Dicke des wärmeisolierenden Stoffes soll im Hinblick auf seine die Wärme haltende Wirkung festgelegt werden. Sie kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften des oder der gewählten Stoffe variieren. Gewöhnlich reicht eine Dicke im Bereich von 5 bis 30 mm aus. Natürlich ist eine dickere Schicht an Isoliermaterial wirksamer. Die Festigkeit der Walze kann jedoch ver-

schlechten werden, da die Rillen dann tiefer sein müssen.

Die Wicklungsschicht 7 kann beispielsweise aus einem Band aus einem Metalldraht oder Metallblech bestehen, das über din wärmeisolierenden Stoff 6 in solchen Abständen gewickelt ist, daß der Stoff am Abfallen von der Walzenoberfläche gehindert wird. Der wärrneisolierende Stoff ist also teilweise an der Walzenoberfläche ausgesetzt. Die Stufe 8, d. h. der Höhenunterschied

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zwischen der Walzenoberfläche und der Oberfläche des wärmeisolierenden Stoffs ist vorzugsweise so klein wie möglich. Wenn er jedoch zu klein ist, besteht die Gefahr, daß entweder der wärmeisolierende Stoff oder die Wicklungsschicht das heiße Material berühren und es verkratzen oder furchen. Gute Ergebnisse werden mit einer Stufe mit einer Höhe im Bereich von 3 bis 20 mm erhalten.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der Wicklungsschichten la bis Tc aus einem bandförmigen Metallnetz mit dem wärmeisolierenden Stoff in einem Schichtaufbau 6a bis 6c verbunden sind. Auch wenn dieser Aufbau etwas teurer in der Herstellung ist, ist er sehr dauerhaft und hat eine lange Betriebszeit.

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Rille mit einem wärmeisolierenden Stoff 6c/ gefüllt ist, dem ein selbsthärtender Stoff zugesetzt ist, wie eine

Material ist mit Wicklungsschichten Td und Te umwikkelt, die jeweils aus einem einzelnen Draht bestehen. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die Möglichkeit der Herstellung in sehr kurzer Zeit. In dieser Ausführungsform sind ferner Metallmuffen 41 und 42 um den Walzenkörper 10 durch Schrumpfung angebracht, die die Rillen zwischen den Muffen 41 und 42 ergeben.

F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform, bei der ein geformter wärmeisolierender Stoff 6e aus Keramikfaser in der Rille angeordnet und mit einer Wicklungsschicht 7/umwickelt ist, die aus einem netzförmig angelegten, fadenartigen hitzefesten Stoff wie einem Keramikgewebe oder -cord besteht. Diese Ausführungsform kann ebenfalls leicht hergestellt werden und ist hoch wirksam, jedoch auch verhältnismäßig teuer.

F i g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der eine Anzahl von Metallstiften 9 am Grund der Rille 2a durch Schweißen oder eine ähnliche Art befestigt ist. Die Rille ist mit Schlackenwolle 6f gefüllt. Danach wird ein Sprühmittel Th. bestehend aus einem Gemisch von einem selbsthärtenden, hitzefesten Aufsprühstoff, wie ein hitzefestes Pulver, und einem anorganischen Bindemittel (das auch einen organischen Stoff enthalten kann), darauf gesprüht, um eine wärmeisolierende Schicht zu erhalten.

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der der wärmeisolierende Stoff 6g vorher in Form von zwei Halbringen ausgebildet wurde.

F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Mehrzahl von schichtartigen wärmeisolierenden Stoffen 6Λ in Mehrschichtform um die Außenseite des Walzenkörper 10 gewickelt ist.

Da die um die Walzenoberfläche angeordneten Rillen nichts zur Abstützung des heißen Materials beitragen, wird die Belastung auf der Metallschicht der Walze entsprechend erhöht Dies beeinflußt die Lebensdauer der Walze. Vom Standpunkt der Lebensdauer ist deshalb eine Verstärkung der Metalloberfläche wünschenswert, um ihre Hitze- und Abnutzungsfestigkeit zu erhöhen. Beispielsweise kann eine Muffe aus nichtrostendem Stahl mit hervorragender Hitze- und Abnutzungsbeständigkeit auf der Walze angebracht werden. Es kann auch ein ähnliches Material auf der Metalloberfläche der Walze durch aufbauende Schweißung befestigt werden. Die Metalloberfläche kann auch durch Aufsprühen eines Metalls gehärtet werden.

