本發(fā)明涉及用于生產細長金屬產品(諸如棒、桿、絲線等等)的設備和方法。
背景技術:
生產細長金屬產品通常在設施中通過連續(xù)步驟實現(xiàn)。一般地,在第一步驟中,金屬廢料作為饋送材料被提供給熔爐,該熔爐加熱廢料以達到液體狀態(tài)。之后,使用連續(xù)鑄造設備以冷卻和凝固液體金屬并且形成合適大小的線料(strand)。
然后可以切割這樣的線料以產生合適大小的中間細長產品,通常是坯錠,以便形成用于軋機的饋送料(feeding stock)。一般地,這樣的饋送料然后在冷卻床中被冷卻。此后,使用軋機以使饋送料或坯錠變換成最終的細長產品,比如能夠呈不同大小的鋼筋,其能夠被用在機械或建筑工業(yè)中。為了獲得這種結果,饋送料被預加熱到適于進入軋機的溫度以便用由多個機架(stand)構成的軋制設備軋制。通過被滾軋通過這些多個機架,饋送料被減小到期望的橫截面和形狀。從前一軋制過程所得的細長產品通常在仍處于熱狀態(tài)中時被切割;在冷卻床中冷卻;并且最終切割成商售長度并且被包裝以準備好遞送給消費者。
在下文中,用于制造細長金屬產品的設施的無窮操作模式將表示一種設施設置,其中,在鑄造站和由鑄造過程的產品送料的軋機之間建立直接的、連續(xù)的鏈接。換言之,離開鑄造站的中間產品的線料由軋機繼續(xù)沿一個鑄造線軋制。一般地,當設施以完全無窮模式操作時,從沿對應鑄造線的鑄造站鑄成的連續(xù)線料被饋送到軋機,而不需要被初步切割成坯錠。在這種情況下,細長的中間產品變得有效地與離開鑄造站的線料一致。
在下文中,用于制造細長金屬產品的設施的半無窮操作模式將表示一種設施設置,其中,也向軋機饋送初始地在直接鏈接至軋機的鑄造線外部的補充的、通常被初步切割的中間產品。這樣的中間產品能夠被饋送且插入直接連接至軋機的鑄造線中,比如通過使它們來源于其本身不必要與軋機對齊且直接連接到軋機的另一鑄造線。
當根據(jù)所謂的無窮模式操作時,軋機被設置成與由坯錠連鑄機(caster)產生的線料對齊。因此,對于包括直接鑄造和軋機的直接送料的制造設施,當其尺寸適合于并且被設想成用于以這種無窮模式操作時,其理想地應當盡可能短,以便最佳地利用剛鑄成的坯錠的內部熱。在這種構造約束之后,介于通常位于連鑄機的末端處的第一剪切件和進入慣用中間坯錠加熱裝置的入口之間的空間應當保持盡可能短。當以半無窮模式操作時,該緊湊性要求也自然地保持是非常令人期望的。
文獻WO 2012/013456 A2公開了包括生產兩股線料的中間產品(諸如坯錠)的兩條鑄造線。這樣的設施提供對更好地利用上游煉鋼廠的小時生產率的問題的初步解決方案,其中上游煉鋼廠的小時生產率通常高于下游軋機的常規(guī)生產率。然而,這種設施的布局使得僅能夠軋制兩股線料中的一股以獲得最終產品。通過采取根據(jù)WO 2012/013456 A2中所公開的構思的旁路方案,如果存在離開連鑄機的可用的至少另一股線料,則從這種另一股線料所得的額外坯錠僅被傳送到常規(guī)冷卻床上。已經在這種床上被冷卻的坯錠之后通常旨在直接銷售并且不根據(jù)無窮操作模式被軋制。這樣的設施因此不提供以完全無窮模式或半無窮模式中的任一者運行的最佳的操作靈活性。
具體地,這樣的設施不允許以如下方式完全利用多線連鑄機的潛能,即實際上優(yōu)化軋機吞吐量,以便生產如期望的那樣多的軋制的最終細長產品。
另一方面,能夠以所謂的半無窮模式操作的現(xiàn)有設施不能夠確保將附加坯錠插入直接連接至軋機內的操作以無彎斜(cobble-free)的方式且在完全控制坯錠的運動(沿補充坯錠源自的額外鑄造線以及尤其是沿直接連接至軋機的主鑄造線)的情況下發(fā)生。
能夠以半無窮模式操作且具有多線連鑄機的現(xiàn)有設施均不能有效地解決避免沿鑄造線在坯錠之間形成干擾的問題。
由于這種控制缺乏,在以半無窮模式操作的當前設施中,沿軋機的送料方向以及在不與軋機對齊的額外鑄造線中,工作流能夠被中斷。
