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GEBIET DER ANMELDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Umbauen eines Walzwerks nach dem Hauptanspruch.
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Die Erfindung wird beim Modernisieren
von Walzstraßen,
die in Anlagen der alten Art verwendet werden und die vorwiegend
halbkontinuierlich arbeiten, wobei der Größe nach vorbearbeitete Brammen von
einem Speicherbereich mit Heiß-
oder Kaltbeschickung zugeführt
werden, zu Straßen
mit moderneren Technologien angewendet, die dünne Brammen aus einer Stranggußmaschine
erzeugen, die sich direkt in der Straße mit der Walzstrecke befindet.
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STAND DER TECHNIK
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In den letzten Jahren war die Technik
für den Strangguß und das
Walzen Gegenstand von intensiven und ausführlichen Studien und Experimenten
mit dem Ziel, immer bessere technologische Lösungen zu finden, die eine
hohe Produktivität,
eine hohe Kosteneffektivität
und eine hohe innere und Oberflächenqualität des Produkts
vereinen.
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Diese Studien und Experimente haben
zu besonderen technologischen Entwicklungen geführt, insbesondere auf dem Gebiet
von mittleren und dünnen
Brammen, die kontinuierlich aus der Schmelze gegossen werden, so
daß es
möglich
wurde, eine Stranggußstraße zu entwickeln
und zu realisieren, bei der die Walzstrecke direkt mit der Schmelze
verbunden ist.
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Diese Umwandlung der Anlagen wurde
von dem Erfordernis der Verbesserung der Qualität des Produkts, der Verringerung
der Produktionskosten, der Erhöhung
der Produktion und des Ausweitens des Produktbereichs insbesondere
mit Hinsicht auf kleinere Breiten vorangetrieben.
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Diese Lösung hat jedoch zu dem Problem geführt, daß eine große Anzahl
von alten Anlagen mit Walzstraßen,
die Brammen walzen, deren Dicke anfangs etwa 160 bis 350 mm beträgt und die
von Sammellagern zugeführt
werden, in modernere Anlagen für
die neuen Technologien umgebaut werden muß.
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Der erforderliche Umbau, der in kurzer
Zeit im wesentlichen die große
Mehrzahl der Walzwerke der alten Art betrifft oder betreffen wird,
hat eine lange Ausfallzeit der Anlage von etwa 5 bis 6 Monaten zur
Folge, damit die erforderlichen Arbeiten ausgeführt werden können, einschließlich dem
Erstellen neuer Fundamente und dem Ersetzen und Installieren der
neuen Maschinen; daraus ergibt sich ein beträchtlicher wirtschaftlicher
Verlust für
die Stahlwerke, der nur nach einer langen Laufzeit der neuen Anlage
ausgeglichen werden kann.
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Die JP-A-61-056705, die den nächstliegenden
Stand der Technik darstellt, beschreibt eine Walzwerkanlage, bei
der eine Vorwalzstrecke und eine Fertigwalzstrecke versetzt zueinander
angeordnet sind und bei der eine Coilbox an der Abgabeseite der
Vorwalzstrecke vorgesehen ist. Die Coilbox und die Fertigwalzstraße sind
mittels einer Fördermaschine
verbunden, die eine Wärmeisoliervorrichtung
oder einen Tiefofen umfaßt.
Wenn mit der Fertigwalzstrecke eine Bandstranggußmaschine verbunden werden
soll, wird diese mit dem Wärmeisolierofen
verbunden. Auf diese Weise kann die Vorwalzstrecke entfernt werden,
und die Strecke mit der Bandstranggußmaschine und die Fertigwalzstrecke
befinden sich auf einer Linie. Diese Anordnung ermöglicht nur den
Ersatz der Vorwalzstrecke durch eine Bandstranggußmaschine
oder eine Bandgußmaschine. Damit
dieser Ersatz möglich
ist, ist die Anlage mit einer Coilbox und einem Wärmeisolierofen
versehen, der normalerweise die Vorwalzstrecke mit der Fertigwalzstrecke
verbindet. Das Vorsehen der Coilbox zum Aufwickeln des Bandes, das
von der Vorwalzstrecke kommt, und der Fördermaschine zum Transportieren
der so geformten Spule durch den Wärmeisolierofen vor dem Beginn
der Endbehandlung stellt eine unnötige Verkomplizierung der Walzstraße dar, wenn
sie normal arbeitet, nur damit es möglich ist, die Bandstranggußmaschine
anstelle der Vorwalzstrecke einzusetzen.
