DE102018207137A1

DE102018207137A1 - Gieß-Walz-Anlage, und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102018207137A1
Application number: DE102018207137.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heimann; Uwe Plociennik
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2019-11-14
Also published as: EP3790688A1; WO2019215114A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gieß-Walz-Anlage (100) zum Herstellen von Metallbändern (200), sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Gieß-Walz-Anlage (100), in der ein Metallband (200) in einer Förderrichtung (F) transportiert wird. Die Gieß-Walz-Anlage (100) umfasst eine Gießmaschine (102) mit einer Kokille (104) mit vertikalem Ausgang zum Erzeugen eines Gießstrangs (105), eine der Kokille (104) in Förderrichtung (F) nachgelagerte Strangführung (106) zum Umlenken des Gießstrangs (105) aus der Vertikalen in die Horizontale, ein der Strangführung (106) in Förderrichtung (F) nachgelagertes Verbindungssystem (111), das mindestens eine Trennvorrichtung (114), insbesondere eine Schere, sowie einen Ofen (115) zum Erwärmen des Gießstrangs (105) umfasst, und ein dem Verbindungssystem (111) in Förderrichtung (F) nachgelagertes Walzwerk (118) zum Walzen des Gießstrangs (105) zu einem Metallband (200). In der Strangführung (106) ist zumindest ein Stützrollenpaar (110A) vorgesehen, das mit einem Antrieb verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gieß-Walz-Anlage zum Herstellen von Metallbändern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Gieß-Walz-Anlage.
Kompakte Gieß-Walz-Anlagen sind nach dem Stand der Technik bekannt, z.B. aus DE 10 2015 210 863 A1 , DE 10 2015 210 865 A1 oder DE 10 2015 202 608 A1 . Diese Gieß-Walz-Anlagen sind auf eine geringe Jahresproduktion zwischen 0,5 und 0,8 Millionen Tonnen pro Jahr ausgelegt. In Anpassung hieran sind die Komponenten dieser Anlagen hinsichtlich vertikaler Höhe (bis 3 m, ohne die Kokille) und metallurgischer Länge (kleiner als 4,5 m) entsprechend ausgebildet, wobei für diese kompakten Anlagen auch angepasste niedrige Gießgeschwindigkeiten (bis 4,8 m/min) gewählt werden. Im Ergebnis werden für solche Anlagen vorteilhaft geringe Investitionskosten realisiert.
Den kompakten Gieß-Walz-Anlagen nach den vorstehend genannten Dokumenten zum Stand der Technik ist gemeinsam, dass in der Strangführung, mittels der ein Gießstrang in die Horizontale überführt wird, sämtliche Führungsrollen antriebslos, d.h. ohne Antrieb sind. Entsprechend dienen diese Führungsrollen lediglich zur Stützung des Gießstrangs innerhalb der Strangführung, wobei diese Führungsrollen nicht dazu geeignet sind, den Gießstrang nach dem Austreten aus der Kokille durch die Strangführung hindurch zu fördern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für kompakte Gieß-Walz-Anlagen eine erhöhte Produktivität zu erreichen und hierbei ein größeres Produktspektrum verarbeiten zu können.
Diese Aufgabe wird durch eine Gieß-Walz-Anlage mit den Merkmalen von Anspruch 1, als auch durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine Gieß-Walz-Anlage nach der vorliegenden Erfindung dient zum Herstellen von Metallbändern, wobei ein Metallband diese Gieß-Walz-Anlage in einer Förderrichtung durchläuft. Die Gieß-Walz-Anlage umfasst eine Gießmaschine mit einer Kokille mit vertikalem Ausgang zum Erzeugen eines Gießstrangs, eine der Kokille in Förderrichtung nachgelagerte Strangführung zum Umlenken des Gießstrangs aus der Vertikalen in die Horizontale, ein der Strangführung in Förderrichtung nachgelagertes Verbindungssystem, das mindestens eine Trennvorrichtung, insbesondere eine Schere, sowie einen Ofen zum Erwärmen des Gießstrangs aufweist, und ein dem Verbindungssystem in Förderrichtung nachgelagertes Walzwerk zum Walzen des Gießstrangs zu einem Metallband. In der Strangführung ist zumindest ein Stützrollenpaar vorgesehen, das mit einem Antrieb verbunden ist.
Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass es mithilfe von zumindest einem Stützrollenpaar, das in der Strangführung mit einem Antrieb versehen bzw. verbunden ist, möglich ist, bei einer kompakten Gieß-Walz-Anlage mit geringem Aufwand eine Produktionssteigerung zu erzielen, zum Beispiel eine Jahresproduktion von 0,8 - 1,4 Millionen Tonnen pro Jahr. Das angetriebene Stützrollenpaar verbessert die Förderung des Gießstrangs durch die gekrümmte Strangführung hindurch, so dass am Ende der Strangführung, wo der Gießstrang in Richtung der Horizontalen austritt, geringere Abzugskräfte erforderlich sind, um den Gießstrang in der Förderrichtung weiter zu dem Walzwerk zu transportieren. Entsprechend lassen sich z.B. größere Gießgeschwindigkeiten realisieren, mit denen der Gießstrang aus der Gießmaschine austritt.
Die Strangführung der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage kann im Vergleich zu den eingangs genannten herkömmlichen kompakten Gieß-Walz-Anlagen bei Bedarf um weitere Stützrollenpaare ergänzt bzw. verlängert werden, um dadurch die Gießgeschwindigkeit steigern und die Produktion anheben zu können. Beispielsweise können insgesamt bis zu 30 Stützrollenpaare, oder alternativ auch mehr als 30 Stützrollenpaare, in der Strangführung vorgesehen sein. Eine in dieser Weise verlängerte Strangführung ermöglicht für den Gießstrang größere Gießgeschwindigkeiten, und damit auch eine Steigerung der Jahresproduktion. Im Zusammenhang mit einer solch vergrößerten Anzahl von Stützrollenpaaren bleibt es dabei, dass hiervon zumindest ein Stützrollenpaar, wie erläutert, mit einem Antrieb verbunden ist.
Durch das Vorsehen von zusätzlichen Stützrollenpaaren wird für die Strangführung der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage vorteilhaft auch eine Vergrößerung der metallurgischen Länge (gerechnet vom Gießspiegel bis zum letzten Stützrollenpaaren innerhalb der Strangführung) erreicht, die somit zumindest 4.500 mm, vorzugsweise zumindest 4.800 mm, weiter vorzugsweise zumindest 5.000 mm betragen kann.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Strangführung, mit der ein Gießstrang von der Vertikalen in die Horizontale überführt wird, derart ausgebildet sein, dass sie einen minimalen Krümmungsradius von 2.300 mm aufweist. Bei Bedarf kann dieser minimale Krümmungsradius auch 2.400 mm oder noch größere Werte annehmen, z.B. 2.500 mm oder 2.600 mm. Durch einen solchen größeren minimalen Krümmungsradius ist gewährleistet, dass mit der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage auch rissempfindliche Güten vergossen werden können. In gleicher Weise können bei einem vergrößerten minimalen Krümmungsradius der Strangführung auch Gießstränge mit größeren Dicken vergossen bzw. verarbeitet werden, was ebenfalls zu einer größeren Jahresproduktion führt.
Die vorstehend genannten Bereiche bzw. Vergrößerungen der metallurgischen Länge und des minimalen Krümmungsradius der Strangführung führen vorteilhaft dazu, dass für die erfindungsgemäße Gieß-Walz-Anlage eine gesteigerte Produktion möglich ist, insbesondere z.B. durch ein Anheben der Gießgeschwindigkeit auf Werte von bis zu 6 mm/min. Alternativ hierzu ist es möglich, für die erfindungsgemäße Gieß-Walz-Anlage auch Gießgeschwindigkeiten mit bis zu 7 m/min, vorzugsweise mit bis zu 7,5 m/min, weiter vorzugsweise mit bis zu 8 m/min einzustellen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützrollenpaare in der Strangführung in mehreren Rollensegmenten angeordnet sind. Somit kann die Strangführung z.B. aus zwei, drei oder vier solcher Rollensegmente gebildet sein, die jeweils mehrere Stützrollen bzw. Paare solcher Stützrollen aufweisen. Für die vorliegende Erfindung ist von Bedeutung, dass zumindest eines dieser Rollensegmente, vorzugsweise alle Rollensegmente, jeweils ein Stützrollenpaar umfasst, das mit einem Antrieb verbunden ist und somit zur Förderung des Gießstrangs durch die Strangführung hindurch dient. Neben dem Vorteil einer erhöhten Produktivität (z.B. in Folge größerer Gießgeschwindigkeiten, wie erläutert) besteht ein weiterer Vorteil darin, dass dann der Kaltstrang, und ggf. nach einem Gießabbruch der erstarrte Strang, besser aus der Strangführung ausgefördert werden kann.
