WO2018158420A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von stahlband - Google Patents

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WO2018158420A1 PCT/EP2018/055161 EP2018055161W WO2018158420A1 WO 2018158420 A1 WO2018158420 A1 WO 2018158420A1 EP 2018055161 W EP2018055161 W EP 2018055161W WO 2018158420 A1 WO2018158420 A1 WO 2018158420A1
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Klaus Weinzierl
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Primetals Technologies Germany Gmbh
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    • B22D11/007—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of composite ingots, i.e. two or more molten metals of different compositions being used to integrally cast the ingots

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous production of steel strip
  • a continuous casting plant has a plurality of casting devices, preferably comprising molds, and each casting device has a downstream strand guide,
  • strands e.g. with slab cross section, preferably thin or medium slab cross section, passed from the continuous casting plant directly in the hot state in the hot strip mill and rolled there.
  • the semicontinuous production of steel strip is also included, where the strand is cut in front of the hot strip mill and the resulting slabs are hot rolled to steel strip.
  • each mold has a downstream strand guide; liquid metal is poured into the molds, resulting in strands which are drawn off via the respective strand guide.
  • steel goods of different composition assembled into a composite material.
  • the intention is to be able to provide a composite material that combines the desired properties of the individual composite components in a composite material.
  • CSP Cosmetic Strip Production
  • 2007/073841 AI discloses a CSP plant in which between the caster and the rolling mill, both an induction furnace and a holding furnace is provided to keep the thin slab to temperature or. raise the temperature slightly, whereby both the holding furnace and the induction furnace are activated, deactivated or deactivated depending on the operating mode.
  • Hot-rolled strip can be produced with the most diverse plant types.
  • the material properties of the steel strip produced depend not only on the alloying elements, but also to a considerable extent on the process parameters during its production.
  • Steel can also be produced and rolled in a layered structure. For example, in the production of a samurai sword, the steel is folded several times and forged again with a hammer. This makes it possible to produce particularly high-quality steels. This Potential is scarcely used in a hot strip mill until today and additionally in the production of hot strip much energy is consumed. Energy costs are therefore crucial for the economy of production
  • the material passes through an inductive heater and a multi-stand finishing line, in which the thickness can be reduced to below 0, 8 mm. This is followed by a cooling of the strip in the cooling section to adjust the
  • Vorband can roll out to a finished strip.
  • Usual mass flows during casting are 6-10mm * m / s, while rolling, 20-50mm * m / s. Due to the relatively low
  • Strand speed is the heat losses in the strand in the leadership of the strand between the units and high during rolling.
  • an induction furnace in front of the finishing train is necessary in order to lower the
  • Continuous cast slabs can be lifted to the level of the following rolling mill or in a cooling area. Due to the brevity of the plant, seen in the direction of transport, the internal heat of the just-cast slabs can be better utilized. However, it would be desirable to generally further increase the utilization of the internal energy of the strands or slabs.
  • This object is achieved by a method for the continuous production of steel strip
  • a continuous casting plant has a plurality of casting devices, preferably comprising molds, and each casting device has a downstream strand guide, -
  • strands arise which are withdrawn via the respective strand guide and rolled in a hot strip mill, wherein at least two strands are arranged after the j ejon strand guides and before hot rolling in the hot strip mill in hot condition in a common strand guide on top of each other.
  • the strands of the casting heat When hot here means that the strands of the casting heat are still hot. They then typically have a temperature between 800 and 1300 ° C, preferably between 1100 and 1300 ° C, more preferably between 1200 and 1300 ° C, on. The strands reach the hot state at the beginning of the common strand guidance ie without external
  • a common strand guide is understood here to mean that the strands in the common strand guide can exchange heat with one another. So are the strands in the
  • each strand can be guided individually, for example on rollers, whereby heat can be exchanged through the free space between the guide elements, ie between the rollers.
  • the extent of the heat exchange is naturally greater, the smaller the distance between the strands is to each other.
  • strands are characterized by the radiated heat heat each other.
  • the strands are preferably aligned parallel to each other.
  • "Strands” also include, in particular, so-called pre-bands, which may have a thickness of 60-100 mm and a width of 0.5-3 m, so that the effect according to the invention is particularly pronounced if the strands have a large width in relation to the thickness Because in the process, the heat radiated across the width largely becomes an upper or lower one
  • Solidified strands, strand pieces and slabs are usually plate-shaped, so anyway flat, and are therefore usually arranged one above the other in a flat shape.
  • the respective strands have the same width.
  • the casting devices in particular the molds, for example, arranged in a vertical plane and the strands are congruent (each other) withdrawn from the e election molds eweils the molds downstream strand guides and on a common strand guide, in which the downstream strand guides open, stacked.
  • the subordinate downstream strand guides are on the common
  • the merge point of the strand guides of the respective molds on the common strand guide or the point at which the strand guide of a casting device, in particular a mold, which is closest to a finishing line empties into the common strand guide, will furthermore be referred to as a mouth point.
  • At least two strands have a maximum of two strand thicknesses, preferably a maximum of one strand thickness
  • Strand thickness are spaced from each other. The distance is measured in the vertical direction between the bottom of an upper strand and the top of a lower strand normal to the transport direction of the strands.
  • the common strand guide possibly in addition the strand guides downstream of the respective molds, has an inert or a reducing atmosphere. As a result, the oxidation of the individual strands in the common strand guide is at least reduced, as a result of which less scale is rolled through the rolls in the hot strip mill.
  • At least two strands are hot, ie approximately directly after the individual
  • Strand guide congruent superimposed so that they touch each other.
  • the strands By superimposing the hot strands directly on or after the mouth point, the strands induce each other heat. They stay hot for longer Reduced radiation of heat to the environment and without a material connection with each other, making a furnace in front of the rolling mill or before the finishing train is obsolete. Due to the fragility of a furnace along the
  • At least two endless strands contacting one another are joined together to form a strip by rolling in a first rolling stand of the hot strip mill.
  • the rolling stand is arranged immediately after the opening point, in order to connect the metal strands which come into contact and / or one above the other. It has been found that two layers of a variety of steel grades bond together when overlaid and rolled at a temperature greater than or equal to 1200 ° C. As a result, the strands connect by rolling to a uniform thick strand or. Tape . This welding of various strands in the rolling mill produces composite steel that has a variety of outstanding material properties.
  • the entrance thickness of the strand into the first roll stand is determined by the sum of the strand thicknesses of the individual
  • the exit thickness is lower according to the decrease (for example by 40%).
  • the mass flow of the exiting band is the sum of the mass flows of all entering strands. However, it can not immediately be concluded that the mass flows of the incoming strands are the same for equal strand thicknesses. Depending on the material hardness (and temperature) of the incoming strands can be here
  • Casting Mirror control is the inevitable consequence, and the casting speed of each strand is to be adapted to the mass flow of the continuous strand resulting from the consolidation.
  • Leitg cordising that can be set independently, but all the others
  • Forming depends on the strand temperatures, can over
  • Control of the strand temperatures also an indirect control of the casting speed of a strand can be achieved.
  • At least two strands are cut by at least one cutting device and in an oven in superimposed receptacles for strands
  • a furnace is present, which is located in front of the rolling mill, ie before the hot strip mill.
  • the strands resp. Strang pieces (slabs) supplied to the superimposed recordings of the furnace and stored there.
  • the strands resp. Strand pieces (slabs) usually do not touch each other.
  • Stranded pieces (slabs) are also saved energy in this variant, since the pieces of slab (slabs) illuminate each other.
  • the strands need not be stacked before or during cutting, although this would have a positive impact on the energy balance.
  • At least two strands are cut, laid one over the other and placed in the furnace
  • the strand guide serves as a transport device and leads the superimposed strands, e.g. the lower intake of the oven too. Accordingly, this receptacle must be designed such that at least two superposed strands find space therein.
  • the distance between the strands in the furnace is at most two strand thicknesses, in particular at most one
  • the distance is approximately for Vorvorb selected between 120-200 mm, in particular between 60 and 100 mm. Due to the particularly tight storage, the heating energy of the
  • Oven can be greatly reduced. It is also conceivable that heating of the furnace can be dispensed with altogether if the intrinsic radiation of the strand pieces (slabs) is reflected accordingly.
  • Strands are preferably supplied to the receptacles of the furnace by means of at least one TranSportvoriques, in particular a gripping device, selectively and / or removed.
