Walzanlage und Längsfeldinduktor zur Verwendung in einer solchen Walzanlage

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzanlage mit mindestens einem ersten und einem zweiten Walzgerüst, mindestens einem zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst angeordneten Induktor zum Erwärmen von einem durch den Induktor bewegten Metallband, wobei der Induktor eine obere Induktionsspule, welche oberhalb des zu erwärmenden Metallbandes angeordnet ist und eine untere Induktionsspule, welche unterhalb des zu erwärmenden Metallbandes und gegenüberliegend zu der oberen Induktionsspule angeordnet ist, aufweist. Darüber hinaus umfasst die Walzanlage eine Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen der oberen und der unteren Induktionsspule mit elektrischer Energie. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Gieß-Walzanlage mit einer Gießmaschine zum Erzeugen des Metallbandes und einer der Gießmaschine in Materialflussrichtung nachgeschalteten erfindungsgemäßen Walzanlage. Darüber hinaus betrifft die Erfindung schließlich auch ein Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes.

[0002] Induktoren zum Erwärmen von Metallband sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, so z. B. aus der GB 770 548, der JP 022 07 481, der JP 06122928, der JP 2000-252050, der JP 2004 306069-71, der WO 2010 036987 A2 und der WO 2014 021596, wobei die genannten Druckschriften weiter entfernt liegenden Stand der Technik beschreiben.

[0003] Weiterhin sei verwiesen auf die JP 4172122, welche vertikal anstellbare Induktorhälften offenbart, welche vertikal verfahren werden, wenn mit Hilfe einer Kamera ein Ski am Kopf eines Metallbandes detektiert wird, um eine Kollision des Metallbandes mit dem Induktor zu vermeiden. Die oberen und unteren Induktionsspulen werden entsprechend einer gemessenen Bandposition vertikal verfahren. Die besagte japanische Anmeldung spricht jedoch nur von einem Induktor, ohne zwischen Querfeld- oder Längsfeldinduktoren zu unterscheiden.
Die US 5,495,094 offenbart Induktorschleifen mit einer 180° Phasenverschiebung, welche insofern einen Längsfeldinduktor repräsentieren. Die Induktorschleifen sind jeweils unabhängig voneinander senkrecht zu einem zu erwärmenden stehenden Werkstück anstellbar.
Der Einsatz von Längs- und Querfeldinduktoren in einer Walzstraße ist offenbart in der EP 2 416 900 B1. Die WO 2012 045585 A2 offenbart einen seitlich offenen Querfeld-Induktor zum Einfahren in die Linie oder aus der Linie eines Metallbandes in einer Walzstraße.
Die EP 0 721 813 A1 offenbart einen C-förmigen Induktor zwischen zwei benachbarten Walzgerüsten in einer Fertigstraße.
In dem besagten Stand der Technik unterscheidet man zwischen Längsfeld- und Querfeldinduktoren. Querfeldinduktoren werden vornehmlich für das Erwärmen dünner Bänder mit Dicken < 12 mm eingesetzt, während Längsfeldinduktoren zum Erwärmen von dickeren Bändern mit Dicken > beispielsweise 6 mm eingesetzt werden. Je nach Design und Randbedingungen sowie einem gewählten Frequenzbereich gibt es einen Übergangsbereich bei der praktikablen Verwendung der beiden Induktionsheizungstypen; siehe EP 2 416 900 B1.

[0004] Figur 9 zeigt den Aufbau und die Wirkungsweise eines bekannten Querfeldinduktors 180. Er umfasst eine obere Querfeldinduktionsspule 182, welche der Oberseite des Metallbandes 200 zugeordnet ist. Darüber hinaus umfasst der Querfeldinduktor eine untere Querfeldinduktionsspule 184, welche der Unterseite des Metallbandes 200 zugeordnet ist. Wie in Figur 9 gezeigt, liegen die Öffnungsquerschnitte der oberen und der unteren Querfeldinduktorspulen einander gegenüber und jeweils parallel zu dem Metallband 200. Die bei Betrieb des Induktors erzeugten Magnetfeldlinien sind in Figur 9 ebenfalls symbolisch dargestellt. Die obere und die untere Querfeldinduktorspule 182, 184 sind jeweils unabhängig voneinander senkrecht zur Ebene des Metallbandes 200 verfahrbar, d. h. anstellbar. Wie der Verlauf der Feldlinien zeigt, wirkt das magnetische Feld bzw. der magnetische Fluss vornehmlich senkrecht zur Ebene des Metallbandes. Die geteilte Anordnung der Spulen ermöglicht vorteilhafterweise, dass die beiden Induktionsspulen d. h. bei beiden Induktorhälften unabhängig voneinander senkrecht zur Ebene des Metallbandes anstellbar sind und dass der Induktor seitlich offen ausgebildet werden kann. Bei einer Störung kann deshalb der Abstand der Spulen zum Metallband leicht vergrößert und/oder der Induktor aus der Linie des Metallbandes herausgefahren werden.

