EP4596128A1 - Energieeffiziente herstellung von walzprodukten mit hoher enddicke - Google Patents

Energieeffiziente herstellung von walzprodukten mit hoher enddicke

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EP4596128A1
EP4596128A1 EP24155484.9A EP24155484A EP4596128A1 EP 4596128 A1 EP4596128 A1 EP 4596128A1 EP 24155484 A EP24155484 A EP 24155484A EP 4596128 A1 EP4596128 A1 EP 4596128A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stand group
rolling stand
section
endless strand
casting
Prior art date
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Pending
Application number
EP24155484.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kerstin Baumgartner
Branimir Cuic
Simon Grosseiber
Gero Schwarz
Alois Seilinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Priority to EP24155484.9A priority Critical patent/EP4596128A1/de
Priority to PCT/EP2025/051622 priority patent/WO2025162803A1/de
Publication of EP4596128A1 publication Critical patent/EP4596128A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21B45/06—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a casting and rolling plant and to a casting and rolling plant.
  • This operating mode is commonly referred to as batch operation.
  • the disadvantage of this operating mode is that it is associated with greater mechanical stress on the components of the casting-rolling plant.
  • this method allows a rolling speed to be decoupled from the material flow speed specified by the casting device. This allows high exit speeds of a finished rolled product to be achieved.
  • rolled products with higher final thickness and/or increased strength can be coiled with low risk.
  • the object of the present invention is to optimize the energy efficiency of a casting-rolling plant as a function of the final thickness and/or strength of the rolled product.
  • the object of the present invention is to provide the kinetic energy required for coiling in the form of a sufficient exit speed of a finished rolled product.
  • the method according to the invention for operating a casting-rolling mill is particularly advantageous for a casting-rolling mill that has a hot rolling mill.
  • a continuous strand is produced by casting.
  • This continuous strand is fed to a first rolling mill group.
  • This first rolling mill group is preferably a roughing mill group, which is often referred to as a "high-reduction mill” (HRM).
  • HRM high-reduction mill
  • a section is severed from said continuous strand after passing through the first rolling mill group.
  • said section is severed by means of a cutting device, which is particularly preferably designed as a pendulum shear.
  • the section severed from the continuous strand is then fed to another rolling mill group for processing.
  • the next rolling mill group is preferably a finishing mill group.
  • This typically represents the last section of the casting-rolling mill before coiling. In English, this is often referred to as a “finishing mill” (FM).
  • FM finishing mill
  • the method according to the invention for operating the casting-rolling plant provides that the section separated from the endless strand is accelerated between the first rolling stand group and the further rolling stand group.
  • acceleration should be understood as increasing the speed of the section separated from the endless strand between the first rolling stand group and the further rolling stand group.
  • the separation of a section from the endless strand after the first rolling stand group makes it possible to combine the advantages of a continuous casting and rolling plant with the advantages of a continuous casting and rolling plant in batch operation.
  • continuous operation can be used to avoid pass-through joints and achieve a greater reduction in the thickness of the rolled product, while still meeting specified gripping conditions.
  • it can be used to decouple the throughput speed of the severed section from the speed determined by the material flow originating from a casting device.
  • the disadvantages of continuous operation which arise with increasing final thicknesses or high strengths of the rolled product, can be minimized or even overcome by accelerating the severed section between the first roll stand group and the subsequent roll stand group.
  • a temperature loss due to a low throughput speed or scale formation can be counteracted.
  • a microstructural transformation that leads to a structure that deviates from the target structure can be prevented in this way.
  • this can counteract a premature microstructural transformation from an austenite structure to an austenite-ferrite structure before the rolled product reaches the cooling section.
  • the acceleration of the section severed from the continuous strand ensures that a finished rolled product has sufficient kinetic energy for coiling upon exiting a finishing stand group. This allows rolled products with a standard strength, for example, with a thickness of 10 mm or more, to be manufactured and coiled safely and energy-efficiently.
  • the section severed from the endless strip is accelerated before it reaches the further rolling stand group.
  • said section is accelerated before it reaches a cleaning device upstream of the further rolling stand group.
  • the cleaning device is preferably a descaling device.
  • a rolling stand group or the cleaning device is reached as soon as a head portion of the severed section enters this rolling stand group or this cleaning device. This makes it possible to minimize temperature losses caused by operation of the cleaning device.
  • a section severed from the endless strip can be accelerated in a controlled manner before entering a further rolling stand group or the cleaning device. The severed section can therefore be reliably and precisely accelerated to a required entry speed before entering this rolling stand group.
  • an exit speed from the further rolling stand group can be easily adapted to a final thickness and a minimum kinetic energy required for coiling. The energy requirements of the casting and rolling plant can thus be optimized.
  • a further advantageous development provides that the said section is separated from the endless strand before the endless strand reaches the next rolling stand group.
  • the said section is severed from the endless strand before the endless strand reaches a cleaning device upstream of the further rolling stand group.
  • the fact that the endless strand reaches the further rolling stand group or the cleaning device should be understood to mean that a head section of the endless strand enters the rolling stand group or the cleaning device. Separation between the first and the further rolling stand group makes it possible to prevent bulging at a foot or head section of the severed section upon exiting the first rolling stand group. This can reduce malfunctions and interruptions in the operation of the casting and rolling plant. The casting and rolling plant can therefore be operated reliably and efficiently. Furthermore, the quality of rolled products to be manufactured can be improved.
  • a constant speed of a portion of said section entering this rolling stand group is maintained. Acceleration by the additional rolling stand group can be dispensed with. This has a positive effect on product quality. Furthermore, deceleration of the severed section can be dispensed with.
  • a constant final rolling temperature is advantageously achieved by controlling or regulating the temperature of the part of the cut-off section entering the next rolling stand group using a heating device. Temperature differences between the head and foot sections of the cut-off section can be easily and reliably compensated in this way. This allows for high quality with a uniform microstructure to be achieved.
  • a speed of that part of the severed section of the endless strand entering said rolling stand group is changed by means of the further rolling stand group.
  • a subsequent speed change temperature differences between a head region and a foot region of the severed section can be taken into account.
  • the energy expenditure for adjusting temperature differences between the head and foot sections of the severed section can be kept low or even eliminated. This makes it possible to reduce energy consumption. Energy efficiency can therefore be increased in a simple manner.
  • An advantageous embodiment provides that a constant final rolling temperature is achieved by a speed of the part entering the further rolling stand group of the separated section is reduced by means of the additional rolling stand group. This allows for simple and energy-saving control of the final rolling temperature. A temperature difference between a more rapidly cooled head section and a less cooled foot section of the separated section can thus be compensated.
  • a second type of operating mode is provided.
  • the continuous strand produced by casting is continuously fed to the next group of rolling stands after passing through the first rolling stand group.
  • continuous operation can still be selected for operation of the casting-rolling plant in the case of thin rolled products or rolled products with low strength.
  • the first type of operating mode can be selected for operation of the casting-rolling plant. This allows the advantages of continuous casting-rolling operation to be flexibly combined with the advantages of discontinuous casting-rolling operation as needed. Furthermore, in this way, a sufficiently high kinetic energy of an emerging finished rolled product can be provided for the purpose of coiling.
  • the temperature control device is understood to be a device that counteracts cooling by radiant heat or convection.
  • the temperature control device can be designed as an insulated tunnel, on the inside of which thermal radiation is preferably reflected and/or thermal radiation is absorbed and then re-radiated.
  • the conveyor line has a length of at least 40 m, preferably at least 80 m, and particularly preferably at least 120 m. Temperature losses during transport along such an extended conveyor line can be minimized with the help of the temperature control device.
  • the length of the section severed from the continuous strand can be selected depending on the reel capacity.
  • the section separated from the endless strand and/or in the second type of operating mode is heated.
  • temperature losses can be reduced in both Operating conditions can be reliably compensated for.
  • special quality requirements can be met.
  • thermal power is also increased linearly for heating purposes.
  • the section separated from the continuous strand and/or in the second operating mode the uninterrupted continuous strand between the first rolling stand group and the further rolling stand group is heated inductively, electrically, and/or by gas firing.
  • This allows the temperature of a rolled product to be manufactured to be easily and reliably controlled or regulated.
  • Hydrogen is preferably used as the fuel in the aforementioned gas firing.
