DE3301427A1

DE3301427A1 - Small-scale steel-bar plant

Info

Publication number: DE3301427A1
Application number: DE19833301427
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr.-Ing. 4600 Dortmund Brokmeier
Original assignee: BROKMEIER KARL HEINZ DR ING
Current assignee: BROKMEIER KARL HEINZ DR ING
Priority date: 1983-01-18
Filing date: 1983-01-18
Publication date: 1984-07-19

Abstract

Small steel plants for the production of steel bars have rapidly met with widespread approval. For technical reasons, and with the assumptions which generally exist, they are, however, used only for a production of more than 100,000 tonnes/year. Market studies show the need for small steel plants of 10,000 tonnes to 100,000 tonnes/year. These small steel plants can be set up if, with the use of the combination concept of the invention - the assumptions which generally exist are corrected, - the technological consequences resulting therefrom are used for the overall optimisation of known plants. e

Description

PATENTANMELDUNGSUNTERLAGEN :PATENT APPLICATION DOCUMENTS:

KOMPAKT-STABSTAHL -WERK TITEL : SOMPAKT-STABSMAHI WER .... COMPACT BAR STEEL PLANT TITLE: SOMPAKT-STABSMAHI WHO ....

BESCHREIBUNG: GATTUNG: Als Kompakt-Stabstahl-Werk wird ein Werk zur Erzeugung von Stabstahl angesprochen, das in seinem gesamten AuSbau als Einzweckstahlwerk nur auf die Produktion einer bestimmten eingegrenzten Produktpalette konzipiert ist.DESCRIPTION: GENERAL: As a compact steel bar plant, a plant becomes Production of bar steel addressed, the whole of its development as a single-purpose steelworks designed only for the production of a certain limited range of products is.

Es hat damit den technischen und kostenmäßigen Vorteil der Spezialisierung auf eine "Einheitsproduktion", den marktmäßigen Nachteil, dass es nur diese Produktpalette liefern kann.It therefore has the technical and cost advantage of specialization to a "unit production", the disadvantage in terms of the market that there is only this product range can deliver.

Als Stabstahl gilt Rundstahl Vierkantstahl Betonstahl Winkeleisen U-Eisen Flachstahl Bekannt wurde diese Entwicklung zu Stahlwerken mit begrenzter Produktpalette unter dem Namen MINISTAHLWERKE, im englisch sprechenden Raum MINIMILLS.Round steel, square steel, reinforcing steel, angle iron is considered to be bar steel U-iron flat steel This development became known to steel works with limited Product range under the name MINISTAHLWERKE, in the English-speaking area MINIMILLS.

Diese jahrzehntelange Bezeichnung wandelt sich neuerdings in die Bezeichnung MARKET MILLS.This decade-long name has recently changed into the name MARKET MILLS.

STAND DER TECHNIK : Das erste Ministahlwerk erstellte PREMIER STEEL,EDMONTON in Canada 1955 mit einer Jahreskapazität von 40 000 t, es wurde 1957 durch einen zweiten Lichtbogenofen erweitert und erhielt 1962 eine Stranggussanlage.PRIOR ART: The first mini steel mill was built by PREMIER STEEL, EDMONTON in Canada in 1955 with an annual capacity of 40,000 t, it was opened in 1957 by a second arc furnace was expanded and a continuous casting plant was added in 1962.

1963/6L baute LAKE ONTARIO STEEL (LASCO) in WHITBY/0NTARI0, Canada ein Werk für 100 000 t/Jahr, dessen Kapazität 1965 auf 200 000 t/Jahr erhöht wird.1963 / 6L built LAKE ONTARIO STEEL (LASCO) in WHITBY / 0NTARI0, Canada a plant for 100,000 t / year, the capacity of which is increased to 200,000 t / year in 1965.

Heute arbeitet das Werk mit 400 000 t/Jahr für Rundstahl 12 - 62 mm# Vierkantstahl 12 - 50 mm Betonstahl 10 - 50 mmf Winkeleisen 25x25 - 100x75 mm U-Eisen 50,75,100 mm Flachstahl 50x6 - 100x25 mm 1967 bestellt Korf für den Standort Kehl das erste Ministahlwerk in Deutschland und nimmt den Verkauf von Ministahlwerken au Die Entwicklung verläüSt " ehr s chnell'= 1979 sind auf der Welt 291 Ministahlwerke mit einer Kapazität von 40 Millionen Tonnen Stahl/Jahr in Betrieb.Today the plant works with 400,000 t / year for round steel 12 - 62 mm # Square steel 12 - 50 mm Reinforcing steel 10 - 50 mmf Angle iron 25x25 - 100x75 mm U-iron 50,75,100 mm flat steel 50x6 - 100x25 mm 1967 Korf ordered for the Kehl site the first mini steel mill in Germany and takes the sale of mini steel mills ouch The development is very fast = 1979 are in the world 291 mini steel mills with a capacity of 40 million tons of steel / year in operation.

