Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Herstellungsverfahren für flaches Walzgut aus Metall,
Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Vorrichtung zum Herstellen eines flachen Walzguts aus Metall,
Die oben genannten Gegenstände sind allgemein bekannt. Rein beispielhaft kann auf die
In der Kühlstrecke eines Walzwerks wird das flache Walzgut nach den Warmwalzen abgekühlt. Üblich ist insbesondere eine exakte Temperaturführung in der Kühlstrecke, um die gewünschten Materialeigenschaften des flachen Walzguts einzustellen und mit möglichst niedriger statistischer Streuung konstant zu halten. Beispiele derartiger Kühlstrecken sind die Kühlstrecke einer Warmbandstraße mit oder ohne Intensivkühlung oder die sogenannte Quette einer Grobblechstraße.
Beim Kühlen des flachen Walzguts werden sowohl von oben als auch von unten große Mengen an flüssigem Kühlmittel (in der Regel Wasser) auf das noch heiße flache Walzgut aufgebracht. Das auf die Unterseite aufgebrachte Kühlmittel kann sodann aufgrund der Schwerkraft nach unten fallen, so dass das Kühlmittel, das an einer bestimmten Stelle der Kühlstrecke von unten auf das flache Walzgut aufgebracht wird, die nachfolgende, weitergehende Kühlung der Unterseite des flachen Walzguts nicht stört. Auf die Oberseite aufgebrachtes Kühlmittel kann dagegen auf dem flachen Walzgut liegen bleiben. Zum einen bewirkt dies eine undefinierte Kühlung. Weiterhin beeinflusst das liegenbleibende Kühlmittel die Kühlwirkung, die eine nachfolgende, weitergehende Kühlung der Oberseite des flachen Walzguts bewirkt werden soll. Insbesondere kann das flache Walzgut bei einer ungleichmäßigen Kühlung sich nach oben krümmen, so dass sich das Kühlmittel in der Mitte sammelt. Weitere Probleme stellen sich bei größeren Transportgeschwindigkeiten.
Im Stand der Technik ist bekannt, sogenannte Seitenabspritzungen einzusetzen, welche bewirken, dass das auf der Oberseite des flachen Walzguts befindliche Kühlmittel zur Seite abfließt.
Es ist weiterhin eine Anlage bekannt, bei der das flache Walzgut als Band ausgebildet ist und während des Kühlens in der Kühlstrecke vertikal aufgestellt wird. Bei dieser Anlage wird eine beidseitig gleichmäßige Kühlung erreicht. Jedoch kann diese Methode nur bei relativ schmalen und dünnen Bändern angewendet werden. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die Bänder auf derjenigen Seitenkante, auf der sie geführt werden, beschädigt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer beidseitig des flachen Walzguts eine definierte Kühlung erreicht werden kann und dennoch die Gefahr einer Beschädigung des flachen Walzguts insbesondere an der Seitenkante zuverlässig vermieden werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
Erfindungsgemäß wird ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
Dadurch wird erreicht, dass das flache Walzgut auch während der schrägen Orientierung noch auf den Transportrollen aufliegt und von diesen transportiert wird. Dennoch kann das auf die Oberseite aufgebrachte Kühlmittel zuverlässig von der Oberseite ablaufen.
Vorzugsweise wird das flache Walzgut beim Auslaufen aus der Kühlstrecke und/oder nach dem Auslaufen aus der Kühlstrecke um den ersten spitzen Winkel um die Achse zurück gedreht, so dass das flache Walzgut nach Vollendung der Rückdrehung wieder horizontal orientiert ist. Dadurch kann die nach dem Kühlen erfolgende weitergehende Ver- und Bearbeitung des flachen Walzguts in gewohnter Weise erfolgen.
Der erste spitze Winkel muss einerseits so groß sein, dass das Kühlmittel zuverlässig von der Oberseite des flachen Walzguts abfließt. Andererseits sollte er so niedrig wie möglich gewählt werden, damit das flache Walzgut weiterhin zuverlässig von den Transportrollen geführt wird. In Versuchen hat es sich als sinnvoll erwiesen, dass der erste spitze Winkel im Bereich zwischen 5° und 30° liegt, insbesondere zwischen 10° und 25°, beispielsweise bei ca. 15° bis 20°. In Einzelfällen sind aber auch größere Winkel - sogar über 45° hinaus - möglich. In ganz seltenen Einzelfällen kann auch ein kleinerer Winkel möglich sein.
