DE19518144C2 - Verfahren zum Herstellen von Warmband und kombinierte Stranggieß- und Warmwalz-Anlage - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Warmband und kombinierte Stranggieß- und Warmwalz-AnlageInfo
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Description
Die Erfindung betritt ein Verfahren zur Herstellung von Warm
band gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine
kombinierte Stranggieß- und Warmwalzanlage der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 9 angegebenen Gattung.
Wie in "Recent Hot Strip Manufacture Technics in Japan" ver
öffentlicht von Japan Steel Association am 10. August 1987,
S. 6 bis 10 und S. 176, beschrieben, werden in herkömmlichen
Warmbandwalzwerken (im folgenden als Warmwalzwerk bezeichnet)
Brammen mit einer Dicke von 200 mm in einem oder mehreren
Vorwalzgerüsten zu Flachbarren von 20 bis 40 mm Dicke ge
walzt, woraufhin die Flachbarren in einer Tandemfertigstraße
mit 6 bis 7 Walzgerüsten fertiggewalzt werden. Ein solches
Warmwalzwerk hat einen Jahresdurchsatz von etwa drei bis vier
Millionen Tonnen, d. h. es ist für eine Massenproduktion aus
gelegt.
Seit einiger Zeit bestehen Forderungen nach Systemen mit ge
ringeren Durchsatzleistungen und reduzierter Anlagengröße,
weil u. a. der vermehrt als Ausgangsmaterial eingesetzte Ei
senschrott zum Erhalt kürzerer Transportwege eine dezentrale
Anordnung mehrerer Kleinanlagen gegenüber wenigen Zentralan
lagen verlangt.
In der Firmenzeitschrift "Hitachi Hyoron", Bd. 70, Nr. 6, 25.
Juni 1988, S. 67 bis 72, ist ein sog. Steckel-Walzwerk für
kleinere Durchsatzmengen beschrieben, das ein reversibles
Vorwalzwerk mit vor- und nachgeordneten Wickelöfen enthält.
Das Steckel-Walzwerk wird in großem Umfang zum Walzen von
Stahlbändern mit geringer Neigung zur Zunderbildung, etwa
Brammen aus rostfreiem Stahl, eingesetzt. Es ergeben sich
Probleme bezüglich der Einhaltung der notwendigen Bandtempe
ratur und der Zunderbildung an den Bandoberflächen, wenn ein
fache Stahlsorten gewalzt werden.
In modernen Stranggußanlagen werden Flachstränge von unter
80 mm, z. B. von etwa 50 mm Dicke, erzeugt, für die in be
stimmten Fällen keine herkömmlichen Vorwalzwerke mehr erfor
derlich sind und die in einer Fertigwalzstraße auf Endmaß ge
walzt werden können.
Beispielsweise ist in dem Fachaufsatz "Ein Jahr Betriebser
fahrung mit der CSP-Anlage für Warmbreitband bei Nucor
Steel", Stahl und Eisen (1991, Nr. 1) ein Warmwalzwerk für
stranggegossene dünne Flachbrammen beschrieben, das als sog.
Kleinstwarmwalzwerk keine Vorwalzwerke besitzt. Ein dünner
Flachstrang wird in Längen von etwa 40 m unterteilt, die nach
ihrer Erwärmung gewalzt und warmgehalten werden. Dieses Warm
walzwerk enthält eine herkömmliche Fertigwalzstraße mit fünf
bis sieben Walzgerüsten, in der das Walzgut mit einer Walzge
schwindigkeit von mindestens 300 m/min auf eine Enddicke von
2,5 mm bzw. von mindestens 600 m/min auf eine Enddicke von
1,6 mm gewalzt wird. Dieses Warmwalzwerk hat eine Länge von
etwa 250 m.
Derartige Kleinstwarmwalzwerke mit Durchsatzleistungen von
etwa 1 Mio Jato enthalten in der Fertigwalzstraße relativ
viele Walzgerüste. Um ein Absinken der Bandtemperatur zu ver
meiden, muß die Bandgeschwindigkeit im letzten Gerüst minde
stens 300 m/min und bis zu 800 m/min betragen. Eine derart
hohe Walzgeschwindigkeit läßt sich mit der Verwendung einer
Stranggußmaschine nicht vereinbaren, so daß deren Gießstrang
vor dem Einlauf in die Fertigwalzstraße unterteilt werden
muß. Eine Verringerung der Walzgeschwindigkeit würde zu einer
unzulässig hohen Absenkung der Bandtemperatur in der Fertig
straße und zu erhöhter Zunderneigung führen.
Aus der AT-E 67 694 B ist eine gattungsgemäß Kombi-Anlage mit
Stranggußmaschine und Warmwalzwerk bekannt, in der ein Strang
von unter 100 mm Dicke gegossen und anschließend zu Warmband
von 2 bis 5 mm Dicke in einem Planetenwalzgerüst und einer
aus zwei Quarto-Gerüsten bestehenden Fertigstaffel gewalzt
wird. Der überwiegende Teil der Dickenreduktion des Stranges
erfolgt in dem Planetenwalzgerüst, wobei die diesem nachge
ordneten Quarto-Gerüste nur zu vorzugsweise 10 bis 20% an
der Dickenreduktion beteiligt sind, d. h. in erster Linie die
Form des Bandes korrigieren und die Kristallstruktur verbes
sern. Zur Erzielung der angestrebten Tiefziehgüte des gewalz
ten Stahls wird das ferritische Walzen bei vorzugsweise 400
bis 500°C durchgeführt und an diesen Walzvorgang schließt
sich ein Rekristallisationsglühschritt bei vorzugsweise 700
bis 850°C für 5 bis 60 s an. Auch bei dieser Anlage bestehen
die vorstehend abgehandelten Probleme bezüglich Walzgeschwin
digkeit, Zunderbildung und Temperaturabsenkung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen
von Warmband aufzuzeigen, bei welchem stranggegossene Flach
stränge von bis zu 80 mm Dicke kontinuierlich mit verringer
ter Walzgeschwindigkeit ohne übermäßige Temperaturabsenkung
auf Endmaß gewalzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan
spruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Gemäß der Erfindung wird der dünne Gießstrang aus einer
Stranggußmaschine von bis zu 80 mm Dicke direkt in zwei un
mittelbar aufeinanderfolgenden Stichen bei praktisch gleicher
Temperatur vorgewalzt und anschließend in mehreren nachfol
genden Stichen mit erhöhtem Reduktionsgrad bei Temperaturen
von 820 bis 920°C fertiggewalzt. Durch diese Maßnahmen las
sen sich relativ niedrige Walz- bzw. Bandgeschwindigkeiten
erzielen, was einen kontinuierlichen Gieß- und Walzbetrieb
ermöglicht.
Um einer unerwünschten Abkühlung der Oberflächen und/oder der
Kanten des Gießstranges zu begegnen, können diese Zonen vor
dem Vorwalzen gezielt durch eine erste Heizeinrichtung er
wärmt werden. Ferner kann vor dem Fertigwalzen der durch das
Vorwalzen eventuell abgekühlte Strang in einer zweiten Heiz
einrichtung erwärmt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Walzverfahren kann die Geschwindig
keit des Fertigbandes bei drei Gerüsten in der Fertigstaffel
unter 350 m/min und bei vier Gerüsten in der Fertigstaffel
unter 500 m/min betragen.
