EP3932585A1 - Giess-walz-verbundanlage mit einer karussellhaspel und verfahren zum betrieb einer solchen anlage - Google Patents

Giess-walz-verbundanlage mit einer karussellhaspel und verfahren zum betrieb einer solchen anlage Download PDF

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EP3932585A1
EP3932585A1 EP20183856.2A EP20183856A EP3932585A1 EP 3932585 A1 EP3932585 A1 EP 3932585A1 EP 20183856 A EP20183856 A EP 20183856A EP 3932585 A1 EP3932585 A1 EP 3932585A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
reel
finished strip
strip
mandrel
scissors
Prior art date
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Pending
Application number
EP20183856.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Fürst
Simon Grosseiber
Slaven Ilic
Thomas Lengauer
Bernd Linzer
Pascal Ostheimer
Roman Winkler
Michael Zahedi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of composite casting and rolling plants.
  • a continuous casting plant is connected inline with at least one rolling mill, but mostly two rolling mills.
  • liquid steel is typically cast into a strand with a slab or thin slab cross-section.
  • the continuously cast strand is finish-rolled into a finished strip by hot rolling in the at least one rolling mill. Thanks to the inline connection of the continuous caster with the rolling mill, compound casting and rolling systems can be built extremely compact. Since the continuous caster can achieve high casting speeds, the compound cast-and-roll system has a high productivity.
  • the finished strip is wound onto several, for example two or three, coilers.
  • the reels are arranged one behind the other after a cooling section; the reel mandrels of the reels are located below the so-called pass line of the finished strip.
  • a first finished strip is wound onto the first reel.
  • the finished strip is cut transversely and the trailing finished strip section is diverted to a further reel, which is arranged either before or after the first reel.
  • the leading finished strip section is wound onto the first reel.
  • the prior art does not reveal how the reliability of a compound casting and rolling plant for the production of a thin, hot-rolled finished strip can be increased at high mass flows.
  • the combined casting and rolling system should do that Coiling of very thin strips, ie finished strips with a thickness of 1 mm, preferably 0.8 mm, preferably even 0.6 mm, and enabling very fast strips.
  • the object of the invention is to increase the reliability of a composite casting and rolling plant, in particular of the Arvedi ESP type, in the production of a very thin (thickness 1 mm) hot-rolled finished strip at a high mass flow rate.
  • the carousel reel with at least two reel mandrels is used instead of several reels arranged one behind the other in the transport direction of the finished strip.
  • Each reel mandrel of the carousel reel has a separate drive (eg a hydraulic or electric motor) for rotating the reel mandrel about its axis of rotation.
  • the axes of rotation of the reel mandrels are typically horizontal.
  • the carousel reel also has a pivot drive for joint pivoting of the reel mandrels about a common pivot axis on an elliptical, preferably circular, path.
  • the axis of rotation of the swivel drive is also typically horizontal.
  • the drives of the reel mandrels are high-speed drives (high-speed runners) with up to 800 1 / min. In contrast, the swivel drive rotates slowly (slow runner) with typically up to 0.1 1 / min.
  • the separate rotary drives for the reel mandrels are variable-speed drives.
  • the drives are either hydraulic rotary drives that are operated in an open or closed circuit, or they are electrical rotary drives with a synchronous or asynchronous motor that is controlled or speed-regulated by a frequency converter.
  • At least one pair of driver rollers are arranged immediately in front of and preferably also immediately after the scissors. Thanks to the pairs of driver rollers, the tension in the finished strip can be reduced to a minimum before cutting. This increases the reliability of cross-cutting and the quality of the cut.
  • the carousel reel is arranged in the horizontal direction relative to the scissors in such a way that the distance between the scissors and a reel mandrel of the carousel reel at the start of reeling is ⁇ 6 m, preferably ⁇ 3 m. The distance is measured from the cutting edges of the scissors to the axis of rotation of the first reel mandrel.
  • the carousel reel is arranged in the vertical direction relative to the scissors in such a way that the upper edge of a reel mandrel is on the pass line of the finished strip.
  • both of the aforementioned embodiments are very advantageous individually and particularly in combination with one another.
  • the distance between the scissors and the reel mandrel is much shorter than with other reel concepts, where the distance can be> 14 m.
  • the arrangement of the reel mandrel on the pass line of the finished strip is very advantageous, since the strip no longer has to be diverted under the pass line.