Antriebskräfte dieser Entwicklung sind 1. Ministahlwerke werden in wesentlich kürzerer Zeit gebaut als große Stahlwerke: Geld verdient früher Geld.The driving forces behind this development are 1. Mini steelworks are in Built in a much shorter time than large steelworks: money makes money sooner.

2. Ministahlwerke -haben als "Einzweckstahlwerke" geringere spezifische Investitionskosten als Großstahlwerke, die alles produzieren.2. Mini steelworks - have less specific features than "single-purpose steelworks" Investment costs as large steelworks that produce everything.

3. Ministahlwerke werden im Markt des Schrottanfalls und des Stahlverbrauches gebaut. Da die Transportkosten bei 100 km Weg für die Schrottanlieferung und 500 km Weg bis zum Endverbraucher ca.17 % des Werkspreises ausmachen, ist ersichtlich, wie stark der Kundeneinstandspreis vom Stahlstandort abhängt.3. Mini steel mills are becoming in the market of scrap generation and steel consumption built. Since the transport costs are 100 km for the delivery of scrap and 500 km of way to the end user make up around 17% of the work price, it can be seen how much the customer purchase price depends on the steel location.

4. Entwicklungsländer benötigen für den Import von Stahl Devisen.Sie müssen daher versuchen einfache Stahlqualitäten und - abmessungen selbst herzustellen, d.h. sie bauen sich Ministahlwerke zur Deckung des Eigenbedarfs.4. Developing countries need foreign exchange for the import of steel. You must therefore try to produce simple steel qualities and dimensions yourself, i.e. they build mini steelworks to cover their own needs.

Diese schnelle Entwicklung des Marktes für Ministahlwerke hat jedoch zu zwei Tendenzen geführt: 1. Die Ministahlwerkstechnik griff immer mehr in den Bereich der konventionellen Stahlwerke über.However, this rapid development of the mini steel mill market has led to two tendencies: 1. The mini steel mill technology reached more and more into the Conventional steel mills over.

2. Die Ministahlwerkslieferanten waren bestrebt, diesem Trend entsprechend immer größere Ministahlwerke zu bauen: 1960 waren in USA 26 Ministahlwerke mit einer mittleren Kapazität von 200 000 t/Jahr in Betrieb, 1980 waren in USA 59 Ministahlwerke mit einer mittleren Kapazität von 350 000 t/Jahr in Betrieb.2. The mini-mill suppliers endeavored to follow this trend To build ever larger mini-steelworks: In 1960 there were 26 mini-steelworks in the USA with one average capacity of 200,000 t / year in operation, in 1980 there were 59 mini-steelworks in the USA in operation with an average capacity of 350,000 t / year.

Die Tendenz ging also von den Ministahlwerken zu marktgerechten Stahlwerken, den Marktstahlwerken.So the trend went from mini-steelworks to steelworks in line with the market, the market steelworks.

So ist es einerseits zu erklären, dass kleinere Ministahlwerkskonzeptionen (kleiner 100 000 t/Jahr) nicht beachtet wurden, andererseits bekannt, dass aus technischen Gründen die Ministahlwerke unter 100 000 t/Jahr problematisch sind.So it is on the one hand to explain that smaller mini steel mill concepts (less than 100,000 t / year) were not taken into account, on the other hand known that from technical Reasons that mini steel mills below 100,000 t / year are problematic.

KRITIK DES STANDES DER TECHN i K Es kann praktisch unterstellt werden, dass Ministahlwerke unter 100 000 t/Jahr nicht gebaut werden - obwohl in Entwicklungsländern ein Marktbedarf vorhanden ist: 36 Länder ohne eigene Stahlproduktion haben einen Stahlbedarf unter 100 000 t/Jahr.REVIEW OF THE PRIOR ART i C It can practically be assumed that that mini steelworks below 100,000 t / year are not built - although in developing countries There is a market need: 36 countries without their own steel production have one Steel requirement below 100,000 t / year.

Technisch ist die minimale Grenze durch folgende Verfahrenstechnik hauptsächlich gegeben Die heutigen Stahlwerke in der Ministahlwerkskonzeption arbeiten -(und sollten arbeiten)- hauptsächlich mit Strangguss.Technically, the minimum limit is due to the following process engineering mainly given Today's steel mills work in the mini steel mill conception - (and should work) - mainly with continuous casting.

Bei Strangguss fließt der Stahl aus einer Pfanne in die Strangussanlage. Um den Stahl überhaupt funrktionsmäßig richtig flüssig zu halten und um die Gasaufnahme und die Kristallisation zu beherrschen, darf der Temperaturunterschied zwischen Beginn und Ende des Giessens 500C nicht überschreiten ( im Gebiet von ca. 1650...16000C) Damit ist die kleinste Pfanne im Einsatz eine 25 t Pfanne und die maximale Giesszeit 60 min.,d.h. die Leistung 25 t/h.With continuous casting, the steel flows from a ladle into the continuous casting plant. To keep the steel properly fluid and to absorb gas and to control the crystallization, the temperature difference is allowed between Start and end of pouring do not exceed 500C (in the area from approx. 1650 ... 16000C) This means that the smallest ladle in use is a 25 t ladle and the maximum pouring time 60 min., I.e. the output 25 t / h.

