EP1590104B1 - Verfahren zum walzen von dünnen und/oder dicken brammen aus stahlwerkstoffen zu warmband - Google Patents

Verfahren zum walzen von dünnen und/oder dicken brammen aus stahlwerkstoffen zu warmband Download PDF

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EP1590104B1
EP1590104B1 EP04706634A EP04706634A EP1590104B1 EP 1590104 B1 EP1590104 B1 EP 1590104B1 EP 04706634 A EP04706634 A EP 04706634A EP 04706634 A EP04706634 A EP 04706634A EP 1590104 B1 EP1590104 B1 EP 1590104B1
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slab
slabs
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    • Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5184—Casting and working

Definitions

  • the invention relates to a method for rolling thin and / or thick slabs of steel materials to hot strip, which were previously cast as thin or thick slabs in a continuous casting, heated in a tunnel kiln or in a walking beam furnace to rolling temperature and rolled in a rolling mill, then cooled and wound up into wrap-arounds.
  • a method for operating a cast roll mill is known (WO 02/068137 A1), wherein a cast roll mill is defined by the coupling of the processes "slab casting” and “hot rolling” otherwise decoupled in the conventional steel sheet production.
  • the casting rolling is based on a slab production line (continuous casting machine) and a rolling line, wherein a slab feeding device is provided, which is independent of the slab production line.
  • slab production line continuous casting machine
  • a slab feeding device is provided, which is independent of the slab production line.
  • a maximum possible production capacity is only possible with either a plant with two casting plants or a two-strand casting plant. Nevertheless, the rolling mill always rolls faster than the casting would work at full casting. Unused production gaps caused by set-up times of the casting machine (distributor, mold or segment change and maintenance).
  • the hot strip is wound after rolling into coils, placed inside a coil box in a holding furnace and fed from there to the finishing train.
  • This procedure results in higher production costs, time and energy losses and a reduction in the production volume.
  • According to the state of the art therefore, only a filling of pauses in the intervals occurring in continuous casting machines remains for a greater utilization of the plant. Only the specific shorter rolling times compared to the specifically larger casting times can be exploited for an increase in the rolling mill performance.
  • the object of the invention is to coordinate the continuous casting process and the rolling process even more effectively by means of largely continuous rolling (maximum utilization of the rolling mills) while at the same time taking account of product planning with the least investment, with energy savings and subsequent introduction of the process into existing rolling mills to increase the rolling performance.
  • the above object is achieved in that from a single thin slab continuous casting machine, which is arranged upstream of an existing rolling mill, continuously behind one another thin slab sections emerging from the tunnel kiln or introduced into the rolling mill thick slab sections, the emerge from the walking beam oven, or thin slab sections, directly in the thickness reducing Vorwalzgerüste or run through roughing or immediately before the first rolling stand of the finishing train and finish rolled in a lying with the roughing stands in a rolling mill finish rolling and only then wound into wound coils.
  • Casting and rolling processes as well as the plant technology can be matched to the desired end product right from the start. This achieves stable overall conditions during casting, rolling and maintenance. There are fewer geometric errors on the hot strip. The roller wear is reduced overall. In addition, cost savings are achieved through significantly higher production throughput.
  • the result is a continuous flow of material in the continuous casting plant and the (previously separate) rolling mill until the output of a predetermined in the quality, quality and quantity of hot strip to the winding coil.
  • the thick slab sections can also be retrofitted or brought from an already existing, remote casting machine for thick slab sections.
  • the advantageous product planning can be designed such that, within a rolling campaign, a percentage of thin slabs and a respective supplementary percentage of thick slabs are fed and rolled continuously successively to the common rolling train, wherein the respective number of thin or thick slabs is determined depending on the respective quality standard of the hot strip to be produced, a reduction of the rolling wear and a maximum production throughput.
  • the thin slabs are primarily out of the continuous casting immediately out through the tunnel kiln with open roughing in the rolling mill and finish rolled.
  • the casting of thin slabs is closest to the casting speed of the rolling speed.
  • slab sections are taken from an intermediate storage for thick and / or thin slabs upstream of the walking beam furnace, thermally prepared and rolled in the finish rolling line on the common rolling line.
  • the slabs come from a remote continuous caster for slabs, even a uniform heating can not be waived.
  • the walking beam furnace is charged depending on the thick slabs, which are sorted by widths and thicknesses. This increases the flexibility of the process and also supports product planning.
  • the product planning can also be supported by other features that the thick slabs are poured and stored depending on the required widths and / or thicknesses.
  • an intermediate product will be introduced in a downstream finishing train which has been cast and / or rolled in thickness and width as an approximately thin slab or slab. Smaller differences in thickness can also be detected by adjusting the pass plans in the rough rolling mills or the finishing train or vice versa on the slab thickness.
  • a further vote slab thickness / roll tapping can be done by the casting profile in the width and / or in the thickness is dimensioned by the continuous casting molds for optimum design of the intermediate product. This allows the intermediate product to be adjusted before the finishing train.
