!HU000005334T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 005 334
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 06 829382 (22) A bejelentés napja: 2006. 12. 07. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060829382 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1960131 A1 2007. 07. 05. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1960131 B1 2009. 03. 11.
(51) Int. Cl.: B21B 1/46 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 07073841 PCT/EP 06/011762
(30) Elsõbbségi adatok: 200510060764 2005. 12. 16. 200610010137 2006. 03. 06. 200610054932 2006. 11. 22.
(73) Jogosult: SMS Demag Aktiengesellschaft, 40237 Düsseldorf (DE)
DE DE DE
(72) Feltalálók: ROSENTHAL, Dieter, 57572 Niederfischbach (DE); KRÄMER, Stephan, 57271 Hilchenbach (DE); SEIDEL, Jürgen, 57223 Kreuztal (DE); BENFER, Frank, 57334 Bad Laasphe (DE) (54)
(74) Képviselõ: Erdély Péter, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárás fémszalagok öntõhengerléssel történõ elõállítására
(57) Kivonat
HU 005 334 T2
A találmány szerinti eljárás során elõször öntõberendezésben (2) finomlemezbugát (3) öntenek, és ezt az öntési eljárás elsõdleges hõjét felhasználva hengerelik, ahol az öntött finomlemezbugát (3) az öntõberendezés (2) és a legalább egy hengersor (4, 5) között legalább egy hõkezelõ kemencén (6) és legalább egy indukciós kemencén (7) átvezetik, ahol a hõkezelõ kemencét (6) és az indukciós kemencét (7) egy választott üzemmód-
tól, nevezetesen a fémszalag (1) folyamatos elõállítására szolgáló elsõ üzemmódtól vagy a fémszalag (1) nem folyamatos elõállítására szolgáló második üzemmódtól függõen kapcsolják be vagy kapcsolják ki, illetve vezérlik vagy szabályozzák. A találmány szerinti berendezés olyan vezérléssel van ellátva, amellyel a választott üzemmódtól függõen lehet a hõkezelõ kemencét (6) és/vagy az indukciós kemencét (7) vezérelni.
1. ábra A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 6 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 005 334 T2
A találmány eljárás fémszalagok öntõhengerléssel történõ elõállítására, ahol elõször öntõberendezésben finomlemezbugát öntünk, és ezt az öntési eljárás elsõdleges hõjét használva legalább egy hengersoron hengereljük. A találmány tárgya továbbá egy fémszalag öntõhengerléssel történõ elõállítására szolgáló berendezés. Az EP–A 0610028 számú dokumentum ismertet ilyen eljárást, valamint ilyen berendezést. Ezek a finomlemezbuga – finomszalag – öntõ-hengerlõ berendezések CSP-berendezések néven ismertek. Az öntési hõbõl történõ végtelenített hengerlés régóta ismert, de mégsem terjedt el a piacon. A tuskóöntõ berendezés és a hengersor szigorú kapcsolata, valamint az egész berendezésen keresztül végzett hõmérséklet-vezérlés nehezen kivitelezhetõnek bizonyultak. Az EP 0 286 862 A1 és az EP 0 771 596 B1 számú szabadalmi leírásokból ismert az öntési hõvel történõ végtelenített hengerlés. Itt az öntési és a hengerlési folyamat közvetlenül össze van kötve. A végtelen szalag darabolása lemezolló segítségével történik, röviddel a csévélõ elõtt. Öntõ és hengerlõ berendezés összekapcsolásával történõ folyamatos szalagacél-elõállítást ismertetnek az EP 0 415 987 B2 és az EP 0 889 762 B1 számú dokumentumok. A viszonylag alacsony elõtolási sebességnél a hõmérséklet-probléma megoldásához ott a hengersor elõtt, és a hengersorban induktív fûtést alkalmaznak. Ehhez viszonyítva alternatív technika az egyedi lemezbugák, illetve egyedi szalagok hengerlése. Ennél a nem folyamatos szalaghengerlésnél az öntés és a hengerlés szétválasztásra kerül. Az öntési sebesség általában igen alacsony, ettõl függetlenül a hengerlési sebesség jelentõs, és az utolsó alakítási hõmérséklet a középhõmérséklet