Die Unterteilung der Strangführung in eine Mehrzahl von Rollensegmenten führt auch zu dem Vorteil, dass diese Rollensegmente getrennt voneinander gewechselt werden können. Somit ist es möglich, z.B. nur ein Rollensegment gezielt aus der Strangführung herauszunehmen bzw. auszutauschen, für Reparatur - oder Wartungszwecke.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können in der Strangführung zumindest ein Eingangsrollensegment und ein Ausgangsrollensegment angeordnet sein, wobei in diesen Rollensegmenten jeweils eine Mehrzahl von Stützrollenpaaren integriert sind. Das Eingangsrollensegment ist der Kokille in Förderrichtung nachgelagert, wobei das Ausgangsrollensegment dem Eingangsrollensegment in Förderrichtung nachgelagert ist. Optional ist es auch möglich, zwischen dem Eingangsrollensegment und dem Ausgangsrollensegment ein weiteres Zwischenrollensegment anzuordnen. Jedenfalls darf darauf hingewiesen werden, dass zumindest ein angetriebenes Stützrollenpaar in zumindest dem Eingangsrollensegment, dem Ausgangsrollensegment und/oder ggf. in dem Zwischenrollensegment vorgesehen ist, zwecks einer Förderung des Gießstrangs innerhalb der gekrümmten Strangführung.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass pro Rollensegment der Strangführung jeweils insgesamt sechs Stützrollenpaare vorgesehen sind. Alternativ hierzu ist es auch möglich, pro Rollensegment jeweils sieben, acht, neun, zehn, elf oder auch zwölf solcher Stützrollenpaare vorzusehen. Falls die Strangführung z.B. in drei Rollensegmente (Eingangsrollensegment, Zwischenrollensegment und Ausgangsrollensegment) unterteilt ist, und jedes dieser Rollensegmente z.B. zehn Stützrollenpaare enthält, führt dies dazu, dass entlang der gesamten Strangführung dann insgesamt 30 Stützrollenpaare angeordnet sind. Falls alternativ hierzu jedes der drei Rollensegmente jeweils elf Stützrollenpaare enthält, ergibt sich für die gesamte Strangführung dann eine Gesamtanzahl von 33 Stützrollenpaaren. Für die soeben genannten Varianten in Bezug auf die Anzahl von Rollensegmente und der darin enthaltenen Stützrollenpaare versteht sich, dass es sich hierbei nur um Beispiele handelt, wobei abweichend hiervon auch Varianten mit einer anderen Anzahl von Rollensegmenten bzw. Stützrollenpaaren möglich sind.
An dieser Stelle darf gesondert darauf hingewiesen werden, dass die einzelnen Rollensegmente der Strangführung auch eine jeweils unterschiedliche Anzahl von Stützrollenpaaren enthalten können, je nach gewünschter Konfiguration der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung beträgt die Höhe der Strangführung (ohne Kokille) in vertikaler Richtung maximal 5 Meter, vorzugsweise maximal 4 Meter, weiter vorzugsweise nur maximal 3 Meter. Im Hinblick auf eine solche maximale Höhe wird hervorgehoben, dass es sich bei der Gieß-Walz-Anlage nach der vorliegenden Erfindung, auch unter Berücksichtigung einer möglichen Vergrößerung der metallurgischen Länge und/oder des minimalen Krümmungsradius der Strangführung, im Vergleich zu herkömmlichen Standard-CSP-Anlagen, bei denen die vertikale Höhe größer als 10 Meter betragen kann, immer noch um eine Kompakt-Anlage handelt.
Eine gewünschte Steigerung der Jahresproduktion kann für die vorliegende Erfindung bei einer vorgegebenen Gießbreite ergänzend oder alternativ zu einer Erhöhung der Gießgeschwindigkeit auch durch eine Erhöhung der Strangdicke erreicht werden, mit welcher der Gießstrang mittels der Gießmaschine vergossen wird. Für das Walzwerk, welches der Strangführung in Förderrichtung nachgelagert ist und vorzugsweise als Warmwalzwerk ausgeführt ist, sind Strangdicken von etwa 40-45 mm wünschenswert. Ggf. sind auch Strangdicken von 50 mm möglich. Zum Herunterwalzen eines Gießstrangs auf ein Metallband mit einer Dicke von vorzugsweise weniger als 2 mm können in dem Warmwalzwerk insgesamt vier Walzgerüste vorgesehen sein, so dass der Gießstrang in insgesamt vier Stichen heruntergewalzt wird.
