WO2002064289A1 - Anlage zur herstellung eines warmbandes - Google Patents

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WO2002064289A1
WO2002064289A1 PCT/EP2002/000935 EP0200935W WO02064289A1 WO 2002064289 A1 WO2002064289 A1 WO 2002064289A1 EP 0200935 W EP0200935 W EP 0200935W WO 02064289 A1 WO02064289 A1 WO 02064289A1
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WO
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casting
roll
melt
vessel
ladle
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PCT/EP2002/000935
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Hohenbichler
Manfred Leutgöb
Original Assignee
Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co.
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Publication date
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Priority to JP2002564071A priority patent/JP2004520171A/ja
Priority to US10/467,743 priority patent/US20040079512A1/en
Priority to MXPA03007155A priority patent/MXPA03007155A/es
Priority to EP02712872A priority patent/EP1360023A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/147—Multi-strand plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels

Definitions

  • the invention relates to a plant for the production of hot strip from a metal melt by the two-roll casting process with two two-roll casting devices.
  • Such a system for the production of thin, near-net-shape hot strip, preferably steel strip, by the two-roll casting process essentially consists of two spaced-apart, driven and counter-rotating casting rolls, the axes of rotation of which lie in a horizontal plane. They form a casting gap, the lateral boundary of which is formed by side plates pressed onto the end of the casting rolls. Side plates which can be pressed vertically onto the casting roll lateral surfaces are also known for this purpose.
  • the two casting rollers and the side plates form a melt space into which molten metal is introduced through a dip tube.
  • metal melt solidifies into strand shells, which combine to form a cast strip in the narrowest gap between the casting rolls.
  • the metal strip which is conveyed vertically downward, is subsequently deflected into the horizontal, subjected to further processing steps in downstream treatment facilities and wound into metal coils.
  • a system using the two-roll casting method described is already known from AT-B 406 938.
  • Two parallel two-roll casters are supplied with melt independently of one another, each two-roll castor being assigned a separate ladle turret and a separate distributor vessel.
  • the metal strip produced is wound into bundles, the bundles are transported from both casting plants to a common rolling plant and processed there. This system arrangement doubles the production capacity.
  • the strip casting speed is limited to 15 to 150 m / min due to the heat dissipation limited to a short distance on the surface of the casting roll at a strip thickness of 1.5 to 5 mm.
  • the achievable production capacity in such a system is thus limited to values between approx. 0.5 and 1.5 t / min and a strip width. This corresponds to a maximum production capacity of 100 t / h for a conventional single-strand system with casting widths up to 1300 mm. In ladles with a capacity of 150 1 molten metal and more, as they are often used, this leads to casting times of more than two hours and thus to undesirably different casting conditions over the casting time.
  • two-strand belt casting machines have become known (EP-B 347 662, JP-A 62-187505), the molds of which are supplied with melt by a distributor.
  • these molds do not work according to the vertical two-roll casting process, but are equipped with caterpillar molds or conventional plate molds, which may have a central extension area for the immersion pouring tube.
  • the two-roll casting system required for the two-roll casting process requires much more space than molds of other types because of the lateral roll mounting, the side plates that can be adjusted on the front side of the casting rolls with their hydraulic adjustment mechanisms and the drives of the casting rolls in the axial direction.
  • the object of the invention is therefore to avoid these disadvantages and difficulties and to propose a casting plant operating according to the two-roll casting process, with which it is possible to significantly increase the melt throughput in the distributor vessel beyond the capacity limit of a single-stranded casting plant working according to the two-roll casting process and at the same time the casting times of one Reduce batch significantly.
  • Another object of the invention is to ensure the conditions for the molten metal, in particular with regard to a constant casting temperature over the casting time, without additional heating and to keep the dimensions of the distribution vessel, in particular the distance between the floor outlets, small.
  • Another object of the invention is to find a system configuration in which as many system components as possible are used together in several production lines.
  • a ladle with a melt outlet is assigned a distributor vessel for taking over the molten metal from the ladle, in that this single distributor vessel is equipped with at least two bottom outlets for transferring the molten metal to two two-roller pouring devices, in that at least one of the bottom outlets for each pouring gap is assigned to the distribution vessel and the two pouring gaps are arranged with respect to their longitudinal extension at an angle ⁇ of 15 ° to 180 °, preferably 45 ° to 120 °, in particular 60 ° to 120 ° to one another.
  • a favorable arrangement results if the two casting gaps are arranged at an angle ot of approximately 90 ° with respect to one another with respect to their longitudinal extent.
  • each two-roll casting device forms a production line with the downstream strip treatment devices and the production lines supplied with metal melt from a common distribution vessel are at an angle of 15 ° to 180 °, preferably 45 ° to 120 °, in particular 60 ° to 120 ° are arranged. Due to the angular position of the two production lines to each other, they can move closer together in the area of the actual two-roll caster and the distance between the central feed positions for the molten metal is minimized and the distribution vessel is shortened.
