DE3235703A1

DE3235703A1 - Walzverfahren und kontinuierliches tandem-warmbandwalzwerk zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3235703A1
Application number: DE19823235703
Authority: DE
Inventors: Vladimir B. 15238 Pittsburgh Pa. Ginzburg
Original assignee: Tippins Machinery Co Inc
Current assignee: Tippins Machinery Co Inc
Priority date: 1981-09-29
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1983-04-14
Also published as: US4430876A; ZA825877B; IT8249179A0; IT1149366B; CA1197714A; JPS5868406A; FR2513548B1; AU8714582A; NL8203779A; GB2106437A; AU541343B2; BE894433A; GB2106437B; BR8205554A; FR2513548A1

Description

Ccnpany, Inc. schweigerstrasse 2

Pittsburgh, PA 15223, OSh telefon: (089)661051

TELEGRAMM! PROTECTPATENT TELEX! 124070

Walzverfahren und kontinuierliches Tandem-Warmbandwalzwerk zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Walzverfahren zum Walzen von Brammen auf Banddicken, wobei von solchen Brammen·ausgegangen wird, daß sich Bandringe mit einem Bundgewicht von etwa 9 bis 18 kg/mm Bandbreite (500 bis 1000 engl.Pfund/engl.Zoll Bandbreite) ergeben, sowie ein kontinuierliches Warmbandwalzwerk zur Durchführung des Verfahrens.

Herkömmliche Warmbandwalzwerke setzen sich aus einer Vor- und einer Fertigstrecke zusammen, die durch einen Haltetisch bzw. -rollgang voneinander getrennt sind, der den Ubergangsstab beim Austreten aus der Vorstrecke aufnimmt und mit der gewünschten Einzugsgeschwindigkeit in die Fertigstrecke einführt. Es ist festgestellt worden, daß der Ubergangsstab auf dem Halterollgang sich durch Wärmeabstrahlung abkühlt und der Wärmeverlust mit abnehmender Dicke des Übergangsstabes zunimmt. Es ist auch bekannt, daß zwischen vorderem und hinterem Ende des Walzgutes ein Temperaturunterschied besteht, der die metallurgischen Eigenschaften des Produktes und die belastungsmäßigen Forderungen an die Walzgerüste beeinflussen kann. Wenngleich die Bramme in einem Wärmeofen gleichmäßig vorgewärmt worden sein kann, besteht dieser Temperaturunterschied, weil das erste Eintreten des vorderen Brammen-

/2

endes und das Eintreten des hinteren Brammenendes in das Warmbandwalzwerk zeitlich auseinanderliegen.

Um den Wärmeverlust durch Abstrahlung so gering wie möglich zu halten und den genannten Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende zu verringern, sind mehrere Maßnahmen angewandt worden. Es sind beispielsweise Spulkasten verwendet worden, um den Übergangsstab vor dem Einführen in die Fertigstrecke in Ringform zu halten. Auch sind über dem Halterollgang Tunnelöfen angeordnet worden, die den Übergangsstab auf der zweckdienlichen Temperatur halten. Ein anderer Versuch, das genannte Problem zu lösen, bestand in der Verwendung eines Zwischenwalzwerkes mit Haspelöfen beiderseits der Umkehrstraße. Wenngleich alle diese Lösungen in unterschiedlichem Maße erfolgreich verwirklicht wurden, besteht nach wie vor Bedarf an einem Walzwerk, das ohne übermäßige Hilfseinrichtungen Brammen von solchen Abmessungen zu verarbeiten vermag, welche die heute vom Markt verlangten Ringe von höherem Ring- bzw. Bundgewicht ergeben, und das dennoch annehmbare Temperaturunterschiede aufrechtzuerhalten vermag, um gleichmäßige metallurgische Eigenschaften zu erzielen und die einzelnen Walzgerüste nicht übermäßig zu belasten.

Ältere Versuche zur Schaffung eines wahren kontinuierlichen Warmbandwalzwerkes mit Tandemanordnung aller Gerüste zum Durchlaufwalzen sind gescheitert, und als Grund für dieses Scheitern wird angenommen, daß die Abstrahlungsverluste bei den verwendeten Brammendicken nicht erkannt wurden. Diese älteren Lösungsversuche bezogen sich auf Brammen von etwa 5 cm Dicke, die auf einer Reihe von Gerüsten auf eine Weise gewalzt wurden, die der heutigen Bearbeitung eines Übergangsstabes auf einem Fertigwalzwerk vergleichbar ist. Außerdem wurde angenommen, daß es notwendig ist, die Walzgeschwindigkeiten im Vorwalzwerk so hoch wie möglich zu wählen und die Bramme dann, bevor sie in die Fertigstraße einläuft, auf

einer für das kontinuierliche Fertigwalzen auf den Tandem-Fertiggerüsten zweckdienlichen Einzugsgeschwindigkeit zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Walzverfahren derart auszugestalten, daß es betriebssicher kontinuierlich durchführbar ist»

Ein Verfahren und ein Walzwerk, die diese Aufgabe lösen, ergeben sich mit vorteilhaften Ausgestaltungen aus den Patentansprüchen.