Die vorstehend genannten Maßnahmen und Merkmale, mit denen für eine kompakte erfindungsgemäße Gieß-Walz-Anlage in erläuterter Weise eine Steigerung der Jahresproduktion möglich ist, haben auch den Vorteil, dass dabei für das Verbindungssystem, welches sich zwischen dem Ende der Strangführung und dem Walzwerk befindet, keine Anpassungen erforderlich sind. Dies wirkt sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage aus.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematisch vereinfachten Zeichnung im Detail beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Gieß-Walz-Anlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Gieß-Walz-Anlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
3 - 6 jeweils schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Strangführung gemäß weiteren Ausführungsform der Erfindung, zum Einsatz bei einer Gieß-Walz-Anlage von 1 bzw. 2.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage 100 dargestellt und erläutert, die zur Herstellung eines Metallbandes 200 dient. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
In der 1 ist eine Gieß-Walz-Anlage 100 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer schematisch vereinfachten Seitenansicht gezeigt. Die Gieß-Walz-Anlage umfasst eine Gießmaschine 102 mit einer Kokille 104, die einen vertikalen Ausgang nach unten aufweist. In der Kokille 104 wird flüssiges Metall eingefüllt, wobei dann ein Gießstrang 105 nach unten aus der Kokille 104 austritt.
Der Gießstrang 105 durchläuft die Gieß-Walz-Anlage 100 in einer Förderrichtung F. Die Gieß-Walz-Anlage 100 umfasst des Weiteren eine Strangführung 106, die der Kokille 104 in Förderrichtung nachgelagert ist. Unmittelbar nachdem der Gießstrang 105 aus der Kokille 104 nach unten ausgetreten ist, tritt er in die nachgelagerte Strangführung 106 ein und wird darin von der Vertikalen in Richtung der Horizontalen umgelenkt.
In der Strangführung 106 sind mehrere Stützrollenpaare 110 vorgesehen, wobei der Gießstrang 105 zwischen einander gegenüberliegenden Stützrollen der jeweiligen Stützrollenpaare hindurchgeführt wird. Details bezüglich der Strangführung 106 werden nachstehend noch gesondert erläutert.
Die Gieß-Walz-Anlage 100 umfasst auch ein Verbindungssystem 111, das der Strangführung 106 in Förderrichtung nachgelagert ist, sowie ein dem Verbindungssystem 111 in Förderrichtung nachgelagertes Walzwerk 118, mit dem der Gießstrang 105 zu einem Metallband 200 (vgl. 1) gewalzt werden kann. Das Verbindungsystem 111 weist - in Förderrichtung F gesehen - einen Richttreiber 112, zumindest eine Trennvorrichtung 114, z.B. in Form einer Schere, und einen Ofen 115 auf. Optional kann in dem Verbindungssystem 111 auch eine Kaltstrang-Wippe 116 angeordnet sein, nämlich zwischen der Trennvorrichtung 114 und dem Ofen 115.
Die Ausführungsform von 1 sieht vor, dass innerhalb der Strangführung insgesamt 21 Stützrollenpaare angeordnet sind. Bezüglich dieser Stützrollenpaare 110 ist für die vorliegende Erfindung von Bedeutung, dass hiervon mindestens ein Stützrollenpaar 110 mit einem Antrieb verbunden ist. Ein solcherart angetriebenes Stützrollenpaar ist in der Darstellung von 1 mit dem Bezugszeichen „110A“ versehen, und durch ausgefüllte Vollkreise symbolisiert. Mit Hilfe des Stützrollenpaars 110A wird der Gießstrang 105 innerhalb der Strangführung 106 in Richtung der Horizontalen gefördert.
Weitere Merkmale der Gieß-Walz-Anlage 100 nach der Ausführungsform von 1 bestimmen sich wie folgt:

- Bei der Kokille 104 kann es sich um eine senkrechte Trichterkokille handeln, z.B. mit einer Länge L von 1.100 mm.
- Die Kokille 104 kann als gerade Kokille ausgebildet sein, wie in den Darstellungen der Zeichnung vereinfacht gezeigt. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Kokille gebogen auszubilden, wobei die Kokille in die Strangführung 106 hineingedreht sein kann.
