AT524538B1 - Überbrückung einer Produktionsunterbrechung in einer Gieß-Walz-Verbundanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überbrückung einer Produktionsunterbrechung in einer Gieß-Walz-Verbundanlage (1). Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands zu finden, bei der im Falle einer Unterbrechung auch dickes Vormaterial (3) mit einer Dicke > 30 mm schnell und zuverlässig von nachkommendem Vormaterial (3) getrennt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 6 gelöst.
Description
ÜBERBRÜCKUNG EINER PRODUKTIONSUNTERBRECHUNG IN EINER GIEß-WALZ-VERBUNDANLAGE
GEBIET DER TECHNIK
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gieß-Walz-Verbundanlagen sowie die Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage.
[0002] Auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage wird aus flüssiger Metallschmelze, typischerweise eine Stahlschmelze, ein Strang eines endlosen Vormaterials, wie ein Brammen- oder Dünnbrammenstrang, stranggegossen und der Strang in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße zu einem warmgewalzten Fertigband fertiggewalzt. Insbesondere bei der Herstellung von dünnem oder ultra-dünnem Fertigband hat sich der Endlosbetrieb bewährt, wobei der in der Stranggießanlage produzierte Strang ungeschnitten in der Fertigwalzstraße zu dem Fertigband gewalzt und das Fertigband entweder vor oder nach der Kühlstrecke erstmals geschnitten wird.
[0003] Einerseits betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Produktion eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage, wobei in einem Endlosbetrieb ein Strang eines endlosen Vormaterials eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern mit einer Transportgeschwindigkeit unzerteilt durchläuft, und das Vormaterial in einer Fertigwalzstraße zu dem Fertigband fertiggewalzt, dann abgekühlt, zerteilt und gespeichert wird.
[0004] Andererseits betrifft die Erfindung eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands aus einem endlos stranggegossenem Vormaterial, umfassend eine Stranggussanlage, eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern, in Materialflussrichtung aufweisend eine erste Schere, eine Anhebevorrichtung und ein Klemmrollenpaar, eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße zum Fertigwalzen des Vormaterials zu dem Fertigband, eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands und eine Speichereinrichtung zum Ausfördern des Fertigbands.
STAND DER TECHNIK
[0005] Aus der WO 2009/121678 A1 ist eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Produktion eines warmgewalzten Fertigbands bekannt. Im Endlosbetrieb durchläuft ein unzerteilter Strang eines endlosen Vormaterials eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern mit einer Transportgeschwindigkeit und das Vormaterial wird in einer Fertigwalzstraße zu dem Fertigband fertiggewalzt. Zur Überbrückung einer Unterbrechung in einem Anlagenteil, der der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern in Materialflussrichtung nachgelagert ist, wird das Vormaterial zuerst geschnitten, dann angehoben, das nachkommende Vormaterial in Schrottstücke zerstückelt und die Schrottstücke ausgefördert. Anschließend wird das den hinteren Anlagenteil blockierende Vormaterial aus der Anlage entfernt.
[0006] Auch aus der WO 2014/029544 A1 ist ein ähnliches Verfahren und eine ähnliche Anlage bekannt.
[0007] Wie die Anlage und das Verfahren zur Überbrückung einer Unterbrechung in einem Anlagenteil, der der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern in Materialflussrichtung nachgelagert ist, geändert werden muss, sodass auch dickes Vormaterial mit einer Dicke > 30 mm, bevorzugt > 45 mm, schnell und zuverlässig von nachkommendem Vormaterial getrennt werden kann, geht aus dem Stand der Technik nicht hervor.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0008] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine existierende Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands aus einem endlos stranggegossenem Vormaterial sowie ein existierendes Verfahren zur Produktion eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage so zu verändern, dass bei einer Unterbrechung in einem Anlagenteil,
der einer Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern in Materialflussrichtung nachgelagert ist, auch dickes Vormaterial mit einer Dicke > 30 mm, bevorzugt = 45 mm, schnell und zuverlässig von nachkommendem Vormaterial (z.B. von der Stranggussanlage oder der Vorwalzstraße) getrennt werden kann.