因此,現(xiàn)有技術中存在對于一種設備和一種對應方法的需要,其用于從包含半無窮操作模式的多個鑄造線生產細長的軋制產品,其中軋機輸出和諸如坯錠的中間細長產品的生產率被優(yōu)化并且以無彎斜方式發(fā)生,即同一鑄造線上或由于坯錠傳送而貫穿多條鑄造線之間的坯料之間不存在干擾。
技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的主要目的是提供用于生產長的金屬產品的靈活的設施和方法,其允許在無窮生產模式和半無窮生產模式之間切換。本發(fā)明因此允許就輸出而言最佳地利用與軋機直接相關聯(lián)的多線連鑄機的潛能,并且同時,為無縫地生產中間細長產品(諸如待如此銷售的坯錠)提供選項。
根據(jù)本發(fā)明的設施以如下方式操作:其能夠取決于最終細長產品的實際需要(諸如軋制鋼筋,或者諸如坯錠的中間細長產品)迅速地適應不同生產要求和環(huán)境。以此方式,能夠比如根據(jù)委托訂單將生產調整成當前的、實際的需求。
本發(fā)明允許通過在不喪失對生產過程且特別是對坯錠運動的控制的情況下向軋機饋送來自至少兩股、三股或甚至N股線料的盡可能多的坯錠來增加軋制吞吐量。
本發(fā)明的伴隨目的是允許實現(xiàn)以上靈活性且同時保持整個設施非常緊湊。
在這方面,根據(jù)不會在設施的整個長度和大體體積方面帶來負面結果的特定設置實現(xiàn)和控制坯錠沿直接連接至軋機的鑄造線的運動以及坯錠在額外鑄造線上的運動。
具體地,能夠通過操作沿設施生產線的整體展開(development)定位在相同水平處的相同的雙作用傳送器件有利地執(zhí)行細長中間產品的這種運動(穿過直接鏈接至軋機的鑄造線和額外鑄造線以及從額外鑄造線到冷卻床兩者)。
不需要將導致補充長度至少等于坯料長度的添加于設施的附加件(像慣用方案將代替地采用的那樣)。
也通過采取這種設置措施,本發(fā)明確保鑄造坯錠或中間細長產品的溫度不會沿生產線下降過多。因此需要更少的動力來將中間細長產品重新加熱到適于后續(xù)熱軋制的溫度,從而符合越來越多的相關節(jié)能措施和生態(tài)要求。
本發(fā)明的伴隨目的是通過使用不存在不必要的復雜因素的穩(wěn)固系統(tǒng)在直接連接至軋機的鑄造線上容易地在半無窮生產模式和無窮生產模式之間切換,因此減少對于維護和附加安全措施的需要。
通過根據(jù)本發(fā)明的設施設置使坯錠傳送器件與坯錠加熱器件斷開,有利地確保了雙向(也可以被稱為雙作用)坯錠傳送器件的機械和控制零件不受高溫影響。
實現(xiàn)了通向這些傳送器件的更容易的通達性,即使在操作期間也是如此。
本發(fā)明由根據(jù)權利要求1的設備的特征以及根據(jù)權利要求11的生產方法的特征實現(xiàn)了這些和其它目標和優(yōu)點。從屬權利要求進一步介紹了特別有利的實施例。
附圖說明
現(xiàn)在將參考在附圖中呈現(xiàn)的具體實施例更詳細地描述本發(fā)明的其它目標、特征和優(yōu)點,附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的設備的實施例的示意性總體視圖,其中鑄造站生產在相應鑄造線上行進的實質上彼此平行的第一鑄造線料和第二鑄造線料;
圖2是圖1的設備的一部分的示意圖,其示出諸如坯錠的細長中間產品從第二鑄造線至第一鑄造線的交叉?zhèn)魉偷木唧w時刻;
圖3是由圖1的設備執(zhí)行的步驟的第一順序的示意性表示,其示出當滿足最小無干擾條件時,如何用來自第二鑄造線的額外細長中間產品補充在第一鑄造線上運動的細長中間產品;
圖4是由圖1的設備執(zhí)行的步驟的第二順序的示意性表示,其示出當?shù)诙T造線和第一鑄造線上均沒有滿足最小的無干擾條件時,來自第二鑄造線的細長中間產品如何被交叉?zhèn)魉偷嚼鋮s床;
圖5是基于傳感器器件的輸入能夠由圖1的設備執(zhí)行的步驟中的一個的示意性表示,其示出來自第二鑄造線的一個細長中間產品如何被保持在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域內,直到在第一鑄造線上證實了下一最小的無干擾條件以便同時傳送至第一鑄造線;
