| (19) |
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(11) |
EP 1 414 596 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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26.01.2005 Patentblatt 2005/04 |
| (22) |
Anmeldetag: 05.08.2002 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B21B 1/46 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2002/008715 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/013750 (20.02.2003 Gazette 2003/08) |
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| (54) |
WARMWALZANLAGE
HOT ROLLING INSTALLATION
INSTALLATION DE LAMINAGE A CHAUD
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
| (30) |
Priorität: |
07.08.2001 DE 10137944
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.05.2004 Patentblatt 2004/19 |
| (73) |
Patentinhaber: SMS Demag Aktiengesellschaft |
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40237 Düsseldorf (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- ROSENTHAL, Dieter
57572 Niederfischbach (DE)
- SUDAU, Peter
57271 Hilchenbach (DE)
- HAFER, Joachim
57080 Siegen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Valentin, Ekkehard |
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Patentanwälte
Valentin-Gihske-Grosse
Hammerstrasse 2 57072 Siegen 57072 Siegen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 870 553 DE-A- 4 402 402
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EP-A- 0 885 974 DE-A- 19 817 034
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- AMELING D: "ADVANCED STEELMAKING AND ROLLING TECHNOLOGY FOR SUSTAINABLE STEEL NEUE
HERSTELLUNGSVERFAHREN FUER NACHHALTIGEN STAHL" STAHL UND EISEN, VERLAG STAHLEISEN
GMBH. DUSSELDORF, DE, Bd. 120, Nr. 9, 15. September 2000 (2000-09-15), Seiten 27-32,
XP000977304 ISSN: 0340-4803
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Warmwalzanlage gemäß dem Obergriff des Anspruchs (siehe
z.B. DE-A-44 02 402) zum Walzen von dünnem Warmband für ein breitgefächertes Sortiment
von unterschiedlich schwer umformbarem Material sowie Verfahren zum Betreiben einer
derartigen Warmwalzanlage.
[0002] Es sind siebengerüstige Warmbandstraßen bekannt, die im Anschluss an Stranggießeinrichtungen
und Ausgleichsöfen angeordnet sind. Mit derartigen Warmwalzanlagen lassen sich Warmbänder
unterschiedlich schwer umformbaren Materials mit Dicken von 1,5 bis 1,2 mm walzen,
wobei das Band am Ausgang des letzten Walzgerüsts noch austenitisches Gefüge aufweist.
Die Bandgeschwindigkeit am Ausgang des letzten Walzgerüstes ist auch mit einfach aufgebauten,
der Warmwalzanlage folgenden Aggregaten wie z. B. einer Schere und Haspeln beherrschbar.
[0003] Eine weitere Absenkung der Watzbanddicke ist mit diesen Straßen zumindest für leicht
umformbare Materialien nicht möglich. Dafür gibt es mehrere Gründe: einerseits soll
die mittlere Temperatur des Bandes am Ausgang des letzten Gerüsts der Warmbandstraße
die zum austenitischen Walzen erforderliche Temperatur (ca. 860°C) nicht unterschreiten,
andererseits soll die Geschwindigkeit am Ausgang des letzten Gerüstes der Warmbandfertigstraße
ca. 12,5 m/sec. nicht übersteigen, da das Warmband ansonsten mit einfachen Mitteln
auf dem Auslaufrollgang nicht mehr einwandfrei geführt und anschließend gehaspelt
werden kann. Weiterhin sind Haspel, die zum Anwickeln auf Umlaufgeschwindigkeiten
von über 15 m/sec. beschleunigt werden müssen sehr aufwendig, teuer und schwer regelbar.
[0004] Soll leicht umformbares Material im austenitischen Bereich zu Dicken gewalzt werden,
die unter 1,2 mm, insbesondere unter 1 mm liegen, ergeben sich bei diesen bekannten
Anlagen Auslaufgeschwindigkeiten aus dem letzten Gerüst, die über 15 m/sec. liegen.
