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EP-4499324-B1 - CASTING AND ROLLING PLANT AND METHOD FOR OPERATING SAME

EP4499324B1EP 4499324 B1EP4499324 B1EP 4499324B1EP-4499324-B1

Inventors

  • Kintscher, Björn
  • PETERS, MATTHIAS
  • SCHUSTER, INGO
  • CECERE, Cosimo Andreas
  • KNIGGE, MATHIAS

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230308

Claims (16)

  1. Casting and rolling plant (1000), comprising at least one first casting machine (110) for casting a first metal melt to form a first cast strip with a first cast thickness; a first separating device (140), which is downstream of the first casting machine (110) in casting direction, for dividing the first cast strip into individual first slabs; a tunnel furnace (170), which is downstream of the first separating device (140), with furnace rollers on which the first cast strip or the first slabs rests or rest during transport thereof through the tunnel furnace (170); and a rolling plant (190), which is downstream of the tunnel furnace (170), with at least one first roll stand (190-1) for rolling the first cast strip or the first slabs in each instance to form a metal strip, wherein at least the first casting machine (110) together with the first separating device (140), the tunnel furnace (170) and the rolling plant (190) forms a first process line (100); a second process line (200) arranged parallel to the first process line (100); a first ferry (160), which is dockable in the first process line (100) at a docking position (160') between the first separating device (140) and the tunnel furnace (170), with an associated first control device (162) for direct transfer of second slabs from the second process line (100) to the parallel first process line (100) in front of the tunnel furnace (170); wherein the second process line (200) comprises: at least one second ferry (180) for transfer of the second slabs from the second process line (200) to the first process line (100) behind the tunnel furnace (170) or a part thereof in front of or in the rolling plant (190), preferably in front of the first roll stand (190-1); a surface inspection device (230) for recognition of faults in the surface of the second cast strip or the second slabs; and a second slab cleaning device (220), particularly in the form of a second descaling device, preferably upstream of the surface inspection device (230); wherein the casting and rolling plant is characterised in that the second process line comprises: a second casting machine (210) for producing a second cast strip; a second separating device (240), which is downstream of the second casting machine (210) in casting direction (2.G), for dividing the second cast strip into the individual second slabs; a flame treatment device (260), which is downstream of the second separating device (240), for flame treatment of the second cast strip or the second slabs separated therefrom; and an optional third separating device (280), which is downstream of the frame treatment device (260) in casting direction (2.G), for dividing the second cast strip into the second slabs, insofar as this has not already been carried out by the second separating device; wherein the surface inspection device (230) is arranged in the second process line (200) between the outlet of the second casting machine (210) and the first ferry (160); and wherein the docking position (160') for the first ferry (160) is arranged in the second process line (200) between the second separating device (240) and the flame treatment device (260).
  2. Casting and rolling plant (1000) according to claim 1, characterised in that the ferry is a second ferry (180) downstream of the flame treatment device (260) or optionally also the third separating device (280).
  3. Casting and rolling plant (1000) according to claim 1 or 2, characterised in that the second casting machine (210) is configured for casting the second cast strip with a different, particularly greater, cast thickness than the first cast thickness of the first cast strip; and a further roll stand (270), preferably a reversing roll stand, for thickness reduction of the second cast strip or the second slabs, for example to the first cast thickness, is arranged in the second process line (200) between the second casting machine and the second ferry (180).
  4. Casting and rolling plant (1000) according to claim 3, characterised in that the first control device (162) is configured to switch free, during operation of the second casting machine (210), the docking position (160') in the second process line (200) with or without docked first ferry (160) for the conducting through of the second cast strip or the second slabs to the flame treatment device (260) when at least one of the following criteria is fulfilled: - there is a customer wish for flame treatment of the second slabs; - a target specification for the surface quality is attainable only by flame treatment of the slab; - the second metal melt is a surface-critical steel quality; - surface faults were recognised in the second cast strip or in the second slabs in the second process line (200) before reaching the first ferry (160), preferably after the second cast strip or the second slabs were previously cleaned, in particular descaled; and the first control device (162) is further configured to otherwise control the first ferry (160) in such a way that the second slabs are transferred by the first ferry (160) from the second process line (200) to the first process line (100) in front of the tunnel furnace (170) in order to run through this and to be subsequently rolled.