  • the carousel reel can be made particularly compact if the first rotary drive has a shaft with the first reel mandrel and the second rotary drive has a Hollow shaft is connected to the second reel mandrel, the hollow shaft enclosing the shaft at least in sections.
  • the first rotary drive is preferably connected to the shaft via a first gear and the shaft is connected to the first reel mandrel via a third gear.
  • the second rotary drive is connected to the hollow shaft via a second gear and the hollow shaft is connected to the second reel mandrel via a third gear.
  • the object according to the invention is achieved by a method for the endless operation of a composite casting and rolling installation for producing a hot-rolled finished strip according to claim 9.
  • Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
  • each reel mandrel is preferably located on the pass line of the finished strip at the start of the winding process (ie during the so-called winding process). This means that there is no need to deflect the finished belt.
  • the reel mandrels of the carousel reel are pivoted on an elliptical, preferably circular, path during winding.
  • the first reel mandrel is pivoted from the position 180 ° clockwise in the direction of 0 ° during winding, while the second reel mandrel is pivoted from the position 0 ° clockwise in the direction 180 °.
  • a carousel reel is particularly suitable for winding up very thin and very fast finished strips, so that it is advantageous if the thickness of the finished strip is ⁇ 1 mm, preferably ⁇ 0.8 mm, particularly preferably 0.6 mm.
  • the transport speed of the finished strip is> 8.4 m / s; with a thickness ⁇ 0.8 mm, the preferred transport speed is> 10.5 m / s; with a thickness 0.6 mm, the particularly preferred transport speed is 14 m / s.
  • the Fig 1 shows a diagram of a cast-and-roll composite system of the Arvedi ESP type with a carousel reel 18.
  • the pouring manifold 2 of the continuous caster 1 is charged with liquid steel.
  • the mold 3 a partially solidified strand 4 with a solidified strand shell is formed from the steel melt.
  • the strand 4 is continuously withdrawn from the mold 3 and further cooled in the curved strand guide, so that the strand 4 finally enters the roughing train 5 in the solidified state.
  • the strand 4 with a slab or thin slab cross-section is roughed into a roughing strip.
  • the uncut pre-strip is then heated by several inductors of an induction furnace 8 and, in the heated state, is descaled directly in front of the finishing train 11. A good descaling effect is achieved through the heating and the subsequent descaling of the pre-strip.
  • the descaled pre-strip enters the five-stand finishing train 11 and is there finish-rolled into a finished strip.
  • the finished tape typically has a thickness between 0.8 and 6 mm.
  • the finished strip After the finish rolling in the finishing train 11, the finished strip is cooled to the winding temperature in the cooling section 13 and cut to length by the shears 16.
  • FIG. 13 shows an enlarged illustration of the outlet area of the composite casting and rolling system from FIG Fig 1 .
  • the pairs of driver rollers can be used to apply tension or pressure to the finished strip.
  • at least one roller of a pair of driver rollers is designed to be driven and can be pressed against the other roller of the pair of driver rollers via an adjusting device.
  • the reel mandrels of the carousel chaplet are arranged in the vertical direction at the start of winding on the pass line of the finished strip 30. This eliminates the need to deflect the finished strip in a direction at an angle below the roller table 14.
  • the finished strip When the finished strip is wound onto the first reel mandrel 21a, the finished strip is pressed against the reel mandrel by four (usually three, four or five) guide rollers arranged on the circumference of the reel mandrel 21a.
  • the guide rollers are pressure or force controlled via hydraulic, pneumatic or electromechanical actuators or can be pressed on in a controlled manner.
  • the reel mandrels 21a, 21b are in Figures 3a, 3b Schenk drive 27 shown on the circular path 29 is given away.
  • the first reel mandrel 21a is given away about the horizontal pivot axis 28 to the rear and the second reel mandrel 21b is given away about the same pivot axis 28 toward the front.
  • the terms front and back relate to the direction of material flow in the finished strip.
  • the shears 16 cut the finished strip transversely into a leading and a trailing finished strip section.
  • the leading finished strip section is - as in Fig 2 shown - wound onto the second reel mandrel 21b.
  • the second reel mandrel 21b is located “behind” the first reel mandrel 21a.
  • the trailing finished strip section is wound onto the first reel mandrel 21a, which is located "in front of” the second reel mandrel 21b and whose reel mandrel is located in the vertical direction on the pass line of the finished strip.