Es ist möglich, dass zum Drehen des flachen Walzguts um den ersten spitzen Winkel die horizontale Positionierung des flachen Walzguts in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen an einer Seitenkante beibehalten wird und an der anderen Seitenkante angehoben wird. In der Regel ist es jedoch besser, wenn die horizontale Positionierung des flachen Walzguts in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen an einer Seitenkante beibehalten wird und an der anderen Seitenkante abgesenkt wird. Insbesondere lässt man in diesem Fall "die Schwerkraft für sich arbeiten". Wiederum alternativ ist es möglich, zum Drehen des flachen Walzguts um den ersten spitzen Winkel eine Mischung dieser beiden Maßnahmen vorzusehen, dass also die horizontale Positionierung des flachen Walzguts in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen an einer Seitenkante angehoben wird und an der anderen Seitenkante abgesenkt wird.
In der Regel wird das flache Walzgut vom Walzgerüst zur Kühlstrecke und in der Kühlstrecke durch in Transportrichtung aufeinanderfolgende Transportrollen geführt und gestützt, wobei die Transportrollen um erste Rotationsachsen drehbar sind. Das Anheben und/oder Absenken des flachen Walzguts wird in diesem Fall vorzugsweise nach und nach durch eine entsprechende Orientierung der ersten Rotationsachsen aufeinanderfolgender Transportrollen bewirkt.
Vorzugsweise wird das flache Walzgut in dem Bereich, in dem es schräg orientiert ist, durch eine seitlich des flachen Walzguts angeordnete Führungseinrichtung in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen fixiert. Dadurch kann insbesondere eine exakte seitliche Führung des flachen Walzguts gewährleistet werden. Diese Maßnahme ermöglicht damit insbesondere ein exaktes Edge masking.
Die Führungseinrichtung kann insbesondere Rückhalterollen aufweisen, die in Transportrichtung des flachen Walzguts gesehen hintereinander angeordnet sind und um zweite Rotationsachsen drehbar sind. Vorzugsweise bilden die zweiten Rotationsachsen mit der Breitenrichtung des flachen Walzguts einen zweiten spitzen Winkel, dessen Schenkel beide eine nach oben gerichtete Komponente aufweisen. Die Rückhalterollen sind also, bezogen auf den durch die Transportrollen definierten Rollgang, nach innen geneigt. Diese Maßnahme erschwert ein Hochfliegen des Kopfes des flachen Walzguts.
Vorzugsweise ist die Summe des ersten spitzen Winkels und des zweiten spitzen Winkels kleiner als 90°, insbesondere kleiner als 85°. Dadurch kann ein Hochfliegen des Kopfes des flachen Walzguts besonders zuverlässig vermieden werden. Die Summe des ersten spitzen Winkels und des zweiten spitzen Winkels sollte aber größer als 75° sein, insbesondere größer als 80°.
Aufgrund der Schrägstellung des flachen Walzguts ist es insbesondere möglich, dass die Transportgeschwindigkeit größer als 11,5 m/s ist, insbesondere größer als 15 m/s.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines flachen Walzguts aus Metall mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 12 bis 15.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass zumindest in einem mittleren Bereich der Kühlstrecke die ersten Rotationsachsen mit der Horizontalen einen ersten spitzen Winkel bilden und die Transportrollen vor dem Einlauf der Kühlstrecke und/oder im Einlauf der Kühlstrecke derart orientiert sind, dass die ersten Rotationsachsen aufeinanderfolgender Transportrollen nach und nach immer schräger verlaufen, bis der erste spitze Winkel erreicht ist, oder die zugehörigen Transportrollen um eine in Transportrichtung verlaufende Achse schwenkbar sind.
Vorzugsweise sind die Transportrollen hinter dem Auslauf der Kühlstrecke und/oder im Auslauf der Kühlstrecke derart orientiert, dass die ersten Rotationsachsen aufeinanderfolgender Transportrollen nach und nach immer weniger schräg verlaufen, bis die Horizontale erreicht ist, oder sind die zugehörigen Transportrollen um eine in Transportrichtung verlaufende Achse schwenkbar. Dadurch kann die nach dem Kühlen erfolgende weitergehende Ver- und Bearbeitung des flachen Walzguts in gewohnter Weise erfolgen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zumindest in dem Bereich, in dem die ersten Rotationsachsen der Transportrollen den ersten spitzen Winkel bilden, an der niedriger angeordneten Seite eine Führungseinrichtung auf, mittels derer das flache Walzgut in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen fixiert wird. Dadurch kann insbesondere eine exakte seitliche Führung des flachen Walzguts gewährleistet werden. Diese Maßnahme ermöglicht damit insbesondere ein exaktes Edge masking.