  • a further adaptation of thin slabs and thick slabs to the roll tapping can be further made in that the thin slab is fed between two roughing stands in front of the finishing train, into which a thicker slab is introduced as a transitional slab. This case can occur if, for individual reasons, the thin slab can not be fed into the rolling mill at the optimum location. The feed is then removed before the finishing train. The thickness of the thin slab can be increased, with the pass schedules of the roughing stands being adjusted.
  • two roughing stands can be driven in tandem arrangement for a thick slab of 70 mm and / or roughing stands can be opened as described.
  • a thin slab or a thick slab each with a thickness of 30 mm to 60 mm is introduced into the finishing train as a transfer slab.
  • the thin slab is introduced with increased thickness with increasing distance between two roughing stands.
  • continuous casting takes place in a continuous casting machine 1 of thin slabs 2 or thick slabs 3 of steel materials (C steels, alloyed steels and the like).
  • slab cross-sections 2a with a thickness of about 30 mm to 70 mm are required.
  • the thick slab 3 has a slab cross-section 3a with a thickness of about 70 mm to 300 mm.
  • a transfer slab 16, described below, in front of a plurality of roughing stands 4c of a rolling train 4 has the thickness 9 of a thin slab 2 of approximately 30 mm and can therefore be fed directly into a finishing train 12.
  • the thin slab 2 and the thick slab 3 made of steel materials are rolled after casting in the continuous casting machine 1 in a common rolling mill 4 to hot strip 4a and wound into wound coils 18.
  • the thin slab 2 and the thick slab 3 are uniform in temperature after continuous casting for thermal preparation of the rolling operation in a tunnel kiln 5 or a walking beam furnace 6 and heated to the ramming temperature of the first rolling stand 4b or 4c and then introduced into the rolling line 4.
  • the process is basically as follows: From a single thin slab continuous casting 1, which is upstream of an existing mill 4 by new construction or already exists, are continuously successively thin slab sections 2 b, which are led out of the tunnel kiln 5 or transversely in the Rolling mill 4 introduced thick slab sections 3b, which emerge from the walking beam furnace 6, or thin slab sections 2b, directly in the thickness 9 reducing roughing 4c or by advancing roughing stands 4c or immediately before the first rolling stand of the finishing train 12 introduced and in the with the roughing stands 4c finished finish rolling line 12 lying in a rolling line 4 and only after winding in laminar cooling devices to wound coils 18 wound.
  • the method according to the invention further provides that, within a rolling campaign, a percentage of thin slabs 2 and a respective supplementary percentage of thick slabs 3 are fed and rolled continuously consecutively-practically without pauses, apart from the maintenance-related downtimes - of the common rolling train 4.
  • the respective number of thin slabs 2 and thick slabs 3 is determined as a function of the respective quality standard and the quality 10 of the hot strip 4 a to be produced, a reduction of the roller wear and a maximum production throughput.
  • Such a ratio is e.g. 1/3 thin slabs 2 to 2/3 thick slabs 3.
  • Such mixed rolling, in the second stage of the process i.
  • the rolling of different Brammendikken usually leads to disturbances in the rolling process. These disturbances can be further intensified by changing widths and steel grades.
  • the thin slabs 2 are primarily rolled and discharged from the continuous casting machine 1 directly guided and rolled by the tunnel kiln 5 with open roughing stands 4c in the finishing train 4 and.
  • the thick slabs 3 are cast either on a remote continuous casting machine with a modified casting 15 of a continuous casting mold 14 or preferably due to a forward-looking planning in an independent, if necessary.
  • Remotely located continuous casting and are from a Hubbalkenofen 6 upstream intermediate storage 7 for thick slabs 3rd or thin slabs 2, thermally prepared and transported in the direction of arrow 17 (general transport direction) and rolled in the common finishing train 4.
  • the walking beam furnace 6 is depending on the thick slabs 3, which are sorted by widths 8 and thicknesses 9, charged. It has already been taken into account that the thick slabs 3 have been poured 9 and brought into the intermediate storage 7 as a function of the widths 8 and / or thicknesses required for the end product.
  • thick slabs 3 are poured and stored for average dimensions of the hot strip market.
  • the proportion of thick slabs 3 is produced earlier by a period of several days than intended for the casting of the thin slabs 2. This period makes it possible to produce all the required widths 8 and thicknesses 9 without special application losses on a thick slab casting machine 1.
  • the intermediate storage 7 in front of the walking beam furnace 6 contains thicker slabs 3, which are intended for the planned rolling program and also the transition slabs 16, with which disturbances or short-term changes of the rolling program, can be absorbed as a kind of "fuses".
  • the thick slabs 3 or the thin slabs in the intermediate storage 7 are sorted according to widths 8, thicknesses 9, grades 10 and / or quality groups 11 (see FIG. 2).
  • the casting machine 1 pours the thin slabs 2 with the required width 8 and thickness 9. Due to the direct charging of the thin slabs 2, the casting machine 1 receives the priority for thin slabs 2.
  • the lifting beam furnace 6 for the thick slabs 3 has the second priority.
  • the finishing train 4 basically decides at what time the hot dies 3 are introduced into the rolling line 4.
  • the walking beam furnace 6 is driven as a function of the width 8, the thickness 9 and the quality 10 of a thin slab 2, whereby an optimal strip geometry occurs with the least possible roller wear.