Bei der Erfindung kommen der bisher verwendete Übergangsstab und der Haltetisch bzw. -rollgang völlig in Wegfall. Ferner werden gemäß der Erfindung durch ständiges Herunterwalzen der Bramme mit einem konstanten Materialstrom bei jedem Walzgerüst die vorgebbaren Temperaturunterschiede zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der Bramme und des erzeugten Bandproduktes in hohem Maße verringert. Gemäß der Erfindung wird durch Beseitigen der Unstetigkeit, die sich in der Bearbeitung aus dem Vorhandensein des Halterollganges ergibt, eine übermäßige Abkühlung durch Abstrahlung vermieden.

Alle diese Vorteile werden bei starker Verkleinerung der Länge des Walzwerkes und bei Benutzung eines kleinstmöglichen Umfanges an Hilfseinrichtungen hierfür erzielt. Die Erfindung ermöglicht das Einführen von Brammen in das kontinuierliche Warmbandwalzwerk mit Temperaturen, die bis zu etwa 220 ⁰C unter den derzeit bei bestehenden Walzwerken angewandten Temperaturen liegen. Damit verbunden sind somit beträchtliche Energie- und Kosteneinsparungen.

Die Erfindung ist ein kontinuierliches Tandem-Warmbandwalzwerk zum Walzen von Brammen mit einer Mindestdicke von etwa 200 mm (7,75 engl. Zoll) auf Banddicken, wobei die Bandringe ein Bundgewicht von etwa 9 bis 18 kg/mm Bandbreite (500 bis

1000 engl.Pfund/engl.Zoll Bandbreite) und darüber aufweisen. Das kontinuierliche Tandem-Warmbandwalzwerk hat erfindungsgemäß mehrere Walzgerüste TMl bis TMx, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner ist als die Länge des Bandes zwischen den Walzgerüsten, um damit nach dem Tandemverfahren bei konstantem Materialstrom zu walzen.

Es ist möglich, für einen gewünschten Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende und für bestimmte geforderte Fertigungsdaten, d.h. für eine bestimmte Durchlaufzeit, eine kleinste kritische Materialdicke h beim Einführen in das erste Walzgerüst TMl zu bestimmen. Die Dicke ergibt sich aus der Beziehung ü£ = f(h,T), insbesondere aus der empirisch ermittelten Beziehung dT = (T_p - 1800 + i).(i - e"*"³¹'*), in derot_ die Abkühlgeschwindigkeit bei der Temperatur T ist, Δ Τ den annehmbaren Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Bandende darstellt, T_p die Temperatur des vorderen Endes der in das erste Walzgerüst TMl einlaufenden Bramme ist, o( = die Abkühlgeschwindigkeit in °F/s (1,8 ⁰F hJUD

h nnofz

= 1 ⁰C) bei 1800 ⁰F (etwa 982 ⁰C) ist, η = ein

Parameter ist, der die Änderung von «< je ⁰F Temperaturänderung bestimmt, und t das Zeitintervall zwischen dem Eintritt des vorderen Brammenendes und dem Eintritt des hinteren Bram- · menendes in das erste Walzgerüst TMl ist. Alle Temperaturen sind in ⁰F einzusetzen.

Die Erfindung schafft ein Walzwerk, bei dem während der Bearbeitung keine Unstetigkeit bzw. Unterbrechung auftritt, die zu einer zusätzlichen Abkühlung führen würde. Außerdem arbeitet das gesamte Walzwerk mit einem konstanten Materialstrom und einer für eine bestimmte Brammendicke optimalen· Walzgeschwindigkeit. Der Arbeitsablauf ist dadurch vereinfacht, und es wird wegen der beträchtlichen Herabsetzung der Brammentemperatur beim Herausnehmen aus dem Ofen auch eine beträchtliche Energieeinsparung erzielt. Zu jeder Durchlaufzeit besteht eine kritische Materialdicke für das Einführen

in das kontinuierliche Tandemwalzwerk, die zu dem annehmbaren Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende führt, bei dem gleichmäßige metallurgische Eigenschaften und annehmbare Walzbedingungen erzielt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Darstellung der allgemeinen Anordnung eines herkömmlichen kontinuierlichen Warmbandwalzwerkes, Fig. 2 eine Darstellung der allgemeinen Anordnung eines bestehenden modernisierten Warmbandwalzwerkes mit einem Tunnelofen,
Fig. 3 eine Darstellung der allgemeinen Anordnung eines kontinuierlichen Tandem-Warmbandwalzwerkes gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Diagramm der Geschwindigkeit der durch Abstrahlung bedingten Abkühlung in Abhängigkeit von Materialdicke und Temperatur und

Fig. 5 ein Diagramm der Auswirkung der Materialdicke beim Eintritt in das Tandemwalzwerk im Verhältnis zum Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Brammenende.