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Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat
die Erfindung gemacht und ausprobiert, um dieses ernste Betriebsproblem
auf eine Art zu lösen,
die relativ einfach ist und durch die das Modernisieren einer alten
Anlage durch das Installieren einer neueren Technologie leicht möglich ist,
und auch um weitere Vorteile zu erzielen, die im folgenden aufgezeigt
werden.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wird im Hauptanspruch
beschrieben und charakterisiert, während die Unteransprüche Varianten
der Idee der Hauptausführung
angeben.
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Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren
anzugeben, das zum Umbauen einer halbkontinuierlichen Anlage der
alten Art, in der das Walzen mit Brammen mit einer Dicke von 160
bis 350 mm begonnen wird, die aus einem Sammellager kommen, in eine
Anlage mit einer Stranggußmaschine
für dünne Brammen
verwendet werden kann, wobei die Stranggußmaschine direkt in der Straße mit der Walzstrecke
angeordnet wird, und wobei die wirtschaftlichen Auswirkungen des
Umbaus in Grenzen gehalten werden.
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Erfindungsgemäß wird der neue Abschnitt der
Straße
mit der Stranggußmaschine
für dünne Brammen
und den danach angeordneten Betriebsanordnungen dafür, zum Beispiel
dem Heiz- und Temperaturausgleichofen, an einer Stelle angrenzend
an (oder zumindest in der Nähe
von, abhängig
von der Konfiguration der Anlage,) der bereits bestehenden Straße angebracht,
wobei die bestehende Straße weiterarbeitet.
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Die mit der Stranggußmaschine
verbundenen Betriebsanordnungen können eine Extraktionsanordnung,
eine Streckanordnung, eine Schneidanordnung, möglicherweise auch Heizanordnungen und
Entzunderungsanordnungen und andere für das Bearbeiten und Verarbeiten
dünner
Brammen erforderliche Anordnungen umfassen.
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Der neue erfindungsgemäße Abschnitt
der Straße
umfaßt
am Ende mindestens ein bewegliches Verbindungselement, das dafür geeignet
ist, den neuen Abschnitt der Straße mit dem Ende der bereits bestehenden
Straße
zu verbinden, das unverändert bleibt;
der Endabschnitt kann eine Entzunderungsanordnung, eine Fertigwalzstrecke,
einen Kühlbereich, Anordnungen
zum Aufspulen und Abgeben des Produkts und Konditionier-, Mess-,
Abscher- und Notfallanordnungen etc. umfassen.
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Bei einer Variante umfaßt der Endabschnitt ein
oder mehrere Vorwalzgerüste
am vorderen Ende.
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Bei einer anderen Variante umfaßt der Endabschnitt
am vorderen Ende ein Vorwalzgerüst
des Umkehrtyps, das gegebenenfalls mit einer Coilbox verbunden ist.
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Bei einer Ausführungsform kann das Verbindungselement
parallel zu sich selbst verschoben werden.
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Bei einer Variante ist das Verbindungselement
schwenkbar beweglich.
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Bei einer anderen Variante wird das
Verbindungselement auf Schienen bewegt.
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Bei einer wiederum anderen Variante
wird das Verbindungselement auf einem Wagen, einem Gleitstück oder
einer verschiebbaren Plattform bewegt.
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Wenn der neue Abschnitt der Straße vorbereitet
wurde, wird die Umwandlung der Anlage dadurch ausgeführt, daß der neue
Abschnitt mit dem unverändert
bleibenden Endabschnitt verbunden wird; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt dies während
der periodischen, vorgegebenen Wartungsarbeiten.
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Während
dieser vorgegebenen Ausfallzeit können alle erforderlichen Verbindungen
hergestellt werden: Die hydraulischen und elektrischen Verbindungen
und all die anderen Ausrüstungs-
und Installationsarbeiten, die zum Umkonfigurieren der Straße erforderlich
sind.
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Auf diese Weise wird die Ausfallzeit,
in der die Anlage insgesamt steht, im wesentlichen eliminiert, und
die vom Umbau der Anlage ausgelösten wirtschaftlichen
Auswirkungen halten sich in Grenzen.
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Bei einer Weiterentwicklung der Erfindung wird,
nachdem die neue Straße
installiert wurde und zu arbeiten begonnen hat, die alte Straße, die
sich auf einer Achse mit der Walzstrecke befindet, komplett abgebaut
und durch eine neue Straße
mit einer Stranggußmaschine
ersetzt.
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Dieser Vorgang kann ausgeführt werden, ohne
daß die
bereits fertige erste Straße
im geringsten gestört
wird, die erste Straße
kann dabei unter den normalen Arbeitsbedin gungen weiterbetrieben werden,
ohne daß die
Produktivität
der neu umgebauten Anlage in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.
