EP0045400B1 - Anlage zum Giesswalzen von Stahl mit hohen Geschwindigkeiten - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a system for the casting-rolling of steel at high speeds, in which the continuously produced casting strand completely solidifies and, after passing through a temperature compensation section, is fed to a roughing section and then rolled in several intermediate and finishing rolling sections before it is rolled into bars. or wire form is subjected to further treatment processes.
- the invention has for its object to provide a system for the casting of steel, which allows a high output at low investment costs.
- the system should also be designed so that the space required at high casting speeds is reduced.
- the object is achieved by a system which has the features of claim 1.
- the idea of the solution on which the invention is based then consists in equipping the casting and rolling system with two mutually independent casting devices, to which a single roughing section movable transversely to the casting direction is optionally assigned.
- the second casting device is put into operation if the other casting device fails, so that the downstream rolling sections can continue to work with a short interruption.
- its displaceable arrangement has the advantage that the casting strand can be introduced into the rolling stands of the roughing section without deflection.
- Each pouring device can additionally be equipped with a drive unit, which is located behind the temperature compensation section, advantageously in the area between this and the subsequent one. Cutting scissors.
- DE-A-15 27 706 has already described a single roll stand which can be moved transversely to the rolling direction; however, this is moved from the work area to a rest position for changing the rollers.
- a 180 ° deflection unit is arranged in the area between the roughing section and the finishing section concluding the rolling treatment (claim 2). This also opens up the possibility of feeding the casting strand to further treatment processes without changing its direction of movement.
- the 180 ° deflection unit is in any case arranged in an area behind the roughing section, i. H. in an area in which the cross section of the pre-rolled casting strand can be deflected without any particular difficulty.
- the length of the casting and rolling system can be shortened by up to 50% by deflecting the casting strand; This not only leads to a reduction in the hall length, but also to a reduction in the installation costs for the oil, water, air, hydraulic and electrical supply to the casting and rolling system.
- the 180 ° deflection unit is at most behind the second intermediate rolling section (claim 3); depending on the operating conditions, it may also be expedient to arrange the 180 ° deflection unit between the two intermediate rolling sections (claim 4).
- the roll stands of the roughing section have a stationary rolling drive (claim 5).
- the rolling stands of the roughing section are each arranged on their own sliding frame and connected to their rolling drive via cardan shafts (claim 6).
- casting and rolling plant is used for wire production, it additionally has the features of claim 7 and / or claim 8.
- the casting and rolling system according to the invention (see FIG. 1) has two mutually independent casting devices 1 and 1a, each consisting of a casting machine 2 or 2a, a mutually exclusive secondary cooling section 3 or 3a, a temperature compensation section 4 or 4a, and a drive unit 5 or 5a and a pair of scissors 6 or 6a.
- the casting devices 1 and 1a constructed in this way are followed by a single roughing section 7 common to both casting devices, which in the exemplary embodiment shown is composed of three roll stands 8, 9 and 10.
- the roughing section 7 is transverse movable to the casting direction in such a way that it lies either in the region of the longitudinal axis 12 of the casting device 1 or in the region of the longitudinal axis 12a of the casting device 1a.
- the two operating positions mentioned are denoted in the drawing with solid or dash-dotted lines; the transverse displaceability of the roughing section 7 is indicated by a double arrow 13.
- the use of two mutually independent, independent casting devices 1 and 1a is intended to ensure that the production of the casting and rolling system can be maintained in the event of a casting device failure.
- the casting machines 2 and 2a are designed in a manner known per se; they can in particular consist of two casting belts delimiting a casting cross section or of a casting wheel which interacts with a suitably designed casting belt.
- the liquid steel to be processed is cast in one of the two casting machines - for example in casting machine 2 - to form a casting strand, where it receives an approximately 10 to 20 mm thick shell.
- the casting strand solidifies completely under the action of water cooling before the temperature gradient between the strand shell and the strand core is reduced in the temperature compensation section 4.