Werden langsamere Auslaufgeschwindigkeiten eingestellt, so wird im letzten Gerüsten
bereits die zum austenitischen Walzen erforderliche Bandtemperatur unterschritten,
d. h. es wird nicht mehr austenitisch gewalzt.
[0005] Beim Walzen von schwer umformbarem Material lassen sich mit den siebengerüstigen
Warmbandstraßen auch kleinere Dicken als 1,2 mm erreichen, da durch die große Walzarbeit
austenitisches Gefüge hinter dem letzten Walzgerüst auch bei kleineren Geschwindigkeiten
noch angetroffen wird. Die Warmwalzanlage ist für leicht umformbares Material mit
kleinen Enddicken jedoch nicht geeignet.
[0006] Es ist bereits bekannt, derartige siebengerüstige Walzstraßen mit einer niedrigen
Geschwindigkeit anzufahren und nach Aufbau des Zuges durch den Haspel die komplette
Anlage zu beschleunigen. Das während der Beschleunigungsphase gewalzte Band ist oft
Ausschuss, so dass derartige Anlagen uneffektiv arbeiten.
[0007] Hinzu kommt, dass insbesondere die Antriebselemente der Warmwalzanlage bei höheren
Geschwindigkeiten stärker beansprucht werden und schneller verschleißen, so dass aufwendige
Antriebskomponenten, Haspel und Schere und erheblich exaktere und dynamischere Regelmechanismen
vorgesehen werden müssen, um die gewünschten Bandqualitäten zu gewährleisten.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwalzanlage sowie ein Verfahren
zum Betreiben der Warmwalzanlage so auszugestalten. dass nach dem Walzvorgang bei
Ausgangsdicken unter 1,2 mm, insbesondere unter 1 mm auch beim Walzen von leicht umformbaren
Materialien noch Bandtemperaturen vorliegen, die ein austenitisches Walzen gewährleisten
und dennoch die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes eine Geschwindigkeit von 15
m/sec. nicht übersteigt, so dass sich leichter beherrschbare Arbeitsabläufe ergeben,
der Verschleiss der Anlage verringert wird und auch die Kosten mit einfach aufgebauten
Aggregaten niedrig gehalten werden können.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Warmwalzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Mit dieser Walzanlage lassen sich Warmbänder unterschiedlich schwerer
Verformbarkeit ohne weiteres bis auf Dicken von ca. 1,2 mm walzen. Aber auch Walzbanddicken
unter 1,2 mm, insbesondere unter 1 mm lassen sich durch die Kombination der erfindungsgemäßen
Merkmale für unterschiedlich schwer umformbare Materialien mit vertretbarem Aufwand
walzen.
[0010] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine
Warmwalzanlage, die für unterschiedlich schwer umformbares Material jeweils so betrieben
werden kann, dass unabhängig vom eingesetzten Material und trotz der sich damit einstellenden
unterschiedlichen Bedingungen für alle Materialien Endwalztemperaturen am letzten
Gerüst auftreten, die ein austenitisches Walzen gewährleistet und Geschwindigkeiten
kleiner als ca. 15m/sec. erreicht werden.
[0011] Die Warmwalzanlage besteht aus einer Dünnbrammengießanlage 1 deren Strangführung
so regelbar ist, dass Dünnbrammendicken von ca. 45 bis 70 mm am Ausgang der Dünnbrammengießanlage
1 erreicht werden. Die endlos gegossenen Dünnbrammen sind durch eine Schere 2 teilbar.
Dabei lassen sich Brammenlängen einstellen, die der Länge eines fertig gewalzten Coils
oder einem mehrfachen davon entsprechen. Die geschnittenen Brammen werden in einem
Rollenherdofen 3, der dem Temperaturausgleich dient auf einer Temperatur z.B. 1150°C
gehalten. Dem Rollenherdofen 3 schließt sich eine Schere 4 an, die nur im Falle einer
Havarie zur Anwendung kommt.