  • TranSportvoriques in particular a gripping device
  • strands can be stored in selected recordings and taken specifically.
  • the TransportVorraum can move the cut strand pieces (slabs) in the vertical direction (ie raise or lower) and / or move in the horizontal direction, so move about normal to the transport direction of the strand.
  • the strands are fed individually to the first rolling stand of the hot strip mill. The advantage of this approach is that thus a high utilization of the rolling mill is guaranteed, as always a strand piece (slab) is available for rolling. Also for example at the
  • composite steel is also produced in a simple and efficient manner in this case.
  • composite steel can be produced which combines the desired properties of the individual composite components in a composite material. If necessary, at least one strand by means of
  • Cooling devices are cooled in front of the first rolling stand of the hot strip mill. By adjusting the temperature, desired properties of the respective alloys can be determined
  • compositions of the respective strands are deliberately control compositions of the respective strands.
  • a device for the continuous production of steel strip in particular for carrying out the method according to the invention, has a continuous casting at least two
  • Casting in particular comprising molds, and each pouring device on a downstream strand guide, wherein the pouring devices are arranged one behind the other and / or one above the other and / or side by side and the respective strand guides the pouring devices open in a common strand guide, in which the strands can be arranged one above the other.
  • the strands are directly after or at the
  • At least two strands a maximum of two strand thicknesses, preferably a maximum of one
  • Strand thickness, spaced apart can be arranged.
  • the distance of the pouring devices, in particular the molds to each other less than or equal to 2m, preferably less than Im is about the touch, preferably congruent superposition of j e election hot strands on the common
  • Device is a first rolling stand of the hot strip mill immediately after a mouth point of
  • Strand guides arranged in the common strand guide Due to the direct connection of at least two hot strands, the use of a furnace (and a
  • Device is after the strand guides, in particular in front of the mouth point in the common
  • Strand guide arranged at least one cutting device and has a arranged after the at least one cutting device and after the common strand guide oven
  • common strand guide could be designed here as a feed to the furnace, which ensures that the strands or.
  • the casting devices that is to say the molds, can be juxtaposed be arranged and only the strands, more precisely the strand pieces or slabs are arranged one above the other.
  • different metal strands are stored hot and selectively removed for further processing.
  • shafts used for example, softer material for the shafts 2, 3 and 4 and harder material for the shafts 1 and 5, so steel can be produced, which is also high strength and flexibility.
  • Device according to the invention is at least one
  • Transport device in particular a gripping device, arranged before and / or after the furnace, whereby strands can be selectively fed to the receptacles of the furnace and removed again.
  • a gripping device is in particular a crane in question. It is also possible to others
  • TranSportvoriquesen to use to supply the recordings of the oven individual strands For example, strand guides, roller conveyors or conveyor belts could be used here.
  • the distance of the shots in the oven to each other in one embodiment is a maximum of two strand thicknesses, preferably at most one strand thickness.
  • cooling devices are arranged in front of the first rolling stand of the hot strip mill. If necessary, the cooling devices serve to set specific material properties.
  • a common pan is provided for the molds and has a plurality of pouring tubes arranged one behind the other.
  • several molds are fed in a simple manner from only one pan.
  • the control of the casting speed can be selectively adjusted by means of closure devices, such as plugs or valves, or by other means.
  • pan at least one
  • At least two pans are provided for the molds. Identical molten metals are filled into the respective pans or molten metals with different stoichiometric composition or even different metals are used. A superposition of the metal strands along the strand guide is, of course, again possible, as in the previously mentioned embodiment variant.
  • Fig. 1 is a schematic view of an inventive
  • Fig. 2 is a schematic view of a device according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic view of an inventive
  • FIG. 4 is a detail view of FIG. 2 in side view, for molds arranged one behind the other,
  • Fig. 5 is a perspective view of a furnace with two
  • FIG. 6 is a front view of a three-cavity oven.
  • Fig. 7 shows a detailed representation as a variant of FIG. 2 in
  • Fig. 1 relates to the first embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a method according to the invention for the continuous production of steel strip with a ladle 1, which has two pouring tubes IIa, IIb, which pouring tubes IIa, IIb are connected in each case to a mold 3a, 3b. The enuit, the dies 3a, 3b downstream
  • Strand guide 4a, 4b terminates at a mouth point M on a common strand guide 8.
  • the common strand guide 8 may for example be designed as a roller conveyor.
  • the molds 3a, 3b and the strand guides 4a, 4b are here in a common vertical plane, the plane of the drawing.
  • Liquid metal 2 is filled from the ladle 1 via two separate casting tubes IIa, IIb into the respective molds 3a, 3b, and strands are drawn off via the intermediate mold guide 4a, 4b downstream of the molds 3a, 3b, and to which
  • Muzzle point M arranged one above the other, namely
  • first rolling stand 6 of a hot strip mill which connects the superposed, hot individual strands 5a, 5b, which are located simultaneously in the common strand guide 8, to form a common strip 7.
  • first rolling stand 6 of a hot strip mill which connects the superposed, hot individual strands 5a, 5b, which are located simultaneously in the common strand guide 8, to form a common strip 7.
  • rolling stands 15 of a roughing train and a finishing train 12 can be arranged downstream of the first rolling stand 6.
  • To the finishing train 12 close as usual cutting and reeling devices, which are not shown here.
  • Fig. 2 shows a schematic view of a method according to the invention for the semi-continuous production of steel strip
  • the corresponding device comprises three molds 3a, 3b, 3c, three strand guides 4a, 4b, 4c downstream of the molds, each with three individual hot strands 5a, 5b, 5c, a mouth point M, a symbolically illustrated cutting device 9, which represents three cutting devices 9a, 9b, 9c (see FIGS. 4 and 7), a common strand guide 8, an oven 10, and a first rolling mill 6 of a hot strip mill, which of course a plurality of rolling mills 15 may be downstream, followed by a finishing train 12.
  • the molds 3a, 3b, 3c and the strand guides 4a, 4b, 4c may here, in addition to or Alternatively to the vertical offset, also laterally, so be normal to the plane offset.
  • the molds 3a, 3b, 3c are arranged in strand guide direction offset in height one above the other, the molds
  • Strand guides 4a, 4b, 4c are then designed to guide the strands 5a, 5b, 5c straight into the common strand guide 8, where the strands 5a, 5b, 5c are again arranged one above the other and at a small distance from each other, for example in the opposite direction Distance of a maximum of two strand thicknesses, preferably a maximum of one strand thickness.
  • the hot strands 5a, 5b, 5c are cut individually by cutting devices 9a, 9b, 9c, one of which is arranged per strand guide 4a, 4b, 4c, before the mouth point M.
  • the strand pieces of the Strands 5a, 5b, 5c can be arranged congruently one above the other according to the respective cutting device 9a, 9b, 9c and are thus located between cutting device 9a, 9b, 9c and furnace 10 in a common strand guide 8. Since the strand pieces of the strands 5a, 5b, 5c can also be arranged one above the other in the furnace 10, and in the case shown this is the case for the uppermost 5a and the lowest strand 5c,
  • the common strand guide 8 extends into the furnace 10.
  • a feed device such as a gripping device 13, such as a crane, the individual extrudates can be lifted from the oven 10 to the rolling plane of the rolling stand 6 (strand pieces of the strand 5c) or
  • Strand pieces of the strand 5b can be transported on the same level from the oven 10, for example by means of a roller conveyor.
  • Fig. 6 shows a front view of a furnace 10, as shown in FIG. 4 can be used with three shots 14, in which just three pieces of strands 5a, 5b, 5c on top of each other
  • the viewing direction here is the transport direction of the strands 5a, 5b, 5c.
  • the oven 10 may also have more than three, for example, five receptacles 14 and
  • FIG. 4 shows, for example, a perspective view of a furnace 10 with two receptacles 14, wherein here in a receptacle 14 a piece of a strand 5a, 5b is received.
  • FIG. 7 is a variant of FIGS. 2 and 4 and is in
  • Strand guides 4a, 4b, 4c can here only, or in addition to the vertical displacement, laterally, so normal to the plane in FIG. 2, be offset.
  • the strand guides 4a, 4c are then designed such that they guide the strands 5a, 5c laterally onto the common strand guide 8, which forms a continuation of the strand guide 5b in the transport direction of the strand 5b.