Bei der im Patentanspruch 9 angegebenen Kombi-Anlage aus
Stranggußmaschine und Warmwalzwerk wird durch die Verwendung
des Doppelgerüsts als Vorwalzwerk eine gleichbleibend hohe
Strangtemperatur erzielt. Das Vorsehen von nur maximal vier
Walzgerüsten in der Fertigstaffel führt zu einer verringerten
Wärmeabstrahlung, wobei die relative Schlankheit der Arbeits
walzen zu einer entsprechend vergrößerten Stichabnahme führt,
so daß Fertigband in üblichen Abmessungen und Qualitäten kon
tinuierlich erzeugt werden kann.
Vorzugsweise enthält das Doppelgerüst zwei Vier-Walzen-Sätze
oder zwei Duo-Sätze jeweils in einem gemeinsamen Walzenstän
der.
Zweckmäßig ist an der Einlaufseite des Vorwalzgerüsts eine
erste Heizeinrichtung zum Erwärmen der Oberflächen und der
Kantenabschnitte des Stranges vorgesehen, der eine Entzunde
rungsvorrichtung nachgeordnet sein kann, um die auf dem
Strang beim Gießvorgang erzeugten Zunder zu entfernen. Der
Abstand zwischen der ersten Heizeinrichtung und dem Einlauf
in das Vorwalzgerüst sollte nicht größer als 3 m sein.
Zwischen dem Vorwalzgerüst und der Fertigstaffel kann vor
teilhaft eine zweite Heizeinrichtung vorgesehen werden, um
den nach dem Vorwalzen gekühlten Flachstrang aufzuwärmen.
Zwischen dieser Heizeinrichtung und der Fertigstaffel kann
eine Entzunderungsvorrichtung angeordnet werden, um den auf
den Oberflächen nach dem Vorwalzen erzeugten Zunder zu ent
fernen. Der Abstand zwischen der zweiten Heizeinrichtung und
der Fertigstaffel sollte nicht größer als 5 m sein.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Merkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kombi-Anlage ist als sog. Kleinstwarm
walzwerk mit einer Leistung von etwa 1 Mio Jato ausgelegt.
Der bei relativ niedriger Walzgeschwindigkeit in herkömmli
chen Walzwerken unvermeidbaren Temperaturabsenkung des Walz
gutes wird durch die auf maximal vier verringerte Anzahl an
Walzgerüsten in der Fertigstaffel entgegengewirkt. Um ein
Band mit der gleichen Dicke auch mit weniger Walzgerüsten zu
erzeugen, wird das Band in der Fertigstaffel mit erhöhtem Re
duktionsgrad gewalzt, was gemäß der Erfindung durch den Ein
satz von Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser in der Fer
tigstaffel geschieht. Im Ergebnis kann das Band mit hohem Re
duktionsgrad gewalzt werden, wobei die Bandtemperatur auch
bei niedriger Walzgeschwindigkeit auf dem erforderlichen Wert
gehalten werden kann. Der durch den erhöhten Reduktionsgrad
verursachte Anstieg der Walzlast und der Walzleistung wird
durch die Verringerung der Walzendurchmesser kompensiert, so
daß der Energieverbrauch beibehalten und die Gesamtanlage
kompakt ausgebildet werden können.
Um der durch die relativ geringe Gießgeschwindigkeit der
Stranggußmaschine von nur etwa 10 m/min begünstigten Zunder
bildung und der durch Wärmeabstrahlung verursachten Tempera
turabsenkung entgegenzuwirken, ist der Abstand zwischen den
Walzensätzen im Vorwalzgerüst minimal, da das erfindungsgemä
ße Vorwalzgerüst als sog. Doppelgerüst mit zwei Walzensätzen
in einem gemeinsamen Walzenständer ausgebildet ist.
Da ferner erfindungsgemäß die Gesamtzahl der Walzgerüste
durch Begrenzen der Strangdicke auf unter 80 mm reduziert
werden kann, können die Abmessungen sowohl des Warmwalzwerks
als auch der Stranggußmaschine verringert werden, so daß sich
eine kompakte Gesamtanlage ergibt. Da in der Anlage ein ge
radliniger Materialdurchlauf erfolgt, ergibt sich auch eine
vereinfachte Anlagenstruktur, wobei die Temperatur des gegos
senen Stahlstranges maximal ausgenutzt und eine erhebliche
Energieeinsparung erzielt wird.
Der Ausdruck "Walze mit kleinem Durchmesser" bedeutet eine
Arbeitswalze, deren Durchmesser so dimensioniert ist, daß sie
nicht direkt angetrieben werden kann. Bei einem Walzendurch
messer Dw und einer Bandbreite B hat das Verhältnis Dw/B ei
nen Wert von bis zu 0,3, bei einem Walzendurchmesser von ma
ximal 500 mm. Durch die Verwendung von Arbeitswalzen mit ei
nem Durchmesser von unter 500 mm kann das Band in der Fer
tigstaffel mit höherem Reduktionsgrad bei verringerter Wärme
abstrahlung und Temperaturabsenkung gewalzt werden.
Wenn derartige Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser im Vor
walzwerk verwendet werden, können ähnliche Vorteile erhalten
werden. Im Hinblick auf die Konstruktion des Vorwalzwerks als
Doppelwalzwerk ist es wünschenswert, die Walzlast und das
Drehmoment soweit wie möglich zu reduzieren, was durch den
Einsatz von Arbeitswalzen mit einem Durchmesser von unter
500 mm erreicht werden kann und den indirekten Antrieb aller
Arbeitswalzen des Warmwalzwerks über die jeweiligen Stützwal
zen ermöglicht.
In der erfindungsgemäßen Kombi-Anlage können Platten bzw.
Bänder von unter 15 mm bis zu 40 mm Dicke hergestellt werden.