körüli értéken van. Ilyen berendezések, amelyeket szintén CSP-berendezésnek lehet nevezni, szerepelnek például az EP 0 266 564 B1 számú szabadalmi leírásban, ahol a finomlemez-hengerlõ egységben nagymértékû alakítás történik. Egy hasonló finomlemezegységet mutat be az EP 0 666 122 A1 számú szabadalmi leírás is, ahol a szalagokat induktív felhevítés alkalmazásával az elsõ készállványok között szakaszosan hengerlik. A nem folyamatos hengerlés elõnye, hogy az öntési és a hengerlési sebességet egymástól függetlenül lehet beállítani. A finomlemezbuga-hengerlésnél például rugalmasan magasabb hengerlési sebességeket lehet beállítani, akkor is, ha az öntõberendezés alacsonyabb sebességgel dolgozik, vagy ott éppen változik a sebesség. A két eljárás – tehát egyrészt a folyamatos öntési hengerlés, másrészt a nem folyamatos öntési hengerlés – éppen a fent leírtak alapján, csak nehezen kombinálható. Ebbõl következik a találmány célja, ami az, hogy ebben a tekintetben nyújtson segítséget, és létrehozzon egy kombinált öntési-hengerlési eljárást és egy ehhez tartozó berendezést, amellyel mind folyamatos, mind pedig nem folyamatos üzemmód is lehetõvé válik.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
Mindkét eljárás elõnyei tehát egy új berendezésre vonatkozó koncepcióban egyesíthetõk. A kitûzött feladatot a találmány szerint olyan eljárással oldottuk meg, ahol a kiöntött finomlemezbuga az öntõberendezés és a legalább egy hengersor között, valamint legalább egy hõkezelõ kemencén és legalább egy indukciós kemencén halad keresztül. A hõkezelõ kemencét és az indukciós kemencét beindítjuk vagy leállítjuk, illetve vezéreljük vagy szabályozzuk a választott üzemmódtól függõen, ahol az elsõ üzemmód a fémszalag folyamatos elõállítása, a második üzemmód pedig a fémszalag nem folyamatos elõállítása. A két kemence, tehát a hõkezelõ kemence és az indukciós kemence, sorrendje tetszõleges. A hengerelt fémszalag elõnyösen a szalag szállítási irányában egy elsõ hengersort követõ legalább egy további indukciós kemencében is felmelegítésre kerül, ahol a legalább egy további indukciós kemencét a választott üzemmódtól függõen beindítjuk vagy leállítjuk, illetve vezéreljük vagy szabályozzuk. Az üzemmódválasztás függhet a fémszalag kialakítandó végsõ vastagságától, vagy a fémszalag öntési sebességétõl. Az üzemmód megválasztható a fémszalag, illetve a finomlemezbuga kialakítandó vastagsága és sebessége függvényében. Lehet továbbá az üzemmódot a feldolgozandó anyagtól függõen is megválasztani. Ez összefüggésben lehet a hengermûbõl kijövõ szalag mindenkor megengedhetõ véghõmérsékletével is. Választható például a végtelenített mód akkor, ha az öntött termék vastagsága és sebessége meghaladja a 70 mm×6,5 m/min=455 000 mm2/min értéket. Ez az érték természetesen az anyagtól függõen más is lehet, általában egy terméknél egy másik üzemmódra való „átkapcsolási pont” feltétele elõnyösen egy 300 000 mm2/min és 600 000 mm2/min közötti érték. Alternatív feltétel lehet, hogy ezt az eljárási módot a 2 mm¹nél kisebb végsõ vastagságú fémszalagok esetében célszerû választani. A fémszalag nem folyamatos üzemû elõállításánál elõnyösen a finomlemezbuga a hõkezelõ kemencében egy kívánt hõmérsékletre hozható, és ezt követõen, közvetlenül a hengerlés elõtt a hengersoron az indukciós kemence segítségével a kívánt hengerlési hõmérsékletre hevíthetõ. Különösen elõnyös, ha az indukciós kemencében a finomlemezbuga hevítéséhez szükséges hõmennyiség nagyságának megállapításánál az öntési sebességet is számításba vesszük. Az öntési sebességtõl függõen végtelenített vagy nem folyamatos hengerlés állítható be úgy, hogy mindegyik üzemmódban elérhetõ legyen a szükséges hengerlési véghõmérséklet. A fémszalag-elõállítás során az optimális energiaráfordítás eléréséhez egy továbbfejlesztett változatnál célszerû a felmelegített fémszalag, illetve finomlemezbuga által a környezet felé történõ hõleadás megakadályozása, hõszigetelõ eszközök alkalmazásával. Ezeket azonban nem állandóan kell alkalmazni. Következésképpen ki kell alakítani, hogy a hõszigetelõ eszközök legalább egy része az öntõ-hengerlõ berendezés