[0009] Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass bei existierenden Gieß-Walz-Verbundanlagen die Anhebevorrichtung in der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern sehr massiv ausgeführt werden müsste, um Vormaterial mit einer Dicke > 30 mm, bevorzugt = 45 mm, anheben zu können. Durch die massive Ausführung wird der Hubbalken sehr schwer und auch die Hydraulikzylinder werden sehr groß, um das Vormaterials so rasch anzuheben, sodass eine Kollision zwischen dem blockierenden Vormaterial und dem von der Stranggussanlage oder der Vorwalzstraße nachkommenden Vormaterial zuverlässig verhindert werden kann. Zudem steigt auch der Volumenstrombedarf, um die Hydraulikzylinder derart schnell ausfahren zu können, stark an, was die Kosten für die Hydraulikversorgung erhöht. Schließlich steigt durch die schwere Ausführung des Hubbalkens dessen Massenträgheitsmoment stark an, was die Kräfte bzw. die Drücke im Hydrauliksystem wiederum stark ansteigen ließe.
[0010] Der verfahrensmäßige Aspekt der erfindungsgemäßen Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0011] Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zur Produktion eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage, wobei in einem Endlosbetrieb ein Strang eines endlosen Vormaterials eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern mit einer Transportgeschwindigkeit unzerteilt durchläuft, und das Vormaterial in einer Fertigstraße zu dem Fertigband fertiggewalzt, dann abgekühlt, zerteilt und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern zur UÜberbrückung einer Produktionsunterbrechung in einem in Materialflussrichtung nachgelagerten Anlagenteil folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
a) Beschleunigen zumindest einer Schneide einer ersten Schere, wodurch das Abschneiden des endlosen Vormaterials eingeleitet wird;
b) Klemmen des endlosen Vormaterials durch ein Klemmrollenpaar, wobei das Klemmrollenpaar in Materialflussrichtung nach der ersten Schere angeordnet ist;
c) Anheben des endlosen Vormaterials durch eine Anhebevorrichtung, wobei die Anhebevorrichtung in Materialflussrichtung zwischen der ersten Schere und dem Klemmrollenpaar angeordnet ist;
d) Abschneiden eines Strangabschnitts von dem Vormaterial durch die zumindest eine Schneide der ersten Schere;
e) Anheben des Strangabschnitts durch die Anhebevorrichtung;
f) Zerstückeln des die erste Schere passierenden Vormaterials in Schrottstücke mittels der ersten Schere;
g) Ausfördern der Schrottstücke;
h) Entfernen des Strangabschnitts bis zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Gieß-Walz-Verbundanlage.
[0012] Im Gegensatz zu den Verfahren nach dem Stand der Technik wird zuerst das Abschneiden des endlosen Vormaterials durch das Beschleunigen zumindest einer Schneide der ersten Schere eingeleitet. Die erste Schere ist z.B. eine Rotationsschere, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Trommeln auf die Transportgeschwindigkeit des Vormaterials beschleunigt werden muss. Erst nach dem Beschleunigen der Trommeln kann der Schnitt erfolgen. Nach dem Einleiten des Schnitts wird das endlose Vormaterial durch ein Klemmrollenpaar geklemmt. Diese Maßnahme hat den Effekt, dass das Vormaterial in der Klemmzone des Klemmrollenpaars „geknickt“ wird, wodurch das Anheben des Vormaterials erleichtert wird. Anschließend wird das endlose Vormaterial durch die Anhebevorrichtung angehoben. Typischerweise wird das Vormaterial erst danach durch die erste Schere geschnitten, sodass es zu einer Trennung zwischen dem den nachgelagerten Anlagenteil blockierenden Strangabschnitt und dem nachkommenden Vormaterial kommt. Durch das Abschneiden des Strangabschnitts wird die Spannung im Strangabschnitt
stark reduziert, sodass der Strangabschnitt durch die Anhebevorrichtung weiter angehoben werden kann. Das nachkommende Vormaterial wird durch die erste Schere in Schrottstücke zerstückelt, die Schrottstücke ausgefördert und der Strangabschnitt bis zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Gieß-Walz-Verbundanlage entfernt.
[0013] Um eine Kollision zwischen dem nachkommenden Vormaterial und dem Strangabschnitt zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass das Beschleunigen der zumindest einen Schneide der ersten Schere, das Klemmen des endlosen Vormaterials und das Anheben des endlosen Vormaterials unmittelbar nach Auftreten der Produktionsunterbrechung, vorzugsweise gleichzeitig, initiiert werden.