圖6是能夠由圖1的設備執(zhí)行的步驟中的一個的示意性表示,其示出根據(jù)本發(fā)明的設備的雙向傳送器件的提升裝置一旦將來自第二鑄造線的細長中間產品帶至第一鑄造線,將怎樣沿第二鑄造線朝向等待位置被帶回;
圖7是當兩個細長中間產品自身同時處于沿第二鑄造線的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域內時,能夠由圖6的提升設備執(zhí)行的步驟中的一個的示意性表示,其示出提升裝置如何與待傳送到冷卻床的所述細長中間產品中的一個接合并運送所述細長中間產品中的一個。
在附圖中,同樣的附圖標記描繪同樣的元件。
具體實施方式
參考圖1,用于細長金屬產品(諸如棒、桿等等)的生產的設備100包括:
軋機10,其包括至少一個軋制機架5;和
鑄造站20,其包括至少第一鑄造線2a和至少第二鑄造線2b。
鑄造線2a和2b中的每一個均可操作成生產相應的連續(xù)線料和/或細長的中間產品b2a、b2b,諸如坯錠。
第一鑄造線2a與軋機10直接對齊,并且被構造成向這樣的軋機10饋送鑄造的連續(xù)線料或細長中間產品。根據(jù)本發(fā)明的一個功能構思,最終饋送軋機10的細長中間產品能夠有利地是坯錠b2a以及坯錠b2b。
而所述至少一個第二鑄造線2b不與軋機10直接對齊。
根據(jù)本發(fā)明的設備100進一步有利地包括雙作用或雙向傳送器件30,以便穿過多個鑄造線傳送細長中間產品。
具體地,對于由此圖示的具體實施例,這樣的雙向傳送器件30允許第二鑄造線2b的細長中間產品b2b沿兩個可能的、優(yōu)選地相對的方向交叉?zhèn)魉汀?/p>
具體地,坯錠b2b的傳送能夠沿第一方向從所述第二鑄造線2b至所述第一鑄造線2a被執(zhí)行,以便使所述細長中間產品b2b與軋機10對齊,從而最終根據(jù)半無窮操作模式被軋制。
否則,替代性地,根據(jù)本發(fā)明的設備100的特定雙向傳送器件30能夠沿第二方向從所述至少第二鑄造線2b向冷卻床40傳送坯錠b2b,其中所述第二方向優(yōu)選地與所述第一方向實質上相對。根據(jù)這種第二傳送選項被傳送到冷卻床的坯錠b2b然后將意在作為中間產品被銷售,即,坯錠本身然后將可能在不同地點被進一步加工。
這樣,整個的、多線的坯錠制造設施能夠在不同操作模式之間切換。即,包括所要求保護的設備100的設施能夠比如在以下模式之間自動地快速切換:
-半無窮操作模式,其中實現(xiàn)在第二鑄造線2b和第一鑄造線2a之間的細長中間產品的交換,以實現(xiàn)軋制過程的一貫的更高輸出;以及
-僅在與軋機10對齊的第一鑄造線上的完全無窮操作模式,其通常帶有整個過程的更少的比再加熱能耗和/或更好的成材率(material yield)的益處。
一方面,當根據(jù)半無窮模式運轉時,初始地從鑄造站20投放在第一鑄造線2a上的坯錠b2a用來自(至少)第二鑄造線2b的交叉?zhèn)魉偷呐麇Vb2b補充,因此獲得這些交叉?zhèn)魉偷呐麇V到達軋機10的效果。因此,來自兩條鑄造線的所有坯錠均能夠被軋制。
另一方面,當?shù)谝昏T造線以完全無窮模式操作時,初始地在第二鑄造線2b上的坯錠b2b代替地被傳送至冷卻床40上,并且不到達軋機10,以便被出售或者用于稍后加熱。因此,獲得了最大的成材率以及最小的比加熱能耗。當例如委托訂單要求根據(jù)多線料連續(xù)鑄造生產,從非對齊的線料獲得的坯錠作為純粹的、未軋制中間產品被銷售時,第一鑄造線的操作模式能夠被轉變成完全無窮模式。
根據(jù)本發(fā)明,從半無窮操作模式切換至沿第一對齊的鑄造線的基本上無窮的操作模式也優(yōu)選地取決于細長中間產品的相對運動,且最終取決于第一鑄造線和/或第二鑄造線上的坯錠之間的干擾的風險。
