EP2162557A1 - Verfahren zum warmwalzen und zur wärmebehandlung eines bandes aus stahl - Google Patents

Verfahren zum warmwalzen und zur wärmebehandlung eines bandes aus stahl

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EP2162557A1
EP2162557A1 EP08758994A EP08758994A EP2162557A1 EP 2162557 A1 EP2162557 A1 EP 2162557A1 EP 08758994 A EP08758994 A EP 08758994A EP 08758994 A EP08758994 A EP 08758994A EP 2162557 A1 EP2162557 A1 EP 2162557A1
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cooling
belt
heating
temperature
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Ingo Schuster
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Definitions

  • the invention relates to a method for hot rolling and for heat treating a strip of steel.
  • Hardening and subsequent tempering of steel components is common practice. This ensures that a desired combination of strength and toughness of the material can be adjusted specifically.
  • This technology is also used in principle in the production of higher-strength steel sheets in sheet metal plants. It is described in EP 1 764423 A1.
  • the sheet is cooled at high speed, for example, to room temperature, d. H. the hardening process is carried out. This is followed by the start-up process, d. H. the reheating of the strip to, for example, 600 ° C, followed by another cooling. In this way, sheets with different properties can be produced flexibly in small batches in a sheet metal frame.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a method by which a more economical production of high and very high-strength tapes with sufficient toughness in a belt system is possible.
  • the coil is in a preferred embodiment of the invention in the implementation of step d) at a Aufhaspelstation, wherein the coil is in the implementation of step e) preferably at a spatially remote from the coiling station Abhaspelstation and wherein the coil between step d) and e) heat-insulated from the coiling station is possibly transported via a heat-insulating coil storage to Abhaspelstation.
  • Step e) can be immediately followed by step d).
  • the belt may be subjected to a straightening process during cooling or after cooling after step c) and / or step g). It can also be subjected to a straightening process between the uncoiling after step e) and the heating after step f). It may also be subjected to a straightening process between the heating after step f) and the removal after step h).
  • the straightening process mentioned can be done by deflecting the belt around ground, deflection, driving or other roles.
  • the straightening process is generally carried out with a roller straightening machine or employed band deflection rollers or, according to a special embodiment of the invention, on a so-called skin-pass framework.
  • the tape may also be subjected to a straightening process during the heating of the above step f).
  • the cooling of the belt after step c) may comprise laminar cooling and subsequent intensive cooling. Cooling the tape after step g) may also include laminar cooling or, alternatively or additively, air cooling.
  • At least parts of the cooling device can be designed as zone cooling, which act zone-wise over the bandwidth.
  • the cooling of the belt can also be done with a high-pressure beam, whereby a simultaneous cleaning or descaling of the belt is possible.
  • the heating of the strip according to step f) may comprise inductive heating.
  • a direct flame impingement of the strip can take place.
  • the direct application of flame to the strip takes place by means of a gas jet with at least 75% oxygen, preferably with almost pure oxygen, into which a gaseous or liquid fuel is mixed.
  • a further development provides that the inductive heating of the strip takes place under inert gas (protective gas).
  • the removal of the tape after step h) may comprise a winding of the tape.
  • the removal of the tape after step h) may also include a pushing off of plate-like cut parts of the tape.
  • the strip preferably has a temperature of at least 750 ° C. before cooling after step c).
  • the strip has, after cooling according to step c) and prior to coiling according to step d) a temperature of at least 25 0 C and at most 400 ° C, preferably between 100 0 C and 300 0 C. Furthermore, a further development provides that after heating after step f) the strip has a temperature of at least 400 ° C., preferably between 400 ° C. and 700 ° C. However, the strip may preferably have a temperature of at most 200 ° C., preferably between 25 ° C. and 200 ° C., after cooling after step g) and before removal after step h).
  • the heating of the tape can be done differently over the bandwidth.
  • steps e) to g) are carried out in reversing operation, for which purpose a coiling station located behind the cooling after step g) is used.
  • planarity of the strip and / or the temperature of the strip is measured at at least two locations of the strip treatment plant for monitoring the quality of the strip.
  • the throughput speed of the belt through the belt treatment plant, in particular zone-related belt heating, the adjustment of the straightening rollers and / or the particular zone-related belt cooling can be controlled or regulated by a process model.
  • the strip when passing through the strip treatment plant, the strip can be held at least in sections by means of drivers under a defined strip tension. This is especially true in the area of the intensive cooling section.
  • a band side guide is preferably arranged in front of it.
  • step e wherein the strip has a temperature above ambient temperature prior to heating in step e).
  • the method steps a) to d) can also be used on their own.
  • the band can be guided by means of a sof ⁇ hrung transverse to its longitudinal axis.
  • the lateral guidance can preferably take place in the region of the cooling of the belt, in particular in the area of the laminar cooling of the belt.
  • the side guide of the tape can also be done in front of the driver and open after passing the tape head and close again at the end of the tape for the purpose of leadership task.
  • a measurement of the strip temperature can be carried out by means of a low-temperature radiation pyrometer.
  • the measurement of the strip temperature can preferably take place before, inside and / or behind temperature-changing cooling and / or heating devices.
  • the process presented can set properties for which higher alloy contents are necessary in conventional production.
  • Coils or plates may also be cut, depending on the purpose of the tape or the windability. The cutting of the plates is preferably carried out at a higher temperature, d. H. especially at tempering temperature.
  • FIG. 1 shows schematically a hot strip mill for the production of a steel strip according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 an alternative to FIG. 1 embodiment of the hot strip mill
  • Fig. 5 as a section of the hot strip mill of FIG. 1 or 2, the basic structure of a straightening machine with integrated heating and
  • FIG. 6 schematically shows a hot strip mill with an alternative embodiment of a first method step.
  • a hot strip mill in which a band 1 first in a first process stage (indicated by I.) And anschnetend in a second process stage (indicated by II.) Is processed.
  • a slab is first rolled in a multi-stand rolling mill. Shown are from the Walzée only the last three finishing stands 7, which have rolled the band 6 with an intermediate thickness. Following this, the temperature distribution in the strip or the flatness can be measured. Subsequently, the belt 1 passes in the conveying direction F in a belt cooling 8, which is here from an intensive laminar belt cooling 9 with so-called. Edge masking and a laminar belt cooling 10 divided. The conveying speed is for example 6 m / s. Subsequently, the cooled strip 1 passes into an intensive cooling 11, in which according to a preferred embodiment of the invention, a straightening machine and driver are integrated (details in Fig. 4). It can be provided before and behind the intensive cooling 11 drivers.
  • a measurement of the temperature distribution and the flatness of the strip can again follow.
  • a low-temperature radiation pyrometer is used at these low temperatures.
  • a temperature measurement is conceivable between two pinch rolls or driver rolls for the purpose of temperature / coolant control.
  • the coil 2 is first unwound in a unwinding station 4 and then fed to a straightening machine 14 (this can be arranged in front of and / or behind the adjoining oven). After temperature compensation has taken place over the length and width of the strip in a zone 15, the strip 1 enters an oven 16. It is possible and advantageous to integrate a straightening machine into the oven 16 analogously to the cooling (details in this regard in FIG. 5) ).
