EP3074149B1

EP3074149B1 - Vorrichtung zur temperaturerhöhung von länglichem metallischen walzgut und fertigstrasse zum erzeugen und/oder bearbeiten von länglichem metallischen walzgut

Info

Publication number: EP3074149B1
Application number: EP14765928.8A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Seidel; Volker Kunze; Markus LANGEJÜRGEN
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: US10710134B2; KR20160081942A; DE102013224547A1; WO2015078604A1; US20170001227A1; EP3074149A1; RU2643751C2; CN206046665U; KR101811825B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut mit einer Heizeinrichtung umfassend Induktionsheizelemente zur Erwärmung des Walzgutes entlang einer Heizstrecke und mit einer Fördereinrichtung umfassend Treiber- und/oder Rollgangsrollenelemente als aktive oder passive Förderelemente zum Bewegen des Walzgutes in Längserstreckung der Heizstrecke, wobei die Induktionsheizelemente in Längserstreckung der Heizstrecke jeweils durch einen Freiraum voneinander beabstandet angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fertigstraße zum Erzeugen und/oder Bearbeiten von länglichem metallischem Walzgut mit einer Vorrichtung zur Temperaturerhöhung des länglichen metallischen Walzgutes.
Insbesondere gattungsgemäße Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik gut bekannt, um längliches metallisches Walzgut, wie etwa Bänder, Brammen oder dergleichen, in gewünschter Weise zu erwärmen. Dabei muss das längliche metallische Walzgut oftmals eine Reihe von Induktionsheizelementen mit einer relativ eng gewählten Induktionsheizelementedurchgangshöhe passieren, um möglichst nahe an den Induktionsheizelementen vorbeigeführt werden zu können, wodurch ein möglichst hoher Wirkungsgrad bezüglich der Heizeinrichtung erzielt werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn dünnere Bänder mit einer Dicke von beispielsweise 8 mm bis 30 mm mittels einer Längsfeldinduktionsheizung erwärmt werden sollen. Es ist bekannt, dass - in Förderrichtung gesehen - vor einer entsprechenden Induktionsheizelementestrecke, kurz Heizstrecke, etwaige Unebenheiten, Wölbungen und/oder Bandskis bezüglich des länglichen metallischen Walzgutes etwa mit einer Bandrichtmaschine bzw. einem Leveller und/oder mithilfe eines Schopfschnittes am Bandkopf reduziert werden können. Je nach den vorherrschenden Randbedingungen der jeweiligen Vorrichtung können jedoch Wölbungen, Bandskis oder dergleichen immer noch vorhanden sein. Darüber hinaus kann sich eine Wölbung des länglichen metallischen Walzgutes auch innerhalb einer längeren, beispielsweise 3 m langen, Induktionsheizelementestrecke etwa infolge einer ungleichmäßigen Erwärmung oder asymmetrischer Temperaturverluste von Ober- zu Unterseite des länglichen metallischen Walzgutes verändern bzw. erhöhen. Ferner kann sich bei einer Störung in nachgeordneten Aggregaten, bei Massenflußstörungen, bei einem Stromausfall während einer Walzgutförderung oder dergleichen eine Bandschlaufe im Bereich der Induktionsheizelementestrecke bilden.
Diese nur beispielhaft erläuterten Effekte können dazu führen, dass das längliche metallische Walzgut mit einem oder mehreren der Induktionsheizelemente in Kontakt kommen und die Heizeinrichtung nachhaltig beschädigt werden kann.
Um die Gefahr eines Kontaktes zwischen dem länglichen metallischen Walzgut und den Induktionsheizelementen innerhalb einer Induktionsheizelementestrecke zu reduzieren, ist aus der Druckschrift CA 2 633 942 C eine Vorrichtung umfassend eine Bandkantenheizung mit Induktionsheizelementen bekannt, welche beidseits einer Mittellängslinie einer Heizstrecke der Vorrichtung angeordnet sind. Sowohl vor als auch nach den Induktionsheizelementen sind Bauteile eines Levellers zum Einebnen des Walzgutes platziert. Diese Bauteile sind zusätzlich noch mit einem länglichen Mittenbauteil des Levellers miteinander verbunden, so dass sich der Leveller insgesamt entlang der Induktionsheizelementestrecke durchgängig von einem Eingangsbereich vor der Induktionsheizelementestrecke bis in einen Ausgangsbereich hinter der Induktionsheizelementestrecke erstreckt. Durch diesen derart konstruierten Leveller kann das Walzgut während der Erwärmung seiner Kantenbereiche weiter eingeebnet werden kann. Die Vorrichtung baut jedoch wegen des durchgängig gestalteten Levellers recht groß. Zudem kann mittels des derart ausgestalteten Levellers insbesondere bei dünneren Walzgütern, wie etwa dünneren Bändern oder dergleichen, nicht ausgeschlossen werden, dass Seitenbereiche des dünneren Walzgutes bei einer entsprechenden Verformung trotz des Mittenbauteils dennoch mit den Induktionsheizelementen in Kontakt kommt. Insofern eignet sich die in der erwähnten Druckschrift gezeigte Vorrichtung in keiner Weise zur Temperaturerhöhung von dünneren Walzgütem mittels einer Längsfeldinduktion. Darüber hinaus beeinträchtigt dieser Leveller die Erwärmung des Walzgutes negativ, da das längliche Mittenbauteil inmitten der Heizstrecke angeordnet ist. Somit ist dieses Mittenbauteil nachteilig auch einer enormen Hitzeeinwirkung ausgesetzt. Aufgrund der Lage des länglichen Mittenbauteils des Levellers eignet sich diese Konstruktion ferner nur im Zusammenspiel mit einer Bankkantenheizung. Bei flächig von einer Seite zur anderen Seite durchgehenden Induktionsheizelementen kann der aus der Druckschrift CA 2 633 942 C bekannte Leveller erst gar nicht eingesetzt werden.
Des Weiteren ist aus dem japanischen Abstract JP 11 123 438 A eine andere Warmwalzanlage bekannt, welche eine Induktionsheizeinrichtung mit mehreren Induktionsheizspulen zum Erwärmen eines länglichen metallischen Walzgutes aufweist. Das längliche metallische Walzgut wird hierbei in Transportrichtung durch den jeweiligen Spalt der Induktionsheizspule gefördert. Um die Gefahr auszuschließen, dass das längliche metallische Walzgut unbeabsichtigt gegen die Innenseiten der Induktionsheizspulen stößt, sind zwischen jeder der Induktionsheizspulen und der Ober- wie auch der Unterseite des länglichen metallischen Walzgutes jeweils zwei oder mehr Rohrelemente angeordnet. Die in jeder Induktionsheizspule ober- und unterseitig des länglichen metallischen Walzgutes angeordneten Rohrelemente verlaufen hinsichtlich ihrer Längserstreckung in Transportrichtung des länglichen metallischen Walzgutes und sind beabstandet von einander quer zur Transportrichtung nebeneinander angeordnet. Die Rohrelemente sind hierbei u-förmig gebogen und mit ihren Enden von der jeweiligen Induktionsheizspule abgewandt. An den Enden sind Kühlmittelanschlüsse vorgesehen, da die Rohrelemente von einem Kühlmittel durchströmt sind, um diese zu Kühlen. Dies ist auch zwingend erforderlich, da sie im Bereich des Induktionsfeldes zwischen den Innenseiten der Induktionsheizspulen und dem länglichen metallischen Walzgut platziert sind. Somit sind sie einer entsprechenden Wärmebelastung unmittelbar ausgesetzt. Nachteilig ist es auch, dass hierdurch die Heizleistung der Induktionseinrichtung negativ beeinträchtigt wird. Weiterhin wird durch die Rohrelemente das Induktordurchgangsmaß zusätzlich eingeengt.