Die Dicke der verstärkten Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 30 mm von der Walzenoberfläche. Wenn der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit und thermischen Ausdehnung zwischen der Walze und der verstärkten Schicht groß ist, wird vorzugsweise eine Zwischenschicht zwischen ihnen angeordnet.

Es wurde festgestellt, daß durch die Transportwalze der Erfindung eine Verminderung des Wärmeverlustes um 40 bis 80% und eine Erhöhung der Lebensdauer um das 1.1-bis l,5fache im Vergleich zu herkömmlichen Transportwalzen erreicht wird. Da die Fläche der Walze, die mit dem heißen Material in Berührung kommt, sehr klein ist. ist außerdem die durch Hitze verursachte ίο Beschädigung ebenfalls sehr klein.

Es wurden ferner Forschungsarbeiten in bezug auf Transportwalzenstrecken durchgeführt, um den Wärmeverlust und die Beschädigung der Walzenoberfläche zu vermindern. Dabei wurde eine neue Transportwalzenstrecke entwickelt.

Die Transportwalzenstrecke der Erfindung besteht aus Transportwalzen, die in Reihe in Transportrichtung des heißen Mäterisls angeordnet siⁿd

i Kt Hie umlaufende Oberfläche 10a jeder Transportwalze mit RiI-len versehen, die einen wärmeisolierenden Stoff enthalten, welcher Oberflächen 4a bis 4Λ aufweist. Die Walzen haben außerdem Kontakt-Metalloberflächen 3a bis 3/. die in Berührung mit dem heißen Material 1 kommen. Durch die Anwendung der Transportwalzenstrecke der Erfindung wird eine Erhöhung der Lebensdauer der Transportwalzen und eine starke Verminderung der von dem heißen Material abgezogenen Wärmemenge erreicht.

F i g. 9 ist eine Aufsicht auf die Transportwalzenstrekke der Erfindung. Transportwalze! 10£> bis 1Oe sind in Richtung des Transports angeordnet, die durch den Pfeil 75 in F i g. 9 bezeichnet wird. Das heiße Material (Bramme) 1 ist durch die gestrichelte Linie angedeutet.

In Fig.9 sind die Transportwalze iOb und die benachbarte Transportwalze 10c in Vorwärtsrichtung gegeneinander versetzt, so daß die Kontakt-Metalloberfläche 3a der Walze 106 mit der wärmeisolierten Oberfläche 4/der Walze 10c in Transportrichtung in gleicher Linie ist. Diese versetzte Anordnung wird auch bei den anderen Transportwalzen angewendet. So befindet sich die Oberfläche 4/der Walze 10c in gleicher Linie mit 3g der Walze 10c/ und diese wiederum mit 4g der Walze 1Oe. Anders ausgedrückt befinden sich die Kontakt-Metalloberflächen einer Transportwalze in gleicher Linie mit den wärmeisolierenden Oberflächen der nächsten Transportwalze in Transportrichtung des heißen Materials 1. In diesem Fall ist es jedoch bevorzugt, daß die Breite der wärmeisolierenden Oberfläche 4/größer ist als diejenige der Kontakt-Metalloberfläche 3a.

so Entsprechend folgt von der vorstehend erläut. -ten Anordnung der Kontakt-Metalloberflächen und der wärmeisolierenden Oberflächen der Transportwalze, daß der Wärmeverlust infolge von Wärmeleitung stark vermindert wird, da die Unterseite des heißen Materials 1 nur bei jeder zweiten Transportwalze mit der Metalloberfläche in Berührung kommt

