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EP1289687B1 - Procede et installation pour fabriquer une bande de metal - Google Patents

Procede et installation pour fabriquer une bande de metal Download PDF

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Publication number
EP1289687B1
EP1289687B1 EP01983261A EP01983261A EP1289687B1 EP 1289687 B1 EP1289687 B1 EP 1289687B1 EP 01983261 A EP01983261 A EP 01983261A EP 01983261 A EP01983261 A EP 01983261A EP 1289687 B1 EP1289687 B1 EP 1289687B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
metal strip
driving
roller stand
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
EP01983261A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1289687A1 (fr
Inventor
Gerald Hohenbichler
Heinrich Pühringer
Gerhard Finstermann
Ernest Fuhrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3683802&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1289687(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority to AT01983261T priority Critical patent/ATE294039T1/de
Publication of EP1289687A1 publication Critical patent/EP1289687A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1289687B1 publication Critical patent/EP1289687B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/06—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B41/00—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters
    • B21B41/08—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters without overall change in the general direction of movement of the work

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for producing a metal strip, preferably a steel strip, in particular of stainless steel and Carbon steel, with a casting thickness of 1.0 mm to max. 20 mm, preferably 1.5 mm up to max. 12 mm and excellent surface quality using the Two-roll casting and other treatment stages with the characteristics of Preliminary terms of independent claims 1 and 14.
  • the object of the invention is therefore to avoid these disadvantages and a method and to propose a plant of the type described above, in which the in the Casting system formed metal strip largely stress-free and without repercussions from subordinate institutions the first cooling and microstructure phase passes. Furthermore, it is an object of the invention, the dead weight of the Metal band in this phase to keep the metal band formation as constant as possible and still the transport speed in downstream facilities vary too can. Furthermore, an optimization of the production process under the Viewpoint consistent highest band quality can be achieved.
  • the driving roller stand takes place in directly successive treatment steps.
  • the definition of the band position by the formation point of the metal strip in the casting gap the two-roll caster and the first clamp in the first capstan allows the determination of an optimal corridor, essentially one Quarter arc corresponds, in which the metal strip für technologicallydert largely stress-free is and even if the transport speed of the metal strip in the first Drum roller frame is regulated in dependence on the casting speed.
  • the Arrangement of a first driving roller stand for receiving and regulated forwarding the metal band before its temporary storage as a freely hanging band loop in a loop pit prevents repercussions of its own weight and Loop motion on the delicate first cooling and structure formation phase.
  • the position of the metal strip in the region of the deflection from the vertical to the horizontal direction preferably the Aufliegestelle of the metal strip on a deflection support device with a Tape detection device detected metrologically and the tape transport speed in first traction roller frame and / or the casting speeds in the casting gap in Depending on regulated.
  • a deflection support device which as arcuate Guiding scaffold is formed and pivotally mounted in the plant structure and is only over a part of the way from the first drive roller frame to Two-roller caster extends, the controllability remains in a narrow, however sufficient area.
  • the winding of the metal strip under train can be advantageous depending on the transport speed of the metal strip in the first or in second traction roll stand, possibly taking into account the Casting speed, to be regulated.
  • the casting thickness and the strip thickness are coordinated with one another, that the thickness reduction takes place in a rolling pass.
  • the metal strip between the two-roll caster and the first capstan a Inert Deutschenshunt with for the metal strip Oxidationsvermeidender or at least undergoes oxidation-inhibiting atmosphere by appropriate fluids (gas mixtures or liquid mixtures) introduced or with the hot metal strip in direct Contact is brought.
  • appropriate fluids gas mixtures or liquid mixtures
  • the metal strip is placed in front of the Winding up according to given bundle weights divided and if necessary the Band edges trimmed.
  • a plant for producing a metal strip, preferably a steel strip, which meets the stated task, is characterized by the characteristics of independent claim 14.
  • the first traction roller frame is immediately upstream of the tape storage and the second drive roller frame immediately downstream of the tape storage.
  • the two drive roller stands as input side and Output side pulleys positioned on the tape storage.
  • Preference is for deflecting the cast metal strip from the vertical Casting in a substantially horizontal transport direction between the Zweiwalzengitinnate and the downstream first drive roller stand a from a corridor formed in a quarter arc, at least in a sub-area is formed by a deflection support device.
  • a rolling mill for thickness reduction and structural transformation arranged on the cast metal strip is advantageous from a single rolling stand, preferably formed a quarto rolling mill.
  • the Rolling device heating preferably one engageable with the work rolls associated induction heater or gas burner.