- the two goat devices 1 and 1a are followed by a rolling mill which consists of the previously mentioned roughing section 7, a first intermediate rolling section 14, a 180 ° deflection unit 15, a second intermediate rolling section 16, a finishing rolling section 17, a primary cooling section 18, a winding layer 19, a secondary cooling section 20 and a collecting station 21.
- the casting strand pre-rolled in the roughing section 7 and reduced to a suitable cross section is further deformed in the intermediate rolling sections 14 and 16 before it receives the desired wire cross section when it passes through the finishing rolling section 17.
- the casting strand passes through the 180 ° deflection unit 15; he thereby receives a movement direction 22 opposite to the casting direction 11, which remains during the subsequent treatment processes.
- the casting strand runs through the primary cooling section 18, for example in wire form, is turned into turns by means of the winding layer 19 and passed over the secondary cooling section 20 before it is collected in the collecting station 21 in the form of wire rings.
- the deflection of the casting strand - which, depending on the cross section, can be carried out before, between or after the two intermediate rolling sections 14 and 16 - leads to a reduction in the space requirement and the installation costs for the supply facilities of the casting and rolling system.
- the displaceable arrangement of the roughing section 7 makes deflection of the casting strand, which still has the full casting cross section in this area, superfluous.
- FIG. 1 shows an example of the roll stand 8 of the roughing section 7, which is at the front in the casting direction, and which is displaceable in the direction of the double arrow 13.
- the schematically represented rollers 8 'and 8 “are connected via the cardan shafts 23 to a gear 24 and, with the interposition of a clutch 25, to a motor 26 serving as a roller drive.
- the parts 24, 25 and 26 are fixed on a foundation 27.
- the roll stand 8 (like the other roll stands 9 and 10 of the roughing section 7, not shown) is movably held on a sliding frame 28 within a fixed guide 29.
- the sliding frame 28 is articulated with the piston rod 30 'of a cylinder unit 30 in connection, which serves as a displacement drive and which in turn is held stationary via a bracket 31. It is also equipped with a clamping device 32 which clamps it in the selected operating position with the guide 29 and thus holds it stationary in the operating position shown in FIG the roll stand 8 (and the subsequent roll stands of the roughing section) takes a St ellung in which the roller center 33 coincides with the longitudinal axis 12 indicated in Figure 1; the second operating position of the roll stand 8 is indicated by dash-dotted lines in FIG. 1.
- the stationary arrangement of the roller drive and the displacement drive with respect to the roll stands has the advantage that the installation of these drives is simplified and the size of the masses to be moved is kept as small as possible.
- the casting and rolling system and possibly the 180 ° deflection unit can - in contrast to the application example shown in Fig. (Downstream wire rod mill) - also cooperate with a rolling mill for the production of fine steel.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Gießwalzen von Stahl mit hohen Geschwindigkeiten, bei welcher der kontinuierlich erzeugte Gießstrang vollständig erstarrt und nach dem Durchlaufen einer Temperaturausgleichsstrekke einem Vorwalzabschnitt zugeführt und im Anschluß daran in mehreren Zwischen- und Fertigwalzabschnitten gewalzt wird, bevor er in Stab- oder Drahtform weiteren Behandlungsvorgängen unterworfen wird.
- Aus der DE-A1-2418 853 ist eine Anlage der eingangs genannten Gattung zum Gießwalzen von Nicht-Eisen-Metallen bekannt, die eine aus einer Gießtrommel und einem Band bestehende Gießmaschine und ein dieser fest zugeordnetes Walzwerk aufweist. Dieses kann angesichts der im Vergleich zu Stahl geringen Erstarrungslänge bei Nicht-Eisen-Metallen mit geringem Abstand hinter der Gießmaschine angeordnet sein.
