DE102006010137A1 - Direct strand reduction process to manufacture metal strip from hot casting block via holding oven, induction oven and mill train - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen, bei dem zunächst in einer Gießmaschine eine Dünnbramme gegossen wird, wobei diese anschließend in mindestens einer Walzstraße unter Nutzung der Primärhitze des Gießvorgangs gewalzt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen.The The invention relates to a method for producing a metal strip through casting rolls, at first in a casting machine a thin slab is poured, which then in at least one rolling mill under Use of the primary heat the casting process is rolled. Furthermore, the invention relates to a device for producing a metal strip by casting rolls.
Ansagen dieser Art sind als Dünnbrammen-Dünnband-Gießwalzanlagen unter der Bezeichnung CSP-Anlagen bekannt.announce of this type are as thin slab thin strip casting rolling plants known as CSP equipment.
Das Endloswalzen aus der Gießhitze heraus ist seit langem bekannt, es hat sich jedoch noch nicht am Markt durchgesetzt. Die starre Verbindung von Stranggussanlage und Walzstraße sowie die Temperaturführung durch die Gesamtanlage haben sich als schwer beherrschbar erwiesen.The Continuous rolling from the casting heat It has been known for a long time, but it has not happened yet Market enforced. The rigid connection of continuous casting plant and rolling train as well as the temperature control through the entire system have proved to be difficult to control.
Aus
der
Ähnliche
Verfahren für
das kontinuierliche Herstellen von Bandstahl bei der Kopplung von
Gieß- und
Walzanlage offenbaren die
Eine
alternative Technologie hierzu ist das Walzen von Einzelbrammen
bzw. Einzelbändern.
Bei dem diskontinuierlichen Walzen von Bändern werden das Gießen und
Walzen entkoppelt. Die Gießgeschwindigkeit
ist in der Regel sehr niedrig und die Walzgeschwindigkeit erfolgt
unabhängig
davon auf hohem Niveau in der Art, dass die Temperatur für die letzte
Umformung oberhalb der Mindesttemperatur liegt. Derartige Anlagen,
die auch als CSP-Anlagen bezeichnet werden, sind beispielsweise
in der
Eine ähnliche
Dünnbrammenanlage
zeigt auch die
Die Vorteile des diskontinuierlichen Walzens sind, dass die Gieß- und die Walzgeschwindigkeit unabhängig voneinander eingestellt werden können. Bei Dünnbandwalzung lassen sich z. B. flexibel höhere Walzgeschwindigkeiten einstellen, auch wenn die Gießanlage mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet oder die Geschwindigkeit dort gerade verändert wird.The Advantages of discontinuous rolling are that the casting and the Rolling speed independently can be adjusted from each other. at Dünnbandwalzung can be z. B. flexible higher Set rolling speeds, even if the casting machine working at low speed or the speed just changed there becomes.
Beide Verfahren – also auf der einen Seite das kontinuierliche Gießwalzen und auf der anderen Seite das diskontinuerliche Gießwalzen – sind aufgrund der oben erläuterten Umstände nur schwer zu kombinieren.Both Procedure - so on one side the continuous casting rolls and on the other side the discontinuous casting rolls - are due the above explained circumstances difficult to combine.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und ein kombiniertes Gießwalzverfahren und eine zugehörige Vorrichtungen zu schaffen, mit dem bzw. mit der sowohl ein kontinuierlicher als auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich ist. Die Vorteile beider Verfahren sollen also nun in einem neuen Anlagenkonzept vereinigt werden.Therefore the invention is based on the object in this regard remedy and to provide a combined cast roll and associated apparatus to create, with or with the both a continuous as also a discontinuous operation is possible. The advantages of both Procedures should now be combined in a new plant concept become.