  • a preferred system arrangement results if the production lines supplied by a common distributor vessel with molten metal are arranged at an angle ⁇ of approximately 90 ° to one another. The arrangement of belt deflection devices in the production lines can be avoided if the angle ⁇ , which defines the position of the casting nips of the two two-roll casting devices, is equal to the angle ⁇ , which defines the position of the two production lines to one another.
  • An arrangement of two two-roll casting devices which also reduces or minimizes the length of the distributor vessel, results compared to an arrangement of two adjacent two-roll casting devices with aligned casting gaps if the two casting gaps are arranged parallel and offset with respect to their longitudinal extent.
  • the production lines supplied by a common distributor vessel with molten metal are preferably arranged so as to lead away from one another.
  • the arrangement of the casting nips or production lines according to the invention has proven to be particularly advantageous, in particular in the case of angular positions of the production lines relative to one another between 45 ° and 120 °, if at least one roll stand is arranged after each two-roll casting device.
  • Roll stands require space on the drive side for the drive units of the rolls and space on the operator side for roll changing devices.
  • Preferred angular positions of the production lines to each other enable the arrangement of roll changing stations, the associated warehouse management and, if applicable, the roll grinding shop in a spatially closed area of the production hall between the two roll stands.
  • Effective ladle management is achieved if the ladle is supported in a carrying device, this carrying device is formed by a ladle turret which can be rotated about a vertical axis and has at least two receptacles for ladles, and the melt outlet of the ladle in the pouring position is approximately in the middle above the distributor vessel, preferably in the center of the area a projection of a T-shaped distribution vessel is arranged.
  • the distributor vessel can also be trough-shaped or V-shaped and in this way equate to the T-shaped distributor.
  • the transfer of the molten metal from the distributor vessel to the two-roll casting plant takes place in a manner which does not disturb the strand shell formation on the surfaces of the casting roller if the bottom outlets in the distributor vessel comprise immersion pouring tubes which each project centrally into a free melt receiving space between two cooperating casting rollers of the two-roller casting devices.
  • the floor outlets in the distribution vessel are not more than 8.5 m apart.
  • FIG. 1 showing a longitudinal section through a system for implementing the two-roll casting method according to the prior art
  • FIG. 2a in a plan view of the system according to the invention with the arrangement of two
  • FIG. 3a shows a top view of this system with an arrangement of two production lines at an angle of 180 ° and Fig. 3b in one Top view schematically represents a variant of the arrangement according to FIG. 3a.
  • FIG. 1 An overall system for producing a steel strip from a molten steel using the two-roll casting method already described at the beginning, as is customary in the prior art, is shown schematically in FIG. 1 in a longitudinal section and limited to the most important system components.
  • Casting ladles 1 filled with molten steel are removed from the smelting operation with metallurgical vehicles or one not shown Hall crane brought to the casting plant and used by this in recordings 2 of a ladle turret 4 rotatable about a vertical axis 3. From the ladle 1 in the pouring position, the molten steel flows through a melt outlet 5 into a distributor vessel 6 and from there through a bottom outlet 8 formed by an immersion pouring tube 7 to the two-roller casting device 10.
  • the two-roller casting device 10 is essentially supported by two in a support frame (not shown) in support bearings , Driven and counter-rotating casting rolls 11, 12 formed.
  • the casting rolls 11, 12 which are arranged at an adjustable distance from one another, together with side plates arranged at the end and not shown in FIG. 1, form a casting gap 13 which is limited in its longitudinal extent and a melt receiving space 14 in which solidified strand shells form on the casting roll surfaces and pass through the casting gap 13 the rotation of the casting rolls 11, 12 are brought together to form a cast metal strip 15.
  • the metal strip 15 is subsequently conveyed out of the casting gap 13, deflected into the horizontal, conveyed further by pairs of drive rollers 16, 17 to a roll stand 18 and held there under tension.
  • the metal strip 15 is cooled as it passes through cooling devices 19, cross-sectioned with scissors 20 in accordance with the required coil weights and wound into coils in a reel device 21.
  • Other devices not shown, such as a loop pit for speed compensation between individual production facilities, trimming shears for treating the strip edges of the metal strip, evacuation chambers to avoid scale formation on the metal strip, intermediate heating devices, etc., are usually integrated in such systems.
  • FIG. 2a A possible embodiment of an arrangement of two production lines 23, 24, each incorporating a two-roll casting device 10a, 10b of the type described above, for carrying out the vertical two-roll casting process is shown in FIG. 2a.
  • the two production lines 23, 24 are arranged at an angle ⁇ of 90 ° to one another.
  • the casting gaps 13a, 13b of the two-roll casting devices 10a, 10b with the casting rolls 11a, 12a and 11b, 12b, which are arranged at an angle ⁇ of 90 ° to one another, are covered by a distributor vessel 6 which extends obliquely over both two-roll casting devices 10a, 10b and are supplied with molten metal ,
  • the bottom outlets 8a, 8b are positioned exactly above the casting nips 13a, 13b of the two-roll casting devices 10a, 10b and ensure a symmetrical entry of the metal melt into the melt receiving space 14 (FIG. 1).
  • the ladle 1 With the ladle turret 4, the ladle 1 is brought into a pouring position above the distributor vessel 6, in which the molten metal flows into a projection 25 of the T-shaped distributor vessel 6.