  • the method according to the invention can be carried out by means of the casting and rolling plant according to the invention.
  • the casting-rolling mill according to the invention comprises a continuous casting device for casting a continuous strand. Furthermore, the casting-rolling mill comprises a first rolling stand group and a separating device arranged downstream of the first rolling stand group.
  • the separating device is designed as a pendulum shear. A section of the continuous strand can be severed by means of the separating device.
  • a further rolling stand group is provided, which is arranged downstream of the first rolling stand group and the aforementioned separating device.
  • a conveyor line is provided, which connects the first rolling stand group to the further rolling stand group.
  • An acceleration device is also provided along the conveyor line, by means of which the speed of the section severed from the continuous strand can be varied before it reaches the further rolling stand group.
  • the casting-rolling mill according to the invention is preferably a single-strand casting-rolling mill, which particularly preferably comprises a hot rolling mill.
  • the first rolling stand group is expediently designed as a roughing stand group.
  • the further rolling stand group is preferably designed as a finishing stand group.
  • a receiving device for a finished rolled product is usually provided downstream of the further rolling stand group. If the severed section is accelerated in such a way that a sufficient distance is achieved between said section and a subsequent section, the casting and rolling mill can be operated with only one receiving device. For safety reasons, however, it is customary to provide two receiving devices.
  • the receiving device is often at least one reel, onto which the rolled product is wound by means of bending.
  • an outfeed device can also be provided along the conveyor line. This is often also referred to as a pusher-piler, with an associated separating device.
  • the casting-rolling plant can have a cleaning device for removing scale, which is preferably arranged along the conveyor line.
  • the casting-rolling mill enables the method for operating the casting-rolling mill to be carried out efficiently and reliably.
  • the casting-rolling mill can be operated either in the previously described first-type operating mode or in the previously described second-type operating mode.
  • a casting-rolling mill can be provided that can produce a wide variety of final thicknesses with optimized energy consumption. Furthermore, this makes it possible to decouple the speed of the severed section from the speed of the endless strip specified by the continuous casting device. By accelerating this section, it is easy to reduce temperature loss with increasing final thickness, minimize scale formation, and prevent microstructures that deviate from the target microstructure.
  • the conveyor line has a length of at least 40 m.
  • the conveyor line has a length of at least 80 m, and particularly preferably at least 120 m.
  • the length of the sections cut from the endless strip can be easily adapted to a coiler capacity. Furthermore, this makes it possible to continue to provide the necessary kinetic energy for reliably winding the finished rolled product onto a coiler as the final thickness of a rolled product to be produced increases.
  • the first roll stand group and the further roll stand group are expediently arranged as directly consecutive roll stand groups.
  • the arrangement of said roll stand groups in directly consecutive order means that no further roll stand group is provided between the said roll stand groups.
  • other components of the casting and rolling plant such as a separating device, a discharge device, a heating device, or the like, can be provided between the roll stand groups arranged directly consecutively. This makes it possible to further increase the energy efficiency and cost-effectiveness of the plant. Temperature losses can be kept to a minimum.
  • a temperature-maintaining device is provided along at least one section of the conveyor line for the purpose of thermally shielding the endless strand or the section separated from the endless strand.
  • Said temperature-maintaining device is, in particular, the temperature-maintaining device already explained above in connection with the method.
  • a heating device is expediently arranged along at least one further section of the conveyor line, by means of which a temperature of the endless strand or of the severed section of the endless strand can be controlled or regulated. This allows the section severed from the endless strand to be heated in a simple manner in the first operating state and/or the uninterrupted endless strand between the first rolling stand group and the further rolling stand group to be heated in the second operating state.
  • the heating device is advantageously provided for heating the endless strand or the section severed from the endless strand inductively, by gas firing, and/or by thermal radiation. This allows the temperature of the rolled product to be produced to be controlled or regulated in an energy-efficient and reliable manner.
  • Figure 1 shows an embodiment of a casting and rolling plant 10 in a schematic representation.
  • the exemplary embodiment of the casting-rolling plant 10 comprises a continuous casting device 28.
  • a continuous strand 12 is cast by means of the continuous casting device 28.
  • the casting-rolling plant 10 comprises a first rolling stand group 14. This is embodied, for example, as a roughing stand group.
  • the continuous strand 12 produced by the continuous casting device 28 is rolled for the first time in the first rolling stand group 14.
  • Downstream 30 of the first A cutting device 18 is arranged in the rolling stand group 14, by means of which a section 16 can be cut off from the continuous strand 12.
  • This cutting device 18 is designed, for example, as a pendulum shear.
  • a further rolling stand group 20 is provided, which is arranged downstream 30 of the first rolling stand group 14 and the cutting device 18.
  • the further rolling stand group 20 is designed as a finishing rolling stand group.
  • a conveyor line 32 is provided between the first roll stand group 14 and the further roll stand group 20.
  • This conveyor line connects the first roll stand group 14 to the further roll stand group 20.
  • a discharge device 38 which comprises a drum shear, is arranged, for example.
  • a temperature-maintaining device 26, an acceleration device 36, a cleaning device 22, and a heating device 24 are arranged, for example, along this conveyor line 32.
  • the sequence and position of the aforementioned components or of further components that may be required for the operation of the casting-rolling mill 10 can be rearranged as needed.
  • the first roll stand group 14 and the further roll stand group 20 are directly connected to one another by means of the conveyor line 32.
  • a cooling section (not shown in detail) and two receiving devices 34 are provided, for example.
  • the cooling section can be designed, for example, as a strip cooling device, a laminar cooling device, a pressure cooling device, or a combination thereof.
  • Each of the receiving devices 34 is designed, for example, as a coiler. A finished rolled product is wound onto each of the coilers by bending until a predetermined maximum capacity, such as a predetermined weight or a predetermined diameter, is reached.
  • a further cutting device 18 is provided, for example.
  • This can be designed, for example, as a pendulum shear, drum shear, or crank shear, which can also be designed as a high-speed shear or as a start/stop shear. This makes it possible to cut off an endless strand 12 or a section 16 separated therefrom if the maximum capacity of one of the two receiving devices 34 is reached or in the event of a fault.
  • the conveyor line 32 has a length of at least 100 m. This allows a section 16 severed from the endless strand 12 to leave the additional rolling stand group 20 with sufficiently high kinetic energy by means of the aforementioned acceleration device 36 for the purpose of coiling, and allows the length of the section to be adjusted to a maximum capacity of the receiving device 34. Operation of the aforementioned additional separation device 18 can therefore generally be dispensed with.
  • the temperature-maintaining device 26 is embodied, for example, as an insulated tunnel (not shown in detail), the interior of which reflects and/or absorbs thermal radiation and then re-radiates it. In this way, heat losses during transport of the section 16 along the conveyor line 32 can be minimized.
  • Figure 2 illustrates a first example of a method 100a for operating a casting and rolling plant 10.
  • the casting and rolling plant 10 is in particular the method associated with Figure 1 described casting and rolling plant 10.
  • the first example of the method 100a provides that a continuous strand 12 is produced 102 by casting. In the present case, this is produced 102, for example, using the continuous casting device 28. The continuous strand 12 is then fed 104 to the first rolling stand group 14 of the casting and rolling mill 10.
  • a section 16 is severed 106 from said endless strand 12 after passing through the first rolling stand group 14.
  • This makes it possible to decouple a throughput speed of the severed section 16 from a speed of the endless strand 12 predetermined by a material flow of the continuous casting device 28.
  • Such a decoupling is particularly advantageous in order to achieve high kinetic energy of the rolled product when the rolled product exits the further rolling stand group 20, even with a high strength and/or final thickness of the rolled product. This kinetic energy is necessary in order to reliably transfer a finished rolled product to the receiving device 34 by bending.
  • the aforementioned section 16 is severed 106 from the endless strand 12 before the endless strand 12 reaches the further rolling stand group 20.
  • the aforementioned section 16 is severed 106 from the endless strand 12 before the endless strand 12 reaches a cleaning device 22 upstream of the further rolling stand group 20.
  • This makes it possible to convey the section 16 severed from the endless strand 12 through the cleaning device 22 at an increased speed, thereby minimizing any temperature loss due to cleaning.