Die Lösung dieser Ausgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die gegossene Dünnbramme zwischen der Gießmaschine und der mindestens einen Walzstraße sowohl mindestens einen Halteofen als auch mindestens einen Induktionsofen passiert, wobei der Halteofen und der Induktionsofen in Abhängigkeit einer gewählten Betriebsart, nämlich einer ersten Betriebsart der kontinuierlichen Herstellung des Metallbandes und einer zweiten Betriebsart der diskontinuierlichen Herstellung des Metallbandes, aktiviert oder deaktiviert bzw. gesteuert oder geregelt wird. Die Reihenfolge der beiden Öfen, also des Halteofens und des Induktionsofens, ist dabei beliebig.The solution this edition by the invention is according to the method thereby characterized in that the cast thin slab is between the casting machine and the at least one rolling train both at least one Holding furnace as well as at least one induction furnace happens, wherein the holding furnace and the induction furnace depending on a selected operating mode, namely a first mode of continuous production of the metal strip and a second mode of batch production of the Metal band, activated or deactivated or controlled or regulated becomes. The order of the two ovens, so the holding furnace and of the induction furnace, is arbitrary.
Bevorzugt wird bei der gewählten Betriebsart der diskontinuierlichen Herstellung des Metallbandes die Dünnbramme chargenweise in dem Halteofen auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird, bevor sie in die Walzstraße gefördert wird.Prefers will be at the chosen Mode of discontinuous production of the metal strip the thin slab batchwise held in the holding furnace at a desired temperature before going into the rolling mill promoted becomes.
Bei der gewählten Betriebsart der kontinuierlichen Herstellung des Metallbandes kann die Dünnbramme in dem Halteofen auf eine gewünschte Temperatur gebracht und anschließend unmittelbar vor dem Walzvorgang in der Walzstraße mittels des Induktionsofens auf die gewünschte Walztemperatur erwärmt werden. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass der Wärmeeintrag in die Dünnbramme durch den Induktionsofen in Abhängigkeit der Gießgeschwindig keit erfolgt. Abhängig von der Gießgeschwindigkeit wird der Endlosmode oder das diskontinuierliche Walzen eingestellt, so dass in jedem Betriebsfall die notwendige Endwalztemperatur erreicht werden kann.at the chosen one Mode of continuous production of the metal strip can the thin slab in the holding furnace to a desired Temperature brought and then immediately before the rolling process in the rolling mill be heated by the induction furnace to the desired rolling temperature. It may be particularly preferred that the heat input into the thin slab through the induction furnace depending the casting speed he follows. Dependent from the casting speed if the endless mode or the discontinuous rolling is set, so that in each case of operation reaches the necessary final rolling temperature can be.
Die Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen, mit einer Gießmaschine, in der zunächst eine Dünnbramme gegossen wird, und mindestens einer der Gießmaschine nachgeschalteten Walzstraße, in der die Dünnbramme unter Nutzung der Primärhitze des Gießvorgangs gewalzt wird, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zwischen der Gießmaschine und der mindestens einen Walzstraße mindestens ein Halteofen und mindestens ein Induktionsofen angeordnet ist.The apparatus for producing a metal strip by casting rolls, with a casting machine, in which a thin slab is first cast, and at least one rolling mill downstream of the casting machine, in which the thin slab is rolled using the primary heat of the casting process, is characterized according to the invention by in that at least one holding furnace and at least one induction furnace are arranged between the casting machine and the at least one rolling train.
Die entsprechende Steuerung beider Öfen, also des Halteofens und des Induktionsofens, erlaubt – wie noch detailliert zu sehen sein wird – sowohl einen effizienten kontinuierlichen als auch einen effizienten diskontinuierlichen Betrieb der Anlage. Hierfür sind bevorzugt Steuerungsmittel vorhanden, mit denen in Abhängigkeit der gewählten Betriebsart, nämlich einer ersten Betriebsart der kontinuierlichen Herstellung des Metallbandes und einer zweiten Betriebsart der diskontinuierlichen Herstellung des Metallbandes, der Halteofen und/oder der Induktionsofen aktiviert oder deaktiviert bzw. gesteuert oder geregelt wird.The appropriate control of both ovens, ie of the holding furnace and the induction furnace, allowed - as can be seen in more detail will be - both an efficient continuous as well as an efficient discontinuous one Operation of the plant. For this are preferably control means present, with which in dependence the chosen one Operating mode, namely a first mode of continuous production of the metal strip and a second mode of batch production of the metal strip, the holding furnace and / or the induction furnace activated or deactivated or controlled or regulated.