  • Analogous strip treatment devices are arranged in both production lines 23, 24, of which only one roll stand 18a, 18b is shown in the schematic illustration in FIG. 2a to achieve a reduction in thickness, structure improvement, surface smoothing etc. on the metal strip and the reel devices 21a, 21b ,
  • the hall area between the two adjacent production lines 23, 24, in addition to the roll stands 18a, 18b, areas for the roll changing stations 30a, 30b and, if appropriate, further areas, not specified, for the common storage of roll sets and the roll grinding are provided. Through the sewing area the same
  • Belt treatment facilities and the possibility of combining them result in favorable working conditions for operating and maintenance personnel with short transport routes and shared logistics. Similar synergy effects arise, for example, at the casting roll changing station and the casting roll workshop, at the plant control station and the product logistics.
  • the casting nips 13a, 13b of the two casting roll devices are shown schematically at an angle ⁇ of 60 °.
  • the angle ⁇ between the two production lines 23, 24 is also 60 °, so that the casting gaps 13a, 13b are always positioned normally to align the production lines 23, 24.
  • Angular positions .alpha. And .beta. which differ in their size are also possible, but force the arrangement of belt deflection devices in or at the beginning of the production lines 23, 24.
  • 3a shows a further possible embodiment of an arrangement of two production lines 23, 24, each incorporating a two-roll casting device 10a, 10b for carrying out the vertical two-roll casting process, the casting nips 13a, 13b, the two-roll casting devices 10a, 10b and the production lines 23, 24 at an angle of 180 °, ie parallel and offset from each other.
  • the ladle turret 4 and the distributor vessel 6, from which the two production lines 23, 24 are oriented in opposite directions and the cast strip accordingly runs through the production lines in opposite directions.
  • FIG. 3b shows a variant of the system arrangement shown in FIG. 3a, the production lines 23, 24 and accordingly also the casting nips 13a, 13b and the casting roller devices being arranged in parallel and laterally offset from one another.
  • the invention is not restricted to the illustrated embodiments.
  • the individual system components can be used in various modified forms. It is within the scope of the invention to provide other floor-based support devices for the ladles instead of the ladle turret, such as movable ladle trucks.
  • a pouring crane on which the ladle hangs can also be used and replace the ladle turret.
  • the shape of the distribution vessels can be adapted to one another depending on the angular positions of the production lines and can also be designed as an essentially rectangular trough or V-shaped distribution vessel. Such modifications in the design of the distribution vessel also fall under the scope of protection of a T-shaped distribution vessel.
  • a multi-stand rolling device can be used to achieve higher reduction rates in the individual production lines.

Landscapes

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

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur Herstellung eines Warmbandes aus einer Metallschmelze nach dem Zweiwalzengießverfahren. Um den Schmelzendurchsatz im Verteilergefäß über die Kapazitätsgrenze einer einsträngigen nach dem Zweiwalzengießverfahren arbeitenden Gießanlage zu steigern und gleichzeitig die Vergießzeiten einer Charge bei minimierten Investitions- und Betriebskostenwesentlich zu reduzieren, wird eine Anlagenkonfiguration vorgeschlagen, wobei einer Gießpfanne (1) mit einem Schmelzenauslass (5) ein Verteilergefäß (6) zur Übernahme der Metallschmelze aus der Gießpfanne (1) zugeordnet ist, dieses einzige Verteilergefäß (6) mit mindestens zwei Bodenauslässen (8a, 8b) zur Weiterleitung der Metallschmelze zu zwei Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) ausgestattet ist, jedem Gießspalt (13a, 13b) mindestens einer der Bodenauslässe (8a, 8b) des Verteilergefäßes (6) zugeordnet ist und die beiden Gießspalten (13a, 13b) bezüglich ihrer Längserstreckung unter einem Winkel von 15° bis 180°, bzw. parallel versetzt zueinander angeordnet sind.

Description

Anlage zur Herstellung eines Warmbandes
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Warmband aus einer Metallschmelze nach dem Zweiwalzengießverfahren mit zwei Zweiwalzengießeinrichtungen.
Eine derartige Anlage zur Herstellung von dünnem, endabmessungsnahem Warmband, vorzugsweise von Stahlband, nach dem Zweiwalzengießverfahren besteht im wesentlichen aus zwei im Abstand zueinander angeordneten, angetriebenen und gegensinnig rotierenden Gießwalzen, deren Drehachsen in einer horizontalen Ebene liegen. Sie bilden einen Gießspalt, dessen seitliche Begrenzung von stirnseitig an die Gießwalzen angepressten Seitenplatten gebildet ist. Auch vertikal an die Gießwalzen-Mantelflächen anpressbare Seitenplatten sind zu diesem Zweck bekannt. Die beiden Gießwalzen und die Seitenplatten formen einen Schmelzenraum, in den Metallschmelze durch ein Tauchgießrohr eingebracht wird. An den beiden gekühlten Mantelflächen der Gießwalzen erstarrt Metallschmelze zu Strangschalen, die sich im engsten Spalt zwischen den Gießwalzen zu einem Gussband verbinden. Das vertikal nach unten ausgeförderte Metallband wird nachfolgend in die Horizontale umgelenkt, in nachgeordneten Behandlungseinrichtungen weiteren Bearbeitungsschritten unterworfen und zu Metallbunden gewickelt.
