[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzverfahren für ein Metallband mit einem
Bandquerschnitt, einem Bandanfang, einem Bandende und einem dazwischenliegenden Bandmittelabschnitt,
insbesondere ein Stahlband.
[0002] Derartige Bänder werden im Stand der Technik zunächst in einem Staucher gestaucht,
so daß der Bandquerschnitt die Form eines Hundeknochens mit Ausbuchtungen an den Bandrändern
annimmt. Danach wird das Metallband in mindestens einem Arbeitswalzgerüst mit Arbeitswalzen
gewalzt. Nach dem Walzen wird das Band an seinem Bandanfang und seinem Ende abgeschopft.
Dementsprechend weist eine kontinuierliche Walzstraße mindestens ein Walzgerüst und
einen dem Walzgerüst vorgeordneten Staucher und eine dem Walzgerüst nachgeordnete
Schere auf.
[0003] Beim Walzen von Metallband sind viele Randbedingungen zu beachten. Eine der Randbedingungen
ist, daß das Band über seine gesamte Länge eine möglichst gleichmäßige Breite aufweisen
soll. Die Breite wird wiederum von einer Vielzahl von Faktoren beeinflußt, bspw. der
Ausgangsgeometrie des Bandes, der natürlichen Breitung und der Einschnürung des Bandes
aufgrund der Bandzüge innerhalb der Walzstraße und auf dem Weg zum Haspel.
[0004] Für den Bandanfang und das Bandende treten zusätzliche Einflüsse auf, welche die
Breite des Bandes verändern. Insbesondere kann ein Bandzug erst aufgebaut werden,
wenn das Band auch in das nachfolgende Gerüst eingefädelt ist. Durch das Fehlen des
Bandzuges kommt es für die ersten Meter des Bandes, also den Bandanfang, nicht zur
Einschnürung, und das Band wird hier breiter als im Bandmittelabschnitt. Aus dem gleichen
Grunde, nämlich dem Fehlen des Bandzuges, breitet sich auch das Bandende stärker als
der Bandmittelabschnitt.
[0005] Um der Breitung entgegenzuwirken und die ungleichmäßigen Breitungen von Bandanfang,
Bandmittelabschnitt und Bandende auszugleichen, werden üblicherweise die Bänder vor
der Walzstraße mittels eines Stauchgerüsts vorgestaucht und sodann gewalzt. Um der
stärkeren Breitung von Bandanfang und Bandende entgegenzuwirken, werden dabei der
Bandanfang und das Bandende stärker gestaucht als der Bandmittelabschnitt. Nach dem
Walzen werden dann die unerwünschten Bandformen am Bandanfang und am Bandende mittels
einer Schopfschere entfernt. Derartige Stauchgerüste werden auch bei Fertigstraßen
zur Direktverarbeitung von Dünnbrammen (Brammendicke unter 100 mm) vor den Fertigstraßen
angeordnet.
[0006] Durch das Stauchen bildet sich ein sogenanntes Hundeknochenprofil. Dieses führt beim
Durchlaufen der Walzstraße oftmals zu besonderen Formen von Bandanfang und Bandende.
Am Bandende sind bspw. sogenannte Biberschwänze, Pfannkuchen und Fischschwänze typisch.
Insbesondere die Fischschwänze am Bandende neigen beim Walzen dünner Bänder zum Doppeln
oder einseitigen Abreißen. Hierdurch wird die Prozeßsicherheit der Walzstraße beeinträchtigt.
[0007] Auch am Bandanfang ist der mögliche Stauchgrad beschränkt, da das Band sicher in
die Walzstraße eingefädelt werden muß. Wird das Band am Bandanfang zu stark gestaucht,
kann es geschehen, daß es nicht in den Walzspalt gelangt, sondern an einer Walze anstößt
und stoppt.
[0008] Die bisher bekannten Möglichkeiten zur Einfädelung des Bandes führen entweder zu
Instabilitäten des Walzprozesses oder zu Qualitätseinbußen beim fertigen Band.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Walzverfahren für
ein Metallband zur Verfügung zu stellen, bei dem das Endprodukt eine hohe Qualität
und insbesondere eine gleichmäßige Breite über seine gesamte Länge aufweist, wobei
gleichzeitig ein hohes Maß an Prozeßsicherheit erreicht bzw. beibehalten werden soll.