  • the strands In the common strand guide 8, the strands
  • the hot strands 5a, 5b, 5c are namely for high utilization of the rolling stands in the semi-continuous operation first by means of cutting devices 9a, 9b, 9c, which resemble the j
  • Strand guides 4a, 4b, 4c are arranged in front of
  • Strand guide 8 and the furnace 10 can then again as shown in FIG. 4 be formed.
  • the individual strand pieces by means of a gripping device 13, such as a crane, in the furnace 10 in the ehyroid receptacles 14 can be lifted or lowered, while strand pieces of the strand 5b can be transported in the same plane in the oven 10, for example by means of a roller conveyor.
  • a gripping device 13 such as a crane
  • Coiler devices are not shown.
  • the corresponding device comprises two molds 3 a, 3 b, the strand guides 4 a, 4 b arranged downstream of the molds, two hot individual strands 5 a, 5 b, the mouth point M, a common strand guide 8 , a cutting device 9, a furnace 10 with two already almost entirely in it, one above the other
  • the molds 3a, 3b and the strand guides 4a, 4b are here again, as shown in FIG. 1, in a common vertical plane, the
  • the strands 5a, 5b are withdrawn via the j subdivision of the molds 3a, 3b subordinate strand guide 4a, 4b and on the
  • Muzzle point M arranged one above the other, namely
  • the distance between the strands 5a, 5b is a maximum of two strand thicknesses, preferably at most one strand thickness.
  • a cutting device 9 with which the strands 5a, 5b are cut together.
  • the strands 5a, 5b can also be cut before the mouth M, preferably For each strand 5a, 5b then a separate cutting device 9a, 9b provided (analogous to FIG. 4).
  • the resulting strand pieces are transported into the oven 10 by means of common strand guide 8 and / or gripping device 13 and stored there one above the other. If two already superimposed strands 5a, 5b are cut together, they can be supplied to the furnace 10 lying on each other. From there they can selectively individually by means of
  • Gripping device 13 taken and then successively in a first rolling mill 6 and the following rolling stands 15 of the hot strip mill including the finishing train 12th

Abstract

Um Verbundstahl und/oder Warmband energieeffizient, kontinuierlich und in großen Mengen herstellen zu können, wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, wobei eine Stranggießanlage mehrere Gießeinrichtungen, vorzugsweise umfassend Kokillen (3a, 3b, 3c), und jede Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung (4a, 4b, 4c) aufweist, wobei mittels der Gießeinrichtungen Stränge (5a, 5b, 5c) entstehen, welche über die jeweilige Strangführung (4a, 4b, 4c) abgezogen und in einer Warmbandstraße gewalzt werden, wobei zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) nach den Strangführungen (4a, 4b, 4c) in heißem Zustand in einer gemeinsamen Strangführung (8) übereinander angeordnet werden.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN HERSTELLUNG VON
STAHLBAND
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband,
- wobei eine Stranggießanlage mehrere Gießeinrichtungen, vorzugsweise umfassend Kokillen , und jede Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung aufweist,
- wobei mittels der Gießeinrichtungen Stränge entstehen, welche über die j eweilige Strangführung abgezogen und in einer Warmbandstraße gewalzt werden .
Bei der kontinuierlichen Herstellung von Stahlband werden Stränge, z.B. mit Brammenquerschnitt, vorzugsweise Dünn- oder Mittelbrammenquerschnitt, von der Stranggussanlage direkt im heißen Zustand in die Warmbandstraße geleitet und dort gewalzt . Dabei ist auch das semikontinuierliche Herstellen von Stahlband umfasst , wo der Strang vor der Warmbandstraße geschnitten und die so entstandenen Brammen im heißen Zustand zu Stahlband gewalzt werden .
Werden Gießeinrichtungen mit Kokillen, z.B. beiderseits offene Plattenkokillen aus einem Kupferwerkstoff, verwendet, so weist jede Kokille eine nachgeordnete Strangführung auf; in die Kokillen wird flüssiges Metall gegossen, wodurch Stränge entstehen, welche über die j eweilige Strangführung abgezogen werden .
Stand der Technik In Verbundwerkstoffen werden Verbundkomponenten, wie
beispielsweise Stahlgüter unterschiedlicher Zusammensetzung, zu einem Verbundwerkstoff zusammengefügt . Beabsichtigt ist dabei , einen Verbundwerkstoff zur Verfügung stellen zu können, der gewünschte Eigenschaften der einzelnen Verbundkomponenten in einem Verbundwerkstoff vereint .
Bei CSP-Anlagen (Compact Strip Production) wird das Band in einem kontinuierlichen Prozess hergestellt . Dies bedeutet, dass der Gießprozess und der Walzprozess unmittelbar
nacheinander aus quasi einer Hitze stattfinden . Die WO
2007/073841 AI offenbart eine CSP-Anlage, bei welcher zwischen der Gießmaschine und der Walzstraße sowohl ein Induktionsofen als auch ein Halteofen vorgesehen ist, um die Dünnbramme auf Temperatur zu halten bzw . die Temperatur etwas zu erhöhen, wobei sowohl der Halteofen als auch der Induktionsofen in Abhängigkeit der Betriebsart aktiviert, deaktiviert bzw .
gesteuert oder geregelt wird . Aus der Druckschrift WO 01/68293 AI ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem Gussverfahren Kern- und Randschichten zur Bildung des Verbundwerkstoffs miteinander stoffschlüssig durch oberflächliches Aufschmelzen verbunden werden . Warmband kann mit den verschiedensten Anlagentypen hergestellt werden . Die Materialeigenschaften des produzierten Stahlbandes hängen dabei nicht nur von den Legierungselementen , sondern auch in erheblichem Umfang von den Prozessparametern bei seiner Herstellung ab . Stahl kann auch in einer geschichteten Struktur hergestellt und gewalzt werden . Beispielsweise wird bei der Herstellung eines Samurai-Schwertes der Stahl mehrfach gefaltet und wieder mit einem Hammer ausgeschmiedet . Es lassen sich dadurch besonders hochwertige Stähle herstellen . Dieses Potential wird in einer Warmbandstraße bis heute kaum genutzt und zusätzlich wird bei der Herstellung von Warmband sehr viel Energie verbraucht . Die Energiekosten sind daher für die Wirtschaftlichkeit der Herstellung ein entscheidender
Kostenfaktor .
Bei der sogenannten Endless Strip Production (Arvedi ESP) wird in einer Gießmaschine eine Bramme gegossen, die ca. 70-100 mm dick ist . Direkt im Anschluss an die Gießmaschine befinden sich Gerüste (HRM = High Reduction Mill) , in welchen eine hohe Abnahme der Banddicke auf ca. 12-25 mm erzielt wird .
Anschließend durchläuft das Material einen induktiven Erhitzer und eine mehrgerüstige Fertigstraße, in welcher die Dicke bis auf unter 0 , 8 mm reduziert werden kann . Darauf erfolgt eine Abkühlung des Bandes in der Kühlstrecke zur Einstellung der
Materialeigenschaffen und nach dieser befindet sich ein Haspel auf welchem das Band zu Bunden (Coils) gewickelt wird, womit der Produktionsprozess in der ESP-Anlage abgeschlossen ist . Ein Problem von ESP-Anlagen ist , dass der Strang nicht mit der Geschwindigkeit gegossen werden kann , mit der eine
Fertigstraße ein Vorband zu einem Fertigband auswalzen kann . Übliche Massenflüsse beim Gießen betragen 6-10mm*m/s, beim Walzen dagegen 20-50mm*m/s. Durch die relativ niedrige
Stranggeschwindigkeit sind die Wärmeverluste im Strang bei der Führung des Strangs zwischen den Aggregaten und während des Walzens hoch . Es ist zusätzlich ein Induktionsofen vor der Fertigstraße notwendig, um ein zu tiefes Absinken der
Temperatur in der Fertigstraße zu vermeiden . Durch den
Verbrauch hochwertiger elektrischer Energie zum Heizen verschlechtert sich die Gesamtenergiebilanz der ESP-Anlage . Die niedrige Walzgeschwindigkeit wirkt sich auch nachteilig auf die Materialeigenschaften und Oberfläche aus, da zwischen den einzelnen Abnahmeschritten viel Zeit für Rekristallisation und Verzunderung bleibt .