Eine Anlage unter Anwendung des beschriebenen Zweiwalzengießverfahrens ist bereits aus der AT-B 406 938 bekannt. Zwei parallel nebeneinander angeordnete Zweiwalzengießanlagen werden unabhängig voneinander mit Schmelze versorgt, wobei jeder Zweiwalzengießanlage ein seperater Pfannendrehturm und ein seperates Verteilergefäß zugeordnet sind. Das erzeugte Metallband wird zu Bunden gewickelt, die Bunde von beiden Gießanlagen zu einer gemeinsamen Walzanlage transportiert und dort weiterverarbeitet. Durch diese Anlagenanordnung wird eine Verdopplung der Produktionskapazität erreicht.
Beim vertikalen Zweiwalzengießverfahren ist die Bandgießgeschwindigkeit durch die zeitlich und auf eine kurze Wegstrecke an der Gießwalzenoberfläche beschränkte Wärmeabfuhr bei einer Banddicke von 1 ,5 bis 5 mm auf 15 bis 150 m/min beschränkt. Damit ist die erreichbare Produktionskapazität an einer solchen Anlage auf Werte zwischen ca. 0,5 und 1 ,5 t/min und Meter Bandbreite begrenzt. Das entspricht einer maximalen Produktionskapazität von 100 t/h für eine übliche einsträngige Anlage bei Gießbreiten bis 1300 mm. Bei Gießpfannen mit einem Fassungsvermögen von 150 1 Metallschmelze und mehr, wie sie häufig eingesetzt werden, führt dies zu Gießzeiten von mehr als zwei Stunden und damit zu unerwünscht unterschiedlichen Gießbedingungen über die Gießzeit.
Bei bestimmten Stranggießanlagen, insbesondere bei Gießanlagen zur Erzeugung von Metallsträngen geringer Breite, wie Knüppelstranggießanlagen und Vorblockgießanlagen, ist es durchaus üblich, die Gießzeit je Gießpfanne durch den Einsatz einer mehrsträngigen Gießanlage zu minimieren. Hierbei sind die Kokillen und die nachgeordnete Strangführungen eng benachbart angeordnet. Die Schmelze wird von einer gemeinsamen Gießpfanne über einen gemeinsamen Verteiler durch eine Mehrzahl von Ausgießöffnungen den einzelnen Kokillen zugeführt. Eine Anlage dieser Art, bei der eine Vielzahl von Knüppelsträngen sehr kleinen Querschnittes mittels halbkreisförmig angeordneten Rohrkokillen erzeugt werden kann, ist aus der DE-A 19 08 648 bereits bekannt. Entsprechend dieser Kokillenanordnung werden die einzelnen Gussstränge strahlenförmig unter gleichem Winkelabstand ausgefördert. Bei derart kleinen Querschnitten stellt sich das Problem der Anordnung von zwei Kokillen zum Gießen von Strängen mit Bandquerschnitten und großem Längen/Breiten- Verhältnis bei begrenzter Verteilergröße nicht.
Vereinzelt sind auch zweisträngige Bandgießanlagen bekannt geworden ( EP-B 347 662, JP- A 62-187505), deren Kokillen von einem Verteiler mit Schmelze versorgt werden. Diese Kokillen arbeiten jedoch nicht nach dem vertikalen Zweiwalzengießverfahren, sondern sind mit Raupenkokillen oder konventionellen Plattenkokillen ausgestattet, die gegebenenfalls einen zentralen Erweiterungsbereich für das Tauchgießrohr aufweisen. Die für das Zweiwalzengießverfahren notwendige Zweiwalzengießanlage benötigt wegen der seitlichen Walzenlagerung, den stirnseitig an die Gießwalzen anstellbaren Seitenplatten mit ihrem hydraulischen Anstellmechanismen und den Antrieben der Gießwalzen in axialer Richtung viel mehr Raum als Kokillen anderer Bauarten. Es ist bei diesen konstruktiven Gegebenheiten und der gewünschten großen Produktbreite nicht möglich, die Gießwalzen in axialer Richtung so eng zusammenzurücken, dass über ihnen in üblicher Art ein gemeinsamer Verteiler für zwei Zweiwalzengießanlagen angeordnet werden könnte. Der Dimensionierung eines Verteilergefäßes sind durch die Notwendigkeit der gleichmäßigen Aufheizung vor dessen Inbetriebnahme und der gewünschten Schmelzenführung und - konditionierung im Verteilergefäß Grenzen gesetzt. Verteilergefäße mit mehr als 10 m Längserstreckung sind technisch kaum realisierbar, führen im Verhältnis zum Gesamtdurchsatz der beiden Zweiwalzengießeinrichtungen zu sehr hohen Metallvolumina und benetzter Feuerfest-Auskleidungsfläche und damit zu erhöhten Verbrauch von Feuerfestmaterial und zu Ausbringungsverlusten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile und Schwierigkeiten zu vermeiden und eine nach dem Zweiwalzengießverfahren arbeitende Gießanlage vorzuschlagen, mit der es möglich ist, den Schmelzendurchsatz im Verteilergefäß über die Kapazitätsgrenze einer einsträngigen nach dem Zweiwalzengießverfahren arbeitenden Gießanlage deutlich zu steigern und gleichzeitig die Vergießzeiten einer Charge wesentlich zu reduzieren. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Bedingungen für die Metallschmelze, insbesondere hinsichtlich einer Konstanz der Gießtemperatur über der Gießzeit ohne zusätzliche Aufheizung zu gewährleisten und die Abmessungen des Verteilergefäßes, insbesondere den Abstand zwischen den Bodenauslässen, klein zu halten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Anlagenkonfiguration zu finden, bei der möglichst viele Anlagenkomponenten bei mehreren Produktionslinien gemeinsam verwendet werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einer Gießpfanne mit einem Schmelzenauslass ein Verteilergefäß zur Übernahme der Metallschmelze aus der Gießpfanne zugeordnet ist, dass dieses einzige Verteilergefäß mit mindestens zwei Bodenauslässen zur Überleitung der Metallschmelze zu zwei Zweiwalzengießeinrichtungen ausgestattet ist, dass jedem Gießspalt mindestens einer der Bodenauslässe des Verteilergefäßes zugeordnet ist und die beiden Gießspalten bezüglich ihrer Längserstreckung unter einem Winkel α von 15° bis 180°, vorzugsweise von 45° bis 120°, insbesondere von 60° bis 120° zueinander angeordnet sind. Eine günstige Anordnung ergibt sich, wenn die beiden Gießspalten bezüglich ihrer Längserstreckung unter einem Winkel ot von etwa 90° zueinander angeordnet sind.
Ein eine vorteilhafte Anlagenkonzeption wird erzielt, wenn jede Zweiwalzengießeinrichtung mit den ihr nachgeordneten Bandbehandlungseinrichtungen eine Produktionslinie bildet und die von einem gemeinsamen Verteilergefäß mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien zueinander unter einem Winkel von 15° bis 180°, vorzugsweise von 45° bis 120°, insbesondere von 60° bis 120° angeordnet sind. Durch die Winkellage der beiden Produktionslinien zueinander, können diese im Bereich der eigentlichen Zweiwalzengießeinrichtung näher aneinander rücken und der Abstand der zentralen Zuführpositionen für die Metallschmelze wird minimiert und verkürzt das Verteilergefäß. Eine bevorzugte Anlagenanordnungen ergibt sich, wenn die von einem gemeinsamen Verteilergefäß mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien zueinander unter einem Winkel ß von etwa 90° angeordnet sind. Die Anordnung von Bandumlenkeinrichtungen in den Produktionslinien können vermieden werden, wenn der Winkel α, der die Lage der Gießspalten der beiden Zweiwalzengießeinrichtungen zueinander, gleich ist dem Winkel ß, der die Lage der beiden Produktionslinien zueinander festlegt.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich, wenn im kleineren Winkelbereich zwischen zwei benachbarten Zweiwalzengießeinrichtungen und den ihnen nachgeordneten Bandbehandlungseinrichtungen gemeinsame Servicebereiche für zumindest eine, vorzugsweise mindestens zwei der folgenden Anwendungen angeordnet sind:
Gießwalzenwerkstätte,
Gießwalzenwechselstation,
- Walzenwechselstation,
- Walzenschleiferei, Anlagensteuerstand, Produktlogistik.
Synergieeffekte aus verringerten Investitionskosten und Einsparungen bei Betrieb und Instandhaltung ergeben sich auch bei anderen Anlagenkomponenten. In Teilbereichen wird eine doppelte Ausstattung im Instandhaltungs- und Logistikbereich vermieden, die Anlagenüberwachung vereinfacht und die Arbeit für die Bedienmannschaft erleichtert.
Eine ebenfalls die Länge des Verteilergefäßes reduzierende bzw. minimierende Anordnung von zwei Zweiwalzengießeinrichtungen ergibt sich gegenüber einer Anordnung von zwei nebeneinander stehenden Zweiwalzengießeinrichtungen mit fluchtend ausgerichteten Gießspalten, wenn die beiden Gießspalten bezüglich ihrer Längserstreckung parallel und versetzt zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die von einem gemeinsamen Verteilergefäß mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien voneinander wegführend angeordnet.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Anordnung der Gießspalten bzw. Produktionslinien, insbesondere bei Winkellagen der Produktionslinien zueinander zwischen 45° und 120°, wenn jeder Zweiwalzengießeinrichtung mindestens ein Walzgerüst nachgeordnet ist. Walzgerüste benötigen auf der Antriebsseite Raum für die Antriebsaggregate der Walzen und an der Bedienseite Raum für Walzenwechseleinrichtungen. Bevorzugte Winkellagen der Produktionslinien zueinander ermöglichen die Anordnung von Walzenwechselstationen, der zugehörigen Lagerwirtschaft und gegebenenfalls der Walzenschleiferei in einem räumlich geschlossenen Bereich der Produktionshalle zwischen den beiden Walzgerüsten.