因此能夠有利地根據(jù)(in function of)坯錠之間的最小的無干擾條件控制操作模式之間的切換,如將在下文結合根據(jù)本發(fā)明的過程步驟的描述被更深入地解釋的那樣。
事實上,本發(fā)明允許優(yōu)化和定制生產輸出,從而通過避免第一鑄造線和/或其它鑄造線上的坯錠之間的干擾,確保第一鑄造線和其它額外的鑄造線上的無彎斜條件。否則,這樣的不期望的干擾將引起由于在相同鑄造線上的后續(xù)的進入坯錠或由于額外坯錠被插入與軋機對齊的第一鑄造線兩者所產生的問題。
根據(jù)本發(fā)明的設備100的雙向傳送器件30優(yōu)選地包括用于運送細長中間產品b2b的提升裝置31。這樣的提升裝置能夠包括恰當設計的坯錠座。
雙向或兩作用傳送器件能夠包括與提升裝置31協(xié)作的第一和第二運動器件。
第一運動器件允許沿第一方向從所述第二鑄造線2b向第一鑄造線2a傳送第二鑄造線2b的所述細長中間產品b2b。
第二運動器件允許沿第二方向從所述至少第二鑄造線2b向冷卻床40傳送第二鑄造線2b的所述細長中間產品b2b。這樣的第二運動器件能夠實質上與第一運動器件相同,并且能夠與后者的不同之處僅在于它們沿與第一運動器件相對的方向被驅動。
為了保持整個設備100緊湊并且有利地節(jié)省空間,根據(jù)本發(fā)明的雙向傳送器件30的所有部件優(yōu)選地定位在一個相同的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35上。這意味著,對于介紹的具體實施例,提升裝置31、第一運動器件和第二運動器件優(yōu)選地定位在一個相同的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35上。
提升裝置31和運動器件因此在空間上被容納且集合在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域或者模塊內(其能夠具有壁,或者能夠是完全開放的),實質上沿所述第一鑄造線和第二鑄造線處于相同水平上。相對于鑄造線的展開處于相同水平意味著實質上處于相同的設施區(qū)段。在本發(fā)明的上下文中,上文提及的相同水平的定位優(yōu)選地暗示,雙作用傳送器件的部件被裝納在實質上距離鑄造站的鑄造模具或者鑄造頭相同距離處的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域或者模塊內。
交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35優(yōu)選在與所述細長中間產品b2b的額定最大長度相同或稍微長于其的長度上伸展。
因此獲得了珍貴的空間,并且對應于雙作用傳送器件的兩種功能有利地被涵蓋在相同的設施區(qū)段內。根據(jù)本發(fā)明的設備100包括自動化控制系統(tǒng),其包括與雙向傳送器件30協(xié)作的專用傳感器器件6、7。
無論如何,有利地至少沿第一鑄造線2a提供傳感器器件6。
雙向傳送器件30能夠因此根據(jù)由這些傳感器6、7收集的信息被激活。
傳感器6、7能夠是通用光學存在感測式傳感器(presence sensor),或者更具體地能夠是被設計成檢測發(fā)出的光或熱紅外發(fā)射體(諸如來自連續(xù)鑄造的坯錠)的存在的熱金屬檢測器。
沿第一鑄造線2a的傳感器6優(yōu)選地定位在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內且在通向交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的入口的上游1-6米的范圍內。通向交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域的入口的上游的前述范圍取決于通常的坯錠長度、通常的坯錠速度及其加速度或者減速度。根據(jù)受歡迎的實施例,在第一鑄造線2a上給出至少三個這樣的傳感器6:
-一個第一傳感器6被定位在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的入口之前;
-一個第二傳感器6被定位在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的入口之后不遠處;和
-一個第三傳感器6被定位在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的出口處。
根據(jù)圖2和圖5-7中呈現(xiàn)的另一實施例,至少另一傳感器7被提供在第二鑄造線2b上,優(yōu)選地被連接到沿第一鑄造線2a的傳感器器件6并且被定位在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的出口處。由于傳感器7,能夠確定坯錠b2b何時已經進入交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35并在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內有效地完成其插入過程。傳感器6和7之間的協(xié)作能夠有效地激活雙向傳送器件30。
根據(jù)本發(fā)明的生產方法包括從鑄造站20在相應的鑄造線上鑄造多股線料的第一步驟,所述多條鑄造線包括至少第一鑄造線2a和第二鑄造線2b,以便生產相應的細長中間產品。
通過切割相應的連續(xù)鑄造的線料獲得這樣的細長中間產品。
在第一鑄造線2a上,能夠使相應的線料或者相應的細長中間產品b2a直接運動以向軋機10送料;而在第二鑄造線2b上,使相應的細長中間產品b2b在不與軋機10對齊的情況下運動至交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35。
這兩條不同的鑄造線2a、2b上的坯錠b2a、b2b的相對運動優(yōu)選地是交錯的,以便針對半無窮運轉更容易地產生必要間隙。
然后以上傳感器器件被如下使用。傳感器器件6、7檢測線料或諸如坯錠的細長中間產品的存在和位置,并且向整個自動化控制系統(tǒng)傳輸成比例的信號。這樣的自動化控制系統(tǒng)基于所接收的輸入相應地激活雙向傳送器件30。
即,自動化控制系統(tǒng)就以下意義而言與雙向傳送器件30協(xié)作:基于由傳感器檢測到的條件,確定細長中間產品b2b進入第一鑄造線2a內的移動,或者朝向冷卻床40的移動,或者而是細長中間產品b2b在鑄造線2b上的暫時停止。
自動化控制系統(tǒng)能夠有利地考慮到沿第一鑄造線2a和第二鑄造線2b的坯錠位置;在其分散的運動中坯錠b2a和坯錠b2b之間的相對距離;和其速度;以及可選地坯錠的尺寸。
具體地,傳感器器件6、7允許自動化控制系統(tǒng)自動地確定在第一鑄造線2a上是否滿足細長中間產品之間的最小無干擾條件。
如果滿足了這樣的給定最小無干擾條件,則自動化控制系統(tǒng)激活雙向傳送器件30以通過從第二鑄造線2b向第一鑄造線2a交叉?zhèn)魉图氶L的中間產品b2b來用來自所述第二鑄造線2b的額外細長中間產品b2b補充已經在所述第一鑄造線上運動的細長中間產品。只要當檢測到第一線2a上的相繼細長中間產品之間的足夠大的間隙時,那么就使另一細長中間產品b2b沿第一方向從第二鑄造線2b移動到第一鑄造線2a。類似地,如果給出包括兩條以上的如例示的鑄造線的多條鑄造線,則能夠使其它的細長中間產品從第n條線移動到與軋機10對齊的第一鑄造線2a。
在這種情況下,如圖2的中間通道中所例示的,從第二鑄造線2b交叉?zhèn)魉偷募氶L中間產品b2b最終被饋送至軋機10,以便與沿第一鑄造線2a運動的細長中間產品一起連續(xù)地被軋制。這整個工作流在圖3的順序中被示意地示出。