  • the types of storage in the intermediate storage 7 allow such flexibility.
  • an intermediate product 13 is introduced at a position (see Fig. 1) which has been poured and rolled in the thickness 9 and the width 8 as a thin slab 2 or as a thick slab 3.
  • the continuous casting mold 14 can influence the casting profile 15 in the width 8 and / or in the thickness 9 for an optimum design for a transitional slab 16.
  • the continuous casting machine 1 and the rolling train 4 can be operated in the CSP process.
  • the respective continuous casting machine can also be operated with liquid core reduction (LCR).
  • the thin slab 2 can be introduced into a roughing stand 4c of the rolling train 4 into which the thick slab 3 can be introduced as a transfer slab 16 as well.
  • a thin slab 2 or a thick slab 3 each having a thickness 9 of 30 mm to 60 mm is fed immediately before the finishing train 12.
  • a thin slab 2 is introduced with the same thickness 9 in front of the last roughing stand 4c.
  • the transitional slab 16 may be a thin slab 2 with and without deviation from the base thickness, or a reduced thick slab 3 that is run into the roughing stands 4c. It can also form a reduced thin slab 2 for the roughing stands 4c.
  • the thin slabs 2 of increased thickness 9 are introduced with increasing distance to the finishing train 12 before a roughing stand 4c .
  • the thickness 9 of the thin slab 2 is further increased and the stitch plans of the roughing stands 4c are adjusted.
  • two roughing stands 4c are rolled in tandem for a thick slab 3 having the thickness 9 of 70 mm and / or the roughing stands 4c are opened.
  • the intermediate storage 7 may also consist of two bearings for thick slabs 9, for example, which are each sorted by quality groups 11 and width classes. One group is for product planning and one group is for unpredictable operating conditions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von dünnen und / oder dicken Brammen aus Stahlwerkstoffen zu Warmband, die vorher als dünne oder dicke Brammen in einer Stranggießmaschine gegossen wurden, in einem Tunnelofen oder in einem Hubbalkenofen auf Walztemperatur erwärmt und in einer Walzstraße gewalzt, anschließend gekühlt und zu Wickelbunden aufgewickelt werden.
  • Im allgemeinen wird in einer Walzstraße nur immer ein und dasselbe Produkt, ggfs. mit unterschiedlichen Abmessungen, bei Warmband mit unterschiedlichen Breiten oder Dicken hergestellt. Die Bestrebungen, die Auslastung einer Walzstraße zu steigern, wurden seit 2001 durch das sog. "mixed rolling", d.h. durch gemischtes Walzen von erheblich unterschiedlichen Strangdicken und Strangbreiten verwirklicht, wodurch die Investitionskosten einer Anlage gesenkt werden können und dadurch geringere Kosten für das Walzgut entstehen.
  • Es ist ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage bekannt ( WO 02 /068137 A1), wobei eine Gießwalzanlage durch die Kopplung der in der konventionellen Stahlblecherzeugung ansonsten entkoppelten Prozesse "Brammengießen" und "Warmwalzen" definiert wird. Das Gießwalzen beruht auf einer Brammen-Produktionslinie ( Stranggießmaschine) und einer Walzstraße, wobei eine Brammen-Zuführungseinrichtung vorgesehen ist, die unabhängig von der Brammen-Produktionslinie ist. Zum Erreichen der vollen Kapazität sind mehrere Gießmaschinen erforderlich. Eine maximal mögliche Produktionsleistung ist nur entweder mit einer Anlage mit zwei Gießanlagen oder einer Zwei-StrangGießanlage möglich. Trotzdem walzt die Walzstraße immer schneller als das Gießen bei vollem Gießbetrieb arbeiten würde. Ungenutzte Produktionslücken entstehen durch Rüstzeiten der Gießmaschine ( Verteiler-, Kokillen- oder Segmentwechsel und Wartungsarbeiten). In Pausen der Brammen-Produktionslinie können bevorratete Brammen in die Walzstraße eingespeist werden, um die Pause auszufüllen. Die bevorrateten Brammen können nur aus einer zweiten Stranggießmaschine stammen. Bei Herstellung von dünnen Brammen auf einer Dünnbrammen-Produktionslinie und bei Herstellung von dicken Brammen auf einer Dickbrammen-Produktionslinie ist jeweils für Dünnbrammen und für Dickbrammen eine getrennte Stranggießmaschine erforderlich, die wiederum die Investitionsmittel erhöht. Die angestrebte Kopplung der Stranggießmaschine mit einer (Fertig-) Walzstraße kann demzufolge auch nicht über zwei getrennte Stranggießmaschinen für Dünnbrammen und Dickbrammen oder über eine Zweistrang-Stranggießmaschine ökonomisch voll erreicht werden, weil dadurch wiederum die höheren Investitionskosten sich auf das Endprodukt niederschlagen. Besonders nachteilig ist jedoch das Walzen von dicken Brammen