Fig. 1 zeigt ein bestehendes herkömmliches Warmbandwalzwerk, das sich aus einer Vorstrecke mit Walzgerüsten Rl bis R5, zweckdienlichen Vertikal-Stauchgerüsten und Zunderbrechern und einer Fertigstrecke mit Tandemwalzgerüsten Fl bis F6 mit zweckdienlicher Schopfschere und Zunderbrecher zusammensetzt. Das Warmbandwalzwerk bearbeitet Brammen, die in einem der vier vorgesehenen Öfen vorgewärmt worden sind. Vor- und Fertigstrecke sind durch einen Haltetisch bzw. -rollgang von mehr als.etwa 61 m voneinander getrennt. Eine Bramme wird in der Vorstrecke auf einen Übergangsstab heruntergewalzt und dann vor dem Einführen in die von den Walzgerüsten Fl bis F6 gebildete Fertigstrecke auf dem Halterollgang zurückgehalten.

Auf der Fertigstrecke wird der Übergangsstab dann kontinuierlich und nach dem Tandemverfahren auf Banddicken gewalzt. An die Auslaufseite des letzten Fertiggerüstes F6 schließt sich ein langer Auslaufrollgang mit KUhlwasserbrausen an, auf dem das Band vor dem Aufhaspeln mit einer der drei Bandhaspeln von der Fertigwalztetnperatur auf die gewünschte Haspeltemperatur abgekühlt wird. Die Gesamtlänge des Warmbandwalzwerkes vom ersten Vorgerüst Rl bis zum letzten Fertiggerüst F6 beträgt mehr als etwa 183 m.

Gemäß Fig. 2 bestand eine Maßnahme zur Verkleinerung der Walzwerkslänge bei gleichzeitiger Sicherstellung des notwendigen Temperaturunterschiedes zwischen vorderem und hinterem Ende des Ringes darin, am Halterollgang einen Tunnelofen anzuordnen. Das in Fig. 2 dargestellte modernisierte Warmbandwalzwerk hat drei Vorwärmeöfen.und zwei Vorwalzgerüste Rl und R2, welche die Vorstrecke bilden. Der Halterollgang ist etwa 58 m lang und von einem zweckdienlichen Tunnelofen überdeckt. Der Tunnelofen soll einen Temperaturausgleich herbeiführen und den Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende des Übergangsstabes verringern. Eine Fertigstrecke, der eine zweckdienliche Schopfschere und Zunderbrecher vorgeschaltet sind, enthält sechs Walzgerüste Fl bis F6, auf denen das Band kontinuierlich und nach dem Tandemverfahren gewalzt wird. Hinter dem letzten Fertiggerüst F6 sind, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, ein Auslaufrollgang und Bandhaspeln angeordnet. Die Länge des in Fig.2 dargestellten Warmbandwalzwerkes ist kleiner als die des Warmbandwalzwer- · kes gemäß Fig. 1 und beträgt etwa 150 m.

In Fig. 3 ist ein Warmbandwalzwerk gemäß der Erfindung dargestellt. Es hat drei Öfen zum Vorwärmen der Brammen auf die zweckdienliche Temperatur. Beim Einführen der Bramme in das Warmbandwalzwerk gemäß der Erfindung beträgt ihre Temperatur etvta 980 bis 1010 ⁰C (1800 bis 1850 ⁰F) und ist damit etwa

• * «ft

ν-

220 bis 280 ⁰C (400 bis 500 ⁰F) niedriger als bei bestehenden Walzwerken. Eine derartige reduzierte Anfangstemperatur ermöglicht es, daß auf dem Warmbandwalzwerk gemäß der Erfindung Brammen sowohl aus Vorwärmeöfen als auch aus Stranggießanlagen bearbeitet werden. Das Walzwerk selbst besteht aus neun WalzgerUsten TMl bis TM9. Vor den ersten WalzgerUsten TMl bis TM4 sind zweckdienliche Vertikal-StauchgerUste angeordnet, und zwischen die Walzgerüste TM4 und TM5 ist eine Schopfschere zwischengeschaltet. Die Länge des Walzwerkes vom ersten Vertikal-StauchgerUst bis zum letzten Walzgerüst TM9 beträgt nur etwa 61 m (200 engl.Fuß) und ist damit um ein Mehrfaches kleiner als die Länge bestehender und modernisierter Walzwerke.

