WO2018086762A1 - VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES METALLISCHEN BANDES IN EINER GIEßWALZANLAGE - Google Patents

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES METALLISCHEN BANDES IN EINER GIEßWALZANLAGE Download PDF

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WO2018086762A1
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rolling
train
furnace
scissors
finishing
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PCT/EP2017/050950
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Jürgen Seidel
Christoph Klein
Matthias Peters
Cosimo Andreas CECERE
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Sms Group Gmbh
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
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    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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    • B21B2015/0014—Cutting or shearing the product transversely to the rolling direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—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
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a metallic strip in a cast roll plant, wherein the cast roll plant comprises: a casting machine for casting a slab, - in the conveying direction of the metallic strip of the casting machine
  • first furnace or / and a first Rollgangsdämmrange a first pair of scissors, which is arranged between the casting machine and the first furnace and / or the first Rollgangsdämmrange, a roughing mill with a number of rolling stands, following in the conveying direction of the metallic strip of the roughing second oven or / and a second Rollgangsdämmrange, a second pair of scissors, which is arranged between the roughing and the second furnace and / or the second Rollgangsdämmrange, a finishing mill with a number of rolling stands, a cooling line, at least two reel or a reel and - a third scissors, the is arranged between the cooling section and the coiler.
  • CSP plants thin slab casting rolling mills
  • Thin slab casting rolling mills for rolling single bands or for continuous rolling are already well mentioned in the prior art.
  • the invention is therefore based on the invention of further developing a method of the type mentioned above in such a way that an increased degree of flexibility is possible; In doing so, it is intended to be able to react flexibly, in particular to different operating conditions.
  • the proposed system concept and mode of operation should therefore be characterized by a high degree of flexibility.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that at least one of the following operating modes is selected for the production of the strip: a) continuous rolling, in which the casting machine, the roughing train and the
  • Finishing line are operatively connected to each other and the rolling of the material is carried out with pourer mass flow, the finished tapes are separated at the coiler by means of the third pair of scissors; an endless rolling in the roughing train in which the casting machine and the roughing train are operatively connected to each other and rolling the material with pouring mass flow, as well as a single belt rolling (batch operation) in the finishing train, wherein the pre-belts rolled in the roughing train for the single strip rolling in the finishing train are separated by means of the second pair of scissors; c) a single belt rolling (batch mode) in the roughing and a
  • Single belt rolling (batch operation) in the finishing train wherein the slabs produced in the casting machine for the single strip rolling in the roughing train and in the finishing train are separated by means of the first pair of scissors; a semi-endless rolling in the roughing train and / or a semi-endless rolling in the finishing train, wherein the slabs produced in the casting machine for semi-endless rolling in the roughing are separated by means of the first scissors and / or wherein the pre-straightened in the roughing mill for the semi-endless rolls are separated in the finishing line by means of the second pair of scissors, wherein the finished strips are separated at the coiler by means of the third pair of scissors.
  • At least one slab is preferably placed in the first furnace and / or in the first roll-partitioning section.
  • At least one slab or a sliver is placed in the second furnace and / or in the second Rollgangsdämmrange.
  • the abovementioned operating modes a), b), c) and / or d) can be selected as a function of the final thickness of the strip.
  • the operating modes a), b), c) and / or d) may be selected as a function of the starting process of the cast rolling mill. Furthermore, it is possible for the operating modes a), b), c) and / or d) to be selected as a function of a roll change taking place in the roughing train and / or in the finishing train.
  • one of the above operating modes is selected and the production is then carried out with this mode; Accordingly, only one of the named options a), b), c) or d) is realized at a given time.
  • a change between the different ones may also be mentioned
  • the mean slab temperature at the outlet of the first furnace is preferably at least 1000 ° C., more preferably at least 1100 ° C.
  • the mean pre-strip temperature at the outlet of the second furnace is preferably at least 1100 ° C., more preferably at least 1150 ° C.
  • the mean pre-strip temperature at the outlet of the second furnace is at least 1150 ° C., the product of the thickness of the strip (h B ) and the speed of the strip (v B ) being at least 350 mm / min, preferably at least 500 mm m / min.
  • n number of stands in the finishing train
  • the temperature in the last active stand of the finishing train is preferably above the ⁇ - ⁇ -phase conversion, in particular above 820 ° C.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown.
  • the single figure shows schematically the side view of a 1-strand casting and rolling plant for the production of a strip.
  • the proposed thin slab casting rolling mill concept consists of the following main components, which result from the figure:
  • the cast roll plant 2 for the production of the strip 1 initially has a
  • a first furnace 4 is arranged, on the first furnace 4 follows in the conveying direction F a roughing train 5, which has a number of rolling stands R1 and R2. Behind the roughing 5 is followed by a second oven 6, in turn, a finishing train 7 with several
  • Cooling section 8 is arranged, followed by a reel 9.