1
HU 005 334 T2
kiválasztott üzemmódjától függõen a fémszalaghoz bevihetõ, vagy eltávolítható legyen. Egy elõnyösen továbbfejlesztett változatnál a hengersornak a szalag szállítási irányában lévõ elülsõ részén a fémszalag revétlenítése, majd ezt követõen egy, a szalag szállítási irányában lévõ, csatlakozó részében a felhevítése történik. Ez természetesen nem zárja ki további revétlenítõ berendezések használatát. A fémszalag, illetve a finomlemezbuga revétlenítése revétlenítõ berendezésben, a fémszalag, illetve a finomlemezbuga hevítése indukciós kemence alkalmazásával, elõnyösen két hengerállvány között történik. Ennek során a hevítés a szalag szállítási irányában követheti a revétlenítést, vagy lehet fordítva is. A találmány szerinti, fémszalag öntõhengerléssel történõ elõállítására szolgáló berendezés, amelyben elõször öntõberendezésben olyan finomlemezbuga öntése történik, amely ezt követõen az öntési eljárás elsõdleges hõjét használva legalább egy hengersoron hengerlésre kerül, a találmány szerint azzal jellemezhetõ, hogy a berendezés az öntõberendezés és a legalább egy hengersor között legalább egy hõkezelõ kemencével, és legalább egy indukciós kemencével van ellátva. Mindkét kemence, azaz a hõkezelõ kemence és az indukciós kemence megfelelõ szabályozása lehetõvé teszi – ahogy az majd részletesebben is megvilágításra kerül – a berendezésnek akár folyamatos, akár szakaszos üzemmódban hatékonyan történõ mûködését. Ehhez megfelelõ szabályozóeszközök állnak rendelkezésre, amelyekkel a választott üzemmódtól (az elsõ üzemmód a fémszalag folyamatos elõállítása, a második üzemmód a fémszalag szakaszos elõállítása) függõen a hõkezelõ kemence és/vagy az indukciós kemence aktivizált vagy leállított, illetve szabályozott vagy irányított állapotba kerül. A hengerelt finomlemez, illetve a fémszalag szállítási irányában elõbb egy hõkezelõ kemence és azután egy indukciós kemence lehet elhelyezve. Továbbá ki lehet alakítva egy elõhengersor és egy készhengersor, amelynél az elõhengersor és a készhengersor között egy további indukciós kemence lehet elhelyezve. Emellett legalább egy további indukciós kemence lehet elhelyezve az elõhengersor két hengerállványa és/vagy a készhengersor között. A finomlemezbuga, illetve a fémszalag szállítási irányában az elsõ indukciós kemence mögött és a készhengersor elõtt elõnyösen el lehet helyezve egy szalagolló. Ezt kiegészítheti ismert módon a szállítási irányban az öntõberendezés mögött és a hõkezelõ kemence elõtt egy finomlemezolló. Szállítási irányban a készhengersor mögött is lehet még egy szalagolló. Egy továbbfejlesztett változat a felhevített fémszalag, illetve finomlemezbuga által a környezetbe történõ hõleadás megakadályozását szolgáló hõszigetelõ eszközökkel van ellátva, amelyek legalább idõnként a fémszalaghoz vannak betolva. Elõnyösen ehhez olyan mozgatóeszközök állnak rendelkezésre, amelyekkel a hõszigetelõ eszközök legalább egy része a fémszalaghoz bevezethetõ, vagy onnan eltávolítható.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