Bei dreischichtigem Betrieb mit 6000 h/Jahr ergibt sich unter Berücksichtigung aller Nebenzeiten damit eine Jahresleistung von ca. 100 000 t.With three-shift operation with 6000 h / year this results under consideration all non-productive times thus an annual output of approx. 100,000 t.

Zweifellos ist diese Tatsache solange richtig , wie man die Annahme für den" richtigen Transport" von flüssigem Stahl nicht in Zweifel zieht, die besagt Für niedrige Temperaturverluste muss eine möglichst große Pfanne gewählt werden und häufiges Umgiessen ist zu vermeiden.Undoubtedly, this fact is true as long as one can make the assumption for the "correct transport" of molten steel does not doubt that stating A pan as large as possible must be selected for low temperature losses and frequent re-pouring is to be avoided.

Diese allgemeine Ansicht basiert darauf, dass die Wärmeverluste pro t Pfanneninhalt mit größer werdender Pfanne kleiner werden.This general view is based on the fact that heat losses are per t The contents of the pan become smaller the larger the pan.

Nur wenn diese Annahme in Frage gestellt wird, können neue technische Lösungen gefunden werden.Only when this assumption is questioned can new technical Solutions are found.

Eine weitere allgemeine Ansicht scheint zu sein, dass eine möglichst große Umformungsarbeit für einen gegossenen Strang aufgwandt werden muss, um eine gute Produktqualität zu erhalten.Another general view seems to be that one is possible large forming work for a cast strand has to be expended in order to produce a to get good product quality.

Und eine letztlich entscheidnde Tatsach'e scheint zu sein, dass der Ofenbauer, der Stranggussanalgenlieferant und der Walzwerker jeder für sich ihre Anlage optimiert haben, aber die Gesamtoptimierung sich nicht durchsetzen konnte.And an ultimately decisive fact seems to be that the Furnace builders, continuous casting plant suppliers and rolling mills each have their own Have optimized the system, but the overall optimization could not prevail.

AUFGABE: Die technisch-wirtschaftliche Aufgabenstellung besteht darin, für den Marktbedarf an Stabstahl 1. die Voraussetzungen zu schaffen, daß wesentlich kleinere Ministahlwerke gebaut werden können, 2. die notwendigen Einrichtungen so aufeinander abzustimmen, daß wesentlich kleinere Ministahlwerke gebaut werden können, ohne dass dabei die spezifischen Kosten untragbar werden, 3. durch die Gesamtoptimierung und die Minimierung der Anforderungen auf die durch eine dem Standort angepasste Wirtschaftlichkeitsberechnung eine minimale Tnvetitionssumme für das Gesamtprojekt zu ergeben, 4. Ministahlwerke zu schaffen, die einem Marktbedarf von 10000 bis 100 000 t/Jahr entsprechen und die unter Berüeksichtigung der Standortvorteile zu den Liefermöglichkeiten von entfernten Großstahlwerken mindestens kostengleich sind.TASK: The technical and economic task is to for the market demand for steel bars 1. to create the conditions that essential smaller mini steel mills can be built, 2. the necessary facilities so to coordinate that much smaller mini-steelworks can be built, without the specific costs becoming unacceptable, 3. through the overall optimization and minimizing the requirements to those adapted to the location Profitability calculation a minimum investment for the entire project to result in 4. To create mini steelworks that meet a market requirement of 10,000 to 100 000 t / year and taking into account the location advantages Delivery options from distant large steelworks are at least the same cost.

LÖSUNG: Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Aufgabenstellung besteht - bei andere Bewertung der dem Stand der Technik entsprechenden allgemeinen Ansichten und deren Annahmen - darin, bekannte technische Einzellösungen so zu kombinieren, dass sie technisch die Aufgabe lösen und mit Ansatz der sich aus einer Gesamtoptimierung ergebenden Folgerungen die Aufgabe wirtschaftlich lösen.SOLUTION: The solution to the problem proposed according to the invention exists - in the event of a different assessment, the general assessment corresponding to the state of the art Views and their assumptions - in combining known individual technical solutions in such a way that that they solve the task technically and with an approach that results from an overall optimization the resulting conclusions solve the task economically.

Dazu müssen folgende allgemeine Ansichten korrigiert werden: 1. Temperaturverlust, Wärmeverlust.To do this, the following general views must be corrected: 1. Temperature loss, Heat loss.

