EP0406249A1 - Anlage zum herstellen von warmgewalztem stahlband. - Google Patents

Anlage zum herstellen von warmgewalztem stahlband.

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EP0406249A1
EP0406249A1 EP89902023A EP89902023A EP0406249A1 EP 0406249 A1 EP0406249 A1 EP 0406249A1 EP 89902023 A EP89902023 A EP 89902023A EP 89902023 A EP89902023 A EP 89902023A EP 0406249 A1 EP0406249 A1 EP 0406249A1
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EP
European Patent Office
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rolled steel
plant
steel strip
furnace
mandrels
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EP89902023A
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Hans-Dieter Hoppmann
Klaus Frommann
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a system for producing hot-rolled steel strip from a continuously cast starting material, in which the cast strand is wound up into a bundle in a reel station after leaving the continuous casting system and is reeled off into a rolling mill in a further reel station after the bundle has been moved, the reel stations being fed into are arranged in a common oven.
  • Such systems are known. They have the advantage that continuously produced hot-rolled strip from a continuously cast master material is inexpensive because a considerable saving in energy is made possible solely by the fact that the facilities for reheating the slabs, intermediate transport devices and storage spaces required in conventional processes and systems are dispensed with.
  • the cast strand which has already been cast in the form of a strip makes it unnecessary to reduce the cross section with a high amount of deformation and high deformation energy and permits coils to be wound up immediately behind the continuous casting installation. This winding or reeling is necessary because the maximum casting speed at which the cast strand leaves the continuous caster is much lower than the lowest possible rolling speed of conventional roll stands.
  • the object of the present invention is to improve the arrangement of the reel stations within the furnace in such a way that unproblematic winding and unwinding of the cast strip and, if appropriate, intermediate storage is possible and the implementation of the federal government is simplified.
  • the invention proposes that the transport means for the bundles are winding mandrels which are movable on an orbit running horizontally or vertically in one plane.
  • winding mandrels run around in the invention so that tape can also be wound and converted which cannot be wound on mandrelless winding devices.
  • the winding mandrels with the furnace can be rotated about a vertical axis.
  • Another advantageous proposal of the invention provides that the circumferential path of the winding mandrels is self-contained and runs in a vertical plane and the winding mandrels can be moved step by step.
  • more than two winding mandrels can be moved simultaneously in the orbit, which can advantageously be moved on a circular path, but also it is conceivable to provide another self-contained movement path when the orbital plane is perpendicular.
  • the invention advantageously enables the winding mandrel to be driven in each case in the winding and unwinding station.
  • the mandrels are driven independently of one another and the drives which are fixed relative to the winding path of the mandrels are detachably coupled to the mandrels. This is recommended because the winding mandrels have to work with different drive speeds due to the different speeds for reeling and unwinding.
  • the mandrels can, if necessary, be brought into the respective winding position step by step and coupled there to the drives.
  • a further feature of the invention provides that a device for controlled heating of the cast strand to the reel or rolling temperature is arranged in front of and / or behind the furnace. Such devices can of course be omitted if the temperature of the furnace allows rolling without reheating or the temperature of the greeting strand corresponds to the reel temperature.
  • a device for separating the cold beginning of the band is provided according to another feature of the invention.
  • a gas-tight supply line for a furnace heating gas which is stationary with respect to the furnace is provided for heating the furnace.
  • the furnace can be rotated on a turntable or a turntable for rotating the furnace.
  • the winding mandrels are arranged in the inlet-side reel furnace of a Steckel rolling mill.
  • the decoiler station can be used in a known manner for multiple coiling and uncoiling of the strip rolled in reversing stitches, that is, in the manner of a plug-in oven as is known with only one coiler station.
  • the winding mandrels are arranged in a manner known per se before a cross-section shear and / or devices for descaling.
  • the cross-cut shear is required when the cast strand weight is greater than the coil weight of the coil located in the take-up reel station.
