DE102009060828A1

DE102009060828A1 - Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut

Info

Publication number: DE102009060828A1
Application number: DE102009060828A
Authority: DE
Inventors: Arthur Allerdings
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2010-10-14
Also published as: TW201036725A; WO2010112196A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes (10), umfassend
– mindestens ein Walzgerüst (1),
– mindestens ein dem mindestens einen Walzgerüst (1) nachgeschaltetes Walzgerüst (1') und
– mindestens ein Haspel (6), der den Walzgerüsten (1)(1') nachgeordnet ist, wobei zwischen den Walzgerüsten (1)(1') vor einem Walzenwechsel eine Stichumverteilung erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes, mit mindestens einem Walzgerüst und ein Verfahren zum kontinuierlichen Walzen.
Aus WO 2009/004005 A1 ist ein Betriebsverfahren für eine Walzstrasse zum Walzen eines Bandes, insbesondere eines Metallbandes bekannt, wobei die Walzstrasse mehrere Hauptwalzgerüste und einen den Hauptwalzgerüsten nachgeordneten Haspel aufweist. Die Hauptwalzgerüste weisen jeweils Arbeitswalzen und zumindest Stützwalzen auf, wobei einer Steuereinrichtung der Walzstrasse Daten des Bandes zugeführt werden, die zumindest eine von Null verschiedene Gesamtstichabnahme festlegen, um welche eine Anfangsdicke des Bandes in der Walzstrasse reduziert werden soll.
Aus EP 0 972 580 B1 ist ein Verfahren zum Voreinstellen von Kaltverformungsanlagen bekannt, wobei die Härte des zu verformenden Materials kurz vor dessen Kaltverformung gemessen und zur Korrektur seiner Verfestigungskurve und der daraus basierenden Voreinstellung der Kaltverformungsanlage verwendet wird.
Aus DE 40 40 360 A1 ist eine Regelung bei dem Herstellen von Walzband mittels eines mehrgerüstigen Warm- und/oder Kaltband-Walzwerks bekannt, das ein übergeordnetes Prozessleitsystem und ein Führungssystem zur Sollwertführung untergeordneter, entkoppelter Einzelregler für die variablen Funktionsgrößen der einzelnen Walzgerüste aufweist. Eine Profil- und Planheitsregelung erfolgt durch Änderung der Lastverteilung auf die Einzelgerüste, durch Beeinflussung der Walzenrückbiegung und der Balligkeit.
Aus JP 60033809 A ist ein Verfahren zum Regeln einer Tandemwalz-Vorrichtung zur Änderung der Banddicke bekannt.
Aus JP 6254612 A ist ein Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit einer warmen Walze bekannt.
Aus DE 41 41 230 A1 ist ein Walzplan-Berechnungsverfahren zur Einstellung von Soll-Walzkraft und Soll-Walzspalt eines Walzgerüstes bekannt, bei dem vor dem Walzen eines Bandes einer vorgegebenen Qualität aus einer erwarteten Materialhärte und einer aus einem Stichplan gegebenen relativen Soll-Stichabnahme unter Berücksichtigung von gerüstspezifischen und/oder materialspezifischen Walzkraft-Anpassungsgliedern unter Vereinfachung mittels einer einfachen arithmetischen Verknüpfung die Soll-Walzkraft berechnet wird.
Aus EP 1 014 239 B1 ist ein Verfahren zur Berechnung eines Stichplanes für eine Walzstrasse mit Hilfe mathematischer Modelle eines Walzprozesses bekannt, wobei eine Zielfunktion gebildet wird, die unter Einbeziehung zumindest eines mathematischen Modells als Nebenbedingung einer mathematischen Optimierung, unterworfen wird und die auf diese Art bestimmten Funktionswerte der Zielfunktion zur Erstellung eines Stichplans verwendet werden.