Gemäß der EP 2 944 386 AI werden Stränge oder
Stranggussbrammen von unterschiedlichen Gießanlagen in eine gemeinsame Walzstraße eingebracht, und zwar entweder im
Endlosverfahren oder im Semi-Endlosverfahren . Es soll zwischen den beiden Verfahrensarten gewechselt werden können . Dazu werden die Stränge oder Stranggussbrammen in eweils eigenen Führungen einer ransfereinrichtung zugeführt , in welcher
Stranggussbrammen auf das Niveau der folgenden Walzanlage oder in einen Kühlbereich gehoben werden können . Durch die Kürze der Anlage, in Transportrichtung gesehen, kann die innere Wärme der gerade gegossenen Brammen besser genutzt werden . Es wäre aber wünschenswert, die Nutzung der inneren Energie der Stränge oder Brammen generell weiter zu erhöhen .
Aufgabe der Erfindung Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein
Verfahren vorzuschlagen, mittels dem Stahlband kontinuierlich, energieeffizient und in großen Mengen unter Verwendung von Strangguss produziert werden kann .
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband
- wobei eine Stranggießanlage mehrere Gießeinrichtungen , vorzugsweise umfassend Kokillen , und jede Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung aufweist, - wobei mittels der Gießeinrichtungen Stränge entstehen, welche über die jeweilige Strangführung abgezogen und in einer Warmbandstraße gewalzt werden, wobei zumindest zwei Stränge nach den j eweiligen Strangführungen und vor dem Warmwalzen in der Warmbandstraße in heißem Zustand in einer gemeinsamen Strangführung übereinander angeordnet werden .
In heißem Zustand bedeutet hier, dass die Stränge aus der Gießhitze heraus noch heiß sind . Sie weisen dann typischer Weise eine Temperatur zwischen 800 und 1300°C, bevorzugt zwischen 1100 und 1300 °C, besonders bevorzugt zwischen 1200 und 1300 °C, auf . Die Stränge erreichen den heißen Zustand am Beginn der gemeinsamen Strangführung also ohne externe
Heizung .
Unter einer gemeinsamen Strangführung versteht man hier, dass die Stränge in der gemeinsamen Strangführung untereinander Wärme austauschen können . So sind die Stränge in der
gemeinsamen Strangführung nicht mittels fester Einbauten, wie Platten oder eine Einhausung, die j eweils nur einen Strang umschließt, durchgehend voneinander getrennt . Es kann aber jeder Strang einzeln geführt werden, etwa auf Rollen, wobei Wärme durch den Freiraum zwischen den Führungselementen , also etwa zwischen den Rollen, ausgetauscht werden kann . Das Ausmaß des Wärmeaustausches ist naturgemäß umso größer, je geringer der Abstand der Stränge zueinander ist .
Nachdem die Produktion von Warmband sehr viel Energie
benötigt, hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, multiple Kokillen zu verwenden und heiße Stränge, insbesondere unmittelbar, nach den einzelnen Strangführungen (jedenfalls aber vor dem ersten Walzvorgang) übereinander anzuordnen, sodass die Stränge sich durch die abgestrahlte Wärme gegenseitig erwärmen. Dabei sind die Stränge vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet . Unter „Stränge" fallen insbesondere auch sogenannte Vorbänder, die eine Dicke von 60- 100 mm und eine Breite von 0,5-3m aufweisen können . Der erfindungsgemäße Effekt tritt also dann besonders stark auf, wenn die Stränge im Verhältnis zur Dicke eine große Breite haben . Denn dabei wird die über die Breite abgestrahlte Wärme zu einem großen Teil von einem ober- oder unterhalb
befindlichen Strang aufgenommen, während die ins Leere gehende Wärmeabstrahlung durch die schmalen Seitenwände des Strangs am Rand, also in Strangführungsrichtung gesehen nach links und rechts, nicht so sehr ins Gewicht fällt . Erstarrte Stränge, Strangstücke und Brammen sind in der Regel plattenförmig, also edenfalls eben, und werden daher in der Regel in ebener Form übereinander angeordnet . Vorzugsweise weisen die j eweiligen Stränge dieselbe Breite auf .
Die Gießeinrichtungen, insbesondere die Kokillen, werden zum Beispiel in einer senkrechten Ebene angeordnet und die Stränge werden deckungsgleich ( zueinander) aus den eweiligen Kokillen über eweils den Kokillen nachgeordnete Strangführungen abgezogen und auf einer gemeinsamen Strangführung, in welche die nachgeordneten Strangführungen münden, übereinander angeordnet . Bei versetzter Anordnung der Gießeinrichtungen , insbesondere Kokillen (nicht in einer senkrechten Ebene sondern zum Beispiel seitlich versetzt) , werden die eweiligen nachgeordneten Strangführungen auf der gemeinsamen
Strangführung zusammengeführt . Eine Überlagerung der Stränge ist bei gleichzeitiger, beabstandet seitlicher Zusammenführung zwar mit zunehmender Breite der Stränge schwieriger, aber möglich . Der Zusammenführungspunkt der Strangführungen der eweiligen Kokillen auf der gemeinsamen Strangführung beziehungsweise jener Punkt, an dem die zu einer Fertigstraße am nächsten angeordnete Strangführung einer Gießeinrichtung, insbesondere Kokille, in die gemeinsame Strangführung mündet, wird des Weiteren als Mündungspunkt bezeichnet werden .
Um in der gemeinsamen Strangführung einen besonders guten Wärmeaustausch zwischen den Breitseiten der Stränge sicherzu- stellen, kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Stränge maximal zwei Strangdicken, vorzugsweise maximal eine
Strangdicke, voneinander beabstandet sind . Der Abstand wird dabei in vertikaler Richtung zwischen der Unterseite eines oberen Strangs und der Oberseite eines unteren Strangs normal zur Transportrichtung der Stränge gemessen .
Um die Verzunderung der einzelnen Stränge hintanzuhalten bzw . weitestgehend zu eliminieren, kann vorgesehen sein , dass die gemeinsame Strangführung, eventuell zusätzlich die den eweiligen Kokillen nachgeordneten Strangführungen, eine inerte oder eine reduzierende Atmosphäre aufweist . Dadurch wird die Oxidation der einzelnen Stränge in der gemeinsamen Strangführung zumindest reduziert, wodurch weniger Zunder durch das Walzen in der Warmbandstraße eingewalzt wird .
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest zwei Stränge in heißem Zustand, also etwa direkt nach den einzelnen
Strangführungen auf einer nachgeordneten gemeinsamen
Strangführung, deckungsgleich übereinandergelegt , sodass sie einander berühren . Durch das Übereinanderlegen der heißen Stränge direkt auf oder nach dem Mündungspunkt induzieren die Stränge gegenseitig Wärme. Sie bleiben somit länger heiß bei verminderter Abstrahlung von Wärme an die Umgebung und ohne einen Stoffschluss miteinander einzugehen , womit ein Ofen vor dem Walzwerk beziehungsweise vor der Fertigstraße obsolet wird . Durch die Hinfälligkeit eines Ofens entlang der
Strangführung werden somit erhebliche Kosten gespart .
Durch die Verwendung multipler Kokillen wird die Produktivität der Anlage deutlich gesteigert, da größere Mengen der
Metallschmelze in der gleichen Zeitspanne gleichzeitig zu Strängen gegossen und im nachfolgenden Walzwerk
weiterverarbeitet werden .
Besonders bevorzugt werden zumindest zwei einander berührende endlose Stränge durch Walzen in einem ersten Walzgerüst der Warmbandstraße miteinander zu einem Band verbunden . Damit kein Ofen zur Erwärmung der Metallstränge vor dem ersten Walzgerüst verwendet werden muss , ist das Walzgerüst unmittelbar nach dem Mündungspunkt angeordnet, um die sich berührenden und/oder übereinander liegenden Metallstränge miteinander zu verbinden . Es wurde festgestellt, dass zwei Lagen einer Vielzahl von Stahlsorten sich miteinander verbinden, wenn sie bei einer Temperatur größer gleich 1200°C übereinander gelegt und gewalzt werden . Dadurch verbinden sich die Stränge durch Walzen zu einem einheitlichen dicken Strang bzw . Band . Durch diese Verschweißung verschiedener Stränge im Walzwerk wird Verbundstahl erzeugt, der eine Vielzahl an herausragenden Materialeigenschaffen aufweist .