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DARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die anliegenden Zeichnungen stellen
ein nicht einschränkendes
Beispiel dar und zeigen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
wie folgt:
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
der Erfindung; 2 und 3 zeigen Varianten der 1; und
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4 zeigt
eine andere Variante der 1.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In der 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 allgemein eine Walzstraße der alten
Art mit einem Anfangsabschnitt mit einem Rollenförderer 11 zum Zuführen der
Brammen aus einem Lager 12 durch Heiz- und Temperaturausgleichsöfen 13.
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Die vom Lager 12 zugeführten Brammen können heißt oder
kalt ankommen, sie sind vorgeschnitten und haben normalerweise eine
Dicke zwischen 160 und 350 mm.
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Die Brammen werden progressiv zu
einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Vorwalzgerüsten geschickt, in diesem Fall 14a, 14b, 14c, 14d und 14e, und
dann zu der Fertigwalzstrecke 15 mit in diesem Fall sechs
Fertigwalzgerüsten 16 gegeben.
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Es ist das gleiche, wenn wie in der 4 die Straße 10 nur
ein Vorwalzgerüst,
zum Beispiel 14e, vom Umkehrtyp umfaßt, auf das eine Coilbox 24 folgt und
vor dem eine Entzunderungsanordnung liegt.
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Zur einfacheren Darstellung erfolgt
daher keine weitere Beschreibung der Anzahl von Betriebs- und Funktionsanordnungen – der Konditionier-, Mess-,
Hilfs-, und Notfallanordnungen etc. – die der Fachmann als wesentlich
oder zumindest wichtig für die
Straße 10 erkennt.
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Nach der Fertigwalzstrecke 15 ist
der Kühlbereich 17 angeordnet,
zum Beispiel ein Kühlbett oder
eine Kühlebene,
auf den wiederum die Systeme zum Sammeln des Produkts folgen, in
diesem Fall zwei Einrollmaschinen 18a und 18b.
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Eine solche Straße 10 ist auf diesem
Gebiet der Technik allgemein bekannt.
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Im vorliegenden Fall wird angrenzend
an oder zumindest in der Nähe
dieser Straße 10 der
alten Art progressiv ein Abschnitt einer neuen Straße 110 angeordnet,
der die neueste und am weitesten entwickelte Technologie zum kontinuierlichen
Gießen von
Brammen enthält
und wenigstens eine Stranggußmaschine 19 umfaßt.
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Der Abschnitt der neuen Straße 110 liegt
hier parallel zur alten Straße 10,
es ist jedoch auch möglich,
daß er
schräg
dazu verläuft.
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Gemäß einer hier nicht gezeigten
Variante gibt es zwei oder auch mehr Abschnitte der neuen Straße 110,
die entweder vorübergehend
oder ständig
mit der alten Straße 10 verbunden
werden können
bzw. verbunden sind.
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Die von der Stranggußmaschine 19 erzeugten
Brammen sind vorteilhaft etwa 50 bis 70 mm dick, erfindungsgemäß können sie
aber auch nach den von der Stranggußmaschine 19, dem
zu erhaltenden Produkt, der Konfiguration der Fertigwalzstrecke 17, dem
Vorsehen von einem oder mehreren Vorwalzgerüsten 14 usw. jedes
andere Format haben.
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Nur die Komponenten des Abschnitts
der neuen Straße 110,
die wirklich wichtig sind, sind her gezeigt: Jeder Fachmann auf
dem Gebiet kann die Straße
mit den Betriebsanordnungen vervollständigen, die entsprechend den
Anforderungen der jeweiligen Anlage funktionell dafür geeignet
sind.
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Die Bemessung des neuen Abschnitts 110, sowohl
hinsichtlich der Länge
aus auch der Ausgestaltung, ist eine Funktion der jeweiligen Anforderungen
an die Anlage und der Produkte, die zu erhalten sind.
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Nach der Stranggußmaschine 19 umfaßt der neue
Abschnitt 110 einen Rollenförderer 20 zum Zuführen der
Brammen zu dem beweglichen Endabschnitt 120, der die Aufgabe
hat, den Rollenförderer 20 mit
dem Endabschnitt der alten Straße 10 zu verbinden,
der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet
ist.
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Der Endabschnitt 120 kann
in einer ersten Ausführungsform
als Tunnelofen ausgebildet sein.
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In einer anderen Ausführungsform
ist der Endabschnitt 120 als Tunnelofen mit Brennern ausgebildet.