Wenn flüssiger Stahl vom Lichtbogenofen mittels einer Pfanne zur Stranggussanlage transportiert wird entstehen Wärmeverluste a. durch den Gießstrahl beim Füllen der Pfanne b. durch Speicherung in der keramischen Auskleidung c. durch Wärmekonvektionsverluste der Ffannenoberfläche d. durch GießstrahlverSuste beim Einguss in den Strangguss.When liquid steel is transferred from the arc furnace to the continuous casting plant using a ladle is transported there is heat loss a. through the pouring stream when filling the Pan b. by storage in the ceramic lining c. through heat convection losses the pan surface d. due to casting stream losses when pouring into the continuous casting.

Diese Wärmeverluste mü'sen duchaie'n den Prozess durch den flüssigen Stahl eingebrachte Wärmemenge gedeckt werden.These heat losses have to go through the process through the liquid Steel introduced amount of heat can be covered.

Bei der allgemeinen Ansicht wird fälschlicherweise angenommen, dass a. die Wärmemenge von der in der Pfanne bgindlichen Menge aufgebracht werden muß, d.h. die Temperaturverluste von der Menge des Stahles in der Pfanne abhängen.Das ist falsch: Richtig ist: Die Wärmeverluste müssen durch den Durchsatz, d.h. die Menge pro Zeiteinheit gedeckt werden - und da bei einer bestimmten Produktion in t/h die eingebrachte Wärmemenge dieser Produktion entspricht, ist der Wärmeverlust um so kleiner je kleiner die Pfanne ist, da kleinere Pfannen kleinere Verluste absolut haben als größere Pfannen.The general view incorrectly assumes that a. the amount of heat must be applied from the amount in the pan, i.e. the temperature losses depend on the amount of steel in the ladle is wrong: It is correct: The heat losses must be due to the throughput, i.e. the Quantity per unit of time - and since with a certain production in t / h corresponds to the amount of heat introduced in this production, is the heat loss the smaller the smaller the pan, since smaller pans lower losses in absolute terms than larger pans.

Da kleinere Pfannen- absolut gesehen kleinere Verluste haben als größere Pfannen, sind die Temperaturverluste um so kleiner je kleiner die Transportpfannen bei einem bestimmten Durchsatz sind.Since smaller pans have smaller losses than larger ones in absolute terms Pans, the smaller the transport pans, the smaller the temperature losses are at a certain throughput.

b. jedes Giessen und Umgiessen hohe Wärme- und damit hohe Temperaturverluste ergibt.b. every pouring and pouring around high heat and thus high temperature losses results.

Einfache Rechnungen zeigen die richtige Bilanz: Nicht die Wärmeverluste des Gießstrahles sind entscheidend, sondern die in die Keramik bei nicht vollständig gedeckter Speicherwärme abfließende Wärme menge ist der Grund für hohe Temperaturverluste beim Füllen von Pfannen.Simple calculations show the correct balance: not the heat losses of the pouring stream are decisive, but those in the ceramic are not completely The amount of heat flowing away from the covered storage heat is the reason for high temperature losses when filling pans.

Pfannen ohne Speicherwärmebedarf - infolge Vorwärmung auf Abgusstemperatur und Vorhandensein des stationären Zustandes -haben relativ geringe Temperaturverluste.Pans without storage heat requirement - as a result of preheating to the pouring temperature and existence of the steady state - have relatively low temperature losses.

Das technische Mittel auch bei niedrigen Produktionszahlen (d.h. unter 25 t/h) noch mit ausreichendem Temperaturintervall (unter 500cm arbeiten zu können, liegt also darin, alle zum Einsatz kommenden Pfannen auf Giesstemperatur (1600°C) und bis zum Erreichen des stationären .Zustandes vorzuwärmen.The technical mean even with low production numbers (i.e. below 25 t / h) with a sufficient temperature interval (to be able to work below 500cm, is therefore to bring all of the pans used to the pouring temperature (1600 ° C) and to preheat until the stationary .Zustandes is reached.

c. eine Pfannenvorheizung ausreichend ist, wenn die keramische Innenwand "hellrot" ist.c. A ladle preheating is sufficient if the ceramic inner wall is "bright red".

Richtig ist: 1. die Pfanneninnentemperatur muß 160000 sein 2. die Pfanneninnentemperatur ist für die Durchwärmung nicht allein aussagefRhig.Correct is: 1. the inside temperature of the pan must be 160000 2. the The inside temperature of the pan is not the only information that is relevant for heating.

d. der Stranggussbloctâxs dxr Ariagevdfrekt mit einer so niedrigen Temperatur kommt, dass sich ein direktes Wiederaufheizen auf Walztemperatur nicht lohnt. d. the continuously cast bloctâxs dxr Ariagevdfrekt with such a low Temperature comes that a direct reheating to rolling temperature is not worth it.

Richtig ist, dass sich nur die Oberfläche des Stranggusses sehr schnell abkühlt, während innen eine wesentlich höhere Temperatur vorliegt, sodaß sich die direkte Wiederaufwärmung doch lohnt. It is true that only the surface of the continuous casting moves very quickly cools down, while the inside is at a much higher temperature, so that the direct rewarming is worth it.