Die Eintrittsdicke des Stranges in das erste Walzgerüst wird bestimmt durch die Summe der Strangdicken der einzelnen
Stränge; die Austrittsdicke ist entsprechend der Abnahme (beispielsweise um 40%) niedriger . Der Massenfluss des austretenden Bandes ist die Summe der Massenflüsse aller eintretenden Stränge. Jedoch kann nicht unmittelbar gefolgert werden, dass die Massenflüsse der eintretenden Stränge bei gleichen Strangdicken gleich sind . Je nach Materialhärte (und Temperatur) der eintretenden Stränge können sich hier
Unterschiede ergeben . Eine Rückwirkung auf die
Gieß Spiegelregelung ist die zwangsläufige Folge, und die Gießgeschwindigkeit eines jeden Strangs ist an den bei der Zusammenführung resultierenden Massenfluss des eweiligen Strangs anzupassen . Es gibt eine Leitgießgeschwindigkeit, die unabhängig eingestellt werden kann, aber alle anderen
Geschwindigkeiten sind dann an diese Leitgeschwindigkeit über die Gieß Spiegelregelung entsprechend der entstehenden
Teilmassenflüsse beim Zusammenführen gekoppelt . Da die
Umformung von den Strangtemperaturen abhängt , kann über
Steuerung der Strangtemperaturen auch eine indirekte Steuerung der Gießgeschwindigkeit eines Strangs erreicht werden .
Vorzugsweise werden in einer zweiten Aus führungsVariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest zwei Stränge durch zumindest eine Schneidvorrichtung geschnitten und in einem Ofen in übereinander liegenden Aufnahmen für Stränge
übereinanderliegend gelagert . In dieser Aus führungsVariante ist ein Ofen vorhanden, welcher sich vor dem Walzwerk, also vor der Warmbandstraße , befindet . Nach dem Schneiden werden die Stränge bzw . Strangstücke (Brammen) den übereinander liegenden Aufnahmen des Ofens zugeführt und dort gelagert . Die Stränge bzw . Strangstücke (Brammen) berühren einander dabei in der Regel nicht . Durch diese Lagerung der heißen Stränge bzw . Strangstücke (Brammen) wird auch in dieser Variante Energie gespart, da die Strangstücke (Brammen) sich gegenseitig anstrahlen . Die Stränge müssen vor dem oder beim Schneiden noch nicht übereinander angeordnet sein, wenngleich sich dies positiv auf die Energiebilanz auswirken würde . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des
erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest zwei Stränge geschnitten, übereinandergelegt und dem Ofen in
übereinandergelegtem Zustand zugeführt . Diese Variante empfiehlt sich, wenn zwei oder mehr Stränge
übereinandergelegt , also einander berührend, und somit gemeinsam dem Walzgerüst zugeführt werden sollen . Hierzu dient die Strangführung als TransportVorrichtung und führt die überlagerten Stränge z.B. der unteren Aufnahme des Ofens zu . Dementsprechend muss diese Aufnahme derart ausgestaltet sein, dass zumindest zwei überlagerte Stränge darin Platz finden .
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der Abstand zwischen den Strängen im Ofen maximal zwei Strangdicken, insbesondere maximal eine
Strangdicke . Damit liegt der Abstand etwa für Vorbänder zwischen 120-200 mm, insbesondere zwischen 60 und 100 mm . Durch die besonders enge Lagerung kann die Heizenergie des
Ofens edenfalls stark verringert werden . Es ist auch denkbar, dass auf eine Beheizung des Ofens auch ganz verzichtet werden kann, wenn die EigenStrahlung der Strangstücke (Brammen) entsprechend reflektiert wird .
Bevorzugter Weise werden Stränge den Aufnahmen des Ofens mittels zumindest einer TranSportvorrichtung, insbesondere einer GreifVorrichtung, selektiv zugeführt und/oder entnommen . Somit können Stränge in ausgewählten Aufnahmen gelagert und gezielt entnommen werden . Die TransportVorrichtung kann die geschnittenen Strangstücke (Brammen) in vertikaler Richtung bewegen (also anheben oder absenken) und/oder in horizontaler Richtung bewegen, also etwa normal zur Transportrichtung des Strangs verschieben . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Variante mit Ofen werden die Stränge einzeln dem ersten Walzgerüst der Warmbandstraße zugeführt . Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass somit eine hohe Auslastung des Walzwerkes gewährleistet ist , da immer ein Strangstück (Bramme) zum Walzen zur Verfügung steht . Auch beispielsweise bei der
Wartung einer Kokille können einstweilen die Stränge der anderen Kokillen gewalzt werden .
Denkbar ist bei der Variante mit Ofen auch, dass die Stränge gemeinsam, nämlich übereinander liegend, dem ersten Walzgerüst der Warmbandstraße zugeführt werden . Hierdurch wird auch in diesem Fall in einfacher und effizienter Weise Verbundstahl hergestellt . Je nach Auswahl der Zusammensetzungen der einzelnen Stränge kann Verbundstahl hergestellt werden , der gewünschte Eigenschaften der einzelnen Verbundkomponenten in einem Verbundwerkstoff vereint . Nötigenfalls kann zumindest ein Strang mittels
Kühleinrichtungen vor dem ersten Walzgerüst der Warmbandstraße gekühlt werden . Durch TemperatureinStellung lassen sich gewünschte Eigenschaften der eweiligen Legierungen
beziehungsweise Zusammensetzungen der j eweiligen Stränge gezielt steuern .
Bei einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäße Verfahrens , weist eine Stranggießanlage zumindest zwei
Gießeinrichtungen, insbesondere umfassend Kokillen, und jede Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung auf, wobei die Gießeinrichtungen beabstandet hintereinander und/oder übereinander und/ oder nebeneinander angeordnet sind und die jeweiligen Strangführungen der Gießeinrichtungen in einer gemeinsamen Strangführung münden, in welcher die Stränge übereinander anordenbar sind . Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die Stränge direkt nach oder an dem
Mündungspunkt auf einer gemeinsamen Strangführung zur
gegenseitigen Erwärmung übereinander angeordnet .
Dabei kann vorgesehen sein , dass zumindest zwei Stränge maximal zwei Strangdicken, vorzugsweise maximal eine
Strangdicke, voneinander beabstandet anordenbar sind .
In einer weiteren bevorzugten AusführungsVariante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Abstand der Gießeinrichtungen, insbesondere der Kokillen, zueinander kleiner gleich 2m, vorzugsweise kleiner gleich Im beträgt um die Berührung, vorzugsweise deckungsgleiche Übereinanderlegung der j eweiligen heißen Stränge auf der gemeinsamen
Strangführung zu ermöglichen . Durch diese Art der Anordnung multipler Kokillen wird einerseits Platz gespart und
andererseits ermöglicht, dass sich unterschiedliche Stränge aus unterschiedlichen Kokillen möglichst schnell berühren beziehungsweise übereinander liegen, damit thermische Verluste möglichst gering gehalten werden .
In einer weiteren bevorzugten AusführungsVariante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein erstes Walzgerüst der Warmbandstraße unmittelbar nach einem Mündungspunkt der
Strangführungen in die gemeinsame Strangführung angeordnet . Durch die unmittelbare Verbindung von zumindest zwei heißen Strängen wird die Verwendung eines Ofens (und einer
Schneidvorrichtung) vor der Warmbandstraße in dieser
AusführungsVariante überflüssig . Das geschichtete, miteinander nach dem ersten Walzgerüst verbundene Material wird weiteren Walzgerüsten zugeführt und auf eine bevorzugte Dicke und Breite gewalzt. Der Massenfluss beträgt ein Mehrfaches des ansonsten bei einer ESP-Anlage erzielten Wertes ,
beispielsweise 20mm*m/s bei drei übereinander gelegten
Strängen oder 35mm*m/s (bis zu 40mm*m/s) bei fünf übereinander gelegten Strängen . Dieser Wert liegt im Bereich einer
gewöhnlichen HSM (Hot Strip Mil1 ) üblicher Größenordnung .