A legtöbbször azonban a hõszigetelõ eszközök nagyobb részét helyhez kötötten alkalmazzuk. Elhelyezhetõ továbbá legalább egy revétlenítõ berendezés a szalag szállítási irányában, a hengersor elülsõ részén. A találmány egy különösen elõnyös kiviteli alakjánál a finomlemezbuga, illetve a fémszalag haladási irányában, a hengersor elõtt sorrendben egy hõkezelõ kemence, egy indukciós kemence és egy kiegyenlítõ kemence van elhelyezve. Célszerû induktív fûtés alkalmazása, amelyet manapság helytakarékosan építenek, és alkalmas olyan berendezéskombináció is, amely végtelenített üzemmódot, ám adott esetben szakaszos hengerlést is lehetõvé tesz. A végtelenített technológiának, azaz a javasolt berendezéseknek CSP-technológiával történõ folyamatos üzemelésének elõnyei a következõkkel jellemezhetõk: A berendezések szerkezeti hossza csekély, és így beruházási költsége alacsony. Az alacsonyabb hengerlési sebesség következtében kisebb az alakítási szilárdság. Lehetõvé válik nehezen hengerelhetõ termékek, például nagyon vékony (ultravékony) szalagok (szalagvastagság körülbelül 0,8 mm) nagy mennyiségben történõ elõállítása. Lehetõség van különleges (nagy szilárdságú) anyagok feldolgozására. Széles és vékony szalagok kombinációjának feldolgozása is lehetséges. Elkerülhetõ a szalagvégek összehengerlése, illetve csökkenthetõ ezek száma és ezzel a hengermeghibásodás veszélye. A berendezés meghibásodási aránya csökken és a hengerek instabilitása elkerülhetõvé válik. A találmányt a továbbiakban kiviteli példákon, rajz segítségével mutatjuk be. A rajzon az 1. ábra a találmány egyik elsõ kiviteli alakja szerinti, vázlatosan ábrázolt öntõ-hengerlõ berendezés; a 2. ábra az elsõ ábrán bemutatott öntõ-hengerlõ berendezés egy változata; a 3. ábra az elsõ ábrán bemutatott öntõ-hengerlõ berendezésnek egy további, a találmány szerinti kiviteli alakja; a 4. ábra az öntõberendezés és a hengersor közötti terület, lemezollóval és hõszigetelõ eszközzel, vázlatosan ábrázolva; az 5. ábra egy, két hengerállvánnyal és egy revétlenítõ berendezéssel, valamint ezek között egy indukciós kemencével ellátott készhengersor metszetének vázlatos rajza; és a 6. ábra az elsõ ábrán bemutatott öntõ-hengerlõ berendezésnek a találmány szerinti további alternatív kiviteli alakja. Az 1. ábrán egy öntõ-hengerlõ berendezés látható, amely egy 1 fémszalag elõállítására szolgál. A folyamat során elõször egy ismert 2 öntõberendezésben egy 3 finomlemezbuga öntése történik, amely azután
1
HU 005 334 T2
egy 4, 5 hengersorra kerül, amely egy 4 elõhengersorból és egy 5 készhengersorból áll. Ahhoz, hogy az elõzõekben leírtak értelmében mind a folyamatos, mind a nem folyamatos üzemelés megvalósítható legyen, a berendezés a 4, 5 hengersor elõtt egy 6 hõkezelõ kemencével, és egy 7 indukciós kemencével is el van látva. A két 6, 7 kemence üzemelése erre alkalmas (itt nem ábrázolt) vezérléssel történik olyan módon, hogy mindkét üzemmód során a megfelelõ szalaghõmérsékletet biztosítja. Az ehhez szükséges szabályozó, illetve vezérlõ eljárások a technika állásából elegendõ módon ismertek. A 2 öntõberendezés mögött elhelyezett 6 hõkezelõ kemence lehet hagyományos gáztüzelésû kemence. A 6 hõkezelõ kemence és a 7 indukciós kemence elhelyezési sorrendje tetszés szerinti lehet. Az 1. ábra szerinti kiviteli alaknál a 4 elõhengersor el van látva két 10 hengerállvánnyal, az 5 készhengersornak viszont öt 11 hengerállványa van. Felismerhetõ továbbá, hogy a 4 elõhengersor és az 5 készhengersor között is egy további 8 indukciós kemence került elhelyezésre abból a célból, hogy a 4 elõhengersorban végzett megmunkálás után a szalagot az 5 készhengersorban sorra kerülõ készre hengerlés elõtt az optimális hõmérsékletre hevítse. Szerepelnek továbbá az 1. ábra szerinti kiviteli példában az 5 készhengersor néhány 11 hengerállványa között 9 indukciós kemencék, hogy a szalagot a továbbiakban is az optimális hõmérsékleten tartsák. A 2 öntõberendezés és a 6 hõkezelõ kemence között