  • the section 16 severed from the endless strand 12 can thus be accelerated 110 in a simple and reliable manner between the first rolling stand group 14 and the further rolling stand group 20 to a predeterminable speed.
  • the casting-rolling mill 10 For thin rolled products and/or rolled products with low strength, it is possible to operate the casting-rolling mill 10 in a second operating mode 120.
  • the kinetic energy required for coiling can be provided based on the speed of the continuous strand 12 determined by the material flow of the continuous casting device 28.
  • the continuous strand 12 is continuously fed 108 to the further rolling stand group 20.
  • a conveyor line 32 connecting the first rolling stand group 14 and the further rolling stand group 20 is preferably greater than 100 m.
  • the presently described first example of the method 100a provides that the section 16 severed from the endless strand 12 and/or the uninterrupted endless strand 12 passes through 122 the temperature-maintaining device 26 arranged along the conveyor line 32.
  • said section 16 and/or said uninterrupted endless strand 12 is heated 124 by means of an inductive and/or electrical heating device 24 along at least a portion of the conveyor line 32.
  • the heating device 24 can alternatively or additionally be designed as a gas-fired device. in which combustible gas, in particular hydrogen, is burned for the purpose of heating 124 said section 16 and/or said continuous strand 12. This can counteract temperature loss, undesired scale formation, and undesired structural changes.
  • a constant speed of the part of said section 16 entering this rolling stand group 20 is maintained 112.
  • a constant final rolling temperature is achieved by controlling or regulating the temperature of the part of said severed section 16 entering the further rolling stand group 20 by means of the heating device 24 114.
  • a constant final rolling temperature is achieved by controlling or regulating the temperature of the part of the endless strip 12 entering this rolling stand group 20 by means of the heating device 24 114.
  • Figure 3 illustrates a second example of a method 100b for operating a casting and rolling plant 10.
  • the casting and rolling plant 10 is in particular the method associated with Figure 1 described casting and rolling plant 10.
  • the second example of method 100b provides that, after the section 16 severed from the endless strand 12 enters the further rolling stand group 20, a speed of the part of said severed section 16 entering said rolling stand group 20 is changed 116 by means of the further rolling stand group 20.
  • a constant final rolling temperature is achieved by reducing 116 the speed of the part of said severed section 16 entering the further rolling stand group 20 by means of the further rolling stand group 20. In this way, a temperature difference between a head region and a less cooled foot region can be easily compensated.
  • the method described in connection with Figure 1 The heating 124 described above by means of the heating device 24 can be completely or partially dispensed with. This allows energy consumption to be optimized and energy efficiency to be increased during operation of the casting-rolling plant 10.
  • the portion of the section 16 separated from the continuous strand 12 entering the further rolling stand group 20 can still be heated 124 by the heating device 24 after passing 122 through the temperature-maintaining device 26. Energy losses due to transport along the extended conveyor line 32 can be easily compensated. This can counteract structural changes or surface scaling.
  • the described embodiment of the casting-rolling plant 10 can advantageously produce rolled products with a final thickness of 0.8 mm to 32 mm, a target width of 600 mm to 3000 mm, and a thickness of the endless strip 12 of 70 mm to 250 mm provided by the continuous casting device 28. This allows a maximum weight of one of the support devices 34 of 60 t or a maximum specific weight of the support device 34 of 25 kg/mm to be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Gießwalzanlage (10). Das Verfahren sieht vor, dass mittels Gießen ein Endlosstrang (12) erzeugt wird. Dieser Endlosstrang (12) wird einer ersten Walzgerüstgruppe (14) zugeführt. In einem Betriebszustand erster Art wird ein Abschnitt (16) von dem genannten Endlosstrang (12) nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe (14), vorzugsweise mittels einer Pendelschere (18), abgetrennt. Daraufhin wird der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) einer weiteren Walzgerüstgruppe (20) zur Bearbeitung zugeführt. Überdies wird der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) zwischen der ersten Walzgerüstgruppe (14) und der weiteren Walzgerüstgruppe (20) beschleunigt.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Gießwalzanlage sowie eine Gießwalzanlage.
    • Stand der Technik
  • Bereits bekannte Gießwalzanlagen ermöglichen es, ein Walzprodukt herzustellen, bei welchem ausgehend von einer Gussvorrichtung bis hin zu einer Fertigwalzgerüstgruppe ein ununterbrochener Materialfluss besteht. Diese Betriebsart einer Gießwalzanlage wird mithin als Endlosbetrieb bezeichnet. Nach einem Durchlaufen der Fertigwalzgruppe wird das Walzprodukt üblicherweise einer Kühlstrecke zugeführt und daraufhin als sogenannter Bund aufgehaspelt. Sobald eine maximale Kapazität, wie beispielsweise ein vorbestimmtes Gewicht oder ein vorbestimmter Durchmesser, eines solchen Bundes erreicht ist, wird der besagte Materialfluss mittels einer Trennvorrichtung unterbrochen. Ein großer Vorteil dieser Betriebsart besteht in einem Energiesparpotential. Des Weiteren kann eine mechanische Belastung auf Bauteile der Gießwalzanlage, beispielsweise durch eine Vermeidung von Anstichstößen einer ersten Walzvorrichtung, kleingehalten werden. Dies ermöglicht es, eine hohe Produktqualität sowie eine hohe Lebensdauer und eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit zu erreichen. Allerdings wird eine Energieeffizienz eines Endlosbetriebs mit zunehmender Enddicke eines Walzprodukts reduziert. Die zunehmende Enddicke eines Walzprodukts führt bei gleichbleibendem Materialfluss zu einer verringerten Durchlaufgeschwindigkeit. Dadurch verursachte Temperaturverluste müssen mittels Heizen ausgeglichen werden. Des Weiteren kann es dadurch zu einer erhöhten Zunderbildung und/oder einer ungewünschten Gefügeveränderung kommen. Überdies reduziert sich mit zunehmender Enddicke eine Austrittsgeschwindigkeit des Walzprodukts aus der Fertigwalzgerüstgruppe. In Abhängigkeit einer Enddicke und einer Festigkeit des Walzprodukts kann eine geringe Austrittsgeschwindigkeit daher zu Problemen beim Aufhaspeln des fertigen Walzprodukts führen. Ferner besteht im Falle einer geringen Austrittgeschwindigkeit die Gefahr, dass aufgrund eines zu späten Einsetzens eines Kühlvorgangs ein Zielgefüge verfehlt oder zumindest teilweise ungewünschte Gefügeumwandlungen stattfinden.
  • Aufgrund der vorgenannten Nachteile für eine zunehmende Enddicke im Endlosbetrieb wird häufig der von der Gießvorrichtung ausgehende Materialfluss vor einem Walzen unterbrochen. Diese Betriebsart wird üblicherweise als Batch-Betrieb bezeichnet. Nachteilig bei dieser Betriebsart ist, dass diese mit stärkeren mechanischen Belastungen auf Bauteile der Gießwalzanlage einhergeht. Jedoch kann auf diese Weise eine Walzgeschwindigkeit von einer durch die Gießvorrichtung vorgegebenen Materialflussgeschwindigkeit entkoppelt werden. Auf diese Weise können hohe Austrittsgeschwindigkeiten eines fertigen Walzprodukts bereitgestellt werden. Zudem können dadurch Walzprodukte mit höherer Enddicke und/oder erhöhter Festigkeit risikoarm aufgehaspelt werden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energieeffizienz einer Gießwalzanlage in Abhängigkeit einer Enddicke und/oder einer Festigkeit des Walzprodukts zu optimieren. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zum Zwecke eines Aufhaspelns erforderliche kinetische Energie in Form einer ausreichenden Austrittsgeschwindigkeit eines fertigen Walzprodukts bereitzustellen.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Gießwalzanlage mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Des Weiteren werden diese Aufgaben gelöst durch eine Gießwalzanlage mit den Merkmalen des nebengeordneten gegenständlichen Anspruchs.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Gießwalzanlage eignet sich besonders vorteilhaft für eine Gießwalzanlage, welche eine Warmwalzstraße aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Gießwalzanlage wird mittels Gießen ein Endlosstrang erzeugt. Dieser Endlosstrang wird einer ersten Walzgerüstgruppe zugeführt. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser ersten Walzgerüstgruppe um eine Vorwalzgerüstgruppe, welche im englischen Sprachgebrauch häufig als "High-Reduction-Mill" (HRM) bezeichnet wird. In einem Betriebszustand erster Art wird ein Abschnitt von dem genannten Endlosstrang nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe abgetrennt. Bevorzugterweise wird der genannte Abschnitt mittels einer Trennvorrichtung abgetrennt, welche besonders bevorzugt als eine Pendelschere ausgeführt ist. Daraufhin wird der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt einer weiteren Walzgerüstgruppe zur Bearbeitung zugeführt. Bei der weiteren Walzgerüstgruppe handelt es sich bevorzugterweise um eine Fertigwalzgerüstgruppe. Diese stellt üblicherweise einen letzten Abschnitt der Gießwalzanlage vor einem Aufhaspeln dar. Im englischen Sprachgebrauch wird diese häufig als "Finishing Mill" (FM) bezeichnet. Ferner sieht das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Gießwalzanlage vor, dass der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe beschleunigt wird. Im vorliegenden Zusammenhang soll beschleunigen derart verstanden werden, dass eine Geschwindigkeit des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe erhöht wird.