圖6圖示由傳送器件30完成坯錠b2b的交叉?zhèn)魉?,其中提升裝置31的后續(xù)重新定位也是顯而易見的。事實上,根據(jù)本發(fā)明的方法包括重新定位用于執(zhí)行以下步驟的雙向傳送器件30的中間步驟:
-將細長中間產品從第二鑄造線2b交叉?zhèn)魉偷降谝昏T造線2a;和
-將已經到達第二鑄造線2b上的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的細長中間產品b2b傳送到冷卻床40。中間重新定位步驟包括將雙向傳送器件30帶回沿第二鑄造線的等待位置,以便接收以鑄造速度或以高達50米每分鐘的加速度進入交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的另一細長中間產品b2b。
由傳送器件30執(zhí)行的交叉?zhèn)魉偷钠谕倪\動或移動時間小于20秒,優(yōu)選地小于15-12秒。優(yōu)選地,以下操作的整個執(zhí)行周期被包括在這樣的時間范圍內:坯錠b2b從其在線2b上的停頓等待位置加速至其交叉?zhèn)魉退俣?;由傳送器?0將坯錠b2b放置在第一鑄造線2a上;以及完成坯錠b2b在第一鑄造線2a上的釋放,使得可以使其朝向軋機入口加速。
否則,如果傳感器檢測的結果和控制系統(tǒng)的推算是沒有滿足這樣的給定最小無干擾條件,則系統(tǒng)考慮在所述第二鑄造線2b上的后續(xù)進入的細長中間產品b2b的檢測,在待施加于雙向傳送器件30的兩個可能命令之間做出確定。
可以比如也當?shù)谝昏T造線2a根據(jù)無窮操作模式運轉并且在線2a上連續(xù)鑄造的線料在某一時間跨度上未被切割成坯錠而是代替地在未被切割的情況下運動到軋機10時,給出這些條件。在這樣條件下且針對采取無窮操作模式的整個階段而言,線2a上將不存在坯錠間間隙。
具體地,能夠指示雙向傳送器件30將已經到達第二鑄造線2b上的所述交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的細長中間產品b2b保持在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內,直到證實在第一鑄造線2a上存在下一最小無干擾條件,以便同時傳送到第一鑄造線2a,如上文所解釋的。這種情況在圖5中例示。
如果代替地,控制系統(tǒng)確定將第二鑄造線2b上的細長中間產品b2b進一步保持在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內將由于來自鑄造線2b的坯錠或甚至仍未切割的線料的即將到達而帶來碰撞或干擾或彎斜的風險,則能夠指示雙向傳送器件30將已經到達所述第二鑄造線2b上的所述交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的細長中間產品b2b傳送并移動到冷卻床40,以便隨后作為中間產品銷售。
這種情況在圖4的工作流順序以及圖7中例示。使其在冷卻床40上冷卻的這些坯錠能夠替代性地被用于之后由軋機10軋制,具體地在鑄造站20不可用時,而不是被直接這樣銷售。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的設備中,自動化控制系統(tǒng)能夠基于來自傳感器器件6、7的輸入確定第一鑄造線2a的線料的鑄造速度的變化和/或第二鑄造線2b的線料的鑄造速度。
此外或者替代性地,對于鑄造線料的上述鑄造速度變化,本設備的自動化控制系統(tǒng)也可以包含控制細長中間產品b2a、b2b沿所述第一鑄造線2a和第二鑄造線2b的加速度和/或減速度和/或停止的選項。
通過相應鑄造線上的鑄造線料的鑄造速度和/或坯錠的運動速度的受控變化,能夠更容易地調節(jié)使得在第一線上的相繼中間細長產品之間形成足夠大的間隙,使得可能有效地激活雙向傳送器件30以便將細長中間產品b2b沿第一方向從第二鑄造線2b傳送至第一鑄造線2a上。