  • the belt 1 can be heated in continuous or reverse operation. Preferably comes an oxyfuel furnace or an induction furnace is used, the heating time is between 10 and 600 seconds.
  • the strip 1 enters a laminar belt cooling or, alternatively, an air cooling system 19. This can be followed by a straightening machine 20.
  • a Plattenabschiebeech 21 and a reel 22 in a Aufhaspelstation 5 is then further indicated.
  • a skin-pass scaffold can also be arranged here.
  • Coils from other hot strip mills can also be introduced at the location of the unwinding station 4.
  • Fig. 2 can be seen (the system is not shown fully equipped).
  • the last stands of a hot strip mill (finishing line 7), the belt cooling 8 and the reels 12 and 13 of the 1st process stage are shown here.
  • the last reel 23 is provided for winding the higher strength belts. This may advantageously be a special reel for easy winding of high-strength steels.
  • the reel 23 is in this case a so-called Ü bergabehaspel.
  • the coil does not need to be bound there. Pivoting pinch rollers hold the tape under tension as it is rotated to the unwind position. Immediately after winding, therefore, the further processing takes place in the starting line (2nd process stage).
  • the further transport takes place analogously as in the solution according to FIG. 1.
  • the band 1 before heating in the oven 16 already has a temperature above the ambient temperature T 0 .
  • a direct further transport of the band 1 from the first stage to the second stage without intermediate reels of the band 1 and / or subsequent reversing of the reel 22 on the reel 23 is provided.
  • the reel 23 is not used, but performed directly after the end of the tape end of the rolling mill with low or high and then low speed, the annealing process.
  • this procedure can be applied to tapes regardless of thickness and speed. Then reel 23 is initially not used and the oven is out of service. The tape is wound on reel 22. The annealing process is then performed reversing between reel 22 and 23.
  • a preferred temperature profile for the strip 1 along the strip line is reproduced corresponding to FIG. 2 in FIG. 3.
  • the cooling to the end of the line is preferably a water or air cooling.
  • a cooling can also be done with a high pressure bar. This is carried out at the same time a cleaning or descaling of the strip surface.
  • the production volume of the rolling mill is generally higher than during the tempering process, since the rolling speed of the strip is greater than the starting speed. It is therefore also a so-called.
  • Mixed Rolling rolling operation possible to optimally utilize the rolling mill. This means that a number of ribbons are wound on reels 12 and 13 while the further processing of the higher strength ribbon occurs in the tempering line.
  • the production of the strip is thus essentially divided into two process stages, which are given below by way of example with further optional steps:
  • strip edge heaters in front of a conventional finishing line, edge masking in the first cooling line units, and a straightening machine are advantageous.
  • the bands can be cut into sheets in front of the oven, behind the oven and / or immediately before the sheet removal unit.
  • the cutting of panels is particularly advantageous in difficult to be wound tapes. Cutting at tempering temperature is advantageous because the strip has a lower strength there.
  • a flame cutting machine For thicker strips and / or high strength steels that can no longer be cut, a flame cutting machine, a laser cutting machine or a thermal cutting machine is provided for cutting.
  • the scaling properties are also favorable or the growth of scale is very low (operate with low air).
  • the high flow rate of the gases even has a cleaning effect on the strip surface. With regard to strip surface quality, this type of heating is particularly advantageous. With this method similar high heat densities can be achieved with good efficiency, as in inductive heating.
  • the straightening machine and the belt cooling can also be accommodated in a combined unit.
  • the straightening rollers are then used simultaneously as water squeezing rollers and thus ensure as uniform a cooling effect as possible over the width of the belt, because possible transverse strains and unevenness are eliminated directly during formation.
  • the adjustment of the straightening rollers is done individually depending on the belt temperature and the material quality with the support of a straightening machine model, so that overstretching of the belt surface can be avoided.
  • Drivers in front of and behind the cooling drafting unit ensure that the strip pulls as long as possible, even if the scaffolding or reel puller is not set up.
  • Part of the strip cooling may be in the form of a strip zone cooling in order to be able to actively influence the temperature distribution.
  • the cooling-straightening unit is indicated in FIGS. 1 and 2. Details on this are shown in FIG. 4. In this figure, any possible combinations for straightening, cooling and squeezing can be seen.
  • the cooling-straightening unit can be raised and pivoted, especially in the case of thinner tape, which is also indicated in FIG. 4 (see double arrow).
  • the straightening rollers are individually adjustable.
  • a temperature scanner for the band can be provided.
  • a tape head shape detector for detecting a ski or waves
  • a tape head shape detector for detecting a ski or waves
  • drivers 24, a pure cooling units 25, straightening rollers 26 and combined pinch rollers / drivers 27 can also be seen in detail.
  • nozzles of intensive cooling 28 can be seen.
  • the directing amount is set individually depending on the material of the tape and the temperature.
  • the straightening and cooling unit can be lifted and swiveled.
  • the direction and heating process 14, 16 of the second process stage can also be combined with the system shown.
  • the indicative amount can be adjusted to the existing strip temperature and the strip material.
  • the effect of the skin effect (higher surface temperature) of the induction heating (or a direct application of flame in the DFI oxyfuel process) has a positive effect.
  • the straightening rollers keep the belt in position and avoid unevenness, so that the most efficient (inductive) heating in the long filet part of the belt is possible.
  • Driver 29 in front and behind the heating-straightening unit keep the tape under tension 30.
  • the induction coils 32 and Rieht- and transfer rollers 31 are designed to be vertically adjustable.
  • the use of the cooling / straightening unit (FIG. 4) or the heating / straightening unit (FIG. 5) is not limited to a belt installation, but can also be provided in the case of a heavy plate installation. Before and / or behind the joint arrangement of straightening machine and heating, which can be seen in FIG. 5, a temperature scanner for the band can be provided.
  • the strip temperature can be equalized over the length and width of the strip by controlled cooling (zone cooling) or heating to warm or cold strip abrasion.
  • controlled cooling zone cooling
  • heating to warm or cold strip abrasion.
  • the passage of the coils can be shortened by the Coillager.
  • a coil tracking system (model) and the measured temperature distributions during unwinding of the coil are used to optimally control the heating or cooling units.
  • job-welded high-wear roller materials are used to ensure a long service life and good strip quality.
  • Temperature scanners and flatness measuring devices within the line indirectly monitor the quality of the strip and serve as a signal for actuators and control elements, such.
  • the heating power, the straightening roller adjustment and the cooling which are controlled by a process model.
  • FIG. 6 shows the rear part of the finishing train 7, laminar belt cooling units 9, 10 and an intensive cooling 11 and the coiling stations 3.
  • the intensive cooling 11 and a belt straightening unit 36.1, 36.2 are arranged at different locations. Before and behind the intensive cooling 11 drivers 34 and 35 are positioned. This makes it possible to maintain a strip tension within the intensive cooling 11 almost for the entire strip length, without the strip being clamped in the frame or coiler. This will be pulled out possibly occurring tape shafts, thus achieving the most uniform cooling effect.