Der Unterschied in der Wirksamkeit zwischen der Transportwalzenstrecke der Erfindung und einer solchen des Standes der Technik ist folgender: Die Dauer-

eo haftigkeit der Walzenstrecke der Erfindung ist 10 bis 50% langer. Deshalb ist auch ihre Lebensdauer verlängert Die Walzenstrecke der Erfindung bringt eine Verminderung des Wärmeverlustes um 5 bis 40% im Vergleich zu herkömmlichen Strecken. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Temperaturabfall über 50 m bei der Anwendung des Direktwalzverfahrens um 150° C geringer bei der Walzenstrecke der Erfindung als bei einer herkömmlichen Walzenstrecke.

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Eine andere Ausführungsform der Transportwalzenstrecke der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Fig. 10 ist ein Querschnitt durch eine Transporteinrichtung, die eine Transportwalzenstrecke enthält. Diese besteht in dieser Ausführungsform aus drehbar mil HiI- ^r> fe von Lagern 13 auf Gestellen 12 befestigten Transpor'-valzen 10; vgl. den Querschnitt in Fig. 11. Eine Mennahl von Transportwalzen 10 ist längs der Transportrichtung des heißen Materials 1 angeordnet. In F i g. 11 bedeutet 15 einen Elektromotor, der die Transportwalze 10 antreibt. Die Transportwalze 10 ist mit einer Anzahl von Rillen 2 um ihre umlaufende Oberfläche versehen. Die Rillen 2 sind mit einem wärmeisolierenden Stoff, wie einer Keramikfaser, gefüllt.

Wie in F i g. 9 gezeigt wird, ist die Kontakt-Metalloberfläche 3a bei der Anordnung dc^r Transportwalzenstrecke 10 versetzt zur wärmeisolierenden Oberfläche 4/"angeordnet.

Die Spalten zwischen den Transportwalzen 10, beispielsweise die Spalte zwischen den Walzen iOb und 10c enthalten wärmeisolierende Tafeln 17. Eine obere wärmeisolierende Haube 16 ist abnehmbar über der Transportwalzenstrecke angeordnet.

Fi g. 12 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform der Walzenstrecke der Erfindung und zeigt die wärmeisolierenden Tafeln 17 und die obere wärmeisolierende Haube 16. In dieser Ausführungsform weist die obere wärmeisolierende Haube 16 einen Rahmen 61 auf, dessen Innenseite mit einem wärmeisolierenden Sto^ff 62 verkleidet ist, um die Wärmeisolierung zu verbessern. Die obere wärmeisolierende Haube 16 ist an einem Trägerrahmen 63 befestigt, welcher über ein Halteglied 18 fest mit dem Sockel 12 verbunden ist.

Außerdem wird in Fig. 12 ein Befestigungsstift 21 gezeigt, der, wie nachstehend erläutert wird, die obere js wärmeisolierende Haube 16 an einer stärkeren als der festgelegten Bewegung entweder in Quer- oder in Transportrichtung hindert. 22 bezeichnet eine Dichtungsscheibe. Die obere wärmeisolierende Haube 16 kann leicht angebracht oder durch Entfernung des Befestigungsstiftes 21 abgenommen werden. In ähnlicher Weise besieht die wärmeisolierende Tafel 17 aus einem plattenförmigen Rahmen 71, der mit einem wärmeisolierenden Stoff 72 ausgekleidet ist. Die Tafel 17 ist abnehmbar auf einem Halteglied 18a angebracht, das über einen Befestigungsstift 21a mit dem Sockel 12a verbunden ist.

