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EP4297918A1 - Giess-walz-verbundanlage und verfahren zur herstellung von warmband mit einer enddicke <1,2 mm auf der giess-walz-verbundanlage - Google Patents

Giess-walz-verbundanlage und verfahren zur herstellung von warmband mit einer enddicke <1,2 mm auf der giess-walz-verbundanlage

Info

Publication number
EP4297918A1
EP4297918A1 EP22708862.2A EP22708862A EP4297918A1 EP 4297918 A1 EP4297918 A1 EP 4297918A1 EP 22708862 A EP22708862 A EP 22708862A EP 4297918 A1 EP4297918 A1 EP 4297918A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
strip
slabs
casting
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22708862.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Linzer
Lukas Preuler
Alois Seilinger
Irene Watzinger
Heinz Fürst
Thomas Lengauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4297918A1 publication Critical patent/EP4297918A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of iron and steel metallurgy.
  • the invention relates to a combined casting and rolling plant for the production of hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm.
  • the invention relates to a method for producing hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm on a combined casting and rolling plant.
  • Combined casting and rolling plants for the production of hot strip by combining continuous casting and hot rolling are known, e.g. a CSP plant from SMS, an Arvedi ESP plant from Primetals Technologies or a QSP DUE plant from Danieli.
  • Plant types for high production capacity are: - HSM: Very high capacity (> 4 M t/a), no thin or ultra-thin tapes as only discontinuous operation is possible;
  • HSM hot rolling mills
  • 2-strand TSCR plants For the reasons mentioned above, high-capacity hot strip production is currently being implemented with classic hot rolling mills (HSM) or 2-strand TSCR plants.
  • HSM use slabs from conventional continuous casters, which have to be heated from ambient temperature to the desired forming temperature before hot forming (high energy consumption). Hot rolling mills are able to process many steel grades in large quantities.
  • One of their biggest disadvantages is that the final strip thicknesses have to be above 1.2 mm in order not to violate the valid drawing conditions. The production of ultra-thin strips therefore always requires a downstream cold-rolling process.
  • 2-strand TSCR processes such as CSP or QSP/DUE
  • two continuous casters are connected to the hot rolling mill by tunnel furnaces; the casting heat is utilized and high capacities are theoretically possible (depending on the product portfolio).
  • a major disadvantage is the drop in capacity in the production of thin or ultra-thin strip. With the endless process, a cast strand is decoupled from the rolling train and the output drops by 50%.
  • DE 19732 538 A1 discloses a combined casting and rolling plant for producing hot strip with a final thickness of ⁇ 1.0 mm, having a first and a second continuous casting plant 2, 2' for casting liquid steel into slabs, a first roll hearth furnace 4 for heating the slabs from the first continuous caster 2 to rolling temperature and a separate second roller hearth furnace 4' for heating the slabs from the second continuous caster 2' to rolling temperature, and a ferry 5 for introducing slabs from the second continuous caster 2' into the first roller hearth furnace 4.
  • the slabs are then pre-rolled in a reversing stand group 7 to form a pre-strip and coiled up in a Steckel furnace.
  • the pre-strips are then welded together by a welding machine to form an endless pre-strip and finish-rolled in the finishing train 15 . Since the slabs of the first and second continuous caster 2, 2' are heated differently in the rolling hearth furnaces, the plant is not suitable for the production of high-quality hot strip.
  • the object of the invention is to create a new type of combined casting and rolling plant for the production of hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm, preferably ⁇ 1.0 mm, and a method for the production of a hot strip with a final thickness of ⁇ 1.
  • the solution is provided by a combined casting and rolling plant for the production of hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm, preferably ⁇ 1.0 mm
  • the walking beam furnace for transporting the slabs from the slab manipulator into a rolling plant and for heating the slabs to rolling temperature, wherein slabs from the first continuous caster and slabs from the second continuous caster pass completely through the walking beam furnace and are thereby heated uniformly;
  • a cooling line for cooling the finished strip to form the hot strip and -- several coiling devices for coiling the hot strip, with the roughing mill, the coil box, the joining device, the multi-stand finishing mill, the cooling line and the coiling devices of the rolling mill being arranged in-line one behind the other and the first continuous caster a first offset in a first direction to the rolling mill and the second continuous caster has a second offset in the first direction to the rolling mill.
  • the combined casting and rolling plant has at least two separate strand casting plants, each with separate molds and curved strand guides.
  • Continuous casting of two or three strands (twin- or triple-casting) by means of a split mold on a continuous casting plant is not according to the invention, since there are no separate continuous casting plants.
  • Every continuous caster casts liquid steel into slabs.
  • the slabs can be thin or medium slabs with a thickness of 140 to 240 mm and a width of between 1100 to 2300 mm.
  • the slab length is typically between 11.5 and 26 m.
  • the slabs produced on the continuous casting plants are thermally insulated and fed to a slab manipulator, which brings the slabs from the continuous casting plants into a walking beam furnace. In, e.g.
  • the lifting beam has several lifting beams that lift the slab and put it down again a little further in the transport direction. This transports the slab through the walking beam furnace.
  • a roller hearth furnace has rollers that “roll” the slab through the furnace. Walking beam furnaces are very robust and wear-resistant; On the other hand, the rollers and in particular the bearings of the rollers in roller hearth furnaces are subject to significant wear at temperatures > 1000 °C.
  • the rolling mill comprises a roughing mill for pre-rolling the heated slabs into a pre-strip, a preferably thermally insulated coil box for winding the pre-strip into a coiler and for unwinding the pre-strip, a joining device for connecting a foot of a leading pre-strip to a head of a trailing pre-strip without additional welding material Pre-strip to an endless pre-strip, a multi-stand finishing mill for finish-rolling the endless pre-strip to a finished strip with the final thickness, a cooling section for cooling the finished strip to the hot strip, and several coiling devices for coiling the hot strip.
  • the roughing mill, the coil box, the joining device, the multi-stand finishing mill, the cooling section and the coiling devices of the rolling mill are arranged in-line one behind the other.
  • the first continuous caster has a first offset in a first direction toward the rolling mill
  • the second continuous caster has a second offset, less than or greater than the first offset, in the first direction toward the rolling mill. Since all slabs pass through the walking beam furnace, the slabs have a relative constant temperature at the exit of the walking beam furnace. After the walking beam furnace, the heated slabs are pre-rolled into a pre-strip in the roughing mill.
  • the roughing mill is preferably a single-stand, reversing roughing mill. As an alternative to this, the roughing mill can also have a multi-stand design, for example with a second stand.
  • the pre-strip After pre-rolling, the pre-strip is wound up in a coil box. After the sliver has been unwound, a foot of a leading sliver is connected to a head of a trailing sliver to form an endless sliver in a joining device.