Bestimmend für das Warmbandwalzwerk gemäß der Erfindung ist, daß die Walzgerüste TMl bis TM9 mit solchem Zwischenabstand angeordnet sind, daß die gesamte Walzung kontinuierlich und nach dem Tandemverfahren erfolgt unter Beibehaltung eines konstanten Materialstroms in jedem Walzgerüst. Dieser konstante Materialstrom wird als h.-V. = konstant ausgedrückt, mit h. als der genauen Dicke beim Austritt aus dem Walzgerüst und V. als der tatsächlichen Walzgeschwindigkeit des Walzgerüstes.

Weil das vordere und das hintere Ende der Bramme in die Tandemwal zgerüste zu verschiedenen Zeitpunkten einlaufen, besteht zwischen den beiden Enden ein anfänglicher Temperaturunterschied, obwohl die Bramme gleichmäßig gewärmt worden ist. Dieser Temperaturunterschied ist durch die unterschiedliche Zeitdauer bedingt, während der die vorderen.und hinteren Enden einer Wärmeabstrahlung und -konvektion ausgesetzt sind.

Diese Temperaturverlust- bzw. Abkühlgeschwindigkeit o4_T ist im Grunde eine Funktion der Materialdicke h und der Temperatur T, d.h.

= f(h,T)

(1)

Fig. 4 zeigt eine übliche grafische Darstellung dieser Gleichung. Der Temperaturunterschied T zwischen vorderem und hinterem Ende läßt sich daher folgendermaßen berechnen:

ΔΊ = *_T . t (2)

worin t die Durchlaufzeit ist oder das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten, in denen das vordere und das hintere Ende in das Walzwerk einlaufen.

Für die Durchlaufzeit t in Sekunden gilt die Gleichung: 1,8 · (PIW) · (W)

worin
PIW
TPH
W

t =

TPH)

(3)

Walzgutgewicht in engl.Pfund/engl.Zoll Breite, Walzwerksausstoß in US short tons/h, Walzgutbreite in engl.Zoll

. 3,6 · (PIW) · (W)
^{c =} [TPHl

Walzgutgewicht in kg/mm Breite, Walzwerksausstoß in metrische t/h, Walzgutbreite in mm.

Gleichmäßiges Walzverhalten und gleichmäßige metallurgische Eigenschaften des Materials ergeben sich, wenn Δ Τ einen Kleinstwert hat. Aus den praktischen Erfahrungen bei unter günstigsten Bedingungen betriebenen Warmbandwalzwerken ergibt sich für ΔΤ ein zufriedenstellender Wert, wenn

4T^ etwa 17 ⁰C (30 ⁰F) (4)

Nachdem nunmehr die Durchlaufzeit t und die Materialtemperatur T^, beim Einlaufen in das Tandemwalzwerk bekannt sind, kann die kritische Materialdicke h_CR bestimmt werden, bei der die Bedingung (4) erfüllt ist.

/9

Bei einem Walzgutgewicht von 1000 engl.Pfund/engl.Zoll Band breite (etwa 18 kg/mm Bandbreite), einer Bandbreite von 40 engl.Zoll (etwa 1016 ram) und einem Walzwerksausstoß von 800 short tons/h (etwa 726 metrische Tonnen) ergibt sich aus Gleichung (3):

_t _ (1,8)·(IQOO).(40) _qo _t _ (800) ^s9Os

(3,6)«(18 kg/mm)«(1016 mm) ⁼ (726 t/h)

Aus Gleichung (2) und (4):

06 = ^i- = |g = 0,333 °P/s = 0,185'°C/s.

Aus dem Diagramm gemäß Fig. 4 ergibt sich dann:

^hCR ^{= 7}»^δ6 engl.Zoll = .200 mm.

Die Gleichungen (1) und (2) gelten für den Fall, daß die Materialtemperatur konstant ist. Tatsächlich jedoch nimmt die Temperatur in der Zeit ab. Dieser Temperaturabfall ist in der nachstehenden Gleichung berücksichtigt:

AT = (T_F - 1800 + |) (1 - e~* *^n<t) (5)

worin T_? die Temperatur in ⁰F (1,8 ⁰F = 1 ⁰C) des vorderen Endes beim Einlaufen in das Walzwerk ist, e die Logarithmusbasis, oC die Abkühlgeschwindigkeit in °F/s bei 1800 ⁰F (etwa 982 ⁰C) und η ein Parameter, der die Änderung von ^ je ⁰F Temperaturänderung bestimmt. Die Abkühlgeschwindigkeit <* ist ihrerseits

Die Gleichungen (5) bis (7) sind in Fig. 5 für die Durchlaufzeit des zuerst beschriebenen Beispiels grafisch dargestellt.