  • a band side guide 33.1 is arranged in front of it in a particularly advantageous manner. After the tape head has passed the driver 33.1 and the intensive cooling 11, the side guide 33.1 is opened again, so that the water flow in the laminar belt cooling 10 is not hindered. The leadership task then takes over the leadership of the rest of the band 33.2. Analogously, the guide 33.1 is briefly made again for the end of the tape after the end has left the finishing line to counteract a running of the tape end. Therefore, in order to minimize the cooling path length, the side guide 33. 1 is preferably arranged within the laminar belt cooling unit 10.
  • the straightening rollers 36.1, 36.2 before each Aufhaspelstationen 3 are immersed in the band level after construction of the strip tension and ensure by wrapping the bottom, deflection or drive rollers for a band straightening effect.
  • a similar procedure is practiced when 11 deflection rollers 26 (see Fig. 4) are arranged within the intensive cooling section.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes (1) aus Stahl. Um eine wirtschaftlichere Herstellung von hoch- und höchstfesten Bändern mit ausreichenden Zähigkeiten in einer Bandanlage zu ermöglichen, sieht das Verfahren die Schritte vor: a) Erwärmen der zu walzenden Bramme; b) Walzen der Bramme auf die gewünschte Banddicke; c) Kühlen des Bandes (1), wobei das Band (1) nach dem Kühlen eine über der Umgebungstemperatur (T0) liegende Temperatur aufweist; d) Aufhaspeln des Bandes (1) zu einem Coil (2); e) Abhaspeln des Bandes (1) vom Coil (2); f) Erhitzen des Bandes (1); g) Kühlen des Bandes (1) und h) Abtransport des Bandes (1), wobei das Band (1 ) vor der Erwärmung gemäß Schritt f) eine über der Umgebungstemperatur (T0) liegende Temperatur aufweist.

Description

13.02.2008 go.kl.vh 44 749
SMS Demag AG, Eduard-Schloemann-Straße 4, 40237 Düsseldorf
Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes aus Stahl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes aus Stahl.
Das Härten und anschließende Anlassen von Stahlbauteilen ist gängige Praxis. Damit wird erreicht, dass eine gewünschte Kombination von Festigkeit und Zähigkeit des Werkstoffs gezielt eingestellt werden kann. Diese Technologie wird prinzipiell auch bei der Herstellung höherfester Stahlbleche in Blechanlagen eingesetzt. Es ist in der EP 1 764423 A1 beschrieben. Hier wird nach dem Erwärmen der Bramme und dem Herunterwalzen auf die Enddicke auf dem Grobblechgerüst in mehreren Reversierstichen das Blech mit hoher Geschwindigkeit beispielsweise bis auf Raumtemperatur abgekühlt, d. h. es wird der Härtevorgang vollzogen. Im Anschluss daran folgt der Anlassprozess, d. h. die Wiedererwärmung des Bandes auf beispielsweise 600 °C, woran sich ein erneutes Abkühlen anschließt. Damit können in einem Blechgerüst Bleche mit verschiedenen Eigenschaften flexibel in kleinen Losgrößen hergestellt werden.
Wie im Bereich der Blechherstellung nimmt auch bei der Bandherstellung die Nachfrage nach Stahlsorten mit sehr hoher Festigkeit ständig zu, d. h. die Nach- frage nach sog. hochfesten und höchstfesten Stählen. Anwendung finden diese Werkstoffe unter anderem bei Kraftfahrzeugen, bei Kränen, bei Behältern und bei Rohren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine wirtschaftlichere Herstellung von hoch- und höchstfesten Bändern mit ausreichenden Zähigkeiten in einer Bandanlage möglich wird. Insbesondere sollen damit vorteilhaft QT-Stähle hergestellt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:
a) Erwärmen der zu walzenden Bramme;
b) Walzen der Bramme auf die gewünschte Banddicke;
c) Kühlen des Bandes, wobei das Band nach dem Kühlen in der Regel eine über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur aufweist;
d) Aufhaspeln des Bandes zu einem Coil;
e) Abhaspeln des Bandes vom Coil;
f) Erhitzen des Bandes;
g) Kühlen des Bandes und
h) Abtransport des Bandes, wobei das Band vor der Erwärmung gemäß Schritt f) eine über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur aufweist.
Das Coil befindet sich bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bei der Durchführung des Schritts d) an einer Aufhaspelstation, wobei sich das Coil bei der Durchführung des Schritts e) vorzugsweise an einer von der Aufhaspelstation räumlich entfernten Abhaspelstation befindet und wobei das Coil zwischen Schritt d) und e) wärmeisoliert von der Aufhaspelstation eventuell über einen wärmeisolierenden Coilspeicher zur Abhaspelstation transportiert wird.
Der Schritt e) kann sich unverzüglich an Schritt d) anschließen.
Das Band kann während des Kühlens oder nach dem Kühlen nach Schritt c) und/oder Schritt g) einem Richtprozess unterzogen werden. Es kann zwischen dem Abhaspeln nach Schritt e) und dem Erhitzen nach Schritt f) auch einem Richtprozess unterzogen werden. Es kann weiter zwischen dem Erhitzen nach Schritt f) und dem Abtransport nach Schritt h) einem Richtprozess unterzogen werden. Der genannte Richtprozess kann durch Umlenkung des Bandes um Boden-, Umlenk-, Treib- oder sonstige Rollen erfolgen.
Der Richtprozess wird in der Regel mit einer Rollenrichtmaschine bzw. angestellten Bandumlenkrollen oder gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung auf einem sog. Skin-Pass-Gerüst durchgeführt.
Das Band kann auch während des Erwärmens nach obigem Schritt f) einem Richtprozess unterzogen werden.
Das Kühlen des Bandes nach Schritt c) kann eine laminare Kühlung und nachgeschaltete Intensivkühlungen umfassen. Das Kühlen des Bandes nach Schritt g) kann auch eine laminare Kühlung oder alternativ oder additiv eine Luftkühlung umfassen.
Zumindest Teile der Kühleinrichtung können als Zonenkühlung ausgebildet sein, die zonenweise über der Bandbreite wirken.
Das Kühlen des Bandes kann auch mit einem Hochdruckbalken erfolgen, womit eine gleichzeitige Reinigung bzw. Entzunderung des Bandes möglich wird.
Das Erhitzen des Bandes gemäß Schritt f) kann eine induktive Erwärmung umfassen. Hierbei kann alternativ auch eine direkte Flammenbeaufschlagung des Bandes erfolgen. In letzterem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass die direkte Flammenbeaufschlagung des Bandes durch einen Gasstrahl mit mindestens 75% Sauerstoff - vorzugsweise mit fast reinem Sauerstoff - erfolgt, in den ein gasförmiger oder flüssiger Brennstoff gemischt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die induktive Erwärmung des Bandes unter I- nertgas (Schutzgas) erfolgt.
Der Abtransport des Bandes nach Schritt h) kann ein Aufhaspeln des Bandes umfassen. Der Abtransport des Bandes nach Schritt h) kann auch ein Abschieben von plattenartig geschnittenen Teilen des Bandes umfassen.
Das Band weist vorzugsweise vor dem Kühlen nach Schritt c) eine Temperatur von mindestens 750 0C auf.