Nach dem Fertigwalzen wird das kontinuierlich gewalzte Band
in der Kühlvorrichtung abgekühlt, in der Schervorrichtung un
terteilt und in einer Wickelvorrichtung zu Coils gewickelt
oder bei dicken Platten über einen Umladetisch zum Fri
schungsraum gefördert. Die Länge der Gesamtanlage von der
Stranggußmaschine bis zum Coiler bzw. zum Plattenlader kann
unter 100 m betragen. Eine dem Vorwalzgerüst nachgeordnete
Schervorrichtung kann zum Unterteilen des vorgewalzten Stran
ges und/oder zum Abkanten eingesetzt werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein direkt mit einer Stranggußmaschine
kombiniertes Warmwalzwerk zur Herstellung dünner Platten;
Fig. 2A, B grafisch Änderungen der Bandtemperatur beim Warm
walzen im Walzwerk nach Fig. 1;
Fig. 3 schematisch ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Walz
werk zum Herstellen dicker Platten;
Fig. 4 eine Ansicht eines 6H-Walzgerüsts mit axial verschieb
baren Zwischenwalzen, das in den Fertigstaffeln nach Fig. 1
oder 3 eingesetzt werden kann;
Fig. 5 eine Ansicht eines 4H-Walzgerüsts mit paarweise ge
kreuzten Walzen, das in den Fertigstaffeln nach Fig. 1 und 3
eingesetzt werden kann;
Fig. 6 eine Ansicht eines 6H-Walzgerüsts mit flaschenförmigen
Zwischenwalzen, das in der Fertigstaffel nach Fig. 1 und 3
eingesetzt werden kann;
Fig. 7 eine Ansicht eines 4H-Walzgerüsts mit flaschenförmigen
Arbeitswalzen für die Fertigstaffel nach Fig. 1 und 3;
Fig. 8 eine Ansicht eines Quarto-Gerüsts mit verschiebbaren
Arbeitswalzen, das in der Fertigstaffel nach Fig. 1 oder 3
eingesetzt werden kann;
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Vielwalzenwalzgerüsts, das in
der Fertigstaffel nach Fig. 1 oder 3 eingesetzt werden kann;
Fig. 10 eine Seitenansicht eines Quarto-Gerüsts mit versetz
ten Arbeitswalzen, das in einer Fertigstaffel nach Fig. 1
oder 3 eingesetzt werden kann;
Fig. 11 eine Walzenkühleinrichtung im Vertikalschnitt für ein
Walzgerüst der Fertigstaffel nach Fig. 1 bzw. 3;
Fig. 12 eine Walzenschleifeinrichtung für ein Walzgerüst der
Fertigstaffel nach Fig. 1 bzw. 3;
Fig. 13 eine Hochdruckstrahlentzunderungsvorrichtung mit ro
tierenden Düsen für die Anlagen nach Fig. 1 bzw. 3;
Fig. 14 eine Scheibenschleifeinrichtung zum Entzundern für
die Anlage nach Fig. 1 bzw. 3;
Fig. 15 eine Bürstenentzunderungsvorrichtung für eine Anlage
nach Fig. 1 bzw. 3;
Fig. 16 grafisch die Beziehung zwischen dem Jahresdurchsatz
und der jeweiligen Walzgeschwindigkeit;
Fig. 17 grafisch die Beziehung zwischen der Anzahl der Walz
gerüste der Fertigstaffel und der Bandwalztemperatur; und
Fig. 18 grafisch die Beziehung zwischen den Durchmessern der
Arbeitswalzen der Fertigstaffel, der Gesamtleistung und der
maximalen Walzlast.
Vor der genauen Beschreibung der Ausführungsformen der vor
liegenden Erfindung wird zunächst das Grundkonzept der vor
liegenden Erfindung erläutert.
Bei einem Kleinstwarmwalzwerk mit einem Durchsatz von etwa
1 Mio Jato wird, wie in Fig. 16 gezeigt, eine Walzgeschwin
digkeit von ungefähr 200 m/min als ausreichend angesehen. Je
doch ergibt sich beim Fertigwalzen mit niedriger Geschwindig
keit eine durch Wärmeabstrahlung zwischen benachbarten Walz
gerüsten und durch Wärmeabsorption der Walzen zu weit abge
senkte Bandtemperatur. Daher beträgt in herkömmlichen Anlagen
die Bandgeschwindigkeit 800 m/min oder mehr. Beim erfindungs
gemäßen Verfahren wird ein zu starkes Absinken der Bandfer
tigwalztemperatur dadurch verhindert, daß Arbeitswalzen mit
kleinem Durchmesser verwendet werden, das Fertigwalzen mit
höherem Reduktionsgrad erfolgt und die Anzahl der Fertigwalz
gerüste reduziert wird, wie aus den in Fig. 17 gezeigten Be
ziehungen ersichtlich. Die Fig. 17 zeigt experimentelle Ver
suchsergebnisse der Messung der Bandfertigwalztemperatur für
ein Band von 20 mm Dicke und 1300 mm Breite, das auf eine
Dicke von 2,0 mm unter Verwendung von Walzen mit Durchmessern
von 700 mm und 300 mm gewalzt wurde, wobei die Walzgeschwin
digkeit 240 m/min betrug und die Bandtemperatur an der Ein
laufseite des ersten Fertigwalzgerüsts bei 920°C lag.
Wenn angesichts des beschriebenen Sachverhalts die Anzahl der
Walzgerüste reduziert und der Reduktionsgrad beim Fertigwal
zen erhöht wird, führt dies notwendigerweise zu einem Anstieg
der Walzbelastung und der Leistung. Wie aus den in Fig. 18
gezeigten Versuchsergebnissen hervorgeht, können die Gesamt
leistung und die maximale Walzlast dadurch reduziert werden,
daß der Walzendurchmesser verringert wird. Die Fig. 18 zeigt
experimentelle Ergebnisse der Messung der Gesamtleistung N
(kW), die die Walzleistung repräsentiert, sowie der maximalen
Walzlast P (t) bei zwei, drei oder fünf Fertigwalzgerüsten
mit unterschiedlichen Walzendurchmessern. In Fig. 18 ist die
Anzahl der Walzengerüste in Klammern angegeben. Beispielswei
se gibt die Walzlast P von (2) die maximale Walzlast bei zwei
Walzengerüsten und die Walzlast P von (3) die maximale Walz
last bei drei Walzengerüsten an.
Zur Verringerung der Zunderbildung und der Absenkung der
Bandtemperatur beim Vorwalzen beträgt der horizontale Abstand
der beiden Walzensätze im Doppelgerüst 7 nur etwa 1,5 m.
Die in Fig. 1 dargestellte Kombi-Anlage enthält eine Strang
gußmaschine 1, Formwalzen 3, einen ersten Ofen 4 an der Ein
laufseite eines Vorwalzgerüsts, der eine Oberflächenbeheizung
und eine Kantenbeheizung enthält, eine Entzundervorrichtung 6
durch Hochdruckwasserstrahlen, ein Vorwalzwerk 7, eine Schere
8 zum Abschneiden von Spaltabschnitten des einlaufenden
Stranges 2, eine Induktionsheizung 9, einen Ausgleichsofen
10, einen Vorformer 27, eine Entzundervorrichtung 11 durch
Hochdruckwasserstrahlen, eine Fertigstaffel 12 mit Fertigge
rüsten 19 bis 21, einen Auslauftisch 13, Druckrollen 15, eine
Schere 16, einen Karussell-Coiler 14 und einen Umladetisch
28.
Zum Herstellen von Platten einer Dicke von 1,6 bis 15 mm in
der Anlage nach Fig. 1 wird von der Stranggußmaschine 1 ein
Strang 2 mit einer Dicke von ungefähr 70 mm und einer Tempe
ratur von 1100 bis 1200°C zwischen die Formwalzen 3 zur Kor
rektur der Krümmung geführt und in der Heizeinrichtung 4 an
der Einlaufseite des Vorwalzgerüsts aufgewärmt, um einer Tem
peraturabsenkung durch Kühlwirkung im Gießprozeß und einer
ungleichmäßigen Temperaturverteilung durch die Abkühlung der
Oberflächen und der Kantenabschnitte entgegenzuwirken. Im Er
gebnis hat der Strang eine Temperatur von etwa 1200°C ohne
Temperaturänderungen in Breitenrichtung und in Dickenrich
tung. Die Gießgeschwindigkeit der Stranggußmaschine 1 liegt
im Bereich von ungefähr 2 bis 5 m/min.