  • the endless pre-strip is then finish-rolled in a multi-stand finishing mill (e.g. with 5, 6 or 7 finishing rolling stands) into a finished strip with the final thickness, cooled in a cooling section to form the hot strip and wound up by several coilers. Before being wound up in the coiler, the hot strip is cut by a so-called "high speed shear".
  • a multi-strand caster or several individual casters are connected to the rolling mill via a walking beam furnace.
  • the temperature of the charged slabs is 900-1100°C.
  • the discharge temperatures from the walking beam furnace are typically between 1050 and 1200°C in order to be able to realize the desired forming.
  • the hot insertion is carried out by means of a slab manipulator, which can operate flexibly between the two strands. It is also possible to remove slabs from the process before the furnace or to insert them into the process. As a result, the casting operation is not affected by downtimes in the rolling mill and the cold use of slabs is ensured.
  • the roughing train preferably consists of a reversing roll stand. Another stand (eg two-high stand) can be added for higher capacities. As an option, an edger can be installed upstream of the roughing mill to set the strip width.
  • the rolling train is designed for small strip thicknesses of less than 1.2 mm. For this purpose, the rolling train has a “coil box” and a joining device (also known as a super deformation joiner, or SDJ for short).
  • the SDJ connects the intermediate strips with each other, which means that the finishing train can be run in endless operation with all its advantages (constant process conditions, uniform properties, rolling thicknesses ⁇ 1.2 mm). It is thus possible to run the production of two or more strands endlessly in just one finishing train. All areas between the individual units are preferably thermally insulated in order to conserve a maximum of thermal energy.
  • the continuous casting plants are coordinated with the rolling plant in order to achieve the desired production capacity of 3.5-5.5 Mt/a in continuous operation.
  • a coil follow-up time of 2-4 minutes should be realized.
  • the continuous casting plants preferably have a production rate of 9-14 t/min.
  • the main control parameter of the plant is the final rolling temperature, which is controlled by the speed of the rolling stock, among other things. Additional cooling devices in the finishing train enable a maximum rolling stock speed of 15-20 m/s. In continuous operation, the finishing mill thus specifies the mass flow. All aggregates from the roughing mill to the walking beam furnace, the slab manipulator and the casters are dimensioned in such a way that they follow this production cycle.
  • Another main focus is on the spatial proximity of the casting plants to the walking beam furnace and the rolling train, so that the lowest possible heat loss is made possible. Better surface qualities can be achieved with the walking beam kiln compared to other kiln types, such as the tunnel kiln. In combination with the slab manipulator, it is also characterized by flexible production planning. Depending on the current availability, the strands can be operated flexibly without influencing the other strand.
  • Hot charging of slabs reduces energy consumption compared to conventional hot rolling mills
  • the first direction is the horizontal, i.e. the run-out section of the first continuous caster, the run-out section of the second continuous caster and the rolling mill are arranged side by side in the horizontal direction.
  • the slab manipulator connects the exit areas of the continuous casters with an entry area of the walking beam furnace, so that a horizontal distance between the exit area of the first continuous caster and the rolling mill is greater than a horizontal distance between the exit area of the second continuous caster and the rolling mill.
  • the finishing mill preferably has 5, 6 or 7 finishing stands.
  • a first descaling device is arranged after the walking beam furnace and before the roughing mill and/or that a second and a third descaling device is arranged before the joining device and before the finishing mill.
  • the first descaling device descales the heated ones Slabs
  • the second descaling device partially descales the pre-strips before joining them to form an endless pre-strip
  • the third descaling device descales the pre-strips before finish rolling.
  • the slab manipulator In order to be able to maintain production operations even in the event of interruptions to the rolling mill on the one hand and a continuous casting plant on the other, it is advantageous for the slab manipulator to be able to discharge slabs produced by the continuous casters transversely to the direction of transport from the continuous casters to the walking beam furnace and for the slab manipulator to be able to handle slabs that are not in the continuous casters of Casting-rolling compound plant were generated, transverse to the direction of transport from the continuous casting plants can infiltrate the walking beam furnace.
  • the part of the invention relating to the production process is achieved by a process for producing a hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm on a combined casting and rolling plant according to claim 8 .
  • Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
  • the solution is achieved by a method for producing a hot strip with a final thickness of ⁇ 1.2 mm, preferably ⁇ 1.0 mm, on a combined casting and rolling plant, in particular according to one of the preceding claims, having the following steps:
  • Pre-rolling is preferably carried out by several, preferably 3-5, rolling passes in a reversing pre-rolling mill.
  • the slabs have a thickness of 140 to 240 mm and a width of between 1100 and 2300 mm and/or the pre-strip has a thickness of between 25 and 35 mm.
  • the overall energy consumption of the manufacturing process is low if the slabs are used in the walking beam furnace at a temperature > 900 °C.
  • FIG. 1a shows a front section of the combined casting and rolling system from FIG. 1,
  • FIG. 1b shows a middle section of the combined casting and rolling system from FIG. 1,
  • FIG. 2 shows an elevation view of the combined casting and rolling system from FIG. 1, and
  • the combined casting-rolling plant comprises two continuous casting plants 1a and 1b (more than two continuous casting plants are of course also possible), which are connected to a rolling plant 5 via a slab manipulator 3 and a walking beam furnace 4 .
  • Liquid steel is cast into slabs 2 on each continuous casting plant 1a, 1b.
  • the continuous casting plants each comprise a mould, a curved strand guide and a horizontal outlet area which is housed in thermal insulation 13 .
  • the slab strands of the continuous casters 1a and 1b are cut by shears to slabs with a length between 11.5 and 26 m, normally about 14 m.
  • the slabs 2 produced are transported horizontally by the slab manipulator 3 into the gas-fired walking beam furnace 4 , where they are heated to rolling temperature and transported to the rolling mill 5 .
  • the slab 2 is first descaled by a first descaling device 12a and then rolled by a single-stand, reversing roughing mill 6 through 3 to 5 rolling passes to form a pre-strip.
  • the pre-strip is then wound up into a reel in the preferably thermally insulated coil box 7 .
  • the coiler is unwound again and fed to the joining device 8 .
  • the pre-strips are partially descaled by a second descaling device 12b.
  • a foot of a leading pre-strip is connected to the head of a trailing pre-strip to form an endless pre-strip (see also FIG. 3).
  • the endless pre-strip is then descaled by a third descaling device 12c and finish-rolled in the five-stand finishing mill to form a finished strip with a final thickness of 0.8 mm.
  • the finished strip is then cooled in the cooling section 10, cut off by high-speed shears (or flying shears) and wound up by several—here, for example three—coilers 11a...11c.
  • the slabs 2 are thermally insulated.