Aus DE 44 21 005 B4 ist eine Vorrichtung zur Prüfung und Steuerung des Walzens, insbesondere des Kaltwalzens von Edelstahl, wobei umform- und anlagetechnische Restriktionen zur von walztechnischen Messungen ausgehenden Gestaltung eines reibungslosen Betriebsablaufs und eines einwandfrei Walzgutes einzuhalten sind, wobei die von Messwerten abgeleiteten Parameter zu mehreren einen Prozessrechner bilden und durch Veränderung derart angepasst werden, dass dabei von Messungen beim jeweiligen Walzgerüst und den dort bestehenden Betriebsbedingungen ausgegangen wird.
Aus US 4,063,438 A ist ein Verfahren zum Regeln einer Tandem Walz Vorrichtung bekannt, wobei die Bandspannung minimiert wird, wenn der Ablauf der Walzung geändert wird. Dieses Ergebnis wird erreicht durch computergesteuerte selektive Änderung der Geschwindigkeit der einzelnen Walzen.
Bei den bekannten Walzanlagen zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut muss die Produktion beim Walzenwechsel unterbrochen werden. In der Zeit der Unterbrechung ist keine Produktion möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes, mit mindestens einem Walzgerüst bereitzustellen, wobei der Walzbetrieb beim Wechsel einer oder mehrerer Walzen nicht oder nur kurzzeitig, z. B. t < 45 sec, unterbrochen wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen eines Walzbandes gelöst. Die erfindungsgemäße Walzanlage umfasst mindestens ein Walzgerüst und mindestens ein dem mindestens einen Walzgerüst nachgeschaltetes Walzgerüst. Mindestens ein Haspel ist den Walzgerüsten nachgeordnet. Zwischen den Walzgerüsten erfolgt vor einem Walzenwechsel eine Stichumverteilung. Stichverteilung bedeutet eine Verteilung der gesamten Banddicken-Reduktion auf einzelne Gerüste. Dabei kann Stichverteilung auf alle Gerüste stattfinden oder nur auf Betriebsgerüste, ohne Gerüste zum Walzenwechsel. Dadurch erfolgt eine Entlastung des Walzgerüsts an dem der Walzenwechsel durchgeführt wird, weil dieses Gerüst aus dem Walzprozess ausgenommen wird.
Der Walzenwechsel kann vorteilhaft ohne Unterbrechung des Walzbetriebes in der Walzanlage durchgeführt werden. Die Produktion läuft auch während des Walzenwechsels weiter.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist eine Walzanlage, wobei die Walzengerüste ein oder mehrere Walzenpaare enthalten. Mit dieser Anordnung werden besonders gute Ergebnisse am gewalzten Band erreicht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist eine Walzanlage, wobei die Walzengerüste gleich oder verschieden sind. Ein Nachwalzgerüst, insbesondere ein Dressiergerüsteinsatz verbessert die Bandplanheit und Bandoberfläche, wie Rauheit und Reinheit. Das Nachwalzgerüst erlaubt die Verbesserung der Bandqualität, daher die Dicke und die Planheit sowie die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Bades, daher die Korngröße und Streckgrenze.
Es ist auch möglich die Gerüste wirklich mitten in die Anlage einzubauen im sogenannten „Prozessteil”, der ohne Unterbrechung läuft.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist eine Walzanlage, wobei zwischen einem Walzgerüst und mindestens einem Haspel eine Schere angeordnet ist. Die sonst übliche Treiber-Schereinheit mit einem Treiber vor und/oder hinter einer Schere hinter der Walzanlage kann entfallen. Dadurch vereinfachen sich die Einrichtungen im Auslauf der Walzanlage.
Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes gelöst, wobei eine Walzanlage mindestens ein Walzgerüst und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst und den Walzgerüsten nachgeordnet mindestens einen Haspel aufweist, der auch weit entfernt stehen kann. Eine Gesamtstichabnahme wird festge legt, um die eine Anfangsdicke des Walzbandes in der Walzanlage reduziert werden soll. Für die Walzgerüste werden Einzelstichabnahmen ermittelt. Die Walzgerüste und der Haspel werden so gesteuert, dass die Stichverteilung mit der die Dicke des Walzbandes in den einzelnen Walzgerüsten reduziert werden soll so festgelegt wird, dass die festgelegte Reduktion der Anfangsdicke des Walzbandes im Auslauf der Walzanlage mit weniger als einem der Walzgerüste erreicht wird. Vor einem Walzenwechsel erfolgt eine Stichumverteilung zwischen den Walzgerüsten zur Entlastung des Walzgerüsts an dem der Walzenwechsel durchgeführt wird. Die Walze oder Walzen wird/werden während dem kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut gewechselt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der erfindungsgemäßen Walzanlage mit der entsprechenden Anzahl der Walz- und Nachwalzgerüsten ausgeführt. Der Walzbetrieb der Walzanlage kann ohne mindestens eines der Gerüste stattfinden.
Das Verfahren mit mindestens einem walzfreien Walzgerüst kann für die gesamten Produkte der Walzanlage oder nur für ausgewählte Walzprodukte eingesetzt werden.
Während des Walzbetriebes können im walzfreien Gerüst die Walzen gewechselt oder andere Arbeiten durchgeführt werden. Nach dem Walzenwechsel oder bei Bedarf kann das Walzgerüst auf das bewegte Band oder auf nur kurzgehaltenes Band, z. B. t < 45 sec, geschlossen werden. Sobald das Walzgerüst mit den neuen Walzen in den Walzvorgang eingebunden worden ist, kann ein anderes Walzgerüst für den Walzenwechsel oder andere Arbeiten geöffnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft ausgeführt, indem das Walzband in einer Walzanlage gewalzt wird, die mindestens ein Walzgerüst und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft ausgeführt, indem das Walzband in einer Walzanlage mit Walzengerüsten gewalzt wird, die Arbeitswalzen und Stützwalzen aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft ausgeführt, indem das Walzband in einer Walzanlage gewalzt wird, die zwischen einem Walzgerüst und mindestens einem Haspel eine Schere aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Walzanlage können für Kaltwalzen und Warmwalzen von Metallbändern verwendet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut mit mehreren Walzgerüsten nach dem Stand der Technik,
2 eine erfindungsgemäße Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut mit mehreren Walzgerüsten und mindestens einem zusätzlichen nachgeordneten Walzgerüst und
3 eine erfindungsgemäße Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut mit mehreren Walzgerüsten und mindestens einem zusätzlichen nachgeordneten Walzgerüst.
Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, werden die kontinuierlichen Walzanlagen mit einem kontinuierlichen Einlaufteil und einem kontinuierlichen Auslaufteil ausgeführt. Die kontinuierliche Walzanlage erlaubt das Walzen der einkommenden Bun de ohne Unterbrechung des Walzprozesses, daher ohne oder mit nur kurzem Anhalten, z. B. t < 45 sec, des Bandes 10 für Bundwechsel und ohne Einfädel- und Ausfädelvorgänge für jedes zu walzende Bund.
Alle ankommenden Bunde werden im kontinuierlichen Einlaufteil zu einem gemeinsamen Band 10 durch Anschweißen des Bandkopfes des neuen Bundes an das Bandende des Vorgängerbundes zusammen verbunden. Damit de Walzprozess während des Verbindens der Bandenden nicht gestoppt wird, befindet sich vor der Walzanlage ein nicht gezeigter Bandspeicher. Werden der Bandkopf und das Bandende für den Verbindvorgang gestoppt oder bewegen sich langsamer als die Walzgeschwindigkeit der Walzanlage, wird die Walzanlage aus dem Bandspeicher versorgt.
Das gemeinsame lange gewalzte Band 10 wird im kontinuierlichen Auslaufteil durch schneiden des Bandes 10 an den Verbindungsstellen in einzelne Bunde geteilt. Die entstandenen einzelnen Bunde werden im Auslauf der Walzanlage abwechselnd auf zwei Aufwickelhaspel 6 aufgewickelt. Die Aufwickelhaspel 6 können auch als ein Haspel 6 als ein rotierender Haspel 6 mit zwei beweglichen Dornen ausgeführt sein. Die Walzanlage weist vor dem Haspel 6 eine Umlenkrolle 7 auf.