in einer getrennten Vorwalzstraße. Hier wird das Warmband nach dem Walzen zu Coils gewickelt, innerhalb einer Coil-Box in einen Warmhalte-Ofen verbracht und von dort der Fertigwalzstraße zugeführt. Durch diese Verfahrensweise entstehen höhere Produktionskosten, Zeit- und Energieverluste sowie eine Verminderung der Produktionsmenge. Dem Stand der Technik zufolge verbleibt für eine stärkere Anlagen-Nutzung daher nur das Füllen von Pausen in den bei Stranggießmaschinen auftretenden Zeitabständen. Dabei können nur noch die spezifisch kürzeren Walzzeiten gegenüber den spezifisch größeren Gießzeiten für eine Steigerung der Walzstraßen-Leistung ausgenutzt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Stranggießverfahren und das Walzverfahren noch besser dahingehend aufeinander abzustimmen, durch ein weitgehend kontinuierliches Walzen (maximale Auslastung der Walzstraßen) und unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Produktplanung bei geringsten Investitionsmitteln, unter Energieeinsparung und bei nachträglicher Einführung des Verfahrens in bestehende Walzanlagen die Walzleistung zu steigern.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus einer einzelnen Dünnbrammen-Stranggießmaschine, die einer bestehenden Walzstraße vorgeordnet wird oder vorgeordnet ist, kontinuierlich hintereinander dünne Brammen-Abschnitte, die aus dem Tunnelofen austreten oder quer in die Walzstraße eingebrachte dicke Brammen-Abschnitte, die aus dem Hubbalkenofen austreten, oder dünne Brammen-Abschnitte, unmittelbar in die Dicke reduzierende Vorwalzgerüste oder durch aufgefahrene Vorwalzgerüste oder unmittelbar vor dem ersten Walzgerüst der Fertigwalzstraße geführt und in einer mit den Vorwalzgerüsten in einer Walzlinie liegenden Fertigwalzstraße fertiggewalzt und erst dann zu Wickelbunden aufgewickelt werden. Dadurch entstehen, von betriebsbedingten Wartungsarbeiten abgesehen, überhaupt keine Pausen, die durch das Gießen und / oder Walzen verursacht werden und vor allen Dingen kann eine optimale Produktplanung stattfinden. In Anbetracht der Produktplanung können auch die zu erwartenden Wartungsarbeiten effizienter eingeplant werden. Gießverfahren und Walzverfahren sowie die Anlagentechnik können auf das gewünschte Endprodukt von Anfang an abgestimmt werden. Dadurch werden insgesamt beim Gießen, Walzen und für die Wartungsarbeiten stabile Verhältnisse erreicht. Es treten weniger Geometriefehler am Warmband auf. Der Walzenverschleiß wird insgesamt reduziert. Außerdem werden Kosteneinsparungen durch einen deutlich höheren Produktionsdurchsatz erzielt. Das Ergebnis ist ein kontinuierlicher Materialfluss in der Stranggießanlage und der (bisher getrennten) Walzstraße bis zum Ausbringen eines in der Qualität, Güte und Menge vorherbestimmten Warmbandes bis zum Wickelbund. Durch eine nachträglich gebaute Dünnbrammen-Stranggießmaschine werden außerdem erhebliche Investitionskosten eingespart. Die dicken Brammen-Abschnitte können auch fremdbezogen oder aus einer schon vorhandenen, entfernt angeordneten Gießmaschine für dicke Brammen-Abschnitte herangeschafft werden.
  • Die vorteilhafte Produktplanung kann dahingehend gestaltet werden, dass innerhalb einer Walzkampagne ein prozentualer Anteil dünner Brammen und ein jeweils ergänzender prozentualer Anteil dicker Brammen kontinuierlich aufeinanderfolgend der gemeinsamen Walzstraße zugeführt und ausgewalzt wird, wobei die jeweilige Anzahl von dünnen oder dicken Brammen in Abhängigkeit des jeweiligen Qualitätsstandards des zu erzeugenden Warmbandes, einer Reduzierung des Walzenverschleißes und eines maximalen Produktionsdurchsatzes festgelegt wird.
  • Weitere Merkmale bestehen darin, dass die dünnen Brammen vorrangig aus der Stranggießmaschine austretend unmittelbar durch den Tunnelofen bei geöffneten Vorwalzgerüsten in die Walzstraße geführt und fertiggewalzt werden. Das Gießen von Dünnbrammen steht bezüglich der Gießgeschwindigkeit der Walzgeschwindigkeit am nächsten.
  • Eine andere Verbesserung bildet, dass die Brammen-Abschnitte von einem dem Hubbalkenofen vorgeschalteten Zwischenlager für dicke und / oder dünne Brammen entnommen, thermisch vorbereitet und in der auf der gemeinsamen Walzlinie Fertigwalzstraße ausgewalzt werden. Für den Fall, dass die Brammen aus einer entfernt liegenden Stranggießanlage für Brammen stammen, kann auch auf eine vergleichmäßigende Aufheizung nicht verzichtet werden.
  • Dabei ist weiter vorteilhaft, dass der Hubbalkenofen abhängig von den dicken Brammen, die nach Breiten und Dicken sortiert sind, chargiert wird. Dadurch wird die Flexibilität des Verfahrens gesteigert und auch die Produktplanung unterstützt.