In Förderrichtung der Dünnbramme bzw. des Metallbandes kann zunächst ein Halteofen und dann ein Induktionsofen angeordnet sein. Ferner kann eine Vorstraße und eine Fertigstraße vorgesehen sein, wobei zwischen der Vorstraße und der Fertigstraße ein weiterer Induktionsofen angeordnet ist. Ferner kann mindestens ein weiterer Induktionsofen zwischen zwei Walzgerüsten der Vorstraße und/oder der Fertigstraße angeordnet sein.In conveying direction the thin slab or the metal band can first a holding furnace and then an induction furnace may be arranged. Further can be a rough road and a finishing train be provided, wherein between the roughing and the finishing mill another Induction furnace is arranged. Furthermore, at least one other Induction furnace between two stands of the roughing mill and / or the finishing line be arranged.
Hinter dem in Förderrichtung der Dünnbramme bzw. des Metallbandes ersten Induktionsofen und vor der Fertigstraße kann mit Vorteil eine Bandschere angeord net werden. Zusätzlich hierzu kann in an sich bekannter Weise in Förderrichtung hinter der Gießmaschine und vor dem Halteofen eine Dünnbrammenschere angeordnet sein. In Förderrichtung hinter der Fertigstraße kann eine Bandschere angeordnet sein.Behind in the conveying direction the thin slab or the metal strip first induction furnace and before the finishing train can Advantageously, a band scissors are angeord net. In addition to this can in a conventional manner in the conveying direction behind the casting machine and in front of the holding furnace a thin slab shear be arranged. In conveying direction behind the finishing train a band shears can be arranged.
Durch Einsatz von effizienteren induktiven Heizungen, die heute relativ Platz sparend bauen und durch eine geeignete Anlagenkonstellation, die einen Endlosbetrieb aber auch wahlweise ein diskontinuierliches Walzen erlauben, wird die vorgeschlagene Verfahrensweise begünstigt.By Use of more efficient inductive heaters, which are relatively today Build space-saving and by a suitable plant constellation, the an endless operation but also optionally a discontinuous Allow rolls, the proposed procedure is favored.
Die
Vorteile der Endlostechnik, d. h. des kontinuierlichen Betriebs
der vorgeschlagenen Anlage, im Zusammenhang mit der CSP-Technologie
liegen in folgenden Merkmalen:
Es ergibt sich eine kurze Baulänge der
Anlage und damit geringe Investitionskosten.The advantages of the continuous technology, ie the continuous operation of the proposed system, in connection with the CSP technology are as follows:
This results in a short length of the system and thus low investment costs.
Es ist eine Energieeinsparung infolge des konsequenten Direkteinsatzes möglich.It is an energy saving due to the consistent direct employment possible.
Weiter ergibt sich eine geringere Umformfestigkeit infolge der niedrigeren Walzgeschwindigkeit.Further results in a lower deformation resistance due to the lower Rolling speed.
Die Möglichkeit wird geschaffen, schwierig zu walzende Produkte und z. B. sehr dünne (ultra dünne) Bänder (Banddicke von ca. 0,8 mm) in hohen Produktionsmengen herzustellen.The possibility is created, difficult to roll products and z. B. very thin (ultra thin) bands (tape thickness of approx. 0.8 mm) in high production quantities.
Es können Sondermaterialien (hochfeste Materialien) verarbeitet werden.It can Special materials (high-strength materials) are processed.
Es kann eine Kombination von breiten und dünnen Bändern verarbeitet werden.It a combination of wide and thin ribbons can be processed.
Bandendenverwalzungen und damit Walzenbeschädigungen können vermieden bzw. vermindert werden.Bandendenverwalzungen and thus roller damage can be avoided or reduced.
