EP1363750B2 - Verfahren zum betreiben einer giesswalzanlage - Google Patents
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- EP1363750B2 EP1363750B2 EP02712795A EP02712795A EP1363750B2 EP 1363750 B2 EP1363750 B2 EP 1363750B2 EP 02712795 A EP02712795 A EP 02712795A EP 02712795 A EP02712795 A EP 02712795A EP 1363750 B2 EP1363750 B2 EP 1363750B2
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- Y10T29/49991—Combined with rolling
Definitions
- the invention relates to a method for operating a cast roll plant (see, for example, US Pat EP-A-0584605 ).
- slabs are processed into strip material.
- the known continuous casting plants comprise at least one casting machine, the slabs of which are fed without intermediate storage to at least one tunnel kiln.
- the tunnel kiln flows into a rolling train (finishing train) with at least one rolling stand.
- the slabs are rolled into hot strips. After leaving the rolling train, the rolled hot strips are fed to at least one cooling section and rolled up on at least one reel.
- a cast roll mill is thus characterized by a coupling of the decoupled in the conventional steel sheet production processes slab casting and hot rolling.
- steel industry plants consist of at least three components, namely the steelworks in which steel is produced from pig iron, the slab production line which has at least one casting plant (casting machine with downstream tunnel kiln), and the rolling train (finishing mill).
- the slab production line which has at least one casting plant (casting machine with downstream tunnel kiln)
- finishing mill finishing mill
- the rolling performance of the rolling train can not be fully utilized in the known casting plants because the casting performance (casting speed and casting cross-section) of the casting machine (s) can not be increased beyond certain limits in order to avoid technical and qualitative problems. Despite full casting operation, this means that the rolling train rolls faster than the casting machine or the casting machines can deliver slabs.
- the unused output gaps are u. a. the necessary set-up times of the casting machines due to distribution, mold or segment change, the planned downtime due to maintenance work, as well as the unplanned downtime due to faults in the casting operation. This means that the rolling mill can then either not roll at all or only with increased pauses.
- the two slab production lines for the performance of the rolling mill form a production bottleneck, which leads to a reduced annual production capacity of the casting rolling mill.
- the object of the present invention is therefore to provide a method for operating a cast rolling mill, with which a higher throughput in the production of strip material can be realized.
- the method according to claim 1 is suitable for operating a cast roll mill, which comprises at least one slab production line and at least one rolling train and at least one slab feed device, which is independent from the slab production line in terms of production technology.
- the slab feeding device takes over the slab supply to the rolling train in accordance with logistical and / or production specifications up to the maximum achievable extent.
- the invention thus utilizes previously unused rolling breaks of the cast rolling mill by optimized logistic specifications in a modified plant configuration containing a slab feeding device.
- the invention provides a suitable production planning method adapted to the type of extended configuration of the casting mill.
- the slabs supplied by the slab feeder are additionally rolled in the rolling train without having to change the basic equipment of the specially configured casting mill. As a result, the throughput in the production of strip material can be significantly increased.
- An additional conventional slab production line which rolls thick slabs through at least one heating furnace and at least one (reversing) roughing stand to thin slabs, and provides them via a holding furnace on the rolling train.
- This configuration will be chosen if the additional slab production line is to produce steel grades that do not tolerate high casting speeds.
- the invention produces optimized production plans for the operation of the casting rolling mill with full utilization of the rolling train.
- the plant plans for the individual plant parts of the casting rolling mill can be derived. These are melt plans and pouring plans as well as slab schedules and rolling plans.
- the melting schedules create the necessary melt sequences in at least one steelworks associated with the casting rolling mill, including the time sequence for the timely delivery of the melts to the casting machines.
- the pouring plans describe the production of thin slabs in the casters of the caster rolling mill or in the conventional caster of the further slab production line, including the casting sequence, the melt sequence and the slab sequence for each slab production line.
- the slab schedules determine the use of the slabs in the further slab production line, depending on whether they are cold, hot or hot. In this case, in particular, the sequence and the chronological order are to be planned such that the slabs are ready in good time on the rolling train for the utilization of previously unused rolling breaks in the casting rolling mill.
- the rolling of the slabs from all slab production lines including timing of the slab insert from the tunnel furnace of the casting rolling mill is planned so that the rolling breaks can be used favorably by the further slab production line.