Anhand des Diagramms gemäß Fig. 5 lassen sich Leistungskennwerte des herkömmlichen, des bestehenden modernisierten und des Warmbandwalzwerkes gemäß der Erfindung miteinander vergleichen.

Die Materialdicke h beim Einlaufen in die Tandemfertigstrecke des herkömmlichen Warmbandwalzwerkes gemäß Fig. 1 liegt innerhalb des nachstehend angegebenen Bereiches:

0,75 = h = 1,5 engl.Zoll bzw. 19 mm = h = 38 mm . (8)

Für einige Warmbandwalzwerke gemäß Fig. 2, die in den späten siebziger Jahren gebaut oder modernisiert wurden, verschiebt sich der Bereich folgendermaßen:

1,8 = h = 3,15 engl.Zoll bzw. 46 mm = h = 80 mm (9)

Schließlich beträgt bei bestehenden Walzwerken die Materialtemperatur beim Einlaufen in die Tandemfertigstrecke normalerweise mehr als 982 ⁰C (1800 ⁰F), wobei die Brammen zum Einführen in die Vorstrecke den Ofen mit einer Temperatur von 1232 ⁰C (2250 ⁰F) verlassen.

Aus dem Diagramm gemäß Fig. 5 ergibt sich, daß die Bedingung (5) weder für den Bereich (8) noch den Bereich (9) erfüllt ist. Zum Ausgleichen eines übermäßigen Temperaturabfalls sind mehrere verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden, darunter die Verwendung des Spulkastens, eines zusätzlichen Gerüstes vor der Tandemstrecke und des Tunnelofens zwischen Vor- und Fertigstrecke, oder auch die Erhöhung der Walzgeschwindigkeit u.a. Dies führt zu einer weiteren Komplizierung der Anlage, des Betriebs und der Wartung des Warmbandwalzwerkes.

Aus dem Diagramm gemäß der Fig. 5 ergibt sich jedoch, daß

die Materialdicke h, wie durch nachstehende Beziehung ausgedrückt, einen bestimmten kritischen Wert Iw, übersteigen muß:

h > h_CR (10)

Mit anderen Worten, wenn h>h_CR, ist die Bedingung (4) erfüllt, ohne daß eine der oben angeführten zusätzlichen Maßnahmen durchgeführt werden muß. Die Größe von h_nT, ist von der Länge oder dem Gewicht je mm Breite und der Temperatur der Bramme sowie von der Walzdürchlaufzeit abhängig. Für eine Bramme mit einem Gewicht von 18 kg/mm Breite (1000 engl. Pfund je engl.Zoll Breite) und bei einer Durchlaufzeit von 90 s ergibt sich für h_QR « etwa 197 mm (7,75 engl.Zoll).

Wenn somit eine Bramme von 197 mm (7,75 engl.Zoll) Dicke bei 982 ⁰C (1800 ⁰F) in das Tandemwalzwerk gemäß der Erfindung eingeführt wird, beträgt der Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende des Fertigproduktes nicht mehr als etwa 17 ⁰C (30 ⁰F). In Wirklichkeit nimmt die höhere Temperatur rascher ab als die niedrigere; daher tritt beim Durchlauf des Bandes durch das Bandwalzwerk gemäß der Erfindung eine weitere Verringerung des Temperaturunterschiedes ein.

Die im Diagramm der Fig. 5 dargestellte Beziehung zwischen der Dicke des Übergangsstabes und dem Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende zeigt, daß bei dem Warmbandwalzwerk gemäß Fig. 1 und dem bestehenden modernisierten Warmbandwalzwerk gemäß Fig. 2 die Dicken des in die Fertigstrecke einlaufenden Ubergangsstabes am Ende der Kurven liegen, woraus sich große Temperaturunterschiede zwischen vorderem und hinterem Ende ergeben. Somit ist es erforderlich, für höhere Anfangstemperaturen der Brammen zu sorgen und Zusatzeinrichtungen wie z.B. Regeleinrichtungen zur Erhöhung der Walzgeschwindigkeiten, Tunnelöfen u.dgl. zu verwenden. Dagegen hält das Warmbandwalzwerk mit konstan-

ti

■ la

tern Materialstrom gemäß der Erfindung bei Brammen, die mit 982 ⁰C (1800 ⁰F) und einer Dicke von etwa 197 mm (7,75 engl. Zoll) und darüber in das Walzwerk eingeführt werden, den Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende auf etwa 17 ⁰C (30 ⁰F), ohne daß solche Hilfseinrichtungen benötigt werden.