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In einer wiederum anderen Ausführungsform weist
der Endabschnitt 120 Heiz- und Temperaturausgleicheinrichtungen
für die
innen befindlichen Bereiche der Brammen auf.
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Bei der in der 1 gezeigten Ausführungsform kann der Endabschnitt 120 entweder
auf Schienen 27 oder auf einem motorbetriebenen Wagen in Richtung
parallel zu sich selbst bewegt werden, so daß er in die alte Straße 10 eingesetzt
werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform durchsetzen die Walzen
des Endabschnitts 120 die Walzen des entsprechenden Elements 26 der
alten Straße 10,
so daß die
Modifikationen des Elements 26, die zum Erreichen des Übergangs
der Brammen von der alten Straße 10 auf
die neue Straße 110 erforderlich
sind, auf ein Minimum beschränkt
werden.
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Bei einer Variante gibt es eine Verschiebeplattform,
auf der das Element 120 der neuen Straße 110 und das Element 26 der
alten Straße 10 angebracht
sind.
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In der 4 ist,
wenn nicht bereits eine Entzunderungsanordnung vorhanden ist, unmittelbar
vor dem Umkehr-Vorwalzgerüst 14e eine
Entzunderungsanordnung 25 angeordnet.
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Bei der in den 2 und 3 gezeigten
Variante ist wenigstens ein Endabschnitt 120 im Zusammenwirken
mit einem Verbindungselement 22 der alten Straße 10 um
sein hinteres Ende (2)
oder sein vorderes Ende (3)
schwenkbar beweglich, wobei das Verbindungselement 22 zum
Ausrichten mit dem Abschnitt 120 und zum Übertragen
der Brammen auch schwenkbar beweglich ist.
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In diesem Fall weist das mit 21 bezeichnete Endsegment,
das auch nach dem Umbau der Anlage auf die neuen Abschnitte der
Straße 110 unverändert bleibt,
ein Vorwalzgerüst 14e auf,
das auch nach der Beendigung der Umwandlung auf die dünnen Brammen
einwirkt, die die Stranggußmaschine 19 erzeugt.
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Im Falle der 2 passieren in der neuen Straße 110 die
Brammen das Vorwalzgerüst 14e.
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In der 3 laufen
dagegen die in der neuen Straße 110 erzeugten
Brammen nicht durch das Vorwalzgerüst 14e, da sie aus
der Stranggußmaschine bereits
mit einer Form herauskommen, mit der sie direkt zur Fertigwalzstrecke 15 geschickt
werden können.
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Bei einer anderen Variante kann der
Endabschnitt 120 schwenkartig um sein vorderes oder hinteres
Ende hin- und herschwenken, je nachdem, ob das Vorwalzgerüst 14e benötigt wird
oder nicht.
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Bei der in den 2 und 3 gezeigten
Variante dient ein Rollenförderer 23 nach
dem beweglichen Endabschnitt 120 zur Abgabe von Ausschußbrammen.
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In einer Variante gibt es zwei oder
mehr Vorwalzgerüste,
die nach der Umwandlung in der Straße bleiben.
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In einer anderen Variante ist das
Vorwalzgerüst 14e vom
Umkehrtyp.
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Erfindungsgemäß werden die erforderlichen Verbindungen,
zum Beispiel die hydraulischen und elektrischen Anschlüsse, für den Betrieb
des neuen Abschnitts der Straße 110 – da diese
Verbindungen sich von der alten Straße ableiten – während einer vorgegebenen
Wartung der alten Straße 10 ausgeführt, so
daß die
Umwandlung wirtschaftlich ohne Folgen bleibt.
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Nachdem die neuen Abschnitte der
Straße 110 mit
dem Endabschnitt 21 verbunden sind, der unverändert bleibt,
kann der Abschnitt der alten Straße 10, der ersetzt
wurde, entweder erhalten bleiben, um im Wechsel mit der neuen Straße 110 zu
arbeiten, oder abgebaut und/oder umgewandelt werden.
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Zum Beispiel kann, wie in der 4 gezeigt, eine zweite Stranggußmaschine 19 und
eine entsprechende neue Straße 210 mit
entsprechenden Maschinen eingesetzt werden, während die Stranggußanlage
aus der neuen Straße 110 normal
arbeitet, so daß die
Produktivität
in keiner Weise eingeschränkt
ist. Dadurch werden am Ende zwei Stranggußstraßen 110 und 210 mit
einer gemeinsamen Fertigwalzstrecke 15 erhalten, wobei
die Umbauzeit auf ein Minimum reduziert ist.