egy 13 szalagolló van elhelyezve. A továbbiakban az 5 készhengersor mögött is található egy 14 szalagolló. Újdonság, hogy a 3 finomlemezbuga, illetve a 1 fémszalag szállítási irányában, az elsõ 7 indukciós kemence és az 5 készhengersor mögött egy további 12 szalagolló van elhelyezve. A 13 olló nem folyamatos üzemmódnál a 3 finomlemezbuga darabolására, a 14 olló végtelenített hengerlésnél a szalagok darabolására szolgál. A 12 olló a bemenetnél vagy a kiszállításnál a szalagfej és szalagvég lecsípéséhez szükséges, mind a végtelenített, mind a nem folyamatos üzemben, hogy biztonságosabb legyen az átvezetés az ezután következõ aktív induktív hevítõberendezésen keresztül. A berendezés a továbbiakban ismert elemekkel van felszerelve. Megemlítendõ a 15 revétlenítõ berendezés, amely a technológiai folyamat szerinti alkalmas helyen van elhelyezve. Az 5 készhengersor mögött még egy 16 hûtõszakasz található. Éppígy a berendezés végénél 17 csévélõk vannak elhelyezve. A 2. ábrán egy olyan berendezés látható, amely egy három 10 hengerállvánnyal ellátott 4 elõhengersorral, és egy négy 11 hengerállvánnyal ellátott 5 készhengersorral rendelkezik. Ezenkívül a bemutatott megoldás mindenben megegyezik az 1. ábrán szereplõvel. A 3. ábra egy berendezést mutat, ami kompakt készhengersorral van ellátva, ami azt jelenti, hogy ebben az esetben nincs 4 elõhengersor, a szónak az 1. és 2. ábra szerinti értelmében. Az 5 kompakt készhengersor hét 11 hengerállvánnyal van ellátva, amelyek az
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
1 fémszalagot a 7 indukciós kemencéhez csatlakozva készre hengerlik. A készre hengerlõ állványok között további 9 induktív fûtõegységek vannak elhelyezve. A javasolt berendezéstípusok alkalmazásával lehetséges egy összekapcsolt, teljesen folyamatos öntési – hengerlési folyamat (végtelenített hengerlés), és váltakozva, egyedi bugák szakaszos, nem folyamatos mûködésben történõ megmunkálása (batch-rolling). A 6 kemencét – elõnyösen görgõs kemenceként kivitelezve – hõkezelõ kemenceként használjuk nem folyamatos üzemben, és elõnyös módon olyan kis hosszúsággal alakítjuk ki, hogy benne egy 3 finomlemezbuga elférjen. Ez akadályozza meg, hogy a 3 finomlemezbuga az öntési sebességgel történõ szállításnál kihûljön. Végtelenített (folyamatos) vagy nem folyamatos (szakaszos) üzemmódban a 3 finomlemezbuga utánfûtése 7 induktív hevítéssel történik. Az öntési sebességtõl függõen egyedileg beállítható a hõközlés nagysága úgy, hogy a 7 induktív hevítés elhagyásakor a 3 finomlemezbuga hõmérséklete konstans értékû legyen, az elõre meghatározott szinten. A 7 induktív hevítés további elõnye a gáztüzelésû kemencével szemben a rövid szerkezeti hossz mellett elért megfelelõ nagyságú hõteljesítménybõl adódik. A 4. ábrán vázlatosan látható a 2 öntõberendezés és a hengersor, illetve a 6 hõkezelõ kemence közötti terület, ahol a 13 olló van elhelyezve. Különösen végtelenített üzemmódban, amikor a hengerlés alacsony öntési sebességgel történik, fontos az, hogy a hõveszteség minimális legyen. Ehhez a kiviteli példában a 2 öntõberendezés és a 6 kemence között, a 13 olló környékén (valamint az indukciós fûtés elõtt és után) 18, 19 hõszigetelõ eszközök vannak elhelyezve. Elõnyösen ezek az eszközök hõszigetelõ lemezekbõl kerülnek kialakításra, és a továbbítógörgõk, valamint a görgõk feletti rész között vannak elhelyezve. A 18 hõszigetelõ eszköz helyhez kötött. Nem szokásos, hogy azon a területen, ahol mozgásos folyamatok játszódnak le (például a 13 olló területén) hõszigetelõ eszközök legyenek elhelyezve, mivel rendszeres idõközönként megtörténik a vágás. Végtelenített üzemben ezzel szemben az ollók hosszú idõn keresztül nem mûködnek, úgyhogy ez a kiviteli