  • Das Abtrennen eines Abschnitts von dem Endlosstrang nach der ersten Walzgerüstgruppe ermöglicht es, die Vorteile einer Gießwalzanlage im Endlosbetrieb mit den Vorteilen einer Gießwalzanlage im Batch-Betrieb zu kombinieren. So können mithilfe eines Endlosbetriebs beispielsweise Anstichstöße vermieden und eine größere Reduktion einer Dicke des Walzprodukts realisiert werden, wobei weiterhin vorgegebene Greifbedingungen erfüllt werden können. Des Weiteren kann dadurch eine Entkopplung einer Durchlaufgeschwindigkeit des abgetrennten Abschnitts von einer durch einen von einer Gießvorrichtung ausgehenden Materialfluss bedingten Geschwindigkeit erreicht werden. Zudem können die Nachteile des Endlosbetriebs, welche bei steigenden Enddicken oder hohen Festigkeiten des Walzprodukts auftreten, mithilfe der Beschleunigung des abgetrennten Abschnitts zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe kleingehalten oder gar überwunden werden. So kann beispielsweise einem Temperaturverlust aufgrund einer geringen Durchlaufgeschwindigkeit oder einer Zunderbildung entgegengewirkt werden. Einer Gefügeumwandlung, welche zu einem von einem Zielgefüge abweichenden Gefüge führt, kann auf diese Weise vorgebeugt werden. Insbesondere kann dadurch beispielsweise einer vorzeitigen Gefügeumwandlung von einem Austenit-Gefüge in ein Austenit-Ferrit-Gefüge entgegengewirkt werden, bevor das Walzprodukt die Kühlstrecke erreicht. Überdies ermöglicht die Beschleunigung des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts, dass ein fertiges Walzprodukt beim Austritt aus einer Fertigwalzgerüstgruppe eine ausreichend hohe kinetische Energie zum Zwecke eines Aufhaspelns aufweist. Dadurch können Walzprodukte, welche eine übliche Festigkeit aufweisen, beispielsweise mit einer Dicke von 10 mm oder mehr, auf eine sichere Weise energiesparend hergestellt und aufgehaspelt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt beschleunigt, bevor dieser die weitere Walzgerüstgruppe erreicht. Vorzugsweise wird der besagte Abschnitt beschleunigt, bevor dieser eine der weiteren Walzgerüstgruppe vorgelagerte Reinigungsvorrichtung erreicht. Bei der Reinigungsvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Entzunderungsvorrichtung. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird eine Walzgerüstgruppe oder die Reinigungsvorrichtung erreicht, sobald ein Kopfteil des abgetrennten Abschnitts in diese Walzgerüstgruppe oder in diese Reinigungsvorrichtung eintritt. Dadurch kann ein durch einen Betrieb der Reinigungsvorrichtung bedingter Temperaturverlust kleingehalten werden. Ferner kann dadurch ein von dem Endlosband abgetrennter Abschnitt vor dem Eintritt in eine weitere Walzgerüstgruppe oder in die Reinigungsvorrichtung auf eine kontrollierte Weise beschleunigt werden. Der abgetrennte Abschnitt kann daher vor einem Eintritt in diese Walzgerüstgruppe zuverlässig und genau auf eine erforderliche Eintrittsgeschwindigkeit beschleunigt werden. Infolgedessen kann eine Austrittsgeschwindigkeit aus der weiteren Walzgerüstgruppe auf einfache Weise an eine Enddicke und eine zum Zwecke eines Aufhaspelns minimal erforderliche kinetische Energie angepasst werden. Ein Energiebedarf der Gießwalzanlage kann dadurch optimiert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der genannte Abschnitt von dem Endlosstrang abgetrennt wird, bevor der Endlosstrang die weitere Walzgerüstgruppe erreicht. Vorzugsweise wird der genannte Abschnitt von dem Endlosstrang abgetrennt, bevor der Endlosstrang eine der weiteren Walzgerüstgruppe vorgelagerte Reinigungsvorrichtung erreicht. Darunter, dass der Endlosstrang die weitere Walzgerüstgruppe oder die Reinigungsvorrichtung erreicht, soll im vorliegenden Zusammenhang verstanden werden, dass ein Kopfteil des Endlosstrangs in die Walzgerüstgruppe oder in die Reinigungsvorrichtung eintritt. Ein Abtrennen zwischen der ersten und der weiteren Walzgerüstgruppe ermöglicht es, Aufwölbungen an einem Fuß- oder Kopfteil des abgetrennten Abschnitts beim Austritt aus der ersten Walzgerüstgruppe zu verhindern. Dadurch können Störungen und Unterbrechungen eines Betriebs der Gießwalzanlage verringert werden. Die Gießwalzanlage kann daher zuverlässig und effizient betrieben werden. Ferner kann dadurch eine Qualität von herzustellenden Walzprodukten verbessert werden.
  • Vorzugsweise wird nach Eintritt des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts in die weitere Walzgerüstgruppe eine konstante Geschwindigkeit eines in diese Walzgerüstgruppe eintretenden Teils des genannten Abschnitts beibehalten. Auf eine Beschleunigung mittels der weiteren Walzgerüstgruppe kann verzichtet werden. Dies wirkt sich positiv auf eine Produktqualität aus. Ferner kann auf ein Abbremsen des abgetrennten Abschnitts verzichtet werden.
  • Zweckmäßigerweise wird eine konstante Endwalztemperatur erreicht, indem eine Temperatur des in die weitere Walzgerüstgruppe eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts mittels einer Heizvorrichtung gesteuert oder geregelt wird. Temperaturunterschiede zwischen Kopfteil und Fußteil des abgetrennten Abschnitts können auf diese Weise einfach und zuverlässig ausgeglichen werden. Dadurch kann eine hohe Güte mit einer gleichmäßigen Gefügestruktur erreicht werden.
  • In einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass nach Eintritt des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts in die weitere Walzgerüstgruppe eine Geschwindigkeit des in die besagte Walzgerüstgruppe eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts des Endlosstrangs mittels der weiteren Walzgerüstgruppe verändert wird. Mithilfe einer nachträglichen Geschwindigkeitsänderung können Temperaturunterschiede zwischen einem Kopfbereich und einem Fußbereich des abgetrennten Abschnitts berücksichtigt werden. Dadurch kann eine konstante Endwalztemperatur auf Basis einer Veränderung einer Geschwindigkeit des eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts gesteuert werden. In einem bevorzugten Anwendungsfall kann dadurch ein Energieaufwand für eine Anpassung von Temperaturunterschieden zwischen Kopfteil und Fußteil des abgetrennten Abschnitts kleingehalten oder gar verzichtet werden. Dies ermöglicht es, einen Energiebedarf zu senken. Eine Energieeffizienz kann demnach auf einfache Weise gesteigert werden.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass eine konstante Endwalztemperatur erreicht wird, in dem eine Geschwindigkeit des in die weitere Walzgerüstgruppe eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts mittels der weiteren Walzgerüstgruppe verringert wird. Dadurch kann eine einfache und energiesparende Steuerung der Endwalztemperatur bereitgestellt werden. Ein Temperaturunterschied zwischen einem bereits stärker abgekühlten Kopfteil und einem weniger abgekühlten Fußteil des abgetrennten Abschnitts kann dadurch ausgeglichen werden.