  • a first scissors S1 is arranged between the caster 3 and the first furnace 4.
  • a second pair of scissors S2 is located behind the roughing train 5 and in front of the second furnace 6.
  • a third pair of scissors S3 is finally located just before the reel 9.
  • the first furnace 4 and / or in the first Rollgangsdämmrange finds at least a single slab space; the at least one individual slab is also provided in FIG the area between the first scissors S1 and the first rolling mill R1 of the roughing road 5 fits.
  • the roughing 5 preferably consists of 1 to 4 stands, with two scaffolds being particularly preferably provided.
  • the second furnace 6 or / and the second roll-passage insulation section behind the roughing train 5 is designed such that at least one individual preliminary strip fits into its horizontal position or extent or at least one single preliminary strip fits into the area between the second shear S2 and the first rolling stand F1 of the
  • Finishing mill 7 fits.
  • the finishing train 7 consists mostly of 1 to 7 stands, preferably 4 to 6 stands are provided.
  • the first scissors S1 is a slitter scissors for separating the slabs leaving the casting machine 3.
  • the second scissors S2 is a Vorbandschere to
  • the third pair of scissors S3 is a band shears for separating the bands in front of the reel 9.
  • the three shears S1, S2 and S3 are provided to realize the above-mentioned different operation modes.
  • the cast rolling mill 1 preferably no rapid heating (eg in the form of an induction heating) is provided, which is advantageous when using less expensive gas and from an energy point of view.
  • the first furnace 4 and / or the second furnace 6 for example, and preferably in the form of a roller hearth furnace
  • an induction heater can also be optionally arranged behind said roller-track insulation sections.
  • An arrangement of furnace parts and Rollgangsdämmrown in any order and combination before and / or behind the roughing is possible.
  • the length of the first furnace (4) or the first roll insulation or an array of first furnace parts (4) and Rollgangsdämmrown in any order and combination behind the first scissors (S1) is preferably shorter than the length of the second furnace (6) or the second Rollgangsdämmrange or an arrangement of second oven parts (6) and Rollgangsdämmrown in any order and combination behind the second pair of scissors (S2).
  • a single slab or a single sliver is so long that it can be rolled or produced from a coil with typical produced ring weight.
  • the cast rolling mill (CSP plant) can be operated very flexibly by optimized operation of the main components mentioned.
  • an endless rolling in the roughing train 5 and a continuous rolling in the finishing train 7 are first possible, ie. H.
  • the casting machine 3 and the roughing and finishing line 5, 7 are interconnected. It is rolled with the caster mass flow and separated the bands on the reel 9 with the third scissors S3.
  • the temperature control can by an individual
  • first furnace 4 and the second furnace 6 are the distances between the first scissors S1 and the rolling stand R1 of the roughing train 5 or / and second scissors S2 and rolling mill stand F1 of FIG Mill 7 dimensioned so that they can accommodate more than one slab (for example, 2 or 3 slabs), then a semi-endless band rolling of the first furnace 4 and / or the second furnace 6 and the corresponding plant lines is possible. Then a first separation of the semi-endless slabs on the first scissors S1 or semi-endless slivers on the second scissors S2 and a final division into individual bands with the third scissors S3 in front of the reel 9.
  • the various operating modes can be selected and adjusted.
  • a warming of the rolling plants can, for. B. done in batch mode on roughing and finishing line.
  • a switch to the endless mode in the roughing street can be performed.
  • thinner tapes preferably at thicknesses of less than or equal to 1, 2 mm
  • the roughing and / or the finishing train are operated with temperature-speed-up or it is alternatively the amount of water at least one inter-frame cooling changed accordingly.
  • CSP plant continuous casting plant
  • slab cleaning or descaling
  • the slab is cleaned (descaled) between the last two pairs of string rolls.
  • V spec in m 3 / h / m ⁇ 600 xv preferably V spec in m 3 / h / m ⁇ 450 xv with v as the transport speed of the rolling or cast product in the range of the scale washer in m / s ("x" is the multiplication sign).
  • the active finishing stand number n is preferably adapted to the finished strip thickness h F. The following approximation equation is used for this: n> 5 xh F "0 6
  • Rolling areas with insulation can be divided into different areas (in the longitudinal direction), so that slabs or slab parts or / and Vorbs.
  • Vorbandmaschine can be carried out. As a result, z. B. created buffer times, simply disposed of the cold string or the elimination of disturbances are simplified. In addition, flame cutting machines can be provided in front of and / or behind the furnace parts.
  • the average slab temperature (defined as averaged over the thickness in the middle) at the outlet of the first oven 4 is> 1,000 ° C, preferably> 1,100 ° C.