[0012] Hinter dem Rollenherdofen 3 schließt sich ein Zunderwäscher 5 an, dem eine siebengerüstige
Walzstraße 7 mit den Walzgrößen F1 bis F7 folgt. Am Ausgang der Walzstraße 7 ist eine
Kühlstrecke 8 vorgesehen, der sich in Bandlaufrichtung eine fliegende Schere 9 anschließt,
welche im Falle des Semi-endlos- bzw. Endloswalzens eingesetzt wird. Die Warmwalzanlage
endet mit zwei Haspeln 10, die auch altemativ als ein Rotorhaspler ausgebildet sein
können.
[0013] Zwischen dem Walzgerüst F1 und dem Walzgerüst F2 ist eine Zwischengerüstentzundungsvorrichtung
6 angeordnet.
[0014] Je nach Material und gewünschten Enddicken sind verschiedene Walzverfahren möglich:
[0015] Sollen schwer umformbare Materialien gewalzt werden, so wird die Dünnbrammengießanlage
1 so eingestellt, dass je nach gewünschter Enddicke und Gießmaschinenproduktion Brammen
mit Dicken zwischen 45 und 70 mm vorzugsweise 55 mm Anwendung finden. Alle sieben
Gerüste F1 bis F7 werden angestellt. Die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung 6
ist inaktiv. Bei dieser Fahrweise lassen sich durch die hohen Walzkräfte und die in
das zu walzende, schwer umformbare Material einzubringende große Arbeit Walzbanddicken
am Ausgang des Walzgerüstes F7 unter 1 mm erreichen wobei die Geschwindigkeit von
ca. 15 m/sec. nicht überschritten wird und dennoch Walzband mit austenitischem Gefüge
vorliegt.
[0016] Soll leicht umformbares Material mit Enddicken >1 mm gewalzt werden, so werden Dünnbrammendicken
von 55 bis 70 mm gewählt. Alle Gerüste F1 bis F7 sind aktiv, während die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung
6 inaktiv ist.
[0017] Beim Walzen von leicht umformbarem Material mit Enddicken unter 1 mm muss die Dünnbrammengießanlage
1 auf Dünnbrammendicken zwischen 45 und 50 mm eingestellt werden. Das Walzgerüst F1
ist entweder inaktiv oder ist zu einem Glättstich mit geringer Abnahme angestellt.
Der Glättstich bewirkt, dass die Brammenoberfläche glatter wird, so dass sich hinter
dem Zunderwäscher 5 eine gleichmäßigere Zunderschicht aufbauen kann. Die aktive Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung
6 kann damit leichter den neu entstanden Zunder entfemen. D.h. es wird weniger Entzunderungsmittel
auf die Brammen aufgetragen, als wenn das Gerüst F1 nicht zum Glättstich angestellt
wäre.
[0018] Die Gerüste F2 bis F7 werden üblicherweise geringfügig stärker angestellt als bei
der Fahrweise, in der alle sieben Gerüste angestellt sind. Durch das Betreiben lediglich
der Gerüste F2 bis F7 werden geringere Endwalzengeschwindigkeiten erreicht. Durch
die geringere Eingangsbrammendicke und die stärkere Anstellung der Gerüste F2 bis
F7 werden dennoch Endwalzdicken unter 1 mm erreicht, wobei das Walzgut Temperaturen
im austenitischen Gefügebereich aufweist.
[0019] Mit der vorliegenden Warmwalzanlage lassen sich damit sowohl schwer umformbare als
auch leicht umformbare Materialien bis auf Dicken unter 1 mm im austenitischen Bereich
walzen, ohne dass die Ausgangsgeschwindigkeit am Walzgerüst F7 15 m/sec. übersteigt.
Damit kann der gesamte Prozeß einfach gestaltet werden, und die Aggregate der Warmwalzanlage,
wie z.B. Schere und Haspel behalten ihren einfachen, kostengünstigen Aufbau. Ein erhöhter
Aufwand ist nicht erforderlich.
Bezugszeichenliste
[0020]
- 1.
- Dünnbrammengießanlage
- 2.
- Schere
- 3.
- Rollenherdofen
- 4.