alak az ollónál is el van látva ilyen elemekkel, közvetlenül a 3 lemezbuga, illetve az 1 szalag mellett és alatt elkülönítetten, abból a célból, hogy az energiamérleget pozitív irányba befolyásolják. A görgõsor lefedése rendszerint aktív szerepet játszik, csak amikor darabolás történik (nevezetesen öntéskezdetkor, vagy szakaszos hengerlés esetében), akkor a 20 mozgatóeszközök (a 4. ábrán csak vázlatosan, kettõs nyíl formájában vannak ábrázolva) a 19 hõszigetelõ eszközt a szigetelési helyzetbõl várakozási helyzetbe mozdítják el, például kifordítják. A bemutatott hõszigeteléssel megakadályozható a hõmérsékletvesztés. Mivel a végtelenített folyamat során a hengerlés viszonylag lassan megy végbe, célszerû az elülsõ hengerállványok között a 3 lemezbuga, illetve az 1 szalag felszínének revétlenítését elvégezni, és a szalag fel-
1
HU 005 334 T2
melegítését csak ezután elvégezni. Ez pozitívan hat a felület minõségére. Egy ilyen technológiához használt berendezés elrendezését mutatja az 5. ábra. Itt az 5 készhengersor két 11 hengerállványa közötti terület látható, ahol az 1 szalag, illetve 3 lemezbuga F szállítási irányában egy 15 revétlenítõ berendezés került elhelyezésre. Egy 22 feszítõgörgõ és egy 23 leszorítóhenger tartja feszítve az 1 szalagot. Az 1 szalag ezután egy 9 indukciós kemencébe, majd egy 24 átvezetõasztalon és egy 25 oldalsó vezetéken keresztül a következõ 11 hengerállványhoz kerül. A hengerállvány, kemencék és revétlenítõk sorrendje tetszés szerint, más módon is kialakítható. Az elõzõekben bemutatottak szerint lehet olyan a kialakítás, hogy egy hõkezelõ kemence és egy indukciós kemence egymás után van elhelyezve, ahol a sorrend minden esetben tetszés szerint választható. Ez azt jelenti, hogy az indukciós kemence megelõzheti a hõkezelõ kemencét. Lehetséges továbbá, hogy egy 6 hõkezelõ kemence típusú elsõ kemence, és az F szállítási irányban ehhez kapcsolódó 7 indukciós kemence mögött még egy 21 kiegyenlítõ kemence van elhelyezve, amint ez a 6. ábrából látható. Elõnyös a készhengersor bemeneténél az igen magas hõmérséklet, például irányított kristályszerkezetû szilícium acél esetében. Ebben az esetben az elsõ 6 kemence egy hõközlõ kemence, amelyet támogat a 7 indukciós kemence. A 21 kiegyenlítõ kemence elõnye abban van, hogy homogenizálja a hõmérséklet-eloszlást a szalagon széltében és hosszában. A kemencék ilyen konfigurációja elõnyösen a bemutatott folyamathoz illeszkedik, de ettõl függetlenül alkalmazható egy hagyományos CSP-berendezésnél, azaz szakaszos üzemmódban is. A végtelenített hengerlésnél az öntési sebesség szintje határozza meg a hõmérséklet-alakulást a teljes berendezésben. Egy alkalmas számítási modell az öntési sebességtõl függõen dinamikusan szabályozhatja a hengersorban és elõtte az induktív fûtést úgy, hogy a hengersor kimeneti hõmérséklete elérje a célul kitûzött értéket. Ha az öntési sebesség egy megadott érték alatt marad (az öntõberendezés problémái miatt, nehezen önthetõ anyagok esetében, betáplálási probléma miatt stb.), akkor a készülék automatikusan vált végtelenített üzemmódról nem folytonos üzemmódra. Ekkor a 3 finomlemezbugát a 13 olló darabolja, és ezzel úgy növekszik a hengerlési sebesség, hogy a kívánt véghengerlési hõmérséklet áll be. A lemezbugákat és a szalagszegmenseket a 4, 5 hengersoron végig figyelemmel kísérve, és a hõmérsékleteloszlástól függõen dinamikusan szabályozzuk a szalag teljes hossza mentén az elõtolási, illetve hengerlési sebességet és az induktív fûtésteljesítményt. Amikor az öntési folyamat ismét stabilizálódik, és az öntési sebesség meghaladja a megadott átlagértéket, akkor analóg módon megtörténik a visszakapcsolás a nem folyamatos üzemmódból a végtelenített üzemmódba.