2. Produktqualität. 2. Product quality.

Bei der allgemeinen Ansicht wird allgemein angenommen, dass die Produktqualität eine große Umformung des mit dem Erstarrungsgefüge aus dem Strangguss kommmenden Knüppels erfordert. The general view generally assumes that product quality a large reshaping of what comes with the solidification structure from the continuous casting Knüppels requires.

Dabei ist es richtig, dass das Erstarrungsgefüge des Stranggussknüppels für das Endprodukt nicht zu den notwendigen technologischen Werten führt. It is correct that the solidification structure of the continuously cast billet does not lead to the necessary technological values for the end product.

Aber Versuche von Hoff und Dahl (Grundlage des Walzverfahrens, Verlag Stahleisen 1955, S.64) haben gezeigt, dass die für die mechanischen Eigenschaften richtige Endkristallstruktur nur abhängig ist von Walztemperatur und Reduktion , nicht von der Ausgangskristallstruktur, d.h. der letzte Verformungsprozess ist entscheidend. But attempts by Hoff and Dahl (basis of the rolling process, publisher Stahleisen 1955, p.64) have shown that the for the mechanical properties correct final crystal structure only depends on the rolling temperature and reduction, not from the initial crystal structure, i.e. the last deformation process is decisive.

Damit ist es notwendig, die letzte Umformung verfahrenstechnisch richtig hinsichtlich Temperatur und Umformungsgrad zu gestalten, während die Festlegung des Stranggussquerschnittes - und der dann folgenden Umformungen - mit Ausnahme der letzten Reduktion - nur wirtschaftliche Probleme sind. It is therefore necessary to process the last reshaping correctly with regard to temperature and degree of deformation while determining of the continuous cast cross-section - and the subsequent deformations - with the exception the last reduction - are just economic problems.

3. Anlagentechnik. 3. Plant engineering.

Es ist eine Selbstverständlichkeit, dass Anlagen nach Wirtschaftlichktetskriterien konzipiert werden - und trotzdem wird gegen diesen Grundsatz praktisch oft in seiner logischen Detailauslegung verstoßen : z.Bsp. benötigen Entwicklungsländer zwar eine hohe Automatisierung - d.h. automatisierte Beherrschung der Verfahrenstechnik, aber eine niedrige Mechanisierung, d.h. keine Minimierung des Personaleinsatzes. It goes without saying that investments are made according to economic criteria be conceived - and yet this principle is practically often violated in his violate logical detailed design: e.g. Developing countries need one high level of automation - i.e. automated mastery of process engineering, but a low level of mechanization, i.e. no minimization of the use of personnel.

Wenn diese Annahmen entsprechend korrigiert der Konzeption eines Kompaktstahlwerkes zugrundegelegt werden,sieht die erfindungsgemäße Lösung der Grundlagenkpnzeption eines Ministahlwerkes als Kompaktstahlwerk als Kombination grundsätzlich bekannter Dimensionierungs- und Anlagetechniken wie folgt aus zu erstellendes Werk: Ministahlwerk für 10000-100000 t/Jahr für die Produkte Rundstahl bevorzugt 12 - 70 mm Vierkantstahl " 12 - 50 mm Betonstahl 70 - 50 mm Winkeleisen U-Stahl Flachstahl u.a Stabstahlprodukte mit - hoher Automatisierung - niedriger - der Personalsituation im Auf stellungsland angepasster Mechanisierung als Kombination folgender,aufeinander abgestimmter Anlagen und Verfahren: 1. Schmelzen im Lichtbogenofen quasikontinuierlich (ca2/3 Sumpf mit einer spezifischen Leistung, die eine hohe Haltbarkeit der keramischen Auskleidung ergibt: Haltbarkeit H = 735 - 0.83.Pspez (kW/m2) (Chargen) mit Pspez.max 800 kW/m2. When these assumptions are appropriately corrected the design of a Compact steelworks are taken as a basis, sees the inventive solution of the basic conception one Mini steel mill as a compact steel mill as a combination in principle known dimensioning and installation techniques as follows from the work to be created: Mini steel mill for 10,000-100,000 t / year for round steel products preferably 12 - 70 mm square steel "12 - 50 mm reinforcing steel 70 - 50 mm angle iron U-steel flat steel Among other things, bar steel products with - high automation - lower - the personnel situation Mechanization adapted in the country of installation as a combination of successive Coordinated systems and processes: 1. Quasi-continuous melting in the electric arc furnace (ca2 / 3 sump with a specific power that ensures high durability of the ceramic Lining results in: durability H = 735 - 0.83.Pspec (kW / m2) (batches) with Pspec.max 800 kW / m2.