  • the carousel reel 18 has three drives, namely a variable-speed rotary drive 20a, 20b each for the first and second reel mandrels 21a, 21b and a pivot drive 27 for pivoting the reel mandrels 21a, 21b on a circular path 29.
  • the two rotary drives 20a, 20b are high-speed runners with a maximum speed of 800 rpm; the swivel drive 27, on the other hand, is a slow runner with a maximum speed of up to 0.1 1 / min.
  • Fig 3b the torque flows from the rotary drives 20a, 20b to the reel mandrels 21a, 21b are also shown.
  • the torque of the first rotary drive 20a is transmitted via a first gear 24a to the shaft 25 and from the shaft 25 via a third gear 24c to the first reel mandrel 21a.
  • the torque of the second rotary drive 20b is transmitted via a second gear 24b to the hollow shaft 26 and from the hollow shaft 26 via a third gear 24c to the second reel mandrel 21b.
  • the hollow shaft 26 encloses the shaft 25 at least in sections in the area between the second gear 24b and the third gear 24c.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands aus Stahl mit einer Karussellhaspel (18). Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit der Gieß-Walz-Verbundanlage bei der Herstellung sehr dünner Fertigbänder bei hohen Massenfluss zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1 gelöst, bei der in Materialflussrichtung hinter der Schere (16) ein Karussellhaspel (18) zum Aufwickeln des Fertigbands auf einen ersten und einen zweiten Haspeldorn (21a, 21b) angeordnet ist, wobei jeder Haspeldorn (21a, 21b) einen separaten Drehantrieb (20a, 20b) zum Drehen des Haspeldorns (21a, 21b) um dessen Drehachse (22a, 22b) aufweist und der Karussellhaspel (18) einen Schwenkantrieb zum gemeinsamen Verschwenken der Haspeldorne (21a, 21b) um eine gemeinsame Schwenkachse (28) auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn (29) aufweist.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gieß-Walz-Verbundanlagen. Bei Gieß-Walz-Verbundanlagen ist eine Stranggießanlage inline mit zumindest einem Walzwerk, meist jedoch zwei Walzwerken, verbunden. Auf der Stranggießanlage wird typischerweise flüssiger Stahl zu einem Strang mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt vergossen. Der stranggegossene Strang wird in dem zumindest einen Walzwerk durch Warmwalzen zu einem Fertigband fertiggewalzt. Durch die inline Verbindung der Stranggießanlage mit dem Walzwerk können Gieß-Walz-Verbundanlagen äußerst kompakt gebaut werden. Da die Stranggießanlage hohe Gießgeschwindigkeiten erreichen kann, hat die Gieß-Walz-Verbundanlage eine hohe Produktivität.
    • Stand der Technik
  • Bei Gieß-Walz-Verbundanlagen nach dem Stand der Technik wird das Fertigband auf mehrere, z.B. zwei oder drei, Haspeln (engl. coiler) aufgewickelt. Die Haspeln sind nach einer Kühlstrecke hintereinander angeordnet; die Haspeldorne der Haspeln befinden sich unterhalb der sog. Passline des Fertigbands. Während des Betriebs der Gieß-Walz-Verbundanlage wird ein erstes Fertigband auf der ersten Haspel aufgewickelt. Kurz bevor die erste Haspel ihre Kapazität erreicht hat, wird das Fertigband quergeteilt und der nachlaufende Fertigbandabschnitt zu einer weiteren Haspel umgeleitet, die entweder vor oder nach der ersten Haspel angeordnet ist. Der vorlaufende Fertigbandabschnitt wird auf der ersten Haspel aufgewickelt. Insbesondere bei einem hohen Massenfluss in Kombination mit einem dünnen Fertigband kommt es zu hohen Transportgeschwindigkeiten des Fertigbands auf dem Rollgang der Gieß-Walz-Verbundanlage. Nach dem Querteilen des Fertigbands ist der Bandkopf des Fertigbands zwischen der Schere und der weiteren Haspel nicht eingespannt, sodass es insbesondere bei hohen Transportgeschwindigkeiten dazu kommen kann, dass der Bandkopf vom Haspeldorn nicht aufgenommen wird. In diesem Fall muss das Warmwalzen sofort gestoppt werden, was die Zuverlässigkeit und die Produktivität der Gieß-Walz-Verbundanlage stark reduziert.