  • Descaling equipment is usually required behind the furnace to prevent the scale from rolling into the mill.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the furnace according to the invention shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 is an illustration of the furnace of FIG. 2 with four mandrels
  • Fig. 4 is a rotatable about a vertical axis furnace with integrated mandrels and
  • FIG. 5 shows a plan view of the furnace according to FIG. 4
  • Fig. 1 the continuous casting system is indicated at 1.
  • the cast strand B passes through a pair of scissors at 2 before it is introduced into the furnace 3 with the aid of the driver 6 and wound up on the mandrel 4.
  • the winding mandrel 4 can be moved on the circular orbit U shown in dashed lines in the direction of the arrow into a position in which the winding mandrel 5 is drawn in FIG. 2.
  • the cast strand B is unwound from the winding mandrel 5 with the aid of the driving apparatus 7 and is fed to the rolling mill 10 through the heating device 6, the cast strand B having previously passed through the descaling device 9.
  • a cooling section is indicated at 11, in which the strip is cooled before it is wound up at 12.
  • FIG. 3 An alternative is shown in FIG. 3, in which four winding mandrels 4, 4a, 5, 5b are arranged movably on the orbit U.
  • the winding mandrels have the same spacing from one another and allow intermediate storage of wound bundles in the stations 4a and 5a.
  • the device for heating the cast strand can also be located between the continuous casting installation 1 and the furnace 3; it can also be a special device only for heating the strip edges.
  • the embodiment of the invention shown in FIG. 4 is particularly favorable because the oven 3 can be kept small. As a result, the amount of heating gas used is small, which is important for a good energy balance.
  • the winding mandrels 4, 5 are arranged in a fixed manner within the furnace 3, while the furnace 3 itself can be rotated about the vertical axis 13.
  • the furnace 3 is mounted on a rotating ring 14 on guide rollers F and is moved by a stationary drive 15, which corresponds to a ring gear 16.
  • a gas supply 17 is provided, which can take place, for example, via a known rotary feedthrough.
  • a clamping device 19 for the band end 20 is provided in the region of the opening of the furnace 3, with which the same is held during the rotation of the furnace 3 by 180 degrees and thus during the transport of the coil into the unwinding position.
  • the fixed end of the bundle which now represents the beginning of the bundle for further processing of the federal government, can be pulled out by means of a driver 21 and can be fed to a separating device (not shown) which separates this beginning of the bundle, which has cooled outside the furnace.
  • the shafts of the mandrels 4, 5 are guided out of the furnace 3 on both sides thereof and provided with couplings 22 for the fixed drives.
  • the couplings can optionally be engaged or disengaged on one or the other side of the mandrels 4, 5, so that the mandrels 4, 5 can be driven easily and at different speeds.
  • the furnace 3 can always be rotated in the same or alternately in one or the other direction by 160 degrees.

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Description

Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband aus einem stranggegossenen Vormaterial, bei der der Gußstrang nach dem Verlassen der Stranggießanlage in einer Haspelstation zu einem Bund aufgehaspelt und nach Umsetzen des Bundes in einer weiteren Haspelstation abgehaspelt einem Walzwerk zugeführt wird, wobei die Haspelstationen in einem gemeinsamen Ofen angeordnet sind.
Derartige Anlagen sind bekannt. Sie haben den Vorteil, daB kontinuierlich hergestelltes warmgewalztes Band aus einem stranggegossenen Vorma t er i a l kostengünstig ist, weil eine erhebliche Einsparung an Energie allein dadurch ermöglicht wird, daß die bei herkömmlichen Verfahren und Anlagen notwendigen Einrichtungen zum Wiedererwärmen der Brammen, Zwischentransporteinrichtunge und Lagerplätze entfallen. Der bereits bandförmig gegossene Gußstrang macht eine Reduzierung des Querschnittes mit hohem Verformungsaufwand und hoher Verf ormungsenergie entbehrlich und gestattet, ein Aufwickeln des Gußstranges unmittelbar hinter der Stranggießanlage zu Bunden. Dieses Aufwickeln oder Aufhaspeln ist deshalb notwendig, weil die maximale Gießgeschwindigkeit, mit der der Gußstrang die Stranggießanlage verläßt, viel geringer ist als die niedrigstmögliche Walzgeschwindigkeit herkömmlicher Walzgerüste.