- a planning of rolling changes necessary in the mill takes place taking into account the buffer times in the furnaces.
- Compulsory and soft restrictions must be taken into account in all planning steps. In this case, stringent restrictions must be adhered to in any case, whereas soft restrictions can be optimized by so-called cost functions. This not only creates valid and executable production plans, but also cost-optimized and throughput-optimized production plans.
- the first production line I comprises a casting machine 1, in which thin slabs 2 are poured. These thin slabs 2 are fed to a tunnel kiln 3.
- the casting machine 1 and the tunnel kiln 3 together form a slab production line 40 (casting plant).
- the tunnel kiln 3 opens into a rolling train 4, which has six rolling stands 5 in the illustrated embodiment.
- the thin slabs 2 are rolled into hot strips 6. After leaving the rolling train 4, the rolled hot strips 6 are fed to a cooling section 7 and rolled up on a reel 8.
- the first production line I comprises a further casting machine 11.
- the casting machine 11 is arranged parallel to the casting machine 1 in terms of production technology.
- the casting machine 11 likewise produces thin slabs 12.
- These thin slabs 12 are fed to a tunnel kiln 13, which is arranged within the first production line I in terms of production technology parallel to the tunnel kiln 3.
- the casting machine 11 and the tunnel kiln 13 together form a slab production line (casting plant), which is designated by 50.
- the thin slabs 12 produced by the slab production line 50 are then likewise fed to the rolling train 4 (arrow 14).
- the slab production lines 40 and 50 form a two-strand caster.
- a second production line II is arranged.
- the second production line II comprises a slab feed device 20 in the cast roll mill shown.
- the slabs 22 can be fed to a reheating furnace 23 and to a downstream (reversing) roughing stand 24.
- the pre-bands rolled in the roughing stand 24 are received as coils 25 by a coil box 26.
- the slab feeding device 20 is in the process of the invention manufacturing technology controlled independently of the slab production line 40 and 50, respectively.
- the cast rolling mill further comprises a coil transport device, by means of which the coils 25 are transferred from the second production line II to the first production line I in front of the rolling mill 4.
- the coil transport device is not shown in the drawing for reasons of clarity.
- the coils 25 are removed from the coil box 26 and transported to the entrance of the rolling train 4.
- the feeding of the coils 25 is symbolized by an arrow 27.
- the coil box 26 is associated with a holding furnace 21 for storing the coils (double arrow 29).
- the embodiment shown is expanded by a slab production line 30.
- the slab production device 30 is in this case arranged in front of the slab feed device 20.
- the slab production line 30 includes a casting machine 31 in which slabs 22 are poured.
- the slab feeder 20 feeds the slabs 22 to the reheating furnace 23 (arrow 28).
- Both the slabs 22 produced by the slab production line 30 and the externally produced slabs are buffered in production in a slab bearing 34 (arrow 33 or arrow 35) and fed to the slab feeding device 20 as required (arrow 36, cold insert).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage (siehe z.B. die
EP-A-0584605 ). - In derartigen Gießwalzanlagen werden Brammen zu Bandmaterial verarbeitet. Die bekannten Gießwalzanlagen umfassen wenigstens eine Gießmaschine, deren Brammen ohne Zwischenlagerung wenigstens einem Tunnelofen zugeführt werden. Der Tunnelofen mündet in eine Walzstraße (Fertigstraße) mit wenigstens einem Walzgerüst. In der Walzstraße werden die Brammen zu Warmbändern gewalzt. Nach dem Verlassen der Walzstraße werden die gewalzten Warmbänder wenigstens einer Kühlstrecke zugeführt und auf wenigstens eine Haspel aufgerollt.
- Eine Gießwalzanlage ist damit durch eine Kopplung der in der konventionellen Stahlblecherzeugung entkoppelten Prozesse Brammengießen und Warmwalzen gekennzeichnet. Anlagen der Stahlindustrie bestehen somit mindestens aus drei Komponenten, nämlich dem Stahlwerk, in dem aus Roheisen Stahl erzeugt wird, der Brammen-Produktionslinie, die wenigstens eine Gießanlage (Gießmaschine mit nachgeschaltetem Tunnelofen) aufweist, und der Walzstraße (Fertigstraße). Für die maximal mögliche Produktion wird entweder mit zwei Gießanlagen mit je einem Gießstrang oder mit einer Zwei-Strang-Gießanlage gearbeitet.