  • Wie die Zuverlässigkeit einer Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines dünnen warmgewalzten Fertigbands bei hohen Massenflüssen gesteigert werden kann, geht aus dem Stand der Technik nicht hervor. Außerdem soll die Gieß-Walz-Verbundanlage das Aufhaspeln von sehr dünnen Bändern, d.h. Fertigbänder mit einer Dicke ≤ 1 mm, bevorzugt ≤ 0,8 mm, bevorzugt sogar ≤ 0,6 mm, und sehr schnellen Bändern ermöglichen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit einer Gieß-Walz-Verbundanlage, insbesondere vom Typ Arvedi ESP, bei der Herstellung eines sehr dünnen (Dicke ≤ 1 mm) warmgewalzten Fertigbands bei einem hohen Massenfluss zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Konkret weist die Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands folgende Bauteile auf:
    • eine Stranggießanlage mit einer bogenförmigen Strangführung zum Stranggießen eines stranggegossenen Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus einer Stahlschmelze,
    • eine mehrgerüstige Vorwalzstraße zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband,
    • eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße zum Fertigwalzen des Vorbands zu einem Fertigband,
    • eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands,
    • eine Schere zum Querteilen des Fertigbands, wobei die Schere in Materialflussrichtung hinter der Kühlstrecke angeordnet ist. Diese Gieß-Walz-Verbundanlage wird hinsichtlich der technischen Aufgabe dahingehend weitergebildet, dass in Materialflussrichtung hinter der Schere ein Karussellhaspel zum Aufwickeln des Fertigbands auf einen ersten und einen zweiten Haspeldorn angeordnet ist, wobei jeder Haspeldorn einen separaten Drehantrieb zum Drehen des Haspeldorns um dessen Drehachse aufweist und der Karussellhaspel einen Schwenkantrieb zum gemeinsamen Verschwenken der Haspeldorne um eine gemeinsame Schwenkachse auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn aufweist.
  • Der Karussellhaspel mit zumindest zwei Haspeldornen wird anstatt von mehreren, in Transportrichtung des Fertigbands hintereinander angeordneten Haspeln verwendet. Jeder Haspeldorn der Karussellhaspel weist einen separaten Antrieb (z.B. einen Hydraulik- oder Elektromotor) zum Drehen des Haspeldorns um dessen Drehachse auf. Die Drehachsen der Haspeldorne sind typischerweise horizontal. Der Karussellhaspel weist zudem einen Schwenkantrieb zum gemeinsamen Verschwenken der Haspeldorne um eine gemeinsame Schwenkachse auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn auf. Auch die Drehachse des Schwenkantriebs ist typischerweise horizontal. Die Antriebe der Haspeldorne sind schnelldrehende Antriebe (Schnellläufer) mit bis zu 800 1/min. Demgegenüber ist der Schwenkantrieb langsamdrehend (Langsamläufer) mit typischerweise bis zu 0,1 1/min.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die separaten Drehantriebe für die Haspeldorne drehzahlvariable Antriebe. Die Antriebe sind somit entweder hydraulische Drehantriebe, die im offenen oder geschlossenen Kreis betrieben werden, oder sie sind elektrische Drehantriebe, mit einem Synchron- oder Asynchronmotor, der von einem Frequenzumrichter angesteuert bzw. drehzahlgeregelt wird.
  • Um das Fertigband möglichst zugfrei schneiden zu können, ist es vorteilhaft, wenn unmittelbar vor und vorzugsweise auch unmittelbar nach der Schere zumindest ein Treiberrollenpaar angeordnet sind. Durch die Treiberrollenpaare kann der Zug im Fertigband vor dem Schneiden auf ein Mindestmaß reduziert werden. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Querteilens sowie die Schnittqualität erhöht.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Karussellhaspel in horizontaler Richtung relativ zur Schere derart angeordnet ist, dass der Abstand beim Beginn des Aufhaspelns zwischen der Schere und einem Haspeldorn der Karussellhaspel < 6 m, bevorzugt < 3 m, beträgt. Der Abstand wird von den Schneiden der Schere bis zur Drehachse des ersten Haspeldorns gemessen.