- Der Nachteil derartiger Anlagen ist darin zu sehen, daß die Kombination aus Gießmaschine und Walzwerk zu einer weniger guten Ausbringungsleistung führen kann, weil bei einem Ausfall der Gießmaschine oder des Walzwerks jeweils die andere Teilanlage ausfällt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Gießwalzen von Stahl zu schaffen, die bei geringen Investitionskosten eine hohe Ausbringungsleistung zuläßt. Die Anlage soll auch so ausgestaltet sein, daß der bei hohen Gießgeschwindigkeiten erforderlich Platzbedarf gesenkt wird.
- Die gestellte Aufgabe wird durch eine Anlage gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der der Erfindung zugrundeliegende Lösungsgedanke besteht danach darin, die Gießwalzanlage mit zwei voneinander unabhängigen Gießeinrichtungen auszustatten, denen ein einziger quer zur Gießrichtung beweglicher Vorwalzabschnitt wahlweise zugeordnet ist. Die zweite Gießeinrichtung wird bei Ausfall der anderen Gießeinrichtung in Betrieb genommen, so daß die nachgeschalteten Walzabschnitte mit einer kurzen Unterbrechung weiterarbeiten können. Neben der durch die Verwendung lediglich eines Vorwalzabschnitts bedingten Kostenersparnis hat dessen verschiebbare Anordnung den Vorteil, daß der Gießstrang jeweils ohne Umlenkung in die Walzgerüste des Vorwalzabschnitts eingeleitet werden kann.
- Jede Gießeinrichtung kann zusätzlich mit einer Treibeinheit ausgestattet sein, die sich hinter der Temperaturausgleichsstrecke, vorteilhaft im Bereich zwischen dieser und der nachfolgenden . Trennschere, befindet.
- In der DE-A-15 27 706 ist bereits ein quer zur Walzrichtung verschiebbares Einzelwalzgerüst beschrieben; dieses wird jedoch zum Walzenwechsel aus dem Arbeitsbereich in eine Ruhestellung gefahren.
- Bei einer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist im Bereich zwischen dem Vorwalzabschnitt und dem die Walzbehandlung abschlie- ßenden Fertigwalzabschnitt eine 180°-Umlenkeinheit angeordnet (Anspruch 2). Diese eröffnet auch die Möglichkeit, den Gießstrang ohne Änderung seiner Bewegungsrichtung weiteren Behandlungsvorgängen zuzuführen.
- Die 180°-Umlenkeinheit ist in jedem Falle in einem Bereich hinter dem Vorwalzabschnitt angeordnet, d. h. in einem Bereich, in dem der Querschnitt des vorgewalzten Gießstrangs ohne besondere Schwierigkeit umgelenkt werden kann. Durch die Umlenkung des Gießstrangs kann die Länge der Gießwalzanlage bis zu 50 % verkürzt werden ; dies führt nicht nur zu einer Verkleinerung der Hallen-länge, sondern auch zu einer Senkung der Installations-kosten für die Öl-, Wasser-, Luft-, Hydraulik- und Elektroversorgung der Gießwalzanlage.
- Sofern die Anlage zwei dem Vorwalzabschnitt nachgeschaltete Zwischenwalzabschnitte aufweist, befindet sich die 180°-Umlenkeinheit allenfalls hinter dem zweiten Zwischen-walzabschnitt (Anspruch 3) ; je nach den Betriebsbedingungen kann es auch zweckmäßig sein, die 180°-Umlenkeinheit zwischen den beiden Zwischenwalzabschnitten anzuordnen (Anspruch 4).
- Zur Verminderung des Aufwandes für den Verschiebeantrieb besitzen die Walzgerüste des Vorwalzabschnitts einen ortsfesten Walzantrieb (Anspruch 5).
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die Walzgerüste des Vorwalzabschnitts jeweils auf einem eigenen Verschieberahmen angeordnet und über Gelenkwellen mit ihrem Walzantrieb verbunden (Anspruch 6).