- Ungeachtet der Form der Kokille 104 (gerade oder gebogen) ist es möglich, für die Kokille auch eine andere Länge vorzusehen, z.B. 1.000 mm oder 1.200 mm.
- Eine vertikale Höhe H der Strangführung 106, gerechnet ohne die Kokille 104, beträgt maximal 5 Meter. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die vertikale Höhe H der Strangführung 106 maximal 4 Meter, vorzugsweise auch nur 3 Meter beträgt. Jedenfalls handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage 100 in Anbetracht der genannten maximalen vertikalen Höhe H der Strangführung 106 stets um eine kompakte Anlage, im Vergleich zu herkömmlichen Standard-CSP-Anlagen.
- Der minimale Krümmungsradius der Strangführung 106 beträgt zumindest 2.300 mm. Hierdurch ist gewährleistet, dass mit der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage auch rissempfindlichen Güten vergossen werden können, auch dann, wenn die Dicke des Gießstrangs 105 beim Austreten aus der Strangführung 106 Werte von 40-45 mm annimmt.
- Die metallurgische Länge mL, gerechnet vom Gießspiegel in der Kokille 104 bis zum letzten Stützrollenpaar innerhalb der Strangführung 106, beträgt zumindest 4.500 mm.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage 100 ist in der 2 dargestellt. Im Unterschied zur Ausführungsform von 1 ist hierbei innerhalb der Strangführung 106 eine größere Anzahl von Stützrollenpaaren 110 vorgesehen, nämlich insgesamt 24 solcher Stützrollenpaare. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform von 1 ist hiervon zumindest ein Stützrollenpaar mit einem Antrieb verbunden, was durch das Bezugszeichen „110A“ bezeichnet und durch ausgefüllte Vollkreise symbolisiert ist. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform von 2 jener von 1, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zu 1 verwiesen werden darf.
In den 3 bis 6 sind weitere Ausführungsformen in Bezug auf Varianten für die Strangführung 106 gezeigt, die bei einer Gieß-Walz-Anlage 100 gemäß 1 bzw. 2 zum Einsatz kommen kann.
Die Strangführung 106 nach der Ausführungsform von 3 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von 1, mit dem Unterschied, dass hierbei die Stützrollenpaare 110 in einzelnen Rollensegmenten aufgenommen sind. Konkret umfasst die Strangführung 106 ein Eingangsrollensegment 107, in dem die ersten zehn Stützrollenpaare 110 aufgenommen sind, und ein Ausgangsrollensegment 108, in dem die Stützrollenpaare Nr. 11-21 aufgenommen sind. Sowohl in dem Eingangsrollensegment 107 als auch in dem Ausgangsrollensegment 108 ist jeweils ein Stützrollenpaar 110A vorgesehen, das mit einem Antrieb verbunden ist.
Die Strangführung 106 nach der Ausführungsform von 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von 2, mit dem Unterschied, dass hierbei die Stützrollenpaare 110 - in gleicher Weise wie vorstehend zu 3 erläutert - in einzelnen Rollensegmenten aufgenommen sind. Konkret umfasst die Strangführung 106 ein Eingangsrollensegment 107, in dem die ersten zwölf Stützrollenpaare 110 aufgenommen sind, und ein Ausgangsrollensegment 108, in dem die Stützrollenpaare Nr. 13-24 aufgenommen sind. Sowohl in dem Eingangsrollensegment 107 als auch in dem Ausgangsrollensegment 108 ist jeweils ein Stützrollenpaar 110A vorgesehen, das mit einem Antrieb verbunden ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform für die Strangführung 106, bei der die Anzahl von Stützrollenpaaren auf insgesamt 30 erhöht ist. Hierbei ist die Strangführung in zwei Rollensegmente unterteilt, nämlich in ein Eingangsrollensegment 107, in dem die ersten 15 Stützrollenpaare angeordnet sind, und in ein Ausgangsrollensegment 108, in dem die Stützrollenpaare Nr. 16-30 angeordnet sind. In gleicher Weise wie bereits zu den 3 und 4 erläutert, sind in dem Eingangsrollensegment 107 und in dem Ausgangsrollensegment 108 jeweils zumindest ein angetriebenes Stützrollenpaar 110A vorgesehen.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform für die Strangführung 106, bei der die Anzahl von Stützrollenpaaren 110 nochmals erhöht ist, auf insgesamt 33 Stück. Die Strangführung 106 ist hierbei in drei Rollensegmente unterteilt, wobei zwischen dem Eingangsrollensegment 107 (mit den Stützrollenpaaren Nr. 1-11) und dem Ausgangsrollensegment 108 (mit den Stützrollenpaaren Nr. 23-33) ein Zwischenrollensegment 109 angeordnet ist, in dem die Stützrollenpaare Nr. 12-22 vorgesehen sind. In gleicher Weise wie bei den Ausführungsformen nach den 3-5 ist auch bei der Ausführungsform von 6 vorgesehen, dass in jedem Rollensegment 107, 108, 109 jeweils zumindest ein angetriebenes Stützrollenpaar 110A angeordnet ist, hier ebenfalls durch ausgefüllte Vollkreise symbolisiert.