  • the second drive roller frame of the rolling mill is a Temperaureinstell Road, in particular a band heater for Band temperature increase, preferably upstream of a band edge heating.
  • One Drive motor of the second drive roller frame is with the drive of the rolling mill through a regulating device coupled so that the metal strip in the Temperature adjustment and / or in the rolling mill is kept under train.
  • the metal band passes through one between the two-roll caster and the first capstan arranged oxidation-preventing or at least oxidation-inhibiting Inerting.
  • the tape storage between the first capstan and the second drive roller frame is also formed as an inerting chamber.
  • the Inertleitershuntn can also be used as a temperature equalization zones be, and have appropriate facilities for the cooling or heating of the inert gas.
  • the rolling mill is a belt cooling line for controlled cooling of the Subordinated metal band.
  • a cross-cut device and optionally a Bandbeklamvorraum the tape winding device are arranged upstream and it is at least before and after the Querteilvortechnisch Drive roller stands arranged, the rolled strip during the cut under train hold.
  • an intermediate vessel for the melt transfer and arranged above this a ladle for the melt supply.
  • the Ladle is supported in a cantilever arm of a ladle turret, which is around a vertical axis from a pouring position to a ladle change position and back is supported pivotally.
  • Fig. 1 a plant in a first embodiment in a schematic longitudinal section through the plant shows
  • Fig. 2 shows a plant in a second embodiment in a shows a schematic longitudinal section through the system
  • Fig. 3 shows a plant with a integrated rolling mill in a schematic longitudinal section through the plant shows.
  • Fig. 1 shows a plant according to the invention for producing a metal strip 1 of a few Millimeters thick starting from a two-roll caster 2, passing through the two Casting rollers 3, 4 is indicated schematically. Melt is via an intermediate vessel 5, which flows from a ladle 6, the two-roll caster 2 is supplied.
  • FIG. 3 shows a ladle turret 7 carrying the ladles 6, in order to show the same vertical axis it is rotatably supported.
  • the metal band 1 is in the two-roll caster 2 along the lateral surfaces of the casting rolls 3, 4th formed and discharged by the rotation down.
  • the metal band will be in a quarter arc in horizontal direction and there deflected by a first Stem roller frame 8 detected and immediately trained in a loop pit Tape storage 9 forwarded.
  • the metal strip detected by the second traction roller frame 10 and fed to a tape winding device 11.
  • the metal band 1 is wound into coils.
  • One of the coil winding device 11 upstream Bandbeklad- and cross-cutting device 12 with upstream and downstream Drive roller stands 13, 14 is shown only in Fig. 3.
  • a control device 15 connects a rotary drive of the casting rolls 3 with the Rotary drive of the first drive roller frame 8 and allows a largely constant Tape guide between two-caster casting machine 2 and first drive roller frame 8.
  • a second control device 16 regulates the reel speed and the Transport speed in the second drive roller frame 10 as a function of Transport speed in the first drive roller frame 8 and / or the Casting speed.
  • FIG. 2 shows a further embodiment with an improved process control system.
  • a Bandortungssystem 17 is arranged, which is the instantaneous position of the Metal strip 1 determined in this area. This can be done, for example, by optical, thermal, acoustic or mechanical measuring methods take place. It is special to choose a measuring device that has a higher thermal stress withstand.
  • the band positioning system is control technology with the control device 15th connected.
  • a deflection support device 18 leads the Metällband surface gentle to the first traction roller frame 8.
  • Fig. 3 illustrates a plant with the involvement of a rolling mill for the production a rolled metal strip with excellent rolling texture and excellent Surface quality, comparable to a conventional cold-rolled metal strip.
  • the second traction roller stand 10 is one formed by a single quarto skeleton Subordinate rolling mill 19.
  • the work rolls 20 may not shown Heater facilities be equipped.
  • the rolling mill 19 is a temperature adjusting device 21 directly upstream, directly to the second drive roller frame 10th followed.