Darüber hinaus ist aus der EP 0 810 044 A1 insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von warmgewalztem Stahlblech bekannt, wobei die Vorrichtungen Heizeinrichtungen umfasst, zwischen denen Seitenführungen angeordnet sind, um einen Rohbarren seitlich zu führen.
Aus der EP 1 707 282 A1 ist eine weitere Vorrichtung zum Herstellen von Stahlblechen mit Induktionsheizeinheiten bekannt, wobei zwischen den Induktionsheizeinheiten Niederhalterollen und/oder Treiberrollen angeordnet sind, mittels welchen die Stahlbleche zwischen den Induktionsheizelementen geführt sind.
Die WO 2007/077701 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut mit einer Heizeinrichtung umfassend Induktionsheizelemente zur Erwärmung des Walzgutes entlang einer Heizstrecke. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Fördereinrichtung umfassend Treiber- und/oder Rollgangsrollenelemente als aktive oder passive Förderelemente zum Bewegen des Walzgutes in Längserstreckung der Heizstrecke. Die Induktionsheizelemente in Längserstreckung der Heizstrecke sind jeweils durch einen Freiraum voneinander beabstandet angeordnet, wobei in dem Freiraum jeweils ein Abweisergleitelement angeordnet ist, um eine Berührung des geförderten Walzgutes mit den Induktionsheizelementen zu vermeiden. Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf der WO 2007/077701 A1 . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen zum Erwärmen von länglichem metallischem Walzgut, insbesondere von dünneren metallischen Bändern, wie etwa dünnen Stahlbändern, dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Gefahr einer Berührung und einer eventuellen Beschädigung insbesondere von Induktionsheizelementen durch ein längliches metallisches Walzgut flächig vermieden werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Durch insbesondere ein derart zwischen zwei in Längserstreckung der Heizstrecke hintereinander angeordneten Induktionsheizelementen platziertes Abweisergleitelement ist die eigentliche Heizstrecke frei von störenden Bauteilen, wodurch insbesondere eine flächige Erwärmung des länglichen metallischen Walzgutes und eine effektive Erwärmung infolge eines minimalen Durchgangsmaßes in der Heizstrecke gewährleistet ist. Dennoch ist speziell die Gefahr unterbunden, dass das längliche metallische Walzgut während seiner Förderung durch die Heizstrecke hindurch unbeabsichtigt mit einem der Induktionsheizelemente zusammenstößt, beispielsweise an einer Warmbreitbandstraße. Zweckmäßigerweise wird vornehmlich der Bandtransport von dünneren Bändern oder dergleichen durch die Heizstrecke hindurch sicherer gestaltet.
Gleiches gilt, wenn die Vorrichtung Seitenführungselemente umfasst, welche sich in dem Freiraum gegenüberliegen und zwischen zwei unmittelbar benachbarten Induktionsheizelementen angeordnet sind. Mittels derartig angeordneter Seitenführungselemente ist eine Seitenführung des geförderten Walzgutes quer zur Heizstrecke gut gewährleistet. Die Führungsmöglichkeit ist dann nur durch die Induktionsheizelemente unterbrochen.
Weiterhin wird beansprucht, dass die Abweisergleitelemente und die Induktionsheizelemente entlang der Heizstrecke alternierend zueinander angeordnet sind. Durch diese abwechselnde Anordnung kann sichergestellt werden, dass - in Förderrichtung beziehungsweise in Längserstreckung der Heizstrecke gesehen - sowohl vor als auch nach dem jeweiligen Induktionsheizelement ein Abweisergleitelement angeordnet ist, wodurch der Schutz der einzelnen Induktionsheizelemente nochmals verbessert werden kann.
Dadurch, dass das Abweisergleitelement vorzugsweise vollständig in dem jeweiligen Freiraum zwischen zwei Induktionsheizelementen angeordnet sind, beeinflussen das Abweisergleitelement vorteilhafterweise die Heizleistung der auf das Walzgut wirkenden Induktionsheizelemente nicht nachteilig, da das Abweisergleitelement neben den Induktionsheizelementen und nicht zwischen diesen und dem Walzgut angeordnet sind. Insofern sind das Abweisergleitelement außerhalb einer entsprechenden Heizfläche des jeweiligen Induktionsheizelements angeordnet.
Die Begrifflichkeit "vollständig" beschreibt im Sinne der Erfindung, dass insbesondere mit dem Walzgut wechselwirkende Abweisergleitflächen oder sonstige diesbezügliche Bereiche des Abweisergleitelements innerhalb eines Bereichs der Freiräume zwischen den Induktionsheizelementen angeordnet sind.
Somit ist es vorteilhaft, wenn das Abweisergleitelement außerhalb einer dem Walzgut zugewandten Flächen der Induktionsheizelemente angeordnet sind.
Insofern kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich betriebssicherer betrieben werden als dies bisher im Stand der Technik möglich ist. Insgesamt kann hierdurch eine Walzanlage sicherer betrieben werden, wodurch damit auch an einer entsprechenden Fertigstraße zum Herstellen von länglichem metallischem Walzgut die Ausbringungsleistung gesteigert werden kann.
Vorliegend sind die Freiräume und die Induktionsheizelemente in Längserstreckung der Heizstrecke abwechselnd zueinander angeordnet, sie sind also alternierend zueinander angeordnet.
Die Aufgabe wird auch von einer Fertigstraße zum Erzeugen und/oder Bearbeiten von länglichem metallischem Walzgut mit einer Vorrichtung zur Temperaturerhöhung des länglichen metallischen Walzgutes gelöst, wobei die Fertigstraße eine Vorrichtung zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut nach einem der hier beschriebenen Merkmale umfasst.
Speziell wenn die Fertigstraße eine Endlosgießwalzanlage umfasst, kann eine Störung aufgrund eines Problems im Bereich einer Heizstrecke der Vorrichtung zur Temperaturerhöhung die gesamte Produktion zum Stillstand bringen, beispielsweise zu einem Gießabbruch bei einem Endloswalzen von Bändern. Insofern ist es vorteilhaft, wenn die vorliegende Vorrichtung im Zusammenhang mit einer solchen Endlosgießwalzanlage eingesetzt wird.
Der Begriff "längliches metallisches Walzgut" beschreibt vorliegend durch Warmwalzen hergestellte Metall- beziehungsweise Stahlbänder oder Metall- beziehungsweise Metallbleche, Brammen, Gießstränge oder dergleichen, welche zum Weiterbearbeiten einer Temperaturerhöhung unterzogen werden sollen.
Für eine derartige Temperaturerhöhung weist die Vorrichtung eine Heizeinrichtung mit einer Vielzahl an Induktionsheizelementen, vorzugsweise Längsfeldinduktionsheizungen auf. Somit bezieht sich der Begriff "Heizeinrichtung" speziell auch bevorzugt auf eine Längsfeldinduktionsheizung, welche im Sinne der Erfindung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich somit besonders gut zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut mit einer Walzgutdicke von größer als 6 mm.
Der Begriff "Abweisergleitelement" beschreibt im Sinne der Erfindung jegliche Elemente, mit denen es möglich ist, das geförderte Walzgut von den Induktionsheizelementen beabstandet zu halten, ohne durch einen motorischen Antrieb oder ohne durch die Bewegung des Walzgutes eine wesentliche Eigenbewegung, wie etwa eine Rotationsbewegung, zu vollziehen.