- Die Walzleistung der Walzstraße kann bei den bekannten Gießanlagen zeitlich nicht voll genutzt werden, weil die Gießleistung (Gießgeschwindigkeit und Gießquerschnitt) der Gießmaschine(n) nicht über bestimmte Grenzen hinaus erhöht werden kann, um technische und qualitative Probleme zu vermeiden. Dies bedeutet trotz vollem Gießbetrieb, dass die Walzstraße schneller walzt, als die Gießmaschine bzw. die Gießmaschinen Brammen nachliefern können.
- Ein weiterer Grund für die begrenzte Produktionsleistung der bekannten Gießwalzanlagen liegt darin, dass die Zwei-Strang-Gießanlage bzw. die zwei Gießanlagen aus technischen Gründen zu bestimmten Zeiten nicht produzieren können und dadurch Produktionslücken entstehen. Die ungenutzten Produktionslücken sind u. a. die notwendigen Rüstzeiten der Gießmaschinen wegen Verteiler-, Kokillen-, oder Segmentwechsels, die geplanten Stillstandszeiten wegen Wartungsarbeiten, sowie die ungeplanten Stillstandszeiten wegen Störungen im Gießbetrieb. Dies bedeutet, dass die Walzstraße dann entweder überhaupt nicht oder nur mit vergrößerten Pausen walzen kann.
- Damit bilden die beiden Brammen-Produktionslinien für die Leistung der Walzstraße einen Produktionsengpass, der zu einer reduzierten Jahresproduktionsleistung der Gießwalzanlage führt.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage zu schaffen, mit dem eine höhere Durchsatzmenge bei der Produktion von Bandmaterial realisiert werden kann.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
- Das Verfahren nach Anspruch 1 ist zum Betreiben einer Gießwalzanlage geeignet, die wenigstens eine Brammen-Produktionslinie und wenigstens eine Walzstraße sowie mindestens eine Brammen-Zuführungseinrichtung umfasst, die fertigungstechnisch von der Brammen-Produktionslinie unabhängig ist. Während einer Produktionspause der Brammen-Produktionslinie übernimmt die Brammen-Zuführungseinrichtung die Brammenzufuhr zur Walzstraße gemäß logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang.
- Die Erfindung nutzt damit bisher nicht genutzte Walzpausen der Gießwalzanlage durch optimierte logistische Vorgaben in einer modifizierten Anlagenkonfiguration, die eine Brammen-Zuführungseinrichtung enthält.
- Die Erfindung stellt ein geeignetes Produktionsplanungsverfahren zur Verfügung, die auf die Art der erweiterten Konfiguration der Gießwalzanlage abgestimmt ist. Die durch die Brammen-Zuführungseinrichtung gelieferten Brammen werden zusätzlich in der Walzstraße gewalzt, ohne dass die grundsätzliche Ausstattung der speziell konfigurierten Gießwalzanlage verändert werden muss. Dadurch kann die Durchsatzmenge bei der Produktion von Bandmaterial wesentlich gesteigert werden.
- Eine zusätzliche konventionelle Brammen-Produktionslinie, die dicke Brammen über mindestens einen Erwärmungsofen und über wenigstens ein (Reversier-)Vorgerüst zu Dünnbrammen walzt, und diese über einen Warmhalteofen an der Walzstraße bereitstellt. Diese Konfiguration wird man wählen, wenn die zusätzliche Brammen-Produktionslinie Stahlqualitäten produzieren soll, die keine hohen Gießgeschwindigkeiten vertragen, also z. B. Edelstähle. Damit kann eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene Gießwalzanlage Normalstähle und Edelstähle mit hoher Gesamtjahresproduktion liefern.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren kommt es also nur darauf an, dass der Brammen-Zuführungseinrichtung der Gießwalzanlage Brammen entsprechend logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben zugeführt werden. Es kommt damit insbesondere nicht auf die Art der weiteren Brammen-Produktionslinie an.
- Durch die Erfindung werden optimierte Produktionspläne für den Betrieb der Gießwalzanlage mit voller Auslastung der Walzstraße erzeugt.