Durch die Entzundervorrichtung 6 wird Zunder von der
Strangoberfläche entfernt. Der Strang wird dem Vorwalzgerüst
7 zugeführt, das als 4H-Doppelwalzgerüst mit zwei in einem
gemeinsamen Walzenständer angeordneten Walzensätzen 5 ausge
bildet ist, wobei die Arbeitswalzen einen kleinen Durchmesser
haben. Der etwa 70 mm dicke Strang 2 wird zu einem Flachgut
2a von 20 bis 60 mm Dicke vorgewalzt. Die Bandgeschwindigkeit
an der Auslaufseite des Vorwalzgerüsts 7 liegt bei 4 bis
18 m/min und die Temperatur des Flachguts 2a beträgt 900 bis
1000°C. Der Abstand zwischen dem Auslaß der Heizeinrichtung
4 und dem Einlauf des Vorwalzgerüsts 7 beträgt maximal 3 m,
um einer Temperaturabsenkung und der Zunderbildung des in der
Heizeinrichtung 4 erwärmten Flachguts vor dem Einlauf in das
Vorwalzgerüst entgegenzuwirken. Das Vorwalzgerüst 7 kann als
Duo-Doppelwalzgerüst mit zwei Walzenpaaren in einem einzigen
Walzenständer ausgebildet sein.
Das vorgewalzte Flachgut 2a wird in der Schere 8 an den vor
deren und hinteren Enden beschnitten. Obwohl diese Anlage für
einen Durchlaufbetrieb konzipiert ist, kann die Schere 8 auch
zum Teilen des vorgewalzten Flachstranges 2a in vorgegebene
Abschnitte eingesetzt werden, so daß der Gießprozeß und der
Walzprozeß voneinander getrennt sind, um die Gießgeschwindig
keit und die Walzgeschwindigkeit unabhängig zu steuern, wenn
der Produktionszeitplan aufgrund von Veränderungen der Gieß
geschwindigkeit in der Stranggußmaschine 1 oder aufgrund der
Notwendigkeit einer Verringerung der Gießgeschwindigkeit an
gepaßt werden muß. In diesem Fall dient die Schervorrichtung
8 als Puffer und das Fertigwalzen wird chargenweise ausge
führt. Wenn in dieser Ausführung dicke Platten hergestellt
werden, dient die Schervorrichtung 8 ebenfalls zur Teilung
des Flachstranges 2a.
Die Temperatur des aus dem Vorwalzgerüst 7 auslaufenden
Flachstranges 2a liegt bei 1000 bis 900°C, was zum Fertig
walzen zu niedrig ist. Daher wird die Temperatur des Flach
stranges 2a in der Induktionsheizeinrichtung 9 auf 1050 bis
1200°C angehoben. Anstelle der Induktionsheizeinrichtung 9
kann ein Tunnelgasofen verwendet werden. Der Ausgleichsofen
10 ist nicht notwendig, wenn der Strang kontinuierlich ge
walzt wird.
Der erwärmte Flachstrang 2a mit einer Dicke von 20 bis 60 mm
wird in der Entzundervorrichtung 11 vom Zunder auf seinen
Oberflächen befreit und über einen Rollentisch 26 zur Fer
tigstaffel gefördert, in welcher er zu einem Band 2b von 1,6
bis 15 mm Dicke fertiggewalzt wird. Die Fertigstaffel 12 ent
hält drei Fertigwalzgerüste 19, 20 und 21, mit jeweils Ar
beitswalzen mit kleinem Durchmesser, die durch Stützwalzen
und Zwischenwalzen angetrieben werden. Bei einem Walzwerk für
Warmband von 1,22 m Breite haben die 4H- oder 6H-Fertigwalz
gerüste 19, 20 und 21 indirekt angetriebene Arbeitswalzen mit
kleinem Durchmesser von maximal 500 mm, z. B. von 300 bis
400 mm. Statt der in Fig. 1 dargestellten 6H-Walzgerüste kön
nen auch 4H-Walzgerüste eingesetzt werden (gleiches gilt auch
für die Ausführung nach Fig. 3).
Bei den verwendeten Arbeitswalzen beträgt das Verhältnis Dw/B
des Walzendurchmessers Dw zur Bandbreite B nicht mehr als et
wa 0,3. Mit derartigen Arbeitswalzen wird in der Fertigstaf
fel ein höherer Reduktionsgrad und eine verminderte Tempera
turabsenkung erzielt.
Durch den Einsatz derartiger Arbeitswalzen mit kleinem Durch
messer im Vorwalzgerüst 7 werden ähnliche Vorteile erhalten.
Da jedoch der vorzuwalzende Strang eine relativ große Dicke
hat, sind im Hinblick auf den Walzwirkungsgrad im Vorwalzge
rüst 7 keine Arbeitswalzen mit ähnlich kleinem Durchmesser
wie in den Fertiggerüsten 19, 20 und 21 erforderlich. Vom Ge
sichtspunkt der Konstruktion des Vorwalzgerüsts 7 als Doppel
gerüst ist es jedoch wünschenswert, die Walzlast und das er
forderliche Drehmoment maximal zu reduzieren. Die Verwendung
von Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser wirkt sich auf die
Erfüllung einer derartigen Forderung günstig aus. Weiterhin
kann bei Verwendung von Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser
das Vorwalzgerüst 7 kompakt ausgebildet und das Vorwalzen
kann mit hohem Reduktionsgrad ausgeführt werden.
Die Walzgeschwindigkeit an der Auslaufseite der Fertigstaffel
12 liegt bei maximal 350 m/min. Trotz dieser geringen Walzge
schwindigkeit kann ein Absinken der Bandtemperatur und die
Zunderbildung verhindert werden, weil die Fertiggerüste 19,
20 und 21 Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser haben und ih
re Anzahl auf drei verringert ist. Entsprechend dem Umwand
lungspunkt des Bandmaterials muß die Bandtemperatur an der
Auslaufseite der Fertigstaffel 12 etwa 820 bis 920°C betra
gen.
Der Abstand zwischen dem Auslaß der Induktionsheizeinrichtung
9 und dem Einlauf des ersten Gerüsts 19 der Fertigstaffel 12
liegt bei nur maximal 5 m, so daß eine Ablenkung der Tempera
tur des in der Induktionsheizeinrichtung 9 erwärmten Flach
strangs 2a verhindert wird, bevor der Flachstrang 2a in die
Fertigstaffel einläuft.
Das aus der Fertigstaffel 12 auslaufende Band 2b wird in ei
ner am Auslauftisch 13 installierten Kühleinrichtung 22 durch
Wasser auf eine vorgegebene Temperatur herabgekühlt. Dann
läuft das Band 2b zwischen die Spannwalzen 15, die eine Zugs
pannung im Band erzeugen. Das Band 2b wird anschließend durch
die Teilvorrichtung 16 in Einzelbänder von geeigneter Länge
unterteilt, die in der Wickelvorrichtung 14 zu Coils mit vor
gegebenem Gewicht aufgewickelt werden. Ein Vorderende des
Bandes 2b läuft in die Karussellwickelvorrichtung 14 ein und
wird mittels einer Kettenvorrichtung 23 um einen Dorn 18 ge
wickelt. Bis das Band 2b einer vom Dorn 18 ausgeübten Zug
spannung unterworfen werden kann, üben die Spannwalzen 15 ei
ne Zugspannung auf das zulaufende Band 2b aus. Dann wird das
Band 2b nacheinander aufgewickelt, um einen Bandring 17 zu
bilden. Die vollständigen Coils 17 werden mittels eines Wa
gens 24 aus der Anlage herausgefahren.