  • a continuous casting plant (here 1a, 1b) generate the necessary mass flow of 3.5 to 5.5 Mt/a.
  • the discrete slabs are heated to rolling temperature by the slab manipulator and the walking beam furnace and fed to the rolling mill 5 .
  • a coiler of a pre-strip is first produced from a slab 2 by pre-rolling.
  • the coiler is then unwound again and the head of the trailing, i.e. unwound, pre-strip is connected to the foot of a leading pre-strip to form an endless pre-strip.
  • the connection is made by joining, specifically by pressing the pre-strips without welding them together using a welding additive.
  • the endless pre-strip is finish-rolled in endless operation in the finishing train, as a result of which ultra-thin hot strips with a thickness ⁇ 1.2 mm, preferably even ⁇ 1.0 mm, can be produced without any problems.
  • FIG 2 shows an elevation view of the combined casting and rolling plant from FIG Continuous casting plant connected in-line with the rolling plant 5, since the slabs 2 are brought first via the slab manipulator 3 and then the walking beam furnace 4 into the rolling plant.
  • the outlet area of the first continuous casting plant 1a has a greater offset A1 in the horizontal direction to the rolling plant 5 than the offset A2 in the horizontal direction between the outlet area of the second continuous casting plant 1b and the rolling plant 5.
  • FIG. 3 shows the steps involved in joining two pre-strips 20, 21 to form an endless pre-strip.
  • the head of the trailing leader 21 is superimposed on the foot of the leading leader 20 so that an overlapping portion 23 is formed.
  • the pre-strips 20, 21 are then pressed together by pressing and unit forces 24, 25, cutting edges 22 acting on the underside of the leading pre-strip 20 and the top of the trailing pre-strip 21.
  • an endless pre-strip and two sections 26 above and below the central region are produced in the central area.
  • the sections are removed and finish rolled either mechanically or by fluid jets from the second descaler 12b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gieß-Walz-Verbundanlage und ein Verfahren zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm auf der Gieß-Walz-Verbundanlage. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Gieß-Walz-Verbundanlage und ein derartiges Verfahren anzugeben, mit denen hochqualitatives ultradünnes Warmband mit hoher Kapazität, d.h. mit einer Kapazität zwischen 3,5 und 5,5 M t/a, durch Stranggießen und Warmwalzen auf der Gieß-Walz-Verbundanlage erzeugt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1 gelöst.

Description

Beschreibung
Gieß-Walz-Verbundanlage und Verfahren zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm auf der Gieß-Walz-Verbundanlage
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Eisen- und Stahlmetallurgie.
Einerseits betrifft die Erfindung eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm.
Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage.
Stand der Technik
Gieß-Walz-Verbundanlagen zur Herstellung von Warmband durch die Kombination von Stranggießen und Warmwalzen sind bekannt, z.B. eine CSP Anlage der Fa. SMS, eine Arvedi ESP Anlage der Fa. Primetals Technologies oder eine QSP DUE Anlage der Fa. Danieli.
Im Moment ist kein energieeffizientes Verfahren zur Herstellung von ultradünnen, warmgewalzten Bändern mit einer Produktionskapazität von > 3 Millionen Tonnen/Jahr (kurz 3 M t/a) verfügbar. Arvedi ESP Anlagen besitzen eine maximale Kapazität von ca. 3 M t/a. Um stabile Gießbedingungen sicherzustellen, ist eine Erhöhung der Kapazität mit derzeit verfügbaren Mitteln nicht möglich. Die Gießgeschwindigkeit ist auf ca. 6 m/min, der Durchsatz auf 6-8 t/min limitiert. Eine weitere Gießanlage kann nicht in den Endlosbetrieb der kompakten Anlage eingebunden werden und ist daher keine Option.
Traditionelle Warmwalzwerke (engl hot strip mills, kurz HSM) können hohe Durchsätze erreichen, sind jedoch nicht in der Lage, ultradünnes Band (Enddicke < 1,2 mm) herzustellen. Im Fall von 2-Strang „Thin slab casting and rolling (TSCR)“ Prozessen sind hohe Produktionsraten theoretisch möglich, jedoch wird die Kapazität bei der endlosen Herstellung von sehr dünnen Bändern dramatisch gesenkt, da nur ein Gießstrang verwendet werden kann.
Anlagentypen für hohe Produktionskapazität sind: - HSM: Sehr hohe Kapazität (> 4 M t/a), keine dünnen bzw. ultradünnen Bänder, da nur diskontinuierlicher Betrieb möglich;
- 2-Strang TSCR: Hohe Kapazität (> 3 M t/a) im diskontinuierlichen Betrieb, niedrige Kapazität (< 3 M t/a) im Endlosbetrieb.
Aus den vorgenannten Gründen wird die Warmbandproduktion mit hohen Kapazitäten zurzeit mit klassischen Warmwalzwerken (HSM) oder 2-Strang TSCR Anlagen realisiert.
HSM verwenden Brammen von konventionellen Stranggießanlagen, welche vor dem Warmumformen von der Umgebungstemperatur auf die gewünschte Umformtemperatur erhitzt werden müssen (hoher Energieverbrauch). Warmwalzwerke sind in der Lage viele Stahlgüten in großen Mengen zu verarbeiten. Einer ihrer größten Nachteile ist, dass die finalen Banddicken über 1,2 mm liegen müssen, um die gültigen Einzugsbedingung nicht zu verletzen. Die Produktion von ultradünnen Bändern erfordert somit immer einen nachgeschalteten Kaltwalzprozess.
Bei 2-Strang TSCR Prozessen, wie CSP oder QSP/DUE, sind zwei Stranggießanlagen durch Tunnelöfen mit der Warmwalzstraße verbunden; die Gießhitze wird ausgenutzt und hohe Kapazitäten sind theoretisch (abhängig vom Produktportfolio) möglich. Ein großer Nachteil liegt in Kapazitätseinbrüchen bei der Produktion von dünnem bzw. ultradünnem Band. Durch das Endlosverfahren wird ein Gießstrang von der Walzstraße entkoppelt und die Ausbringung sinkt um 50%.
Aus der DE 19732 538 A1 ist eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung von Warm band mit einer Enddicke < 1,0 mm bekannt, aufweisend eine erste und eine zweite Stranggießanlage 2, 2‘ zum Vergießen von flüssigem Stahl zu Brammen, ein erster Roll herdofen 4 zum Erhitzen der Brammen von der ersten Stranggießanlage 2 auf Walz temperatur und ein separater zweiter Rollherdofen 4‘ zum Erhitzen der Brammen von der zweiten Stranggießanlage 2‘ auf Walztemperatur, und eine Fähre 5 zum Einschleusen von Brammen von der zweiten Stranggießanlage 2‘ in den ersten Rollherdofen 4. Die Brammen werden anschließend in einer reversierenden Gerüstgruppe 7 zu einem Vorband vorgewalzt und in einem Steckelofen aufgewickelt. Anschließend werden die Vorbänder durch eine Schweißmaschine zu einem endlosen Vorband zusammenge schweißt und in der Fertigstraße 15 fertiggewalzt. Da die Brammen der ersten und zweiten Stranggießanlage 2, 2‘ in den Rollherdöfen unterschiedlich erhitzt werden, eignet sich die Anlage nicht zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Warmband.