- Notschere
- 5.
- Zunderwäscher
- 6.
- Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung
- 7.
- Walzstraße
- 8.
- Kühlstrecke
- 9.
- Fliegende Schere
- 10.
- Haspel
1. Warmwalzanlage zum Walzen von dünnem Warmband für ein breit gefächertes Sortiment
von Walzgut unterschiedlich schwer umformbaren Materials,
mit
einer Dünnbrammengießanlage (1) zum Gießen endloser Brammen,
einer der Dünnbrammengießanlage (1) nachfolgenden Schere (2) zum Trennen der stranggegossenen
Brammen in gewünschte Längen, die jeweils der Länge eines fertig gewalzten Coils oder
einem mehrfachen davon entspricht,
einem Rollenherdofen (3) zum Puffern und Temperieren der getrennten Brammen,
einem dem Rollenherdofen (3) nachgeordneten zunderwäscher (5) sowie einer siebengerüstigen
Walzstraße (7),
mit am Ende der Walzstraße (7) angeordneter Kühlstrecke (8) und Schere (9) zum Unterteilen
des semi- endlos bzw. endlos gewalzten Bandes und mindestens einem Haspel (10) zum
Aufwickeln des Bandes zu Coils,
dadurch gekennzeichnet dass,
zwischen dem ersten Gerüst (F1) und dem zweiten Gerüst (F2) der Walzstraße (7) eine
Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, und
die Dünnbrammengießanlage (1) eine einstellbare Strangführung zur Einstellung der
Dünnbrammendicke aufweist.
2. Verfahren zum Betreiben einer Warmwalzanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Walzen dünner Bänder leicht umformbaren Materials das zweite bis siebte Walzgerüst
(F2 bis F7) zum Walzen derart angestellt ist, dass bei vorgegebener Ofentemperatur
am Ausgang des siebten Walzgerüstes (F7) Walzband mit austenitischem Gefüge und beherrschbarer
Geschwindigkeit erhalten wird, dass das erste Walzgerüst (F1) offen steht, und das
die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) derart beaufschlagt wird, dass der
zwischen dem Zunderwäscher (5) und der Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6)
neu entstehende Zunder von den Brammen gelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Gerüst (F1) zu einem Glättstich angestellt ist.
4. Verfahren zum Betreiben einer Warmwalzanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Walzen dünner Bänder schwer umformbaren Materials alle Walzgerüste F1 bis F7
zum Walzen so angestellt sind, dass bei vorgegebener Ofentemperatur am Ausgang des
siebten Gerüstes (F7) Walzgut mit austenitischem Gefüge bei beherrschbaren Geschwindigkeiten
erhalten wird, und dass die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) abgeschaltet
ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüchen 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ofentemperatur bei ca. 1150 C liegt, die Ausgangstemperatur des Walzbandes nach
dem letzten Walzgerüst (F7) nicht unter die Temperatur fällt, die zum austenitischen
Walzen erforderlich ist, und die beherrschbare Bandgeschwindigkeit bis ca. 15 m/sec.
beträgt.
1. Hot rolling plant for rolling thin hot strip for a widely spread assortment, which
is to be rolled, of roll stock difficult to deform, with a thin slab casting plant
(1) for casting endless slabs, a cutter (2), which is downstream of the thin slab
casting plant (1), for separating continuously cast slabs into desired lengths which
each correspond with the length of a coil rolled to finished state or to a multiple
thereof, a roller furnace (3) for storing and heating the separated slabs, a scale
washer (5) arranged downstream of the roller furnace (3) as well as a seven-stand
rolling train (7), with cooling path (8) arranged at the end of the rolling train
(7) and cutter (9) for subdividing the semi-endlessly or endlessly rolled strip and
at least one reeling device (10) for reeling up the strip to form coils, characterised in that an intermediate stand descaling device (6) is provided between the first stand (F1)
and the second stand (F2) of the rolling train (7) and the thin slab casting plant
(1) comprises a settable strip guide for setting the thin slab thickness.