  • An der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Verbundanlage ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Karussellhaspel in vertikaler Richtung relativ zur Schere derart angeordnet ist, dass sich die Oberkante eines Haspeldorns auf der Passline des Fertigbands befindet.
  • Beide vorgenannten Ausführungsformen sind jeweils für sich und besonders in Kombination miteinander sehr vorteilhaft. Zum einen ist der Abstand zwischen der Schere und dem Haspeldorn sehr viel kürzer als bei anderen Haspelkonzepten, bei denen der Abstand > 14 m betragen kann. Zum anderen ist auch die Anordnung des Haspeldorns auf der Passline des Fertigbands sehr vorteilhaft, da das Band nicht mehr unter die Passline umgeleitet werden muss.
  • Der Karussellhaspel kann besonders kompakt gebaut werden, wenn der erste Drehantrieb über eine Welle mit dem ersten Haspeldorn und der zweite Drehantrieb über eine Hohlwelle mit dem zweiten Haspeldorn verbunden ist, wobei die Hohlwelle die Welle zumindest abschnittsweise umschließt.
  • Vorzugsweise ist der erste Drehantrieb über ein erstes Getriebe mit der Welle verbunden und die Welle über ein drittes Getriebe mit dem ersten Haspeldorn verbunden.
  • Bevorzugt ist weiters, dass der zweite Drehantrieb über zweites Getriebe mit der Hohlwelle und die Hohlwelle über ein drittes Getriebe mit dem zweiten Haspeldorn verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird verfahrensseitig durch ein Verfahren zum endlosen Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalztem Fertigbands nach Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zum endlosen Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalztem Fertigbands, aufweisend die Verfahrensschritte:
    • Stranggießen eines endlosen Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus einer Stahlschmelze in einer Stranggießanlage mit einer bogenförmigen Strangführung,
    • Vorwalzen des Strangs zu einem endlosen Vorband in einer mehrgerüstigen Vorwalzstraße,
    • Fertigwalzen des Vorbands zu einem endlosen Fertigband in einer mehrgerüstige Fertigwalzstraße,
    • Abkühlen des endlosen Fertigbands auf Wickeltemperatur in einer Kühlstrecke,
    • Aufwickeln des endlosen Fertigbands in einer Karussellhaspel mit einem ersten und einem zweiten Haspeldorn,
    wobei das Verfahren dahingehend weitergebildet wird, dass das endlose Fertigband mittels einer Schere in einen vorlaufenden und einen nachlaufenden Fertigbandabschnitt quergeteilt wird, wobei der vorlaufende Fertigbandabschnitt auf den ersten Haspeldorn gewickelt wird und der nachlaufende Fertigbandabschnitt auf den zweiten Haspeldorn gewickelt wird.
  • Vorzugsweise befindet sich die Oberkante jedes Haspeldorns beim Beginn des Aufwickelns (d.h. beim sog. Anwickeln) auf der Passline des Fertigbands. Dadurch kann auf das Umlenken des Fertigbands verzichtet werden.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Haspeldorne der Karussellhaspel während des Aufwickelns auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn verschwenkt werden. Typischerweise wird der erste Haspeldorn während des Wickelns von der Stellung 180° im Uhrzeigersinn in Richtung 0° verschwenkt, während der zweite Haspeldorn von der Stellung 0° im Uhrzeigersinn in Richtung 180° verschwenkt wird.
  • Eine Karussellhaspel eignet sich besonders gut für das Aufwickeln von sehr dünnen und sehr schnellen Fertigbändern, sodass es vorteilhaft ist, wenn die Dicke des Fertigbands < 1 mm, bevorzugt < 0,8 mm, besonders bevorzugt ≤ 0,6 mm beträgt. Bei einer Dicke < 1 mm ist es vorteilhaft, wenn die Transportgeschwindigkeit des Fertigbands > 8,4 m/s beträgt; bei einer Dicke < 0,8 mm beträgt die bevorzugte Transportgeschwindigkeit > 10,5 m/s; bei einer Dicke ≤ 0,6 mm beträgt die besonders bevorzugte Transportgeschwindigkeit ≥ 14 m/s.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:
    • Fig 1 ein Schema einer Gieß-Walz-Verbundanlage mit einer Karussellhaspel,
    • Fig 2 eine Detaildarstellung der Karussellhaspel von Fig 1, und
    • Fig 3a, 3b eine Aufriss- und eine Grundrissdarstellung der Karussellhaspel mit ihren Antrieben.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die Fig 1 zeigt ein Schema einer Gieß-Walz-Verbundanlage vom Typ Arvedi ESP mit einer Karussellhaspel 18. Während des Betriebs der Gieß-Walz-Verbundanlage wird der Gießverteiler 2 der Stranggießanlage 1 mit flüssigem Stahl beschickt. In der Kokille 3 bildet sich aus der Stahlschmelze ein teilerstarrter Strang 4 mit einer erstarrten Strangschale aus. Der Strang 4 wird aus der Kokille 3 kontinuierlich ausgezogen und in der bogenförmigen Strangführung weiter abgekühlt, sodass der Strang 4 schließlich im durcherstarrten Zustand in die Vorwalzstraße 5 eintritt. In der dreigerüstigen Vorwalzstraße wird der Strang 4 mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt zu einem Vorband vorgewalzt.