[0010] Die Aufgabe wird für das Walzverfahren dadurch gelöst, daß das Metallband nach dem
Stauchen in einem Kompensierwalzgerüst derart gewalzt wird, daß im wesentlichen nur
die Bandränder gewalzt werden, daß das Metallband nach dem Stauchen oder nach dem
Walzen der Bandränder abgeschopft wird und daß das Metallband erst nach dem Walzen
der Bandränder und dem Abschopfen in mindestens einem Arbeitswalzgerüst mit Arbeitswalzen
gewalzt wird.
[0011] Dementsprechend ist die kontinuierliche Walzstraße dadurch gekennzeichnet, daß die
Schere entweder zwischen dem Staucher und dem ihm unmittelbar nachgeordneten Kompensierwalzgerüst
oder aber maximal 20 m hinter dem Kompensierwalzgerüst angeordnet ist.
[0012] Da das Kompensierwalzgerüst nur vergleichsweise geringe Kräfte auf das Band ausüben
muß, ist es aus Kostengründen vorzugsweise als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet.
[0013] Um Bandanfang und Bandende unterschiedlich abschopfen zu können, weist die Schere
vorzugsweise mindestens zwei Messerpaare auf. Bandanfang und Bandende können bspw.
derart abgeschopft werden, daß der Bandanfang bzw. das Bandende und der Bandmittelabschnitt
nach den Arbeitswalzen eine einheitliche Bandbreite aufweisen. Alternativ können der
Bandanfang bzw. das Bandende auch derart abgeschopft werden, daß das Einfädeln des
Bandanfangs in das Arbeitswalzgerüst erleichtert wird bzw. daß beim Austreten des
Metallbandes aus dem Arbeitswalzgerüst dessen Arbeitswalzen nicht aufeinanderschlagen.
Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß sich die Bandbreite am Bandanfang
in Bandlaufrichtung gesehen kontinuierlich erhöht und am Bandende in Laufrichtung
gesehen kontinuierlich abnimmt.
[0014] Das Walzverfahren wird besonders vorteilhaft dann angewendet, wenn das bearbeitete
Metallband direkt aus einer Stranggießanlage entnommen wird, dem Staucher also eine
Stranggießanlage vorgeordnet ist.
[0015] Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen
- Figur 1
- ein Metallband,
- Figur 2
- einen Bandquerschnitt,
- Figuren 3 bis 5
- verschiedene Ausführungsformen einer kontinuierlichen Walzstraße.
[0016] Gemäß Fig. 1 erstreckt sich ein Metallband 1, z.B. ein Stahlband, entlang einer Bandlaufrichtung
x von einem Bandanfang 2 über einen Bandmittelabschnitt 3 zu einem Bandende 4. Das
Band 1 weist in einer Bandquerrichtung y eine Breite auf. Es verläuft von einem Bandrand
13 zu einem gegenüberliegenden Bandrand 13. Es hat ferner einen Bandquerschnitt 5.
[0017] Das Band 1 wird in einer in Fig. 3 schematisch dargestellten kontinuierlichen Walzstraße
gewalzt. Gemäß Fig. 3 wird das Band 1 zunächst in einer Zentriereinheit 6 in Bandquerrichtung
y zentriert. Sodann durchläuft das Band 1 einen Entzunderer 7, in dem das Band 1 entzundert
wird. Sodann durchläuft das Band 1 einen Staucher 8 und ein Kompensierwalzgerüst 9.
Zwischen dem Staucher 8 und dem Kompensierwalzgerüst 9 ist eine Schere 10 angeordnet,
mittels derer das Band 1 am Bandanfang 2 und am Bandende 4 abgeschopft werden kann.
Hinter dem Kompensierwalzgerüst 9 sind Arbeitswalzgerüste 11 einer Fertigstraße angeordnet.
Die Arbeitswalzgerüste 11 weisen selbstverständlich Arbeitswalzen 12 auf.