Insofern zeichnet sich das Abweisergleitelement insbesondere dadurch aus, dass es gegenüber dem geförderten Walzgut vorzugsweise vollständig feststehend und insbesondere drehfest ausgestaltet ist, insbesondere wenn das geförderte Walzgut mit dem Abweisergleitelement in Wirkkontakt tritt, wenn dieses durch die Heizstrecke hindurch in Förderrichtung bewegt bzw. gefördert wird. Insofern wirkt das Abweiserelemente bremsend auf die Bewegung des Walzgutes.
Von diesem Abweisergleitelement unterscheiden sich die aktiven oder passiven Förderelemente der Fördereinrichtung dahingehend, dass diese Förderelemente die Bewegung des Walzgutes durch die Heizstrecke hindurch begünstigen und sogar initiieren. So umfassen die aktiven Förderelemente etwa motorisch angetriebene Treiberrollenelemente, mittels welchen das Walzgut beschleunigt werden kann. Die passiven Förderelemente hingegen umfassen etwa Rollgangsrollenelemente, auf welchen das Walzgut abrollen kann.
Eine bevorzugte alternative Ausführungsvariante sieht vor, dass das Abweisergleitelement zwischen einem der aktiven oder passiven Förderelemente und einem der Induktionsheizelemente angeordnet ist. Hierbei befindet sich das Abweisergleitelement vorzugsweise auf Höhe der Treiber- und/oder Rollgangsrollenelemente und der Induktionsheizelemente derart, dass das längliche metallische Walzgut nicht nur besonders gut von den einzelnen Induktionsheizelementen ferngehalten, sondern darüber hinaus auch den aktiven oder passiven Förderelementen, falls vorhanden, vorteilhaft zugeführt werden kann.
Es versteht sich, dass das Abweisergleitelement vielfältig ausgestaltet sein kann. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Abweisergleitelement ein gegenüber dem geförderten Walzgut feststehendes Abweiserkopfteil umfasst. Mit diesem Abweiserkopfteil kann das Abweisergleitelement nur partiell in die Heizstrecke hineinragen.
Das Abweisergleitelement bzw. das diesbezügliche Abweiserkopfteil kann unter anderem als verformungssteifes Plattenelement oder aus mehreren Plattenelementen bestehen.
Oder das Abweisergleitelement bzw. das diesbezügliche Abweiserkopfteil kann in Form mindestens eines schmalen Rippenelements ausgeführt sein. Sind mehrere Rippenelemente vorgesehen, können zwischen den einzelnen Rippenelementen Wärmedämmplatten bzw. -matten angeordnet sein, wodurch vorteilhafterweise zwei Funktionen erfüllt werden können, nämlich einerseits die eines Abweisergleitelements und andererseits die einer Wärmedämmeinheit.
Es kann zudem aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt sein.
Vorzugsweise ist zumindest dieses Abweiserkopfteil im Inneren flüssigkeitsgekühlt, so dass es gegenüber einer kritischen Erwärmung durch die Strahlungswärme beispielsweise einer erhitzten Bramme oder heißem Blech oder dergleichen besser geschützt ist.
Eine Kühlmittelzufuhr insbesondere eines anstellbaren Abweiserkopfteils erfolgt vorzugsweise mittels einer flexiblen Schlauchverbindung.
Des Weiteren ist es außerordentlich vorteilhaft, wenn das Abweisergleitelement eine Rampe mit einer Auflaufschräge umfasst, so dass das Walzgut besser in die vorgesehene Förderebene abgelenkt werden kann.
Das jeweilige Induktionsheizelement kann flächig besonders gut gegen eine Kollision mit dem Walzgut geschützt werden, wenn das Abweisergleitelement mit seiner Langseite quer zur Längserstreckung der Heizstrecke in dem Freiraum angeordnet ist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Abweisergieitetement mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 90%, über die Heizstreckenbreite erstreckend angeordnet ist.
Hierbei erstreckt sich das Abweisergleitelement also quer zur Heizstrecke beziehungsweise quer zur Längserstreckung der Heizstrecke.
Ist das Abweisergleitelement in oberhalb und/oder in unterhalb einer Förderebene der Heizstrecke angeordneten Freiräumen zwischen zwei unmittelbar benachbarten Induktionsheizelementen angeordnet, kann das Walzgut sowohl gegenüber oberen Induktionsheizelementbereichen als auch gegenüber unteren Induktionsheizelementbereichen vorteilhaft durch die Heizstrecke geführt werden.
Darüber hinaus ist es weiter vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Abweisergleitelemente als Abweisereinheit - bezogen auf die Heizstrecke - vertikal gegenüberliegend angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung können die oben und unten vorhandenen Induktionsheizelemente besonders gut vor mechanischer Beschädigung geschützt werden.
Häufig stehen sich auch ein Rollgangsrollenelement auf der Unterseite und ein Abweisergleitelement auf der Oberseite zwischen zwei Induktionsheizelementen gegenüber.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn mehrere aus vertikal gegenüberliegenden Abweisergleitelementen bestehende Abweisereinheiten eine entlang der Längserstreckung der Heizstrecke verlaufende Höhenbegrenzungseinrichtung ausgestalten. Durch diese Höhenbegrenzungseinrichtung kann die Durchgangshöhe der Heizstrecke besonders gut beschränkt werden, so dass sowohl die oberen als auch die unteren Induktionsheizelementbereiche vor mechanischen Beschädigungen sehr gut geschützt sind.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Abweisergleitelemente als Abweisereinheit - bezogen auf die Heizstrecke - gegenüberliegend von Rollgangsrollenelementen angeordnet sind.
Eine weitere bevorzugte Anordnung sieht darüber hinaus vor, dass die Abweisergleitelemente und die Induktionsheizelemente entlang der Heizstrecke alternierend zueinander angeordnet sind. Durch diese abwechselnde Anordnung kann sichergestellt werden, dass - in Förderrichtung beziehungsweise in Längserstreckung der Es versteht sich, dass die Position des Abweisergleitelements gegenüber dem nächstliegenden Induktionsheizelement unterschiedlich gewählt werden kann. Jedoch hat sich herausgestellt, dass die Position des Abweisergleitelements besonders vorteilhaft eingestellt ist, wenn sich die Vorrichtung durch einen Horizontalabstand A_Hori zwischen dem Abweisergleitelement und einem unmittelbar benachbarten Induktionsheizelement, einen Induktionsheizelementeabstand A_INDHori und eine Abweisergleitelementebreite B auszeichnet, wobei A_Hori = ½ × (A_INDHori - B) = (0 bis 25%) × A_INDHori ist.
Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn insbesondere das untere Förderelement von dem nächstliegenden Induktionsheizelement oder den nächstliegenden Induktionsheizelementen in Transportrichtung gesehen weniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 40 mm, beabstandet angeordnet ist.
Eine Kollision des Walzgutes mit einem der Induktionsheizelemente kann darüber hinaus noch besser verhindert werden, wenn die Vorrichtung sich durch eine Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND, sowie einen Vertikalabstand A_VertA oder A_VertF zwischen einem oberen Abweisergleitelement und einem unteren Abweisergleitelement oder einem unteren Förderelement auszeichnet, wobei A_VertA oder A_vertF ≤ H_IND ist.
Es hat sich des Weiteren als Positiv erwiesen, wenn bei einer Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND < 200 mm, vorzugsweise < 80 mm, in einem der Freiräume wenigstens ein Abweisergleitelement angeordnet ist. Hierdurch können sich an dem Walzgut ergebene oder bereits vorhandene Unebenheiten besser abgewiesen werden.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn sich die Vorrichtung durch eine Differenz Δx zwischen einer Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND und einer Walzgutdicke h mit Δx = H_IND - h ≤ 125 mm auszeichnet.