Es ist deshalb durch die gattungsbiIdende DE 32 41 745 C2 vorgeschlagen worden, den Gußstrang in einem Ofen dornlos zu einem Bund zu wickeln und nach Umsetzen des Bundes dieses diskontinuierlich wieder abzuwickeln und einem Walzwerk zuzuführen. Zum Wickeln wird eine als Coil-Box bekannte dornlose Einrichtung verwendet, mit der relativ dicke Gußstränge gewickel werden können. ie bekannte Anlage mit der Anordnung der dornlosen Haspetstationen innerhalb des Ofens ist konstruktiv ungünstig und sehr aufwendig. Außerde ist aas Wickeln ohne Dorn nur für relativ dicke Gußstränge als betriebssicher anzusehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik, die Anordnung der Haspelstationen innerhalb des Ofens so zu verbessern, daß ein problemloses Auf und Abhaspeln des Gußbandes und ggf. Zwischenspeichern möglich und das Umsetzen des Bundes vereinfacht wird.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Transportmittel für die Bunde Wickeldorne sind, die auf einer in einer Ebene horizontal oder vertikal verlaufenden Umlaufbahn bewegbar sind.
Anders als beim Stand der Technik laufen bei der Erfindung Wickeldorne um so daß auch Band gewickelt und umgesetzt werden kann, das auf dornlosen Wickeleinrichtungen nicht gewickelt werden kann.
Eine besonders günstige Lösung hinsichtlich Platzbedarf und Energieverbrauch ergibt sich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Wickeldorne mit dem Ofen um eine vertikale Achse drehbar sind.
Ein anderer vorteilhafter Vorschlag der Erfindung sieht vor, daß die Umtaufbahn der Wickeldorne in sich geschlossen ist und in einer vertikal Ebene verläuft und die Wickeldorne schrittweise bewegbar sind.
Vorzugsweise sind, insbesondere bei vertikal umlaufenden Wickeldornen, mehr als zwei Wickeldorne gleichzeitig in der Umlaufbahn bewegbar, die günstigerweise auf einer Kreisbahn bewegbar sind, wobei es jedoch auch denkbar ist, eine andere in sich geschlossene Bewegungsbahn dann vorzusehen, wenn die Umlaufebene senkrecht verläuft.
Die Erfindung ermöglicht in günstiger Weise, jeweils in der Auf und Abwickelstation den Wickeldorn anzutreiben.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wickeldorne unabhängig voneinander angetrieben und die relativ zur Umlaulbahn der wickeldorne feststehenden Antriebe mit den Wickeldornen lösbar gekuppelt sind. Dies empfiehlt sich, da die Wickeldorne aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten zum Aufhaspeln und Abhaspeln mit unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten arbeiten müssen. Die Wickeldorne können gegebenenfalls schrittweise in die jeweilige Wickelposition gebracht werden und dort mit den Antrieben gekoppelt werden.
Sofern die Temperatur des Gußstranges nicht die für das Haspeln oder Walzen notwendigen Werte aufweist, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß vor und/oder hinter dem Ofen eine Vorrichtung zum gesteuerten Erwärmen des Gußstranges auf Haspel oder Walztemperatur angeordnet ist. Solche Einrichtungen können selbstverständlich entfallen, wenn die Temperatur des Ofens ein Walzen ohne Nacherwärmung ermöglicht bzw. die Temperatur des Grußstranges der Haspel temperatur entspricht.
Für den Fall, daß die Wickeldorne gemeinsam mit dem Ofen um eine senkrechte Achse drehbar sind, wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, im Bereich der ein- und auslaufseitigen Öffnungen des Ofens Klemmeinrichtungen für den Bandanfang bzw. das Bandende vorzusehen. Diese Klemmeinrichtungen halten das Bandende bis zum Verschwenken der Aufwickelstation in die Abwickelposition, so daß ein mühsames Einfädeln des nunmehr Bandanfanges beim Beginn des Abwickel Vorganges entfällt.