  • Vorzugsweise ist ein Betriebszustand zweiter Art vorgesehen. In dem Betriebszustand zweiter Art wird der mittels Gießen erzeugte Endlosstrang nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe ununterbrochen der weiteren Walzgerüstgruppe zugeführt. Auf diese Weise kann für einen Betrieb der Gießwalzanlage im Falle von dünnen herzustellenden Walzprodukten oder Walzprodukten mit geringer Festigkeit weiterhin der Endlosbetrieb gewählt werden. Sobald jedoch ein Anstieg einer herzustellenden Enddicke eines Walzprodukts zu einem suboptimalen Energieverbrauch oder Problemen beim Aufhaspeln des Walzprodukts führt, kann für den Betrieb der Gießwalzanlage der Betriebszustand erster Art gewählt werden. Dadurch können flexibei Vorteile eines kontinuierlichen Gieß-Walz-Betriebs mit Vorteilen eines diskontinuierlichen Gieß-Walz-Betriebs bedarfsgerecht kombiniert werden. Überdies kann auf diese Weise eine ausreichend hohe kinetische Energie eines austretenden fertigen Walzprodukts zum Zwecke eines Aufhaspelns bereitgestellt werden.
  • Bevorzugterweise wird in dem Betriebszustand erster Art von dem abgetrennten Abschnitt des Endlosstrangs und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art von dem ununterbrochenen Endlosstrang auf dem Weg zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe eine Temperaturhaltevorrichtung durchlaufen. Im vorliegenden Zusammenhang soll unter der Temperaturhaltevorrichtung eine Vorrichtung verstanden werden, welche einem Abkühlen durch Strahlungswärme oder Konvektion entgegenwirkt. Beispielsweise kann die Temperaturhaltevorrichtung als ein gedämmter Tunnel ausgeführt sein, an dessen Innenseite vorzugsweise thermische Strahlung reflektiert und/oder thermische Strahlung absorbiert und daraufhin wieder abgestrahlt wird. Auf diese Weise ist eine lange Förderstrecke zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe realisierbar. In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante weist die Förderstrecke eine Länge von mindestens 40 m, vorzugsweise mindestens 80 m und besonders bevorzugt mindestens 120 m auf. Temperaturverluste während eines Transports entlang einer solch ausgedehnten Förderstrecke können mithilfe der Temperaturhaltevorrichtung kleingehalten werden. Überdies kann eine Abschnittslänge des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts in Abhängigkeit einer Haspelkapazität gewählt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird vorgesehen, dass in dem Betriebszustand erster Art der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art der ununterbrochene Endlosstrang zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe erwärmt wird. Temperaturverluste können auf diese Weise in beiden Betriebszuständen zuverlässig ausgeglichen werden. Ferner können dadurch besondere Qualitätsanforderungen erfüllt werden. Im Falle einer linearen Beschleunigung des abgetrennten Abschnitts wird eine thermische Leistung zum Zwecke eines Erwärmens gleichfalls linear erhöht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird in dem Betriebszustand erster Art der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art der ununterbrochene Endlosstrang zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe induktiv, elektrisch und/oder mittels Gas-Befeuerung erwärmt. Dies ermöglicht es, eine Temperatur eines herzustellenden Walzprodukts einfach und zuverlässig zu steuern oder zu regeln. Bevorzugterweise wird bei der genannten Gas-Befeuerung Wasserstoff als Brennstoff verwendet.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Gießwalzanlage kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Gießwalzanlage weist eine Stranggussvorrichtung zum Gießen eines Endlosstrangs auf. Des Weiteren weist die Gießwalzanlage eine erste Walzgerüstgruppe sowie eine Trennvorrichtung auf, welche stromabwärts der ersten Walzgerüstgruppe angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Trennvorrichtung als eine Pendelschere ausgeführt. Mittels der Trennvorrichtung ist ein Abschnitt von dem Endlosstrang abtrennbar. Ferner ist eine weitere Walzgerüstgruppe vorgesehen, welche stromabwärts der ersten Walzgerüstgruppe sowie der genannten Trennvorrichtung angeordnet ist. Überdies ist eine Förderstrecke vorgesehen, welche die erste Walzgerüstgruppe mit der weiteren Walzgerüstgruppe verbindet. Entlang der Förderstrecke ist zudem eine Beschleunigungsvorrichtung vorgesehen, mittels welcher eine Geschwindigkeit des von dem Endlosstrang abgetrennten Abschnitts vor einem Erreichen der weiteren Walzgerüstgruppe veränderbar ist. Bevorzugterweise handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Gießwalzanlage um eine einsträngige Gießwalzanlage, welche besonders bevorzugt eine Warmwalzstraße aufweist.
  • Zweckmäßigerweise ist die erste Walzgerüstgruppe als eine Vorwalzgerüstgruppe ausgeführt. Die weitere Walzgerüstgruppe ist bevorzugt als eine Fertigwalzgerüstgruppe ausgeführt. Nachfolgend zu der weiteren Walzgerüstgruppe ist üblicherweise eine Aufnahmevorrichtung für ein fertiges Walzprodukt vorgesehen. Im Falle, dass der abgetrennte Abschnitt derart beschleunigt wird, dass ein ausreichender Abstand zwischen dem besagten Abschnitt und einem darauf folgenden Abschnitt erreicht wird, kann die Gießwalzanlage mit nur einer Aufnahmevorrichtung betrieben werden. Aus Sicherheitsgründen ist es jedoch üblich, zwei Aufnahmevorrichtungen vorzusehen. Bei der Aufnahmevorrichtung handelt es sich häufig um wenigstens eine Haspel, auf welche das Walzprodukt mittels Biegen aufgehaspelt wird. Um in Fehlerfällen einen Gießvorgang nicht unterbrechen zu müssen, kann ferner entlang der Förderstrecke eine Ausfördereinrichtung, welche häufig auch als Pusher-Piler bezeichnet wird, mit einer zugehörigen Trennvorrichtung vorgesehen sein. Des Weiteren kann die Gießwalzanlage eine Reinigungsvorrichtung zum Zwecke einer Entfernung von Zunder aufweisen, welche vorzugswiese entlang der Förderstrecke angeordnet ist.
  • Mit der Gießwalzanlage kann das Verfahren zum Betrieb der Gießwalzanlage effizient und zuverlässig durchgeführt werden. Wahlweise kann dadurch die Gießwalzanlage in Abhängigkeit einer herzustellenden Enddicke eines Walzprodukts in dem zuvor beschriebenen Betriebszustand erster Art oder in dem zuvor beschriebenen Betriebszustand zweiter Art betrieben werden. Ferner kann dadurch eine Gießwalzanlage bereitgestellt werden, welche bei optimiertem Energiebedarf eine große Variation an Enddicken herstellen kann. Ferner kann auf diese Weise eine Entkopplung der Geschwindigkeit des abgetrennten Abschnitts von einer durch die Stranggussvorrichtung vorgegebenen Geschwindigkeit des Endlosbands erreicht werden. Mit der Beschleunigung des genannten Abschnitts, kann auf einfache Weise mit steigender Enddicke ein Temperaturverlust verringert werden, eine Zunderbildung kleingehalten werden und von einem Zielgefüge abweichende Gefügearten verhindert werden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Gießwalzanlage sieht vor, dass die Förderstrecke eine Länge von mindestens 40 m aufweist. Vorzugsweise weist die Förderstrecke eine Länge von mindestens 80 m und besonders bevorzugt von mindestens 120 m auf. Eine Länge der vom Endlosband abgetrennten Abschnitte kann an eine Haspelkapazität auf einfache Weise angepasst werden. Zudem kann es dadurch ermöglicht werden, bei zunehmender Enddicke eines herzustellenden Walzprodukts weiterhin eine erforderliche kinetische Energie zum Zwecke eines zuverlässigen Anwickelns des fertigen Walzprodukts auf eine Haspel bereitzustellen.