Zusammenfassung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neuartige Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, zu schaffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Warmbands mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage anzugeben, bei denen hochqualitatives ultradünnes Warmband mit hoher Kapazität, d.h. mit einer Kapazität zwischen 3,5 und 5,5 M t/a, durch Stranggießen und Warmwalzen auf der Gieß-Walz- Verbundanlage erzeugt werden kann.
Der die Gieß-Walz-Verbundanlage betreffende Teil der Erfindung wird durch eine Gieß- Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Konkret erfolgt die Lösung durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, aufweisend
- zumindest eine erste Stranggießanlage und eine zweite Stranggießanlage, wobei jede Stranggießanlage flüssigen Stahl zu Brammen vergießt;
- ein Brammenmanipulator zum Transportieren der Brammen von den Stranggießanlagen in einen Hubbalkenofen;
- der Hubbalkenofen zum Transportieren der Brammen vom Brammenmanipulator in eine Walzanlage und zum Erhitzen der Brammen auf Walztemperatur, wobei Brammen von der ersten Stranggießanlage und Brammen von der zweiten Stranggießanlage den Hubbalkenofen vollständig durchlaufen und dabei gleichmäßig erhitzt werden;
- die Walzanlage, umfassend
-- ein Vorwalzwerk zum Vorwalzen der erhitzten Brammen zu einem Vorband,
-- eine, vorzugsweise thermisch isolierte, Coilbox zum Aufwickeln des Vorbands zu einem Haspel und zum Abwickeln des Vorbands,
-- eine Fügeeinrichtung zum Verbinden ohne Schweißzusatzstoff eines Fußes eines voreilenden Vorbands mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband,
-- ein mehrgerüstiges Fertigwalzwerk zum Fertigwalzen des endlosen Vorbands zu einem Fertigband mit der Enddicke,
-- eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands zu dem Warmband, und -- mehrere Haspeleinrichtungen zum Aufhaspeln des Warmbands, wobei das Vorwalzwerk, die Coilbox, die Fügeeinrichtung, das mehrgerüstige Fertigwalzwerk, die Kühlstrecke und die Haspeleinrichtungen der Walzanlage hintereinander in-line angeordnet sind und die erste Stranggießanlage einen ersten Versatz in einer ersten Richtung zur Walzanlage und die zweite Stranggießanlage einen zweiten Versatz in der ersten Richtung zur Walzanlage aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Gieß-Walz-Verbundanlage zumindest zwei separate Strang gießanlagen mit jeweiligen separaten Kokillen und bogenförmigen Strangführungen auf. Das Stranggießen von zwei oder drei Strängen (engl twin- oder triple-casting) mittels einer geteilten Kokille auf einer Stranggießanlage ist nicht erfindungsgemäß, da keine separaten Stranggießanlagen vorhanden sind. Jede Stranggießanlage vergießt flüssigen Stahl zu Brammen. Die Brammen können Dünn- oder Mittelbrammen mit einer Dicke von 140 bis 240 mm und einer Breite zwischen 1100 bis 2300 mm sein. Die Brammenlänge beträgt typischerweise zwischen 11 ,5 und 26 m. Die auf den Stranggießanlagen produzierten Brammen werden wärmeisoliert einem Brammenmanipulator zugeführt, der die Brammen von den Stranggießanlagen in einen Hubbalkenofen bringt. Im, z.B. gas- oder ölbefeuerten, Hubbalkenofen werden die Brammen von den Stranggießanlagen gleichmäßig auf Walztemperatur erhitzt und zu einer Walzanlage gebracht. Alle Brammen durchlaufen den Hubbalkenofen von einem Eingangsbereich in einen Ausgangsbereich des Hubbalkenofens vollständig, und zwar unabhängig vom Ursprung (d.h. ob sie von der ersten oder der zweiten Stranggießanlage kommen) der Brammen. Der Hubbalken weist mehrere Hubbalken auf, die die Bramme anheben und ein Stück weiter in Transport richtung wieder ablegen. Dadurch wird die Bramme durch den Hubbalkenofen transportiert. Im Gegensatz dazu, weist ein Rollherdofen Rollen auf, die die Bramme durch „Rollen“ durch den Ofen transportieren. Hubbalkenöfen sind sehr robust und verschleißarm; hingegen sind die Rollen und insbesondere die Lager der Rollen bei Rollherdöfen einem signifikanten Verschleiß bei Temperaturen > 1000 °C unterworfen.
Die Walzanlage umfasst ein Vorwalzwerk zum Vorwalzen der erhitzten Brammen zu einem Vorband, eine, vorzugsweise thermisch isolierte, Coilbox zum Aufwickeln des Vorbands zu einem Haspel und zum Abwickeln des Vorbands, eine Fügeeinrichtung zum Verbinden ohne Schweißzusatzwerkstoff eines Fußes eines voreilenden Vorbands mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband, ein mehrgerüstiges Fertigwalzwerk zum Fertigwalzen des endlosen Vorbands zu einem Fertigband mit der Enddicke, eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands zu dem Warmband, und mehrere Haspeleinrichtungen zum Aufhaspeln des Warmbands. Das Vorwalzwerk, die Coilbox, die Fügeeinrichtung, das mehrgerüstige Fertigwalzwerk, die Kühlstrecke und die Haspeleinrichtungen der Walzanlage sind hintereinander in-line angeordnet. Die erste Stranggießanlage weist einen ersten Versatz in einer ersten Richtung zur Walzanlage und die zweite Stranggießanlage weist einen zweiten Versatz, der kleiner oder größer dem ersten Versatz ist, in der ersten Richtung zur Walzanlage auf. Da alle Brammen den Hubbalkenofen durchlaufen, weisen die Brammen eine relativ konstante Temperatur am Ausgang des Hubbalkenofens auf. Nach dem Hubbalkenofen werden die erhitzten Brammen im Vorwalzwerk zu einem Vorband vorgewalzt. Bevorzugt ist das Vorwalzwerk ein eingerüstiges, reversierendes Vorwalzwerk. Alternativ dazu kann das Vorwalzwerk auch mehrgerüstig ausgeführt sein, z.B. mit einem zweiten Gerüst.