2. Transport des flüssigen Stahls vom Lichtbogenofen mit zwei Pfannen, wobei eine Pfanne stets in Abgussposition ist und das kontinuierliche Gießen (Sequenzguss) erlaubt und die andere Pfanne sich in der Eingiess-,Transport- oder Wechselposition sowie in Warteposition befindet. In dieser Warteposition wird sie durch eine Beheizung auf Abgiesstemperatur warm gehalten.2. Transport of molten steel from the two ladle arc furnace, whereby a pan is always in the pouring position and continuous pouring (sequential pouring) allowed and the other pan is in the pouring, transport or changing position as well as in waiting position. In this waiting position it is heated kept warm at the pouring temperature.

Dabei sind die Beheizungsvorkehrungen 2.1. Die Pfanne wird durch eine elektrische oder brennstoffgefeuerte Beheizung auf Giesstemperatur (Ca.1600°C) vorgewärmt und warmgehalten.The heating precautions are 2.1. The pan is through a electric or fuel-fired heating preheated to casting temperature (approx. 1600 ° C) and kept warm.

2.2. Die Vorwärmung wird solange durchgeführt, bis der stationäre Zustand erreicht ist, d.h. die Wärme vollständig gespeichert ist, also die Durchwärmungszeit eingehalten ist.2.2. The preheating is carried out until the stationary State has been reached, i.e. the heat is completely stored, i.e. the soaking time is observed.

Dabei ist die Durchwarmungszeit n2 tD = mit a = a c0 y mit n= Wandstärke; A=Wärmeleitfähigkeit, y= spez. Gewicht c = spez. Wärme d.h. eine 1 t PfannePfanne muss mindestens 1,5 h 10 t " " " 6,5 h 100 t " " " 30 h vorgewärmt werden.The soaking time is n2 tD = with a = a c0 y with n = wall thickness; A = thermal conductivity, y = spec. Weight c = spec. Heat i.e. a 1 ton pan must be preheated for at least 1.5 h 10 t "" "6.5 h 100 t" "" 30 h.

und 2.3. die Pfannenauskleidung muss für den Dauerbetrieb auf 16000C geeignet sein, mit den wirtschaftlichen Uberlegungen, dass MgO hohe Kosten und geringe metallurgische Reaktionen aber hohe Rissneigung bei großen Temperaturschwankungen hat, d.h. MgO verlangt ein möglichst gleichmäßiges auf Temperatur halten.and 2.3. the pan lining must be set to 16000C for continuous operation be appropriate with the economic considerations that MgO is high cost and low metallurgical reactions but high tendency to crack with large temperature fluctuations has, i.e. MgO demands that the temperature be kept as uniform as possible.

Al203 mittlere Kosten und mittlere metallurgische Reaktionen hat SiO2 niedrige Kosten und hohen metallurgischen Verschleiss, jedoch geringe Rissneigungen hat, aber bei basischem Betrieb des Lichtbogenofens nur bei sordfältigem Abschlacken einsetzbar ist. Al203 has medium cost and medium metallurgical reactions SiO2 low costs and high metallurgical wear, but low tendency to crack has, but with basic operation of the arc furnace only with thorough deslagging can be used.

3. Vergiessen des Stahl in einer Stranggussanlage konventioneller Bauweise,jedoch mit Schnellwechselvorrichtungen für Kokillen, sodass eine Programmumstellung schnell erfolgen kann.3. Casting of the steel in a conventional continuous casting plant Design, but with quick-change devices for molds, so that a program changeover can be done quickly.

Das Programm wird dabei von einer Optimierungsrechnung bestimmt, die von folgenden Voraussetzungen ausgeht a. Das Programm wird vorgegeben durch den Kundenauftrag b. Die Anzahl der Gerüste ist gegeben c. Die geforderte Produktequalität ist durch die Temperaturverhältnisse und die Umformung des letzten Verformungsganges bestimmt, deshalb muss d. der Umformungsablauf hinsichtlich der Temperaturverluste des gewalzten Stahles durch Strahlung, Konvektion und Berührung bei den gegebenen geometrischen Anordnungen der vorhandenen Anlage genau berechnet werden, und daraus ergeben sich e. die Anforderungen Jån rroduMtquerschn£tt und Produgktionsdurchsatz der Straggussanlage unter Berücksichtigung der zwischen Walzwerk und Strangguss angeordneten Erwärmungsanlage vom Walzwerk gegeben werden, 4. Zwischenerwärmung des Stranggussknüppels entsprechend den örtlichen Energieverhältnissen entweder durch a. eine konduktive Erwärmungsanlage, wobei die Gesamtdimensionierung des Produktionsprogramms berücksichtigt, dass zur einfachen Gestaltung der Erwarmungsanalge möglichst lange Knüppel in Relation zum Querschnitt gewählt werden,sodaß eine konventionell bewährte Anlage mit 5 Kontakten und max. 10 000 A /Kontakt zum Einsatz kommen kann; oder b. eine Brennstoffofen eingesetzt wird, der eine Durchlaufzeit zuläßt, die die sichere Durchwärmung der Stranggussknüppel gewährleistet.The program is determined by an optimization calculation that is based on the following conditions a. The program is specified by the Customer order b. The number of stands is given c. The required product quality is due to the temperature conditions and the deformation of the last deformation process determined, therefore d. the forming process with regard to temperature losses of the rolled steel by radiation, convection and contact at the given geometrical arrangements of the existing system can be calculated exactly, and from this surrender e. the requirements of the product cross-section and production throughput of the continuous casting plant, taking into account the between the rolling mill and the continuous casting arranged heating system are given by the rolling mill, 4. intermediate heating of the continuously cast billet according to the local energy conditions either by a. a conductive heating system, with the overall dimensioning of the production program takes into account that for a simple design of the warming system for as long as possible Billets can be selected in relation to the cross-section, so that a conventionally proven System with 5 contacts and a maximum of 10,000 A / contact can be used; or b. a fuel furnace is used that allows a throughput time that is safe Guaranteed warming of the continuous cast billets.