Gemäß der alternativen Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nach den Strangführungen , insbesondere vor dem Mündungspunkt in die gemeinsame
Strangführung, zumindest eine Schneidvorrichtung angeordnet und ein nach der zumindest einen Schneidvorrichtung und nach der gemeinsamen Strangführung angeordneter Ofen weist
mindestens zwei , vorzugsweise drei bis fünf, übereinander liegende Aufnahmen für Stränge auf . Dies hat den Vorteil, dass Stränge der gleichen Metallsorte und Stränge unterschiedlicher Metallsorten vor allem beim kontinuierlichen Gießen bei einer gewünschten Länge abgeschnitten und energiesparend
zwischengespeichert werden können . Mit den Strangführungen sind hier wieder jene Strangführungen gemeint , welche den
Gießeinrichtungen bzw . Kokillen nachgeordnet sind und für die Bildung eines innen nicht mehr flüssigen Strangs sorgen . Daran können sich weitere Strangführungen anschließen, welche die Stränge in die gemeinsame Strangführung leiten . Diese
gemeinsame Strangführung könnte hier als Zuführung zum Ofen ausgebildet sein, die dafür sorgt, dass die Stränge bzw .
Strangstücke (Brammen) dann im Ofen übereinander zu liegen kommen . In der Regel wird für jeden Strang eine eigene
Schneidvorrichtung vorgesehen .
Bei der Ausführungsvariante mit Schneidvorrichtung können die Gießeinrichtungen , also etwa die Kokillen, nebeneinander angeordnet sein und erst die Stränge, genauer die Strangstücke oder Brammen, werden übereinander angeordnet.
In den jeweiligen Aufnahmen des Ofens könnten z.B.
unterschiedliche Metallstränge heiß gelagert und selektiv zur weiteren Bearbeitung entnommen werden . Werden unterschiedliche Legierungen für die Strangstücke in den einzeInen Aufnahmen, vorzugsweise Schächten , verwendet, beispielsweise weicheres Material für die Schächte 2 , 3 und 4 und härteres Material für die Schächte 1 und 5, so kann Stahl hergestellt werden, der zugleich hochfest und biegsam ist . Man kann b'eispielsweise auch korrosionsfesten, höher legierten Stahl in den Aufnahmen 1 und 5 , billigen niedrig legierten Stahl in den Aufnahmen 2 , 3 und 4 einbringen und erhält auf diese Weise
kostengünstigeren , aber dennoch korrosionsfesten Verbundstahl , wenn die Stränge anschließend übereinanderliegend gewalzt werden . Die Herstellung solcher Verbundstähle ist natürlich auch bei der oben beschriebenen AusführungsVariante mit den endlosen Strängen möglich .
In einer alternativen Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zumindest eine
Transportvorrichtung, insbesondere eine GreifVorrichtung, vor und/oder nach dem Ofen angeordnet, wodurch Stränge gezielt den Aufnahmen des Ofens zugeführt und wieder entnommen werden können . Es können mehr als eine Transportvorrichtung vor dem Ofen und mehr als eine Transportvorrichtung nach dem Ofen angeordnet sein . Als GreifVorrichtung kommt insbesondere ein Kran in Frage . Es ist auch denkbar, andere
TranSportvorrichtungen zu verwenden , um den Aufnahmen des Ofens einzelne Stränge zuzuführen . Beispielsweise könnten hierbei Strangführungen, Rollengänge oder Förderbänder eingesetzt werden . Der Abstand der Aufnahmen im Ofen zueinander beträgt in einer AusführungsVariante maximal zwei Strangdicken , vorzugsweise maximal eine Strangdicke .
Weiters kann vorgesehen sein, dass Kühleinrichtungen vor dem ersten Walzgerüst der Warmbandstraße angeordnet sind . Die Kühleinrichtungen dienen gegebenenfalls zur Einstellung gezielter Materialeigenschaften .
Gemäß einer weiteren bevorzugten AusführungsVariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine gemeinsame Pfanne für die Kokillen vorgesehen und weist mehrere hintereinander angeordnete Gießrohre auf . Durch diese Ausgestaltungsform der Pfanne werden mehrere Kokillen in einfacher Weise aus nur einer Pfanne beschickt . Die Regelung der Gussgeschwindigkeit kann gezielt mittels VerschlussVorrichtungen , wie zum Beispiel Stopfen oder Ventile, oder durch andere Vorrichtungen selektiv eingestellt werden .
Möglich wäre dabei , dass die Pfanne zumindest eine,
vorzugsweise zumindest zwei Kammern aufweist . Durch die
Verwendung von einer Kammer können mit dieser Pfanne nur Stränge des gleichen Materials hergestellt werden . Bei
Verwendung von zwei oder mehr Kammern innerhalb der Pfanne können verschiedene Metalle oder Legierungen in die gleiche Pfanne in die eweiligen Kammern gegossen werden ohne sich zu vermischen . Mehr als zwei Kammern in einer Pfanne sind denkbar . Dies hat den Vorteil, dass man bei Verwendung von separaten Gießrohren für die eweiligen Kammern aus einer Pfanne über beabstandet angeordnete Kokillen verschiedene Metallstränge von verschiedenen Metallsorten oder verschiedene Legierungen gleichzeitig oder hintereinander auf die
gemeinsame Strangführung aufbringt .
In einer weiteren bevorzugten AusführungsVariante werden zumindest zwei Pfannen für die Kokillen vorgesehen . Es werden identische Metallschmelzen in die j eweiligen Pfannen gefüllt oder Metallschmelzen mit unterschiedlicher stöchiometri scher Zusammensetzung oder gar unterschiedliche Metalle verwendet . Eine Überlagerung der Metallstränge entlang der Strangführung ist wie bei der zuvor erwähnten AusführungsVariante natürlich wieder möglich .
Die Produktionskosten pro Tonne hergestelltem Stahl sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren deutlich niedriger als bei bisherig bekannten Anlagentypen .
Kurzbeschreibung der Figuren Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert . Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben . Dabei zeigt :
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband mit übereinander liegenden Strängen ohne einem Ofen,
Fig . 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband mit einem Ofen und semi-kontinuierlicher Produktion,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband mit einem Ofen und übereinander liegenden Strängen ,
Fig. 4 eine Detaildarstellung zu Fig . 2 in Seitenansicht , für hintereinander angeordnete Kokillen ,
Fig . 5 eine perspektivische Ansicht eines Ofens mit zwei
Aufnahmen,
Fig . 6 eine Frontansicht eines Ofens mit drei Aufnahmen,
Fig . 7 eine Detaildarstellung als Variante zu Fig . 2 in
Draufsicht, für nebeneinander angeordnete Kokillen .
Ausführung der Erfindung
Fig . 1 betrifft die erste Ausführungsvariante der Erfindung . Fig . 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband mit einer Pfanne 1 , die zwei Gießrohre IIa, IIb aufweist, welche Gießrohre IIa, IIb mit eweils einer Kokille 3a, 3b verbunden sind . Die eweilige, den Kokillen 3a, 3b nachgeordnete
Strangführung 4a, 4b endet an einem Mündungspunkt M auf einer gemeinsamen Strangführung 8. Die gemeinsame Strangführung 8 kann z.B. als Rollengang ausgeführt sein . Die Kokillen 3a, 3b und die Strangführungen 4a , 4b liegen hier in einer gemeinsamen senkrechten Ebene, der Zeichenebene . Flüssiges Metall 2 wird aus der Pfanne 1 über zwei separate Gießrohre IIa, IIb in die eweiligen Kokillen 3a, 3b gefüllt und Stränge werden über die eweilige den Kokillen 3a, 3b nachgeordnete Strangführung 4a, 4b abgezogen und an dem
Mündungspunkt M übereinander angeordnet, nämlich
deckungsgleich übereinander, hier aufeinander, gelegt . Direkt nach dem Mündungspunkt M befindet sich ein erstes Walzgerüst 6 einer Warmbandstraße, welches die übereinander angeordneten , heißen einzelnen Stränge 5a, 5b, die sich gleichzeitig in der gemeinsamen Strangführung 8 befinden, zu einem gemeinsamen Band 7 verbindet . Dem ersten Walzgerüst 6 können natürlich ein oder mehrere Walzgerüste 15 einer Vorwalzstraße und eine Fertigstraße 12 nachgeordnet sein . An die Fertigstraße 12 schließen sich wie gewohnt Schneide- und Haspelvorrichtungen an, die hier nicht eingezeichnet sind .