  • the mean pre-strip temperature at the exit from the second furnace 6 is>
  • inductive heating within the finishing train between finishing stands for continuous or semi-continuous rolling operation is intended to set higher final rolling temperatures (e.g.,> 850 ° C) and / or to selectively influence the mechanical finish tape properties and / or at low casting speeds.
  • finishing train (definition see above) with effective nip lubrication preferably on all stands (optional except last active finishing stand), which achieve a rolling force reduction due to lubrication of> 10% per scaffold.
  • the transition from continuous rolling in batch rolling can be done by cutting on the first shear S1 without a transition wedge.
  • the first shear S1 cuts and the finish rolling of the endless slab is carried out without changing the setup in the rolling stands R1 / R2 of the roughing mill 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes (1) in einer Gießwalzanlage (2), wobei die Gießwalzanlage (2) umfasst: eine Gießmaschine (3), einen erster Ofen (4), eine erste Schere (S1), eine Vorstraße (5), einen zweiten Ofen (6), eine zweite Schere (S2), eine Fertigstraße (7), eine Kühlstrecke (8), eine Haspelanlage (9) und eine dritte Schere (S3). Um auf verschiedene Betriebsbedingungen flexibel reagieren zu können, sieht die Erfindung vor, dass für die Herstellung des Bandes (1) mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird: a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine (3), die Vorstraße (5) und die Fertigstraße (7) miteinander wirkverbunden; b) ein Endloswalzen in der Vorstraße (5) sowie ein Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7); c) ein Einzelbandwalzen in der Vorstraße (5) und ein Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7); d) ein Semi- Endloswalzen in der Vorstraße (5) und/oder ein Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße (7).

Description

Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes in einer
Gießwalzanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes in einer Gießwalzanlage, wobei die Gießwalzanlage umfasst: eine Gießmaschine zum Gießen einer Bramme, - einen in Förderrichtung des metallischen Bandes der Gießmaschine
folgender erster Ofen oder/und eine erste Rollgangsdämmstrecke, eine erste Schere, die zwischen der Gießmaschine und dem ersten Ofen oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, eine Vorstraße mit einer Anzahl Walzgerüste, einen in Förderrichtung des metallischen Bandes der Vorstraße folgender zweiten Ofen oder/und eine zweite Rollgangsdämmstrecke, eine zweite Schere, die zwischen der Vorstraße und dem zweiten Ofen oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, eine Fertigstraße mit einer Anzahl Walzgerüste, eine Kühlstrecke, mindestens zwei Haspel oder einen Wendehaspel und - eine dritte Schere, die zwischen der Kühlstrecke und der Haspelanlage angeordnet ist. Die Anforderungen an das flexible Betreiben von Dünnbrammen-Gießwalzanlagen (CSP-Anlagen) nehmen ständig zu. Dabei wird es angestrebt, dass verschiedene Betriebsbedingungen einstellbar sind. Die Anpassung beispielsweise an die gewalzte Fertigbanddicke oder an die Gießgeschwindigkeit ist auch aus Qualitäts- und
Energieverbrauchsgründen wünschenswert.
Dünnbrammen-Gießwalzanlagen für das Walzen von Einzelbändern oder für das Endloswalzen sind bereits im Stand der Technik hinlänglich erwähnt. Beispielsweise wird auf die DE 195 18 144 C2, auf die EP 0 889 762 B1 , auf die EP 0 870 553 B1 , auf die EP 1 960 131 B1 , auf die WO 2009/012963 A1 und auf die EP 2 569 104 B1 hingewiesen.
Die vorbekannten Lösungen weisen jedoch unter dem Aspekt der Flexibilität mitunter Nachteile auf.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art so weiterzuentwickeln, dass ein erhöhter Grad an Flexibilität möglich ist; dabei soll insbesondere auf verschiedene Betriebsbedingungen flexibel reagiert werden können. Das vorgeschlagene Anlagenkonzept und die Betriebsweise sollen sich also durch ein hohes Maß an Flexibilität auszeichnen.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Bandes mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird: a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine, die Vorstraße und die
Fertigstraße miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage mittels der dritten Schere getrennt werden; ein Endloswalzen in der Vorstraße, bei dem die Gießmaschine und die Vorstraße miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, sowie ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße, wobei die in der Vorstraße gewalzten Vorbänder für das Einzelbandwalzen in der Fertigstraße mittels der zweiten Schere getrennt werden; c) ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Vorstraße und ein
Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße, wobei die in der Gießmaschine gefertigten Brammen für das Einzelbandwalzen in der Vorstraße und in der Fertigstraße mittels der ersten Schere getrennt werden; ein Semi-Endloswalzen in der Vorstraße und/oder ein Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße, wobei die in der Gießmaschine gefertigten Brammen für das Semi-Endloswalzen in der Vorstraße mittels der ersten Schere getrennt werden und/oder wobei die in der Vorstraße gewalzten Vorbänder für das Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße mittels der zweiten Schere getrennt werden, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage mittels der dritten Schere getrennt werden. Im ersten Ofen oder/und in der ersten Rollgangsdämmstrecke wird dabei bevorzugt mindestens eine Bramme platziert. Auch im zweiten Ofen oder/und in der zweiten Rollgangsdämmstrecke wird bevorzugt mindestens eine Bramme oder ein Vorband platziert. Die oben genannten Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) können dabei in Abhängigkeit der Enddicke des Bandes gewählt werden.