- Aus derartigen Produktionsplänen können die Anlagenpläne für die einzelnen Anlagenteile der Gießwalzanlage abgeleitet werden. Diese sind Schmelzenpläne und Gießpläne sowie Brammen-Einsatzpläne und Walzpläne.
- Durch die Schmelzenpläne werden die notwendigen Schmelzenfolgen in mindestens einem der Gießwalzanlage zugeordneten Stahlwerk erstellt, und zwar inklusive der zeitlichen Abfolge zur rechtzeitigen Anlieferung der Schmelzen an den Gießmaschinen.
- Die Gießpläne beschreiben die Erzeugung der Dünnbrammen in den Gießmaschinen der Gießwalzanlage bzw. in der konventionellen Gießmaschine der weiteren Brammen-Produktionslinie, inklusive der Gießsequenzfolge, der Schmelzenfolge und der Brammenfolge für jede Brammen-Produktionslinie.
- Die Brammen-Einsatzpläne bestimmen den Einsatz der Brammen in der weiteren Brammen-Produktionslinie in Abhängigkeit von Kalt-, Warm- oder Heißeinsatz. Dabei ist insbesondere die Reihenfolge und die zeitliche Abfolge so zu planen, dass die Brammen rechtzeitig an der Walzstraße zur Nutzung bisher ungenutzter Walzpausen in der Gießwalzanlage bereit stehen.
- Durch die Walzpläne wird die Walzung der Brammen aus allen Brammen-Produktionslinien, inklusive Taktung des Brammen-Einsatzes aus dem Tunnelofen der Gießwalzanlage, derart geplant, dass die Walzpausen günstig durch die weitere Brammen-Produktionslinie genutzt werden können. Außerdem findet eine Planung der in der Walzstraße notwendigen Walzenwechsel unter Berücksichtigung der Pufferzeiten in den Öfen statt.
- Bei allen Planungsschritten sind zwingende und weiche Restriktionen (technische Regeln) zu berücksichtigen. Dabei müssen zwingende Restriktionen auf jeden Fall eingehalten werden, wohingegen weiche Restriktionen durch sogenannte Kostenfunktionen optimiert werden können. Damit entstehen nicht nur gültige und ausführbare Produktionspläne, sondern auch kostenoptimierte und durchsatzoptimierte Produktionspläne.
- Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Gießwalzanlage näher erläutert.
- In der Zeichnung ist mit I eine erste Fertigungslinie bezeichnet. Die erste Fertigungslinie I umfasst eine Gießmaschine 1, in der Dünnbrammen 2 gegossen werden. Diese Dünnbrammen 2 werden einem Tunnelofen 3 zugeführt. Die Gießmaschine 1 und der Tunnelofen 3 bilden zusammen eine Brammen-Produktionslinie 40 (Gießanlage). Der Tunnelofen 3 mündet in eine Walzstraße 4, die im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Walzgerüste 5 aufweist. In der Walzstraße 4 werden die Dünnbrammen 2 zu Warmbändern 6 gewalzt. Nach dem Verlassen der Walzstraße 4 werden die gewalzten Warmbänder 6 einer Kühlstrecke 7 zugeführt und auf eine Haspel 8 aufgerollt.
- Bei der in der Zeichnung dargestellten Gießwalzanlage umfasst die erste Fertigungslinie I eine weitere Gießmaschine 11. Die Gießmaschine 11 ist fertigungstechnisch parallel zur Gießmaschine 1 angeordnet. Die Gießmaschine 11 erzeugt ebenfalls Dünnbrammen 12. Diese Dünnbrammen 12 werden einem Tunnelofen 13 zugeführt, der innerhalb der ersten Fertigungslinie I fertigungstechnisch parallel zum Tunnelofen 3 angeordnet ist. Die Gießmaschine 11 und der Tunnelofen 13 bilden zusammen eine Brammen-Produktionslinie (Gießanlage), die mit 50 bezeichnet ist. Die von der Brammen-Produktionslinie 50 erzeugten Dünnbrammen 12 werden anschließend ebenfalls der Walzstraße 4 zugeführt (Pfeil 14).
- Die Brammen-Produktionslinien 40 und 50 bilden eine Zwei-Strang-Gießanlage.