Es hat bevorzugt nach dem Kühlen nach Schritt c) und vor dem Aufhaspeln nach Schritt d) eine Temperatur von mindestens 25 0C und höchstens 400 °C, vorzugsweise zwischen 100 0C und 3000C. Weiterhin sieht eine Fortbildung vor, dass das Band nach dem Erhitzen nach Schritt f) eine Temperatur von mindestens 400 0C, vorzugsweise zwischen 400 0C und 700 0C, aufweist. Indes kann das Band vorzugsweise nach dem Kühlen nach Schritt g) und vor dem Abtransport nach Schritt h) eine Temperatur von höchstens 200 0C, vorzugsweise zwischen 25 0C und 2000C, besitzen.
Das Erhitzen des Bandes kann über der Bandbreite unterschiedlich stark erfolgen.
Schließlich kann vorgesehen werden, dass die Schritte e) bis g) im Reversierbe- trieb vollzogen werden, wozu eine sich hinter der Kühlung nach Schritt g) befindliche Aufhaspelstation eingesetzt wird.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass an mindestens zwei Orten der Bandbehandlungsanlage zur Überwachung der Qualität des Bandes die Planheit des Bandes und/oder die Temperatur des Bandes (letztere bevorzugt mittels eines Temperaturscanners) gemessen wird.
Die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes durch die Bandbehandlungsanlage, die insbesondere zonenbezogene Bandbeheizung, die Anstellung der Richtrollen und/oder die insbesondere zonenbezogene Bandkühlung können durch ein Prozessmodell gesteuert bzw. geregelt werden.
Das Band kann schließlich beim Passieren der Bandbehandlungsanlage zumindest abschnittsweise mittels Treibern unter einem definierten Bandzug gehalten werden. Dies gilt besonders im Bereich der Intensivkühlstrecke.
Um ein zentrisches Einlaufen des Bandes in den Treiber, in die Rollenrichteinheit oder in die Intensivkühlung zu gewährleisten, ist bevorzugt eine Bandseitenführung davor angeordnet. Eine alternative Ausführungsform des Verfahrens zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes aus Stahl weist die Schritte auf:
a) Erwärmen der zu walzenden Bramme;
b) Walzen der Bramme auf die gewünschte Banddicke;
c) Kühlen des Bandes, wobei das Band nach dem Kühlen eine über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur aufweist;
d) Aufhaspeln des Bandes auf einem ersten Haspel;
e) Reversieren des Bandes zwischen dem ersten Haspel und einem zweiten Haspel, wobei das Band zwischen den Haspeln einer Erhitzung zwecks Durchführung eines Anlassvorgangs unterzogen wird,
wobei das Band vor der Erwärmung gemäß Schritt e) eine über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur aufweist.
Dieses Verfahren kann auch mit den oben genannten Ausgestaltungen kombiniert werden.
Bei Materialien, bei denen kein Anlassen notwendig ist, d. h. bei denen die Festig- keits- und Zähigkeitseigenschaften bereits nach Schritt d) den Anforderungen entsprechen, können auch die Verfahrensschritte a) bis d) für sich alleine zur Anwendung kommen.
Folgende Fortbildungen haben sich weiterhin bewährt: Vor und hinter der Kühlung des Bandes kann mittels Treiber ein Bandzug aufgebaut werden.
Das Band kann mittels einer Seitenfϋhrung quer zu seiner Längsachse geführt werden. Die Seitenführung kann dabei bevorzugt im Bereich der Kühlung des Bandes erfolgen, insbesondere im Bereich der laminaren Kühlung des Bandes.
Die Seitenführung des Bandes kann ferner vor dem Treiber erfolgen und nach dem Passieren des Bandkopfes öffnen sowie am Bandende zwecks Führungsaufgabe wieder schließen.
Eine Messung der Bandtemperatur kann mittels eines Niedertemperatur- Strahlungspyrometers erfolgen. Die Messung der Bandtemperatur kann vorzugsweise vor, innerhalb und/oder hinter temperatur-verändernden Kühl- und/oder Heizeinrichtungen erfolgen.
Das Produktionsspektrum einer Warmbreitbandstraße unterscheidet sich erheblich von dem einer Grobblechstraße. So existiert eine Vielzahl während der letzten Jahrzehnte neu entwickelter hoch- und höchstfester Stahlsorten, deren Eigenschaften durch gezielte Walz- und/oder Abkühlstrategien eingestellt werden können. Ein geeignetes Verfahren dazu ist nach dem Walzen ein Abschrecken des Bandes mit hoher Abkühlgeschwindigkeit, gefolgt von einer Wiedererwärmung auf Temperaturen unterhalb der Phasenumwandlungstemperatur.
Die auf diesem Wege herstellbaren klassischen QT-Stähle (Q: quenched; T: tem- pered) werden bereits auf Grobblechgerüsten produziert. Sie lassen sich allerdings in Warmbreitbandstraßen wesentlich wirtschaftlicher herstellen.
Weiterhin sind auf Warmbandstraßen auch dünnere höchstfeste Bänder mit geringerer Temperatur- und Dickentoleranz sowie Bandplanheit sicherer erzeugbar. Es ist daher sinnvoll und vorteilhaft, Produktionsanteile von Grobblechgerüsten auf Bandstraßen zu verlagern.
Darüber hinaus existieren vielerlei neuartige Stahlsorten, die auf Grobblechgerüsten nicht hergestellt werden. Für die Gruppe der Mehrphasenstähle ist das hier vorgestellte Verfahren in besonderem Maße geeignet. Mittels eines deutlich vergrößerten Spektrums an Temperatur-Zeit-Verläufen und insbesondere mittels der Möglichkeit, die Abkühlung zu unterbrechen und die Temperatur vorübergehend wieder zu erhöhen, lassen sich Gefüge mit nahezu beliebigen Kombinationen von Phasenbestandteilen erzeugen, die derzeit nicht darstellbar sind. Außerdem besteht die Möglichkeit, Ausscheidungsvorgänge ablaufen zu lassen und so gezielt Zweitphasen einzuführen, die ein Charakteristikum moderner Stahlsorten darstellen.
Weiterhin lassen sich durch das vorgestellte Verfahren Eigenschaften einstellen, für die bei konventioneller Fertigung höhere Legierungsgehalte notwendig sind.
Vorteilhaft ist bei der separaten Anordnung des Walz- und Kühlprozesses einerseits und des Anlassprozesses andererseits die Flexibilität des Verfahrens (kein Mixed-Rolling notwendig), die flexible Einstellung des Temperatur-Zeit-Verlaufes des Bandes und dass eigene Coils oder Coils von anderen Anlagen verarbeitet werden können. Es können auch Coils oder Platten geschnitten werden, in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des Bandes oder der Wickelbarkeit. Das Schneiden der Platten erfolgt dabei bevorzugt bei höherer Temperatur, d. h. namentlich bei Anlasstemperatur.