Nach dem Vorwalzen wird das Vorband in einer Coilbox aufgewickelt. Nach dem Abwickeln des Vorbands wird ein Fuß eines voreilenden Vorbands mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband in einer Fügeeinrichtung verbunden. Das endlose Vorband wird dann in einem mehrgerüstigen Fertigwalzwerk (bspw. mit 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüsten) zu einem Fertigband mit der Enddicke fertiggewalzt, in einer Kühlstrecke zu dem Warmband abgekühlt und durch mehrere Haspeleinrichtungen aufgewickelt. Vor dem Aufwickeln in den Haspeleinrichtungen wird das Warmband durch eine sog. „high speed shear“ geschnitten.
Das Problem der niedrigen Produktionskapazität bei den Anlagen nach dem Stand der Technik wird durch mehrere Gießstränge gelöst. Eine Mehrstranggießanlage oder mehrere einzelne Gießanlagen (Dünnbrammen oder konventionelle Brammen) sind über einen Hubbalkenofen mit der Walzstraße verbunden. Die Temperatur der chargierten Brammen liegt im Normalbetrieb und abhängig von den Gießparametern 900-1100°C. Die Austragstemperaturen aus dem Hubbalkenofen betragen typischerweise zwischen 1050 und 1200°C, um die gewünschte Umformung realisieren zu können. Das Heißeinsetzen wird mittels eines Brammenmanipulators durchgeführt, welcher flexibel zwischen den beiden Strängen operieren kann. Außerdem ist es möglich, Brammen vor dem Ofen aus dem Prozess auszuführen oder sie in den Prozess einzusetzen. Dadurch wird der Gießbetrieb durch Stillstände in der Walzanlage nicht beeinflusst und der Kalteinsatz von Brammen sichergestellt. Keine der Gießanlagen soll in Linie (in-line) mit der Walzstraße positioniert werden, wodurch die gleiche Erwärmung für alle Brammen (konstante Walzbedingungen, gleichmäßige Bandeigenschaften, hohe Qualität) und eine einfachere Produktionsplanung ermöglicht wird. Die Vorwalzstraße besteht vorzugsweise aus einem reversierenden Walzgerüst. Für höhere Kapazitäten kann ein weiteres Gerüst (z.B. Duo- Walzgerüst) hinzugefügt werden. Optional kann der Vorstraße ein Edger vorgelagert werden, um die Bandbreite einzustellen. Die Walzstraße wird für geringe Banddicken unter 1,2 mm ausgelegt. Dazu weist die Walzstraße eine „Coil-box“ und eine Füge einrichtung (auch engl. Super deformation joiner, kurz SDJ, genannt) auf. Der SDJ verbindet die Zwischenbänder miteinander, wodurch die Fertigstraße im Endlosbetrieb, mit all seinen Vorteilen (konstante Prozessbedingungen, gleichmäßige Eigenschaften, Walzdicken < 1,2 mm) gefahren werden kann. Somit ist es möglich, die Produktion von zwei oder mehreren Strängen in nur einer Fertigstraße endlos zu betreiben. Alle Bereiche zwischen den einzelnen Aggregaten werden vorzugsweise thermisch isoliert, um ein Maximum an Wärmeenergie zu konservieren.
Beim Herstellverfahren sind die Stranggießanlagen mit der Walzanlage abgestimmt um die gewünschte Produktionskapazität von 3, 5-5, 5 M t/a im Endlosbetrieb darzustellen. Um die Kapazitäten bei einer spezifischen Masse pro Coil von 18-21 kg/mm zu erreichen, soll eine Coil-Folgezeit von 2-4 min realisiert werden. Die Stranggießanlagen weisen bevorzugt eine Produktionsrate von 9-14 t/min auf.
Um die genannten Kapazitäten im Endlosbetrieb umzusetzen, müssen weitere Randbedingungen bedacht werden. Abhängig von der Brammendicke sind 3-5 Stiche in der Vorstraße vorteilhaft, um eine gewünschte Zwischenbanddicke von 25-35 mm zu erreichen. Vom Beginn der Walzstraße bis zum aufgewickelten Zwischenband in der Coil- box (Zykluszeit der Vorwalzsequenz) vergehen ca. 100-220 s. Bis der Fuß des Zwischen bands die Coil-box wieder verlässt (Zykluszeit pro Band in der Fertigstraße), braucht es typischerweise 140-250 s. Daraus ergibt sich eine minimal notwendige Austragsrate aus dem Hubbalkenofen von 0,2-0, 4 Brammen pro Minute oder 6-13 t/min. Dieser Massen fluss wird von den Stranggießanlagen erreicht, um den Endlosbetrieb der Fertigstraße aufrechtzuerhalten. Wie oben gezeigt, wird das durch die erwähnten Gießparameter problemlos erreicht. Den wesentlichen Regelparameter der Anlage stellt die Walzend temperatur dar, welche u.a. über die Walzgutgeschwindigkeit kontrolliert wird. Zusätzliche Kühleinrichtungen in der Fertigstraße ermöglichen eine maximale Walzgutgeschwindigkeit von 15-20 m/s. Im Endlosbetrieb gibt somit die Fertigstraße den Massenfluss vor. Alle Aggregate von der Vorstraße, über den Hubbalkenofen, den Brammenmanipulator bis zu den Gießanlagen sind so dimensioniert, dass sie diesem Produktionstakt folgen.
Typische Bedingungen zum Erreichen einer Produktionskapazität von 3, 5-5, 5 M t/a im Endlosbetrieb:
- Zykluszeit pro Band in der Fertigstraße ist definiert über den Massenfluss (9-14 t/h)
- Zykluszeit der Vorwalzsequenz (Bandfolgezeit) < Zykluszeit pro Band in der Fertigstraße
- Min. Austragsrate des Hubbalkenofens < Zykluszeit der Vorwalzsequenz
- Gießzeit pro Bramme < Min. Austragsrate des Hubbalkenofens
Kurzzeitige Abweichungen von diesen Bedingungen können über einen aufgebauten Puffer im Hubbalken und oder der Coil-box kompensiert werden. Im Ausnahmefall (Stillstand der Walzstraße) muss der Gießprozess nicht unterbrochen werden. Brammen können im Hubbalkenofen gepuffert oder bei längeren Unterbrechungen vor dem Ofen aus dem Prozess ausgeschleust werden. Später können sie an dieser Stelle wieder in den Prozess zugeführt werden. Neben der hohen Kapazität sollen hohe Qualitätsan sprüchen und niedrige Energieverbräuche erfüllt werden. Der Energieverbrauch wird durch eine optimierte Sekundärkühlstrategie auf ein Minimum reduziert. Dabei ist es vorteilhaft, die Ofeneinsatztemperatur über 900 °C zu halten, um den Gasverbrauch des Hubbalkenofens zu senken. Kühlstrategie und Brammentemperatur müssen jedoch immer in Abstimmung mit der Brammenqualität gewählt werden. Ein weiteres Hauptaugenmerk liegt auf der räumlichen Nähe der Gießanlagen zum Hubbalkenofen und zur Walzstraße, sodass ein möglichst geringer Wärmeverlust ermöglicht wird. Mit dem Hubbalkenofen können im Vergleich zu anderen Ofentypen, wie etwa dem Tunnelofen, bessere Ober flächenqualitäten erreicht werden. In Kombination mit dem Brammenmanipulator zeichnet er sich auch durch eine flexible Produktionsplanung aus. Die Stränge können flexibel, je nach aktueller Verfügbarkeit, bedient werden, ohne den jeweils anderen Strang zu beeinflussen.