[0014] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anhebevorrichtung
- einen zweigliedrigen Hebearm mit einem inneren Abschnitt und einem äußeren Abschnitt, wobei der äußere Abschnitt gegenüber dem inneren Abschnitt gelenkig gelagert ist,
- einen Hubaktuator zum Anheben des inneren Abschnitts des Hebearms, und
- einen Schwenkantrieb zum Verschwenken des äußeren Abschnitts des Hebearms aufweist, wobei beim Anheben des endlosen Vormaterials der Hubaktuator den inneren Abschnitt des Hebearms aufklappt, und wobei beim Anheben des Strangabschnitts der äußere Abschnitt des Hebearms gegenüber dem inneren Abschnitt des Hebearms im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch der äußere Abschnitt des Hebearms weiter angehoben wird.
[0015] Durch die Teilung des Hebearms in zwei Abschnitte, nämlich einen inneren Abschnitt und einem äußeren Abschnitt, wobei der äußere Abschnitt im nicht angehobenen Zustand des Hebearms in Materialflussrichtung vor dem inneren Abschnitt angeordnet ist und der äußere Abschnitt gegenüber dem inneren Abschnitt gelenkig gelagert ist, ist es möglich, beim Anheben des endlosen Vormaterials nur den inneren Abschnitt des Hebearms mittels eines Hubaktuators aufzuklappen. Dadurch sinkt die für das Aufklappen notwendige Kraft bzw. das notwendige Drehmoment stark ab, sodass der Hubaktuator einen dünnen Durchmesser aufweisen kann. Durch die „schwache“ Ausführung des Hubaktuators, kann dieser schnell ausgefahren werden. Beim nachfolgenden weiteren Anheben des Strangabschnitts wird der äußere Abschnitt des Hebearms gegenüber dem inneren Abschnitt des Hebearms im Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch der äußere Abschnitt des Hebearms weiter angehoben wird. Beim Aufklappen des inneren Abschnitt des Hebearms ist der Schwenkantrieb vorzugsweise „drucklos“, sodass der äußere Abschnitt des Hebearms kein bzw. vernachlässigbares zusätzliches Drehmoment erfordert.
[0016] Es ist möglich, dass das Anheben des äußeren Abschnittes des Hebearms nur bei dünnem Material vorgesehen ist, wo mehr Bandspeicherkapazität benötigt wird. Mit anderen Worten kann bei der Produktion von dicken Vormaterial (z.B. mit einer Dicke zwischen 30 und 45 mm) vorgesehen sein, dass bei einer Produktionsunterbrechung nur der innere Abschnitt angehoben wird und der äußere Abschnitt vorzugsweise drucklos gehalten wird.
[0017] Typischerweise schließt nach dem Anheben des endlosen Vormaterials der innere Abschnitt des Hebearms einen spitzen Winkel mit der Horizontalen ein.
[0018] Nach dem Anheben des Strangabschnitts wird der äußere Abschnitt des Hebearms typischerweise parallel zum inneren Abschnitt des Hebearms ausgerichtet.
[0019] Der die Vorrichtung betreffende Aspekt der erfindungsgemäßen Aufgabe wird durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0020] Konkret erfolgt die Lösung durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands aus einem endlos stranggegossenem Vormaterial, umfassend:
- eine Stranggussanlage,
- eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern, in Materialflussrichtung aufweisend eine erste Schere, eine Anhebevorrichtung und ein Klemmrollenpaar,
- eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße zum Fertigwalzen des Vormaterials zu dem Fertigband,
- eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands und
- eine Speichereinrichtung zum Ausfördern des Fertigbands, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebevorrichtung
- einen zweigliedrigen Hebearm mit einem äußeren Abschnitt und einen inneren Abschnitt, wobei der innere Abschnitt mittels eines ersten Gelenks gelenkig gegenüber einer Stützkonstruktion gelagert ist und der äußere Abschnitt mittels eines zweiten Gelenks gegenüber dem inneren Abschnitt gelenkig gelagert ist,
- einen Hubaktuator zum Aufklappen des inneren Abschnitts, und
- einen Schwenkantrieb zum Verschwenken des äußeren Abschnitts im Uhrzeigersinn gegenüber dem inneren Abschnitt des Hebearms umfasst.