Vorteilhaft ist bei der gekoppelten Anordnung des Walz- und Kühlprozesses und des Anlassprozesses die besonders große Energieeinsparung, bei schwierig zu haspelnden und zu bindenden Coils der Einsatz eines Spezialhaspels mit direkter Übergabe zur Vermeidung des sog. Uhrfederproblems. Ferner ergibt sich eine schnelle Weiterverarbeitung bzw. Lieferung der Bänder bei direkter Weiterverarbeitung. Schließlich ist die größere Möglichkeit der Beeinflussung der Mikrostruktur des Bandes bei den erwähnten Anordnungen zu nennen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Warmbandstraße für die Herstellung eines Stahlbandes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine zu Fig. 1 alternative Ausgestaltung der Warmbandstraße,
Fig. 3 einen exemplarischen Temperaturverlauf des Bandes über der Förderrichtung der Warmbandstraße,
Fig. 4 als Ausschnitt aus der Warmbandstraße gemäß Fig. 1 oder 2 den prinzipiellen Aufbau einer Richtmaschine mit integrierter Intensivkühlung,
Fig. 5 als Ausschnitt aus der Warmbandstraße gemäß Fig. 1 oder 2 den prinzipiellen Aufbau einer Richtmaschine mit integrierter Heizung und
Fig. 6 schematisch eine Warmbandstraße mit einer alternativen Ausgestaltung einer ersten Verfahrensstufe.
In Fig. 1 ist eine Warmbandstraße dargestellt, in der ein Band 1 zunächst in einer 1. Verfahrensstufe (angegeben mit I.) und anschießend in einer 2. Verfahrensstufe (angegeben mit II.) bearbeitet wird.
In der 1. Verfahrensstufe, d. h. in einem Walz- und Kühlprozess, wird eine Bramme zunächst in einer mehrgerüstigen Walzstraße gewalzt. Dargestellt sind von der Walzstraße nur die letzten drei Fertiggerüste 7, die das Band 6 mit einer Zwischendicke gewalzt haben. Im Anschluss hieran kann die Temperaturverteilung im Band bzw. die Planheit gemessen werden. Anschließend gelangt das Band 1 in Förderrichtung F in eine Bandkühlung 8, die sich hier aus einer intensiven laminaren Bandkühlung 9 mit sog. Edge-Masking und einer laminaren Bandkühlung 10 untergliedert. Die Fördergeschwindigkeit beträgt beispielsweise 6 m/s. Anschließend gelangt das gekühlte Band 1 in eine Intensivkühlung 11 , in der gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Richtmaschine und Treiber integriert sind (Details hierzu in Fig. 4). Es können vor und hinter der Intensivkühlung 11 Treiber vorgesehen sein.
Im Anschluss an die Intensivkühlung 11 kann sich erneut eine Messung der Temperaturverteilung und der Planheit des Bandes anschließen. Bevorzugt kommt bei diesen geringen Temperaturen ein Niedertemperatur-Strahlungspyrometer zum Einsatz. Innerhalb der Intensivkühlung ist zwischen zwei Abquetsch- oder Treiberrollen auch zwecks Temperatur-Kühlmittelregelung eine Temperaturmessung denkbar.
Dann wird das Band 1 in einer Aufhaspelstation 3 von einem Haspel 12 oder 13 aufgehaspelt.
Dann gelangt das Coil 2 in die 2. Verfahrensstufe, d. h. in den Anlassprozess.
Hier wird das Coil 2 zunächst in einer Abhaspelstation 4 abgehaspelt und dann einer Richtmaschine 14 zugeführt (diese kann vor und/oder hinter dem sich anschließenden Ofen angeordnet sein). Nachdem in einer Zone 15 ein Temperaturausgleich über die Länge und Breite des Bandes stattgefunden hat, gelangt das Band 1 in einen Ofen 16. Es ist möglich und vorteilhaft, in den Ofen 16 analog zur Kühlung eine Richtmaschine zu integrieren (Details hierzu in Fig. 5). Hier kann das Band 1 im Durchlauf- oder im Reversierbetrieb erhitzt werden. Bevorzugt kommt ein Oxyfuel-Ofen oder ein Induktionsofen zum Einsatz, wobei die Heizzeit zwischen 10 und 600 Sekunden beträgt.
Es folgen eine Besäumschere 17 und eine Schere 18. Anschließend gelangt das Band 1 in eine laminare Bandkühlung oder alternativ in eine Luftkühlung 19. Hieran kann sich eine Richtmaschine 20 anschließen. In Fig. 1 ist dann weiterhin eine Plattenabschiebeeinheit 21 bzw. ein Haspel 22 in einer Aufhaspelstation 5 angedeutet.
Statt einer Richtmaschine 14 oder 20 kann hier auch ein Skin-Pass-Gerüst angeordnet sein.
An der Stelle der Abhaspelstation 4 können auch Coils aus anderen Warmbandstraßen eingeschleust werden.
Dem gegenüber ist eine direkte Anbindung der beiden Verfahrensstufen I. und II. in Fig. 2 zu sehen (die Anlage ist nicht voll ausgerüstet dargestellt). Analog sind hier die letzten Gerüste einer Warmbreitbandstraße (Fertigstraße 7), die Bandkühlung 8 und die Haspeln 12 und 13 der 1. Verfahrensstufe dargestellt. Der letzte Haspel 23 ist für das Wickeln der höherfesten Bänder vorgesehen. Hierbei kann es sich vorteilhafter Weise um einen Spezialhaspel zum einfachen Wickeln der hochfesten Stähle handeln. Der Haspel 23 ist in diesem Falle ein so genanter Ü- bergabehaspel. Das Coil braucht dort nicht gebunden zu werden. Schwenkbare Klemmrollen halten das Band beim Drehen in die Abwickelposition unter Zugspannung. Unmittelbar nach dem Aufwickeln erfolgt also die Weiterverarbeitung in der Anlasslinie (2. Verfahrensstufe). Der Weitertransport erfolgt analog wie bei der Lösung gemäß Fig. 1.
Besonders vorteilhaft sind auch hier die Energieeinsparung bei Bändern höherer Wickeltemperatur und der schnelle Weitertransport der Coils von der 1. zur 2. Ver- fahrensstufe. Es ist nämlich vorgesehen, dass das Band 1 vor der Erwärmung im Ofen 16 bereits eine über der Umgebungstemperatur T0 liegende Temperatur aufweist.
Zusätzlich ist auch für spezielle Bänder ein Reversieren des Bandes zwischen den beiden Haspeln 23 und 22 möglich, um gewünschte Temperaturverläufe bzw. Behandlungen des Bandes durchführen zu können.
Vorzugsweise bei kürzeren Bändern und/oder ausreichend dimensionierten Bauteilabständen ist auch ein direkter Weitertransport des Bandes 1 von der 1. Verfahrensstufe zur 2. Verfahrensstufe ohne Zwischenhaspeln des Bandes 1 und/oder anschließendes Reversieren von Haspel 22 auf Haspel 23 vorgesehen. Hier wird also der Haspel 23 nicht verwendet, sondern nach dem Auslauf des Bandendes aus der Walzstraße mit niedriger oder zunächst hoher und anschließend niedriger Geschwindigkeit direkt der Anlassprozess durchgeführt.
Alternativ kann diese Fahrweise für Bänder unabhängig von der Dicke und der Geschwindigkeit angewandt werden. Dann wird Haspel 23 zunächst nicht verwendet und auch der Ofen ist außer Betrieb. Das Band wird auf Haspel 22 aufgewickelt. Der Anlassvorgang wird anschließend reversierend zwischen Haspel 22 und 23 durchgeführt.