  • Zweckmäßigerweise sind die erste Walzgerüstgruppe und weitere Walzgerüstgruppe als unmittelbar aufeinanderfolgende Walzgerüstgruppen angeordnet. Darunter, dass die genannten Walzgerüstgruppen unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet sind, soll im vorliegenden Zusammenhang verstanden werden, dass keine weitere Walzgerüstgruppe zwischen den genannten Walzgerüstgruppen vorgesehen ist. Andersartige Bestandteile der Gießwalzanlage, wie beispielsweise eine Trennvorrichtung, eine Ausfördereinrichtung, eine Heizvorrichtung oder dergleichen können dahingegen zwischen den unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Walzgerüstgruppen vorgesehen sein. Dies ermöglicht es, eine Energieeffizienz und eine Wirtschaftlichkeit der Anlage weiter zu steigern. Temperaturverluste können kleingehalten werden.
  • Vorzugsweise ist entlang zumindest eines Abschnitts der Förderstrecke eine Temperaturhaltevorrichtung zum Zwecke einer thermischen Abschirmung des Endlosstrangs oder des vom Endlosstrang abgetrennten Abschnitts vorgesehen. Bei der genannten Temperaturhaltevorrichtung handelt es sich insbesondere um die bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterte Temperaturhaltevorrichtung.
  • Zweckmäßigerweise ist entlang zumindest eines weiteren Abschnitts der Förderstrecke eine Heizvorrichtung angeordnet, mittels welcher eine Temperatur des Endlosstrangs oder des abgetrennten Abschnitts des Endlosstrangs steuerbar oder regelbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise in dem Betriebszustand erster Art der von dem Endlosstrang abgetrennte Abschnitt und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art der ununterbrochene Endlosstrang zwischen der ersten Walzgerüstgruppe und der weiteren Walzgerüstgruppe erwärmt werden. Die genannte Heizvorrichtung ist vorteilhafterweise dazu vorgesehen, den Endlosstrang oder den vom Endlosstrang abgetrennten Abschnitt induktiv, mittels Gas-Befeuerung und/oder mittels thermischer Strahlung zu erwärmen. Dadurch kann eine Temperatur des herzustellenden Walzprodukts energieeffizient und zuverlässig gesteuert oder geregelt werden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, welche im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert wird. Bei den Figuren handelt es sich um schematische, nicht maßstabsgetreue Zeichnungen. Es zeigen:
    • FIG 1
    ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gießwalzanlage;
    FIG 2
    eine Illustration eines ersten Beispiels eines Verfahrens zum Betrieb der erfindungsgemäßen Gießwalzanlage anhand eines schematischen Ablaufdiagramms;
    FIG 3
    eine Illustration eines zweiten Beispiels eines Verfahrens zum Betrieb der erfindungsgemäßen Gießwalzanlage anhand eines schematischen Ablaufdiagramms.
  • Soweit zweckdienlich, werden in den Figuren dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet.
    • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gießwalzanlage 10 in einer schematischen Darstellung.
  • Das Ausführungsbeispiel der Gießwalzanlage 10 weist eine Stranggussvorrichtung 28 auf. Mittels der Stranggussvorrichtung 28 wird vorliegend ein Endlosstrang 12 gegossen. Des Weiteren weist die Gießwalzanlage 10 eine erste Walzgerüstgruppe 14 auf. Diese ist beispielhaft als eine Vorwalzgerüstgruppe ausgeführt. Der von der Stranggussvorrichtung 28 erzeugte Endlosstrang 12 wird in der ersten Walzgerüstgruppe 14 erstmalig gewalzt. Stromabwärts 30 der ersten Walzgerüstgruppe 14 ist eine Trennvorrichtung 18 angeordnet. mittels welcher ein Abschnitt 16 von dem Endlosstrang 12 abgetrennt werden kann. Diese Trennvorrichtung 18 ist beispielhaft als eine Pendelschere ausgeführt. Ferner ist eine weitere Walzgerüstgruppe 20 vorgesehen, welche stromabwärts 30 der ersten Walzgerüstgruppe 14 sowie der Trennvorrichtung 18 angeordnet ist. Beispielhaft ist die weitere Walzgerüstgruppe 20 als eine Fertigwalzgerüstgruppe ausgeführt.
  • Des Weiteren ist zwischen der ersten Walzgerüstgruppe 14 und der weiteren Walzgerüstgruppe 20 eine Förderstrecke 32 vorgesehen. Diese verbindet die erste Walzgerüstgruppe 14 mit der weiteren Walzgerüstgruppe 20. Entlang dieser Förderstrecke 32 ist stromabwärts 30 der Trennvorrichtung 18 beispielhaft eine Ausfördereinrichtung 38 angeordnet, welcher eine Trommelschere aufweist. Ferner ist beispielhaft eine Temperaturhaltevorrichtung 26, eine Beschleunigungsvorrichtung 36, eine Reinigungsvorrichtung 22 sowie eine Heizvorrichtung 24 entlang dieser Förderstrecke 32 angeordnet. Eine Reihenfolge sowie eine Position der genannten Bauteile oder weiterer für den Betrieb der Gießwalzanlage 10 gegebenenfalls erforderlicher Bauteile können nach Bedarf umgeordnet werden. Beispielhaft sind die erste Walzgerüstgruppe 14 und die weitere Walzgerüstgruppe 20 mittels der Förderstrecke 32 unmittelbar miteinander verbunden. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet dies, dass keine weitere Walzgerüstgruppe zwischen den besagten beiden Walzgerüstgruppen 14, 20 vorgesehen ist. Stromabwärts 30 der weiteren Walzgerüstgruppe 20 sind beispielhaft eine nicht näher dargestellte Kühlstrecke sowie zwei Aufnahmevorrichtungen 34 vorgesehen. Die Kühlstrecke kann beispielhaft als eine Bandkühlvorrichtung, als eine Laminarkühlvorrichtung, als eine Druck-Kühlvorrichtung oder eine Kombination daraus ausgeführt sein. Jede der Aufnahmevorrichtungen 34 ist beispielsweise als eine Haspel ausgeführt. Auf jede der Haspeln wird ein fertiges Walzprodukt mittels Biegen aufgerollt, bis eine vorgegebene maximale Kapazität, wie ein vorgegebenes Gewicht oder ein vorgegebener Durchmesser, erreicht ist. Zwischen der weiteren Walzgerüstgruppe 20 und den zwei Aufnahmevorrichtungen 34 ist beispielhaft eine weitere Trennvorrichtung 18 vorgesehen. Diese kann beispielhaft als Pendelschere, Trommelschere oder Kurbelschere ausgeführt sein, welche ferner als Hochgeschwindigkeitsschere oder als Start/Stopp-Schere ausgeführt sein können. Diese ermöglicht es, einen Endlosstrang 12 oder ein davon abgetrennter Abschnitt 16 im Falle eines Erreichens einer maximalen Kapazität einer der beiden Aufnahmevorrichtungen 34 oder in einem Fehlerfall abzutrennen.
  • Die Förderstrecke 32 weist vorliegend beispielhaft eine Länge von mindestens 100 m auf. Dies ermöglicht es, dass ein von dem Endlosstrang 12 abgetrennter Abschnitt 16 mittels der besagten Beschleunigungsvorrichtung 36 zum Zwecke eines Aufhaspelns mit einer ausreichend hohen kinetischen Energie die weitere Walzgerüstgruppe 20 verlassen kann sowie dass eine Länge des Abschnitts auf eine maximale Kapazität der Aufnahmevorrichtung 34 abgestimmt werden kann. Auf einen Betrieb der genannten weiteren Trennvorrichtung 18 kann daher in der Regel verzichtet werden.
  • Überdies können Temperaturverluste während eines Transports des genannten Abschnitts 16 entlang der Förderstrecke 32 mithilfe der vorgenannten Temperaturhaltevorrichtung 26 kleingehalten werden. Die Temperaturhaltevorrichtung 26 ist beispielhaft als ein nicht näher dargestellter gedämmter Tunnel ausgeführt, dessen Innenseite thermische Strahlung reflektiert und/oder thermische Strahlung absorbiert sowie daraufhin wider abstrahlt. Auf diese Weise können Wärmeverluste während eines Transports des Abschnitts 16 entlang der Förderstrecke 32 kleingehalten werden.