Solange daher die Forderungen bezüglich des Walzgutgewichtes je mm Breite, des Temperaturunterschiedes, der normalerweise auf einem gewichteten Durchschnitt des Waizprogramms basierenden Produktbreite und der stündlichen Tonnenleistung bekannt sind, läßt sich die gegebene kleinste kritische Brammendicke ohne weiteres aus den Gleichungen (5) bis (7) oder anhand der entsprechenden Kurven, z.B. anhand des Diagramms gemäß Fig. 5, bestimmen.

Die nachstehende Tabelle 1 ist ein Walzplan und eine Temperaturprofilübersicht für das Walzen einer Bramme zu Banddicken auf dem Warmbandwalzwerk gemäß der Erfindung. Die Bramme aus niedriggekohltem Stahl hatte eine Dicke von etwa 230 mm (9 engl.Zoll), eine Breite von etwa 1000 mm (39,5 engl Zoll) und eine Länge von etwa 9973 mm (32,72 engl.Fuß). Die Ofenaustrittstemperatur betrug 1010 ⁰C (1850 ⁰F), die Dicke des fertigen Bandes etwa 2,82 mm (0,111 engl.Zoll).

TABELLE 1 Walzplan und Temperaturübersicht

Walzwerk- Dicke Walzge- Materialteil ta) schwindig- strom

keit

rom

m/min

OyV₁) cm · m/min

Temperatur in ⁰C Nenn- Stich-

Einlauf Auslauf ■ leistung abnähme

vorderes hinteres vorderes hinteres

Ende Ende

⁰C ⁰C ⁰C ⁰C kW %

Ofen	228,6	—
VE*	228,6	6,6
TMl	177,8	8,5
TM2	127,0	11,8
TM3	76,2	19,8
TM4	31,75	47,4
TM5	15,24	98,8
TM6	8,38	179,5
TM7	5,21	288,7
TM8	3,50	429,3
TM9	2,82	533,8

251 251 251 251 251 251 251 251 251 251

1010	1010	1010	1.010
1007	992	988	972
981	966	979	964
965	951	946	932
933 -	919	935	922
922 .	909	929	917
917	904	905	893
898	886	904	893
896	886	901	891
893	884	897	888
890	881	890	882

1120	—
1120	22,2
1865	28,6
3730	40,0
7460	58,3
4475	52,0
4475	45,0
4475	37,9
4475	32,7
2990	19,6

* VE = Vertikal-Stauchgerüst

CO CJI

• ·

Die Anwendung eines konstanten Materialstromes und einer Austrittstemperatur aus dem letzten Walzgerüst TM9 von etwa 880 bis 890 ⁰C (1617 bis 1634 ⁰F) macht eine Einlaufgeschwindigkeit in das erste Walzgerüst TMl von nur 8,48 m/min (27,8 engl.Fuß/min) und nachfolgende Geschwindigkeiten im dritten Walzgerüst TM3 von nur 19,76 m/min (64,8 engl.Fuß/ min) erforderlich. Bisher waren für das Einführen in die Vorstrecke sehr viel höhere Geschwindigkeiten üblich. Dennoch hat das Walzwerk gemäß der Erfindung eine Spitzenproduktion von etwa 709 t/h (781,7 short tons/h) oder 3,63 Millionen Tonnen/Jahr (4 Millionen short tons/Jahr) und hat damit eine höhere Leistung als bestehende Walzwerke.

Der Temperaturunterschied des Endproduktes beim Austreten aus dem letzten Walzgerüst TM9 betrug etwa 9,5 ⁰C (17 ⁰F) und die Anfangstemperatur der Bramme betrug nur 1010 ⁰C (1850 ⁰F). Dies wurde ohne Erhöhung der Walzgeschwindigkeit, Zusatzeinrichtungen oder zusätzlichen Wärmevorrichtungen erreicht.