In dem oben beschriebenen Prozeß können Warmbänder im Durch
lauf vom Stranggießen zum Fertigwalzen (vor dem Aufwickeln)
ohne Unterbrechung hergestellt werden, ohne daß das Band ir
gendwo in der Linie unterteilt wird.
Fig. 2 zeigt Temperaturänderungen eines Stranges von 70 mm
Dicke, der auf 20 mm Dicke vorgewalzt und dann zur gewünsch
ten Produktdicke fertiggewalzt wird. Auf der Abszisse ist der
Abstand (m) von der Oberfläche der Schmelze in der Stangguß
maschine aufgetragen. Fig. 2A repräsentiert den Fall einer
Produktdicke von 1,6 mm und Fig. 2B den Fall einer Produkt
dicke von 2,3 mm. In beiden Figuren sind Temperaturänderungen
von der Auslaufseite der ersten Heizeinrichtung 4 (d. h. an
der Eintrittseite der Entzunderungsvorrichtung 6) in Richtung
der Auslaufseite der Fertigstaffel 12 gezeigt. Wie ersicht
lich, kann auch bei niedriger, an die Gießgeschwindigkeit an
gepaßter Geschwindigkeit, eine gewünschte Fertigwalztempera
tur von ungefähr 900°C in Fig. 2 gewährleistet werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Kombi-Anlage wird ein Flach
strang 2c von 20 bis 60 mm Dicke in gleicher Weise wie beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gegossen und vorgewalzt sowie
anschließend durch die nachgeordnete Schervorrichtung 8 in
Abschnitte vorgegebener Länge unterteilt. Die Abschnitte 2c
werden in der Induktionsheizeinrichtung 9 auf 1050 bis
1200°C erwärmt und die Temperaturverteilung wird im Aus
gleichsofen 10 vergleichmäßigt.
Der Flachbarren 2c wird anschließend auf dem Rollentisch 26
in die Fertigstaffel 12 gefördert.
Da auch deren Fertiggerüste 19, 20 und 21 Arbeitswalzen mit
kleinem Durchmesser haben, um hohe Reduktionsgrade und gerin
ge Walzgeschwindigkeiten zu erhalten, können Probleme beim
Einzug des Bandes (Biß) in das erste Fertiggerüst 19 auftre
ten, wenn ein großer Reduktionsgrad gefordert wird. Vor der
Fertigstaffel 12 ist ein Vorformer 27 installiert, der die
Dicke des Vorderendes des unterteilten Flachstranges 2c vor
seinem Einlauf in die Fertigstaffel vermindert und damit ei
nen problemlosen Einzug der Flachstrangabschnitte in die Fer
tigstaffel sicherstellt.
Die Bandangriffbedingungen und die Walzbedingungen nach dem
Einziehen werden durch die zwei folgenden Gleichungen (1) und
(2) ausgedrückt:
Δhg = µ2R - P/K, (1)
Δhr = 4µ2R, (2)
wobei Δhg der durch Einziehbeschränkungen bestimmte maximale
Reduktionsgrad, Δhr ein Reduktionsgrad zum Walzen des Bandes
nach dem Einziehvorgang, µ der Reibkoeffizient zwischen dem
Band und einer Arbeitswalze, P die Walzlast, K eine Federkon
stante des Fertigwalzgerüsts und R ein Radius der Arbeitswal
ze ist. Nach den Gleichungen (1) und (2) ist Δhr gleich dem
Vierfachen von Δhg. Danach ist es wichtig, ob das vordere En
de des Bandes zufriedenstellend ergriffen werden kann oder
nicht und daß der Reduktionsgrad durch die Bandangriffbedin
gungen begrenzt ist. Wenn daher das vordere Ende des Flach
barrens 2c durch den Vorformer 27 auf eine Dicke verdünnt
ist, die für das Angreifen vor dem Eintritt in die Fertig
staffel 12 erforderlich ist, kann das Band selbst bei dem
großen Reduktionsbetrag zufriedenstellend ergriffen werden.
Ein von der Fertigstaffel 12 zu Platten mit gewünschter Dicke
gewalztes Band 2d wird in der am Auslauftisch 13 installier
ten Kühlvorrichtung 22 auf eine vorgegebene Temperatur abge
kühlt. Der Umladetisch 28 kann geöffnet und geschlossen wer
den, um wahlweise eine Position über der Karussellwickelvor
richtung 14 einzunehmen. Wenn der Umladetisch 28 über der Ka
russellwickelvorrichtung 14 angeordnet wird, kann er das Band
2d zu einem Kühlbett 29 im Frischungsraum fördern. Dann wird
das Band 2d über dem Kühlbett 29 mit Luft gekühlt und einem
Nivellierungsprozeß oder dergleichen unterworfen, wobei Plat
ten mit der gewünschten Produktdicke erhalten werden.
Mit der vorstehend beschriebenen Kombi-Anlage können sowohl
dünne als auch dickere Platten von 1,6 bis 40 mm hergestellt
werden. Die Fertigstaffel kann auch vier Walzgerüste enthal
ten, um bei einer Fertigwalzgeschwindigkeit von maximal
500 m/min Produktbänder mit einer Dicke von ungefähr 1,2 bis
15 mm herzustellen.
Der Abstand zwischen der Stranggußmaschine 1 und der ungefäh
ren Mitte des Vorwalzgerüsts 7 sollte maximal 10 bis 15 m,
der Abstand vom Vorwalzgerüst 7 zum Einlauf der Fertigstaffel
12 maximal 30 bis 45 m, die Länge der Fertigstaffel 12 maxi
mal 10 bis 15 m und der Abstand der Fertigstaffel 12 maximal
30 bis 45 m betragen. Somit kann die Anlage von der Strang
gußmaschine 1 zur Karussellwickelvorrichtung 14 bzw. zum Um
ladetisch 28 auf eine Länge von maximal 100 m haben und damit
ein echtes Kleinstwarmwalzwerk verwirklicht werden.
Zusätzlich können die Auslaufgeschwindigkeiten der Strangguß
maschine 1, des Vorwalzgerüsts 7 und der Fertigstaffel 12
durch Steuern der jeweiligen Walzendrehzahlen des Vorwalzge
rüsts 7 bzw. der Gerüste 19, 20, 21 der Fertigstaffel 12 an
gepaßt werden.
Es können folgende Walzgerüste 19, 20, 21 in der Fertigstaf
fel nach den Fig. 1 und 3 verwendet werden.
In der Fertigstaffel kann ein 6H-Walzwerk mit axial ver
schiebbaren Zwischenwalzen gemäß Fig. 4 eingesetzt werden,
das ein Paar obere und untere Arbeitswalzen 32, 33, ein Paar
obere und untere Zwischenwalzen 34 und 35 und ein Paar obere
und untere Stützwalzen 36, 37 enthält. Durch Verschieben der
Zwischenwalzen 34, 35 in entgegengesetzten axialen Richtungen
und durch Ausüben von Biegekräften auf die Arbeitswalzen 32,
33 wird die Dickenverteilung eines Bandes 31 in Querrichtung
gesteuert, so daß die Bombierung und die Form (Flachheit) des
Bandes 31 gesteuert werden.