Damit der Walzprozess während des Trennens auf einzelne Bunde nicht gestoppt wird, kann sich hinter der Walzanlage ein Bandspeicher oder eine Treiberschereneinheit mit Treibern 3, 5 und einer Schere 4 befinden, wie sie in 1 und 2 gezeigt werden. Befindet sich hinter der Walzanlage eine Treiber-Schereneinheit 3, 4, 5, dann wird das Band 10 hinter der Walzanlage auf die Schnittgeschwindigkeit der Bandschere 4 verlangsamt. Wird das Band 10 für den Trennvorgang verlangsamt, wird die Walzgeschwindigkeit der Walzanlage entsprechend reduziert. Die Treiber-Schereneinheit kann aus zwei Treibern 3, 5 und einer Bandschere 4, wie in 1 und 2 dargestellt, bestehen. Die Treiber-Schereneinheit kann auch aus einem Treiber 3 und einer Bandschere 4, wie in 3 dargestellt, bestehen.
Die in 1 gezeigte kontinuierliche Walzanlage erlaubt das Walzen der einkommenden Bunde ohne Anhalten des Bandes 10 für den Bundwechsel. Für den Walzenwechsel muss jedoch die Walzanlage angehalten werden. Die Walzanlage kann während des gesamten Walzenwechsels oder nur zum Schließen des Walzspaltes angehalten werden.
Die kontinuierlichen Walzanlagen in 2 und 3 zeigen erfindungsgemäße Anlagen zum durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die jeweilige Walzanlage weist mindestens ein Walzgerüst 1 und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst 1' und den Walzgerüsten 1, 1' nachgeordnet mindestens einen Haspel 6 auf. Eine Gesamtstichabnahme wird festgelegt, um die eine Anfangsdicke des Walzbandes 10 in der Walzanlage reduziert werden soll. Für die Walzgerüste 1, 1' werden Einzelstichabnahmen ermittelt. Die Walzgerüste 1, 1' und der Haspel 6 werden so gesteuert, dass die Stichverteilung mit der die Dicke des Walzbandes 10 in den einzelnen Walzgerüsten 1, 1' reduziertwerden soll, so festgelegt wird, dass die festgelegte Reduktion der Anfangsdicke des Walzbandes 10 im Auslauf der Walzanlage mit weniger als einem der Walzgerüste 1, 1' erreicht wird. Vor einem Walzenwechsel erfolgt eine Stichumverteilung zwischen den Walzgerüsten 1, 1' zur Entlastung eines Walzgerüsts 1, 1', an dem der Walzenwechsel durchgeführt wird. Eine Walze 9, 9' wird während dem kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut 10 gewechselt.
Die kontinuierlichen Walzanlagen in 2 und 3 enthalten drei Walzgerüste 1 und ein nachgeschaltetes Walzgerüst 1'. Die Walzgerüste 1 enthalten Arbeitswalzen 9 und Stützwalzen 8. Das nachgeschaltete Walzgerüst 1' in 2 enthält Arbeitswalzen 9' und Stützwalzen 8'. Das nachgeschaltete Walzgerüst 1' in 3 enthält nur Arbeitswalzen 9'. Die Arbeitswalzen 9' erhalten über Düsen 11' optio nal eine Minimalmengenschmierung. Das nachgeschaltete Walzgerüst 1' in 2 ist mit den Walzgerüsten 1 gleich. Das nachgeschaltete Walzgerüst 1' in Fig. ist von den Walzgerüsten 1 verschieden. Das Walzengerüst 1' ist ein Reduzierwalzgerüst und/oder Nachwalzgerüst.