  • the drive motor of the second drive roller frame 10 is connected to the drive of Rolling mill 19 coupled by a control device 24 so that the metal strip in the Temperature adjustment 21 is held under train. This is an optimal Temperature control ensured in the rolling mill 19.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Claims (28)

  1. Procédé de préparation d'une bande métallique laminée à chaud, de préférence une bande en acier, avec les étapes suivantes :
    introduction de la masse fondue métallique dans un dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et formation d'une bande métallique coulée (1) dans l'espace de coulée compris entre deux cylindres de coulée (2, 3), dont les axes de rotation se trouvent dans un plan horizontal (procédé de coulée entre deux cylindres) avec une épaisseur de la bande coulée de 1 à 20 mm, de préférence de 1,5 à 12 mm,
    déflexion directe de la bande métallique coulée sortant librement vers le bas du dispositif de coulée (2) entre deux cylindres, de la direction de coulée verticale vers une direction de transport essentiellement horizontale,
    réception subséquente et acheminement ultérieur régulé de la bande métallique à l'aide d'une première cage de rouleaux d'entraínement (8) avec une première vitesse de transport,
    accumulation courte échéance de la bande métallique dans un réservoir de bande (9) entre la première cage de rouleaux d'entraínement (8) et une deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10),
    réception et acheminement ultérieur de la bande métallique à l'aide d'une deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) avec une deuxième vitesse de transport,
    enroulement final de la bande métallique sous traction sur des bobines,
    caractérisé en ce que,
    la bande métallique entre le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et une première cage de rouleaux d'entraínement (8) est transportée à travers une chambre d'inertisation (22) avec une atmosphère évitant l'oxydation ou inhibant l'oxydation et
    une réduction d'épaisseur de la bande métallique se réalise par une déformation par laminage avec un degré de réduction minimum de 20% dans une installation de laminage (19) avec traction de la bande, en aval de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10), une épaisseur de bande de 0,5 à 10 mm étant atteinte.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déflexion de la bande métallique coulée sortant librement vers le bas du dispositif de coulée (2) entre deux cylindres, de la direction de coulée verticale vers une direction de transport essentiellement horizontale, se réalise à l'intérieur d'un couloir formé par un quart de circonférence.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse de transport de la bande métallique dans la première cage de cylindres d'entraínement (8) est régulée en fonction de la vitesse de coulée.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position de la bande métallique dans la zone de la déflexion, de la direction verticale vers la direction horizontale, de préférence la position de repos de la bande métallique sur un dispositif support déflecteur (18) est détectée, selon une technique de mesure, par un dispositif de localisation de bande (17) et la vitesse de transport de bande dans la première cage de rouleaux d'entraínement (8) et/ou les vitesses de coulée dans l'espace de coulée sont régulées en fonction de cette position.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enroulement de la bande métallique sous traction est régulé en fonction de la vitesse de transport de la bande métallique dans la première cage de rouleaux d'entraínement (8) ou dans la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10), éventuellement en tenant compte de la vitesse de coulée.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une réduction d'épaisseur et un ajustement de structure de la bande métallique se réalisent au moyen d'une déformation par laminage dans une installation de laminage (19) avec un degré de réduction minimum de 20% avec traction de la bande après traversée de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10), une épaisseur de bande de 0,7 à 6 mm étant atteinte.
  7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la réduction d'épaisseur se réalise en une seule passe de laminage.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la réduction d'épaisseur de la bande métallique dans l'installation de laminage (19) se réalise avec des cylindres de travail (20) préchauffés à une température supérieure d'au moins 10°C à la température de l'atelier, de préférence supérieure de 20° à la température de l'atelier.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) et encore avant la réduction d'épaisseur qui a lieu éventuellement dans l'installation de laminage (19), une élévation de la température ou un équilibrage de la température sont réalisés dans la bande métallique, toutefois en réalisant pour le moins un réglage de la température des bords de bande sur la température de bande qui règne au préalable dans une zone de réglage de la température (21).
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande métallique est maintenue sous une traction de bande dans la zone de réglage de la température (21) à l'aide de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10).
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande métallique dans la zone du réservoir de bande (9) est maintenue sous une atmosphère évitant l'oxydation ou inhibant l'oxydation.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande métallique est accumulée à brève échéance dans le réservoir de bande (9) sous forme de boucle pendant librement.
  13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande métallique est divisée en parties avant l'enroulement de façon correspondante à des poids de bobine prédéterminés et éventuellement les bords de bande sont rognés.