2. Method of operating a hot rolling plant according to claim 1, characterised in that for rolling thin strips of readily deformable material the second to seventh roll
stands (F2 to F7) are adjusted in such a manner for rolling that in the case of a
predetermined furnace temperature at the outlet of the seventh roll stand (F7) rolled
strip with an austenitic structure and controllable speed is obtained, that the first
roll stand (F1) stands open, and that the intermediate stand descaling device (6)
is acted on in such a manner that scale newly arising between the scale washer (5)
and the intermediate stand descaling device (6) is detached.
3. Method according to claim 2, characterised in that the first stand (F1) is adjusted to a smoothing pass.
4. Method of operating a hot rolling plant according to claim 1, characterised in that for the rolling of thin strips of material which is difficult to deform all roll
stands (F1 to F7) are so adjusted for rolling that in the case of predetermined furnace
temperature at the outlet of the seventh stand (F7) rolled stock with austenitic structure
is obtained at controllable speeds and that the intermediate stand descaling device
(6) is switched off.
5. Method according to one of claims 2 to 4, characterised in that the furnace temperature lies at approximately 1150° C, the exit temperature of the
rolled strip after the last roll stand (F7) does not drop below the temperature which
is required for austenitic rolling and the controllable strip speed amounts to approximately
15 m/sec.
1. Installation de laminage à chaud de bande laminée à chaud mince pour un assortiment
large de produits laminés en des différents matériaux difficilement transformables,
comprenant une installation de coulée (1) de brames minces pour la coulée continue
de brames, une cisaille (2) consécutive à l'installation (1) de coulée de brames minces
pour la séparation des brames coulées en continu en longueurs souhaitées, qui correspondent
à chaque fois à la longueur d'une bobine laminée finie ou un multiple de celle-ci,
un four (3) à rouleaux pour tamponner et thermoréguler les brames séparées, un laveur
de calamine (5) ainsi qu'un laminoir (7) à sept cages disposés en aval du four (3)
à rouleaux avec une zone de refroidissement (8) et une cisaille (9) disposés à la
fin du laminoir (7) pour diviser la bande laminée en continu ou en semi-continu et
au moins une bobineuse (10) pour enrouler la bande en bobine, caractérisée en ce qu'on a prévu entre la première cage (F1) et la deuxième cage (F2) du laminoir (7) un
dispositif de décalaminage (6) entre les cages et l'installation (1) de coulée de
brames minces présentant un dispositif de guidage réglable pour le réglage de l'épaisseur
des brames minces.
2. Procédé pour opérer une installation de laminage à chaud selon la revendication 1,
caractérisé en ce que pour le laminage de brames minces en un matériau facilement déformable, les deuxième
à septième cages (F2 à F7) sont réglées pour le laminage de telle manière qu'à une
température prédéfinie du four, on obtient à la sortie de la septième cage (F7) une
bande laminée présentant une structure austénitique et à une vitesse contrôlable,
en ce que la première cage de laminage (F1) est ouverte et en ce que le dispositif de décalaminage (6) entre les cages est sollicité de telle manière
que la calamine nouvellement formée entre le laveur de calamine (5) et le dispositif
de décalaminage (6) entre les cages est enlevée des brames.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première cage (F1) est réglée en tant que passe de lissage.
4. Procédé pour opérer une installation de laminage à chaud selon la revendication 1,
caractérisé en ce que pour le laminage de brames minces en un matériau difficilement déformable, toutes
les cages de laminage F1 à F7 sont réglées pour le laminage de telle manière qu'à
une température du four prédéfinie, on obtient à la sortie de la septième cage (F7)
un produit laminé présentant une structure austénitique à des vitesses contrôlables
et en ce que le dispositif de décalaminage (6) entre les cages est mis à l'arrêt.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la température du four est d'environ 1150°C, la température de sortie de la bande
laminée après la dernière cage de laminage (F7) n'est pas inférieure à la température
nécessaire pour le laminage austénitique et la vitesse contrôlable de la bande est
d'environ 15 m/sec.