Eine effektive Gießpfannenwirtschaft wird erreicht, wenn die Gießpfanne in einer Trageinrichtung abgestützt ist, diese Trageinrichtung von einem um eine vertikale Achse drehbaren Pfannendrehturm mit mindestens zwei Aufnahmen für Gießpfannen gebildet ist und der Schmelzenauslass der Gießpfanne in Gießposition etwa mittig oberhalb des Verteilergefäßes, vorzugsweise mittig im Bereich einer Auskragung eines T-förmigen Verteilergefäßes, angeordnet ist. Das Verteilergefäß kann auch trogförmig oder V-förmig ausgebildet sein und solcherart dem T-förmigen Verteiler gleichzustellen.
Die Überleitung der Metallschmelze vom Verteilergefäß in die Zweiwalzengießanlage erfolgt in einer die Strangschalenbildung an den Gießwalzenoberflächen nicht störenden Art, wenn die Bodenauslässe im Verteilergefäß Tauchgießrohre umfassen, die jeweils mittig in einen freien Schmelzenaufnahmeraum zwischen zwei zusammenwirkenden Gießwalzen der Zweiwalzengießeinrichtungen ragen.
Aus den zuvor bereits beschriebenen Gründen sind die Bodenauslässe im Verteilergefäß nicht mehr als 8,5 m voneinander entfernt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen in schematischer Darstellung veranschaulicht sind, näher beschrieben, wobei Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Anlage zur Umsetzung des Zweiwalzengießverfahrens nach dem Stand der Technik zeigt, Fig. 2a in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Anlage mit der Anordnung von zwei
Produktionslinien unter einem Winkel von 90° veranschaulicht, Fig, 2b die Winkel α und ß in der erfindungsgemäßen Anordnung definiert, Fig. 3a in einer Draufsicht diese Anlage mit einer Anordnung von zwei Produktionslinien unter einem Winkel von 180° zeigt und Fig. 3b in einer Draufsicht eine Variante der Anordnung nach Fig. 3a schematisch darstellt.
Eine Gesamtanlage zur Herstellung eines Stahlbandes aus einer Stahlschmelze nach dem eingangs bereits beschriebenen Zweiwalzengießverfahren, wie es nach dem Stand der Technik üblich ist, ist in Fig. 1 in einem Längsschnitt schematisch und auf die wesentlichsten Anlagenkomponenten beschränkt dargestellt. Mit Stahlschmelze gefüllte Gießpfannen 1 werden aus dem Schmelzbetrieb mit Hüttenfahrzeugen oder einem nicht dargestellten Hallenkran zur Gießanlage gebracht und von diesem in Aufnahmen 2 eines um eine vertikale Achse 3 drehbaren Pfannendrehturmes 4 eingesetzt. Von der in Gießposition verbrachten Gießpfanne 1 fließt die Stahlschmelze durch einen Schmelzenauslass 5 in ein Verteilergefäß 6 und von diesem durch einen von einem Tauchgießrohr 7 gebildeten Bodenauslass 8 zur Zweiwalzengießeinrichtung 10. Die Zweiwalzengießeinrichtung 10 ist im wesentlichen von zwei in einem nicht dargestellten Tragrahmen in Traglagern abgestützten, angetriebenen und gegensinnig rotierenden Gießwalzen 11 , 12 gebildet. Die im einstellbaren Abstand zueinander angeordneten Gießwalzen 11 , 12 bilden gemeinsam mit stirnseitig angeordneten und in Fig.1 nicht dargestellten Seitenplatten einen in seiner Längserstreckung begrenzten Gießspalt 13 und einen Schmelzenaufnahmeraum 14, in dem sich an den Gießwalzenoberflächen erstarrte Strangschalen ausbilden, die im Gießspalt 13 durch die Rotation der Gießwalzen 11 , 12 zu einem gegossenen Metallband 15 zusammengeführt werden. Das Metallband 15 wird im weiteren aus dem Gießspalt 13 ausgefördert, in die Horizontale umgelenkt, von Treibrollenpaaren 16, 17 zu einem Walzgerüst 18 weiterbefördert und dort unter Zug gehalten. Im weiteren Produktionsablauf wird das Metallband 15 beim Durchlauf durch Kühleinrichtungen 19 gekühlt, mit einer Schere 20 entsprechend geforderten Bundgewichten quergeteilt und in einer Haspeleinrichtung 21 zu Bunden aufgewickelt. Weitere nicht dargestellte Einrichtung, wie eine Schiingengrube zum Geschwindigkeitsausgleich zwischen einzelnen Produktionseinrichtungen, Besäumscheren zur Behandlung der Bandkanten des Metallbandes, Evakuierungskammern zur Vermeidung der Zunderbildung am Metallband, Zwischenerwärmungseinrichtungen etc, sind in derartigen Anlagen üblicherweise integriert.