F i g. 13 ist eine Aufsicht, die ein Beispiel für die Befestigung der wärmeisolierenden Tafel 17 zeigt. Eines der Befestigungslöcher 73, durch die der Befestigungsstift 21a geführt wird, ist etwas größer im Durchmesser als der Befestigungsstift 21a und konzentrisch mit diesem ausgebildet. Die übrigen Löcher sind als schlitzartige Löcher 73a geformt, die größer in Breite und Länge sind als die Befestigungsstifte 21a. Da die wärmeisolierende Tafel 17 nahe bei dem heißen Materia! 1 angebracht ist, dehnt sie sich bei Erwärmung aus und zieht sich wieder zusammen. Mit der beschriebenen Anordnung kann die wärmeisolierende Tafel 17 sich frei innerhalb eines festgelegten Bereichs ausdehnen und zusammenziehen, da die Befestigungslöcher 73 mit einem langen Schlitz mit den Befestigungsstiften 21a verbunden sind. Eine Beschädigung der Tafeln 17 infolge von thermischer Beanspruchung kann damit wirkungsvoll verhindert werden.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung zur Verhinderung thermischer Beanspruchung wurde in Verbindung mit der wärmeisolierenden Tafel 17 beschrieben. Eine ähnliche Einrichtung kann jedoch auch für die obere wärmeisolierende Haube 16 vorgesehen werden. Beispielsweise kann, wie in F i g. 14 gezeigt, die obere wärmcisolierendc Haube 16 in eine entsprechende Anzahl von Einheiten unterteilt sein. )cde Einheit wird dann mit ähnlicher Anordnung der Bcfesiigungslöcher verschen, wie vorstehend erläutert wurde. Beispielsweise wird ein kreisförmiges Loch 65 und ein längliches Loch 65.·/ mit Befestigungsstiften 21 zum gleichen Zweck versehen. In bezug auf die Befestigungsstifte 21 und 21a ist zu bemerken, daß sie nicht fest verschraubt sein sollen unter Verwendung einer bekannten Mutter oder eines Splints. Wie in Fig. 12 und 15 angedeutet wird, wirken sie besser, wenn sie von ihrem eigenen Gewicht durch die Löcher 73, 73a und 65, 65a abhängen. Falls erforderlich, kann der untere Teil der Befestigungsstifte 21 oder 21a in einer die Entfernung verhindernden Art. beispielsweise eine Verbreiterung b. die durch elastische Verformung entsteht, ausgebildet sein.

In der vorstehend beschriebenen Anordnung sind die Befestigungsstifte 21 und 21a nicht verschraubt, sondern werden durch ihr eigenes Gewicht gehalten und können deshalb leicht entfernt werden. Außerdem wurde experimentell festgestellt, daß der Druck an der Kontaktfläche zwischen dem Trägerrahmen 63 und dem Halteglied 18 oder zwischen der wärmeisolierenden Tafel und dem Halteglied 18a fast gleich dem Gewicht der oberen wärmeisolierenden Haube 16 oder der wärmeisolierenden Tafel 17 ist. Eine wirksame Absorption der thermischen Ausdehnung und Zusammenziehung gemäß Fig. 13 und 14 kann deshalb voll verwirklicht werden.

Wie vorstehend erläutert, wird in der Transporteinrichtung der Erfindung der Bereich des Transportweges zwischen den Walzen 10 durch die wärmeisolierenden Tafeln 17 verschlossen, während der Raum über der Transportwalzenstrecke durch die obere wärmeisolierende Haube 16 abgedeckt ist. Damit ist der Transportweg, durch den das heiße Material 1 geführt wird, fast wie ein geschlossener Tunnel gebaut. Außerdem sinJ die Transportwalzen 10 mit Kontakt-Metalloberflächen 3a und wärmeisolierenden Oberflächen 4a in versetzter Anordnung ausgerüstet, so daß nicht nur ein Temperaturabfall des heißen Materials 1 im Ganzen verhindert werden kann, sondern auch lokale Temperaturabfälle.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzahl von Öffnungen für Anzeigestrahlen in Höhe des Transports des heißen Materials in der Transporteinrichtung vorgesehen, bei der der Raum oberhalb der Transportwalzen mit einer wärmeisolierenden Haube abgedeckt ist. Dadurch kann das heiße Material in der nahezu vollständig geschlossenen Einrichtung transportiert werden. Eine Anzahl von Laserstrahl-Positionsanzeigern, gleich der Anzahl der Öffnungen, ist an Stellen angeordnet, die der Höhe der öffnungen entsprechen. Ferner ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die dem Motor das Kommando zum Antrieb der Transportwalzen erteilt, wenn ein Signal von der Laserstrahl-Positionsanzeige empfangen wird. Die Transporteinrichtung mit der Laserstrahl-Positionsanzeige ist besonders wirkungsvoll für den Betrieb der Transportwalzenstrecke der Erfindung.