Die Störrate der Anlage kann verringert und Hochgeher können vermieden werden.The interference rate The system can be reduced and high altitude can be avoided.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention shown. Show it:
In
Um
sowohl einen kontinuierlichen als auch einen diskontinuierlichen
Betrieb im Sinne der obigen Ausführungen
zu ermöglichen,
ist vor der Walzstraße
Der
hinter der Gießanlage
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach
Zwischen
der Gießanlage
Die
Schere
Die
Schere
Die
Anlage ist weiterhin mit an sich bekannten Elementen ausgestattet.
Zu nennen sind Entzundereinrichtungen
In
Durch Einsatz der vorgeschlagen Anlagentypen ist ein gekoppelter voll-kontinuierlicher Gieß-Walz-Prozess (Endloswalzen) und wahlweise ein entkoppelter diskontinuierlicher Einsatz von Einzelbrammen (Batch-rolling) möglich.By Use of the proposed plant types is a coupled full-continuous casting-rolling process (Continuous rolling) and optionally a decoupled discontinuous Use of single slabs (batch rolling) possible.
Der
Ofen
Beim Endloswalzen bestimmt das Niveau der Gießgeschwindigkeit den Temperaturverlauf durch die gesamte Anlage. Abhängig von der Gießgeschwindigkeit steuert ein Rechenmodell dynamisch die Heizleistungen der induktiven Heizungen vor und innerhalb der Walzstraße in der Art, dass die Walzstraßen-Auslauftemperatur die Zieltemperatur erreicht.At the Continuous rolling determines the level of casting speed through the temperature profile The entire complex. Dependent from the casting speed a calculation model dynamically controls the heat output of the inductive Heaters before and inside the rolling mill in the way that the rolling mill outlet temperature reaches the target temperature.
Unterschreitet die Gießgeschwindigkeit einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert (bei Problemen in der Gießanlage, bei schwierig zu gießenden Materialien, beim Anfahrvorgang etc.), so wird automatisch vom Endlosmode zum diskontinuierlichen Walzen umgeschaltet.falls below the casting speed a certain predetermined threshold (in case of problems in the casting plant, difficult to pour Materials, during the start-up process, etc.), so automatically from the endless mode switched to discontinuous rolling.
D.h.
die Dünnbramme
Hat sich der Gießprozess wieder stabilisiert und die Gießgeschwindigkeit übersteigt den vorgegebenen Mindestwert, dann wird analog vom diskontinuierlichen Betrieb wieder zurück in den Endlosmode geschaltet.Has the casting process stabilized again and exceeds the casting speed the predetermined minimum value, then becomes analogous to the discontinuous Operation back again switched to endless mode.
Beim
Endloswalzen werden in der Regel die induktiven Heizungen
Durch ein beliebiges Umschalten bzw. Einstellen von Endlosbetrieb oder diskontinuierlichem Betrieb ist ein hohes Maß an Flexibilität gegeben, die eine Erhöhung der Prozesssicherheit darstellt. Dies gilt insbesondere bei einer Inbetriebnahme einer Produktionsanlage.By any switching or setting of continuous operation or discontinuous operation is given a high degree of flexibility, the one increase represents the process security. This is especially true for one Commissioning of a production plant.
- 11
- Metallbandmetal band
- 22
- Gießmaschinecasting machine
- 33
- Dünnbrammethin slab
- 4, 54, 5
- Walzstraßerolling train
- 44
- Vorstraßeroughing
- 55
- Fertigstraßefinishing line
- 66
- Halteofen (Rollenherdofen)holding furnace (Roller hearth kiln)
- 77
- Induktionsofeninduction furnace
- 88th
- Induktionsofeninduction furnace
- 99
- Induktionsofeninduction furnace
- 1010
- Walzgerüst der VorstraßeRolling mill of the roughing mill
- 1111
- Walzgerüst der FertigstraßeRoll stand of the finishing train
- 1212
- Bandscheretape cutter
- 1313
- Bandscheretape cutter
- 1414
- Bandscheretape cutter
- 1515
- Entzundereinrichtungdescaling
- 1616
- Kühlstreckecooling section
- 1717
- Haspelreel
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