  • Die Produktplanung kann nach anderen Merkmalen ebenfalls dadurch unterstützt werden, dass die dicken Brammen abhängig von den geforderten Breiten und / oder Dicken gegossen und zwischengelagert werden.
  • Bei der Produktplanung auftretende Sonderfälle sowie auch während der Produktion nicht vorhersehbare Betriebszustände können nach einer Ausgestaltung dadurch berücksichtigt werden, dass außerhalb des vollen Walzprogramms einer Walzlinie vorkommende dicke Brammen für durchschnittliche Abmessungen des Warmbandmarktes gegossen und zwischengelagert werden. Dadurch entsteht für die Produktplanung eine zusätzliche Option, die aktuell zwar keinen Bedarf bildet, aber einen Durchschnitt des Warmbandmarktes darstellt und sich leicht in den Produktionsprozess eingliedern lässt. Somit entstehen im Grunde zunächst zwei Lagertypen: ein geplanter Vorrat und ein Vorrat für nicht planbare Betriebsbedingungen.
  • Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die dicken oder dünnen Brammen in dem Zwischenlager nach Breiten, Güten und / oder Gütegruppen sortiert werden. Dadurch wird an Zuführungszeit in den Tunnelofen oder in den Hubbalkenofen gespart und ebenfalls die Produktplanung unterstützt. So können bspw. wie folgt Gruppen gebildet werden:
    • eine Gruppe für eine geplante Produktion, um eine Dünnbrammen-Produktion entsprechend der Walzbedingungen optimal zu gestalten,
    • eine Gruppe zur Kompensation von nicht planbaren Betriebszuständen, um Walzbedingungen in Verbindung mit der Dünnbrammen-Produktion optimal zu gestalten.
  • Um eine Abstimmung der Walzgutdicke auf die Stichpläne zu unterstützen, ist vorgesehen, dass in einer nachgeschalteten Fertigwalzstraße ein Zwischenprodukt eingeführt wird, das in Dicke und Breite als eine angenähert dünne Bramme oder eine angenähert dicke Bramme gegossen und / oder gewalzt wurde. Geringere Dickenunterschiede können auch über eine Anpassung der Stichpläne in den Vorwalzgerüsten oder der Fertigwalzstraße oder umgekehrt über die Brammendicke erfasst werden.
  • Eine weitere Abstimmung Brammendicke / Walzanstich kann dadurch erfolgen, dass durch die Stranggießkokillen das Gießprofil in der Breite und / oder in der Dicke für eine optimale Gestaltung des Zwischenproduktes bemessen wird. Dadurch kann das Zwischenprodukt vor der Fertigwalzstraße angepasst werden.
  • Eine selbständige Alternative besteht darin, dass die Stranggießmaschine und die Walzstraße im CSP-Verfahren betrieben werden.
  • Ebenso besteht eine weitere selbständige Alternative darin, dass die Stranggießmaschine mit Liquid-Core-Reduction (LCR) betrieben wird.
  • Eine weitere Anpassung von dünnen Brammen und dicken Brammen an den Walzenanstich kann ferner dahingehend vorgenommen werden, dass die dünne Bramme zwischen zwei Vorwalzgerüste vor der Fertigwalzstraße eingespeist wird, in die eine dickere Bramme als Übergangsbramme eingeführt wird. Dieser Fall kann auftreten, wenn aus individuellen Gründen die dünne Bramme nicht an der optimalen Stelle in die Walzstraße eingespeist werden kann. Die Einspeisung erfolgt dann entfernt vor der Fertigwalzstraße. Die Dicke der dünnen Bramme kann erhöht werden, wobei die Stichpläne der Vorwalzgerüste angepasst werden. So können bspw. zwei Vorwalzgerüste in Tandem-Anordnung für eine dicke Bramme von 70 mm gefahren und / oder Vorwalzgerüste können wie beschrieben geöffnet werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass als Übergangsbramme eine dünne Bramme oder eine dicke Bramme mit jeweils einer Dicke von 30 mm bis 60 mm in die Fertigwalzstraße eingeführt wird.
  • Für einen solchen Fall ist noch vorgesehen, dass die dünne Bramme mit erhöhter Dicke mit zunehmendem Abstand zwischen zwei Vorwalzgerüsten eingeführt wird.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht der Gieß-Walz-Anlage,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht des Zwischenlagers für sortierte Brammen
    und
  • In einem ersten Verfahrensabschnitt findet das Stranggießen in einer Stranggießmaschine 1 von dünnen Brammen 2 oder dicken Brammen 3 aus Stahlwerkstoffen (C-Stählen, legierten Stählen u. dgl.) statt. Als dünne Brammen 2 werden Brammen-Querschnitte 2a mit einer Dicke von ca. 30 mm bis 70 mm vorausgesetzt. Die dicke Bramme 3 weist einen Brammen-Querschnitt 3a mit einer Dicke von ca. 70 mm bis 300 mm auf. Eine nachstehend noch beschriebene Übergangsbramme 16 vor mehreren Vorgerüsten 4c einer Walzstraße 4 besitzt die Dicke 9 einer dünnen Bramme 2 von ca. 30 mm und kann daher unmittelbar in eine Fertigwalzstraße 12 eingespeist werden.