  • Das ungeschnittene Vorband wird anschließend durch mehrere Induktoren eines Induktionsofens 8 erhitzt und im erhitzten Zustand unmittelbar vor der Fertigwalzstraße 11 entzundert. Durch das Erhitzen und das nachfolgende Entzundern des Vorbands wird eine gute Entzunderungswirkung erreicht. Das entzunderte Vorband tritt in die fünfgerüstige Fertigwalzstraße 11 ein und wird dort zu einem Fertigband fertiggewalzt. Das Fertigband hat typischerweise eine Dicke zwischen 0,8 und 6 mm.
  • Insbesondere bei der Produktion von sehr dünnem Fertigband mit einer Dicke < 1 mm, < 0,8 mm oder sogar ≤ 0,6 mm können mit existierenden Warmbandhaspeln Probleme auftreten, da sich das Fertigband sehr schnell auf dem Rollgang 14 bewegt und insbesondere nach dem Querteilen des Fertigbands durch die Schere 16 im Bereich hinter der Schere 16 zum Abheben bzw. zum (Weg-)Fliegen neigt. Diesem Problem wirkt die Erfindung wirkungsvoll entgegen, und zwar durch die Verwendung einer Karussellhaspel 18.
  • Nach dem Fertigwalzen in der Fertigwalzstraße 11 wird das Fertigband in der Kühlstrecke 13 auf Wickeltemperatur abgekühlt und durch die Schere 16 auf Bundlängen abgelängt.
  • Die Fig 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Auslaufbereichs der Gieß-Walz-Verbundanlage von Fig 1. Um das auf dem Rollgang 14 von der Kühlstrecke kommende Fertigband möglichst zugfrei schneiden zu können, befinden sich jeweils vor und nach der Schere 19 Treiberrollenpaare 15, 17. Durch die Treiberrollenpaare kann ein Zug- bzw. ein Druck auf das Fertigband aufgebracht werden. Dazu ist zumindest eine Rolle eines Treiberrollenpaares angetrieben ausgeführt und über eine Anstelleinrichtung gegen die andere Rolle des Treiberrollenpaares anpressbar. Sowohl vor dem ersten Treiberrollenpaar 15, zwischen dem ersten Treiberrollenpaar 15 und der Schere 16, zwischen der Schere 16 und dem zweiten Treiberrollenpaar 17 als auch zwischen dem zweiten Treiberrollenpaar 17 und der Karussellhaspel 18 sind Führungsbleche 19 angeordnet, die ein Abheben des Fertigbands vom Rollgang 14 verhindern.
  • Im Unterschied zu "gewöhnlichen" Haspeleinrichtungen sind die Haspeldorne des Karussellhapsels in vertikaler Richtung beim Beginn des Aufwickelns auf der Passline des Fertigbands 30 angeordnet. Dadurch entfällt das Umlenken des Fertigbands in eine Richtung schräg unterhalb des Rollgangs 14.
  • Beim Anwickeln des Fertigbands auf den ersten Haspeldorn 21a wird das Fertigband durch vier (üblicherweise drei, vier oder fünf) am Umfang des Haspeldorns 21a angeordnete Führungsrollen gegen den Haspeldorn gepresst. Die Führungsrollen sind über hydraulische, pneumatische oder elektromechanische Aktuatoren druck- bzw. kraftgesteuert oder -geregelt anpressbar. Nach dem Anwickeln des Fertigbands werden die Haspeldorne 21a, 21b durch einen in Fig 3a, 3b dargestellten Schenkantrieb 27 auf der kreisförmigen Bahn 29 verschenkt. Dabei wird der erste Haspeldorn 21a um die horizontale Schwenkachse 28 nach hinten verschenkt und der zweite Haspeldorn 21b um dieselbe Schwenkachse 28 nach vorne verschenkt. Die Begriffe vorne und hinten beziehen sich auf die Materialflussrichtung des Fertigbands.