Fig . 2 und die folgenden Figuren betreffen die zweite
AusführungsVariante der Erfindung, wo die Stränge 5a, 5b, 5c geschnitten werden . In Fig . 2 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur semi-kontinuierlichen Herstellung von Stahlband dargestellt, die entsprechende Vorrichtung umfasst drei Kokillen 3a, 3b, 3c, drei den Kokillen nachgeordnete Strangführungen 4a, 4b, 4c mit j eweils drei einzelnen heißen Strängen 5a, 5b, 5c, einen Mündungspunkt M, eine symbolisch dargestellte Schneidvorrichtung 9 , die drei Schneidvorrichtungen 9a, 9b, 9c repräsentiert (siehe Fig . 4 und 7), eine gemeinsame Strangführung 8 , einen Ofen 10 , und ein erstes Walzgerüst 6 einer Warmbandstraße, welchem natürlich wieder mehrere Walzgerüste 15 nachgeordnet sein können , gefolgt von einer Fertigstraße 12. Die Kokillen 3a, 3b, 3c und die Strangführungen 4a, 4b, 4c können hier, zusätzlich oder alternativ zur Höhenversetzung, auch seitlich, also normal zur Zeichenebene versetzt sein .
In Fig. 4 sind die Kokillen 3a, 3b, 3c in Strangführungsriehtung gesehen höhenversetzt übereinander angeordnet , die Kokillen
3a, 3b, 3c und die Strangführungen 4a , 4b, 4c liegen hier in einer gemeinsamen senkrechten Ebene, der Zeichenebene . Die
Strangführungen 4a, 4b, 4c sind dann so ausgebildet, dass sie die Stränge 5a, 5b, 5c geradeaus in die gemeinsame Strangführung 8 leiten , wo die Stränge 5a, 5b, 5c wieder übereinander und dabei in geringem Abstand zueinander angeordnet werden , etwa im gegenseitigen Abstand von maximal zwei Strangdicken , vorzugsweise maximal einer Strangdicke . Die heißen Stränge 5a, 5b, 5c werden mittels Schneidvorrichtungen 9a, 9b, 9c, von denen eine pro Strangführung 4a, 4b, 4c angeordnet ist , vor dem Mündungspunkt M einzeln geschnitten .
In Fig. 4 ist zu sehen , dass der oberste Strang 5a bereits vor einiger Zeit geschnitten worden ist und ein Strangstück
(Bramme) bereits im Ofen ganz oben in der obersten Aufnahme liegt ( strichliert dargestellt) , während sich der Strang 5a schon über die Schneidvorrichtung 9a hinausbewegt . Der mittlere Strang 5b wurde gerade geschnitten, ein Strangstück wird gerade in den Ofen 10 eingeschoben, in die mittlere Aufnahme, sodass die Strangstücke des obersten Strangs 5a, des untersten Strangs 5c und des mittleren Strangs 5b - in
Höhenriehtung gesehen - deckungsgleich mit einem Abstand zueinander liegen und sich gegenseitig erwärmen können . Der unterste Strang 5c ist ebenfalls bereits vor einiger Zeit geschnitten worden und ein Strangstück (Bramme) liegt bereits im Ofen ganz unten in der untersten Aufnahme ( strichliert dargestellt) , während sich der Strang 5c schon über die
Schneidvorrichtung 9c hinausbewegt . Die Strangstücke der Stränge 5a, 5b, 5c können nach der j eweiligen Schneidvorrichtung 9a, 9b, 9c deckungsgleich übereinander angeordnet werden und befinden sich insofern zwischen Schneidvorrichtung 9a, 9b, 9c und Ofen 10 in einer gemeinsamen Strangführung 8. Da die Strangstücke der Stränge 5a , 5b, 5c auch im Ofen 10 übereinander angeordnet sein können, und im dargestellten Fall dies für den obersten 5a und den untersten Strang 5c der Fall ist,
erstreckt sich die gemeinsame Strangführung 8 bis in den Ofen 10 hinein . Mittels einer ranSporteinrichtung, etwa einer GreifVorrichtung 13, wie einem Kran, können die einzelnen Strangstücke aus dem Ofen 10 auf die Walzebene des Walzgerüsts 6 angehoben werden (Strangstücke des Strangs 5c) oder
abgesenkt werden (Strangstücke des Strangs 5a) , während
Strangstücke des Strangs 5b auf gleicher Ebene aus dem Ofen 10 transportiert werden können , etwa mittels eines Rollengangs .
Fig . 6 zeigt eine Frontansicht eines Ofens 10 , wie er in Fig . 4 verwendet werden kann, mit drei Aufnahmen 14, in denen sich gerade drei Stücke von Strängen 5a, 5b, 5c übereinander
befinden . Die Blickrichtung ist hier die Transportrichtung der Stränge 5a, 5b, 5c . Natürlich kann der Ofen 10 auch mehr als drei , beispielsweise fünf Aufnahmen 14 aufweisen und
dementsprechend fünf Stränge aufnehmen . Durch die Nähe der Aufnahmen 14 und dementsprechend der Stränge 5a, 5b, 5c
zueinander werden Wärmeverluste der Stränge 5a, 5b, 5c stark verringert, da diese sich gegenseitig erwärmen .
Natürlich kann das Verfahren nach Fig . 4 auch nur mit zwei Strängen , oder mit vier oder fünf Stränge ausgeführt werden . Fig . 5 zeigt z.B. eine perspektivische Ansicht eines Ofens 10 mit zwei Aufnahmen 14 , wobei hier in einer Aufnahme 14 eweil ein Stück eines Strangs 5a, 5b aufgenommen ist . Fig. 7 ist eine Variante zu den Fig . 2 und 4 und ist in
Draufsicht dargestellt . Die Kokillen 3a, 3b, 3c und die
Strangführungen 4a, 4b, 4c können hier nur, oder auch zusätzlich zur Höhenversetzung, seitlich, also normal zur Zeichenebene in Fig . 2 , versetzt sein . Die Strangführungen 4a, 4c sind dann so ausgebildet, dass sie die Stränge 5a , 5c seitlich auf die gemeinsame Strangführung 8 leiten, die in Transportrichtung des Strangs 5b eine Fortsetzung der Strangführung 5b bildet . In der gemeinsamen Strangführung 8 werden die Stränge
5a, 5b, 5c, genauer deren abgeschnittene Strangstücke, wieder übereinander und dabei in geringem Abstand zueinander
angeordnet, z.B. maximal zwei Strangdicken, vorzugsweise maximal eine Strangdicke voneinander beabstandet . Die heißen Stränge 5a, 5b, 5c werden nämlich zur hohen Auslastung der Walzgerüste im semi-kontinuierlichen Betrieb zuerst mittels Schneidvorrichtungen 9a, 9b, 9c, die an den j eweiligen
Strangführungen 4a, 4b, 4c angeordnet sind, vor dem
Mündungspunkt M einzeln geschnitten . Die gemeinsame
Strangführung 8 und der Ofen 10 können dann wieder wie in Fig . 4 ausgebildet sein .
Wenn die gemeinsame Strangführung 8 vor dem Ofen 10 nicht wie in Fig . 4 ausgebildet ist, sondern die Strangstücke nur in einer Ebene zum Ofen 10 gelangen, etwa in geradliniger horizontaler Fortsetzung der Strangführung 5b, können die einzelnen Strangstücke mittels einer GreifVorrichtung 13, wie einem Kran, in den Ofen 10 in die eweiligen Aufnahmen 14 (siehe Fig . 5 und 6) gehoben oder abgesenkt werden, während Strangstücke des Strangs 5b auf gleicher Ebene in den Ofen 10 transportiert werden können , etwa mittels eines Rollengangs . Im Ofen 10 werden die Strangstücke in Aufnahmen 14 ,
vorzugsweise Schächten , übereinander gelagert und werden dem Ofen 10 mittels einer weiteren GreifVorrichtung 13 einzeln entnommen, nötigenfalls angehoben oder abgesenkt, und
nacheinander gewalzt. Dem Walzgerüst 6 nachgeordnet können noch weitere Walzgerüste einer Vorwalzstraße angeordnet sein (hier nicht dargestellt) , danach befindet sich eine
Fertigstraße 12. Nachfolgende Schneide- und
Haspelvorrichtungen sind nicht dargestellt .
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband, die entsprechende Vorrichtung umfasst zwei Kokillen 3a, 3b, den Kokillen nachgeordnete Strangführungen 4a, 4b, zwei heiße einzelne Stränge 5a, 5b, den Mündungspunkt M, eine gemeinsame Strangführung 8 , eine Schneidvorrichtung 9, einen Ofen 10 mit zwei schon fast ganz darin befindlichen, übereinander
gelegten , also einander berührenden , Strängen, ein erstes Walzgerüst 6, ein dem ersten Walzgerüst 6 nachgeordnetes Walzgerüst 15 einer Warmbandstraße, in denen sich ein Strang bzw . Band befindet, und die Fertigstraße 12. Die Kokillen 3a, 3b und die Strangführungen 4a, 4b liegen hier wieder, wie in Fig . 1 , in einer gemeinsamen senkrechten Ebene, der
Zeichenebene .
