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Title:
METHOD OF OPERATING A CASTING-ROLLING PLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/068137
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of operating a casting-rolling plant that comprises at least one slab production line (40, 50) and at least one mill train (4) as well as at least one slab feeding device (20) that is independent of the slab production line (40, 50) as regards the production process. In order to achieve a higher throughput in the production of strip material, the slab feeding device (20) takes over slab feed to the mill train (4) during a production break of the slab production line (40, 50) in accordance with logistic and/or manufacturing standards up to a maximum output possible.

Inventors:
DACHTLER GERHARD (DE)
PEUKER THOMAS (DE)
STUERMER UWE (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000612
Publication Date:
September 06, 2002
Filing Date:
February 20, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
DACHTLER GERHARD (DE)
PEUKER THOMAS (DE)
STUERMER UWE (DE)
International Classes:
B21B1/46; (IPC1-7): B21B1/46
Foreign References:
EP0584605A11994-03-02
US5544408A1996-08-13
DE19839370A12000-03-09
US5115547A1992-05-26
Other References:
See also references of EP 1363750A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage, die wenigs tens eine BrammenProduktionslinie (40, 50) und wenigstens eine Walzstraße (4) sowie mindestens eine BrammenZuführungs einrichtung (20) umfasst, die fertigungstechnisch von der BrammenProduktionslinie (40,50) unabhängig ist, wobei wäh rend einer Produktionspause der BrammenProduktionslinie (40, 50) die BrammenZuführungseinrichtung (20) die Brammenzufuhr zur Walzstraße (4) gemäß logistischer und/oder produktions technischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang übernimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die BrammenZuführungs einrichtung (20) der Gießwalzanlage ihre Brammen von einer weiteren BrammenProduktionslinie (30) erhält, die zusammen mit der BrammenZuführungseinrichtung (20) die Brammenzufuhr zur Walzstraße (4) gemäß logistischer und/oder produktions technischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang übernimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die BrammenProduktions linie (40,50) der Gießwalzanlage als DünnbrammenProduk tionslinie ausgebildet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die weitere BrammenPro duktionslinie (30) als DickbrammenProduktionslinie ausgebil det ist, die zusammen mit der BrammenProduktionslinie (40, 50) die Brammenzufuhr zur Walzstraße (4) gemäß logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal rea lisierbaren Umfang übernimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die BrammenZuführungs einrichtung (20) der Gießwalzanlage ihre Brammen von einem Brammenlager (34) erhält, in dem vorgefertigte Brammen ferti gungstechnisch gepuffert werden.
Description:
Beschreibung Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage.

In derartigen Gießwalzanlagen werden Brammen zu Bandmaterial verarbeitet. Die bekannten Gießwalzanlagen umfassen wenigs- tens eine Gießmaschine, deren Brammen ohne Zwischenlagerung wenigstens einem Tunnelofen zugeführt werden. Der Tunnelofen mündet in eine Walzstraße (Fertigstraße) mit wenigstens einem Walzgerüst. In der Walzstraße werden die Brammen zu Warmbän- dern gewalzt. Nach dem Verlassen der Walzstraße werden die gewalzten Warmbänder wenigstens einer Kühlstrecke zugeführt und auf wenigstens eine Haspel aufgerollt.

Eine Gießwalzanlage ist damit durch eine Kopplung der in der konventionellen Stahlblecherzeugung entkoppelten Prozesse Brammengießen und Warmwalzen gekennzeichnet. Anlagen der Stahlindustrie bestehen somit mindestens aus drei Komponen- ten, nämlich dem Stahlwerk, in dem aus Roheisen Stahl erzeugt wird, der Brammen-Produktionslinie, die wenigstens eine Gieß- anlage (Gießmaschine mit nachgeschaltetem Tunnelofen) auf- weist, und der Walzstraße (Fertigstraße). Für die maximal mögliche Produktion wird entweder mit zwei Gießanlagen mit je einem Gießstrang oder mit einer Zwei-Strang-Gießanlage gear- beitet.

Die Walzleistung der Walzstraße kann bei den bekannten Gieß- anlagen zeitlich nicht voll genutzt werden, weil die Gieß- leistung (Gießgeschwindigkeit und Gießquerschnitt) der Gieß- maschine (n) nicht über bestimmte Grenzen hinaus erhöht werden kann, um technische und qualitative Probleme zu vermeiden.