- Sofern die Gießwalzanlage zur Drahtherstellung dient, weist sie zusätzlich die Merkmale des Anspruchs 7 und/oder des Anspruchs 8 auf.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
- Es zeigen :
- Figur 1 schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Gießwalzanlage und
- Figur 2 schematisch den Aufbau eines quer zur Gießrichtung verschiebbaren Walzgerüstes des in Fig. 1 dargestellten Vorwalzabschnitts.
- Die erfindungsgemäße Gießwalzanlage (vgl. Fig. 1) weist nebeneinander zwei voneinander unabhängige Gießeinrichtungen 1 und 1a auf, die jeweils aus einer Gießmaschine 2 bzw. 2a, einer sich auschließenden Sekundärkühlstrecke 3 bzw. 3a, einer Temperaturausgleichsstrecke 4 bzw. 4a, einer Treibeinheit 5 bzw. 5a und einer Trennschere 6 bzw. 6a bestehen.
- An die in dieser Weise aufgebauten Gießeinrichtungen 1 bzw. 1a schließt sich ein einziger, beiden Gießeinrichtungen gemeinsamer Vorwalzabschnitt 7 an, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei Walzgerüsten 8, 9 und 10 aufgebaut ist. Der Vorwalzabschnitt 7 ist quer zur Gießrichtung derart verfahrbar, daß er entweder im Bereich der Längsachse 12 der Gießeinrichtung 1 oder im Bereich der Längsachse 12a der Gießeinrichtung 1a liegt. Die beiden genannten Betriebsstellungen sind in der Zeichnung mit ausgezogenen bzw. mit strichpunktierten Linien bezeichnet; die Querverschiebbarkeit des Vorwalzabschnitts 7 ist durch einen Doppelpfeil 13 angedeutet.
- Durch die Verwendung zweier nebeneinander angeordneter, voneinander unabhängiger Gießeinrichtungen 1 und 1a soll sichergestellt werden, daß die Produktion der Gießwalzanlage bei Ausfall einer Gießeinrichtung aufrechterhalten werden kann. Die Gießmaschinen 2 bzw. 2a sind in an sich bekannter Weise ausgebildet; sie können insbesondere aus zwei einen Gießquerschnitt begrenzenden Gießbändern bestehen oder aus einem Gießrad, welches mit einem geeignet ausgebildeten Gießband zusammenwirkt.
- Der zu verarbeitende flüssige Stahl wird in einer der beiden Gießmaschinen - beispielsweise in der Gießmaschine 2 - zu einem Gießstrang vergossen und erhält dort eine etwa 10 bis 20 mm starke Strangschale. In der sich anschließenden Sekundärkühlstrecke 3 erstarrt der Gießstrang unter der Einwirkung einer Wasserkühlung vollständig durch, bevor in der Temperaturausgleichsstrecke 4 das Temperaturgefälle zwischen der Strangschale und dem Strang kern abgebaut wird.
- An die beiden Geißeinrichtungen 1 und 1a schließt sich ein Walzwerk an, welches aus dem bereits erwähnten Vorwalzabschnitt 7, einem ersten Zwischenwalzabschnitt 14, einer 180°-Umlenkeinheit 15, einem zweiten Zwischenwalzabschnitt 16, einem Fertigwalzabschnitt 17, einer Primärkühlstrecke 18, einem Windungsleger 19, einer Sekundärkühlstrecke 20 und einer Sammelstation 21 besteht. Der in dem Vorwalzabschnitt 7 vorgewalzte, auf einen geeigneten Querschnitt reduzierte Gießstrang wird in den Zwischenwalzabschnitten 14 und 16 weiterverformt, bevor er beim Durchlaufen des Fertigwalzabschnitts 17 den gewünschten Drahtquerschnitt erhält. Im Bereich zwischen dem Vorwalzabschnitt 7 und dem Fertigwalzabschnitt 17 - in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Zwischenwalzabschnitten 14 und 16 - durchläuft der Gießstrang die 180°-Umlenkeinheit 15 ; er erhält dadurch eine der Gießrichtung 11 entgegengesetzte Bewegungsrichtung 22, die während der nachfolgenden Behandlungsvorgänge bestehen bleibt. Nach dem Fertigwalzen durchläuft der Gießstrang beispielsweise in Drahtform die Primärkühlstrecke 18, wird mittels des Windungslegers 19 in Windungen gelegt und über die Sekundärkühlstrecke 20 geführt, bevor er in der Sammelstation 21 in Form von Drahtringen gesammelt wird.