[0021] Vorzugsweise ist der Hubaktuator ein erster Hydraulikzylinder zum Anheben des inneren Abschnitts des Hebearms.
[0022] Auch der Schwenkantrieb ist vorzugsweise ein Hydraulikzylinder, genannt zweiter Hydraulikzylinder, der den äußeren Abschnitt mit dem inneren Abschnitts des Hebearms verbindet.
[0023] Vorzugsweise weist der innere Abschnitt (bei etwa 100° gegenüber dem äußeren Abschnitt) einen mechanischen Anschlag auf, sodass der äußere Abschnitt beim Schwenken gegen einen Anschlag fährt. Dadurch kann der Schwenkantrieb besonders kurz und kompakt ausgeführt werden.
[0024] Bei einer sehr kompakten und daher vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Hydraulikzylinder im Wesentlichen parallel zum inneren Abschnitt des Hebearms angeordnet.
[0025] Vorzugsweise umfasst der äußere Abschnitt des Hebearms zumindest ein quer zur Materialflussrichtung ausgerichtetes, vorzugsweise gekühltes, Rohr, wobei das Rohr im nicht angehobenen Zustand des Hebearms unterhalb des Vormaterials angeordnet ist. Das Rohr ist hierbei parallel zur Querachse des Vormaterials ausgerichtet und weist z.B. eine horizontale Drehachse auf. Das Rohr kann entweder starr, d.h. nicht drehbar, oder als eine drehbare Rolle ausgebildet sein. Die Kühlung des Rohrs erfolgt z.B. durch ein flüssiges Kühlmittel, wie Kühlwasser.
[0026] Günstig ist es, wenn das erste und das zweite Gelenk jeweils horizontale Drehachsen aufweisen.
[0027] Weiters ist es günstig, wenn das zweite Gelenk im nicht angehobenen Zustand des Hebearms unterhalb des Vormaterials angeordnet ist. Dadurch wird der Strangabschnitt beim Anheben des Hebearms durch das Rohr und das zweite Gelenk nach oben mitgenommen, wodurch der Fuß des Vormaterials von der ersten Schere weggezogen wird.
[0028] Um das Ausfördern der Schrottstücke zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn sich im nicht angehobenen Zustand des Hebearms unterhalb des Hebearms ein absenkbarer Rollgang befindet. Der absenkbare Rollgang kann z.B. durch Hubaktuatoren, z.B. Hydraulikzylinder, gehoben und gesenkt werden.
[0029] Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich im nicht angehobenen Zustand des Hebearms oberhalb der Transportlinie des Vormaterials durch die Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern eine Messrolle befindet. Die Messrolle ist typischerweise mit einem Wegmesssystem zur Messung der Durchbiegung des Vormaterials verbunden. Uber die Messrolle und das verbundene Wegmesssystem kann der Zug im Vormaterial gemessen werden, sodass der Zug durch die elektrischen Antriebe der Gerüste der nachfolgenden Fertigwalzstraße geregelt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0030] 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 mehrerer Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
[0031] Fig 1 ein Schema einer Gieß-Walz-Verbundanlage mit einer Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern nach dem Stand der Technik
[0032] Fig 2 eine detailliertere Darstellung der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern aus Fig 1
[0033] Fig 3 eine schematische Aufrissdarstellung einer Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern für eine erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbundanlage
[0034] Fig 4a eine Detaildarstellung der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern aus Fig 3 mit der Anhebevorrichtung 11 im geschlossenen, d.h. nicht-aufgeklappten, Zustand
[0035] Fig 4b eine Detaildarstellung der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern aus Fig
3 mit der Anhebevorrichtung 11 im geschlossenen, teilweise angehobenen und vollständig angehobenen Zustand
[0036] Fig 5 eine Darstellung des Hebearms der Anhebevorrichtung aus Fig 4a, 4b im geschlossenen Zustand mit dem Hubaktuator
[0037] Fig 6a...6d eine schematische Darstellung der unterschiedlichen Phasen beim Anheben des Hebearms 28 der Anhebevorrichtung 11 aus den Figuren 3 bis 5.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0038] Die Fig 1 zeigt eine aus der der WO 2009/121678 A1 bekannte Gieß-Walz-Verbundanlage 1 zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands. Hierbei wird in einer Stranggießmaschine 2 ein endloser Brammen- oder Dünnbrammenstrang eines stranggegossenen Vormaterials 3 produziert. Das Vormaterial 3 wird in der bogenförmigen Strangführung der Stranggießmaschine 2 gestützt, geführt und abgekühlt, sodass das Vormaterial 3 die Stranggießmaschine 2 in horizontaler Transportrichtung 7 auf dem Rollgang 4 verlässt. Das Vormaterial 3 wird anschließend in einer Vorwalzstraße 5 vorgewalzt und durchläuft im Endlosbetrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 im unzerteilten Zustand, d.h. als endlioses Vorband. Das Vorband wird anschließend durch eine Heizstrecke 12 (z.B. ein Induktionsofen) auf Walztemperatur erwärmt, anschließend entzundert und in der Fertigwalzstraße 14 zum Fertigband fertiggewalzt. Im Anschluss daran wird das Fertigband in der Kühlstrecke 15 abgekühlt anschließend durch die fliegende Schere 16 geschnitten und durch die Speichereinrichtung 17, hier zwei Haspelanlagen, aus der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 ausgefördert.