Dies bedeutet trotz vollem Gießbetrieb, dass die Walzstraße schneller walzt, als die Gießmaschine bzw. die Gießmaschinen Brammen nachliefern können.

Ein weiterer Grund für die begrenzte Produktionsleistung der bekannten Gießwalzanlagen liegt darin, dass die Zwei-Strang- Gießanlage bzw. die zwei Gießanlagen aus technischen Gründen zu bestimmten Zeiten nicht produzieren können und dadurch Produktionslücken entstehen. Die ungenutzten Produktionslü- cken sind u. a. die notwendigen Rüstzeiten der Gießmaschinen wegen Verteiler-, Kokillen-, oder Segmentwechsels, die ge- planten Stillstandszeiten wegen Wartungsarbeiten, sowie die ungeplanten Stillstandszeiten wegen Störungen im Gießbetrieb.

. Dies bedeutet, dass die Walzstraße dann entweder überhaupt nicht oder nur mit vergrößerten Pausen walzen kann.

Damit bilden die beiden Brammen-Produktionslinien für die Leistung der Walzstraße einen Produktionsengpass, der zu ei- ner reduzierten Jahresproduktionsleistung der Gießwalzanlage führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Ver- fahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage zu schaffen, mit dem eine höhere Durchsatzmenge bei der Produktion von Band- material realisiert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Das Verfahren nach Anspruch 1 ist zum Betreiben einer Gieß- walzanlage geeignet, die wenigstens eine Brammen-Produktions- linie und wenigstens eine Walzstraße sowie mindestens eine Brammen-Zuführungseinrichtung umfasst, die fertigungstech- nisch von der Brammen-Produktionslinie unabhängig ist. Wäh- rend einer Produktionspause der Brammen-Produktionslinie übernimmt die Brammen-Zuführungseinrichtung die Brammenzufuhr zur Walzstraße gemäß logistischer und/oder

produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierba- ren Umfang.

Die Erfindung nutzt damit bisher nicht genutzte Walzpausen der Gießwalzanlage durch optimierte logistische Vorgaben in einer modifizierten Anlagenkonfiguration, die eine Brammen- Zuführungseinrichtung enthält.

Die Erfindung stellt ein geeignetes Produktionsplanungsver- fahren zur Verfügung, die auf die Art der erweiterten Konfi- guration der Gießwalzanlage abgestimmt ist. Die durch die Brammen-Zuführungseinrichtung gelieferten Brammen werden zu- sätzlich in der Walzstraße gewalzt, ohne dass die grundsätz- liche Ausstattung der speziell konfigurierten Gießwalzanlage verändert werden muss. Dadurch kann die Durchsatzmenge bei der Produktion von Bandmaterial wesentlich gesteigert werden.

Im Rahmen von vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsge- mäßen Verfahrens kann die Brammen-Zuführungseinrichtung, die erfindungsgemäß fertigungstechnisch unabhängig von der Bram- men-Produktionslinie ist, ihre Brammen z. B. von einer wie- teren Brammen-Produktionslinie erhalten. Die weitere Brammen- Produktionslinie übernimmt zusammen mit der Brammen-Zufüh- rungseinrichtung die Brammenzufuhr zur Walzstraße gemäß lo- gistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang (Verfahren gemäß Anspruch 2).

Die weitere Brammen-Produktionslinie kann als Dickbrammen- Produktionslinie ausgebildet sein, die zusammen mit der Bram- men-Produktionslinie die Brammenzufuhr zur Walzstraße gemäß logistischer und/oder produktionstechnischer Vorgaben bis zum maximal realisierbaren Umfang übernimmt (Verfahren gemäß An- spruch 4).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gemäß einer weiteren vor- teilhaften Ausgestaltung auch für Gießwalzanlagen geeignet, die ihre Brammen von einem Brammenlager erhalten, in dem vor-

gefertigte Brammen fertigungstechnisch gepuffert werden (Ver- fahren nach Anspruch 5).