Eine mögliche Ausführungsform einer Anordnung von zwei Produktionslinien 23, 24 unter Einbindung von je einer Zweiwalzengießeinrichtung 10a, 10b der oben beschriebenen Art zur Durchführung des vertikalen Zweiwalzengießverfahrens ist in Fig. 2a dargestellt. Die beiden Produktionslinien 23, 24 sind zueinander unter einem Winkel ß von 90° angeordnet. Die unter einem Winkel α von 90° zueinander versetzt angeordneten Gießspalten 13a, 13b der Zweiwalzengießeinrichtungen 10a, 10b mit den Gießwalzen 11a, 12a und 11b, 12b sind von einem sich schräg über beide Zweiwalzengießeinrichtungen 10a, 10b erstreckenden Verteilergefäß 6 überdeckt und werden mit Metallschmelze versorgt. Hierfür sind die Bodenauslässe 8a, 8b jeweils genau oberhalb der Gießspalte 13a, 13b der Zweiwalzengießeinrichtungen 10a, 10b positioniert und gewährleisten einen symmetrischen Eintrag der Metallschmelze in den Schmelzenaufnahmeraum 14 (Fig.1). Mit dem Pfannendrehturm 4 ist die Gießpfanne 1 in eine Gießposition oberhalb des Verteilergefäßes 6 verbracht, bei der die Metallschmelze in eine Auskragung 25 des T-förmig geformten Verteilergefäßes 6 einfließt. In beiden Produktionslinien 23, 24 sind analoge Bandbehandlungseinrichtungen angeordnet, von denen in der schematischen Darstellung der Fig.2a jeweils nur ein Walzgerüst 18a, 18b zur Erzielung einer Dickenreduktion, Gefügeverbesserung, Oberflächenglättung etc. am Metallband und die Haspeleinrichtungen 21 a, 21 b dargestellt sind. Im Hallenbereich zwischen den beiden benachbarten Produktionslinien 23, 24 sind neben den Walzgerüsten 18a, 18b Bereiche für die Walzenwechselstationen 30a, 30b und gegebenenfalls weitere nicht näher bezeichnete Bereiche für die gemeinsame Lagerung von Walzensätzen und die Walzenschleiferei vorgesehen. Durch den Nahebereich gleicher
Bandbehandlungseinrichtungen und der Möglichkeit deren Zusammenlegung ergeben sich günstige Arbeitsbedingungen für Bedien- und Instandhaltungspersonal mit kurzen Transportwegen und gemeinsamer Logistik. Ähnliche Synergieeffekte ergeben sich beispielsweise bei der Gießwalzenwechselstation und der Gießwalzenwerkstätte, beim Anlagensteuerstand und der Produktlogistik.
In Fig. 2b sind die Gießspalten 13a, 13b der beiden Gießwalzeneinrichtungen bei einem Winkel α von 60° schematisch dargestellt. Der Winkel ß zwischen den beiden Produktionslinien 23, 24 beträgt ebenfalls 60°, sodass die Gießspalten 13a, 13b jeweils stets normal zur Ausrichtung der Produktionslinien 23, 24 positioniert sind. In ihrer Größe voneinander abweichende Winkellagen α und ß sind ebenfalls möglich, erzwingen jedoch die Anordnung von Bandumlenkeinrichtungen in oder an Beginn der Produktionslinien 23, 24.
In Fig. 3a ist eine weitere mögliche Ausführungsform einer Anordnung von zwei Produktionslinien 23, 24 unter Einbindung von je einer Zweiwalzengießeinrichtung 10a, 10b zur Durchführung des vertikalen Zweiwalzengießverfahrens dargestellt, wobei die Gießspalten 13a, 13b, die Zweiwalzengießeinrichtungen 10a, 10b und die Produktionslinien 23, 24 unter einem Winkel von 180°, d.h. parallel und versetzt zueinander, angeordnet sind. Im Zentrum der Anlage steht hier der Pfannendrehturm 4 und das Verteilergefäß 6, von dem ausgehend die beiden Produktionslinien 23, 24 in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind und das gegossene Band dementsprechend in entgegengesetzten Richtungen die Produktionslinien durchlaufen.
Fig. 3b zeigt eine Variante der in Fig. 3a dargestellten Anlagenanordnung, wobei die Produktionslinien 23, 24 und dementsprechend auch die Gießspalten 13a, 13b, sowie die Gießwalzeneinrichtungen parallel angeordnet und seitlich zueinander versetzt sind. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die einzelnen Anlagenkomponenten können in verschiedentlich abgewandelter Form eingesetzt werden. Es liegt im Schutzumfang der Erfindung, anstelle des Pfannendrehturmes andere bodengestützte Trageinrichtungen für die Gießpfannen vorzusehen, wie beispielsweise verfahrbare Pfannenwagen. Auch ein Gießkran, an dem die Gießpfanne hängt, kann Anwendung finden und den Pfannendrehturm ersetzen. Die Verteilergefäße können in Abhängigkeit von den Winkellagen der Produktionslinien zueinander in ihrer Form angepasst sein und auch als im wesentlichen rechteckiger Trog oder V-förmiges Verteilergefäß ausgeformt sein. Derartige Abwandlungen in der Ausgestaltung des Verteilergefäßes fallen ebenfalls unter den Schutzumfang eines T-förmigen Verteilergefäßes. Zur Erzielung größerer Reduktionsraten in den einzelnen Produktionslinien kann eine mehrgerüstige Walzeinrichtung eingesetzt sein.