坯錠在鑄造線上的行進速度的調整使得于是可能成比例地增加能夠被傳送到第一鑄造線2a以便熱軋的坯錠b2b的數(shù)量。理想地,當根據(jù)半無窮模式操作時,在通過切割從線料分離之后,所有線料的坯錠均被加速;繼之,能夠使坯錠可選地減速以在坯錠端點之間獲得便利的相對距離,該距離能夠是近似0.5-1.5米,通常被稱為中間坯錠間隙。
具體地,由鑄造過程產生且以鑄造速度沿第一鑄造線2a運動的細長中間產品可以在通過經由切割器件9切割而從相關線料分離之后被加速通過在其通向感應式加熱器80的路途上的交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35,以便在第一鑄造線2a上產生足夠大的間隙來接收來自第二鑄造線2b的細長中間產品b2b。
切割器件9能夠例如是剪切工具或者火焰切割機。
類似地,第二鑄造線2b上的細長中間產品b2b能夠在通過經由切割器件9'切割而從相關線料分離之后被加速朝向交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35并進入交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內,以便建立距離相繼細長中間產品b2b的一定距離間隙,并且與第一鑄造線2a上的上述間隙形成同步,使得它們可能移動到第一鑄造線2a。
切割器件9'能夠例如是剪切工具或者火焰切割機。
僅出于例證的目的,對于長為12米的坯錠,方便的入口坯錠間間隙能夠是大約14-15米;而對于長為6米的坯錠,方便的入口坯錠間間隙能夠是大約8-9米。
也僅出于例證的目的,以35米每分鐘、高達最大50米每分鐘的速度運動的加速坯錠能夠被加速至少150米/分鐘2、優(yōu)選地180-300米/分鐘2且甚至更優(yōu)選地500-1500米/分鐘2。速度和加速度越高,在無窮和半無窮操作模式之間的切換的靈活性就被增強地越多。
通過改變沿相應鑄造線2a、2b的線料鑄造過程的相對鑄造速度;和/或通過改變由鑄造產生的且沿第一鑄造線2a運動的細長中間產品的速度;和/或通過改變由鑄造產生且沿第二鑄造線2b運動的細長中間產品b2b的速度,能夠實現(xiàn)在不同鑄造線上的細長中間產品b2a、b2b的相對運動的便利交錯。
因此,因為更不易于產生彎斜,使得能更容易且更安全地從第二鑄造線2b向第一鑄造線2a交叉?zhèn)魉图氶L中間產品b2b。
類似地,傳感器器件6、7能夠控制細長中間產品b2b的等待時間,在該等待時間期間,細長中間產品b2b沿第二鑄造線2b在交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35內保持空閑(idle)。上述等待時間的持續(xù)時間能夠有利地與如上文所解釋的在第一鑄造線2a上的足夠間隙的形成協(xié)調,從而允許這樣的細長中間產品b2b從第二鑄造線2b移動到第一鑄造線2a。
如上文所述,根據(jù)本發(fā)明的設備優(yōu)選地包括用于細長中間產品的加熱器件80。這樣的加熱器件有利地定位成與雙向傳送器件30沿生產線分開,具體地優(yōu)選地在所述雙向傳送器件30所處的設施區(qū)段的下游。加熱器件80優(yōu)選地是感應式加熱器,而且氣體爐也是可能的,只不過更不優(yōu)選。無論如何,根據(jù)本發(fā)明的設備100的設計使得在坯錠剪切和通向軋機10的入口之間不插入長隧道或非常長的熔爐。
根據(jù)本發(fā)明的設備的自動化控制系統(tǒng)能夠例如通過有利地使用傳感器6、7與坯錠停止系統(tǒng)結合來控制第一鑄造線2a上對應于感應式加熱器80的先前加速的細長中間產品的減速,以便通過花費最佳的時間量穿過感應式加熱器80使這些產品達到用于后續(xù)熱軋的最佳溫度。感應式加熱器80的功率不論如何被優(yōu)選地設定成且其尺寸適合于應對被傳送到第一鑄造線2a的額外坯錠b2b。因此,需要在通過感應式加熱器80的速度減小和由感應式加熱器本身產生的加熱功率之間實現(xiàn)最佳折衷。無論如何,也由于在下文中呈現(xiàn)的緊湊的結構方案,根據(jù)本發(fā)明的設備100使熱損耗最小化。