Die weitere Dünnbrammen-Produktionslinie. kann z. B. aus einer weiteren Gießmaschine bestehen, die einen Gießstrang und eine geeignete Erweiterung des Brammen-Fährenmechanismus im Tun- nelofen zur Zuführung in die Walzstraße aufweist. Diese Kon- figuration wird man wählen, wenn Stahlqualitäten produziert werden sollen, die hohe Gießgeschwindigkeiten vertragen, also Normalstähle.

Eine zusätzliche konventionelle Brammen-Produktionslinie, die dicke Brammen über mindestens einen Erwärmungsofen und über wenigstens ein (Reversier-) Vorgerüst zu Dünnbrammen walzt, und diese über einen Warmhalteofen an der Walzstraße bereit- stellt. Diese Konfiguration wird man wählen, wenn die zusätz- liche Brammen-Produktionslinie Stahlqualitäten produzieren soll, die keine hohen Gießgeschwindigkeiten vertragen, also z. B. Edelstähle. Damit kann eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene Gießwalzanlage Normalstähle und Edel- stähle mit hoher Gesamtjahresproduktion liefern.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kommt es also nur darauf an, dass der Brammen-Zuführungseinrichtung der Gießwalzanlage Brammen entsprechend logistischer und/oder produktionstechni- scher Vorgaben zugeführt werden. Es kommt damit insbesondere nicht auf die Art der weiteren Brammen-Produktionslinie an.

Durch die Erfindung werden optimierte Produktionspläne für den Betrieb der Gießwalzanlage mit voller Auslastung der Walzstraße erzeugt.

Aus derartigen Produktionsplänen können die Anlagenpläne für die einzelnen Anlagenteile der Gießwalzanlage abgeleitet werden. Diese sind Schmelzenpläne und Gießpläne sowie Bram- men-Einsatzpläne und Walzpläne.

Durch die Schmelzenpläne werden die notwendigen Schmelzenfol- gen in mindestens einem der Gießwalzanlage zugeordneten Stahlwerk erstellt, und zwar inklusive der zeitlichen Abfolge zur rechtzeitigen Anlieferung der Schmelzen an den Gießma- schinen.

Die Gießpläne beschreiben die Erzeugung der Dünnbrammen in den Gießmaschinen der Gießwalzanlage bzw. in der konventio- nellen Gießmaschine der weiteren Brammen-Produktionslinie, inklusive der Gießsequenzfolge, der Schmelzenfolge und der Brammenfolge für jede Brammen-Produktionslinie.

Die Brammen-Einsatzpläne bestimmen den Einsatz der Brammen in der weiteren Brammen-Produktionslinie in Abhängigkeit von Kalt-, Warm-oder Heißeinsatz. Dabei ist insbesondere die Reihenfolge und die zeitliche Abfolge so zu planen, dass die Brammen rechtzeitig an der Walzstraße zur Nutzung bisher un- genutzter Walzpausen in der Gießwalzanlage bereit stehen.

Durch die Walzpläne wird die Walzung der Brammen aus allen Brammen-Produktionslinien, inklusive Taktung des Brammen- Einsatzes aus dem Tunnelofen der Gießwalzanlage, derart ge- plant, dass die Walzpausen günstig durch die weitere Brammen- Produktionslinie genutzt werden können. Außerdem findet eine Planung der in der Walzstraße notwendigen Walzenwechsel unter Berücksichtigung der Pufferzeiten in den Öfen statt.

Bei allen Planungsschritten sind zwingende und weiche Res- triktionen (technische Regeln) zu berücksichtigen. Dabei müs- sen zwingende Restriktionen auf jeden Fall eingehalten wer- den, wohingegen weiche Restriktionen durch sogenannte Kosten- funktionen optimiert werden können. Damit entstehen nicht nur gültige und ausführbare Produktionspläne, sondern auch kos- tenoptimierte und durchsatzoptimierte Produktionspläne.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung schematisch darge- stellten Gießwalzanlage näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit I eine erste Fertigungslinie be- zeichnet. Die erste Fertigungslinie I umfasst eine Gießma- schine 1, in der Dünnbrammen 2 gegossen werden. Diese Dünn- brammen 2 werden einem Tunnelofen 3 zugeführt. Die Gießma- schine 1 und der Tunnelofen 3 bilden zusammen eine Brammen- Produktionslinie 40 (Gießanlage). Der Tunnelofen'3 mündet in eine Walzstraße 4, die im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Walzgerüste 5 aufweist. In der Walzstraße 4 werden die Dünnbrammen 2 zu Warmbändern 6 gewalzt. Nach dem Verlassen der Walzstraße 4 werden die gewalzten Warmbänder 6 einer Kühlstrecke 7 zugeführt und auf eine Haspel 8 aufgerollt.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Gießwalzanlage umfasst die erste Fertigungslinie I eine weitere Gießmaschine 11. Die Gießmaschine 11 ist fertigungstechnisch parallel zur Gießma- schine 1 angeordnet. Die Gießmaschine 11 erzeugt ebenfalls Dünnbrammen 12. Diese Dünnbrammen 12 werden einem Tunnelofen 13 zugeführt, der innerhalb der ersten Fertigungslinie I fer- tigungstechnisch parallel zum Tunnelofen 3 angeordnet ist.