Möglich ist es auch, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) in Abhängigkeit des Anfahrprozesses der Gießwalzanlage gewählt werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) in Abhängigkeit eines stattfindenden Walzenwechsels in der Vorstraße und/oder in der Fertigstraße gewählt werden. Zunächst wird eine der genannten Betriebsmodi gewählt und die Produktion dann mit diesem Modus ausgeführt; demgemäß wird zu einer gegebenen Zeit nur eine der genannten Möglichkeiten a), b), c) oder d) realisiert. Allerdings kann zeitlich nacheinander auch ein Wechsel zwischen den verschiedenen genannten
Betriebsmodi erfolgen.
Die mittlere Brammentemperatur am Auslauf des ersten Ofens beträgt bevorzugt mindestens 1.000 °C, besonders bevorzugt mindestens 1.100 °C.
Die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens beträgt bevorzugt mindestens 1.100 °C, besonders bevorzugt mindestens 1.150 °C.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Umformungsgrad des Bandes in der
Fertigstraße beträgt: £ = (hv - hF) / hv x 100 > 96 % mit hv als der Vorbanddicke und hF als der Fertigbanddicke. Speziell in diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens mindestens 1.150 °C beträgt, wobei das Produkt aus Dicke des Bandes (hB) und Geschwindigkeit des Bandes (vB) mindestens 350 mm m/min beträgt, vorzugsweise mindestens 500 mm m/min.
Ein vorteilhaftes Walzen wird möglich, wenn die Anzahl der Walzgerüste in der Fertigstraße gemäß der Beziehung gewählt wird:
2,316 x hB x vB x e("° 167 x n) > 480 m/min mm mit:
n: Anzahl der Gerüste in der Fertigstraße
hB: Dicke der Bramme in mm
vB: Brammengeschwindigkeit in m/min
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei der beschriebenen Verfahrensweise eine induktive Erwärmung der Bramme oder/und des Vorbandes nicht erfolgt.
Die Temperatur im letzten aktiven Gerüst der Fertigstraße liegt bevorzugt oberhalb der γ-α-Phasenumwandlung, insbesondere oberhalb von 820 °C.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch die Seitenansicht einer 1 -Strang-Gießwalzanlage für die Herstellung eines Bandes.
Das vorgeschlagene Dünnbrammen-Gießwalzanlagenkonzept besteht aus folgenden Hauptkomponenten, die sich aus der Figur ergeben:
Die Gießwalzanlage 2 zur Herstellung des Bandes 1 weist zunächst eine
Gießmaschine 3 auf. In Förderrichtung F des Materials hinter der Gießmaschine 3 ist ein erster Ofen 4 angeordnet, auf den ersten Ofen 4 folgt in Förderrichtung F eine Vorstraße 5, die eine Anzahl Walzgerüste R1 und R2 aufweist. Hinter der Vorstraße 5 folgt ein zweiter Ofen 6, auf den wiederum eine Fertigstraße 7 mit mehreren
Walzgerüsten F1 , F2, F3, F4, F5, F6 folgt. Hinter der Fertigstraße 7 ist eine
Kühlstrecke 8 angeordnet, auf die ein Haspel 9 folgt.
Zwischen der Gießmaschine 3 und dem ersten Ofen 4 ist eine erste Schere S1 angeordnet. Eine zweite Schere S2 befindet sich hinter der Vorstraße 5 und vor dem zweiten Ofen 6. Eine dritte Schere S3 befindet sich schließlich kurz vor dem Haspel 9.
Im ersten Ofen 4 oder/und in der ersten Rollgangsdämmstrecke findet mindestens eine Einzelbramme Platz; vorgesehen ist ferner das mindestens eine Einzelbramme in den Bereich zwischen der ersten Schere S1 und dem ersten Walzgerüst R1 der Vorstraße 5 passt. Die Vorstraße 5 bestehend bevorzugt aus 1 bis 4 Gerüsten, wobei besonders bevorzugt zwei Gerüste vorgesehen sind. Der zweite Ofen 6 oder/und die zweite Rollgangsdämmstrecke hinter der Vorstraße 5 ist so ausgebildet, dass mindestens ein einzelnes Vorband in seiner horizontalen Lage bzw. Ausdehnung Platz findet oder mindestens ein einzelnes Vorband in den Bereich zwischen der zweiten Schere S2 und dem ersten Walzgerüst F1 der
Fertigstraße 7 passt. Die Fertigstraße 7 besteht zumeist aus 1 bis 7 Gerüsten, vorzugsweise sind 4 bis 6 Gerüste vorgesehen.