根據(jù)本發(fā)明的設備100優(yōu)選地包括用于在第一鑄造線2a上鑄造的細長中間產品的第一剪切工具9。如上文所解釋的,第一鑄造線2a也能夠根據(jù)完全無窮操作模式運轉,結合該模式,線2a上的連續(xù)鑄造的線材不被切割。這樣的剪切工具9優(yōu)選地被定位在緊接著對應于所謂的最大固化長度(根據(jù)鑄造區(qū)段和最大速度/吞吐量計算)的鑄造線的區(qū)域之后。剪切時間能夠有利地小于一秒,而諸如火焰切割的其它切割技術通常采用15-60秒(主要取決于坯錠橫截面和火焰輸出功率)。顯而易見地,這樣的時間增益反映在沿鑄造線行進的同時坯錠的更少的熱損耗,以及成比例的更少的需要來自感應式加熱器80的熱輸出。根據(jù)本發(fā)明的設備100也包括第二剪切工具9'以便將線2b上連續(xù)鑄造的線料切割成細長中間產品b2b。
根據(jù)本發(fā)明的設備100的結構因此被設想成使得,優(yōu)選地,所述第一剪切工具9和通向加熱器件80的入口之間的距離小于細長中間產品的額定最大長度的2.4倍,優(yōu)選地小于所述細長中間產品的額定長度的2倍。這種構建措施進一步增強了根據(jù)本發(fā)明的設備100的節(jié)能特性。僅以示例的方式,根據(jù)本發(fā)明的設備將產生用于生產和軋制量出為18米長的坯錠的設施的設置,其中剪切工具9和交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的端部之間的總距離僅是大約34米;或者剪切工具9和通向加熱器件80的入口之間的總距離僅是大約37。這將在仍具有良好的進一步的安全性/強度裕度的同時被實現(xiàn),比如考慮到圖2中的線2a上的第一進入坯錠b2a的頭部或前端點與第一傳感器6之間的空置空間。
在未安裝感應式加熱器的情況下,當考慮半無窮操作模式時,甚至能夠使在第一坯錠線料2a上最終固化之后的第一切割工具直至進入第一軋制機架的入口之間的距離小于最大額定坯錠長度的2.7倍、優(yōu)選地小于最大額定坯錠長度的2.4倍。這鐘構造仍然能夠允許存在用于放置于交叉?zhèn)魉蛥^(qū)域35的端部和第一軋制機架5之間的快速剪切(snap shear)和/或除垢單元的空間。
根據(jù)本發(fā)明的設備100的實施例,也能夠提供用于將第一鑄造線2a的細長中間產品b2a傳送到應急床4的運動器件。這樣的應急冷卻床4優(yōu)選地被定位成關于鑄造線方向與用于來自第二鑄造線2b的細長中間產品b2b的冷卻床40實質上相對。如上文所限定的應急冷卻床4可以比如在軋機10中發(fā)生彎斜狀況的情況中;或者如果產生品質問題并且沿第一鑄造線2a運動的坯錠不適合于立即軋制的情況中是有用的。優(yōu)選地,能夠使高達6或10個坯錠從第一鑄造線2a移動至旁側到應急冷卻床4上,以便銷售或用于隨后移回和半無窮軋制。
這樣的用于將第一鑄造線2a的細長中間產品b2a傳送至應急床4的運動器件能夠獨立于雙向傳送器件30。上述運動器件與雙向傳送器件30的斷開在傳送器件面對針對傳送細長中間產品b2b的高操作需求的情況中能夠是有利的。替代性地,這樣的另一運動器件能夠被包括在雙向傳送器件30中或者與其結合,比如與所述提升裝置31協(xié)作。
根據(jù)本發(fā)明的設備100和操作這樣的設備的方法通過以下方式有效地實現(xiàn)了軋制吞吐量的最大化:
-當根據(jù)半無窮操作模式運轉時,優(yōu)化待最終軋制的額外坯錠的進入順序;
-允許在直接鏈接至軋機的線上無縫地瞬時切換至無窮操作模式;
-同時,當由生產要求決定或當產生臨界條件時,使中間坯錠生產和儲存合理化。
此外,關于半無窮操作模式,本發(fā)明保證至坯錠加熱器件的途中沿鑄造線的熱損耗的最小化;以及坯錠間間隙的最小化,保證總的安全性,并且防止坯錠碰撞/干擾或彎斜。