Das Walzgerüst kann auch axial verschiebbare Arbeitswalzen
oder Stützwalzen haben. Außerdem können die Biegekräfte für
eine verbesserte Bombierungssteuerung auf die Zwischenwalzen
ausgeübt werden.
Als weiteres Beispiel kann ein 4H-Walzgerüst mit paarweise
gekreuzten Walzen gemäß Fig. 5 in der Fertigstaffel einge
setzt werden, das ein Paar obere und untere Arbeitswalzen 42,
43 und ein Paar angetriebene obere und untere Stützwalzen 44,
45 enthält. Die Arbeitswalze 42 und die zugehörige Stützwalze
44 sowie die Arbeitswalze 43 und die zugehörige Stützwalze 45
kreuzen sich paarweise in einer horizontalen Ebene.
In dem Beispiel nach Fig. 6 oder 7 wird in der Fertigstaffel
ein Walzgerüst mit flaschenförmigen Walzen verwendet, das ei
ne Dickensteuerung des Bandes über die Bandbreite ermöglicht.
Das in Fig. 6 gezeigte 6H-Walzgerüst hat ein Paar obere und
untere Arbeitswalzen 52, 53, ein Paar flaschenförmige obere
und untere Zwischenwalzen 54, 55, die bezüglich eines be
stimmten Punktes symmetrisch sind, und ein Paar obere und un
tere Stützwalzen 56, 57. Die flaschenförmigen Zwischenwalzen
54, 55 sind in axialer Richtung beweglich. Die Dickenvertei
lung in Querrichtung eines Bandes 51 wird durch Verschieben
der Zwischenwalzen 54, 55 in entgegengesetzten Richtungen ge
steuert. In diesem Walzgerüst können auch die Arbeitswalzen
und/oder die Stützwalzen flaschenförmig ausgebildet sein.
Das in Fig. 7 gezeigte Quarto-Gerüst hat ein Paar obere und
untere flaschenförmige Arbeitswalzen 62, 63, die bezüglich
eines bestimmten Punkts symmetrisch sind, sowie ein Paar obe
re und untere Stützwalzen 64, 65. Die flaschenförmigen Walzen
62, 63 sind axial verschiebbar. Die Dickenverteilung in Quer
richtung eines Bandes 61 wird durch Verschieben der Arbeits
walzen 62, 63 in entgegengesetzten Richtungen gesteuert. In
diesem Walzwerktyp können auch nur die Stützwalzen oder so
wohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen flaschenför
mig ausgebildet sein.
Das Quarto-Gerüst nach Fig. 8 hat verschiebbare Arbeitswalzen
72 und 73 und eine obere und untere Stützwalze 74, 75. Die
Arbeitswalzen 72, 73 sind axial durch Schiebemechanismen 76,
77 beweglich, die je einen Zylinder enthalten. Der durch den
Walzbetrieb bewirkte Verschleiß der Arbeitswalzen wird durch
deren Verschieben verteilt und Änderungen des Walzspalts
durch den Walzenverschleiß können klein gehalten werden. In
diesem Walzgerüst werden die Stützwalzen 74, 75 über Spindeln
78 bzw. 79 durch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben.
In den Fertigwalzgerüsten nach den Fig. 4 bis 8 kann die un
zureichende Steuerung der Bandbombierung und der Bandform
aufgrund einer geringen Biegesteifigkeit der Arbeitswalzen
mit kleinem Durchmesser ausgeglichen werden.
In der Fertigstaffel kann auch ein Vielzwalzen-Walzgerüst ge
mäß Fig. 9 verwendet werden, in welchem jede Arbeitswalze 82,
83 von mehreren Stützwalzen 84, 85 bzw. 86, 87 abgestützt
ist, wodurch Biegungen der relativ schlanken Arbeitswalzen
vermieden werden können.
Ein in Fig. 10 gezeigtes weiteres Fertigwalzgerüst hat Ar
beitswalzen, die in Walzrichtung gegenüber den Achsen der
Stützwalzen versetzt sind. Das dargestellte Quarto-Gerüst hat
ein Paar obere und untere Arbeitswalzen 91, 92 und ein Paar
obere und untere Stützwalzen 95, 96, die durch Motoren 93
bzw. 94 angetrieben werden. Die Arbeitswalzen 91, 92 werden
in Walzrichtung relativ zu den Achsen der Stützwalzen 95, 96
durch entsprechende Zylinder 97, 98, 99, 100 versetzt.
Ein Versetzungsbetrag δ jeder der Arbeitswalzen 91, 92 wird
so eingestellt, daß die tangentialen Antriebskräfte F der Ar
beitswalzen 91, 92, die als Walzdrehmoment (die Summe aus dem
Drehmoment TU des Motors 93 und aus dem Drehmoment TL des Mo
tors 94) von den Antriebsmotoren 93, 94 der Stützwalzen 95
bzw. 96 erzeugt werden, und horizontale Komponenten der Walz
last, die durch die Versetzungen der Arbeitswalzen 91, 92 er
zeugt werden, im wesentlichen im Gleichgewicht sind. Der Ver
setzungsbetrag δ wird in Abhängigkeit von den Walzbedingungen
verstellt. In diesem Walzgerüsttyp mit Versatz können die
tangentialen Antriebskräfte F, die auf die Arbeitswalzen 91,
92 wirken, durch die horizontalen Komponenten der Walzlast,
die durch die Versetzungen der Arbeitswalzen 91, 92 erzeugt
werden, abgeschwächt werden, so daß die horizontale Durchbie
gung der Arbeitswalzen 91, 92 minimiert werden kann. Ferner
kann der Durchmesser der Arbeitswalzen 91, 92 klein sein, oh
ne daß eine zusätzliche Anlage um die Walzentrommeln erfor
derlich ist.
Bei den in den Fig. 9 und 10 gezeigten Walzgerüsten wird der
unerwünschten horizontalen Durchbiegung der Arbeitswalzen mit
kleinem Durchmesser entgegengewirkt.
Eine Walzenkühlvorrichtung nach Fig. 11 ist in den Fertig
walzgerüsten 19, 20, 21 nach Fig. 1 und 3 installiert.
Die Arbeitswalzen unterliegen einer hohen thermischen Bela
stung aufgrund der vom etwa 1000°C heißen Band abgegebenen
Wärme, sowie der in den Wirkbereichen der Walzen beim Walz
vorgang erzeugten Reibungswärme. In der Kombi-Anlage sind die
thermischen Bedingungen nochmals schwieriger als bei herkömm
lichen chargenweisen Anlagen, weil die Kombi-Anlage vom
Stranggießen zum Fertigwalzen im kontinuierlichen Durchlauf
betrieben wird.
Um die Wärmebelastung der Arbeitswalzen zu vermindern, ist
die Mehrfachdüsen-Walzenkühlvorrichtung 110 mit dem in Fig.
11 gezeigten Aufbau installiert. In der Walzenkühlvorrichtung
110 wird Kühlwasser von einem Wasserzufuhrrohr 103a zu mehre
ren Düsen 103 geführt, die das Kühlwasser auf eine Arbeits
walze 102 spritzen. Da soweit wie möglich verhindert werden
muß, daß die Temperatur des Bandes 101 selbst absinkt, die
Führungen, Metallklötze oder vorstehende Platten des Walzge
rüsts durch auftreffendes Kühlwasser korrodieren, enthält die
Walzenkühlvorrichtung 110 Abdeckungen 104, die ein Versprühen
oder Entweichen von Kühlwasser verhindern, Dichtungselemente
105, die die Spalte zwischen der Oberfläche der Arbeitswalze
102 und den Abdeckungen 104 abdichten, sowie einen Rückfüh
rungskanal 106, der das Kühlwasser nach dem Kühlen der Ar
beitswalzen zurückführt. Eine Walzenkühlvorrichtung 110 kann
an jedem Fertigwalzgerüst 19, 20, 21 installiert werden.