Ein bevorzugter Temperaturverlauf für das Band 1 entlang der Bandstraße ist korrespondierend zur Fig. 2 in Fig. 3 wiedergegeben. Die Kühlung zum Ende der Linie ist bevorzugt eine Wasser- oder Luftkühlung.
Eine Kühlung kann jedoch auch mit einem Hochdruckbalken erfolgen. Hiermit wird gleichzeitig eine Reinigung bzw. Entzunderung der Bandoberfläche durchgeführt. Die Produktionsmenge der Walzanlage ist in der Regel höher als beim Anlasspro- zess, da die Walzgeschwindigkeit des Bandes größer als die Anlassgeschwindigkeit ist. Es ist deshalb auch ein sog. Mixed-Rolling-Walzbetrieb möglich, um die Walzstraße optimal auszulasten. Das bedeutet, dass eine Anzahl von Bändern auf Haspel 12 und 13 gewickelt werden, während die Weiterverarbeitung des höherfesten Bandes in der Anlasslinie erfolgt.
Die Herstellung des Bandes gliedert sich erfindungsgemäß also im wesentlichen in zwei Verfahrensstufen, die nachfolgend mit weiteren optionalen Schritten beispielhaft angegeben sind:
1. Verfahrensstufe:
- Erwärmen von Brammen (Dick- oder Dünnbrammen) und anschließendes Walzen in einer mehrgerüstigen Warmbreitbandstraße;
- Intensives Kühlen des Bandes auf dem Auslaufrollgang;
- Durchlauf durch eine Richtmaschine;
- Wickeln des Bandes zu einem Coil.
Um die Planheit der hochfesten Bänder zu verbessern, sind Bandkantenheizungen vor einer konventionellen Fertigstraße, Edge-Masking in den ersten Kühlstreckeneinheiten sowie eine Richtmaschine vorteilhaft.
Bei höheren Wickeltemperaturen ist ein schneller Coiltransport zur nachfolgenden 2. Verfahrensstufe vorteilhaft, um Heizenergie beim Anlassen einzusparen. Der Transport der Coils kann dann unter einer Wärmedämmhaube erfolgen, um den Temperaturverlust zu mindern und um gleichmäßigere Materialeigenschaften zu gewährleisten. 2. Verfahrensstufe:
- Abwickeln des Coils,
- Bei Unplanheiten optionales Richten des Bandes in einer Richtmaschine;
- Optionales Ausgleichen der Bandtemperatur durch zonales Kühlen oder Aufheizen vor der eigentlichen Anlassbehandlung zur Vergleichmäßigung der Bandtemperatur über der Bandlänge und -breite;
- Anlassen des Bandes, d. h. kontinuierliches Wiedererwärmen mit einer Induktionsheizung oder energetisch vorteilhaft in einem gasbeheizten Durchlaufofen (z. B. Oxyfuel-Ofen mit dem sog. DFI-Verfahren);
- Besäumen des Bandes;
- Anschließendes Abkühlen des Bandes;
- Erneutes Richten des Bandes;
- Erneutes Aufwickeln des Bandes zu einem Coil.
Alternativ können die Bänder vor dem Ofen, hinter dem Ofen und/oder unmittelbar vor der Plattenabschiebeeinheit zu Tafeln geschnitten werden. Das Schneiden von Tafeln ist besonders vorteilhaft bei schwierig aufzuwickelnden Bändern. Das Schneiden bei Anlasstemperatur ist vorteilhaft, da das Band dort eine niedrigere Festigkeit hat.
Bei dickeren Bändern und/oder hochfesten Stählen, die nicht mehr geschnitten werden können, ist eine Brennschneidemaschine, eine Laserschneidmaschine oder eine thermische Schneidemaschine zum Schneiden vorgesehen.
Bei dem genannten Oxyfuel-Ofen, in dem das so genannte DFI-Oxyfuel-Verfahren (direkte Flammenbeaufschlagung) zum Anlassen durchgeführt wird, handelt es sich um einen speziellen Ofen, bei dem (fast) reiner Sauerstoff statt Luft und gasförmiger oder flüssiger Brennstoff gemischt und die daraus entstehende Flamme direkt auf das Band gerichtet wird. Dies optimiert nicht nur den Brennvorgang, sondern reduziert auch die Stickstoffoxid-Emissionen. Die Zundereigenschaften sind ebenfalls günstig bzw. das Zunderwachstum ist dabei sehr gering (betreiben mit Luftunterschuss). Die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Gase hat sogar eine reinigende Wirkung auf die Bandoberfläche. Bezüglich der Bandoberflächenqualität ist diese Erwärmungsart besonders vorteilhaft. Mit diesem Verfahren lassen sich ähnlich hohe Wärmedichten bei gutem Wirkungsgrad erzielen, wie bei der induktiven Heizung.
Statt einer hintereinander angeordneten Kühlstrecke und Inline-Richtmaschine in der 1. oder 2. Verfahrensstufe kann die Richtmaschine und die Bandkühlung auch in einem Aggregat kombiniert untergebracht sein. Die Richtrollen dienen dann gleichzeitig als Wasserabquetschrollen und sorgen so für eine möglichst gleichmäßige Kühlwirkung über der Breite des Bandes, weil eventuelle Bandquerkrümmungen und Unplanheiten direkt bei der Entstehung beseitigt werden. Die Anstellung der Richtrollen erfolgt individuell abhängig von der Bandtemperatur und der Materialgüte mit Unterstützung eines Richtmaschinenmodells, so dass Überdehnungen der Bandoberfläche vermieden werden. Treiber vor und hinter der Kühlstreckeinheit sorgen möglichst lange für Bandzug, auch wenn der Gerüst- oder der Haspelzug nicht aufgebaut ist. Ein Teil der Bandkühlung kann in Form einer Bandzonenkühlung ausgeführt sein, um die Temperaturverteilung aktiv beeinflussen zu können. Die Kühl-Richt-Einheit ist in den Figuren 1 und 2 angedeutet. Details hierzu gehen aus Fig. 4 hervor. In dieser Figur sind mögliche beliebige Kombinationen für Richten, Kühlen und Abquetschen zu sehen. Für den sicheren Einfädelprozess des Bandkopfes ist besonders bei dünnerem Band die Kühl-Richt-Einheit heb- und schwenkbar ausgeführt, was auch in Fig. 4 angedeutet ist (s. Doppelpfeil). Die Richtrollen sind individuell einstellbar. Vor und/oder hinter der in Fig. 4 zu sehenden gemeinsamen Anordnung von Richtmaschine und Kühlung kann ein Temperaturscanner für das Band vorgesehen werden. Vor der dargestellten Anlage kann ein Bandkopfformdetektor (zur Detektion eines Skis oder von Wellen) positioniert sein.
Im einzelnen zu erkennen sind in Fig. 4 Treiber 24, eine reine Kühleinheiten 25, Richtrollen 26 und kombinierte Abquetschrollen / Treiber 27. Ferner sind Düsen der Intensivkühlung 28 zu sehen.
Es ist dabei eine abwechselnde Anordnung von Kühl-, Rieht- und Treibrolleneinheiten möglich. Der Richtbetrag wird abhängig von dem Material des Bandes und der Temperatur individuell eingestellt. Die Richt-Kühl-Einheit ist heb- und schwenkbar.