[0039] In Figur 2 ist die Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 aus Fig 1 näher dargestellt. Kommt es in einem, der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 nachgelagerten, Anlagenteil zu einer Störung, wird von dem endlosen Vormaterial 3 durch die erste Schere 9b ein Strangabschnitt 21 heruntergeschnitten und der Strangabschnitt 21 durch die Anhebevorrichtung 11 angehoben. Das von der Stranggießmaschine 2 bzw. der Vorwalzstraße 5 nachkommende Vormaterial 3 wird durch die erste Schere 9b in Schrottstücke 19 zerstückelt. Die Schrottstücke 19 können von einem absenkbaren Rollgang 18 aufgenommen werden und werden anschließend aus der Anlage ausgefördert. Außerdem ist es möglich, durch eine zweite Schere 9a - hier eine sog. Pendelschere, längere Vormaterialabschnitte 10 abzuschneiden, und diese mittels einer Ausfördereinrichtung 8 auszufördern.
[0040] In Figur 3 ist eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 für eine erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbundanlage 1 dargestellt. Die zweite Schere 9a ist eine Pendelschere, wodurch aus dem endlosen Vormaterial 3 Vormaterialabschnitte 10 herausgeschnitten und mittels der Ausfördereinrichtung 8 aus der Anlage ausgefördert werden können. Die erste Schere 9b ist hingegen eine Trommelschere mit zwei Trommeln. Falls es in einem der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 nachgelagerten Anlagenteil zu einer Störung kommt, beispielsweise zu einem Hochgeher (meist nur cobble genannt) in der Fertigwalzstraße, oder zu einem Problem in der Kühlstrecke 15 oder der Speichereinrichtung 17, wird unmittelbar nach dem Erkennen der Produktionsunterbrechung die erste Schere 9b beschleunigt, wodurch das Abschneiden des endlosen Vormaterials 3 eingeleitet wird. Hierbei ist zu beachten, dass die Trommeln der ersten Schere 9b nicht ständig mitlaufen, sondern aus dem Stillstand beschleunigt werden müssen. Beide Trommeln tragen Schneiden zum Abschneiden des Vormaterials 3. Je nach der Antriebsleistung der
ersten Schere, den Massenträgheitsmomenten der Trommeln und der Transportgeschwindigkeit des Vormaterials 3 dauert das Beschleunigen der ersten Schere 9a eine bestimmt Zeit. Somit kann das Vormaterial nicht unmittelbar nach dem Erkennen der Produktionsunterbrechung geschnitten werden. Anschließend wird das immer noch endlos vorliegende Vormaterial 3 durch ein Klemmrollenpaar 23 geklemmt. Das Paar von an das Vormaterial hydraulisch anstellbaren Klemmrollen ist nach der Anhebevorrichtung 11 angeordnet. Durch das Klemmen des Vormaterials 3 wird das Material gequetscht, sodass dieses anschließend leichter geknickt werden kann. Im Anschluss daran wird das endlose Vormaterial 3 mittels der Anhebevorrichtung 11 angehoben. Typischerweise wird von dem endlosen Vormaterial 3 erst nach dem Anheben des Vormaterial 3 ein Strangabschnitt 21 heruntergeschnitten, wodurch das nachkommende Vormaterial 3 vom Strangabschnitt 21 getrennt wird. Das Abschneiden erfolgt durch Schneiden 27 der ersten Schere 9b. Im nicht angehobenen Zustand des Hebearms 28 der Anhebevorrichtung 11 ist unterhalb des Hebearms 28 ein absenkbarer Rollgang 18 angeordnet.