Die in Fig. 12 gezeigte Walzenschleifvorrichtung kann in dem
Vorwalzgerüst 7 und in den Fertigwalzgerüsten 19, 20, 21 der
Fig. 1 und 3 vorgesehen sein. Diese Walzenschleifmaschinen
127, 128 (WSM) schleifen die Walzenballen der Arbeitswalzen
111, 112 während des Walzvorgangs und besitzen scheibenförmi
ge Schleifsteine 113, 114, die von Hydraulikmotoren 115, 116
angetrieben und von Preßbacken 117, 118 durch Motoren 119
bzw. 120 gegen die Arbeitswalzen 111, 112 gepreßt werden. Die
Preßkräfte der Schleifsteine 113, 114 werden über Lastzellen
121, 122 gesteuert. Die Schleifsteine 113 und 114, die Hy
draulikmotoren 115 und 116, die Schleifsteine-Preßstempel
117, 118, die Motoren 119, 120 und die Lastzellen 121, 122
sind an Rahmen 123 bzw. 124 befestigt. Die Preßrichtungen der
Schleifsteine 113, 114 werden durch Drehen der Rahmen 123,
124 um Wellen 125, 126 eingestellt.
Die Walzenschleifmaschinen 127, 128 können die aufgerauhten
Oberflächen der Arbeitswalzen 111, 112 glätten, so daß die
Austauschfrequenz der Arbeitswalzen 111, 112 verkleinert wer
den kann. Außerdem kann ein Walzenprofil dadurch gemessen
werden, daß die Preßkräfte und die Positionen der Schleif
steine 113, 114 in den Walzenschleifmaschinen 127, 128 erfaßt
werden. Daher kann die Steuerung der Bandbombierung, d. h. die
Steuerung der Walzenbiegekräfte, auf der Grundlage der Meßer
gebnisse ausgeführt werden. Die Walzenschleifmaschinen 127,
128 können für die Arbeitswalzen im Vorwalzgerüst 7 und/oder
in den Fertigwalzgerüsten 19, 20, 21 installiert sein.
Die in Fig. 13 beispielhaft dargestellte Hochdruckstrahl-Ent
zunderungsvorrichtung 130 hat drehbare Düsen 138, 139, die
den oberen und den unteren Flächen des Bandes 131 an der Ein
laufseite der Arbeitswalzen 132, 133 zugewandt sind. Wasser
wird aus einem Tank 134 mittels einer Hochdruckpumpe 135 mit
einem Druck von mindestens 300 bar zu Verteilern 136 geför
dert. Jeder der Verteiler 136 enthält einen Düsenhalter 139,
an dem mehrere Düsen 138 befestigt sind, die von Motoren 137
gedreht werden können. Das jedem Verteiler 136 zugeführte
Druckwasser wird von den Düsen 138 zur entsprechenden Ober
fläche des Bandes 131 ausgespritzt, deren Düsenhalter 139
sich in einer zur Fläche des Bandes 131 parallelen Ebene dre
hen, wodurch auf der Bandoberfläche abgelagerter Zunder ent
fernt wird.
Das aus den rotierenden Düsen 138 austretende Druckwasser
trifft unter verschiedenen Winkeln auf den Zunder, was dessen
effizientes Entfernen bewirkt. Der gegenüber bekannten Ent
zundervorrichtungen wesentlich erhöhte Wasserdruck und die
Rotation der Düsen 138 begünstigt die Ablösung des Zunders
vom Warmband bei vermindertem Wasserdurchsatz und dadurch re
duzierter Absenkung der Bandtemperatur.
Auch eine Schleifvorrichtung 140 mit rotierenden Scheiben ge
mäß Fig. 14 kann als Entzundervorrichtung eingesetzt werden.
Mehrere Scheibenschleifer 142a bis 142c wirken auf die obere
und untere Fläche eines Bandes 141 und schleifen den Zunder
ab, wobei eine Wasserstrahleinheit 143 den Abschliff ent
fernt. Das entzunderte Band 141 wird durch Druckrollen 144
dem Fertiggerüst 19 zugeführt. Da die Scheibenschleifer 142a
bis 142c den Zunder auch ohne Verwendung von Wasser mecha
nisch entfernen können, kann ein Absinken der Bandtemperatur
verhindert werden, wenn nur diese Schleifer allein verwendet
werden.
Die in Fig. 15 dargestellte Entzundervorrichtung 150 weist
rotierende Rundbürsten 152a, 152b auf, denen Andruckrollen
153a, 153b auf der anderen Bandseite zugeordnet sind. Wie ge
zeigt, wird das Band 151 gebogen, um in dem auf den Bandober
flächen befindlichen Zunder Risse zu erzeugen, so daß der ge
rissene Zunder von den Rundbürsten 153a, 153b entfernt werden
kann. In der Nähe der Rundbürsten 153a, 153b sind Auffangkä
sten 154a, 154b für den abgelösten Zunder vorgesehen. Zusätz
lich kann dieser Entzundervorrichtung eine Wasserstrahlein
heit angehören.
Da Gießstränge und Brammen der angegebenen Abmessungen bei
einer Gießgeschwindigkeit von 2 bis 5 m/min vor dem Beginn
des Walzprozesses mehr als eine Minute auf einer Temperatur
von mindestens 1100°C gehalten werden, kann der Strang im
Vorwalzgerüst 7 bis zu einem Reduktionsgrad von 40 bis 50%
ohne Rißbildung gewalzt werden. Die Stahlstruktur wird fein,
wenn im Vorwalzgerüst 7 mit einem Reduktionsgrad von wenig
stens 10% gewalzt wird. Auch wenn das Band in den Fertigge
rüsten 19 bis 21 mit einem hohen Reduktionsgrad gewalzt wird,
entstehen beim Fertigwalzen keine Risse. Die Fertigwalztempe
ratur kann im Bereich von 820 bis 920°C gehalten werden, was
dem Umwandlungspunkt des Bandes entspricht.
Claims (37)
1. Verfahren zum Herstellen von Warmband, bei welchem
- 1. ein Gußstrang von maximal 80 mm Dicke in einer Strang gußanlage gegossen wird und
- 2. der verfestigte Strang mit einem Reduktionsgrad von mindestens 10% vorgewalzt und in mehreren Stichen mit relativ geringer Walzgeschwindigkeit fertiggewalzt wird,
- 1. der Gußstrang in zwei Stichen bei praktisch gleicher Temperatur vorgewalzt wird und
- 2. der vorgewalzte Strang bei Temperaturen von 820 bis 920°C mit hohem Reduktionsgrad fertiggewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der vorgewalzte Strang auf 1050 bis 1200°C erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bandmaterial im letzten Walzgerüst (21) der Fer
tigstaffel (12) mit einer Walzgeschwindigkeit von maximal
500 m/min gewalzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberflächen- und Kantenbereiche des Gießstranges vor
dem Vorwalzen erwärmt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der vorgewalzte Strang vor dem Fertigwalzen erwärmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bandgeschwindigkeit bei in drei Stichen fertiggewalz
tem Warmband auf max. 350 m/min und bei in vier Stichen
fertiggewalztem Warmband auf max. 500 m/min eingestellt
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Vorwalzen der Zunder von den Strangoberflächen
entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zunder von den Oberflächen des vorgewalzten Stranges
vor dem Fertigwalzen entfernt wird.