Wie in Fig. 5 gesehen werden kann, kann auch der Rieht- und Heizprozess 14, 16 der 2. Verfahrensstufe kombiniert mit der dargestellten Anlage gefahren werden. Analog kann der Richtbetrag angepasst an die vorhandene Bandtemperatur und das Bandmaterial erfolgen. Dabei wirkt sich der Skineffekt (höhere Oberflächentemperatur) der Induktionsheizung (oder eine direkte Flammenbeaufschlagung beim DFI-Oxyfuel-Verfahren) positiv aus. Gleichzeitig halten die Richtrollen das Band auf Position und vermeiden Unplanheiten, so dass eine möglichst effiziente (induktive) Aufheizung im langen Filetteil des Bandes möglich ist. Treiber 29 vor und hinter der Heiz-Richt-Einheit halten das Band unter Zugspannung 30. Für das sichere Einfädeln des Bandkopfes sind die Induktionsspulen 32 sowie Rieht- und Überleitrollen 31 vertikal anstellbar ausgeführt.
Der Einsatz der Kühl-Richt-Einheit (Fig. 4) bzw. der Heiz-Richt-Einheit (Fig. 5) ist nicht auf eine Bandanlage beschränkt, sondern kann auch bei einer Grobblechanlage vorgesehen werden. Vor und/oder hinter der in Fig. 5 zu sehenden gemeinsamen Anordnung von Richtmaschine und Heizung kann ein Temperaturscanner für das Band vorgesehen werden.
Um die Temperaturverteilung über der Bandbreite in der 2. Verfahrensstufe bei der induktiven Erwärmung beeinflussen zu können, werden u. a. Querfeldinduktoren eingesetzt, die sich quer zur Bandlaufrichtung bzw. Förderrichtung F verschieben lassen. Hiermit können - falls erforderlich - beispielsweise die Bandränder stärker erhitzt oder weniger intensiv erwärmt werden.
Optional kann vor dem Aufheizen des Bandes auf Anlasstemperatur ein Ausgleichen der Bandtemperatur über die Länge und die Breite des Bandes durch gezieltes Kühlen (Zonenkühlung) oder Erwärmen zu warmer oder zu kalter Bandab- schπitte erfolgen. Dies ist insbesondere vorzusehen, wenn nicht gänzlich auf Umgebungstemperatur abgekühlte Coils behandelt werde sollen. Hierdurch kann der Durchlauf der Coils durch das Coillager verkürzt werden. Ein Coilverfolgungs- system (Modell) sowie die gemessenen Temperaturverteilungen beim Abwickeln des Coils werden zur optimalen Steuerung der Heiz- oder Kühlaggregate herangezogen.
Für die Richtrollen werden auftragsgeschweißte hoch-verschleißfeste Rollenmaterialien eingesetzt, um eine lange Standzeit und eine gute Bandqualität zu gewährleisten.
Temperaturscanner und Planheitsmessgeräte innerhalb der Linie überwachen indirekt die Qualität des Bandes und dienen als Signal für Stell- und Regelglieder, wie z. B. für die Durchlaufgeschwindigkeit, die Heizleistung, die Richtrollenanstellung und die Kühlung, die durch ein Prozessmodell gesteuert werden. In Fig. 6 ist die erste Verfahrensstufe in einer etwas modifizierten Ausführungsform dargestellt. Analog zu Fig. 1 zeigt Fig. 6 den hinteren Teil der Fertigstraße 7, laminare Bandkühleinheiten 9, 10 sowie eine Intensivkühlung 11 und die Aufhaspelstationen 3. In dieser Ausführungsform sind die Intensivkühlung 11 und eine Bandrichteinheit 36.1 , 36.2 an verschiedenen Stellen angeordnet. Vor und hinter der Intensivkühlung 11 sind Treiber 34 und 35 positioniert. Hiermit lässt sich innerhalb der Intensivkühlung 11 fast für die gesamte Bandlänge ein Bandzug aufrecht halten, ohne dass das Band im Gerüst oder Haspelanlage eingespannt ist. Damit werden eventuell auftretende Bandwellen herausgezogen und so eine möglichst gleichmäßige Kühlwirkung erzielt.
Um ein zentrisches Einlaufen des Bandes in den Treiber 34, 35 oder/und in die Intensivkühlung 11 zu gewährleisten, ist besonders vorteilhaft eine Bandseitenführung 33.1 davor angeordnet. Nachdem der Bandkopf den Treiber 33.1 sowie die Intensivkühlung 11 passiert hat, wird die Seitenführung 33.1 wieder geöffnet, damit der Wasserabfluss in der laminaren Bandkühlung 10 nicht behindert wird. Die Führungsaufgabe übernimmt dann für den Rest des Bandes die Führung 33.2. Analog wird für das Bandende die Führung 33.1 wieder kurz angestellt, nachdem das Ende die Fertigstraße verlassen hat, um einem Verlaufen des Bandendes entgegen zu wirken. Um die Kühlstreckenlänge zu minimieren, ist die Seitenführung 33.1 deshalb bevorzugt innerhalb der laminaren Bandkühleinheit 10 angeordnet.
Die Richtrollen 36.1 , 36.2 vor der jeweiligen Aufhaspelstationen 3 werden nach Aufbau des Bandzuges in die Bandebene hineingetaucht und sorgen durch die Umschlingung der Boden-, Umlenk- oder Treibrollen für einen Bandrichteffekt. Eine ähnliche Fahrweise wird praktiziert, wenn innerhalb der Intensivkühlstrecke 11 Umlenkrollen 26 (s. Fig. 4) angeordnet sind.