  • Figur 2 illustriert ein erstes Beispiel eines Verfahrens 100a zum Betrieb einer Gießwalzanlage 10. Bei der Gießwalzanlage 10 handelt es sich insbesondere um die im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Gießwalzanlage 10.
  • Das erste Beispiel des Verfahrens 100a sieht vor, dass mittels Gießen ein Endlosstrang 12 erzeugt wird 102. Vorliegend wird dieser beispielhaft mit der Stranggussvorrichtung 28 erzeugt 102. Daraufhin wird der Endlosstrang 12 der ersten Walzgerüstgruppe 14 der Gießwalzanlage 10 zugeführt 104.
  • In einem Betriebszustand erster Art 118 wird ein Abschnitt 16 von dem genannten Endlosstrang 12 nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe 14 abgetrennt 106. Dadurch kann eine Entkopplung einer Durchlaufgeschwindigkeit des abgetrennten Abschnitts 16 von einer durch einen Materialfluss der Stranggussvorrichtung 28 vorgegebenen Geschwindigkeit des Endlosstrangs 12 erreicht werden. Eine solche Entkopplung ist besonders vorteilhaft, um auch bei einer hohen Festigkeit und/oder Enddicke des Walzprodukts eine hohe kinetische Energie des Walzprodukts im Falle eines Austritts des Walzprodukts aus der weiteren Walzgerüstgruppe 20 zu erreichen. Diese kinetische Energie ist erforderlich, um betriebssicher ein fertiges Walzprodukt mittels Biegen auf die Aufnahmevorrichtung 34 zu verbringen. Zu diesem Zweck wird im vorliegend beschriebenen Beispiel des Verfahrens 100a in dem Betriebszustand erster Art 118 der genannte Abschnitt 16 von dem Endlosstrang 12 abgetrennt 106, bevor der Endlosstrang 12 die weitere Walzgerüstgruppe 20 erreicht. Besonders vorteilhaft wird der genannte Abschnitt 16 von dem Endlosstrang 12 abgetrennt 106, bevor der Endlosstrang 12 eine der weiteren Walzgerüstgruppe 20 vorgelagerte Reinigungsvorrichtung 22 erreicht. Dies ermöglicht es, den von dem Endlosstrang 12 abgetrennten Abschnitt 16 mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Reinigungsvorrichtung 22 zu fördern und dadurch einen reinigungsbedingten Temperaturverlust möglichst kleinzuhalten. Ferner kann so der von dem Endlosstrang 12 abgetrennte Abschnitt 16 zwischen der ersten Walzgerüstgruppe 14 und der weiteren Walzgerüstgruppe 20 auf einfache und zuverlässige Weise auf eine vorgebbare Geschwindigkeit beschleunigt werden 110.
  • Für dünne Walzprodukte und/oder Walzprodukte mit geringer Festigkeit besteht die Möglichkeit, die Gießwalzanlage 10 in einem Betriebszustand zweiter Art 120 zu betrieben. In diesem Falle kann bereits auf Basis der durch den Materialfluss der Stranggussvorrichtung 28 vorgegebenen Geschwindigkeit des Endlosstrangs 12 eine zum Zwecke eines Aufhaspelns erforderliche kinetische Energie bereitgestellt werden. Im Unterschied zu dem Betriebszustand erster Art 118 wird daher in dem Betriebszustand zweiter Art 120 der Endlosstrang 12 ununterbrochen der weiteren Walzgerüstgruppe 20 zugeführt 108.
  • Um die Beschleunigung 110 des von dem Endlosband 12 abgetrennten Abschnitts 16 zu realisieren, ist eine Förderstrecke 32, welche die erste Walzgerüstgruppe 14 und die weitere Walzgerüstgruppe 20 verbindet, bevorzugterweise größer als 100 m. Um Temperaturverluste während eines Transports entlang dieser ausgedehnten Förderstrecke 32 kleinzuhalten, sieht das vorliegend beschriebene erste Beispiel des Verfahrens 100a vor, dass der von dem Endlosstrang 12 abgetrennte Abschnitt 16 und/oder der ununterbrochene Endlosstrang 12 die entlang der Förderstrecke 32 angeordnete Temperaturhaltevorrichtung 26 durchläuft 122. Darüber hinaus ist beispielhaft vorgesehen, dass der genannte Abschnitt 16 und/oder der genannte ununterbrochene Endlosstrang 12 mittels einer induktiven und/oder elektrischen Heizvorrichtung 24 entlang wenigstens eines Abschnitts der Förderstrecke 32 erwärmt wird 124. Des Weiteren kann die Heizvorrichtung 24 alternativ oder zusätzlich als Gas-Befeuerungsvorrichtung ausgeführt sein, bei welcher brennbares Gas, insbesondere Wasserstoff, zum Zwecke eines Erwärmens 124 des genannten Abschnitts 16 und/oder des genannten ununterbrochenen Endlosstrangs 12 verbrannt wird. Dadurch kann einem Temperaturverlust, einer ungewünschten Zunderbildung sowie ungewünschten Gefügeveränderungen entgegengewirkt werden.
  • Ferner ist in dem ersten Beispiel des Verfahrens 100a vorgesehen, dass nach Eintritt des von dem Endlosstrang 12 abgetrennten Abschnitts 16 in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eine konstante Geschwindigkeit des in diese Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des genannten Abschnitts 16 beibehalten wird 112. Dabei ist vorgesehen, dass eine konstante Endwalztemperatur erreicht wird, indem eine Temperatur des in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts 16 mittels der Heizvorrichtung 24 gesteuert oder geregelt wird 114. In dem Betriebszustand zweiter Art 120 ist aufgrund des ununterbrochenen Endlosbands 12 und der damit vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit des in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des Endlosbands 12 vorgesehen, dass eine konstante Endwalztemperatur erreicht wird, indem eine Temperatur des in diese Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des Endlosbands 12 mittels der Heizvorrichtung 24 gesteuert oder geregelt wird 114.
  • Figur 3 illustriert ein zweites Beispiel eines Verfahrens 100b zum Betrieb einer Gießwalzanlage 10. Bei der Gießwalzanlage 10 handelt es sich insbesondere um die im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Gießwalzanlage 10.
  • Im Unterschied zu dem im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen ersten Beispiel des Verfahrens 100a ist in dem zweiten Beispiel des Verfahrens 100b vorgesehen, dass nach Eintritt des von dem Endlosstrang 12 abgetrennten Abschnitts 16 in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eine Geschwindigkeit des in die besagte Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts 16 mittels der weiteren Walzgerüstgruppe 20 verändert wird 116. Auf diese Weise kann sowohl eine Endwalztemperatur als auch eine Austrittsgeschwindigkeit aufwandsgünstig gesteuert werden. Bevorzugterweise wird in diesem Zusammenhang eine konstante Endwalztemperatur erreicht, indem die Geschwindigkeit des in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts 16 mittels der weiteren Walzgerüstgruppe 20 verringert wird 116. Auf diese Weise kann ein Temperaturunterschied zwischen einem Kopfbereich und einem demgegenüber weniger abgekühlten Fußbereich auf einfache Weise ausgeglichen werden. In einer besonderen Ausführungsvariante des vorliegend beschriebenen zweiten Beispiels des Verfahrens 100b kann daher auf das im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Erwärmen 124 mittels der Heizvorrichtung 24 ganz oder teilweise verzichtet werden. Dadurch kann ein Energiebedarf optimiert und eine Energieeffizienz während eines Betriebs der Gießwalzanlage 10 gesteigert werden.
  • Bei Bedarf kann dennoch der in die weitere Walzgerüstgruppe 20 eintretende Teil des von dem Endlosstrang 12 abgetrennten Abschnitts 16 mittels der Heizvorrichtung 24 nach einem Durchlaufen 122 der Temperaturhaltevorrichtung 26 erwärmt werden 124. Energieverluste aufgrund eines Transports entlang der ausgedehnten Förderstrecke 32 können auf einfache Weise ausgeglichen werden. Einer Gefügeveränderung oder einer Verzunderung einer Oberfläche kann dadurch entgegengewirkt werden.