Vorzugsweise weist die Führungseinrichtung in Transportrichtung des flachen Walzguts gesehen hintereinander geordnete Rückhalterollen auf, die um zweite Rotationsachsen drehbar sind, wobei die zweiten Rotationsachsen mit der Breitenrichtung des flachen Walzguts einen zweiten spitzen Winkel bilden, dessen Schenkel beide eine nach oben gerichtete Komponente aufweisen. Diese Maßnahme erschwert ein Hochfliegen des Kopfes des flachen Walzguts.
Die Summe des ersten spitzen Winkels und des zweiten spitzen Winkels ist vorzugsweise kleiner als 90°, insbesondere kleiner als 85°. Dadurch kann ein Hochfliegen des Kopfes des flachen Walzguts besonders zuverlässig vermieden werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
Gemäß
Das flache Walzgut 1 erstreckt sich in einer Transportrichtung x über eine Länge l. Wenn das flache Walzgut 1 ein Band ist, kann die Länge l etliche Meter betragen. Insbesondere liegt die Länge l in diesem Fall in der Regel im zweistelligen oder dreistelligen Meterbereich. Bei sehr dünnen Bändern kann die Länge l sogar über 1 km betragen. Im Falle eines Grobblechs liegt die Länge l bei wenigen Metern, in der Regel bei maximal 100 m. In einer Breitenrichtung y erstreckt sich das flache Walzgut 1 über eine Breite b. Die Breite b kann - aber muss nicht - 1 m und größer sein.
Von dem Walzgerüst 2 sind in
Die Walzen 3 sind um Walzenachsen 4 drehbar. Die Walzenachsen 4 verlaufen horizontal und sind übereinander angeordnet. Dementsprechend ist das flache Walzgut 1 während des Walzens in dem Walzgerüst 2 horizontal orientiert. Nach dem Walzen in dem Walzgerüst 2 läuft das flache Walzgut 1 in einer horizontalen Transportrichtung x und mit einer Transportgeschwindigkeit v aus dem Walzgerüst 2 aus. Die Transportgeschwindigkeit v kann unter Umständen größer als 11,5 m/s sein, insbesondere größer als 15 m/s.
Die Vorrichtung weist weiterhin eine Kühlstrecke 5 auf. Die Kühlstrecke 5 ist dem Walzgerüst 2 nachgeordnet. Das flache Walzgut 1 wird somit nach dem Auslaufen aus dem Walzgerüst 2 der Kühlstrecke 5 zugeführt. In der Kühlstrecke 5 wird das flache Walzgut 1 gekühlt.
Das flache Walzgut 1 wird in der Kühlstrecke 5 gekühlt, während es schräg orientiert ist. "Schräg orientiert" bedeutet hierbei, dass das flache Walzgut 1 entsprechend der Darstellung in
Zum Transportieren des flachen Walzguts 1 von dem Walzgerüst zur Kühlstrecke 5 und zum Transportieren des flachen Walzguts 1 durch die Kühlstrecke 5 (und in der Regel auch dahinter) weist die Vorrichtung Transportrollen 8 auf. Die Transportrollen 8 folgen in Transportrichtung x gesehen aufeinander. Sie weisen erste Rotationsachsen 9 auf, um welche die Transportrollen 8 drehbar sind. Die Transportrollen 8 sind somit zwischen dem Walzgerüst 2 und der Kühlstrecke 5, in der Kühlstrecke 5 und in der Regel auch hinter der Kühlstrecke 5 angeordnet. Mittels der Transportrollen 8 wird das flache Walzgut 1 vom Walzgerüst 2 zur Kühlstrecke 5 geführt und gestützt, durch die Kühlstrecke 5 geführt und gestützt und - zumindest in der Regel - auch hinter der Kühlstrecke 5 geführt und gestützt. Das Führen des flachen Walzguts 1 erfolgt in der horizontalen Transportrichtung x. Die Bezugszeichen für die Transportrollen 8 und die ersten Rotationsachsen 9 sind in den FIG teilweise zusätzlich mit einem kleinen Buchstaben (a, b, ...) ergänzt, um sie bei Bedarf voneinander unterscheiden zu können. Soweit nachstehend allgemein nur von den Transportrollen 8 und den ersten Rotationsachsen 9 die Rede ist, wird die Ergänzung durch den kleinen Buchstaben weggelassen.