F i g. 16 ist ein schematischer Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Transporteinrichtung zur Verhinderung des Wärmeverlustes, bei der das heiße Material 1 auf Transportwalzen 10a bis 1Oe in fast geschlossenem Zustand transportiert wird. Die oberen wärmeisolierenden Hauben 16a, i6b und 16a die jeweils als ein halbgeschlossener Raum ausgebildet sind, sind abnehmbar auf seitlichen Trägern 18a bis 18c in Transportrichtung be-

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ίο

festigt, um die Gruppe von Transportwrlzen genau abzudecken. In Fig. 16 ist eine Mehrzahl von v/ärmeisolierenden Tafeln 17a bis 17e zwischen den Transportwalzen 10a bis 1Oe vorgesehen. Sie sind abnehmbar auf den Trägern fOr die Transportwalzen befestigt (in der Figur nicht gezeigt). Eine Mehrzahl von sattelartigen wärmeisoliei enden Hilfshauben oder Abdeckungen 26a und 266 ist vorgesehen, um ein größeres Spiel bei der Befestigung der wärmeisolierenden Hauben 16a bis 16c zu erhalt?:·,. Mit dieser Anordnung können die Spalten, die zum Ausgleich der thermischen Ausdehnung der wärmeisolierenden Hauben 16a bis 16c vorgesehen sind, geschlossen werden.

Durch die Transporteinrichtung mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann eine hohe Wirkung in bezug auf die Verhinderung des Wärmeverlustes erreicht werden, da ein im wesentlichen geschlossener Aufbau vorliegt. Das heiße Mnteria! ^Brarp.me^ is! vollständig von einer Beobachtung von außen abgeschirmt. Die Steuerung des Transportverfahrens könnte deshalb ungenau sein.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in den F i g. U(a) und ^dargestellt ist, ist jede Seite der wärmeisolierenden Haube 16b mit Öffnungen 27a und 276 versehen, durch die ein Anzeige-Lichtstrahl fällt. Gemäß F i g. 18 wird eine Laserstrahl-Positionsanzeige 29, die aus einem Laserstrahl-Sender 29a und einem Empfänger 296 besteht, an den Öffnungen 27a und 276 einander gegenüberliegend angebracht. Diese Anordnung ermöglicht einen sicheren und genauen Transport des heißen Materials ohne wesentlichen Anstieg des Wärmeverlustes, da der Betrieb der Transportwalzen auf der Basis der erhaltenen Signale gesteuert werden kann, wenn die heiße Bramme den Laserstrahl unterbricht.

Die Öffnungen 27a und 276 können durch ein hitzefestes Glas oder einen anderen lichtdurchlässigen Stoff geschlossen werden. In F i g. 18 ist eine wärmeisolierende Schicht 62a am Rahmen 166 angebracht und ein vorstehendes Metallglied 28 ist vorgesehen, um eine direkte Berührung der heißen Bramme 1 mit der wärmeisolierenden Schicht 62a zu verhindern.

F i g. 19 zeigt eine schematische Übersicht über eine Ausführungsform der Steuerungseinrichtung der Erfindung. Die Einrichtung weist eine Laserstrahl-Positionsanzeige 29 auf, die aus einem Gerätepaar 29a, 296 und einem weiteren Paar 29c und 29d besteht. Elektromotoren 15a bis \5g sind zum Antrieb der Transportwalzen 10a bis \0g vorgesehen. Sie sind elektrisch mit einer Antriebseinheit 31 verbunden, die eine elektrische Schaltung enthält. Eine Kontrolleinrichtung 32 gibt ein Antriebskommando an die Antriebseinrichtung 31 als Antwort auf ein Eingangssignal von der Laserstrahl-Positionsanzeige 29. Beispielsweise empfängt die Kontrolleinrichtung 32 die Eingangssignale über Kreise 33 und 34 von den Laserstrahl-Positionsanzeigen für den Antrieb der Transportwalzen in der vorangehenden und folgenden Stufe (nicht gezeigt). Dann gibt die Kontrolleinrichtung 32 über die Kreise 35 und 36 die Befehle zur Steuerung der Antriebseinrichtung für die Transportwalzen der vorangehenden und folgenden Stufen, um einen glatten Transport einer Mehrzahl heißer Stücke in einem festgelegten Abstand zwischen ihnen zu gewährleisten.