Ebenso ist ein Verhältnis V einer Walzgutdicke h zu einer Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND mit V = (h/H_IND) ≤ 0,5 oder mit vorzugsweise V = (h/H_IND) ≤ 0,25 vorteilhaft.
Insbesondere der konstruktive Aufbau der vorliegenden Vorrichtung kann weiter vereinfacht werden, wenn das Abweisergleitelement ein Treiber- und/oder Rollgangsrollenelement umfasst.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Abweisergleitelement gegenüber einer Förderebene der Heizstrecke höhenverstellbar und/oder relativ gegenüber den Induktionsheizelementen verlagerbar ist.
Vorteilhafterweise kann sich die Vorrichtung zusätzlich durch einen Horizontalabstand A_HoriS zwischen einem Seitenführungselement und einem unmittelbar benachbarten Induktionsheizelement, eine Induktionsheizelementedurchgangsbreite B_IND und eine Seitenführungsdurchgangsbreite B_F auszeichnen, wobei A_HoriS = ½ × (B_IND - B_F) = (0 bis 25%) × B_IND ist.
Ferner ist es sehr vorteilhaft, wenn mehrere aus horizontal gegenüber liegenden Seitenführungselementen bestehende Seitenführungseinheiten eine entlang der Längserstreckung der Heizstrecke verlaufende Breitenbegrenzungseinrichtung ausgestalten. Durch diese Breitenbegrenzungseinrichtung kann die Durchgangsbreite der Heizstrecke besonders gut beschränkt werden, so dass das Walzgut auch innerhalb der Förderebene seitlich gut geführt ist.
Die Breite der Führung ist idealerweise etwas schmaler als ein Breiteninnenmaß eines Induktionsheizelements eingestellt, vorzugswese kleiner gleich 100 mm.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Seitenführungselemente fest in einer maximalen Position befestigt sind. Oder das Breiteninnenmaß kann abhängig von der Walzgutbreite vorzugsweise gruppenweise eingestellt werden.
Die Seitenführungselemente können darüber hinaus auch ungekühlt aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt sein. Oder sie sind innengekühlt.
Es versteht sich, dass die vorliegenden Abweisergleitelemente beziehungsweise Abweisereinheiten sowie die Seitenführungselemente beziehungsweise Seitenführungseinheiten gemeinsam oder einzeln konstruktiv vielfältig ausgestaltet sein können.
Eine außerordentlich sichere Führung durch die Heizstrecke und an den Induktionsheizelementen vorbei kann gewährleistet werden, wenn eine aus wenigstens zwei sich vertikal gegenüberliegenden Abweisergleitelementen bestehende Abweisereinheit und/oder eine aus zwei sich horizontal gegenüberliegenden Seitenführungselementen bestehende Seitenführungseinheit gemeinsam oder jeweils für sich zumindest teilweise einen Walzguteinlauftrichter ausgestalten. Gleiches gilt im Übrigen auch hinsichtlich einer Führung aus mindestens einem Abweisergleitelement und einem vertikal gegenüberliegenden Rollgangsrollenelement.
Hierbei können die Abweisereinheit und eine mit dieser Abweisereinheit korrespondierende Seitenführungseinheit eine Gesamteinheit bilden oder aber auch separat jeweils für sich aufgebaut sein.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass im Zusammenhang mit der an der vorliegenden Vorrichtung verwendeten Heizeinrichtung unterschiedliche Typen von Induktionsheizelementen eingesetzt werden können, insbesondere solche in geschlossener oder offener Bauweise.
Bei Induktionsheizelementen in geschlossener Bauweise muss das längliche metallische Walzgut im Allgemeinen durch eine Öffnung eines rechteckringförmigen, starren Rahmens des Induktionsheizelements hindurch transportiert werden. Damit das Walzgut in die Öffnung dieses Rahmens problemlos hinein gelangen kann, wird der Bandkopf des Walzgutes zuvor mit einer Schere geschöpft und/oder das Walzgut wird durch eine eigenständige Bandrichtmaschine, bestehend aus zum Beispiel drei bis fünf Richtrollen, geführt. Vor und innerhalb der Heizstrecke werden oben und gegebenenfalls unten die Abweisergleitelemente und/oder auf beiden Seiten der Heizstrecke zusätzliche Seitenführungselemente zwischen vorzugsweise jedem Induktionsheizelement angeordnet, um hierdurch den Transport durch die Heizstrecke hindurch betriebssicher zu gestalten. Durch diese Maßnahme wird quasi ein Tunnel gebildet, der oben, unten und gegebenenfalls auch seitlich ein Anlaufen des Walzgutes an die Induktionsheizelemente oder sonstigen Bauteilen oder sogar ein Hängenbleiben an den Induktionsheizelementen gut verhindert. Abweisergleitelemente und Seitenführungselemente zum einen sowie Induktionsheizelemente zum anderen wechseln sich also in ihrer Anordnung in Richtung der Längserstreckung der Heizstrecke ab. Kumulativ oder auch alternativ zu den Abweisergleitelementen könnten gegebenenfalls auch Förderelemente vor und/oder zwischen den einzelnen Induktionsheizelementen angeordnet sein, um hierdurch den Vortrieb des Walzgutes durch die Heizstrecke hindurch zu verbessern und/oder ein Abweisen, Niederhalten beziehungsweise Zentrieren des Walzgutes insbesondere im Bereich der Freiräume zu ermöglichen.
Andererseits können auch geteilte und vorzugsweise anstellbare Induktionsheizelemente in offener Bauweise verwendet werden, welche aus zwei Hälften, insbesondere einem Unterteil und einem Oberteil, bestehen, die das Walzgut c-förmig umgreifen können. Das entsprechende elektromagnetische Längsfeld wird hier durch die räumlich getrennt angeordneten Induktionsheizelementehälften erzeugt. Die jeweilige Rückführung des Stromes erfolgt so einseitig des Walzgutes innerhalb eines geschlossenen Gehäuses. Geteilte Induktionsheizelemente haben gegenüber den geschlossenen Induktionsheizelementen den Vorteil, dass die Induktionsheizelementedurchgangshöhe einstellbar ist. Das heißt, die oberen und unteren Induktionsheizelementehälften bzw. Ober- und Unterteil eines Induktionsheizelements sind physikalisch zueinander beweglich angeordnet. Bei dieser Ausführung kann beispielsweise auf einen Leveller bzw. eine Bandrichtmaschine oder eine Schopfschere vor der Heizstrecke gut verzichtet werden, oder die Transportsicherheit wird bei Einsatz aller Maßnahmen zusätzlich erhöht. Dies gilt besonders, wenn es sich um eine Heizeinrichtung mit Induktionsheizelementen in einer Endlosgießwalzanlage handelt, bei welcher die Bandkopflänge im Vergleich zur gesamten Endlosbandlänge sehr klein ist. Hier muss vornehmlich der Bandkopf sicher durch die Heizstrecke geführt werden, wobei dies vorteilhafterweise dadurch geschehen kann, dass im Bereich der aktuellen Bandkopfposition die Induktionsheizelemente weiter geöffnet werden, um einen Ski, eine Bandwölbung oder dergleichen durchzulassen. Anschließend werden, vor allem wenn ein entsprechender Bandzug im Bereich der Heizstrecke aufgebaut ist, die einzelnen Induktionsheizelemente wieder geschlossen, auf Betriebsposition eingestellt und anschließend aktiviert. Bei diesem Längsfeld-Induktorprinzip kann die Induktionsheizelementedurchgangshöhe besonders eng eingestellt werden, wodurch der Wirkungsgrad der Induktionsheizelemente und damit die gesamte auf das Walzgut einwirkende Heizleistung vorteilhaft gesteigert werden kann. Zusätzlich besteht die Sicherheit, dass bei Störungen oder Walzgutauslenkungen jeglicher Art, das entsprechende Induktionsheizelement aufgefahren werden kann, wodurch dieses vor einer weiteren mechanischen Beschädigung durch den Kontakt mit dem Walzgut besser geschützt werden kann. Vor und insbesondere innerhalb der Heizstrecke sind ergänzend oben und gegebenenfalls unten die Abweisergleitelemente und gegebenenfalls zusätzlich auf beiden Seiten die Seitenführungselemente zwischen vorzugsweise jedem der vorhandenen Induktionsheizelemente angeordnet, um so den Transport durch die Heizstrecke besonders sicher zu gestalten und oben, unten und seitlich ein Hängenbleiben oder Anlaufen des Walzgutes an einem der Induktionsheizelemente zu vermeiden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich im Falle einer Störung die Induktionsheizelemente weit öffnen lassen. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass etwa die oberen Induktionsheizelementehälften komplett abgehoben oder hochgeschwenkt werden können. Kumulativ oder alternativ können die Induktionsheizelemente quer zur Längserstreckung der Heizstrecke seitlich translatorisch herausgefahren werden.