[0041] In Fig 4a ist der Bereich zwischen der ersten Schere 9b und dem Klemmrollenpaar 23 aus Fig 3 nochmals näher dargestellt. Im nicht angehobenen Zustand des Hebearms 28 ist oberhalb der Transportlinie 34 (engl. passline) des Vormaterials 3 eine Messrolle 26 angeordnet, die mittels eines in Fig 5 dargestellten Messystems 33 die Durchbiegung des Vormaterials 3 misst. Über die Messrolle 26 und das Wegmesssystem 33 können die Hauptantriebe der nachfolgenden Fertigwalzstraße 14 geregelt werden, sodass das Vormaterial im Endlosbetrieb zwischen der Vorwalzstraße 5 und der Fertigwalzstraße 14 beinahe zuglos vorliegt.
[0042] In Fig 4b sind die unterschiedlichen Phasen beim Anheben des Vormaterials bzw. des Strangabschnitts näher dargestellt. Nach dem Beschleunigen zumindest einer Schneide der ersten Schere 9b und das Klemmen des endlosen Vormaterials 3 durch das Klemmrollenpaar 23 wird zuerst nur der innere Abschnitt 28b des Hebearms 28 mittels eines in Fig 5 dargestellten Hubaktuators 29 (bspw. ein Hydraulikzylinder) aus der nicht angehobenen Ausgangslage (siehe auch Fig 6a) angehoben. Dadurch schließt der innere Abschnitt 28b des Hebearms 28 mit der Horizontalen einen spitzen Winkel < 90° ein (siehe auch Fig 6b). Der Schwenkantrieb 30, der für das Verschwenken des äußeren Abschnitts 28a des Hebearms 28 zuständig ist, verbleibt beim Anheben drucklos, sodass der äußere Abschnitt 28a nicht kollinear mit den inneren Abschnitt 28b ausgerichtet ist. Durch diese Maßnahme wird die erforderliche Kraft bzw. das erforderliche Drehmoment für das Anheben des Vormaterials 3 dramatisch reduziert. Typischerweise nach dem Abschneiden des Vormaterials 3 durch die erste Schere 9b wird der innere Abschnitt 28b des Hebearms 28 weiter angehoben, sodass dieser einen rechten Winkel zur Horizontalen einschließt (siehe auch Fig 6c). Erst danach wird der äußere Abschnitt 28a des Hebearms 28 durch den Schwenkantrieb 30 im Uhrzeigersinn verschwenkt, sodass der äußere Abschnitt 28a kollinear zum inneren Abschnitt 28b ausgerichtet ist (siehe auch Fig 6d).
[0043] In Fig 5 sind die Anbindung des Hubaktuators 29 am Hebearm 28 sowie die Messrolle 26 und das Wegmesssystem 33 dargestellt.
[0044] In Fig 6a ist der Zustand der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 im Endlosbetrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage dargestellt. In diesem Fall befindet sich der Hebearm 28 der Anhebevorrichtung 11 im nicht angehobenen Zustand und die Transportlinie 34 des Vormaterials 3 verläuft horizontal. Nachdem eine Produktionsunterbrechung in einem der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 6 nachgelagerten Anlagenteil detektiert worden ist, wird das Abschneiden des endlosen Vormaterials 3 mittels der ersten Schere 9b eingeleitet und das Klemmrollenpaar 23 wird geklemmt (siehe Pfeil beim Klemmrollenpaar, der das Klemmen darstellt).
[0045] In Fig 6b wird das Vormaterial 3 bereits durch das Klemmrollenpaar 23 geklemmt und der innere Abschnitt 28a des Hebearms angehoben. Da das Vormaterial 3 nach wie vor ungeschnitten vorliegt, nimmt das gekühlte Rohr 20, das im geschlossenen Zustand der Anhebevorrichtung 11 unterhalb der Passline liegt, das Vormaterial 3 nach oben mit. Der Schwenkantrieb 30 wird während des Anhebens drucklos geschaltet, sodass der äußere Abschnitt 28a des Hebearms nicht kollinear zum inneren Abschnitt 28b liegt.