Eine Laserstrahl-Positionsanzeige wird verwendet, da b5 das zu transportierende heiße Material im allgemeinen ein leuchtender Körper mit hoher Temperatur ist und die Lichtstrahlung von der heißen Bramme innerhalb der wärmeisolierenden Haube reflektiert wird. Deshalb würde ein gewöhnlicher photoelektrischer Detektor häufig fehlerhaft arbeiten.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit dem Direktwalzen eines heißen Gießüngs erläutert, der aus einem Stranggußverfahren kommt. Die Transportwalze der Erfindung kann jedoch auch auf anderen technischen Gebieten Verwendung finden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

32 Ol 417 Patentansprüche:

1. Massive Walze aus Metall zum Transport von heißem Material, mit mehreren an der Walzenoberfläche (3) ringförmig umlaufenden Rillen (2), d a durch gekennzeichnet, daß die Rillen (2) mit einem wärmeisolierenden Stoff (4,6) gefüllt sind, dessen äußere Oberfläche gegenüber der Walzenoberfläche (3) zurückgesetzt angeordnet ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeisolierende Stoff (4,6) ein Formkörper aus zwei Halbringen ist

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, daß der wärmeisolierende Stoff ein selbsthärtender hitzebeständiger Stoff, z. B. Stein-, Keramikoder Schlackenwolle, ist.

4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß <3«r wärmeisolierende Stoff als Band geformt ist.

5. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeisolierende Stoff durch eine Mehrzahl von Stiften an der Walze befestigt ist, die am Grund der Rillen angebracht sind.

6. Walze nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Wicklungsschichten vorgesehen sind, die den wärmeisolierenden Stoff (4,6) festhalten.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsschichten aus einem Metalldraht- oder Metallnetzband bestehen.

8. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsschichten aus einem unbrennbaren hitzefesten, wärmeisoiierenden Fasernetz oder -gewebe, z. B. Keramikgewebe oder -cord, bestehen.

9. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsschichten aus einem selbsthärtenden, hitzefesten Stoff bestehen.

10. Walze nach Anspruch 6 mit mehreren Wicklungsschichten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wicklungsschichten nicht gewebte Schichten aus wärmeisolierendem Material angeordnet sind.

11. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsschicht eine Schicht aus einem selbsthärtendem Sprühmaterial, z. B. ein Gemisch aus einem hitzefesten Pulver und einem anorganischen Bindemittel, ist.

12. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartigen Wicklungsschichten und der wärmeisolierende Stoff durch mehrere Stifte gehalten werden, die am Grund der Rillen angebracht sind, wobei die Wicklungsschichten mit einem hitzebeständigen, wärmeiso'ierenden Sprühmaterial beschichtet sind.

13. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven, mit dem wärmeisolierenden Stoff gefüllten Rillen breiter sind als die Kontakt-Metalloberflächen der Walze.

14. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenhöhe (8) 3 bis 20 mm beträgt.

15. Walze mich einem der Ansprüche 1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rillen (2)80 bis 250 min beträgt.

16. Walzenstrecke zum Transport von heißem Material, gekennzeichnet durch mehrere in Transportrichtung des Materials nacheinander angeordnete Transportwalzen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Walzenoberfläche (3) einer Walze mit der Oberfläche des wärmeisolierenden Stoffes (4,6) der benachbarten Walze ausgerichtet ist.