Die Walzanlage in 2 weist eine Treiber-Schereineinheit 3, 4, 5 auf. Die Walzanlage in 3 weist eine Schere 4 ohne Treiber 3, 5 auf. Die Walzanlage ist so ausgeführt, dass für den Einsatz der Bandschere 4 keine Treibereinheiten 3, 5 mehr notwendig sind. Beim Einsatz eines nachgeschalteten Walzgerüstes 1', das ein Dressiergerüst ist, können bevorzugt die Treiber 3, 5 entfallen.

1: Walzgerüst
1': Walzgerüst
2: Treiber-Schereinheit
3: Treiber
4: Schere/Bandschere
5: Treiber
6: Haspel/Aufwickelhaspel
7: Umlenkrollen
8: Stützwalzen
8': Stützwalzen
9: Arbeitswalzen
9': Arbeitswalzen
10: Walzband/Metallband/Band/bandförmiges Walzgut
11': Düsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2009/004005 A1 [0002]
- EP 0972580 B1 [0003]
- DE 4040360 A1 [0004]
- JP 60033809 A [0005]
- JP 6254612 A [0006]
- DE 4141230 A1 [0007]
- EP 1014239 B1 [0008]
- DE 4421005 B4 [0009]
- US 4063438 A [0010]

Claims

Walzanlage zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes (10), umfassend – mindestens ein Walzgerüst (1), – mindestens ein dem mindestens einen Walzgerüst (1) nachgeschaltetes Walzgerüst (1') und – mindestens ein Haspel (6), der den Walzgerüsten (1)(1') nachgeordnet ist, wobei zwischen den Walzgerüsten (1)(1') vor einem Walzenwechsel eine Stichumverteilung erfolgt.
Walzanlage nach Anspruch 1, die mindestens ein Walzgerüst (1) und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst (1') umfasst.
Walzanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Walzengerüste (1)(1') Arbeitswalzen (9, 9') und/oder Arbeitswalzen (9)(9') und Stützwalzen (8)(8') enthalten.
Walzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Walzengerüste (1) (1') gleich oder verschieden sind.
Walzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Walzengerüst (1') ein Reduzierwalzgerüst und/oder Nachwalzgerüst ist.
Walzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen einem Walzgerüst (1') und einem Haspel (6) eine Schere (4) angeordnet ist.
Verfahren zum kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut, insbesondere eines Walzbandes (10), wobei – eine Walzanlage mindestens ein Walzgerüst (1) und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst (1') und den Walzgerüsten (1, 1') nachgeordnet mindestens einen Haspel (6) aufweist, – eine Gesamtstichabnahme festgelegt wird, um die eine Anfangsdicke des Walzbandes (10) in der Walzanlage reduziert werden soll, – für die Walzgerüste (1, 1') Einzelstichabnahmen ermittelt werden, – die Walzgerüste (1, 1') und der Haspel (6) so gesteuert werden, dass die Stichverteilung mit der die Dicke des Walzbandes (10) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 1') reduziert werden soll so festgelegt wird, dass die festgelegte Reduktion der Anfangsdicke des Walzbandes (10) im Auslauf der Walzanlage mit weniger als einem der Walzgerüste (1, 1') erreicht wird, – vor einem Walzenwechsel eine Stichumverteilung zwischen den Walzgerüsten (1, 1') zur Entlastung des Walzgerüsts (1, 1') erfolgt, an dem der Walzenwechsel durchgeführt wird und die Walze während dem kontinuierlichen Walzen von bandförmigem Walzgut gewechselt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Walzband (10) in einer Walzanlage gewalzt wird, die mindestens zwei Walzgerüste (1) und mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst (1') aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Walzband (10) in einer Walzanlage, mit Walzengerüsten (1, 1') gewalzt wird, die Arbeitswalzen (9, 9') und/oder Arbeitswalzen (9, 9') und Stützwalzen (8, 8') aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Walzband (10) in einer Walzanlage gewalzt wird, die zwischen einem Walzgerüst (1') und mindestens einem Haspel (6) eine Schere (4) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das bandförmige Walzgut, insbesondere Walzband (10) in der Walzanlage warm- oder kaltgewalzt wird.