[0046] Die Fig 6c zeigt die Situation, nachdem das Vormaterial 3 durch die erste Schere 9b ab-
geschnitten worden ist. Durch das Abschneiden wird vom Vormaterial 3 eine Strangabschnitt 21 heruntergeschnitten, der im Wesentlichen zuglos vorliegt. Nach dem Abschneiden ist es problemlos möglich, den inneren Abschnitt 28b des Hebearms 28 vollständig anzuheben, sodass der inneren Abschnitt 28b des Hebearms 28 einen in etwa rechten Winkel zur Horizontalen einschließt.
[0047] In Fig 6d wird der äußere Abschnitt 28a des Hebearms 28 durch den in Fig 6b dargestellten Schenkantrieb 30 im Uhrzeigersinn verschwenkt, sodass der äußere und der innere Abschnitt 28a, 28b des Hebearms 28 kollinear ausgerichtet sind. Dadurch wird der Strangabschnitt 21 noch weiter angehoben.
[0048] 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 Gieß-Walz-Verbundanlage 2 Stranggießmaschine 3 Vormaterial
4 Rollgang
5 Vorwalzstraße
6 Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern 7 Materialflussrichtung 8 Ausfördereinrichtung 9a zweite Schere
9b erste Schere
10 Vormaterialabschnitt 11 Anhebevorrichtung
12 Heizstrecke
13 Entzunderungsanlage 14 Fertigwalzstraße
15 Kühlstrecke
16 Fliegende Schere
17 Speichereinrichtungen 18 absenkbarer Rollgang 19 Schrottstück
20 Rohr
21 Strangabschnitt
22 Kran
23 Klemmrollenpaar
24 Hubantrieb des absenkbaren Rollgangs 25 Treibrollen
26 Messrolle
27 Schneide
28 Hebearm
28a, 28b äußerer Abschnitt und innerer Abschnitt des Hebearms 29 Hubaktuator
30 Schwenkantrieb
31 erstes Gelenk
32 zweites Gelenk
33 Wegmesssystem
34 Transportlinie, engl. passline
a Winkel
Claims (15)
1. Verfahren zur Produktion eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage (1), wobei in einem Endlosbetrieb ein Strang eines endlosen Vormaterials (3) eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern (6) mit einer Transportgeschwindigkeit unzerteilt durchläuft, und das Vormaterial (3) in einer Fertigstraße (14) zu dem Fertigband fertiggewalzt, dann abgekühlt, zerteilt und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern (6) zur Überbrückung einer Produktionsunterbrechung in einem in Materialflussrichtung (7) nachgelagerten Anlagenteil folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
a) _Beschleunigen zumindest einer Schneide (27) einer ersten Schere (9b), wodurch das Abschneiden des endlosen Vormaterials (3) eingeleitet wird;
b) Klemmen des endlosen Vormaterials (3) durch ein Klemmrollenpaar (23), wobei das Klemmrollenpaar (23) in Materialflussrichtung (7) nach der ersten Schere (9b) angeordnet ist;
c) Anheben des endlosen Vormaterials (3) durch eine Anhebevorrichtung (11), wobei die Anhebevorrichtung (11) in Materialflussrichtung (7) zwischen der ersten Schere (9b) und dem Klemmrollenpaar (23) angeordnet ist;
d) Abschneiden eines Strangabschnitts (21) von dem Vormaterial (3) durch die zumindest eine Schneide (27) der ersten Schere (9b);
e) Anheben des Strangabschnitts (21) durch die Anhebevorrichtung (11);
f) Zerstückeln des die erste Schere (9b) passierenden Vormaterials (3) in Schrottstücke (19) mittels der ersten Schere (9b);
g) _Ausfördern der Schrottstücke (19);
h) Entfernen des Strangabschnitts (21) bis zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft der Gieß-Walz-Verbundanlage (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigen der zumindest einen Schneide (27) der ersten Schere (9b), das Klemmen des endlosen Vormaterials (3) und das Anheben des endlosen Vormaterials (3) unmittelbar nach Auftreten der Produktionsunterbrechung, vorzugsweise gleichzeitig, initiiert werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebevorrichtung (11)
- einen zweigliedrigen Hebearm (28) mit einem inneren Abschnitt (28b) und einem äußBeren Abschnitt (28a), wobei der äußere Abschnitt (28a) gegenüber dem inneren Abschnitt (28b) gelenkig gelagert ist,
- einen Hubaktuator (29) zum Anheben des inneren Abschnitts (28b) des Hebearms (28), und