Die Unterteilung der Strangführung 106 in mehrere Rollensegmente 107-109, wie es vorstehend für die Ausführungsformen nach den 3-6 erläutert worden ist, hat den Vorteil, dass diese Rollensegmente 107-109 mitsamt der darin vorgesehenen Stützrollenpaare 110 einzeln und getrennt voneinander gewechselt werden können. Somit ist ein Ausbau von Stützrollenpaaren 110, die in diesen Rollensegmenten vorgesehen sind, aus der Strangführung 106 und das Einsetzen von neuen Stützrollenpaaren wesentlich vereinfacht und kann in kürzerer Zeit durchgeführt werden.
In den 3-6 ist die Unterteilung der Strangführung 106 in einzelne Rollensegmente 107-109, bzw. eine Abgrenzung zwischen diesen Rollensegmenten, jeweils durch strichpunktierte Linien A-A angedeutet.
In Bezug auf die Ausführungsform von 2 wird darauf hingewiesen, dass hierbei der Gießstrang 105 beim Austreten aus der Strangführung 106 bereits vollständig in die Horizontale überführt worden ist. Entsprechend ist ein Richten des Gießstrangs 105 innerhalb des Verbindungsystems nicht erforderlich, so dass anstelle des Richttreibers 112 auch eine Treibereinrichtung 113 vorgesehen sein kann, mit der ein weiterer Transport des Gießstrangs 105 in Richtung des Ofens 115 und des Walzwerks gewährleistet ist. Dies gilt in gleicher Weise auch für die Ausführungsformen nach den 4, 5 und 6, bei denen der Gießstrang 105 beim Austreten aus der Strangführung 106 ebenfalls vollständig in die Horizontale überführt worden ist.
Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage 100 sind folgende Aspekte von Bedeutung:

- Die Einlauftemperatur des Ofens 115 ist ausreichend hoch eingestellt, so dass der Ofen 115 den Gießstrang 105 für das nachfolgende Walzwerk 118 nicht weiter aufheizen muss. Die erforderliche Ofeneinlauftemperatur muss bei geringen Strangdicken höher sein als bei dickeren Strängen, da diese beim Transport in das Walzwerk 118 schneller abkühlen. Des Weiteren ist zu beachten, dass die Ofeneinlauftemperatur umso höher eingestellt ist, desto mehr Stützrollenpaare 110 in der Strangführung 106 vorgesehen sind. Die Ofeneinlauftemperatur kann im Durchschnitt ca. 1.080 °C - 1.100 °C betragen (falls z.B. 21 Stützrollenpaaren 110 vorgesehen sind, vgl. 1 und 3), wobei die Ofeneinlauftemperatur auf Werte oberhalb von 1.100 °C erhöht werden kann (z.B. auf 1.150 °C), wenn mehr als 21 Stützrollenpaare 110 in der Strangführung 106 vorgesehen sind.
- Die Ofeneinlauftemperatur ist umso höher, je höher die Gießgeschwindigkeit ist. Bei einer höheren Gießgeschwindigkeit vermindert sich die Transportzeit zwischen dem Ende der gestützten Strangführung und dem Ofeneinlauf, wobei der Strang dann weniger Wärme durch Strahlung abgibt.
- Die Ofeneinlauftemperatur ist umso höher, je geringer der Abstand zwischen Sumpfspitze und Ofeneinlauf ist. Bei einer erhöhten Anzahl von Stützrollenpaaren steigt die maximal mögliche Gießgeschwindigkeit und damit die Ofeneinlauftemperatur an.