2
Végtelenített hengerlésnél általában a 9 indukciós berendezések az 5 készhengersoron belül vannak elhelyezve, nem folyamatos üzemben vagy induláskor a szalagfejnél állnak biztonságos várakozó helyzetben, 5 messze a szalag felett vagy mellett. A tetszés szerinti átkapcsolás vagy beállítás lehetõsége a két üzemmód – a végtelenített és a nem folyamatos – között nagymértékû rugalmasságot eredményez, amely növeli a folyamat biztonságát. Ez különö10 sen érvényesül egy termelõ berendezés üzembe helyezésekor. Általában a végtelenített üzemmód nem kizárólagosan kerül felhasználásra; az öntési sebességgel kapcsolatban fellépõ problémáknál, vagy az indulásnál el15 sõsorban a szakaszos üzemmód a használatos. Energiaoptimalizálás céljából lehet úgy is mûködtetni a berendezést, hogy elsõsorban vékonyabb vagy nehezen elõállítható szalagok hengerlését végtelenített módon végezzük, és szakaszos üzemben a kritikus vastag20 sági értéknél vastagabb szalagok hengerlése nagy sebességgel, és emellett alacsonyabb hõenergia-szükséglettel történjék. Az eljárásváltozatok megfelelõ kombinációja optimalizálja a teljes termelésre a CSP – végtelenített – szakaszos – berendezés energiamérlegét. 25 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás fémszalagok (1) öntõhengerléssel történõ 30 elõállítására, amelynek során elõször öntõberendezésben (2) finomlemezbugát (3) öntünk, és ezt az öntési eljárás elsõdleges hõjét felhasználva hengereljük, ahol az öntött finomlemezbugát (3) az öntõberendezés (2) és a legalább egy hengersor (4, 5) között legalább egy hõke35 zelõ kemencén (6) és legalább egy indukciós kemencén (7) átvezetjük, azzal jellemezve, hogy a hõkezelõ kemencét (6) és az indukciós kemencét (7) egy választott üzemmódtól, nevezetesen a fémszalag (1) folyamatos elõállítására szolgáló elsõ üzemmódtól vagy a fémsza40 lag (1) nem folyamatos elõállítására szolgáló második üzemmódtól függõen kapcsoljuk be vagy kapcsoljuk ki, illetve vezéreljük vagy szabályozzuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hengerelt fémszalagot (1) a szalag szállítá45 si irányában (F) az elsõ hengersor (4) mögötti legalább egy további indukciós kemencében (8, 9) hevítjük, ahol a legalább egy további indukciós kemencét (8, 9) a választott üzemmódtól függõen kapcsoljuk be vagy kapcsoljuk ki, illetve vezéreljük vagy szabályoz50 zuk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az üzemmódok közötti választást a fémszalag (1) kialakítandó végsõ vastagságától függõen végezzük. 4. Az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, 55 azzal jellemezve, hogy az üzemmódok közötti választást a finomlemezbuga (3) öntési sebességétõl függõen végezzük. 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jel60 lemezve, hogy az üzemmódok közötti választást a ter5
1
HU 005 334 T2
méktõl függõen, a fémszalag (1), illetve a finomlemezbuga (3) kialakítandó végsõ vastagsága és az öntési sebesség alapján végezzük. 6. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémszalag (1) elõállítása során nem folyamatos üzemmód esetén a finomlemezbugát (3) a hengersorra (4, 5) való szállítást megelõzõen adagonként hõkezelõ kemencében (6) egy kívánt hõmérsékleten tartjuk. 7. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémszalag (1) elõállításhoz választott folyamatos üzemmód esetén a finomlemezbugát (3) a hõkezelõ kemencében (6) egy kívánt hõmérsékletre hozzuk, és ezt követõen, közvetlenül a hengersoron (4, 5) lezajló hengerlés elõtt a legalább egy indukciós kemence (7, 8, 9) segítségével a kívánt hengerlési hõmérsékletre hevítjük. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbugába (3) a legalább egy indukciós kemencében (7, 8, 9) történõ hõbevitelt az öntési sebességtõl, valamint az öntõberendezés (2), illetve a hõkezelõ kemence (6) kilépési hõmérsékletétõl függõen végezzük. 9. Az 1–8. igénypontok bármelyike egyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felmelegített fémszalagból (1), illetve a felmelegített finomlemezbugából (3) a környezet felé irányuló hõleadást szigetelõeszközök (18, 19) segítségével akadályozzuk meg. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hõszigetelõ eszközök legalább egy részét (18, 19) az öntõ-hengerlõ berendezés választott üzemmódjának megfelelõen helyezzük el vagy távolítjuk el a fémszalag (1), illetve a finomlemezbuga (3) közelében vagy közelébõl. 