Weil wegen des Haltens des Bandendes bzw. des Bandanfanges ein Erkalten desselben zu erwarten ist, ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung eine Einrichtung zum Abtrennen des kalten Bundanfanges vorgesehen.
Zum Erhitzen des Ofens ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine gasdichte, gegenüber dem Ofen ortsfeste Zuleitung für ein Ofenheizgas vorgesehen.
Zum Drehen des Ofens kann dieser nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf einer Drehscheibe bzw. einem Drehkranz bewegbar sein.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung mit vertikaler Umlaufbahn ist vorgesehen, daß die Wickeldorne in dem einlauf seitigen Haspelofen eines Steckelwalzwerkes angeordnet sind. Die Abwickelhaspelstation kann in bekannter Weise zum mehrfachen Auf- und Abhaspeln des in Reversierstichen gewalzten Bandes verwendet werden, also in der Art eines Steckelofens, wie er mit nur einer Haspelstation bekannt ist.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß den Wickeldornen in an sich bekannter Weise eine Querteilschere vor und/oder Einrichtungen zum Entzundern nachgeordnet sind. Die Querteilschere ist dann erforderlich, wenn das Gußstranggewicht größer als das Bundgewicht des in der Aufwickelhaspelstation befindlichen Bundes ist. Einrichtungen zum Entzundern sind in der Regel hinter dem Ofen erforderlich, um ein Einwalzen des Zunders im Walzwerk zu verhindern. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 die grob vereinfachte Ansicht einer Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband mit einem erf indunsgemäßen Ofen,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des erfindungsgemäßen Ofens nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Ofens nach Fig. 2 mit vier Wicketdornen,
Fig. 4 einen um eine senkrechte Achse drehbaren Ofen mit integrierten Wickeldornen und
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Ofen nach Figur 4
In Fig. 1 ist bei 1 die Stranggιeßanlage angedeutet. Der Gußstrang B durchläuft bei 2 eine Schere, bevor er mit Hilfe des Treibers 6 in den Ofen 3 eingeführt und auf dem Wickeldorn 4 aufgehaspelt wird.
Wie in Fig. 2 vergrößert dargestellt, ist der Wickeldorn 4 auf der gestrichelt gezeichneten kreisförmigen Umlaufbahn U in Pfeilrichtung in eine Position verbringbar, in der in Fig. 2 der Wickeldorn 5 gezeichnet ist. Von dem Wickeldorn 5 wird mit Hilfe des Treibapparates 7 der Gußstrang B abgewickelt und durch die Vorrichtung zum Erwärmen 6 hindurch dem Walzwerk 10 zugeführt, wobei der Gußstrang B zuvor die Einrichtung zum Entzundern 9 durchläuft. Bei 11 ist eine Kühlstrecke angedeutet, in der das Band abgekühlt wird, bevor es bei 12 aufgehaspelt wird. In Fig. 3 ist eine Alternative dargestellt, bei der vier Wickeldorne 4, 4a, 5, 5b auf der Umlaufbahn U bewegbar angeordnet sind. Die Wickeldorne haben gleiche Abstände voneinander und gestatten ein Zwischenspeichern von gewickelten Bunden in den Stationen 4a und 5a.
In einer nicht dargestellten Variante kann die Vorrichtung zur Erwärmung des Gußstranges sich auch zwischen Stranggießanlage 1 und Ofen 3 befinden; sie kann auch eine spezielle Vorrichtung nur zum Erwärmen der Bandkanten sein.