Die Gießmaschine 11 und der Tunnelofen 13 bilden zusammen eine Brammen-Produktionslinie (Gießanlage), die mit 50 be- zeichnet ist. Die von der Brammen-Produktionslinie 50 erzeug- ten Dünnbrammen 12 werden anschließend ebenfalls der Walz- straße 4 zugeführt (Pfeil 14).

Die Brammen-Produktionslinien. 40 und 50 bilden eine Zwei- Strang-Gießanlage.

Zumindest teilweise fertigungstechnisch parallel zur ersten Fertigungslinie I ist eine zweite Fertigungslinie II angeord- net. Die zweite Fertigungslinie II umfasst bei der darge- stellten Gießwalzanlage eine Brammen-Zuführungseinrichtung 20. Durch diese Brammen-Zuführungseinrichtung 20 sind die

Brammen 22 einem Wiedererwärmungsofen 23 und einem nachgeord- neten (Reversier-) Vorgerüst 24 zuführbar. Die im Vorgerüst 24 gewalzten Vorbänder werden als Coils 25 von einer Coil-Box 26 aufgenommen.

Die Brammen-Zuführungseinrichtung 20 wird bei dem erfindungs- gemäßen Verfahren fertigungstechnisch unabhängig von der Brammen-Produktionslinie 40 bzw. 50 gesteuert.

Die Gießwalzanlage umfasst weiterhin eine Coil-Transportein- richtung, durch die die Coils 25 vor der Walzstraße 4 von der zweiten Fertigungslinie II in die erste Fertigungslinie I überführt werden. Die Coil-Transporteinrichtung ist aus Grün- den der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt.

Zur Zuführung der Vorbänder werden die Coils 25 aus der Coil- Box 26 entnommen und an den Eingang der Walzstraße 4 trans- portiert Die Zuführung der Coils 25 ist durch einen Pfeil 27 symbolisiert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausgestaltung ist der Coil-Box 26 ein Warmhalteofen 21 zur Aufbewahrung der Coils zugeordnet (Doppelpfeil 29).

Zusätzlich ist die gezeigte Ausführungsform durch eine Bram- men-Produktionslinie 30 erweitert. Die Brammen-Fertigungs- einrichtung 30 ist hierbei vor der Brammen-Zuführungseinrich- tung 20 angeordnet. Die Brammen-Produktionslinie 30 umfasst eine Gießmaschine 31, in der Brammen 22 gegossen werden. Die- se Brammen 22 werden der Brammen-Zuführungseinrichtung 20 direkt zugeführt (Warm-bzw. Heißeinsatz). Die Brammen-Zufüh- rungseinrichtung 20 wiederum führt die Brammen 22 dem Wieder- erwärmungsofen 23 zu (Pfeil 28).

Alternativ können bei der in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsform der Brammen-Zuführungseinrichtung 20 fremdprodu- zierte Brammen zugeführt werden (Kalteinsatz). Die Zuführung

der fremdproduzierten Brammen ist durch einen Pfeil 32 sym- bolisiert.

Sowohl die von der Brammen-Produktionslinie 30 erzeugten Brammen 22 als auch die fremdproduzierten Brammen können in einem Brammenlager 34 fertigungstechnisch gepuffert (Pfeil 33 bzw. Pfeil 35) und bedarfsweise der Brammen-Zuführungsein- richtung 20 zugeführt werden (Pfeil 36, Kalteinsatz).