r» ^ 13.02.2008 go.kl.vh 44 749
SMS Demag AG, Eduard-Schloemann-Straße 4, 40237 Düsseldorf
Bezugszeichenliste
1 Band (hinter der Fertigstraße mit Enddicke)
2 Coil
3 Aufhaspelstation
4 Abhaspelstation
5 Aufhaspelstation
Band (innerhalb der Fertigstraße mit Zwischendicke)
7 Fertigstraße
Bandkühlung intensive laminare Bandkühlung
10 laminare Bandkühlung
11 Intensivkühlung
12 Haspel
13 Haspel
14 Richtmaschine 5 Zone 6 Ofen 7 Besäumschere 8 Schere 9 Luftkühlung oder laminare Bandkühlung 0 Richtmaschine 1 Plattenabschiebeeinheit 22 Haspel
23 Haspel
24 Treiber
25 reine Kühleinheit
26 Richtrolle
27 Abquetschrolle / Treiber
28 Düsen der Intensivkühlung
29 Treiber
30 Zugspannung
31 Überleitrolle
32 Induktionsspule
33.1 Seitenführung vor dem ersten Treiber / vor der Intensivkühlung
33.2 Seitenführung vor dem Haspeltreiber
34 Treiber vor der Intensivkühlung
35 Treiber hinter der Intensivkühlung
36.1 Richtrolle vor der ersten Aufwickelstation
36.2 Richtrolle vor der zweiten Aufwickelstation
1. Verfahrensstufe
2. Verfahrensstufe
F Förderrichtung
T0 Umgebungstemperatur

Claims

13.02.2008 go.kl.vh 44 749SMS Demag AG, Eduard-Schloemann-Straße 4, 40237 DüsseldorfPatentansprüche
1. Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes (1 ) aus Stahl, das die Schritte aufweist:
a) Erwärmen der zu walzenden Bramme;
b) Walzen der Bramme auf die gewünschte Banddicke;
c) Kühlen des Bandes (1 ), wobei das Band (1 ) nach dem Kühlen eine über der Umgebungstemperatur (T0) liegende Temperatur aufweist;
d) Aufhaspeln des Bandes (1 ) zu einem Coil (2);
e) Abhaspeln des Bandes vom Coil (2);
f) Erhitzen des Bandes (1 );
g) Kühlen des Bandes (1 ) und
ERSATZBLAtf (REGEL 26) h) Abtransport des Bandes (1 ),
wobei das Band (1 ) vor der Erwärmung gemäß Schritt f) eine über der Umgebungstemperatur (To) liegende Temperatur aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Coil (2) bei der Durchführung des Schritts d) gemäß Anspruch 1 an einer Aufhaspelstation (3) befindet und dass sich das Coil (2) bei der Durchführung des Schritts e) gemäß Anspruch 1 an einer von der Aufhaspelstation (3) räumlich entfernten Abhaspelstation (4) befindet, wobei das Coil (2) zwischen Schritt d) und e) wärmeisoliert von der Aufhaspelstation (3) zur Abhaspelstation (4) transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schritt e) gemäß Anspruch 1 unverzüglich an Schritt d) gemäß Anspruch 1 anschließt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) während des Kühlens oder nach dem Kühlen nach Schritt c) und/oder nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 einem Richtprozess unterzogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) zwischen dem Abhaspeln nach Schritt e) gemäß Anspruch 1 und dem Erhitzen nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 einem Richt- prozess unterzogen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) zwischen dem Erhitzen nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 und dem Abtransport nach Schritt h) gemäß Anspruch 1 einem Richtprozess unterzogen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Richtprozess durch Umlenkung des Bandes (1 ) um Boden-, Umlenk-, Treib- oder sonstige Rollen erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Richtprozess mit einem Skin-Pass-Gerüst durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) während des Erhitzens nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 einem Richtprozess unterzogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des Bandes (1 ) nach Schritt c) gemäß Anspruch 1 eine laminare Kühlung und Intensivkühlungen umfasst.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des Bandes (1 ) nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 eine laminare Kühlung umfasst.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des Bandes (1 ) nach Schritt c) und/oder nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 zonenweise über der Breite des Bandes erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des Bandes (1) nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 eine Luftkühlung umfasst.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des Bandes (1 ) nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 mit einem Hochdruckbalken durchgeführt wird, so dass gleichzeitig eine Reinigung und/oder eine Entzunderung des Bandes erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen des Bandes (1 ) nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 eine induktive Erwärmung umfasst.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das induktive Erhitzen des Bandes (1 ) unter einer Inertgasatmosphäre erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen des Bandes (1 ) nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 durch direkte Flammenbeaufschlagung des Bandes erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte Flammenbeaufschlagung des Bandes (1 ) durch einen Gasstrahl mit mindestens 75% Sauerstoff erfolgt, in den ein gasförmiger oder flüssiger Brennstoff gemischt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte Flammenbeaufschlagung durch einen Gasstrahl mit reinem Sauerstoff erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtransport des Bandes (1 ) nach Schritt h) gemäß Anspruch 1 ein Aufhaspeln des Bandes (1 ) umfasst.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtransport des Bandes (1 ) nach Schritt h) gemäß Anspruch 1 ein Abschieben von plattenartig geschnittenen Teilen des Bandes (1) umfasst.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) vor dem Kühlen nach Schritt c) gemäß Anspruch 1 eine Temperatur von mindestens 750 0C aufweist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) nach dem Kühlen nach Schritt c) gemäß Anspruch 1 und vor dem Aufhaspeln nach Schritt d) gemäß Anspruch 1 eine Temperatur von mindestens 25 0C und höchstens 400 0C, vorzugsweise zwischen 100 0C und 3000C, aufweist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) nach dem Erhitzen nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 eine Temperatur von mindestens 400 0C, vorzugsweise zwischen 400 0C und 700 0C, aufweist.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen des Bandes (1 ) nach Schritt f) gemäß Anspruch 1 so erfolgt, dass das Band über seiner Breite unterschiedliche Temperaturen aufweist.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) nach dem Kühlen nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 und vor dem Abtransport nach Schritt h) gemäß Anspruch 1 eine Temperatur von höchstens 200 0C, vorzugsweise zwischen 25 0C und 2000C, aufweist.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte e) bis g) gemäß Anspruch 1 im Reversierbetrieb vollzogen werden, wozu eine sich hinter der Kühlung nach Schritt g) gemäß Anspruch 1 befindliche Aufhaspelstation (5) eingesetzt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei Orten der Bandbehandlungsanlage zur Überwachung der Qualität des Bandes (1 ) die Planheit des Bandes (1 ) und/oder die Temperatur des Bandes (1 ) gemessen wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes durch die Bandbehandlungsanlage, die insbesondere zonenbezogene Bandbeheizung, die Anstellung der Richtrollen und/oder die insbesondere zonenbezogene Bandkühlung durch ein Prozessmodell gesteuert bzw. geregelt werden.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) beim Passieren der Bandbehandlungsanlage zumindest abschnittsweise mittels Treibern unter einem definierten Bandzug gehalten wird.
31. Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes (1 ) aus Stahl, das die Schritte aufweist:
a) Erwärmen der zu walzenden Bramme;
b) Walzen der Bramme auf die gewünschte Banddicke;
c) Kühlen des Bandes (1 ), wobei das Band (1 ) nach dem Kühlen eine über der Umgebungstemperatur (T0) liegende Temperatur aufweist; d) Aufhaspeln des Bandes (1 ) auf einem ersten Haspel (22);
e) Reversieren des Bandes (1 ) zwischen dem ersten Haspel (22) und einem zweiten Haspel (23), wobei das Band zwischen den Haspeln (22, 23) einer Erhitzung unterzogen wird,
wobei das Band (1 ) vor der Erwärmung gemäß Schritt e) eine über der Umgebungstemperatur (T0) liegende Temperatur aufweist.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter der Kühlung des Bandes (1 ) mittels Treiber (34, 35) ein Bandzug aufgebaut wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1 ) mittels einer Seitenführung (33.1 , 33.2) quer zu seiner Längsachse geführt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenführung (33.1 , 33.2) im Bereich der Kühlung des Bandes (1) erfolgt.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfϋhrung (33.1 , 33.2) im Bereich der laminaren Kühlung des Bandes (1) erfolgt.
36. Verfahren nach Anspruch 32 und einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenführung (33.1 , 33.2) des Bandes (1 ) vor dem Treiber (34, 35) erfolgt und nach dem Passieren des Bandkopfes öffnet und am Bandende schließt.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung der Bandtemperatur mittels eines Niedertemperatur- Strahlungspyrometers erfolgt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung der Bandtemperatur vor, innerhalb und/oder hinter Kühl- und/oder Heizeinrichtungen erfolgt.
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