Claims

Patentansprüche:
1. Anlage zur Herstellung von Warmband aus einer Metallschmelze nach dem Zweiwalzengießverfahren mit zwei Zweiwalzengießeinrichtungen, wobei jede der Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) von zwei jeweils einen Gießspalt (13a, 13b) bildenden Gießwalzen (11a, 12a; 11b, 12b) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer Gießpfanne (1 ) mit einem Schmelzenauslass (5) ein Verteilergefäß (6) zur Übernahme der Metallschmelze aus der Gießpfanne (1 ) zugeordnet ist, dass dieses einzige Verteilergefäß (6) mit mindestens zwei Bodenauslässen (8) zur Weiterleitung der Metallschmelze zu zwei Zweiwalzengießeinrichtungen (10) ausgestattet ist, dass jedem Gießspalt (13) mindestens einer der Bodenauslässe (8a, 8b) des Verteilergefäßes (6) zugeordnet ist und die beiden Gießspalten (13a, 13b) bezüglich ihrer Längserstreckung unter einem Winkel α von 15° bis 180°, vorzugsweise von 45° bis 120°, insbesondere von 60° bis 120° zueinander angeordnet sind.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekenneichnet, dass die beiden Gießspalten (13a, 13b) bezüglich ihrer Längserstreckung unter einem Winkel α von etwa 90° zueinander angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem gemeinsamen Verteilergefäß (6) mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien (23, 24) zueinander unter einem Winkel ß von von 15° bis 180°, vorzugsweise von 45° bis 120°, insbesondere von 60° bis 120° angeordnet sind.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem gemeinsamen Verteilergefäß (6) mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien (23, 24) zueinander unter einem Winkel von etwa 90° angeordnet sind.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α, der die Lage der Gießspalten (13a, 13b) zueinander festlegt, gleich ist dem Winkel ß, der die Lage der Produktionslinien (23, 24) zueinander bestimmt.
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Winkelbereich zwischen zwei benachbarten Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) und den ihnen nachgeordneten Bandbehandlungseinrichtungen (Produktionslinien) gemeinsame Servicebereiche für zumindest eine, vorzugsweise mindestens zwei der folgenden Anwendungen angeordnet sind:
Gießwalzenwerkstätte,
Gießwalzenwechselstation,
Walzenwechselstation,
Walzenschleiferei,
Anlagensteuerstand,
Produktlogistik.
7. Anlage zur Herstellung von Warmband aus einer Metallschmelze nach dem Zweiwalzengießverfahren mit zwei Zweiwalzengießeinrichtungen, wobei jede der Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) von zwei jeweils einen Gießspalt (13a, 13b) bildenden Gießwalzen (11a, 12a; 11 b, 12b) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer Gießpfanne (1 ) mit einem Schmelzenauslass (5) ein Verteilergefäß (6) zur Übernahme der Metallschmelze aus der Gießpfanne (1) zugeordnet ist, dass dieses einzige Verteilergefäß (6) mit mindestens zwei Bodenauslässen (8a, 8b) zur Weiterleitung der Metallschmelze zu zwei Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) ausgestattet ist, dass jedem Gießspalt (13a, 13b) mindestens einer der Bodenauslässe (8a, 8b) des Verteilergefäßes (6) zugeordnet ist und die beiden Gießspalten (13a, 13b) bezüglich ihrer Längserstreckung parallel und versetzt zueinander angeordnet sind.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem gemeinsamen Verteilergefäß (6) mit Metallschmelze versorgten Produktionslinien (23, 24) voneinander wegführend angeordnet sind.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zweiwalzengießeinrichtung (10a, 10b) mindestens ein Walzgerüst (18a, 18b) nachgeordnet ist.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießpfanne (1) in einer Trageinrichtung abgestützt ist, dass diese Trageinrichtung von einem um eine vertikale Achse drehbaren Pfannendrehturm (4) mit mindestens zwei Aufnahmen (2) für Gießpfannen (1) gebildet ist und der Schmelzenauslass (5) der Gießpfanne (1 ) in Gießposition etwa mittig oberhalb des Verteilergefäßes (6), vorzugsweise mittig im Bereich einer Auskragung (25) eines T- förmigen Verteilergefäßes (6), angeordnet ist.
1 1. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenauslässe (8a, 8b) im Verteilergefäß (6) Tauchgießrohre (7) umfassen, die mittig in einen freien Schmelzenaufnahmeraum (14) zwischen zwei zusammenwirkenden Gießwalzen (11a, 12a 1b, 12b) der Zweiwalzengießeinrichtungen (10a, 10b) ragen.
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenauslässe (8a, 8b) im Verteilergefäß (6) nicht mehr als 8,5 m voneinander entfernt sind.
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