Die erste Schere S1 ist eine Brammenschere zum Trennen der Brammen, die die Gießmaschine 3 verlassen. Die zweite Schere S2 ist eine Vorbandschere zum
Trennen der Vorbänder hinter der Vorstraße 5 und ist bevorzugt vor dem zweiten Ofen 6 angeordnet. Die dritte Schere S3 schließlich ist eine Bandschere zum Trennen der Bänder vor dem Haspel 9.
Demgemäß sind die drei Scheren S1 , S2 und S3 vorgesehen, um die oben genannten unterschiedlichen Betriebsmodi realisieren zu können.
In der Gießwalzanlage 1 ist vorzugsweise keine Schnellheizung (z. B. in Form einer Induktionsheizung) vorgesehen, was bei Verwendung von kostengünstigerem Gas und unter energetischen Gesichtspunkten vorteilhaft ist. Statt des ersten Ofens 4 oder/und des zweiten Ofens 6 (beispielsweise und bevorzugt in Form eines Rollenherdofens) können alternativ Rollgangsdämmstrecken
vorgesehen sein, in denen mindestens eine Einzelbramme oder ein einzelnes
Vorband Platz findet; in diesem Falle kann auch optional eine Induktionsheizung hinter besagten Rollgangsdämmstrecken angeordnet sein. Auch eine Anordnung von Ofenteilen und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination vor und/oder hinter der Vorstraße ist möglich. Die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1 ) ist vorzugsweise kürzer als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2).
Eine Einzelbramme oder ein einzelnes Vorband ist so lang, dass daraus ein Coil mit typisch produziertem Ringgewicht gewalzt bzw. erzeugt werden kann.
Die Gießwalzanlage (CSP-Anlage) kann durch einen optimierten Betrieb der genannten Hauptkomponenten sehr flexibel betrieben werden. Dabei sind
verschiedene Betriebsmodi in der Vorstraße, in der Fertigstraße oder in der
Gesamtanlage praktizierbar:
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus a) ist zunächst eine Endloswalzung in der Vorstraße 5 und eine Endloswalzung in der Fertigstraße 7 möglich, d. h. in diesem Falle sind die Gießmaschine 3 sowie die Vor- und Fertigstraße 5, 7 miteinander verbunden. Dabei wird mit dem Gießmaschinen-Massenfluss gewalzt und die Bänder am Haspel 9 mit der dritten Schere S3 getrennt.
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus b) ist weiterhin eine Endloswalzung in der Vorstraße 5 mit Gießmaschinen-Massenfluss und einer Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Fertigstraße 7 möglich. Hierbei werden die einzelnen Vorbänder an der zweiten Schere S2 getrennt. Der Massenfluss in der Fertigstraße 7 ist beim Walzen höher als in der Vorstraße 5 bzw. verbundenen Gießmaschine 3. Hierdurch ergibt sich eine Kombination der Vorteile der Endloswalzung in den relevanten ersten Gerüsten mit relativ hohen Umformgraden sowie eine bessere Vorbandgeometrie an Kopf und Fuß mit den Vorteilen des Batchwalzens in der Fertigstraße 7 und den damit erzielbaren höheren Endwalztemperaturen. Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus c) ist weiterhin eine
Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Vorstraße 5 und eine Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Fertigstraße 7 möglich. Hierbei werden die einzelnen Brammen an der ersten Schere S1 getrennt. Die Vorstraße 5 und die Fertigstraße 7 werden beide während des Walzvorgangs mit höherem Massenfluss betrieben als die
Gießmaschine 3. Die Temperaturführung kann durch eine individuelle
Geschwindigkeitswahl der Walzstraßen beliebig beeinflusst werden.