  • Kurz bevor der Haspel ihr Endgewicht erreicht hat, wird das Fertigband durch die Schere 16 in einen vorlaufenden und einen nachlaufenden Fertigbandabschnitt quergeteilt. Der vorlaufende Fertigbandabschnitt wird - so wie in Fig 2 dargestellt - auf den zweiten Haspeldorn 21b aufgewickelt. Der zweite Haspeldorn 21b befindet sich "hinter" dem ersten Haspeldorn 21a. Der nachlaufende Fertigbandabschnitt wird hingegen auf den ersten Haspeldorn 21a aufgewickelt, der sich "vor" dem zweiten Haspeldorn 21b befindet und dessen Haspeldorn sich in vertikaler Richtung auf der Passline des Fertigbands befindet.
  • In den Fig 3a und 3b sind die Antriebe, Getriebe und Haspeldorne der Karussellhaspel der Fig 1 und 2 dargestellt. Konkret weist der Karussellhaspel 18 drei Antriebe auf, nämlich je einen drehzahlvariablen Drehantrieb 20a, 20b für den ersten und den zweiten Haspeldorn 21a, 21b und einen Schwenkantrieb 27 für das Verschwenken der Haspeldorne 21a, 21b auf einer kreisförmigen Bahn 29. Die beiden Drehantriebe 20a, 20b sind Schnellläufer mit einer max. Drehzahl von 800 1/min; der Schwenkantrieb 27 ist hingegen ein Langsamläufer mit einer max. Drehzahl von bis zu 0,1 1/min.
  • In Fig 3b sind außerdem die Drehmomentenflüsse von den Drehantrieben 20a, 20b zu den Haspeldornen 21a, 21b eingezeichnet. Das Drehmoment des ersten Drehantriebs 20a wird über ein erstes Getriebe 24a auf die Welle 25 und von der Welle 25 über ein drittes Getriebe 24c auf den ersten Haspeldorn 21a übertragen. Das Drehmoment des zweiten Drehantriebs 20b wird über ein zweites Getriebe 24b auf die Hohlwelle 26 und von der Hohlwelle 26 über ein drittes Getriebe 24c auf den zweiten Haspeldorn 21b übertragen. Die Hohlwelle 26 umschließt die Welle 25 zumindest abschnittsweise im Bereich zwischen dem zweiten Getriebe 24b und dem dritten Getriebe 24c.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stranggießanlage
    2
    Gießverteiler
    3
    Kokille
    4
    Strang
    5
    Vorwalzstraße
    6
    Messgeräte für Temperaturprofil, Breite und Dicke des Vorbands
    7
    Ein- und Ausschleußeeinrichtung
    8
    Induktionsofen
    9
    Entzunderer
    11
    Fertigwalzstraße
    12
    Messgeräte für Temperaturprofil, Breite, Dicke und Planheit des Fertigbands
    13
    Kühlstrecke
    14
    Rollgang
    15, 17
    Treiberrollenpaar
    16
    Schere
    18
    Karussellhaspel
    19
    Führungsblech
    20a, 20b
    Drehantrieb
    21a, 21b
    Haspeldorn
    22a, 22b
    Drehachse des Haspeldorns
    23a...23h
    Führungsrolle
    24a...24c
    Getriebe
    25
    Welle
    26
    Hohlwelle
    27
    Schwenkantrieb
    28
    Schwenkachse
    29
    Bahn
    30
    Passline des Fertigbands
    31
    Karussellgetriebe
    32
    Karusselldrehlagerung

Claims (13)

  1. Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands, wobei die Gieß-Walz-Verbundanlage aufweist:
    - eine Stranggießanlage (1) mit einer bogenförmigen Strangführung zum Stranggießen eines Strangs (4) mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus einer Stahlschmelze,
    - eine mehrgerüstige Vorwalzstraße (5) zum Vorwalzen des Strangs (4) zu einem Vorband,
    - eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße (11) zum Fertigwalzen des Vorbands zu einem Fertigband,
    - eine Kühlstrecke (13) zum Abkühlen des Fertigbands,
    - eine Schere (16) zum Querteilen des Fertigbands, wobei die Schere (16) in Materialflussrichtung hinter der Kühlstrecke (13) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Materialflussrichtung hinter der Schere (16) ein Karussellhaspel (18) zum Aufwickeln des Fertigbands auf einen ersten und einen zweiten Haspeldorn (21a, 21b) angeordnet ist, wobei jeder Haspeldorn (21a, 21b) einen separaten Drehantrieb (20a, 20b) zum Drehen des Haspeldorns (21a, 21b) um dessen Drehachse (22a, 22b) aufweist und der Karussellhaspel (18) einen Schwenkantrieb zum gemeinsamen Verschwenken der Haspeldorne (21a, 21b) um eine gemeinsame Schwenkachse (28) auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn (29) aufweist.