  • Mithilfe der zuvor beschriebenen Beispiele der Verfahren 100a, 100b kann das beschriebene Ausführungsbeispiel der Gießwalzanlage 10 vorteilhaft Walzprodukte mit einer Enddicke von 0,8 mm bis 32 mm, einer Zielbreite von 600 mm bis 3000 mm ausgehend von einer von der Stranggussvorrichtung 28 bereitgestellten Dicke des Endlosbands 12 von 70 mm bis 250 mm herstellen. Dadurch kann ein maximales Gewicht einer der Aufnahmevorrichtungen 34 von 60 t oder ein maximales spezifisches Gewicht der Aufnahmevorrichtung 34 von 25 kg/mm erreicht werden.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gießwalzanlage
    12
    Endlosstrang
    14
    erste Walzgerüstgruppe
    16
    Abschnitt
    18
    Trennvorrichtung/Pendelschere
    20
    weitere Walzgerüstgruppe
    22
    Reinigungsvorrichtung
    24
    Heizvorrichtung
    26
    Temperaturhaltevorrichtung
    28
    Stranggussvorrichtung
    30
    stromabwärts
    32
    Förderstrecke
    34
    Aufnahmevorrichtung
    36
    Beschleunigungsvorrichtung
    38
    Ausfördereinrichtung
    100a, 100b
    Verfahren
    102
    Endlosstrang erzeugen
    104
    erster Walzgerüstgruppe zuführen
    106
    abtrennen
    108
    weiterer Walzgerüstgruppe zuführen
    110
    beschleunigen
    112
    Geschwindigkeit beibehalten
    114
    Temperatur steuern oder regeln
    116
    Geschwindigkeit verändern/verringern
    118
    Betriebszustand erster Art
    120
    Betriebszustand zweiter Art
    122
    Temperaturhaltevorrichtung durchlaufen
    124
    erwärmen

Claims (15)

  1. Verfahren (100a, 100b) zum Betrieb einer Gießwalzanlage (10),
    bei welchem
    - mittels Gießen ein Endlosstrang (12) erzeugt wird (102);
    - der Endlosstrang (12) einer ersten Walzgerüstgruppe (14) zugeführt wird (104);
    - in einem Betriebszustand erster Art (118) ein Abschnitt (16) von dem genannten Endlosstrang (12) nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe (14), vorzugsweise mittels einer Pendelschere (18), abgetrennt wird (106);
    - der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) einer weiteren Walzgerüstgruppe (20) zur Bearbeitung zugeführt wird (108);
    - der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) zwischen der ersten Walzgerüstgruppe (14) und der weiteren Walzgerüstgruppe (20) beschleunigt wird (110).
  2. Verfahren (100a, 100b) nach Anspruch 1,
    bei welchem der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) beschleunigt wird (110), bevor dieser die weitere Walzgerüstgruppe (20) erreicht, vorzugsweise bevor dieser eine der weiteren Walzgerüstgruppe (20) vorgelagerte Reinigungsvorrichtung (22) erreicht.
  3. Verfahren (100a, 100b) nach Anspruch 1 oder 2,
    bei welchem der genannte Abschnitt (16) von dem Endlosstrang (12) abgetrennt wird (106), bevor der Endlosstrang (12) die weitere Walzgerüstgruppe (20) erreicht oder vorzugsweise bevor der Endlosstrang (12) eine der weiteren Walzgerüstgruppe (20) vorgelagerte Reinigungsvorrichtung (22) erreicht.
  4. Verfahren (100a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei welchem nach Eintritt des von dem Endlosstrang (12) abgetrennten Abschnitts (16) in die weitere Walzgerüstgruppe (20) eine konstante Geschwindigkeit des in diese Walzgerüstgruppe (20) eintretenden Teils des genannten Abschnitts (16) beibehalten wird (112).
  5. Verfahren (100a) nach Anspruch 4,
    bei welchem eine konstante Endwalztemperatur erreicht wird, indem eine Temperatur des in die weitere Walzgerüstgruppe (20) eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts (16) mittels einer Heizvorrichtung (24) gesteuert oder geregelt wird (114).
  6. Verfahren (100b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    bei welchem nach Eintritt des von dem Endlosstrang (12) abgetrennten Abschnitts (16) in die weitere Walzgerüstgruppe (20) eine Geschwindigkeit des in die besagte Walzgerüstgruppe (20) eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts (16) des Endlosstrangs (12) mittels der weiteren Walzgerüstgruppe (20) verändert wird (116).
  7. Verfahren (100b) nach Anspruch 6,
    bei welchem eine konstante Endwalztemperatur erreicht wird, indem eine Geschwindigkeit des in die weitere Walzgerüstgruppe (20) eintretenden Teils des genannten abgetrennten Abschnitts (16) mittels der weiteren Walzgerüstgruppe (20) verringert wird (116).
  8. Verfahren (100a, 100b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei welchem in einem Betriebszustand zweiter Art (120) der mittels Gießen erzeugte Endlosstrang (12) nach einem Durchlaufen der ersten Walzgerüstgruppe (14) ununterbrochen der weiteren Walzgerüstgruppe (20) zugeführt wird (108).
  9. Verfahren (100a, 100b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei welchem in dem Betriebszustand erster Art (118) von dem abgetrennten Abschnitt (16) des Endlosstrangs (12) und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art (120) von dem ununterbrochenen Endlosstrang (12) zwischen der ersten Walzgerüstgruppe (14) und der weiteren Walzgerüstgruppe (20) eine Temperaturhaltevorrichtung (26) durchlaufen wird (122).
  10. Verfahren (100a, 100b) einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei welchem in dem Betriebszustand erster Art (118) der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art (120) der ununterbrochene Endlosstrang (12) zwischen der ersten Walzgerüstgruppe (14) und der weiteren Walzgerüstgruppe (20) erwärmt wird (124).
  11. Verfahren (100a, 100b) nach Anspruch 10,
    bei welchem in dem Betriebszustand erster Art (118) der von dem Endlosstrang (12) abgetrennte Abschnitt (16) und/oder in dem Betriebszustand zweiter Art (120) der ununterbrochene Endlosstrang (12) zwischen der ersten Walzgerüstgruppe (14) und der weiteren Walzgerüstgruppe (20) induktiv, elektrisch und/oder mittels Gas-Befeuerung erwärmt wird (124).
  12. Gießwalzanlage (10) zur Durchführung des Verfahrens (100a, 100b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisend:
    - eine Stranggussvorrichtung (28) zum Gießen eines Endlosstrangs (12);
    - eine erste Walzgerüstgruppe (14);
    - eine Trennvorrichtung (18), welche stromabwärts (30) der ersten Walzgerüstgruppe (14) angeordnet ist und mittels welcher ein Abschnitt (16) von dem Endlosstrang (12) abtrennbar ist;
    - eine weitere Walzgerüstgruppe (20), welche stromabwärts (30) der ersten Walzgerüstgruppe (14) sowie der Trennvorrichtung (18) angeordnet ist;
    - eine Förderstrecke (32), welche die erste Walzgerüstgruppe (14) mit der weiteren Walzgerüstgruppe (20) verbindet;
    - entlang der Förderstrecke (32) eine Beschleunigungsvorrichtung (36) vorgesehen ist, mittels welcher eine Geschwindigkeit des von dem Endlosstrang (12) abgetrennten Abschnitts (16) vor einem Erreichen der weiteren Walzgerüstgruppe (20) veränderbar ist.
  13. Gießwalzanlage (10) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Förderstrecke (32) eine Länge von mindestens 40 m, vorzugsweise mindestens 80 m und besonders bevorzugt mindestens 120 m aufweist.
  14. Gießwalzanlage (10) nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Walzgerüstgruppe (14) und die weitere Walzgerüstgruppe (20) als unmittelbar aufeinanderfolgende Walzgerüstgruppen angeordnet sind.
  15. Gießwalzanlage (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - entlang zumindest eines Abschnitts (16) der Förderstrecke (32) eine Temperaturhaltevorrichtung (26) zum Zwecke einer thermischen Abschirmvorrichtung des Endlosstrangs (12) oder des vom Endlosstrang (12) abgetrennten Abschnitts (16) vorgesehen ist;
    - entlang zumindest eines weiteren Abschnitts (16) der Förderstrecke (32) eine Heizvorrichtung (24) vorgesehen ist, mittels welcher eine Temperatur des Endlosstrangs (12) oder des abgetrennten Abschnitts (16) des Endlosstrangs (12) steuerbar ist.
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