- einen Schwenkantrieb (30) zum Verschwenken des äußeren Abschnitts (28a) des Hebearms (28) aufweist, wobei beim Anheben des endlosen Vormaterials (3) der Hubaktuator (29) den inneren Abschnitt (28b) des Hebearms (28) aufklappt, und wobei beim Anheben des Strangabschnitts (21) der äußere Abschnitt (28a) des Hebearms (28) gegenüber dem inneren Abschnitt (28b) des Hebearms (28) im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch der äußere Abschnitt (28a) des Hebearms (28) weiter angehoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anheben des endlosen Vormaterials (3) der innere Abschnitt (28b) des Hebearms (28) einen spitzen Winkel a, vorzugsweise < 90°, zur Horizontalen einschließt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anheben des Strangabschnitts (21) der äußere Abschnitt (28a) parallel zum inneren Abschnitt (28b) des Hebearms (28) ausgerichtet ist.
6. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) zur Herstellung eines warmgewalzten Fertigbands aus einem endlos stranggegossenem Vormaterial (3), vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:
- eine Stranggussanlage (2),
- eine Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern (6), in Materialflussrichtung (7) aufweisend eine erste Schere (9b), eine Anhebevorrichtung (11) und ein Klemmrollenpaar (23),
- eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße (14) zum Fertigwalzen des Vormaterials zu dem Fertigband,
- eine Kühlstrecke (15) zum Abkühlen des Fertigbands und
- eine Speichereinrichtung (17) zum Ausfördern des Fertigbands, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebevorrichtung (11)
- einen zweigliedrigen Hebearm (28) mit einem inneren Abschnitt (28a) und einen äußeren Abschnitt (28b), wobei der innere Abschnitt (28b) mittels eines ersten Gelenks (31) gelenkig gegenüber einer Stützkonstruktion gelagert ist und der äußere Abschnitt (28a) mittels eines zweiten Gelenks (32) gegenüber dem inneren Abschnitt (28b) gelenkig gelagert ist,
- einen Hubaktuator (29) zum Aufklappen des inneren Abschnitts (28b), und
- einen Schwenkantrieb (30) zum Verschwenken des äußeren Abschnitts (28a) im Uhrzeigersinn gegenüber dem inneren Abschnitt (28b) des Hebearms (28) umfasst.
7. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubaktuator (29) ein erster Hydraulikzylinder ist zum Anheben des inneren Abschnitts (28b) des Hebearms (28).
8. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (30) ein zweiter Hydraulikzylinder ist, der den äußeren Abschnitt (28a) mit dem inneren Abschnitts (28b) des Hebearms (28) verbindet.
9. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hydraulikzylinder im Wesentlichen parallel zum inneren Abschnitt (28b) des Hebearms (28) angeordnet ist.
10. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Abschnitt (28a) des Hebearms (28) zumindest ein quer zur Materialflussrichtung (7) ausgerichtetes, vorzugsweise gekühltes, Rohr (20) umfasst, wobei das Rohr (20) im nicht angehobenen Zustand des Hebearms (28) unterhalb des Vormaterials (3) angeordnet ist.
11. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (31) und das zweite Gelenk (32) horizontale Drehachsen aufweisen.
12. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenk (32) im nicht angehobenen Zustand des Hebearms (28) unterhalb des Vormaterials (3) angeordnet ist.
13. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich im nicht angehobenen Zustand des Hebearms (28) unterhalb des Hebearms (28) ein absenkbarer Rollgang (18) befindet.
14. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich im nicht angehobenen Zustand des Hebearms (28) oberhalb der Transportlinie (34) des Vormaterials (3) durch die Einrichtung zum Zerteilen und Ausfördern (6) eine Messrolle (26) befindet.
15. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle (26) mit einem Wegmesssystem (33) zur Messung der Durchbiegung des Vormaterials (3) verbunden ist.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
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