Es versteht sich, dass die Abweisergleitelemente, aber auch die zusätzlichen Seitenführungselemente nahezu beliebig in der vorliegenden Vorrichtung integriert beziehungsweise gehaltert werden können. Beispielsweise können die Abweisergleitelemente und die Induktionsheizelemente an einem gemeinsamen Traggestell befestigt sein. Hierdurch sind sie idealerweise gemeinsam höhenverstellbar, seitlich quer zur Längserstreckung der Heizstrecke verschiebbar oder wegschwenkbar angeordnet. Alternativ ist auch eine separate Verstellung der Position der Abweisergleitelemente, der Seitenführungselemente sowie der Induktionsheizelemente möglich. Darüber hinaus ist es ebenfalls denkbar, dass die Abweisergleitelemente eine feste Position einnehmen, also ortsfest in der Vorrichtung angeordnet sind, wobei dann lediglich die Induktionsheizelemente entsprechend verstellbar sind.
Insofern können insbesondere die Abweisergleitelemente ortsfest, stufenweise oder kontinuierlich höhenverstellbar angeordnet sein.
Somit ist es vorteilhaft, wenn die Abweisergleitelemente vertikal anstellbar angeordnet sind.
Zweckmäßig ist es hierbei, wenn die Abweisergleitelemente alleine oder in einem Gestell gemeinsam mit anstellbaren Induktionsheizelementen vertikal anstellbar angeordnet sind.
Die Abweisergleitelemente, aber auch die Seitenführungselemente können vorteilhaft aus ferritischem oder vorzugsweise aus austenitischem Material, etwa aus einem Edelstahl, einer Nickel-Basis-Legierung, einer Chrom-Nickel-Eisen-Legierung, aber auch aus Feuerfest-Beton, Keramik oder dergleichen gebildet sein.
Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Abweisergleitelemente aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt und/oder innengekühlt sind, wobei eine Kühlmittelzufuhr eines gekühlten Abweisergleitelements eine Schlauchverbindung aufweist.
Eine Schlauchverbindung kann konstruktiv einfach einen flexibel Anschluss in Bezug auf vertikal höhenverstellbare Abweiserelemente realisieren.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Abweisergleitelemente und die Seitenführungselemente gegenüber den anderen metallischen Bauteilen elektrisch isoliert sind. Oder es werden andere Maßnahmen ergriffen, um einen induzierten Stromkreis zu unterbrechen.
Vorzugsweise können nicht nur die Abweisergleitelemente und gegebenenfalls auch die Seitenführungselemente im Inneren flüssigkeitsgekühlt sein, sondern auch die weiteren Förderelemente, wie etwa Treiberrollen-, Rollgangsrollen- und auch Niederhalterollenelemente.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung sogleich eine Richteinrichtung zum Richten des Walzgutes umfasst. Auf eine derartige Richteinrichtung kann jedoch auch vorteilhafterweise verzichtet werden, wenn die Heizeinrichtung geteilte Induktionsheizelemente umfasst.
Die Abweisergleitelemente, aber auch die Seitenführungselemente können vorteilhaft aus ferritischem oder vorzugsweise aus austenitischem Material, etwa aus einem Edelstahl, einer Nickel-Basis-Legierung, einer Chrom-Nickel-Eisen-Legierung, aber auch aus Feuerfest-Beton, Keramik oder dergleichen gebildet sein.
Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Abweisergleitelemente aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt und/oder innengekühlt sind, wobei eine Kühlmittelzufuhr eines gekühlten Abweisergleitelements eine Schlauchverbindung aufweist.
Eine Schlauchverbindung kann konstruktiv einfach einen flexibel Anschluss in Bezug auf vertikal höhenverstellbare Abweiserelemente realisieren.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Abweisergleitelemente und die Seitenführungselemente gegenüber den anderen metallischen Bauteilen elektrisch isoliert sind. Oder es werden andere Maßnahmen ergriffen, um einen induzierten Stromkreis zu unterbrechen.
Vorzugsweise können nicht nur die Abweisergleitelemente und gegebenenfalls auch die Seitenführungselemente im Inneren flüssigkeitsgekühlt sein, sondern auch die weiteren Förderelemente, wie etwa Treiberrollen-, Rollgangsrollen- und auch Niederhalterollenelemente.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung sogleich eine Richteinrichtung zum Richten des Walzgutes umfasst. Auf eine derartige Richteinrichtung kann jedoch auch vorteilhafterweise verzichtet werden, wenn die Heizeinrichtung geteilte Induktionsheizelemente umfasst.
Vorteilhafterweise kann mit der vorliegenden Vorrichtung ein ungewollter Kontakt zwischen dem länglichen metallischen Walzgut und den Induktionsheizelementen unabhängig von der Bauart der Induktionsheizelemente immer betriebssicher vermieden werden.
Darüber hinaus ist auch die Gefahr einer allgemeinen Beschädigung des länglichen metallischen Walzgutes besonders gut reduziert, wie beispielsweise ein Steckenbleiben des länglichen metallischen Walzgutes bereits am Bandkopf innerhalb der Heizstrecke.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Vorrichtung zur Temperaturerhöhung mit Induktionsheizelementen und mit gegenüber dem geförderten Walzgut unbeweglichen Abweisergleitelementen, welche in durch hintereinander entlang einer Heizstrecke angeordnete Induktionsheizelemente ausgestaltete Freiräume angeordnet sind, dargestellt und beschrieben ist.