In der Nähe des Walzgerüsts 2 sind die ersten Rotationsachsen 9 der Transportrollen 8 entsprechend der Darstellung in
Zum Schrägstellen des flachen Walzguts 1 wird das flache Walzgut 1 um eine in Transportrichtung x verlaufende Achse um den ersten spitzen Winkel α gedreht. Nach Vollendung der Drehung um die Achse ist das flache Walzgut 1 somit schräg orientiert, wie es in
Zum Drehen des flachen Walzguts 1 um den spitzen Winkel α sind die Transportrollen 8 vor dem Einlauf der Kühlstrecke 5 und/oder im Einlauf der Kühlstrecke 5 derart orientiert, dass die ersten Rotationsachsen 9 aufeinanderfolgender Transportrollen 8 nach und nach immer schräger verlaufen, bis der erste spitze Winkel α erreicht ist. Der Winkelzuwachs von Transportrolle 8 zu Transportrolle 8 ist hierbei in der Regel gleichmäßig. Wenn also beispielsweise entsprechend der Darstellung in den
Analoge Ausführungen gelten natürlich auch, wenn das Verdrehen des flachen Walzguts 1 durch mehr oder weniger als fünf Transportrollen 8a bis 8e erfolgt.
Es ist entsprechend der Darstellung in
Unabhängig davon, welche der Ausgestaltungen der
Die Darstellungen der
Man nehme an, der erste spitze Winkel α betrage 20° und das Verschwenken des flachen Walzguts 1 soll entsprechend der Darstellung in den
Nach dem Auslaufen aus der Kühlstrecke 5 - in Einzelfällen bereits beim Auslaufen aus der Kühlstrecke 5 - wird das flache Walzgut 1 erneut gedreht. Es kann in Einzelfällen sinnvoll sein, das Drehen des flachen Walzguts 1 fortzusetzen, bis das flache Walzgut 1 vollständig vertikal orientiert ist. In der Regel wird das flache Walzgut 1 jedoch um den ersten spitzen Winkel α um die in Transportrichtung x verlaufende Achse zurück gedreht, so dass das flache Walzgut 1 nach Vollendung der Rückdrehung wieder horizontal orientiert ist. Dies ist aus der Darstellung in
Das Zurückdrehen des flachen Walzguts 1 erfolgt in der Regel völlig analog zum Drehen des flachen Walzguts 1. Insbesondere liegt das flache Walzgut 1 auch während des Zurückdrehens auf den zugehörigen Transportrollen 8 auf. Hinter dem Auslauf der Kühlstrecke 5 und/oder im Auslauf der Kühlstrecke 5 verlaufen die ersten Rotationsachsen 9 nach und nach immer weniger schräg, bis die Horizontale H erreicht ist. Wenn beispielsweise entsprechend der Darstellung in
Analoge Ausführungen gelten natürlich auch, wenn das Zurückdrehen des flachen Walzguts 1 durch mehr oder weniger als 5 Transportrollen 8f bis 8j erfolgt.
Die Darstellungen der
Entsprechend der Darstellung in
Auch in dem Fall, dass der zweite Winkel β ein spitzer Winkel ist, kann die Summe des ersten spitzen Winkels α und des zweiten spitzen Winkels β noch größer als 90° oder entsprechend der Darstellung in
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere fließt das Kühlmittel auch bei einem relativ kleinen Wert des ersten spitzen Winkels α von beispielsweise nur 20° schnell und zuverlässig von alleine von der Oberseite des flachen Walzguts 1 seitlich ab. Das seitliche Abfließen wird insbesondere durch den Dampffilm erleichtert, der sich sehr schnell auf der Oberseite des flachen Walzguts 1 zwischen dem flachen Walzgut 1 und dem Kühlmittel bildet. Weiterhin führt die Schwerkraft des flachen Walzguts 1 zu einer genauen seitlichen Führung des flachen Walzguts 1. Schließlich kann die Produktivität erhöht werden, weil höhere Transportgeschwindigkeiten v als im Stand der Technik möglich sind.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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