- Die Umlenkung des Gießstranges - die abhängig vom Querschnitt vor, zwischen oder nach den beiden Zwischenwalzabschnitten 14 und 16 vorgenommen werden kann - führt zu einer Senkung des Platzbedarfs und der Installations-kosten für die Versorgungseinrichtungen der Gießwalzanlage. Die verschiebbare Anordnung des Vorwalzabschnitts 7 macht eine Umlenkung des Gießstrangs, der in diesem Bereich noch den vollen Gießquerschnitt aufweist, überflüssig.
- In Fig. ist beispielhaft das in Gießrichtung vorn liegende Walzgerüst 8 des Vorwalzabschnitts 7 dargestellt, welches in Richtung des Doppelpfeiles 13 hin und der verschiebbar ist. Die schematisch dargestellten Walzen 8' und 8" sind über die Gelenkwellen 23 mit einem Getriebe 24 und unter Zwischenschaltung einer Kupplung 25 mit einem als Walzantrieb dienenden Motor 26 verbunden. Die Teile 24, 25 und 26 sind im Gegensatz zum Walzgerüst 8 ortsfest auf einem Fundament 27 angeordnet. Das Walzgerüst 8 ist (ebenso wie die weiteren, nicht dargestellten Walzgerüste 9 und 10 des Vorwalzabschnitts 7) auf einem Verschieberahmen 28 beweglich innerhalb einer ortsfesten Führung 29 gehalten. Der Verschieberahmen 28 steht gelenkig mit der Kolbenstange 30' eines Zylinder-aggregats 30 in Verbindung, welches als Verschiebeantrieb dient und seinerseits über eine Konsole 31 ortsfest gehalten ist; er ist außerdem mit einer Klemmeinrichtung 32 ausgestattet, die ihn in der gewählten Betriebsstellung mit der Führung 29 verspannt und damit ortsfest hält. In der in Fig. 2 dargestellten Betriebsstellung nimmt das Walzgerüst 8 (und die nachfolgenden Walzgerüste des Vorwalzabschnitts) eine Stellung ein, in welcher die Walzenmitte 33 mit der in Fig. 1 angedeuteten Längsachse 12 zusammenfällt; die zweite Betriebsstellung des Walzgerüstes 8 ist wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet.
- Abweichend von der soeben erläuterten Ausbildung der Walzgerüste des Vorwalzabschnitts 7 können diese unter Umständen auch zu mehreren auf einem gemeinsamen Verschieberahmen angeordnet sein ; es ist beispielsweise möglich, jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Walzgerüste des Vorwalzabschnitts auf einem gemeinsamen Verschieberahmen anzuordnen.
- Die bezüglich der Walzgerüste ortsfeste Anordnung des Walzantriebs und des Verschiebeantriebs hat den Vorteil, daß die Installation dieser Antriebe vereinfacht und die Größe der zu bewegenden Massen so gering wie möglich gehalten wird.
- Die Gießwalzanlage und ggf. die 180°-Umlenkeinheit können - abweichend von dem in Fig. dargestellten Anwendungsbeispiel (nachgeschaltetes Walzdrahtwerk) - auch mit einem Walzwerk zur Herstellung von Feinstahl zusammenwirken.
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