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
In der Zeichnung zeigen:

Figur 1: schematisch eine Seitenansicht einer Temperaturerhöhungsvorrichtung mit entlang einer Heizstrecke hintereinander angeordneten und ring förmig geschlossenen, einteiligen Induktionsheizelementen und mit dazwischen angeordneten Abweisergleitelementen;
Figur 2: schematisch eine Querschnittsansicht der Vorrichtung aus der Figur 1 mit zusätzlich angebrachten Seitenführungselementen;
Figur 3: schematisch eine Seitenansicht der Temperaturerhöhungsvorrichtung aus den Figuren 1 und 2 mit entlang einer Heizstrecke hintereinander angeordneten und zweigeteilten und damit alternativen Induktionsheizelementen (Stromrückführung innerhalb der jeweiligen Induktorhälfe);
Figur 4: schematisch eine Querschnittsansicht der Vorrichtung aus der Figur 3; und
Figur 5: schematisch eine beispielhafte Aufsicht einer im Zusammenhang mit der Temperaturerhöhungsvorrichtung aus den Figuren 1 bis 4 möglichen Heizstrecke mit hintereinander angeordneten Induktionsheizelementen und mit dazwischen angeordneten Abweisergleitelementen und Seitenführungselementen.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut 2 weist eine Heizeinrichtung 3 auf, welche insgesamt vier Induktionsheizelemente 4, 5, 6 und 7 umfasst. Die vier Induktionsheizelemente 4 bis 7 sind entlang einer Heizstrecke 8 der Heizeinrichtung 3, oder anders ausgedrückt in Längserstreckung 9 der Heizstrecke 8, hintereinander angeordnet, so dass mit der Gesamtheit der vier Induktionsheizelemente 4, 5, 6 und 7 eine Längsfeldinduktionsheizung (hier nicht gesondert beziffert) etabliert ist. Die vier Induktionsheizelemente 4, 5, 6 und 7 sind an der Vorrichtung 1 derart zueinander arrangiert, dass sie entlang der Heizstrecke 8 durch einen Horizontalabstand A_INDHori voneinander beabstandet angeordnet sind, wodurch sich zwischen den beiden Induktionsheizelementen 4 und 5 ein entsprechender vorderer Freiraum 10, zwischen den beiden Induktionsheizelementen 5 und 6 ein entsprechender mittlerer Freiraum 11 und zwischen den beiden Induktionsheizelementen 6 und 7 schließlich noch eine entsprechender hinterer Freiraum 12 ergibt.
Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 15 auf, mittels welcher das längliche metallische Walzgut 2 in einer horizontal ausgerichteten Förderebene 16 in Förderrichtung 17 durch die Heizstrecke 8 und dementsprechend vorbei an den Induktionsheizelementen 4 bis 7 bewegt wird. Die Fördereinrichtung 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel hierzu sowohl mit aktiven als auch mit passiven Förderelementen 18 (nur beispielhaft beziffert) ausgerüstet.
Als aktive Förderelemente 18 sind vorliegend Treiberrollenelemente 19 und 20 einer vorderen Treibereinheit 21 am Eingangsbereich 22 der Heizstrecke 8 und am Ausgangsbereich 23 der Heizstrecke 8 ein unteres Treiberrollenelement 24 und ein Niederhalterollenelement 25 einer hinteren Treibereinheit 26 vorgesehen.
Als passive Förderelemente 18 sind unterhalb der Förderebene 16 zwei Rollgangsrollenelemente 27 und 28 vorgesehen.
Die vier Induktionsheizelemente 4 bis 7 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils in geschlossener Bauweise ausgeführt, das heißt, mit einem rechteckringförmigen Gehäuseteil 30 (siehe insbesondere Figur 2) mit einer fixen Walzgutdurchgangöffnung 31. Dies bedeutet, dass ein Oberteil 32 und ein Unterteil 33 des jeweiligen Induktionsheizelements 4, 5, 6 und 7 ortsfest zueinander angeordnet und somit starr miteinander verbunden sind.
Damit das in Förderrichtung 17 durch die Heizstrecke 8 bewegte gegebenenfalls gewölbte Walzgut 2 dennoch betriebssicher berührungsfrei durch die fixen Walzgutdurchgangöffnungen 31 der vier Induktionsheizelemente 4, 5, 6 und 7 gefördert werden und eben nicht mit den Ober- bzw. Unterteilen 32 oder 33 der vier Induktionsheizelemente 4, 5, 6 und 7 mechanisch in Kontakt kommen, weist die Vorrichtung 1 eine Vielzahl an gegenüber dem geförderten Walzgut 2 feststehend angeordneten Abweisergleitelementen 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 auf, welche in den Freiräumen 10 und 11 zwischen den Induktionsheizelementen 4, 5 bzw. 6 und kumulativ oder alternativ zwischen den aktiven oder passiven Förderelementen 18 und diesen Induktionsheizelementen 4, 5 bzw. 6 angeordnet sind.
Die jeweils oben und unten vertikal sich gegenüberliegenden Abweisergleitelemente 34 und 35, sowie 36 bzw. 37 und 38, sowie 39 bzw. 40 und 41 formulieren jeweils eine Abweisereinheit (nicht explizit beziffert).
Somit sind die Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 der jeweiligen Abweisereinheit und die Induktionsheizelemente 4, 5, 6, 7 entlang der Heizstrecke 8 alternierend zueinander bzw. abwechselnd hintereinander angeordnet.
Die Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 zeichnen sich jeweils durch ein plattenartiges Abweiserkopfteil 42 (nur exemplarisch beziffert) aus, welche näher an der Förderebene 16 angeordnet sind als die Induktionsheizelemente 4 bis 7. Allein hierdurch wird die Gefahr reduziert, dass das Walzgut 2 an diese Induktionsheizelemente 4 bis 7 stößt.
Das jeweilige plattenartige Abweiserkopfteil 42 der Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 weist eine Rampe 43 (ebenfalls nur exemplarisch beziffert) mit einer Auflaufschräge 44, welche entgegen der Förderrichtung 17 ausgerichtet ist.
Die Rampe 43 und die Förderebene 16 schließen idealerweise einen Winkel von beispielsweise mehr als 5° oder mehr als 10° ein. Das bedeutet, dass die Auflaufschräge 44 und die Förderebene 16 winkelig zueinander und nicht parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
Insofern erzeugen zumindest zwei sich vertikal gegenüberliegende Abweisergleitelemente 34 und 35, sowie 36 und 38, sowie 39 und 41 mit ihren Abweiserkopfteilen 42 immer einen trichterförmigen Einlaufbereich 45 (vordere Abweisereinheit), 46 (mittlere Abweisereinheit) und 47 (hintere Abweisereinheit), so dass das geförderte Walzgut 2 durch die mit den Rampen 43 ausgestatteten Abweisergleitelementen 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 vorteilhaft umgelenkt werden kann, wenn es in Förderrichtung 17 entlang der Heizstrecke 8 bewegt wird.
Ein Verkanten oder Hängenbleiben des in Förderrichtung 17 bewegten Walzgutes 2 an einer der Förderebene 16 zugewandten Kante 48 der Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 ist dadurch vermieden, dass zumindest ein Anfangsbereich 49 der Rampe 43 in vertikaler Richtung 50 hinter den Induktionsheizelementen 4, 5, 6 bzw. 7 zurückliegt oder zumindest auf gleicher Höhe mit einer der Förderebene 16 zugewandten Innenseite 51 eines der Induktionsheizelemente 4, 5, 6 bzw. 7.
Mit anderen Worten heißt das, dass diese der Förderebene 16 zugewandte Kante 48 des jeweiligen Abweisergleitelements 34 bis 41 von der Förderebene 16 weiter entfernt angeordnet ist als die jeweilige Innenseite 51 der Induktionsheizelemente 4, 5, 6 bzw. 7.
Hierdurch verringert sich die Gefahr, dass sich dass Walzgut 2 aufgrund eines mechanischen Kontaktes mit einem der Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 oder 41 weiter krümmt oder biegt und hierdurch eine Schlaufe oder dergleichen innerhalb der Heizstrecke 8 entsteht.
Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß der Figur 2 gut zu ersehen ist, erstrecken sich die Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 41 mit ihrer jeweiligen Langseite 55 quer zu der Längserstreckung 9 der Heizstrecke 8.