[0018] Das Band 1 soll nach dem Durchlaufen der Arbeitswalzgerüste 11 einen möglichst rechteckigen
Bandquerschnitt 5 aufweisen. Um diesen Bandquerschnitt 5 zu erreichen, wird das Metallband
1 in dem Staucher 8 zunächst so gestaucht, daß der Bandquerschnitt 5 die Form eines
in Fig. 2 dargestellten Hundeknochens annimmt. Das Metallband 1 weist also an seinen
Bandrändern 13 Ausbuchtungen auf. Es ist an diesen Stellen dicker als zwischen den
Bandrändern 13. In dem Kompensierwalzgerüst 9 wird das Metallband 1 dann derart gewalzt,
daß im wesentlichen nur die Bandränder 13 gewalzt werden. Außerhalb der Bandränder
13 wird eine Banddicke d entweder gar nicht oder nur um maximal 5% reduziert.
[0019] Das Abschopfen des Metallbandes 1 durch die Schere 10 dient der Erhöhung der Prozeßsicherheit.
Im vorliegenden Fall erfolgt es vor dem Kompensierwalzen, es könnte alternativ aber
auch unmittelbar danach erfolgen. Nach dem Kompensierwalzen und Abschopfen des Bandes
1 wird dieses mittels der Arbeitswalzgerüste 11 gewalzt.
[0020] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird ein eigenes Kompensierwalzgerüst 9 verwendet.
Da dieses Walzgerüst 9 nur relativ geringe Kräfte auf das Metallband 1 ausüben muß,
ist es aus Kostengründen vorzugsweise als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet. Dies
ist in Fig. 3 auch so dargestellt.
[0021] Alternativ kann auch, wie in Fig. 4 dargestellt, der Staucher 8 direkt vor dem ersten
der Arbeitswalzgerüste 11 angeordnet werden. Dieses Arbeitswalzgerüst 11 dient dann
als Kompensierwalzgerüst, weil es das dem Staucher 8 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst
ist.
[0022] Die Schere 10 ist gemäß Fig. 4 zwischen den beiden Arbeitswalzgerüsten 11 angeordnet.
Die Schere 10 ist dabei unmittelbar hinter dem vorderen der Arbeitswalzgerüste 11
in einem Abstand D angeordnet. Der Abstand D zwischen diesem Arbeitswalzgerüst 11
und der Schere 10 beträgt maximal 20 m, ist vorzugsweise aber unter 10 m, z.B. nur
3 bis 5 m.
[0023] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist die Schere 10 ferner zwei Messerpaare
14 auf, so daß der Bandanfang 2 und das Bandende 4 unterschiedlich abgeschopft werden
können. Bandanfang 2 und Bandende 4 können bspw. derart abgeschopft werden, daß sie
mehr oder minder pfeilförmig spitz zulaufen. Hierdurch wird am Bandanfang 2 das Einfädeln
dieses Bandanfangs 2 in das hintere der Arbeitswalzgerüste 11 erleichtert. Ferner
wird das Aufeinanderschlagen der Arbeitswalzen 12 des hinteren Arbeitswalzgerüstes
11 beim Austreten des Metallbandes 1 aus diesem Arbeitswalzgerüst 11 vermieden. Alternativ
können der Bandanfang 2 und das Bandende 4 auch derart abgeschopft werden, daß das
gesamte Band 1 nach dem Arbeitswalzen, also nach dem Austreten aus dem hinteren Arbeitswalzgerüst
11, eine einheitliche Bandbreite aufweist.
[0024] Die obenstehend beschriebene Einheit aus Staucher 8, Kompensierwalzgerüst 9 und Schere
10 - die Zentriereinheit 6 und der Entzunderer 7 sind zwar vorteilhaft, aber nicht
unbedingt erforderlich - wird vorzugsweise, wie in Fig. 5 dargestellt, einer Stranggießanlage
15 nachgeordnet. Die Stranggießanlage 15 ist also dem Staucher 8 vorgeordnet. Aus
ihr wird das Band 1 entnommen und direkt der Walzstraße zugeführt. Die aus Staucher
8, Kompensierwalzgerüst 9 und Schere 10 bestehende Einheit ist dabei unmittelbar hinter
der Stranggießanlage 15 angeordnet, also nicht nur vor den Arbeitswalzgerüsten 11,
sondern sogar vor einem Temperaturausgleichsofen 16. Auch in diesem Fall ist das Kompensierwalzgerüst
9 vorzugsweise als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet.