  • Die dünne Bramme 2 und die dicke Bramme 3 aus Stahlwerkstoffen werden nach dem Gießen in der Stranggießmaschine 1 in einer gemeinsamen Walzstraße 4 zu Warmband 4a ausgewalzt und zu Wickelbunden 18 gewickelt. Die dünne Bramme 2 und die dicke Bramme 3 werden nach dem Stranggießen zur thermischen Vorbereitung des Walzvorgangs in einen Tunnelofen 5 oder einen Hubbalkenofen 6 in der Temperatur vergleichmäßigt und auf die Anstichtemperatur des ersten Walzgerüstes 4b oder 4c erwärmt und danach in die Walzlinie 4 eingebracht.
  • Das Verfahren läuft grundsätzlich wie folgt ab: Aus einer einzigen Dünnbrammen-Stranggießmaschine 1, die einer bestehenden Walzstraße 4 durch Neubau vorgeordnet wird oder schon vorhanden ist, werden kontinuierlich hintereinander dünne Brammen-Abschnitte 2b, die aus dem Tunnelofen 5 herausgeführt werden oder quer in die Walzstraße 4 eingebrachte dicke Brammen-Abschnitte 3b, die aus dem Hubbalkenofen 6 austreten, oder dünne Brammen-Abschnitte 2b, unmittelbar in die Dicke 9 reduzierende Vorwalzgerüste 4c oder durch aufgefahrene Vorwalzgerüste 4c hindurch oder unmittelbar vor dem ersten Walzgerüst der Fertigwalzstraße 12 eingeführt und in der mit den Vorwalzgerüsten 4c in einer Walzlinie 4 liegenden Fertigwalzstraße 12 fertiggewalzt und erst dann nach dem Abkühlen in Laminarkühleinrichtungen zu Wickelbunden 18 aufgewickelt.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht weiter vor, dass innerhalb einer Walzkampagne ein prozentualer Anteil dünner Brammen 2 und ein jeweils ergänzender prozentualer Anteil dicker Brammen 3 kontinuierlich aufeinanderfolgend -praktisch ohne Pausen, abgesehen von den wartungsbedingten Stillstandszeiten - der gemeinsamen Walzstraße 4 zugeführt und ausgewalzt wird. Die jeweilige Anzahl von dünnen Brammen 2 und dicken Brammen 3 wird in Abhängigkeit des jeweiligen Qualitätsstandards und der Güte 10 des zu erzeugenden Warmbandes 4a, einer Reduzierung des Walzenverschleißes und eines maximalen Produktionsdurchsatzes festgelegt. Ein solches Verhältnis ist z.B. 1/3 dünne Brammen 2 zu 2/3 dicke Brammen 3. Ein solches "mixed rolling", im zweiten Verfahrensabschnitt, d.h. das Walzen unterschiedlicher Brammendikken führt in der Regel zu Störungen im Walzprozess. Diese Störungen können noch weiter verstärkt werden durch wechselnde Breiten und Stahlgüten. Es treten auch verstärkt Geometriefehler am Warmband 4a auf. Besonders hervorzuheben ist der erhöhte Walzenverschleiß. Die Störungen können nur durch eine ausgereifte Produktplanung erheblich vermindert werden.
  • Dazu trägt z.B. bei, dass die dünnen Brammen 2 vorrangig ausgewalzt und aus der Stranggießmaschine 1 austretend unmittelbar durch den Tunnelofen 5 bei geöffneten Vorwalzgerüsten 4c in die Fertigwalzstraße 4 geführt und ausgewalzt werden.
  • Die dicken Brammen 3 werden entweder auf einer entfernt befindlichen Stranggießmaschine mit einem geänderten Gießprofil 15 einer Stranggießkokille 14 gegossen oder aber vorzugsweise aufgrund einer vorausschauenden Planung in einer unabhängigen, ggfs. entfernt angeordneten Stranggießanlage und werden aus einem dem Hubbalkenofen 6 vorgeschalteten Zwischenlager 7 für dikke Brammen 3 oder dünne Brammen 2 entnommen, thermisch vorbereitet und in Pfeilrichtung 17 ( allgemeine Transportrichtung) transportiert und in der gemeinsamen Fertigwalzstraße 4 ausgewalzt. Der Hubbalkenofen 6 wird abhängig von den dicken Brammen 3, die nach Breiten 8 und Dicken 9 sortiert sind, chargiert. Dabei ist schon berücksichtigt, dass die dicken Brammen 3 abhängig von den für das Endprodukt geforderten Breiten 8 und / oder Dicken 9 gegossen und in das Zwischenlager 7 gebracht worden sind.