Bekannte und leichtnachvollziehbare Rechnungen zeigen, dass die Zwischenerwärmung sich um so mehr lohnt, je kleiner die Stranggusssquerschnitte sind.Well-known and easily comprehensible calculations show that the intermediate heating The smaller the continuously cast cross-sections, the more it pays off.

5. Walzen des zwischenerwärmten Stranggussknüppels mit so wenigen Stichen,wie sie erforderlich sind, um a. aus dem Querschnitt des Stranggussknüppels das gewünsch--te Stabstahlfomat zu erzeugen, b. im letzten Stich durch zweckentsprechende Dimensionierung der Temperatur und des Reduktionsgrades das gewünschte, für die Qualität notwendige Ausgangsgefüge zu erhalten.5. Rolling of the continuously heated billet with so few Stitches as required to a. from the cross section of the continuously cast billet to produce the desired steel bar format, b. in the last stitch by appropriate Dimensioning the temperature and the degree of reduction the desired for the Quality to maintain the necessary initial structure.

AU FÜHRUNG Die Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung wird mit einer für den Fachmann sicherlich aussagefähigen ausreichenden Kennzeichnung zur Anwendung der Erfindung durch die charakteristischen Daten einer möglichen Standardreihe beschrieben.EXECUTION The implementation of the solution according to the invention is with a Sufficient labeling that is certainly meaningful for the specialist in use of the invention described by the characteristic data of a possible standard series.

Dabei wird der Schwerpunkt auf den Bedarfsbereich von 10 000 t/Jahr bis 100 000 t/Jahr gelegt, obwohl je nach Betriebs zeit auch Werte darüber und darunter mit der Anordnung möglich sind.The focus is on the requirement range of 10,000 t / year up to 100,000 t / year laid, although values above and below depending on the operating time are possible with the arrangement.

Typ 10 ^16^ ^25^^^ " 63 100 Jahresprodukt. 10000 16000 25000 40000 63000 100000 t/Jahr SCHMELZEN IM LICHTBOGENOFEN Ofeninhalt 10 16 25 40 63 100 t Taktzeit für 1/3 Abgussmenge 35 35 35 35 40 44 min Ofenleistung 5200 8000 14000 22000 31500 44000 kVA TRANSPORT IN AUF 160000 VORGEWARMTEN PFANNEN Pfanneninhalt 4 6,3 10 16 25 40 t Aufheizzeit > 3,5 4,5 6,5 9 12,5 17 h STRANGUSSANLAGE Produktion 5,7 9,1 14,3 22,6 31,8 45,4 t/h Max.Querschnitt 100 100 100 100 100 100 mmxmm Min.Querschnitt 50 50 50 60 60 60 mmxmm Kokillen auswechselbar zwischen Min und Max. Querschnitt ZWISCHENERWÄRMEN MIT KONDUKTIVER ERWXRMUNG Knüppelquerschn. 50-100 50-100 50-100 60-100 60-100 60-100 mmxmm Knüppellänge 5 6 8 10,5 12 15 m Max.Leistung 600 1100 1900 2700 3500 6400 kVA WALZEN Z.BSP: FUR RUNDDSTAHL Endprodukt 8 8 8 10 10 10 mm Ausgangsquerschn. 50 50 50 60 60 60 mmf ERZIELBARE VORTEILE - Mit der erfindungsgemäßen Konzeption der Kombination bekannter Einzelanlagen zu einem optimalen Gesamtkonzept lässt sich die Aufgabenstellung lösen 1. die Erstellung von Ministahlwerken für Produktionen unter 100 000 t/jahr. Type 10 ^ 16 ^ ^ 25 ^^^ "63 100 annual product. 10000 16000 25000 40000 63,000 100,000 t / year MELTING IN THE ARC FURNACE Furnace content 10 16 25 40 63 100 t Cycle time for 1/3 cast quantity 35 35 35 35 40 44 min furnace output 5200 8000 14000 22000 31500 44000 kVA TRANSPORT IN PANS PRE-WARMED TO 160,000 Pans 4 6.3 10 16 25 40 t heat-up time> 3.5 4.5 6.5 9 12.5 17 h STRAND CASTING PLANT Production 5.7 9.1 14.3 22.6 31.8 45.4 t / h Max cross section 100 100 100 100 100 100 mmxmm Min cross section 50 50 50 60 60 60 mmxmm molds interchangeable between min and max. Cross section INTERMEDIATE WARMING WITH CONDUCTIVE WARMING. 50-100 50-100 50-100 60-100 60-100 60-100 mmxmm billet length 5 6 8 10.5 12 15 m Max. Capacity 600 1100 1900 2700 3500 6400 kVA ROLLERS E.g. FOR ROUND STEEL end product 8 8 8 10 10 10 mm Exit cross-section 50 50 50 60 60 60 mmf ACHIEVABLE ADVANTAGES - With the inventive Conception of the combination of known individual systems to an optimal overall concept the task can be solved 1. the creation of mini steel mills for Production below 100,000 t / year.