9. Kombinierte Stranggieß- und Warmwalz-Anlage mit einer
Stranggießmaschine zum Erzeugen eines heißen Gießstranges
von maximal 80 mm Dicke und mit einem Warmwalzwerk zum
direkten Walzen des Gießstranges zu Warmband, das ein
Vorwalzgerüst und eine Fertigstaffel aus mehreren Walzge
rüsten aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorwalzgerüst (7) ein Doppelgerüst mit zwei in einem Walzenständer angeordneten Walzensätzen (5) ist und
daß die Fertigstaffel (12) nur maximal vier Walzgerüste (19, 20, 21) mit Arbeitswalzen unter 500 mm Durchmesser besitzt.
daß das Vorwalzgerüst (7) ein Doppelgerüst mit zwei in einem Walzenständer angeordneten Walzensätzen (5) ist und
daß die Fertigstaffel (12) nur maximal vier Walzgerüste (19, 20, 21) mit Arbeitswalzen unter 500 mm Durchmesser besitzt.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Walzgerüste (19, 20, 21) der Fertigstaffel (12) Quarto-
oder Sexto-Gerüste sind.
11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die horizontalen Abstände zwischen der Stranggießma
schine (1) und der Mitte des Vorwalzgerüstes (7) sowie
zwischen dem Einzug und dem Auslauf der Fertigstaffel
(12) jeweils im Bereich von 10 bis 15 m liegen und daß
der horizontale Abstand zwischen der Stranggießmaschine
(1) und einem der Fertigstaffel (12) nachgeordneten Coi
ler (14) maximal 100 m beträgt.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Arbeitswalzen des Vorwalzgerüsts (7)
einen Durchmesser von maximal 500 mm haben und durch
Stützwalzen (36, 37) oder Zwischenwalzen (34, 35) indi
rekt angetrieben sind.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Arbeitswalzen der Fertigstaffel (12)
durch Stützwalzen (36, 37) oder Zwischenwalzen (34, 35)
indirekt angetrieben sind.
14. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vorwalzgerüst (7) zwei Quarto-Walzensätze enthält.
15. Anlage nach Ansprüch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vorwalzgerüst (7) zwei Duo-Walzensätze enthält.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß vor dem Vorwalzgerüst (7) ein erster Ofen
(4) zum Aufwärmen der Oberflächen- und Kantenbereiche des
Stranges (2) angeordnet ist.
17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Auslaufseite des Ofens (4) eine Entzunderungsvorrich
tung (6) angeordnet ist.
18. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand zwischen dem Auslauf des Ofens (4) und dem Ein
lauf des Vorwalzgerüsts (7) nicht länger als 3 m ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Vorwalzgerüst (7) und der Fer
tigstaffel (12) ein zweiter Ofen (9) für den vorgewalzten
Strang (2b) angeordnet ist.
20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Entzunderungsvorrichtung (11) an der Auslaufseite des
zweiten Ofens (9) angeordnet ist.
21. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand zwischen dem Auslaß des zweiten Ofens (9) und dem
Einlauf der Fertigstaffel (12) nicht länger als 5 m ist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Fertigstaffel (12) eine Kühlvorrichtung
(22) für das Warmband (2), eine Schere (16) und ein Coi
ler (14) nachgeordnet sind.
23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der
Coiler ein Karussell-Coiler (14) ist.
24. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Vorwalzgerüst (7) eine Schere (8) nachgeordnet ist, die
den vorgewalzten Strang in Platten unterteilt und Spal
tabschnitte abtrennt.
25. Anlage nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Kühl
vorrichtung (22) hinter der Fertigstaffel (12), eine
Schere (16) hinter der Kühlvorrichtung (22) und einen Um
ladetisch (28) hinter der Schere (16), der das unterteil
te Band zu einem Frischungsraum befördert.
26. Anlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
Länge zwischen der Stranggußmaschine (1) und dem Umlade
tisch (28) nicht größer als 100 m ist.
27. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß Biegeeinrichtungen für die Arbeitswalzen
und/oder Zwischenwalzen der Fertigstaffel (12) vorgesehen
sind.
28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Walzgerüste der Fertigstaffel (12) Zwischenwalzen aufwei
sen, die in axialer Richtung verschiebbar sind.
29. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fertigstaffel (12) ein Sexto-Gerüst mit
Arbeitswalzen (52, 53), Zwischenwalzen (54, 55) sowie
Stützwalzen (56, 57) ist, wobei wenigstens ein Walzenpaar
axial verschiebbare geformte Walzen enthält, deren Umriß
linien in bezug auf die Durchgangsmitte asymmetrisch und
in bezug auf einen Punkt vertikal symmetrisch sind.
30. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fertigstaffel (12) ein Quarto-Gerüst
enthält, bei dem die Form der Arbeitswalzen (62, 63) oder
der Stützwalzen (64, 65) durch Umrißlinien definiert
sind, die in bezug auf die Durchgangsmitte asymmetrisch
und in bezug auf einen Punkt vertikal symmetrisch sind,
wobei die geformten Walzen (62, 63) axial verschiebbar
sind.
31. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Arbeitswalzen (32, 33) in der Fertig
staffel (12) axial verschiebbar sind.
32. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fertigstaffel (12) ein Vielwalzen-Walz
gerüst enthält, in dem jede Arbeitswalze (82, 83) von
zwei Stützwalzen (84 bis 87) abgestützt ist.
33. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fertigstaffel (12) Walzgerüste enthält,
bei denen die Achsen der beiden Arbeitswalzen (91, 92)
gegenüber den Achsen der Zwischen- oder Stützwalzen (95,
96) in Walzrichtung versetzt sind.
34. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 33, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Arbeitswalzen (102) wenigstens eines
Walzgerüsts der Fertigstaffel (12) eine Walzenkühlvor
richtung (110) mit mehreren Düsen (103) zum Ausspritzen
von Kühlwasser auf eine Walze (102), Abdeckungen (104)
als Spritzschutz für das Kühlwasser, eine Dichtungsein
richtung (105) für die Spalte zwischen der Walzenoberflä
che und den Abdeckungen (104) sowie eine Rückführung
(106) für das Kühlwasser enthält.
35. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Arbeitswalzen (111, 112) des Vor
walzgerüsts (7) und für wenigstens ein Walzgerüst der
Fertigstaffel (12) eine Walzenschleifeinrichtung (127,
128) installiert ist, die die Arbeitswalzen (111, 112)
während des Walzvorgangs schleift.
36. Anlage nach Anspruch 17 oder 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entzunderungsvorrichtung (6, 11) rotierende Hoch
druckstrahl-Düsen enthält.
37. Anlage nach Anspruch 17 oder 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entzunderungsvorrichtung eine Scheibenschleifma
schine (140) oder wärmefeste Drehbürsten (150) aufweist.
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