  • Es ist auch möglich, dass außerhalb des vollen Walzprogramms einer Walzlinie 4 vorkommende dicke Brammen 3 für durchschnittliche Abmessungen des Warmbandmarktes gegossen und zwischengelagert werden. Der Anteil dicker Brammen 3 wird um eine Zeitspanne von mehreren Tagen früher produziert als für das Gießen der dünnen Brammen 2 vorgesehen ist. Dieser Zeitraum erlaubt es, alle benötigten Breiten 8 und Dicken 9 ohne besondere Ausbringungsverluste auf einer Dickbrammen-Gießmaschine 1 zu produzieren. Das Zwischenlager 7 vor dem Hubbalkenofen 6 enthält dickere Brammen 3, die für das geplante Walzprogramm vorgesehen sind und außerdem die Übergangsbrammen 16, mit denen Störungen oder kurzfristige Änderungen des Walzprogramms, gewissermaßen als "Sicherungen" aufgefangen werden können.
  • Die dicken Brammen 3 oder die dünnen Brammen in dem Zwischenlager 7 werden nach Breiten 8, Dicken 9, Güten 10 und / oder Gütegruppen 11 stapelweise sortiert (vgl. Fig. 2). Beim Abarbeiten des geplanten Walzprogramms gießt die Gießmaschine 1 die dünnen Brammen 2 mit der verlangten Breite 8 und Dicke 9. Aufgrund der unmittelbaren Chargierung der dünnen Brammen 2 erhält die Gießmaschine 1 die Priorität für dünne Brammen 2. Der Hubbalkenofen 6 für die dicken Brammen 3 besitzt die zweite Priorität.
  • Die Fertigwalzstraße 4 entscheidet im Grunde, zu welcher Zeit die heißen dikken Brammen 3 in die Walzlinie 4 eingebracht werden.
  • Der Hubbalkenofen 6 wird in Abhängigkeit der Breite 8, der Dicke 9 und der Güte 10 einer dünnen Bramme 2 gefahren, wodurch eine optimale Bandgeometrie bei geringstmöglichem Walzenverschleiß eintritt. Die Lagertypen im Zwischenlager 7 ermöglichen eine solche Flexibilität.
  • In der nachgeordneten Fertigwalzstraße 12 wird ein Zwischenprodukt 13 an einer Stelle eingeführt (vgl. Fig.1), das in der Dicke 9 und der Breite 8 als eine dünne Bramme 2 oder als eine dicke Bramme 3 gegossen und gewalzt wurde. Dafür werden entsprechende Vorgaben für die Vorrichtung, z. B. das Gießprofil 15, oder Einwirkungen auf die Stichpläne angewendet. Bspw. kann die Stranggießkokille 14 das Gießprofil 15 in der Breite 8 und / oder in der Dicke 9 für eine optimale Gestaltung für eine Übergangsbramme 16 beeinflussen. Die Stranggießmaschine 1 und die Walzstraße 4 können im CSP-Verfahren betrieben werden. Die jeweilige Stranggießmaschine kann auch mit Liquid-Core-Reduction (LCR) betrieben werden. Nach weiteren Vorschlägen kann die dünne Bramme 2 in ein Vorgerüst 4c der Walzstraße 4 eingeführt werden, in das ebenso die dicke Bramme 3 als Übergangsbramme 16 eingeführt werden kann.
  • Als Übergangsbramme 16 wird eine dünne Bramme 2 oder eine dicke Bramme 3 mit jeweils einer Dicke 9 von 30 mm bis 60 mm unmittelbar vor der Fertigwalzstraße 12 eingespeist. Eine dünne Bramme 2 wird mit gleicher Dicke 9 vor dem letzten Vorgerüst 4c eingeführt. Die Übergangsbramme 16 kann eine dünne Bramme 2 mit und ohne Abweichung von der Grunddicke sein, oder eine reduzierte dicke Bramme 3, die in die Vorgerüste 4c eingefahren werden. Sie kann auch eine reduzierte dünne Bramme 2 für die Vorgerüste 4c bilden.
  • Für den Fall, dass eine dünne Bramme 2 aus besonderen Gründen nicht an den optimalen Stellen der Walzstraße 4 eingebracht werden kann., ist vorgesehen, dass die dünnen Brammen 2 mit erhöhter Dicke 9 mit zunehmendem Abstand zu der Fertigwalzstraße 12 vor einem Vorwalzgerüst 4c eingeführt werden. Die Dicke 9 der dünnen Bramme 2 wird weiter vergrößert und die Stichpläne der Vorgerüste 4c werden angepasst. Z.B. werden zwei Vorgerüste 4c in Tandem-Anordnung für eine dicke Bramme 3 mit der Dicke 9 von 70 mm gewalzt und / oder die Vorgerüste 4c werden geöffnet.