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus d) ist schließlich ein weiterer Betrieb möglich: Sind der erste Ofen 4 und der zweite Ofen 6 bzw. sind die Abstände zwischen ersten Schere S1 und dem Walzgerüst R1 der Vorstraße 5 oder/und zweite Schere S2 und Walzgerüst F1 der Fertigstraße 7 so lang bemessen, dass sie mehr als eine Bramme aufnehmen können (beispielsweise 2 oder 3 Brammen), dann ist eine Semi-Endlosbandwalzung aus dem ersten Ofen 4 oder/und dem zweiten Ofen 6 bzw. den entsprechenden Anlagenstrecken möglich. Dann erfolgt eine erste Trennung der Semi-Endlos-Brammen an der ersten Schere S1 oder Semi-Endlosvorbänder an der zweiten Schere S2 und eine endgültige Teilung zu Einzelbändern mit der dritten Schere S3 vor dem Haspel 9. Abhängig von der Enddicke oder beim Anfahren der Anlage (beim Gießbeginn) oder vor einem Walzenwechsel oder aus Temperaturgründen können die verschiedenen Betriebsmodi gewählt und eingestellt werden. Ein Warmfahren der Walzanlagen kann z. B. im Batchmodus an Vor- und Fertigstraße erfolgen. Dann kann zunächst eine Umschaltung auf den Endlosmodus in der Vorstraße durchgeführt werden. Bei dünner werdenden Bändern (vorzugsweise bei Dicken von weniger oder gleich 1 ,2 mm) bietet sich eine Endlosbandwalzung für die Vor- und Fertigstraße an. Ist ein Walzenwechsel nur in der Fertigstraße geplant, wird in den Batchmodus für die Fertigstraße geschaltet. Um die Wechselzeit für den Arbeitswalzenwechsel in der Fertigstraße zu gewinnen, wird vorteilhafterweise mit erhöhter Bandgeschwindigkeit und/oder Temperatur- Speed-up in der Fertigstraße gewalzt oder/und die Gießgeschwindigkeit sowie Walzgeschwindigkeit in der Vorstraße vermindert. Um beim Batchwalzen unterschiedliche Brammen- oder/und Vorbandtemperaturen über der Bandlänge zu kompensieren und um möglichst konstante Fertigbandtemperaturen hinter der Fertigstraße zu erzeugen, werden die Vorstraße oder/und die Fertigstraße mit Temperatur-Speed-up betrieben oder es wird alternativ die Wassermenge mindestens einer Zwischengerüstkühlung entsprechend verändert.
Eine Erweiterung der Flexibilität ist mit der vorgeschlagenen Anlage somit möglich. Die vorgeschlagene Gießwalzanlage (CSP-Anlage) zeichnet sich durch verschiedene vorteilhafte technische Einrichtungen und Betriebsbedingungen aus:
Es liegt eine optimale Anordnung einer Brammenreinigung (bzw. -entzunderung) am Auslauf der Gießmaschine 3 (weniger als 2 m) hinter der letzten Strangrolle vor. Alternativ wird die Bramme zwischen den letzten beiden Strangrollenpaaren gereinigt (entzundert).
Vorteilhaft ist eine Rollgangsdämmung zwischen der Gießmaschine 3 oder
Brammenreinigung bis Eingang des ersten Ofens 4. Im Bereich der ersten Schere S1 ist die Dämmung einschwenkbar. Hiermit werden die Energie- bzw.
Temperaturverluste in diesem Transportbereich minimiert.
Bevorzugt ist ein Einsatz von kompakt bauenden einreihigen Entzunderungsbalken mit minimierter spezifischer Entzunderungswassermenge Vspez mit folgender
Bedingung:
Vspez in m3/h/m < 600 x v, vorzugsweise Vspez in m3/h/m < 450 x v mit v als der Transportgeschwindigkeit des Walz- oder Gießproduktes im Bereich des Zunderwäschers in m/s („x" ist das Multiplikationszeichen). Die aktive Fertiggerüstanzahl n wird vorzugsweise an die Fertigbanddicke hF angepasst. Hierzu wird folgende Näherungsgleichung verwendet: n > 5 x hF "0 6
Das bedeutet, dass bei dickeren Endbanddicken mit den letzten Fertiggerüsten beginnend 1 , 2 oder 3 Gerüste aufgefahren werden, um eine korrekte Fertigband- Endwalztemperatur zu erhalten. Um hierbei eine gute Bandqualität zu erzeugen, wird mit der Bandkühlung vorzugsweise bereits innerhalb der Fertigstraße hinter dem letzten aktiven Gerüst begonnen. Pyrometer zwischen den letzten Fertiggerüsten überwachen dabei die Einstellung der korrekten Endwalztemperatur und werden für Regelungszwecke benutzt.
Der jeweilige erste Ofen 4 oder/und zweite Ofen 6 oder entsprechende
Rollgangsbereiche mit Dämmung können in verschiedene Bereiche (in Längsrichtung) aufgeteilt sein, so dass Brammen bzw. Brammenteile oder/und Vorbänder bzw.
Vorbandteile ausgefördert werden können. Hierdurch können z. B. Pufferzeiten geschaffen, einfach der Kaltstrang entsorgt oder die Beseitigung von Störungen vereinfacht werden. Zusätzlich können Brennschneidmaschinen vor oder/und hinter den Ofenteilen vorgesehen sein.