Bezugszeichenliste
[0025]
- 1
- Metallband
- 2
- Bandanfang
- 3
- Bandmittelabschnitt
- 4
- Bandende
- 5
- Bandquerschnitt
- 6
- Zentriereinheit
- 7
- Entzunderer
- 8
- Staucher
- 9
- Kompensierwalzgerüst
- 10
- Schere
- 11
- Arbeitswalzgerüste
- 12
- Arbeitswalzen
- 13
- Bandränder
- 14
- Messerpaare
- 15
- Stranggießanlage
- 16
- Temperaturausgleichsofen
- d
- Banddicke
- D
- Abstand
- x
- Bandlaufrichtung
- y
- Bandquerrichtung
1. Walzverfahren für ein Metallband (1) mit einem Bandquerschnitt (5), einem Bandanfang
(2), einem Bandende (4), Bandrändern (13) und einem dazwischenliegenden Bandmittelabschnitt
(3), insbesondere ein Stahlband, mit folgenden Schritten:
- Das Metallband (1) wird zunächst in einem Staucher (8) gestaucht, so daß der Bandquerschnitt
(5) die Form eines Hundeknochens mit Ausbuchtungen an den Bandrändern (13) annimmt,
- das Metallband (1) wird sodann in einem Kompensierwalzgerüst (9) derart gewalzt,
daß im wesentlichen nur die Bandränder (13) gewalzt werden,
- das Metallband (1) wird nach dem Stauchen oder nach dem Kompensierwalzen der Bandränder
(13) von einer Schere (10) abgeschopft und
- das Metallband (1) wird nach dem Abschopfen und Kompensierwalzen in mindestens einem
Arbeitswalzgerüst (11) mit Arbeitswalzen (12) gewalzt.
2. Walzverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bandanfang (2) derart abgeschopft wird, daß das Einfädeln des Bandanfangs
(2) in das Arbeitswalzgerüst (11) erleichtert wird.
3. Walzverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bandanfang (2) derart abgeschopft wird, daß der Bandanfang (2) und der Bandmittelabschnitt
(3) nach dem Arbeitswalzen eine einheitliche Bandbreite aufweisen.
4. Walzverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bandende (4) derart abgeschopft wird, daß beim Austreten des Metallbandes
(1) aus dem Arbeitswalzgerüst (11) dessen Arbeitswalzen (12) nicht aufeinanderschlagen.
5. Walzverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bandende (4) derart abgeschopft wird, daß das Bandende (4) und der Bandmittelabschnitt
(3) nach dem Arbeitswalzen eine einheitliche Bandbreite aufweisen.
6. Walzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bearbeitete Metallband (1) direkt aus einer Stranggießanlage entnommen wird.
7. Walzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallband (1) vor dem Stauchen zentriert wird.
8. Walzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallband (1), vorzugsweise vor dem Stauchen, entzundert wird.
9. Kontinuierliche Walzstraße mit mindestens einem Kompensierwalzgerüst (9), einem dem
Kompensierwalzgerüst (9) unmittelbar vorgeordneten Staucher (8) und einer Schere (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schere (10) entweder zwischen dem Staucher (8) und dem Kompensierwalzgerüst
(9) oder maximal 20 m hinter dem Kompensierwalzgerüst (9) angeordnet ist.
10. Walzstraße nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Kompensierwalzgerüst (9) ein Entzunderer vorgeordnet ist.
11. Walzstraße nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Staucher (8) eine Zentriereinheit (6) vorgeordnet ist.
12. Walzstraße nach Anspruch 9, 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kompensierwalzgerüst (9) als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet ist.
13. Walzstraße nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schere (10) mindestens zwei Messerpaare (14) aufweist.
14. Walzstraße nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Staucher (8) eine Stranggießanlage (15) vorgeordnet ist.