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind:
- Hohe Produktionskapazität von > 3 M t/a im Endlosbetrieb,
- Endloswalzen für Banddicken <1 , 2 mm,
- Heißeinsatz von Brammen reduziert den Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Warmwalzstraßen, und
- Dickere Brammen ermöglichen die Verarbeitung von IF Stahl und peritektischen Güten.
Vorzugsweise ist die erste Richtung die Horizontale, d.h. dass der Auslaufbereich der ersten Stranggießanlage, der Auslaufbereich der zweiten Stranggießanlage und die Walz anlage sind in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet. Der Brammenmani pulator verbindet die Auslaufbereiche der Stranggießanlagen mit einem Eingangsbereich des Hubbalkenofens, sodass ein horizontaler Abstand zwischen dem Auslaufbereich der ersten Stranggießanlage und der Walzanlage größer ist als ein horizontaler Abstand zwischen dem Auslaufbereich der zweiten Stranggießanlage und der Walzanlage.
Bevorzugt weist das Fertigwalzwerk 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüste auf.
Bevorzugt ist außerdem, dass nach dem Hubbalkenofen und vor dem Vorwalzwerk eine erste Entzunderungseinrichtung angeordnet ist und/oder dass vor der Fügeeinrichtung und vor dem Fertigwalzwerk eine zweite und eine dritte Entzunderungseinrichtung angeordnet ist. Hierbei entzundert die erste Entzunderungseinrichtung die erhitzten Brammen, die zweite Entzunderungseinrichtung entzundert partiell die Vorbänder vor dem Fügen zu einem endlosen Vorband und die dritte Entzunderungseinrichtung entzundert die Vorbänder vor dem Fertigwalzen.
Um den Produktionsbetrieb auch bei Unterbrechungen einerseits der Walzanlage und andererseits einer Stranggießanlage aufrechterhalten zu können, ist es vorteilhaft, dass der Brammenmanipulator von den Stranggießanlagen erzeugte Brammen quer zur Transportrichtung von den Stranggießanlagen zum Hubbalkenofen ausschleusen kann und der Brammenmanipulator Brammen, die nicht in den Stranggießanlagen der Gieß- Walz-Verbundanlage erzeugt wurden, quer zur Transportrichtung von den Stranggieß anlagen zum Hubbalkenofen einschleusen kann.
Der das Herstellverfahren betreffende Teil der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Warmbands mit einer Enddicke < 1,2 mm auf einer Gieß-Walz- Verbundanlage nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Warmbands mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend folgende Schritte:
- Stranggießen von flüssigem Stahl zu Brammen auf zumindest einer ersten Stranggießanlage und einer zweiten Stranggießanlage;
- Transportieren der Brammen von den Stranggießanlagen in einen Eingangsbereich eines Hubbalkenofens;
- Transportieren der Brammen vom Eingangsbereich durch den Hubbalkenofen in einen Ausgangsbereich des Hubbalkenofens, wobei die Brammen auf Walztemperatur erhitzt werden;
- Vorwalzen der erhitzten Brammen zu einem Vorband;
- Aufwickeln des Vorbands zu einem Haspel und vorzugsweise thermisches Isolieren, besonders bevorzugt Erhitzen, des Haspels;
- Abwickeln des Vorbands vom Haspel;
- Verbinden eines Fußes eines voreilenden Vorbands mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband;
- Fertigwalzen des endlosen Vorbands zu einem Fertigband mit der Enddicke durch mehrere Walzstiche in einem mehrgerüstigen Fertigwalzwerk;
- Abkühlen des Fertigbands zu dem Warmband;
- Abschneiden des Warmbands; und
- Aufhaspeln des Warmbands. Vorzugsweise erfolgt das Vorwalzen durch mehrere, vorzugsweise 3-5, Walzstiche in einem reversierenden Vorwalzwerk.
Beim Verbinden der Vorbänderzu dem endlosen Vorband wird vorzugsweise zuerst der Fuß des voreilenden Vorbands mit einem Kopf des nacheilenden Vorbands überlappt, und anschließend der überlappende Bereich der Vorbänder verpresst, wobei die vertikale Position der Vorbänder aneinander angeglichen werden.
Um eine hohe Produktivität erreichen zu können, ist es günstig, wenn die Brammen eine Dicke von 140 bis 240 mm und einer Breite zwischen 1100 bis 2300 mm aufweisen und/oder das Vorband eine Dicke zwischen 25 und 35 mm aufweist.
Der Gesamtenergieverbrauch des Herstellverfahren ist niedrig, wenn die Brammen mit einer Temperatur > 900 °C in den Hubbalkenofen eingesetzt werden.
Ein ausfallsarmer Betrieb der Stranggießanlagen wird gewährleistet, wenn die Stranggießanlagen Brammen mit einer Dicke von 150 bis 190 mm bei einer Gießgeschwindigkeit von 4 bis 5 m/min und Brammen mit einer Dicke von 191 bis 230 mm bei einer Gießgeschwindigkeit von 2 bis 4 m/min produzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:
Fig 1 ein schematisches Schema einer Gieß-Walz-Verbundanlage,
Fig 1a ein vorderer Abschnitt der Gieß-Walz-Verbundanlage aus Fig 1,
Fig 1b ein mittlerer Abschnitt der Gieß-Walz-Verbundanlage aus Fig 1,
Fig 2 eine Aufrissdarstellung der Gieß-Walz-Verbundanlage aus Fig 1 , und
Fig 3 eine schematische Darstellung der Schritte beim Fügen von zwei Vorbändern zu einem endlosen Vorband. Beschreibung der Ausführungsformen
In den Fig 1, 1a und 1b ist die erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbundanlage schematisch dargestellt. Die Gieß-Walz-Verbundanlage umfasst zwei Stranggießanlagen 1a und 1b (es sind natürlich auch mehr als zwei Stranggießanlagen möglich), die über einen Brammenmanipulator 3 und einen Hubbalkenofen 4 mit einer Walzanlage 5 verbunden sind. Auf jeder Stranggießanlage 1a, 1b wird flüssiger Stahl zu Brammen 2 vergossen.