  5. Casting and rolling plant (1000) according to any one of claims 1 to 4, characterised by a second surface flattening device (250), which is arranged between the outlet of the second casting machine (210) and the flame treatment device (260), preferably in front of the docking position (160') of the first ferry (160) in the second process line, for flattening the surface of the second cast strip or the second slabs.
  6. Casting and rolling plant (1000) according to any one of the preceding claims, characterised in that the rolling plant (190) comprises a roughing-stand rolling train and/or a finishing-stand rolling train, preferably with a respective upstream descaling device.
  7. Casting and rolling plant (1000) according to any one of the preceding claims, characterised by a cooling path (196), which is downstream of the rolling plant (190) in the first process line (100), for cooling the rolled metal strip and a coiler device (197), which is downstream of the cooling path (196), for coiling the metal strip.
  8. Casting and rolling plant (1000) according to any one of the preceding claims, characterised by a heating device (262) in the second process line (200) on the inlet side and/or on the outlet side of the flame treatment device (260).
  9. Casting and rolling plant (1000) according to any one of the preceding claims, characterised by a moving device for transverse movement of the flame treatment device (260) from the second process line (200) into the first process line (100), for example into a gap in the tunnel furnace (17), and back again.
  10. Casting and rolling plant (1000) according to any one of the preceding claims, characterised in that the furnace rollers in the tunnel furnace (170) comprise axially spaced support rings.
  11. Method of operating the casting and rolling plant according to any one of claims 1 to 10, comprising the following steps: casting a second metal melt in the second casting machine (210) to form the second cast strip with a second cast thickness in the second process line (200); dividing the second cast strip into individual second slabs; direct flame treatment of the second cast strip or the second slabs in the second process line (200); and dividing the second cast strip into the second slabs after the flame treatment insofar as this was not already carried out prior to the flame treatment in the second process line (200); optional transfer of the flame-treated second slabs from the second process line (200) to the first process line, preferably behind the tunnel furnace (170) and in front of the rolling plant (190) for rolling the second slabs; characterised in that the surfaces of the second cast strip or the second slabs in the second process line (200) are cleaned, inspected with respect to the surface thereof and/or flattened before reaching the docking position (160') of the first ferry (160).
  12. Method according to claim 11, characterised in that the second cast strip or the second slabs remain in the second process line (200) and are directly flame-treated thereat only when at least one of the following four criteria is fulfilled: - there is a customer wish for flame treatment of the second cast strip or the second slabs; - a target specification for the surface quality is attainable only by flame treatment of the slab; - the second metal melt is a surface-critical steel quality; - surface faults were recognised in the second cast strip or in the second slabs in the second process line (200) before reaching the first ferry (160), preferably after the second cast strip or the second slabs were previously cleaned, in particular descaled; or otherwise - the second cast strip is divided into the second slabs; and the second slabs before flame treatment in the first process line are moved in front of the tunnel furnace in order to run through this and to be subsequently rolled.
  13. Method according to claim 11 or 12, characterised in that the second cast strip or the second slabs each with the second cast thickness, which for example is greater than the first cast thickness of the first cast strip, is or are rolled and reduced in thickness, preferably to the first cast thickness, in the second process line (200) before or after the flame treatment, but before reaching the second ferry (180).
  14. Method according to any one of claims 11 to 13, characterised by heating the first slabs, the second cast strip or the second slabs in the second process line (200) before and/or after the flame treatment.
  15. Method according to any one of claims 11 to 14, characterised in that the first or the second slabs after diversion from the second process line (200) into the first process line (100) are rolled out in the rolling plant (190) to form the metal strip; subsequently the metal strip is cooled; and the cooled metal strip is finally coiled to form a coil (198).