- Der Gießstrang 105 wird in dem Walzwerk 118 warmgewalzt. Entsprechend ist das Walzwerk 118 als Warmwalzwerk ausgebildet. Innerhalb des Warmwalzwerks 118 sind vorzugsweise vier Walzgerüste vorgesehen, so dass der Gießstrang 105 in insgesamt vier Stichen auf ein Metallblech 200 (vgl. 1, im Bildbereich rechts vom Walzwerk 118 gezeigt) heruntergewalzt wird, auf eine Dicke von vorzugsweise weniger als 2 mm.
- Für das Warmwalzwerk 118 sind Strangdicken von 40-45 mm oder weniger wünschenswert. Entsprechend kann der Gießstrang 105 bereits innerhalb der Strangführung 106 auf eine solche Strangdicke reduziert werden, z.B. durch den Einsatz eines LCR (=Liquid-Core-Reduction) - Systems.
- Um bei Gießgeschwindigkeiten von bis zu 6 m/min, ggf. von bis zu 7,5 m/min oder gar 8 m/min, die Sumpflänge noch innerhalb der Strangführung 106 zu halten, muss die Kühlung gegenüber herkömmlichen kompakten CSP-Anlagen (z.B. gemäß DE 10 2015 210 865 A1 ) verstärkt werden. Da auch im hinteren Bereich der Strangführung 106 die Oberflächentemperatur nicht wieder ansteigt, kommt es zu keinem Anstieg in der mittleren Strangschalentemperatur und damit nicht zur Bildung von unerwünschten „Half Way Cracks“.

Die Vergrößerung der Anzahl von Stützrollenpaaren 110 innerhalb der Strangführung 106, die für die Ausführungsformen nach 2 und nach den 4-6 vorgesehen ist, ermöglicht im Vergleich zu den Ausführungsformen nach 1 und 3 auch eine Vergrößerung der metallurgischen Länge auf Werte von größer als 4.500 mm. Entsprechend kann die metallurgische Länge z.B. zumindest 4.800 mm, oder vorzugsweise auch zumindest 5.000 mm betragen. Ergänzend oder alternativ ist es durch die Vergrößerung der Anzahl von Stützrollenpaaren 110 innerhalb der Strangführung 106 auch möglich, den minimalen Krümmungsradius der Strangführung 106 auf Werte von 2.300 mm einzustellen, zum Beispiel auf zumindest 2.400 mm, weiter vorzugsweise auf zumindest 2.500 mm. In Anbetracht dieser möglichen Anpassungen der Gieß-Walz-Anlage 100 können - bei weiterhin kompakten Abmessungen (z.B. einer maximalen vertikalen Höhe der Strangführung 106 von 5 Metern) - größere Gießgeschwindigkeiten eingestellt werden, was eine gewünschte Steigerung der Jahresproduktion ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1-34: Stützrollenpaare (innerhalb der Strangführung 106)
100: Gieß-Walz-Anlage
102: Gießanlage
104: Kokille
105: Gießstrang
106: Strangführung
107-109: Rollensegmente
107: Eingangsrollensegment
108: Ausgangsrollensegment
109: Zwischenrollensegment
110: Stützrollenpaar
110A: Stützrollenpaar, verbunden mit einem Antrieb
111: Verbindungssystem
112: Richttreiber
113: Treibereinrichtung
114: Trennvorrichtung
115: Ofen
116: Wippe
118: Walzwerk
200: Metallband
F: Förderrichtung (für den Gießstrang 105 bzw. das Metallband 200)
H: Höhe (der Strangführung 106, ohne Kokille)
mL: metallurgische Länge (der Strangführung 106)
L: Länge (der Kokille 104)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015210863 A1 [0002]
DE 102015210865 A1 [0002, 0037]
DE 102015202608 A1 [0002]

Claims

Gieß-Walz-Anlage (100) zum Herstellen von Metallbändern (200), wobei ein Metallband (200) die Gieß-Walz-Anlage (100) in eine Förderrichtung (F) durchläuft, umfassend eine Gießmaschine (102) mit einer Kokille (104) mit vertikalem Ausgang zum Erzeugen eines Gießstrangs (105), eine der Kokille (104) in Förderrichtung (F) nachgelagerte Strangführung (106) zum Umlenken des Gießstrangs (105) aus der Vertikalen in die Horizontale, ein der Strangführung (106) in Förderrichtung (F) nachgelagertes Verbindungssystem (111), das mindestens eine Trennvorrichtung (114), insbesondere eine Schere, sowie einen Ofen (115) zum Erwärmen des Gießstrangs (105) umfasst, und ein dem Verbindungssystem (111) in Förderrichtung (F) nachgelagertes Walzwerk (118) zum Walzen des Gießstrangs (105) zu einem Metallband (200), dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung (106) zumindest ein Stützrollenpaar (110A) vorgesehen ist, das mit einem Antrieb verbunden ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführung (106) in eine Mehrzahl von Rollensegmenten (107, 108, 109) unterteilt ist, in denen jeweils Stützrollenpaare (110) vorgesehen sind, vorzugweise, dass die Rollensegmente (107, 108, 109) getrennt voneinander jeweils wechselbar sind.