  2. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Drehantriebe (20a, 20b) drehzahlvariable Antriebe sind.
  3. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor und vorzugsweise auch unmittelbar nach der Schere (16) ein Treiberrollenpaar (15, 17) angeordnet sind.
  4. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Karussellhaspel (18) in horizontaler Richtung relativ zur Schere (16) derart angeordnet ist, dass der Abstand beim Beginn des Aufhaspelns zwischen der Schere und einem Haspeldorn der Karussellhaspel < 6 m, bevorzugt < 3 m, beträgt.
  5. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Karussellhaspel (18) in vertikaler Richtung relativ zur Schere (16) derart angeordnet ist, dass sich die Oberkante eines Haspeldorns (21a) auf der Passline des Fertigbands (30) befindet.
  6. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehantrieb (20a) über eine Welle (25) mit dem ersten Haspeldorn (21a) und der zweite Drehantrieb (20b) über eine Hohlwelle (26) mit dem zweiten Haspeldorn (21b) verbunden ist, wobei die Hohlwelle (26) die Welle (25) zumindest abschnittsweise umschließt.
  7. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehantrieb (20a) über ein erstes Getriebe (24a) mit der Welle (25) verbunden ist und die Welle (25) über ein dritte Getriebe (24c) mit dem ersten Haspeldorn (21a) verbunden ist.
  8. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Drehantrieb (20b) über zweites Getriebe (24b) mit der Hohlwelle (26) verbunden ist und die Hohlwelle (26) über ein dritte Getriebe (24c) mit dem zweiten Haspeldorn (21b) verbunden ist.
  9. Verfahren zum endlosen Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Herstellung eines warmgewalztem Fertigbands, aufweisend die Verfahrensschritte:
    - Stranggießen eines endlosen Strangs (4) mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus einer Stahlschmelze in einer Stranggießanlage (1) mit einer bogenförmigen Strangführung,
    - Vorwalzen des Strangs zu einem endlosen Vorband in einer mehrgerüstigen Vorwalzstraße (5),
    - Fertigwalzen des Vorbands zu einem endlosen Fertigband in einer mehrgerüstige Fertigwalzstraße (11),
    - Abkühlen des endlosen Fertigbands auf Wickeltemperatur in einer Kühlstrecke (13),
    - Aufwickeln des endlosen Fertigbands in einer Karussellhaspel (18) mit einem ersten und einem zweien Haspeldorn (21a, 21b),
    dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Fertigband mittels einer Schere (16) in einen vorlaufenden und einen nachlaufenden Fertigbandabschnitt quergeteilt wird, wobei der vorlaufende Fertigbandabschnitt auf den ersten Haspeldorn (21a) gewickelt wird und der nachlaufende Fertigbandabschnitt auf den zweiten Haspeldorn (21b) gewickelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberkante jedes Haspeldorns (21a, 21b) beim Anwickeln auf der Passline des Fertigbands (30) befindet.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Haspeldorne (21a, 21b) während des Aufwickelns auf einer elliptischen, vorzugsweise einer kreisförmigen, Bahn (29) verschwenkt werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Fertigbands < 1 mm, bevorzugt < 0,8 mm, besonders bevorzugt ≤ 0,6 mm beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Fertigbands > 8,4 m/s, bevorzugt > 10,5 m/s, besonders bevorzugt ≥ 14 m/s beträgt.
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