Die in der Figur 4 gezeigte Ausführung der Erfindung ist besonders günstig, weil der Ofen 3 klein gehalten werden kann. Dadurch ist die Menge des verwendeten Heizgases gering, was für eine günstige Energiebilanz wichtig ist. Wie dargestellt, sind die Wickeldorne 4, 5 innerhalb des Ofens 3 ortsfest angeordnet, während der Ofen 3 selbst um die senkrechte Achse 13 drehbar ist. Zu diesem Zweck ist der Ofen 3 auf einem Drehkranz 14 auf Führungsrollen F gelagert und wird von einem ortsfesten Antrieb 15 bewegt, der mit einem Zahnkranz 16 korrespondiert. Im oberen Bereich des Ofens 3 ist eine Gaszufuhr 17 vorgesehen, die beispielsweise über eine bekannte Drehdurchführung erfolgen kann. Einlaufseitig ist im Bereich der Öffnung des Ofens 3 eine Klemmvorrichtung 19 für das Bandende 20 vorgesehen, mit der dasselbe während des Drehens des Ofens 3 um 180 Grad und damit des Transportierens des Bundes in die Abwickelposition gehalten wird. Mittels eines Treibers 21 ist das festgehaltene Bundende, das nunmehr dem Bundanfang für die Weiterverarbeitung des Bundes darstellt, ausziehbar und einer (nicht dargestellten) Trenneinrichtung zuführbar, die diesen Bundanfang, der außerhalb des Ofens erkaltet ist, abtrennt. Wie in Figur 5 in der Draufsicht dargestellt, sind die Wellen der Wickeldorne 4, 5 auf beiden Seiten des Ofens 3 aus diesem herausgeführt und mit Kupplungen 22 für die ortsfesten Antriebe versehen. Nach Verschwenken des Ofens in die jeweiligen Auf- bzw. Abwickelpositionen lassen sich die Kupplungen wahlweise auf der einen oder anderen Seite der Wickeldorne 4, 5 ein- oder auskuppeln, so daß ein Antrieb der Wickeldorne 4, 5 problemlos und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten möglich ist. Der Ofen 3 kann stets in der gleichen oder auch abwechselnd in der einen oder anderen Richtung um jeweils 160 Grad gedreht werden.

Claims

Patentansprüche
Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vormaterial, in der der Gußstrang nach Verlassen der Stranggießanlage in einer Aufwickelvorrichtung zu einem Bund aufgewickelt und der Bund mit Hilfe von Transportmitteln in eine Abwickelvorrichtung umsetzbar ist, von der aus der abgewickelte Gußstrang einem Walzwerk zugeführt wird, wobei die Auf- und Abwickelvorrichtung und die Transportmittel zum Umsetzen des Bundes in einem Ofen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel für die Bunde Wickeldorne (4, 5) sind, die auf einer in einer Ebene verlaufenden Umlaufbahn (U) bewegbar sind.
2. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (4, 5) mit dem Ofen (3) um eine vertikale Achse drehbar sind.
3. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufbahn der Wickeldorne (4, 5) in sich geschlossen ist und in einer vertikalen Ebene verläuft und die Wickeldorne 14,5) schrittweise bewegbar sind.
4. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 1 oder
3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Wickeldorne (4, 5) gleichzeitig in der Umlaufbahn
(U) bewegbar sind.
5. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (4,5) auf einer Kreisbahn bewegbar sind.
Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickeldorn (4, 5) mindestens in den Auf- und
Abwickelpositionen antreibbar sind.
7. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlbano nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (4, 5) unabhängig voneinander über relativ zu ihrer Umlaufbahn (U) feststehende Antriebe antreibbar sind, die mit den Wickeldornen lösbar gekuppelt sind.
8. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter dem Ofen (3) eine Vorrichtung (8) zum gesteuerten Erwärmen des Gußstranges (B) auf Wickel- oder Walztemperatur angeordnet ist.
9. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der ein- und auslauf seitigen Öffnung des Ofens (3) Klemmeinrichtungen C19) für den Bandanfang bzw. das Bandende (20) vorgesehen sind.
10. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor und hinter dem Ofen (3) eine Einrichtung zum Abtrennen des kalten Bundanfanges (19) vorgesehen ist.
11. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine gegenüber dem Ofen (3) ortsfeste gasdichte Zuleitung (17) für Ofenheizgas.
12. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (3) auf einer Drehscheibe bzw. einem Drehkranz (14) bewegbar ist.
13. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (4, 5) in dem einlaufseitigen Haspelofen eines
Steckelwalzwerkes angeordnet sind.
14. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (4, 5) in an sich bekannter Weise einer Querteilschere (2) vorgeordnet und/oder Einrichtungen zum Entzundern (9) nachgeordnet sind.
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