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung (106) zumindest ein Eingangsrollensegment (107) und ein Ausgangsrollensegment (108) angeordnet sind, wobei das Eingangsrollensegment (107) der Kokille (104) in Förderrichtung (F) nachgelagert ist und das Ausgangsrollensegment (108) dem Eingangsrollensegment (107) in Förderrichtung (F) nachgelagert ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung (106) ein Zwischenrollensegment (109) vorgesehen ist, das zwischen dem Eingangsrollensegment (7) und dem Ausgangsrollensegment (8) angeordnet ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingangsrollensegment (107), dem Ausgangsrollensegment (108) und/oder in dem Zwischenrollensegment (109) zumindest ein mit einem Antrieb verbundenes Stützrollenpaar (110A) vorgesehen ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingangsrollensegment (107), dem Ausgangsrollensegment (108) und/oder in dem Zwischenrollensegment (109) jeweils insgesamt sieben, vorzugsweise jeweils acht, weiter vorzugsweise jeweils neun, weiter vorzugsweise jeweils zehn Stützrollenpaare (110), weiter vorzugsweise jeweils elf Stützrollenpaare (110) vorgesehen sind.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführung (106) derart ausgebildet ist, dass sie einen minimalen Krümmungsradius von zumindest 2.300 mm, vorzugsweise von zumindest 2.400 mm, weiter vorzugsweise von zumindest 2.500 mm aufweist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführung (106) eine metallurgische Länge (mL) von zumindest 4.500 mm, vorzugsweise von zumindest 4.800 mm, weiter vorzugsweise von zumindest 5.000 mm aufweist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Strangführung (106) ohne Kokille eine maximale Höhe (H) von 5 m, vorzugsweise eine maximale Höhe (H) von 4 m, weiter vorzugsweise eine maximale Höhe (H) von 3 m aufweist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungssystem (111) eine dem Ofen (115) in Förderrichtung (F) vorgelagerte Richteinrichtung vorgesehen ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungssystem (111) eine dem Ofen (115) in Förderrichtung (F) vorgelagerte Treibereinrichtung (113) vorgesehen ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Richteinrichtung und die Treibereinrichtung (113) zu einer baulichen Einheit in Form eines Richttreibers (112) integriert sind.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzwerk als Warmwalzwerk (118) ausgebildet ist, vorzugsweise, dass das Warmwalzwerk (118) insgesamt drei oder vier Walzgerüste aufweist, so dass der Gießstrang (105) in drei bzw. vier Stichen auf ein Metallband (200) mit einer Dicke von vorzugsweise weniger als 2 mm heruntergewalzt werden kann.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (104) als gebogene Kokille ausgebildet ist.
Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (104) als gerade Trichterkokille ausgebildet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Gießmaschine (104) gegossene Gießstrang (105) mit einer Gießgeschwindigkeit von bis zu 6 m/min, vorzugsweise von bis zu 7,5 m/min, in die Strangführung (6) eintritt.
Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlauftemperatur in den Ofen (115) zumindest 1.050 °C, vorzugsweise zumindest 1.100 °C, weiter vorzugsweise zumindest 1.110 °C beträgt.
Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießstrang (105) in dem Walzwerk (114) warmgewalzt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießstrang (105) in dem Warmwalzwerk (114) in drei oder vier Stichen auf eine Dicke von weniger als 2 mm heruntergewalzt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießstrang (105) mit einer Dicke von 40-45 mm aus der Strangführung (106) austritt und mit dieser Dicke in das Warmwalzwerk (114) einläuft.
Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20 mit zumindest einem anderen Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20 kombiniert wird.