Claims

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Tippins Machinery Schweigerstrasse 2

Carpany, Inc.
Pittsburgh, PA 15223, USA telefon : CoS₉) 66 »o j 1

TlLEGRAMM: FROTBCTiATBNT TELEX! J 14 070

Patentansprüche :

1·j Verfahren zum Warmwalzen einer vorgewärmten Bramme von Brammen- auf Banddicke auf einem Warmbandwalzwerk mit mehreren Walzgerüsten (TMl bis TMx) in Tandemanordnung, die mit einem Zwischenabstand angeordnet sind, der kleiner ist als die Bandlänge zwischen den Walzgerüsten (TMl bis TMx), dadurch gekennzeichnet , daß das Material in die Walzgerüste (TMl bis TMx) mit einer Mindestdicke eingeführt wird, die sich aus der Durchlaufzeit im Walzwerk und einem annehmbaren Temperaturunterschied für das Material ergibt, und das Material in einem kontinuierlichen Durchlauf durch die Walzgerüste (TMl bis TMx) unter Beibehaltung eines von Walzgerüst zu Walzgerüst konstanten Materialstroms.zu Bandmaterial heruntergewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Material mit einer Dicke (h) eingeführt wird, die sich aus der Beziehung * m = f(h,T) mit der

AT

Abkühlgeschwindigkeit «* _T = ~, dem annehmbaren Temperaturunterschied AT, der Durchlaufzeit t und der Temperatur T ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Material mit einer Dicke (h) eingeführt wird, die sich in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwin digkeit ο<._φ und der Temperatur T aus dem Diagramm der Fig. 4 entnehmen läßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch· g e k e η η zeichnet , daß das Material mit einer Dicke (h) eingeführt wird, die sich aus der Beziehung

Δ? = (T- - 1800 + h (i - e"**¹¹**)

ergibt, in der Δ T der annehmbare Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Bandende ist, T„die Temperatur des vorderen Endes des in das erste Walzgerüst (TMl) einlaufenden Materials, <* die Abkühlgeschwindigkeit in °F/s (1,8 ⁰F = 1 ⁰C) bei 1800 ⁰F (etwa 982 ⁰C), η ein die Änderung von Qi je ⁰F Temperaturänderung bestimmender Parameter und t das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten, in denen das vordere und das hintere Ende des Materials in das erste Walzgerüst (TMl) einlaufen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Material mit einer Dicke (h) eingeführt wird, die sich in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit Oi. und der Temperatur T aus dem Diagramm der Fig. 5 entnehmen läßt.
6. Verfahren zum kontinuierlichen Warmwalzen einer vorgewärmten Bramme von Brammendicke auf Banddicke auf einem Walzwerk mit mehreren Walzgerüsten (TMl bis TMx) in Tandemanordnung, die mit einem Zwischenabstand angeordnet sind, der kleiner ist als die Bandlänge zwischen den Walzgerüsten (TMl bis TMx), dadurch gekennzeichnet , daß das Material in jedem Walzgerüst (TMl bis TMx) um einen Betrag heruntergewalzt wird, der im Einklang steht mit der Beibehaltung eines konstanten Materialstroms in jedem der WaIzgerüste (TMl bis TMx), wobei die Dicke und die Temperatur des Materials beim Einführen und die Walzgeschwindigkeit so sind, daß sich zwischen den aus dem letzten Fertiggerüst (TMx) austretenden vorderen und hinteren Enden ein Temperaturunterschied ergibt, der kleiner als der bei herkömmlichen Warmbandwalzwerken auftretende Temperaturunterschied ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Temperaturunterschied zwischen den aus dem letzten Fertiggerüst (TMx) austretenden vorderen und hinteren Enden weniger als etwa 17 ⁰C (30 ⁰F) beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Materialstrom als das Produkt von Austrittsdicke und Walzgeschwindigkeit etwa 508 cm · 30 cm/ 60 s = 254 cm²/s (200 engl.Zoll · engl.Fuß/min) beträgt und der Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Ende des austretenden Bandes kleiner als etwa 17 ⁰C (30 ⁰F) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Materialdicke beim Einführen etwa 200 mm (7,75 engl.Zoll) oder mehr beträgt und die Eintrittstemperatur ungefähr 980 bis 1010 ⁰C (1800 bis 1850 ⁰F) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Material mit einer Dicke (h) in das erste Walzgerüst (TMl) eingeführt wird, die sich aus der Beziehung

Δ Τ » (T- - 1800 + h (1 - e'*'¹¹'*) r η

ergibt, in der Δ Τ der annehmbare Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Bandende ist, T_p die Temperatur des vorderen Endes des in das erste Walzgerüst (TMl) einlaufenden Materials, et die Abkühlgeschwindigkeit in °F/s (1,8 ⁰F = 1 ⁰C) bei 1800 ⁰F (etwa 982 ⁰C), η ein die Änderung von oC je ⁰F Temperaturänderung bestimmender Parameter und t das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten, in denen das vordere und das hintere Ende des Materials in das erste Walzgerüst (TMl) einlaufen.