Das jeweilige Abweisergleitelement 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 oder 41 erstreckt sich hierbei nahezu über die gesamte Heizstreckenbreite 56 der Vorrichtung 1, so dass quer zur Längserstreckung 9 der Heizstrecke 8 eine sehr gute und betriebssichere flächige Führung des Walzgutes 2 gewährleistet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Abweisergleitelemente 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 bzw. zumindest deren jeweiliges Abweiserkopfteil 42 flüssigkeitsgekühlt ausgelegt. Dies ist durch die beispielhaft gezeigten und bezifferten Kühlmittelleitungen 57, 58 und 59 illustriert.
Des Weiteren zeichnet sich die Vorrichtung 1 durch einen Horizontalabstand A_Hori (nur beispielhaft gezeigt) zwischen den Abweisergleitelementen 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 bzw. 41 und einem der unmittelbar benachbarten Induktionsheizelemente 4, 5, 6, 7, einen Induktionsheizelementeabstand A_INDHori und eine Abweisergleitelementebreite B, welche in einem Verhältnis zueinander stehen: $A_{Hori} = ½ \times (A_{INDHori} - B) = (0 bis 25 %) \times A_{INDHori} ist {. A}_{Hori} beträgt in diesem Ausfüfrungsbeispiel weniger als 40 mm.$
Auch zeichnet sich die Vorrichtung 1 durch eine Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND, sowie einen Vertikalabstand A_VertA zwischen einem oberen Abweisergleitelement 35 oder 38 oder 41 und einem unteren Abweisergleitelement 34, oder 36 bzw. 37, oder 39 bzw. 40 oder durch einen weiteren Vertikalabstand A_VertF zwischen einem oberen Abweisergleitelement 38 oder 41 und einem der unteren Förderelemente 27 bzw. 28 aus, wobei A_VertA oder A_VertF ≤ H_IND ist. H_IND beträgt in diesem Ausführungsbeispiel weniger als 80 mm.
Nicht nur ein kollisionsfreies vertikales Führen des Walzgutes 2 hinsichtlich der Induktionsheizelemente 4 bis 7 kann sichergestellt werden, sondern auch ein seitliches horizontales Führen, da die Vorrichtung 1 neben den bereits beschriebenen oberhalb und unterhalb der Förderebene 16 angeordneten Abweisergleitelementen 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 zudem noch Seitenführungselemente 60 und 61 (hier nur exemplarisch beziffert) umfasst, welche jeweils innerhalb der Freiräume 10, 11 oder 12 zwischen zwei unmittelbar benachbarten Induktionsheizelementen 4 und 5 bzw. 5 und 6 angeordnet sind, wie insbesondere aus der Darstellung gemäß der Figur 5 gut erkennbar ist.
Jeweils zwei sich unmittelbar gegenüberliegende Seitenführungselemente 60 und 61 bilden gemeinsam eine Seitenführungseinheit, wobei dann mehrere aus horizontal gegenüberliegenden Seitenführungselemente 60 und 61 bestehende Seitenführungseinheiten eine entlang der Längserstreckung 9 der Heizstrecke 8 verlaufende Breitenbegrenzungseinrichtung ausgestalten.
Die beiden Seitenführungselemente 60, 61 fluchten mit ihrer jeweiligen Längsseite 63 (siehe Figur 5) mit der Längserstreckung 9 der Heizstrecke 8, wobei die Seitenführungselemente 60 und 61 hinsichtlich ihrer Längsseite 63 komplett in dem jeweiligen Freiraum 10, 11 oder 12 zwischen den Induktionsheizelementen 4, 5, 6 und 7 angeordnet sind. Auch die Seitenführungselemente 60 und 61 weisen eine Seitenrampe 64 mit einer Auflaufseitenschräge 65 auf, deren Anfangsbereich 66 in horizontaler Richtung 67 hinter den Induktionsheizelementen 4, 5, 6 bzw. 7 zurückliegt oder zumindest auf gleicher Höhe mit einer der Heizstrecke 8 zugewandten Seite 68 eines der Induktionsheizelemente 4, 5, 6 bzw. 7.
Insofern ergeben sich hieraus insgesamt drei Walzguteinlauftricher (nicht explizit beziffert), die durch eine aus wenigstens zwei sich vertikal gegenüberliegenden Abweisergleitelemente 34 und 35 (vorderer Walzguteinlauftrichter) bzw. 36 und 38 (mittlerer Walzguteinlauftrichter) bzw. 39 und 41 (hinterer Walzguteinlauftrichter) bestehende Abweisereinheit und zusätzlich jeweils durch eine aus zwei sich horizontal gegenüberliegenden Seitenführungselementen 60, 61 bestehende Seitenführungseinheit realisiert sind.
Jedenfalls zeichnet sich die Vorrichtung 1 durch einen Horizontalabstand A_HoriS zwischen dem Seitenführungselement 60 bzw. 61 und einem unmittelbar benachbarten Induktionsheizelement 4, 5, 6 bzw. 7, einen Induktionsheizelementedurchgangsbreite B_IND und eine Seitenführungselementedurchgangsbreite B_F aus, welche in folgendem Verhältnis zueinander zu sehen sind: A_HoriS = ½ × (B_IND - B_F) = (0 bis 25%) × B_IND ist.
Die beiden Seitenführungselemente 60 und 61 definieren jeweils eine effektiv nutzbare Heizstreckenbreite B_eff, welche kleiner ist als das Innenmaß B_IND der Induktionsheizelemente 4 bis 7, wie nach der Darstellung gemäß der Figur 5 dargestellt ist.
Da insbesondere in diesem Ausführungsbeispiel speziell die Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND fix vorgegeben ist und nicht eingestellt werden kann, ist die Vorrichtung 1 noch mit einem herkömmlichen Leveller 70 umfassend fünf Richtwalzen 71 (nur exemplarisch beziffert) ausgerüstet, der vor der eigentlichen Heizstrecke 8 platziert ist. Mittels des Levellers 70 wird in an sich bekannter Weise das längliche metallische Walzgut 2 eingeebnet, bevor es die vordere Treibereinheit 21 erreicht.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt, wobei im Folgenden im Wesentlichen nur die Merkmale erläutert werden, durch welche sich dieses zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel (vgl. Figuren 1 und 2) unterscheidet.
Alternativ hierzu kann bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Vorrichtung 1 auf einen derartigen Leveller 70 gut verzichtet werden, wenn die Heizeinrichtung 3 mit anderen Induktionsheizelementen 104, 105, 106 und 107 in offener Bauweise ausgerüstet ist. Das heißt, dass jedes der Induktionsheizelemente 104, 105, 106 und 107 ein Oberteil 32 und ein Unterteil 33 aufweist, welche relativ zueinander derart verlagert werden kann, dass die Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND variabel eingestellt werden kann.
Hierzu sind die Induktionsheizelemente 4 bis 7 in einem hier nicht weiter gezeigten Gestell der Vorrichtung 1 gelagert, so dass ihre Ober- und Unterteile 32 bzw. 33 auch unabhängig voneinander Vertikalbewegungen gemäß der Vertikalpfeile 72 (nur exemplarisch beziffert) durchführen können.
Ferner können auch zumindest die oberen Abweisergleitelemente 35, 38, 41 und 73 auch unabhängig voneinander Vertikalbewegungen gemäß der weiteren Vertikalpfeile 74 (nur exemplarisch beziffert), so dass diese gegenüber den unteren Abweisergleitelementen 34, 36, 37, 39 und 40 sowie gegenüber den Rollgangsrollenelementen 27 und 28 höhenverstellbar sind. Die Induktionsheizelemente 104 bis 107 können seitlich gemäß der Pfeilrichtung 75 und die oberen Abweisergleitelemente 35, 38, 41 und 73 können seitlich gemäß der Pfeilrichtung 76 unabhängig voneinander verfahren werden.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.