Die Stranggießanlagen umfassen jeweils eine Kokille, eine bogenförmige Strangführung und einen horizontalen Auslaufbereich, der in einer thermischen Isolierung 13 eingehaust ist. Die Brammenstränge der Stranggießanlagen 1a und 1b werden durch Scheren auf Brammen mit einer Länge zwischen 11,5 und 26 m, normalerweise ca. 14 m, geschnitten. Die produzierten Brammen 2 werden durch den Brammenmanipulator 3 in horizontaler Richtung in den gasbefeuerten Hubbalkenofen 4 transportiert, dort auf Walztemperatur erhitzt und zur Walzanlage 5 transportiert.
Im Eingangsbereich der Walzanlage 5 wird die Bramme 2 zuerst durch eine erste Entzunderungseinrichtung 12a entzundert und anschließend durch ein eingerüstiges, reversierendes Vorwalzwerk 6 durch 3 bis 5 Walzstiche zu einem Vorband gewalzt. Anschließend wird das Vorband in der, vorzugsweise thermisch isolierten, Coilbox 7 zu einem Haspel aufgewickelt. Nach dem Verschwenken der Coilbox um 180° wird der Haspel wieder abgewickelt und der Fügeeinrichtung 8 zugeführt. Um eine sichere Verbindung der Vorbänder zu gewährleisten, werden die Vorbänder durch eine zweite Entzunderungseinrichtung 12b partiell entzundert. In der Fügeeinrichtung 8 wird ein Fuß eines voreilenden Vorbands mit dem Kopf eines nacheilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband verbunden (siehe auch die Fig 3).
Das endlose Vorband wird anschließend durch eine dritte Entzunderungseinrichtung 12c entzundert und im fünfgerüstigen Fertigwalzwerk zu einem Fertigband mit der Enddicke von 0,8 mm fertiggewalzt. Anschließend wird das Fertigband in der Kühlstrecke 10 abgekühlt, durch eine Hochgeschwindigkeitsschere (engl high speed shears oder flying shears) abgeschnitten und durch mehrere - hier z.B. drei - Haspeleinrichtungen 11 a... 11 c aufgewickelt.
Zwischen der ersten Entzunderungseinrichtung 12a und dem Vorwalzwerk 6, dem Vorwalzwerk 6 und der Coilbox 7 sowie im Bereich der Coilbox 7 werden die Brammen 2, das Vorband bzw. das aufgehaspelte Vorband thermisch isoliert. Je nach produzierter Stahlgüte kann es außerdem notwendig sein, das Warmband in der Kühlstrecke 10 nicht abzukühlen, sondern thermisch zu isolieren.
Gemäß der Erfindung erzeugen mehrere Stranggießanlagen (hier 1a, 1b) den notwendigen Massenfluss von 3,5 bis 5,5 M t/a. Die diskreten Brammen werden über den Brammenmanipulator und den Hubbalkenofen auf Walztemperatur erhitzt und der Walzanlage 5 zugeführt. In der Walzanlage 5 wird aus einer Bramme 2 durch Vorwalzen zuerst ein Haspel eines Vorbands erzeugt. Anschließend wird der Haspel wieder abgewickelt und der Kopf des nacheilenden, d.h. abgewickelten, Vorbands mit dem Fuß eines voreilenden Vorbands zu einem endlosen Vorband verbunden. Das Verbinden erfolgt durch Fügen, konkret durch Verpressen der Vorbänder, ohne diese durch einen Schweißzusatzstoff miteinander zu verschweißen. Das endlose Vorband wird im Endlosbetrieb in der Fertigwalzstraße fertiggewalzt, wodurch problemlos ultradünne Warmbänder mit einer Dicke < 1 ,2 mm, bevorzugt sogar < 1 ,0 mm, erzeugt werden können.
Die Fig 2 zeigt eine Aufrissdarstellung der Gieß-Walz-Verbundanlage aus Fig 1. Zu sehen ist, dass die horizontalen Auslaufbereiche der beiden Stranggießanlagen 1a und 1b in vertikaler Richtung in etwa auf derselben Höhe liegen als der Eingangsbereich der Walz anlage 5. Allerdings ist keine Stranggießanlage in-line mit der Walzanlage 5 verbunden, da die Brammen 2 zuerst über den Brammenmanipulator 3 und dann den Hubbalkenofen 4 in die Walzanlage verbracht werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Brammen eine konstante Temperatur aufweisen, unabhängig davon, ob sie in der ersten oder der zweiten Stranggießanlage 1a, 1b hergestellt wurden oder gar extern in den Brammen manipulator eingebracht wurden. Konkret weist der Auslaufbereich der ersten Stranggieß anlage 1a einen größeren Versatz A1 in horizontaler Richtung zur Walzanlage 5 auf als der Versatz A2 in horizontaler Richtung zwischen dem Auslaufbereich der zweiten Stranggießanlage 1b und der Walzanlage 5.