• * S «
11» Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das letzte Walzgerüst (TMx) mit einer Walzgeschwindigkeit von ungefähr 534 m/min (1750 engl.Fuß/min) gefahren wird und die auf ihm durchgeführte Stichabnahme etwa 20% beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das aufgehaspelte Band ein Bundgewicht von etwa 18 kg/mm Bandbreite (1000 engl. Pfund/engl.Zoll Bandbreite) hat, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Bramme mit einer Mindestdicke und einer Einlauftemperatur in das Walzwerk eingeführt wird, die auf einen gewünschten größten Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Bandende abgestimmt sind und sich aus dem Diagramm gemäß Fig. 5 ergeben, und im kontinuierlichen Durchlauf durch die Walzgerüste (TMl bis TMx) auf Banddicke heruntergewalzt wird, wobei auf jedem Walzgerüst (TMl bis TMx) ein konstanter Materialstrom aufrechterhalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Bramme mit einer Mindestdicke von etwa 200 mm (7,75 engl.Zoll) auf neun Walzgerüsten (TMl bis TM9), die mit Zwischenabstand zum kontinuierlichen Tandemwalzen angeordnet sind, zu Bandmaterial ausgewalzt wird, das in aufgehaspelter Form ein Bundgewicht von ungefähr 18 kg/mm Bandbreite (1000 engl.Pfund/engl.Zoll Bandbreite) hat, dadurch gekennzeichnet , daß die Bramme mit einer Temperatur von ungefähr 982 ⁰C (1800 ⁰F) in das Walzwerk eingeführt und dann unter Beibehaltung eineskonstanten Mäterialstroms in jedem Walzgerüst (TMl bis TM9) im kontinuierlichen Tandemdurchlauf durch die Walzgerüste (TMl bis TM9) sukzessive derart auf Banddicke heruntergewalzt wird, daß der Temperaturunterschied zwischen dem vorderen und dem hinteren Bandende beim Austritt aus dem letzten Fertiggerüst (TM9) etwa 17 ⁰C (30 ⁰F) oder weniger beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ e i· c h η e t , daß das Band auf dem letzten Walzgerüst (TM9) mit einer Walzgeschwindigkeit von ungefähr 534 m/min (1750 engl,Fuß/min) und einer Stichabnahme von ungefähr 20% gewalzt wird. .
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Bramme auf dem ersten Walzgerüst (TMl) mit einer Walzgeschwindigkeit von ungefähr 8,5 m/min (27 engl.Fuß/min) und einer Stichabnahme von etwa 22% gewalzt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß eine Bramme von etwa 230 bis 250 mm Dicke auf einem Bandwalzwerk mit zum kontinuierlichen Tandemwalzen im Abstand voneinander angeordneten Walzgerüsten (TMl bis TM9) zu Band mit einer Dicke von etwa 2,82 mm (0,111 engl. Zoll) heruntergewalzt und dabei

a) in das erste Walzgerüst (TMl) mit einer Temperatur von ungefähr 982 bis 1010 ⁰C (1800 bis 1850 ⁰F) eingeführt und

b) auf den Walzgerüsten (TMl bis TM9) gemäß dem nachstehenden Walzplan:

Austrittsdicke Walzgeschwindigkeit

(engl.Fuß/min)

mm ,4 (engl.Zoll) TMl 178 ,85 ( 7 ) TM2 127 ,51 ( 5 ) TM3 76 ,82 ( 3 ) TM4 32 ( 1,25 ) TM5 15 ( 0,60 ) TM6 8 ( 0,33 ) TM7 5 ( 0,2305 ) TM8 3 ( 0,138 ) TM9 2 ( 0,111 )

m/min

8,5

11,8 19,8 47,4 98,8

179,5 289,0 429,3 533,8

27,8

38,8

64,8

155,4

323,8

588,6

947,6

1407,6

( 1750,0 )

/6

derart heruntergewalzt wird, daß der Temperaturunterschied zwischen vorderem und hinterem Bandende beim Austritt aus dem letzten Walzgerüst (TM9) etwa 9,5 ⁰C (17 ⁰F) beträgt.

17. Warmbandwalzwerk mit mehreren Walzgerüsten (TMl bis TMx) in Tandemanordnung zum kontinuierlichen Walzen von Brammen von einer Dicke über etwa 180 mm (7 engl.Zoll) zu Bandmaterial, das in aufgehaspelter Form ein Bundgewicht von etwa 18 kg/mm Bandbreite (1000 engl.Pfund/engl.Zoll Bandbreite) hat, dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Walzgerüste (TMl bis TMx) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner ist als die Bandlänge zwischen den betreffenden Walzgerüsten, so daß die Walzung im Tandemdurchlauf mit einem konstanten Materialstrom in jedem Walzgerüst (TMl bis TMx) geschieht.
18. Warmbandwalzwerk nach Anspruch 17, dadurch ge kennzeichnet , daß es neun Walzgerüste (TMl bis TM9) aufweist.