Die Stränge 5a, 5b werden über die j eweilige den Kokillen 3a, 3b nachgeordnete Strangführung 4a, 4b abgezogen und an dem
Mündungspunkt M übereinander angeordnet, nämlich
deckungsgleich mit senkrechtem Abstand zueinander in der gemeinsamen Strangführung 8. Der Abstand zwischen den Strängen 5a, 5b beträgt dabei maximal zwei Strangdicken , vorzugsweise maximal eine Strangdicke . Nach dem Mündungspunkt M befindet sich eine Schneidvorrichtung 9, mit welcher die Stränge 5a, 5b gemeinsam geschnitten werden . Die Stränge 5a, 5b können edoch auch vor dem Mündungspunkt M geschnitten werden, vorzugsweise ist für jeden Strang 5a, 5b dann eine eigene Schneidvorrichtung 9a, 9b vorgesehen (analog zu Fig. 4) .
Die so entstandenen Strangstücke werden in den Ofen 10 mittels gemeinsamer Strangführung 8 und/oder GreifVorrichtung 13 befördert und dort übereinander gelagert . Wenn zwei bereits aufeinanderliegende Stränge 5a, 5b gemeinsam geschnitten werden, können sie dem Ofen 10 aufeinander liegend zugeführt werden . Von dort können sie selektiv einzeln mittels
GreifVorrichtung 13 entnommen und anschließend nacheinander in einem ersten Walzgerüst 6 und den folgenden Walzgerüsten 15 der Warmbandstraße einschließlich der Fertigstraße 12
bearbeitet werden .
Es könnten aber auch mehrere Strangstücke aus dem Ofen 10 mittels GreifVorrichtung 13 entnommen, aufeinandergelegt un im ersten Walzgerüst 6 zu einem Band verwalzt werden, wodur auf einfache Weise Verbundstahl erzeugt und eine hohe
Auslastung der Walzgerüste erzielt werden kann . Es ist auch denkbar, dass zwei aufeinanderliegende, also einander berührende Stränge 5a, 5b in den Ofen 10 eingeführt, erhitzt und unverzüglich darauf in die Walzstraße eingeführt und verschweißt werden . In dieser Variante wäre eine
GreifVorrichtung 13 vor und nach dem Ofen 10 obsolet und es würde eine einzige Strangführung, z.B. ein Rollengang, als Transportvorrichtung ausreichen . Bezugszeichenliste :
1 Pfanne
2 flüssiges Metall
3a, 3b, 3c Kokille (Gießeinrichtung)
4a, 4b, c der Kokille nachgeordnete Strangführung
5a, 5b, 5c einzelner heißer Strang
6 erstes Walzgerüst einer Warmbandstraße
7 gemeinsames Band
8 gemeinsame Strangführung
9 Schneidvorrichtung
9a, 9b, 9c Schneidvorrichtung für Strang 5a , 5b, 5c
10 Ofen
IIa, IIb Gießrohr
12 Fertigstraße
13 GreifVorrichtung (Transportvorrichtung)
14 Aufnahme
15 Walzgerüst
M Mündungspunkt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlband,
- wobei eine Stranggießanläge mehrere Gießeinrichtungen , vorzugsweise umfassend Kokillen (3a, 3b, 3c) , und jede
Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung
(4a, 4b, 4c) aufweist,
- wobei mittels der Gießeinrichtungen Stränge (5a, 5b, 5c) entstehen , welche über die eweilige Strangführung
(4a, 4b, 4c) abgezogen und in einer Warmbandstraße gewalzt werden,
dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) nach den Strangführungen (4a, 4b, 4c) in heißem Zustand in einer gemeinsamen Strangführung (8)
übereinander angeordnet werden .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) maximal zwei
Strangdicken, vorzugsweise maximal eine Strangdicke , voneinander beabstandet sind . 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) in heißem Zustand deckungsgleich übereinandergelegt werden, sodass sie einander berühren .
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei einander berührende endlose Stränge
(5a, 5b, 5c) durch Walzen in einem ersten Walzgerüst (6) der Warmbandstraße miteinander zu einem Band (7)
verbunden werden .
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge durch zumindest eine
Schneidvorrichtung (9) geschnitten und in einem Ofen ( 10 ) in übereinander liegenden Aufnahmen (14 ) für Stränge übereinanderliegend gelagert werden .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) geschnitten,
übereinander angeordnet, insbesondere einander berührend übereinandergelegt, und dem Ofen (10) in übereinander angeordnetem Zustand, insbesondere in
übereinandergelegtem Zustand, zugeführt werden .
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand zwischen den Strängen (5a, 5b, 5c) im Ofen (10 ) maximal zwei Strangdicken, insbesondere maximal eine Strangdicke beträgt .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 , dadurch
gekennzeichnet , dass Stränge (5a, 5b, 5c) den Aufnahmen (14 ) des Ofens (10) mittels zumindest einer Transportvorrichtung, insbesondere einer Greifvorrichtung (13) , selektiv zugeführt und/oder entnommen werden .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet , dass die Stränge (5a, 5b, 5c) einzeln dem ersten Walzgerüst (6) der Warmbandstraße zugeführt werden .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Stränge ( 5a, 5b, 5c) gemeinsam, nämlich übereinander liegend, dem ersten Walzgerüst (6) der Warmbandstraße zugeführt werden .
11. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zur
kontinuierlichen Herstellung von Stahlband, wobei eine Stranggießanlage zumindest zwei Gießeinrichtungen , insbesondere umfassend Kokillen (3a, 3b, 3c) , und jede Gießeinrichtung eine nachgeordnete Strangführung
(4a, 4b, 4c) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Gießeinrichtungen beabstandet hintereinander und/oder übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind und die eweiligen Strangführungen (4a, 4b, 4c) der
Gießeinrichtungen in einer gemeinsamen Strangführung (8) münden, in welcher die Stränge (5a, 5b, 5c) übereinander anordenbar sind . Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Stränge (5a, 5b, 5c) maximal zwei Strangdicken, vorzugsweise maximal eine Strangdicke, voneinander beabstandet anordenbar sind .
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 , dadurch
gekennzeichnet , dass der Abstand der Gießeinrichtungen, insbesondere der Kokillen (3a, 3b, 3c) , zueinander kleiner gleich 2m, vorzugsweise kleiner gleich Im beträgt um die Berührung, vorzugsweise deckungsgleiche
Übereinanderlegung der j eweiligen heißen Stränge
(5a, 5b, 5c) auf der gemeinsamen Strangführung (8) zu ermöglichen .
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 , dadurch gekennzeichnet , dass ein erstes Walzgerüst (6) der
Warmbandstraße unmittelbar nach einem Mündungspunkt (M) der Strangführungen ( 4a, 4b, 4c) in die gemeinsame
Strangführung (8) angeordnet ist .
Vorrichtung nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass nach den Strangführungen (4a, 4b, 4c) , insbesondere vor dem Mündungspunkt (M) in die gemeinsame Strangführung (8) , zumindest eine Schneidvorrichtung (9) angeordnet ist und ein nach der zumindest einen Schneidvorrichtung (9) und nach der gemeinsamen Strangführung (8) angeordneter Ofen (10 ) mindestens zwei , vorzugsweise drei bis fünf, übereinander liegende Aufnahmen (14) für Stränge
(5a, 5b, 5c) aufweist .
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest eine Transportvorrichtung, insbesondere eine GreifVorrichtung (13) , vor und/oder nach dem Ofen (10) angeordnet ist .
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet , dass der Abstand der Aufnahmen ( 14 ) zueinander maximal zwei Strangdicken, vorzugsweise maximal eine Strangdicke beträgt .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 , dadurch gekennzeichnet , dass eine gemeinsame Pfanne (1) für die Kokillen (3a, 3b, 3c) vorgesehen ist und mehrere
hintereinander angeordnete Gießrohre (IIa, IIb) aufweist .
19. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet , dass die Pfanne (1) zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei Kammern aufweist .
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest zwei Pfannen (1) für die Kokillen (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind .
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