In Fig 3 sind die Schritte beim Fügen von zwei Vorbändern 20, 21 zu einem endlosen Vorband dargestellt. Zuerst wird der Kopf des nacheilenden Vorbands 21 mit dem Fuß des voreilenden Vorbands 20 überlagert, sodass ein überlappender Bereich 23 entsteht. Anschließend werden die Vorbänder 20, 21 durch Press- und Stückkräfte 24, 25 anein andergepresst, wobei auf der Unterseite des voreilenden Vorbands 20 und der Oberseite des nacheilenden Vorbands 21 Schneidekanten 22 einwirken. Durch das Zusammen pressen und Abschneiden der Vorbänder 20, 21 entsteht im zentralen Bereich ein endloses Vorband und zwei Abschnitte 26 ober- und unterhalb des zentralen Bereichs. Die Abschnitte werden entweder mechanisch oder durch Fluidstrahlen der zweiten Entzunderungseinrichtung 12b entfernt und fertiggewalzt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Stranggießanlage
1a erste Stranggießanlage
1b zweite Stranggießanlage
2 Bramme
3 Brammenmanipulator
4 Hubbalkenofen
5 Walzanlage
6 Vorwalzwerk
7 Coilbox
8 Fügeeinrichtung
9 Fertigwalzwerk
10 Kühlstrecke
11a... 11c Haspeleinrichtung
12a erste Entzunderungseinrichtung
12b zweite Entzunderungseinrichtung
12c dritte Entzunderungseinrichtung
13 Thermische Isolierung
20 voreilendes Vorband
21 nacheilendes Vorband
22 Schneidekante
23 Überlappender Bereich der Vorbänder
24 Presskraft
25 Stützkraft
26 Abschnitte
A1 , A2 erster Versatz, zweiter Versatz

Claims

Ansprüche
1. Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung von Warmband mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, aufweisend
- zumindest eine erste Stranggießanlage (1a) und eine zweite Stranggießanlage (1b), wobei jede Stranggießanlage (1a, 1b) flüssigen Stahl zu Brammen (2) vergießt;
- ein Brammenmanipulator (3) zum Transportieren der Brammen (2) von den Stranggießanlagen (1a, 1b) in einen Hubbalkenofen (4);
- der Hubbalkenofen (4) zum Transportieren der Brammen (2) vom Brammen manipulator (3) in eine Walzanlage (5) und zum Erhitzen der Brammen (2) auf Walz temperatur, wobei Brammen (2) von der ersten Stranggießanlage (1a) und Brammen (2) von der zweiten Stranggießanlage (1b) den Hubbalkenofen (4) vollständig durchlaufen und dabei gleichmäßig erhitzt werden;
- die Walzanlage (5), umfassend
-- ein Vorwalzwerk (6) zum Vorwalzen der erhitzten Brammen (2) zu einem Vorband,
-- eine, vorzugsweise thermisch isolierte, Coilbox (7) zum Aufwickeln des Vorbands zu einem Haspel und zum Abwickeln des Vorbands,
-- eine Fügeeinrichtung (8) zum Verbinden ohne Schweißzusatzstoff eines Fußes eines voreilenden Vorbands (20) mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands (21) zu einem endlosen Vorband,
-- ein mehrgerüstiges Fertigwalzwerk (9) zum Fertigwalzen des endlosen Vorbands zu einem Fertigband mit der Enddicke,
-- eine Kühlstrecke (10) zum Abkühlen des Fertigbands zu dem Warmband, und
-- mehrere Haspeleinrichtungen (11a... 11c) zum Aufhaspeln des Warmbands, wobei das Vorwalzwerk (6), die Coilbox (7), die Fügeeinrichtung (8), das mehrgerüstige Fertigwalzwerk (9), die Kühlstrecke (10) und die Haspel einrichtungen (11 a... 11 c) der Walzanlage (5) hintereinander in-line angeordnet sind und die erste Stranggießanlage (1a) einen ersten Versatz (A1) in einer ersten Richtung zur Walzanlage (5) und die zweite Stranggießanlage (1b) einen zweiten Versatz (A2) in der ersten Richtung zur Walzanlage (5) aufweist.
2. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießanlagen (1a, 1b) zur Erzeugung von Brammen mit einer Dicke von 140 bis 240 mm und einer Breite zwischen 1100 bis 2300 mm konfiguriert sind.
3. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwalzwerk (6) ein reversierendes, vorzugsweise eingerüstiges, Vorwalzwerk ist.
4. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung die Horizontale ist.
5. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigwalzwerk (9) fünf bis sieben Fertigwalzgerüste aufweist.
6. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Hubbalkenofen (4) und vor dem Vorwalzwerk (6) eine erste Entzunderungseinrichtung (12a) angeordnet ist und/oder dass vor der Fügeeinrichtung (8) eine zweite Entzunderungseinrichtung (12b) und vor dem Fertig walzwerk (9) eine dritte Entzunderungseinrichtung (12c) angeordnet ist.
7. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brammenmanipulator (3) von den Stranggießanlagen (1a, 1b) erzeugte Brammen (2) quer zur Transportrichtung von den Stranggießanlagen (1a, 1b) zum Hubbalkenofen (4) ausschleusen kann und der Brammenmanipulator (3) Brammen (2), die nicht in den Stranggießanlagen (1a, 1b) der Gieß-Walz-Verbundanlage erzeugt wurden, quer zur Transportrichtung von den Stranggießanlagen (1a, 1b) zum Hubbalkenofen (4) einschleusen kann.
8. Verfahren zur Herstellung eines Warmbands mit einer Enddicke < 1,2 mm, vorzugsweise < 1,0 mm, auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend folgende Schritte:
- Stranggießen von flüssigem Stahl zu Brammen (2) auf zumindest einer ersten Stranggießanlage (1a) und einer zweiten Stranggießanlage (1b);
- Transportieren der Brammen (2) von den Stranggießanlagen (1a, 1b) in einen Eingangsbereich eines Hubbalkenofens (4);
- Transportieren der Brammen (2) vom Eingangsbereich durch den Hubbalkenofen (4) in einen Ausgangsbereich des Hubbalkenofens (4), wobei die Brammen (2) auf Walztemperatur erhitzt werden;
- Vorwalzen der erhitzten Brammen (2) zu einem Vorband;
- Aufwickeln des Vorbands zu einem Haspel und vorzugsweise thermisches Isolieren, besonders bevorzugt Erhitzen, des Haspels;
- Abwickeln des Vorbands vom Haspel; - Verbinden ohne Schweißzusatzstoff eines Fußes eines voreilenden Vorbands (20) mit einem Kopf eines nacheilenden Vorbands (21) zu einem endlosen Vorband;
- Fertigwalzen des endlosen Vorbands zu einem Fertigband mit der Enddicke durch mehrere Walzstiche in einem mehrgerüstigen Fertigwalzwerk (9);
- Abkühlen des Fertigbands zu dem Warmband;
- Abschneiden des Warmbands; und
- Aufhaspeln des Warmbands.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwalzen durch mehrere, vorzugsweise 3-5, Walzstiche in einem reversierenden Vorwalzwerk (6) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verbinden der Vorbänder zu dem endlosen Vorband zuerst der Fuß des voreilenden Vorbands (20) mit einem Kopf des nacheilenden Vorbands (21) überlappt wird, und anschließend der überlappende Bereich der Vorbänder (20, 21) verpresst wird, wobei die vertikale Position der Vorbänder (20, 21) aneinander angeglichen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbänder (20, 21) nach dem Abwickeln und vor dem Verbinden entzundert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brammen (2) eine Dicke von 140 bis 240 mm und eine Breite zwischen 1100 bis 2300 mm aufweisen und/oder das Vorband eine Dicke zwischen 25 und 35 mm aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brammen (2) mit einer Temperatur > 900 °C in den Hubbalkenofen (4) eingesetzt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gieß-Walz-Verbundanlage eine jährliche Produktionskapazität zwischen 3 und 6 Millionen Tonnen, insbesondere zwischen 3,5 und 5,5 Millionen Tonnen, aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießanlagen (1a, 1b) Brammen (2) mit einer Dicke von 150 bis 190 mm bei einer Gießgeschwindigkeit von 4 bis 5 m/min und Brammen (2) mit einer Dicke von 191 bis 230 mm bei einer Gießgeschwindigkeit von 2 bis 4 m/min produzieren.
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