  14. Installation pour fabriquer une bande métallique laminée à chaud (1), de préférence une bande en acier, avec les dispositifs suivants :
    un dispositif de coulée (2) entre deux cylindres ayant deux cylindres de coulée (3, 4) formant un espace de coulée, dont les axes de rotation se trouvent dans un plan horizontal pour produire une bande métallique coulée,
    un dispositif support déflecteur (18) pour défléchir la bande métallique coulée (1), d'une direction de coulée verticale vers une direction de transport essentiellement horizontale, entre le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et une première cage de rouleaux d'entraínement (8) disposée en aval,
    une première cage de rouleaux d'entraínement (8) pour recevoir et acheminer de façon régulée la bande métallique coulée,
    un réservoir de bande (9) de préférence formé en tant que fosse de bouclage pour l'accumulation à brève échéance de la bande métallique entre une première cage de rouleaux d'entraínement (8) et une deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10),
    une deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) pour recevoir et acheminer la bande métallique et
    un dispositif enrouleur de bande (11) pour enrouler de façon régulée la bande métallique sous traction,
    caractérisée en ce que,
    une chambre d'inertisation (22) est disposée entre le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et une première cage de rouleaux d'entraínement (8) et
    une installation de laminage (19) est disposée en aval de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) pour la réduction d'épaisseur sur la bande métallique coulée.
  15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que pour défléchir la bande métallique coulée (1), de la direction de coulée verticale vers une direction de transport essentiellement horizontale, un couloir formé par un quart de cercle qui est formé au moins par un secteur d'un dispositif support déflecteur (18), est prévu entre le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et la première cage de rouleaux d'entraínement (8) disposée en aval.
  16. Installation selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce qu'un entraínement rotatif des cylindres de coulée (3) et un entraínement rotatif de la première cage de rouleaux d'entraínement (8) sont reliés à un dispositif de régulation (15) pour réguler la vitesse de transport de la bande métallique (1) dans la première cage de rouleaux d'entraínement (8).
  17. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 14 à 16, caractérisée en ce qu'un dispositif de localisation de bande (17) qui est couplé, selon une technique de régulation, par l'intermédiaire d'un dispositif de régulation (15) à la première cage de rouleaux d'entraínement (8), éventuellement aussi au dispositif de coulée (2) entre deux cylindres, est disposé entre le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et la première cage de rouleaux d'entraínement (8).
  18. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 14 à 17, caractérisée en ce que l'installation de laminage (19) est formée par une seule cage de laminage, de préférence une cage de laminage quarto.
  19. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisée en ce que des dispositifs de chauffage, de préférence un dispositif de chauffage par induction pouvant être placé sur les cylindres de travail ou un brûleur à gaz, sont associés aux cylindres de travail (20) de l'installation de laminage (19).
  20. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisée en ce que, en aval de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10), un dispositif de réglage de la température (21), en particulier un chauffage de bande pour augmenter la température de la bande, de préférence un chauffage des bords de bande, est disposé en amont de l'installation de laminage (19).
  21. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisée en ce qu'un moteur d'entraínement de la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) est couplé à l'entraínement de l'installation de laminage (19) au moyen d'un dispositif de régulation (24) de sorte à maintenir la bande métallique (1) sous traction dans le dispositif de réglage de la température (21) et/ou dans l'installation de laminage (19).
  22. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 21, caractérisée en ce que le réservoir de bande (9) entre la première cage de rouleaux d'entraínement (8) et la deuxième cage de rouleaux d'entraínement (10) est formé en tant que chambre d'inertisation (23).
  23. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 22, caractérisée en ce que la chambre d'inertisation (23) est formée en outre, en tant que zone d'équilibrage de la température.
  24. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 23, caractérisée en ce qu'un tronçon de refroidissement de bande est disposé en aval de l'installation de laminage (19) pour un refroidissement contrôlé de la bande métallique.
  25. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 24, caractérisée en ce qu'un dispositif de coupe transversale (12) et éventuellement un dispositif de rognage de bande sont disposés en amont du dispositif d'enroulement de bande (11) et des cages de rouleaux d'entraínement (13, 14) sont disposées au moins en amont et en aval du dispositif de coupe transversale (12), lesquelles maintiennent la bande laminée sous traction pendant la coupe.
  26. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 25, caractérisée en ce que le dispositif support déflecteur (18) est formé en tant que cage de guidage de forme arquée, laquelle s'étend de la première cage de rouleaux d'entraínement (8) sur au moins un tronçon du parcours menant vers le dispositif de coulée (2) entre deux cylindres et elle est articulée de préférence de façon pivotable, dans l'appareil porteur de l'installation.
  27. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 26, caractérisée en ce qu'un récipient intermédiaire (5) pour le transfert de la masse fondue est disposé au-dessus du dispositif de coulée (2) entre deux cylindres, et au-dessus du premier une poche de coulée (6) est disposée pour la préparation de la masse fondue.
  28. Installation selon la revendication 27, caractérisée en ce que la poche de coulée (6) est soutenue dans un bras-levier d'une tour rotative (7) pour poches, qui est soutenue de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical partant d'une position de coulée vers une position de remplacement de poche et revenant à cette première position.
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