2. der durch die niedrigen Investitionskosten erreichbare wirtschaftliche Betrieb - entsprechend Schrottanfall und Verbrauchernähe in industrialisierten Ländern, - in Entwicklungsländern mit geringem Stahlbedarf- die Devisenprobleme für den Dauerimport von Stahl haben BE-ISPIELE Kompaktstahlwerke für die Herstellung von Stabstahl müssten aufgrund der Kombination bekannter Anlagenelemente zu einem optimalen Gesamtkonzept mit spezifischen Investitionskosten von 750 - 500 DM/Jahrestnne erstellt werden können, sodaß ein Marktpreis von 750.-DM/t als Werkspreis erzielbar ist, der bei Transportkosten von 50-120 DM/t, die zusätzlich zu rechnen sind, vorteilhaft für - im Zentrum des Anfalls von Schrott und des Verbrauches von Stabstahl erstellte Ministahlwerke ist, - Entwicklungsländer ist, die sowohl hinsichtlich der Devisensituation als auch der für diese Länder anfallenden besonders hohen Transportkosten charakterisiert sind. 2. the economic one that can be achieved through the low investment costs Operation - according to the amount of scrap and proximity to consumers in industrialized countries, - in developing countries with little steel demand - the foreign exchange problems for permanent imports of steel BE-ISPIELE have to have compact steel mills for the production of steel bars due to the combination of known system elements to an optimal overall concept with specific investment costs of 750 - 500 DM / year can, so that a market price of 750 DM / t can be achieved as the factory price which is advantageous with transport costs of 50-120 DM / t, which must be calculated in addition for - created in the center of the accumulation of scrap and the consumption of steel bars Ministahlwerke is, - Developing countries is, both in terms of the foreign exchange situation as well as the particularly high transport costs incurred for these countries are.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Combination of known systems into a complete system As a compact steelworks for the production of steel bars with marketable quality and in line with the market Price for an annual production below approx. 100,000 t / year characterized by that the optimization of the dimensioning for all systems in their interaction follow the following rules a. Quasi-continuous melting in an electric arc furnace or if suitable metallurgical requirements are met in the mains frequency induction furnace with a decrease of approx. 1/3 of the furnace content in cycle times of 25 to 50 minutes.

b. Transport of the for the steel quality in metallurgy known casting temperature (about 1600-1650 ° C) of melted steel in one of these Pouring temperature preheated pan, which is in the steady through-heating state must be located, i.e. has been preheated for a sufficiently long time c. Pouring off the steel in the continuous casting plant, which is preferably operated continuously in sequence casting and producing a continuously cast billet between 40 - 10 mm edge length, the precise definition of the cross-section is prescribed based on the rolling process. the Continuous casting plant is provided with a quick-change device so that a quick changeover to other cross-sections according to the respective products can be carried out starting from the rolling mill.

d. Intermediate heating of the 'rtran'ggu'sknUpp§7s to rolling temperature directly after the casting process with billet lengths of 5 - 15 m, whereby the the exact length is calculated and determined on the basis of - the specific rolling mill production and the resulting temperature conditions - the requirement for conductive Heating the possibility of using a system with 5 contacts per 10000 A per stick end to ensure - the requirement for fuel-heated stoves, the throughput time Make at least the soaking time by means of the intermediate heating furnace to be able to, whereby the - albeit complicated - calculation processes according to the calculations known to the respective specialists are carried out.

e. Rolling the billets in conventional rolling mills, with minimum number of frames, the number of which depends on the necessary reshaping of Continuous casting billets only depends on the desired profile of the steel bars and the last deformation - i.e. in the last stand - through appropriate temperature control of the entire rolling process and a slight reduction in the last pass the crystal structure necessary for the steel quality is guaranteed.

2. compact steel mill according to claim 1, characterized in that in optimizing the investment costs with a view to a minimum of all costs, especially those of the building industry.