  16. Method according to any one of claims 1 to 15, characterised in that at least one of the following range statements applies: cast thickness of the first and/or second cast strip: 50 - 250 mm, preferably 100 - 165 mm; casting speed of the first and/or second cast strip: 1 - 8 m/min; cast width of the first and/or second cast strip: 800 - 2,500 mm, preferably 1,000 - 2,250 mm; intermediate strip thickness after roughing train, but before finishing rolling train: 10 - 90 mm; final strip thickness of the metal strip behind the finishing rolling train: 0.5 - 30 mm, preferably 0.8 mm - 25.4 mm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gießwalzanlage und ein Verfahren zu deren Betrieb. Gießwalzanlagen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Sie umfassen typischerweise eine Gießmaschine zum Gießen einer Metallschmelze zu einem Gießstrang, wobei der Gießstrang eine bestimmte Gießdicke aufweist. Der Gießmaschine nachgeordnet enthält die Gießwalzanlage, einen Tunnelofen und eine Walzanlage zum Walzen des Gießstranges oder von Brammen, die zuvor von dem Gießstrang abgetrennt wurden. Durch das Walzen entsteht ein Metallband, das nach dem Walzen gekühlt und mit Hilfe einer Haspeleinrichtung zu einem Coil aufgewickelt wird. Typisch für die Gießwalzanlage ist, dass der frisch gegossene Gießstrang oder die von ihm abgetrennten Brammen direkt, d. h. unter Ausnutzung der noch vorhandenen Gießhitze weiterbearbeitet, insbesondere gewalzt werden. Das erspart Zeit und erhebliche Energiekosten, die ansonsten zum Wiederaufwärmen des Gießstrangs oder der Brammen auf eine erforderliche Walztemperatur benötigt werden würden. Konkret offenbart die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2012 102 639 U1 die Anordnung einer Flämmmaschine zum Flämmen von warmen Brammen, angeordnet stromabwärts einer Gießmaschine. Die europäische Patentanmeldung EP 1 097 764 A2 offenbart eine Gießwalzanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Demnach sind in dem bekannten Tunnelofen Ofenrollen verbaut, die beabstandete Tragringe aufweisen, auf denen ein Gießstrang oder eine Bramme bei ihrem Transport durch den Tunnelofen aufliegen. Die Tragringe sind in Breitenrichtung des Gießstrangs oder der Bramme, also in axialer Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Die beabstandeten Tragringe verhindern zwar eine Überhitzung der Ofenrollen. Allerdings ist aufgrund ihres Abstandes zueinander die Auflagefläche des Gießstrangs oder der Brammen auf diesen Tragringen geringer als auf einer in Breitenrichtung durchgängigen Ofenrolle. Bei Gießsträngen oder Brammen, die besonders schwer sind und/oder die eine besonders hohe Einlauftemperatur in den Tunnelofen und deshalb eine besonders weiche Oberfläche aufweisen, führen die besagten Tragringe aufgrund des erhöhten Auflagedruckes zu unerwünschten Einwalzungen von Zunder oder zu unerwünschten Abdrücken in der Unterseite des Gießstrangs oder der Bramme. Dies ist insbesondere bei oberflächenkritischen Stahlgüten, wie sie von der Automobilindustrie nachgefragt werden, unerwünscht. Gleichzeitig müssen diese oberflächenkritischen Stahlgüten regelmäßig auch geflämmt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Gießwalzanlage sowie ein bekanntes Verfahren für deren Betrieb dahingehend weiterzubilden, dass insbesondere für oberflächenkritische Stahlgüten eine Möglichkeit geschaffen wird, Oberflächenfehler sowie oberflächennahe Fehler, wie z. B. Fehler aus dem Gießprozess oder besagte unerwünschte Einwalzungen von Zunder oder z. B. die Ausbildung von Abdrücken der Tragringe auf den Unterseiten der entsprechenden Gießstränge oder Brammen in dem Tunnelofen, vor einem nachfolgenden Walzvorgang zu vermeiden. Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch durch die Gießwalzanlage gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Gießwalzanlage gemäß einer ersten Variante ist nicht Gegenstand der Erfindung bzw. wird nicht beansprucht. Sie ist gekennzeichnet durch eine parallel zu der ersten Prozesslinie angeordnete zweite Prozesslinie und eine an einem Anlandeplatz zwischen der ersten Trenneinrichtung und dem Tunnelofen anlandbare erste Fähre mit einer zugeordneten ersten Steuereinrichtung zum direkten Überführen der ersten Brammen aus der ersten Prozesslinie an einen Anlandeplatz in die parallele zweite Prozesslinie. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Gießwalzanlage gekennzeichnet durch eine in der zweiten Prozesslinie in Gießrichtung hinter dem Anlandeplatz der ersten Fähre vorgesehene Flämmeinrichtung zum Konditionieren der Oberfläche der von dem ersten Gießstrang abgetrennten ersten Brammen. Mit Hilfe der Flämmeinrichtung können die oben genannten Fehler vorteilhafterweise von den Oberflächen der Brammen entfernt werden. Grundsätzlich ist die erste Fähre alleine ausreichend. Das gilt dann, wenn die Flämmeinrichtung und ein optional nachgeordnetes Walzgerüst in der zweiten Prozesslinie reversierend arbeiten können. Eine in der zweiten Prozesslinie geflämmte und/oder gewalzte Bramme kann über die erste Fähre auch wieder zurück in die erste Prozesslinie bewegt werden. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Gießwalzanlage neben der ersten Fähre auch eine zweite Fähre auf zum Überführen der Brammen aus der zweiten Prozesslinie in die erste Prozesslinie hinter den Tunnelofen und vor oder in die Walzanlage, vorzugsweise vor das erste Walzgerüst. Auf diese Weise entsteht ein Bypass mit dem der Tunnelofen in der ersten Prozesslinie überbrückt werden kann. Die Flämmeinrichtung und optional auch das Walzgerüst in der zweiten Prozesslinie werden unidirektional, nur in Richtung der zweiten