- Zumindest teilweise fertigungstechnisch parallel zur ersten Fertigungslinie I ist eine zweite Fertigungslinie II angeordnet. Die zweite Fertigungslinie II umfasst bei der dargestellten Gießwalzanlage eine Brammen-Zuführungseinrichtung 20. Durch diese Brammen-Zuführungseinrichtung 20 sind die Brammen 22 einem Wiedererwärmungsofen 23 und einem nachgeordneten (Reversier-)Vorgerüst 24 zuführbar. Die im Vorgerüst 24 gewalzten Vorbänder werden als Coils 25 von einer Coil-Box 26 aufgenommen.
- Die Brammen-Zuführungseinrichtung 20 wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fertigungstechnisch unabhängig von der Brammen-Produktionslinie 40 bzw. 50 gesteuert.
- Die Gießwalzanlage umfasst weiterhin eine Coil-Transporteinrichtung, durch die die Coils 25 vor der Walzstraße 4 von der zweiten Fertigungslinie II in die erste Fertigungslinie I überführt werden. Die Coil-Transporteinrichtung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt. Zur Zuführung der Vorbänder werden die Coils 25 aus der Coil-Box 26 entnommen und an den Eingang der Walzstraße 4 transportiert Die Zuführung der Coils 25 ist durch einen Pfeil 27 symbolisiert.
- Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausgestaltung ist der Coil-Box 26 ein Warmhalteofen 21 zur Aufbewahrung der Coils zugeordnet (Doppelpfeil 29).
- Zusätzlich ist die gezeigte Ausführungsform durch eine Brammen-Produktionslinie 30 erweitert. Die Brammen-Fertigungseinrichtung 30 ist hierbei vor der Brammen-Zuführungseinrichtung 20 angeordnet. Die Brammen-Produktionslinie 30 umfasst eine Gießmaschine 31, in der Brammen 22 gegossen werden. Die Brammen-Zuführungseinrichtung 20 führt die Brammen 22 dem Wiedererwärmungsofen 23 zu (Pfeil 28).
- Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform werden der Brammen-Zuführungseinrichtung 20 fremdproduzierte Brammen zugeführt werden (Kalteinsatz). Die Zuführung der fremdproduzierten Brammen ist durch einen Pfeil 32 symbolisiert. Diese ist Zuführung ist nicht Gegenstand der Erfindung.
- Sowohl die von der Brammen-Produktionslinie 30 erzeugten Brammen 22 als auch die fremdproduzierten Brammen werden in einem Brammenlager 34 fertigungstechnisch gepuffert (Pfeil 33 bzw. Pfeil 35) und bedarfsweise der Brammen-Zuführungseinrichtung 20 zugeführt (Pfeil 36, Kalteinsatz).
Claims (3)
- Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage, die eine erste Fertigungslinie (I) mit wenigstens einer Brammen-Produktionslinie (40, 50) und wenigstens einer Walzstraße (4) sowie eine zweite Fertigungslinie (II) mit einer Brammen-Produktionsline (30) und mit wenigstens einer Brammen-Zuführungseinrichtung (20) umfasst, wobei die Brammen-Zuführungseinrichtung (20) fertigungstechnisch unabhängig von der Brammen-Produktionslinie (40, 50) ist, wobei während einer Produktionspause der Brammen-Produktionslinie (40, 50) die Brammen-Zuführungseinrichtung (20) die Brammenzufuhr von ihr von der weiteren Brammen-Produktionslinie (30) der zweiten Fertigungslinie (II) oder fremdproduzierten zugeführten Brammen zur Walzstraße (4) gemäß logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang übernimmt, wobei sowohl die von der weiteren Brammen-Produktionslinie (30) erzeugten Brammen (22) als auch die fremdproduzierten Brammen in einem Brammenlager (34) fertigungstechnisch gepuffert werden und von dort aus der Brammen-Zuführungseinrichtung (20) zugeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brammen-Produktionslinie (40, 50) der Gießwalzanlage als Dünnbrammen-Produktionslinie ausgebildet ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die weitere Brammen-Produktionsline (30) als Dickbrammen-Produktionslinie ausgebildet ist, die zusammen mit der Brammen-Produktionslinie (40, 50) die Brammenzufuhr zur Walzstraße (4) gemäß logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang übernimmt.
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