11. Az 1–10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémszalagot (1), illetve a finomlemezbugát (3) a hengersoron (4, 5), a szalag haladási irányában (F) a hengersor (4, 5) elülsõ részénél revétlenítjük, és a szalag haladási irányában (F) egy következõ részen felmelegítjük. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémszalag (1), illetve a finomlemezbuga (3) revétlenítését revétlenítõ berendezéssel (15), a fémszalag (1), illetve a finomlemezbuga (3) felmelegítését pedig indukciós kemencével (8, 9), két hengerállvány (10, 11) között végezzük. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szalag haladási irányában (F) a revétlenítés után felmelegítést végzünk. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szalag haladási irányában (F) a felmelegítés után revétlenítést végzünk. 15. Berendezés fémszalagnak (1) az 1–14. igénypontok bármelyike szerint, öntõhengerléssel történõ elõállítására, amely berendezés el van látva egy öntõberendezéssel (2), amelyben elõször finomlemezbuga (3) öntése történik, amely ezt követõen az öntési eljárás elsõdleges hõjét használva legalább egy, az öntõberendezés (2) után kapcsolt hengersoron (4, 5) hengerlésre kerül, ahol az öntõberendezés (2) és a leg-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
alább egy hengersor (4, 5) között legalább egy hõkezelõ kemence (6) és legalább egy indukciós kemence (7) van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy olyan vezérléssel van ellátva, amellyel a választott üzemmódtól, nevezetesen a fémszalag (1) folyamatos elõállítására szolgáló elsõ üzemmódtól, vagy a fémszalag (1) nem folyamatos elõállítására szolgáló második üzemmódtól függõen, a hõkezelõ kemencét (6) és/vagy az indukciós kemencét (7) bekapcsoljuk vagy kikapcsoljuk, illetve irányítjuk vagy szabályozzuk. 16. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) elõbb egy hõkezelõ kemence (6) és azután egy indukciós kemence (7) van elhelyezve. 17. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) elõbb egy indukciós kemence (7) és azután egy hõkezelõ kemence (6) van elhelyezve. 18. A 15–17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy el van látva egy elõhengersorral (4) és egy készhengersorral (5), amelyeknél az elõhengersor (4) és a készhengersor (5) között legalább egy további indukciós kemence (8) van elhelyezve. 19. A 15–18. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elõhengersor (4) és/vagy a készhengersor (5) két hengerállványa (10, 11) között legalább egy további indukciós kemence (9) van elhelyezve. 20. A 15–19. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) lévõ elsõ indukciós kemence (7) mögött és a készhengersor (5) elõtt egy szalagolló (12) van elhelyezve. 21. A 15–20. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) az öntõberendezés (2) mögött és a hõkezelõ kemence (6) elõtt egy szalagolló (13) van elhelyezve, amelyet különösen nem folyamatos hengerlési folyamat során alkalmazunk. 22. A 15–21. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) a készhengersor (5) mögött egy szalagolló (14) van elhelyezve, amellyel végtelenített üzemmódban a fémszalagokat daraboljuk. 23. A 15–22. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felmelegített hengerelt fémszalag (1), illetve a finomlemezbuga (3) környezet felé történõ hõleadásának megakadályozását szolgáló hõszigetelõ eszközökkel (18, 19) van ellátva, amelyek legalább idõszakosan a fémszalag (1) mentén vannak elhelyezve. 24. A 23. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy mozgatóeszközökkel (20) van ellátva, amelyekkel a hõszigetelõ eszközök (18, 19) legalább
1
HU 005 334 T2
egy része a fémszalaghoz (1), illetve a finomlemezbugához (3) bevezethetõk, vagy onnan eltávolíthatók. 25. A 15–24. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy revétlenítõ berendezéssel (15) van ellátva, amely a szállítási irányban (F) a hengersor (4, 5) elülsõ részén van elhelyezve.
5
7
2
26. A 15–25. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a finomlemezbuga (3), illetve a hengerelt fémszalag (1) szállítási irányában (F) a hengersor (4, 5) elõtt egy hõkezelõ kemence (6), egy indukciós kemence (7) és egy kiegyenlítõ kemence (21) van ilyen sorrendben elhelyezve.
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
8
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
9
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
10
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
11
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
12
HU 005 334 T2 Int. Cl.: B21B 1/46
13
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