Bezugszeichenliste:

1: Vorrichtung
2: Walzgut
3: Heizeinrichtung
4: erstes Induktionsheizelement
5: zweites Induktionsheizelement
6: drittes Induktionsheizelement
7: viertes Induktionsheizelement
8: Heizstrecke
9: Längserstreckung
10: vorderer Freiraum
11: mittlerer Freiraum
12: hinterer Freiraum
15: Fördereinrichtung
16: Förderebene
17: Förderrichtung
18: aktive oder passive Förderelemente
19: unteres Treiberrollenelement
20: oberes Treiberrollenelement
21: vordere Treibereinheit
22: Eingangsbereich
23: Ausgangsbereich
24: unteres hinteres Treiberrollenelement oder Rollgangsrollenelement
25: Niederhalterollenelement
26: hintere Treibereinheit
27: vorderes Rollgangsrollenelement
28: hinteres Rollgangsrollenelement
30: rechteckringförmiges Gehäuseteil
31: fixe Walzgutdurchgangöffnung
32: Unterteil
33: Oberteil
34: erstes Abweisergleitelement
35: zweites Abweisergleitelement
36: drittes Abweisergleitelement
37: viertes Abweisergleitelement
38: fünftes Abweisergleitelement
39: sechstes Abweisergleitelement
40: siebtes Abweisergleitelement
41: achtes Abweisergleitelement
42: Abweiserkopfteil
43: Rampe
44: Auflaufschräge
45: vorderer trichterförmiger Einlaufbereich
46: mittlerer trichterförmiger Einlaufbereich
47: hinterer trichterförmiger Einlaufbereich
48: Kante
49: Anfangsbereich
50: vertikale Richtung
51: Innenseite
55: Langseite
56: Heizstreckenbreite
57: erste Kühlmittelleitung
58: zweite Kühlmittelleitung
59: weitere Kühlmittelleitung
60: linkes Seitenführungselement
61: rechtes Seitenführungselement
63: Längsseite
64: Seitenrampe
65: Auflaufseitenschräge
66: Anfangsbereich
67: horizontale Richtung
68: Seite
70: Leveller
71: Richtwalzen
72: Vertikalpfeile
73: neuntes Abweisergleitelement
74: weitere Vertikalpfeile
75: Pfeilrichtung
76: Pfeilrichtung

104: anderes erstes Induktionsheizelement
105: anderes zweites Induktionsheizelement
106: anderes drittes Induktionsheizelement
107: anderes viertes Induktionsheizelement

A_Hori: Horizontalabstand
A_INDHori: Induktionsheizelementeabstand
B: Abweiserelementebreite
A_VertA: Vertikalabstand oberes Abweiserelement /unteres Abweiserelement
A_vertF: weiterer Vertikalabstand Abweiserelement/Förderelement
H_IND: Induktionsheizelementedurchgangshöhe
A_HoriS: Horizontalabstand
B_F: Seitenführungselementedurchgangsbreite
V: Verhältnis
h: Walzgutdicke
B_eff: Bandbreite
B_IND: Induktionsheizelementedurchgangsbreite

Claims

Vorrichtung (1) zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut (2) mit einer Heizeinrichtung (3) umfassend Induktionsheizelemente (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) zur Erwärmung des Walzgutes (2) entlang einer Heizstrecke (8) und mit einer Fördereinrichtung (15) umfassend Treiber- und/oder Rollgangsrollenelemente (27, 28) als aktive oder passive Förderelemente (18) zum Bewegen des Walzgutes (2) in Längserstreckung (9) der Heizstrecke (8), wobei die Induktionsheizelemente (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) in Längserstreckung (9) der Heizstrecke (8) jeweils durch einen Freiraum (10, 11, 12) voneinander beabstandet angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Freiraum (10, 11, 12) jeweils ein Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) und sich gegenüberliegende Seitenführungselemente (60, 61) angeordnet sind, um eine Berührung des geförderten Walzgutes (2) mit den Induktionsheizelementen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) zu vermeiden, und dass die Abweisergleitelemente (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) und die Induktionsheizelemente (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) entlang der Heizstrecke (8) alternierend zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) außerhalb einer dem Walzgut (2) zugewandten Flächen der Induktionsheizelemente (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) zwischen einem der aktiven oder passiven Förderelemente (18) und einem der Induktionsheizelemente (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) ein gegenüber dem geförderten Walzgut (2) feststehendes Abweiserkopfteil (42) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) mit seiner Langseite (55) quer zu der Längserstreckung (9) der Heizstrecke (8) in dem Freiraum (10, 11, 12) zwischen zwei unmittelbar benachbarten Induktionsheizelementen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 90%, über die Heizstreckenbreite (56) erstreckend angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) in oberhalb und/oder in unterhalb einer Förderebene (16) der Heizstrecke (8) angeordneten Freiräumen (10, 11, 12) zwischen zwei unmittelbar benachbarten Induktionsheizelementen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abweisergleitelemente (34-35, 36-38, 39-41) als Abweisereinheit - bezogen auf die Heizstrecke (8) - vertikal gegenüberliegend angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abweisergleitelemente (38, 41, 73) als Abweisereinheit - bezogen auf die Heizstrecke (8) - gegenüberliegend von Rollgangsrollenelementen (27, 28, 24) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Horizontalabstand A_Hori zwischen dem Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) und einem unmittelbar benachbarten Induktionsheizelement (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107), einen Induktionsheizelementeabstand A_INDHori und eine Abweisergleitelementebreite B, wobei A_Hori = ½ × (A_INDHori - B) = (0 bis 25%) × A_INDHori ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) von dem nächstliegenden Induktionsheizelement (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) weniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 40 mm, beabstandet angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND, sowie einen Vertikalabstand A_VertA oder A_vertF zwischen einem oberen Abweisergleitelement (35, 38, 41, 73) und einem unteren Abweisergleitelement (34, 36, 37, 39, 40) oder einem unteren Förderelement (24, 27, 28), wobei A_VertA oder A_VertF ≤ H_IND ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Induktionsheizelementedurchgangshöhe H_IND < 200 mm, vorzugsweise < 80 mm, in einem der Freiräume (10, 11, 12) wenigstens ein Abweisergleitelement (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Horizontalabstand A_HoriS zwischen einem Seitenführungselement (60, 61) und einem unmittelbar benachbarten Induktionsheizelement (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107), eine Induktionsheizelementedurchgangsbreite B_IND und eine Seitenführungsdurchgangsbreite B_F, wobei A_HoriS = ½ × (B_IND - B_F) = (0 bis 25%) × B_IND ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus wenigstens zwei sich vertikal gegenüberliegenden Abweisergleitelementen (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) bestehende Abweisereinheit und/oder eine aus zwei sich horizontal gegenüberliegenden Seitenführungselementen (60, 61) bestehende Seitenführungseinheit gemeinsam oder jeweils für sich zumindest teilweise einen Walzguteinlauftrichter ausgestalten.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisergleitelemente (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) vertikal anstellbar angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisergleitelemente (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) alleine oder in einem Gestell gemeinsam mit anstellbaren Induktionsheizelementen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) vertikal anstellbar angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweisergleitelemente (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt und/oder innengekühlt sind, wobei eine Kühlmittelzufuhr eines gekühlten Abweisergleitelements (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 73) eine Schlauchverbindung aufweist.
Fertigstraße zum Erzeugen und/oder Bearbeiten von länglichem metallischem Walzgut (2) mit einer Vorrichtung (1) zur Temperaturerhöhung des länglichen metallischen Walzgutes, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigstraße eine Vorrichtung (1) zur Temperaturerhöhung von länglichem metallischem Walzgut (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.