Die mittlere Brammentemperatur (Definition: gemittelt über der Dicke in der Mitte) am Auslauf des ersten Ofens 4 beträgt > 1.000°C, vorzugsweise > 1.100°C. Die mittlere Vorbandtemperatur am Austritt aus dem zweiten Ofen 6 beträgt >
1.100°C, vorzugsweise .; 1.150°C.
Durch eine Hochumformung (Gesamt-Fertigstraßenumformung) £ = (hv - hF) / hv x 100 > 96 % (mit hv = Vorbanddicke, hF = Fertigbanddicke) in der Fertigstraße kombiniert mit einer hohen Vorbandtemperatur von > 1.150°C (am Austritt aus dem zweiten Ofen 6) und einem hohen Massenfluss in m/min mm von hB x vB ϊ 350 m/min mm (vorzugsweise hB x vB ϊ 500 m/min mm) oder allgemein mit der Bedingung abhängig von der
Gerüstanzahl
2.316 x hB x vB x e("° 167 x n) > 480 m/min mm
(mit n = Gerüstanzahl, hB = Brammendicke mm, vB = Brammengeschwindigkeit m/min) kann auch in der Regel beim Endloswalzen auf eine induktive Nachheizung innerhalb der Fertigstraße verzichtet und die Anlage vorteilhaft betrieben werden, so dass die
Umformung im letzten aktiven Fertiggerüst oberhalb der γ-α-Phasenumwandlung (z.B.
820°C) stattfindet. Optional ist eine induktive Erwärmung innerhalb der Fertigstraße zwischen den Fertiggerüsten für den Betriebsmode Endloswalzen oder Semi- Endloswalzen zur Einstellung höherer Endwalztemperaturen (z.B. >850°C) oder/und gezielter Beeinflussung der mechanischen Fertigbandeigenschaften oder/und bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten angedacht.
Vorteilhaft ist auch eine Hochumformung in der Fertigstraße (Definition siehe oben) mit wirksamer Walzspaltschmierung vorzugsweise an allen Gerüsten (optional außer letztes aktives Fertiggerüst), die eine Walzkraftreduktion infolge Schmierung von >10 % pro Gerüst erzielen.
Der Übergang von Endloswalzung in Batchwalzung kann durch Schnitt an der ersten Schere S1 ohne einen Übergangskeil erfolgen. Die erste Schere S1 schneidet und die Fertigwalzung der Endlosbramme erfolgt ohne Veränderung des Setups in den Walzgerüsten R1/R2 der Vorstraße 5. Durch entweder Reduzierung der
Gießgeschwindigkeit und/oder Beschleunigen der Endlosbrammenwalzung wird eine Lücke gezogen, welche es zulässt, dass das Walzgerüst R1 und/oder das Walzgerüst R2 bei der Folgebramme mit neuem Setup anstechen. Bezugszeichenliste:
1 Band
2 Gießwalzanlage
3 Gießmaschine
4 erster Ofen
5 Vorstraße
6 zweiter Ofen
7 Fertigstraße
8 Kühl strecke
9 Haspel bzw. Haspelanlage
S1 erste Schere
S2 zweite Schere
S3 dritte Schere
R1 , R2 Walzgerüst der Vorstraße
F1 , F2 Walzgerüst der Fertigstraße F3, F4 Walzgerüst der Fertigstraße
F5, F6 Walzgerüst der Fertigstraße
F Förderrichtung

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes (1 ) in einer
Gießwalzanlage (2), wobei die Gießwalzanlage (2) umfasst: eine Gießmaschine (3) zum Gießen einer Bramme, einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Gießmaschine (3) folgender erster Ofen (4) oder/und eine erste Rollgangsdämmstrecke, eine erste Schere (S1 ), die zwischen der Gießmaschine (3) und dem ersten Ofen (4) oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, eine Vorstraße (5) mit einer Anzahl Walzgerüste (R1 , R2), einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Vorstraße (5) folgender zweiten Ofen (6) oder/und eine zweite Rollgangsdämmstrecke, eine zweite Schere (S2), die zwischen der Vorstraße und dem zweiten Ofen (6) oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, eine Fertigstraße (7) mit einer Anzahl Walzgerüste (F1 , F2, F3, F4, F5, F6), eine Kühlstrecke (8), mindestens zwei Haspel (9) oder ein Wendehaspel und eine dritte Schere (S3), die zwischen der Kühlstrecke (8) und der Haspelanlage (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Bandes (1 ) mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird: a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine (3), die Vorstraße (5) und die Fertigstraße (7) miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage (9) mittels der dritten Schere (S3) getrennt werden; b) ein Endloswalzen in der Vorstraße (5), bei dem die Gießmaschine (3) und die Vorstraße (5) miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, sowie ein
Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße (7), wobei die in der Vorstraße (5) gewalzten Vorbänder für das Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7) mittels der zweiten Schere (S2) getrennt werden; c) ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Vorstraße (5) und ein
Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße (7), wobei die in der Gießmaschine (3) gefertigten Brammen für das Einzelbandwalzen in der Vorstraße (5) und in der Fertigstraße (7) mittels der ersten Schere (S1 ) getrennt werden; d) ein Semi-Endloswalzen in der Vorstraße (5) und/oder ein Semi-Endlos- walzen in der Fertigstraße (7), wobei die in der Gießmaschine (3) gefertigten Brammen für das Semi-Endloswalzen in der Vorstraße (5) mittels der ersten Schere (S1 ) getrennt werden und/oder wobei die in der Vorstraße (5) gewalzten Vorbänder für das Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße (7) mittels der zweiten Schere (S2) getrennt werden, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage (9) mittels der dritten Schere (S3) getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Ofen (4) oder in der ersten Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination mindestens eine Bramme platziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Ofen (6) oder in der zweiten Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination mindestens eine Bramme oder ein Vorband platziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit der Enddicke des Bandes (1 ) gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit des Anfahrprozesses der Gießwalzanlage (1 ) gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit eines stattfindenden Walzenwechsels in der Vorstraße (5) und/oder in der Fertigstraße (7) gewählt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Brammentemperatur am Auslauf des ersten Ofens (4) mindestens 1.000 °C, bevorzugt mindestens 1.100 °C, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens (6) mindestens 1.100 °C, bevorzugt mindestens 1.150 °C, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformungsgrad des Bandes (1 ) in der Fertigstraße (7) beträgt:
£ = (hv - hF) / hv x 100 > 96 % mit hv als der Vorbanddicke und hF als der Fertigbanddicke.
0. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere
Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens (6) mindestens 1.150 °C beträgt, wobei das Produkt aus Dicke des Bandes (hB) und Geschwindigkeit des Bandes (vB) mindestens 350 mm m/min beträgt, vorzugsweise mindestens 500 mm m/min.
1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Walzgerüste in der Fertigstraße (7) gemäß der Beziehung gewählt wird:
2,316 x hB x vB x e("° 167 x n) > 480 m/min mm mit: n: Anzahl der Gerüste in der Fertigstraße (7)
hB: Dicke der Bramme in mm
vB: Brammengeschwindigkeit in m/min
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine induktive Erwärmung der Bramme oder/und des Vorbandes nicht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im letzten aktiven Gerüst der Fertigstraße (7) oberhalb der γ-α- Phasenumwandlung liegt, insbesondere oberhalb von 820 °C.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine induktive Erwärmung innerhalb der Fertigstraße zwischen den Fertiggerüsten für den Betriebsmode Endloswalzen oder Semi-Endloswalzen zur Einstellung höherer Endwalztemperaturen >850°C oder/und gezielter Beeinflussung der mechanischen Fertigbandeigenschaften oder/und bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten angedacht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1 ) vorzugsweise kürzer ist als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2).
Gießwalzanlage (2) zum Herstellen eines Walzgutes die
eine Gießmaschine (3) zum Gießen einer Bramme, einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Gießmaschine (3) folgender erster Ofen (4) oder/und eine erste Rollgangsdammstrecke, eine Vorstraße (5) mit einer Anzahl Walzgerüste (R1 , R2),
einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Vorstraße (5) folgender zweiten Ofen (6) oder/und eine zweite Rollgangsdammstrecke, eine Fertigstraße (7) mit einer Anzahl Walzgerüste (F1 , F2, F3, F4, F5,
F6),
eine Kühlstrecke (8),
mindestens zwei Haspel (9) oder ein Wendehaspel
umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
drei Scheren zum optionalen Trennen von Brammen, Vorbändern oder/und fertigen Bändern zum Realisieren von unterschiedlichen Betriebsmodes eingesetzt werden wobei
eine erste Schere (S1 ) zwischen der Gießmaschine (3) und dem ersten Ofen (4) oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke und
eine zweite Schere (S2) zwischen der Vorstraße (5) und dem zweiten Ofen (6) oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke und
eine dritte Schere (S3), die zwischen der Kühlstrecke (8) und der Haspelanlage (9) angeordnet ist, wobei
die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1 ) kürzer ist als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2) und wobei mindestens eine Einzelbramme in den Bereich zwischen der ersten
Schere (S1 ) und dem ersten Walzgerüst (R1 ) der Vorstraße (5) passt und mindestens ein einzelnes Vorband in den Bereich zwischen der zweiten Schere (S2) und dem ersten Walzgerüst (F1 ) der Fertigstraße (7) passt.
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