  • Das Zwischenlager 7 kann auch z.B. aus zwei Lagern für dicke Brammen 9 bestehen, die jeweils sortiert sind nach Gütegruppen 11 und Breitenklassen. Eine Gruppe ist für die Produktplanung und eine Gruppe ist für nicht planbare Betriebszustände vorgesehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stranggießmaschine (für dünne Brammen)
    2
    dünne Bramme
    2a
    dünner Brammen-Querschnitt
    2b
    dünner Brammen-Abschnitt
    3
    dicke Bramme
    3a
    dicker Brammen-Querschnitt
    3b
    dicker Brammen-Abschnitt
    4
    Walzstraße (Walzlinie)
    4a
    Warmband
    4b
    Fertigwalzgerüst
    4c
    Vorwalzgerüste
    5
    Tunnelofen
    6
    Hubbalkenofen
    7
    Zwischenlager für dicke, dünne Brammen-Abschnitte
    8
    Breite einer (dicken) Bramme
    9
    Dicke einer (dicken) Bramme
    10
    Güte
    11
    Gütegruppe
    12
    Fertigwalzstraße
    13
    Zwischenprodukt
    14
    Stranggießkokille
    15
    Gießprofil
    16
    Übergangsbramme
    17
    Pfeilrichtung
    18
    Wickelbunde

Claims (15)

  1. Verfahren zum Walzen von dünnen und / oder dicken Brammen (2; 3) aus Stahlwerkstoffen zu Warmband (4a), die vorher als dünne oder dicke Brammen (2; 3) in einer Stranggießmaschine (1) gegossen wurden, in einem Tunnelofen (5) oder einem Hubbalkenofen (6) auf Walztemperatur erwärmt und in einer Walzstraße (4) gewalzt, anschließend gekühlt und zu Wickelbunden (18) aufgewickelt werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Walzstraße (4) Vorwalzgerüste (4c) und eine Festigwalzstraße (12) aufweist, und
    dass aus einer einzelnen Dünnbrammen-Stranggießmaschine (1), die einer bestehenden Walzstraße (4) vorgeordnet wird oder vorgeordnet ist, kontinuierlich hintereinander dünne Brammen-Abschnitte (2b), die aus dem Tunnelofen (5) austreten oder quer in die Walzstraße (4) eingebrachte dicke Brammen-Abschnitte (3b), die aus dem Hubbalkenofen (6) austreten, oder dünne Brammen-Abschnitte (2b), unmittelbar in die Dicke (9) reduzierende Vorwalzgerüste (4c) oder durch aufgefahrene Vorwalzgerüste (4c) oder unmittelbar vor dem ersten Walzgerüst der Fertigwalzstraße (12) geführt und in der mit den Vorwalzgerüsten (4c) in einer Walzlinie (4) liegenden Fertigwalzstraße (12) fertiggewalzt und erst dann zu Wickelbunden (18) aufgewickelt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb einer Walzkampagne ein prozentualer Anteil dünner Brammen (2) und ein jeweils ergänzender prozentualer Anteil dicker Brammen (3) kontinuierlich aufeinanderfolgend der gemeinsamen Walzstraße (4) zugeführt und ausgewalzt wird, wobei die jeweilige Anzahl von dünnen oder dicken Brammen (2; 3) in Abhängigkeit des jeweiligen Qualitätsstandards des zu erzeugenden Warmbandes (4a), einer Reduzierung des Walzenverschleißes und eines maximalen Produktionsdurchsatzes festgelegt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dünnen Brammen (2) vorrangig aus der Stranggießmaschine (1) austretend unmittelbar durch den Tunnelofen (5) bei geöffneten Vorwalzgerüsten (4c) in die Fertigwalzstraße (4) geführt und fertiggewalzt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Brammen (2; 3) von einem dem Hubbalkenofen (6) vorgeschalteten Zwischenlager (7) für dicke und / oder dünne Brammen (2; 3) entnommen, thermisch vorbereitet und in der auf der Walzlinie (4) liegenden Fertigwalzstraße (4) ausgewalzt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Hubbalkenofen (6) abhängig von den dicken Brammen (3), die nach Breiten (8) und Dicken (9) sortiert sind, chargiert wird.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dicken Brammen (3) abhängig von den geforderten Breiten (8) und / oder Dicken (9) gegossen und zwischengelagert werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass außerhalb des vollen Walzprogramms einer Walzlinie (4) vorkommende dicke Brammen (3) für durchschnittliche Abmessungen des Warmbandmarktes gegossen und zwischengelagert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dicken oder dünnen Brammen (3; 2) in dem Zwischenlager (7) nach Breiten (8), Güten (10) und / oder Gütegruppen (11) sortiert werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einer nachgeschalteten Fertigwalzstraße (12) ein Zwischenprodukt (13) eingeführt wird, das in Dicke (9) und Breite (8) als eine angenähert dünne Bramme (2) oder eine angenähert dicke Bramme (3) gegossen und / oder vorgewalzt wurde.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Stranggießkokillen (14) das Gießprofil (15) in der Breite (8) und / oder in der Dicke (9) für eine optimale Gestaltung des Zwischenprodukts (13) bemessen wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stranggießmaschine (1) und die Walzstraße (4) im CSP-Verfahren betrieben werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stranggießmaschine (1) mit Liquid-Core-Reduction (LCR) betrieben wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dünne Bramme (2) zwischen zwei Vorwalzgerüste (4c) der Fertigwalzstraße (4) eingespeist wird, in die eine dickere Bramme (3) als Übergangsbramme (16) eingeführt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Übergangsbramme (16) eine dünne Bramme (2) oder eine dicke Bramme (3) mit jeweils einer Dicke (9) von 30 mm bis 60 mm in die Walzlinie (4) eingeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dünne Bramme (2) mit erhöhter Dicke (9) bei zunehmendem Abstand zwischen zwei Vorwalzgerüsten (4c) eingeführt wird.
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