[0005] Figur 8 zeigt ein Beispiel für einen bekannten Längsfeldinduktor, der typischerweise als geschlossener Rahmen ausgebildet ist. Das zu erwärmende Metallband läuft deshalb beim Passieren des bekannten Längsfeldinduktors durch einen geschlossenen Rechteckspalt. Wie in Figur 8 zu erkennen ist, erzeugt der Längsfeldinduktor im Wesentlichen ein magnetisches Feld in Transportrichtung des zu erwärmenden Metallbandes.

[0006] Die besagten Definitionen und die Form von Quer- und Längsfeldinduktoren sind auch aus der WO 2014 021596 bekannt.

[0007] Die japanische Offenlegungsschrift JP 61195708 offenbart einen Querfeldinduktor mit Spulen gegenüberliegend zur Oberseite und zur Unterseite eines Metallbandes, um das Metallband gleichmäßig zu erwärmen. Dem der Oberseite des Metallbandes zugeordneten Teil des Induktors und dem der Unterseite des Metallbandes zugeordneten Teil des Induktors sind jeweils Verfahreinrichtungen zugeordnet, um die jeweiligen Teile des Induktors senkrecht zur Oberfläche des Metallbandes in Abhängigkeit von detektierten Unebenheiten bzw. Wölbungen in dem Metallband senkrecht zu dessen Oberfläche zu verfahren.
Die europäische Patentanmeldung EP 2 340 897 A1 offenbart eine Walzanlage mit einem Vorgerüst und mindestens einem Gerüst einer Fertigwalzstraße sowie mit einem zwischen den beiden Gerüsten angeordneten Längsfeldinduktor zum Erwärmen des durch den Längsfeldinduktor bewegten Metallbandes. Der Längsfeldinduktor weist eine obere Induktionsspule auf, welche oberhalb des zu erwärmenden Metallbandes zugeordnet ist, und eine untere Induktionsspule, welche unterhalb des zu erwärmenden Metallbandes gegenüberliegend zu der oberen Induktionsspule angeordnet ist. Zumindest implizit offenbart die EP 2 340 897 A1 auch eine Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen der Induktionsspulen des Längsfeldinduktors mit elektrischer Energie. Der Oberbegriff der Ansprüche 1 und 28 basiert auf der EP 2 340 897 A1. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Walzanlage, eine bekannte Gieß-Walz-Anlage sowie ein bekanntes Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes dahingehend weiterzubilden, dass insbesondere dickeres Metallband mit Dicken beispielsweise > 6 mm besonders effektiv erwärmt und gewalzt wird, d. h. unter Einsatz von möglichst wenig elektrischer Energie.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Walzanlage gemäß Patentanspruch 1 und einen Längsfeldinduktor gemäß Anspruch 28 gelöst.

[0009] Der Hauptvorteil der Erfindung einer neuen Induktionsheizung für eine Walzanlage, insbesondere eine Warmbandstraße, besteht darin, die Vorteile bei den obig beschriebenen Induktortypen, nämlich die Anstellmöglichkeit der oberen bzw. unteren Induktorspulen und das effiziente Erwärmen dickerer Bänder oder Brammen zu kombinieren.

[0010] Ganz besonders wichtig ist die Anstellbarkeit bzw. das Verfahren der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktorspulen senkrecht zum Metallband, wenn die Metallbanddicke im Bereich der Längsfeld-Induktionsheizungen von z. B. 6-20 mm - d. h. um z. B. ΔH = 14 mm - oder in einem anderen Anwendungsfall zwischen z. B. 32-70 mm - d. h. um z. B. ΔH = 38 mm - variiert. Allgemein macht die Anstellbarkeit der geteilten Längsfeldinduktoren Sinn bei Dickenvariationen von ΔH ≥6 mm oder besonders bevorzugt von ΔH ≥ 15 mm.

[0011] Bei Verwendung eines Vorgerüstes innerhalb einer z. B. konventionellen Walzanlage verliert das Vorband zwischen dem Vorgerüst und dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße besonders rasch an Temperatur. Insbesondere das "wartende" Bandende kühlt aus, weil es länger vor der Fertigwalzstraße verweilen muss oder einfach kälter ist. Dies erfordert beim Walzen des Bandendes höhere Walzkräfte in der Fertigwalzstraße. Das erfindungsgemäße Vorsehen einer Induktionsheizung in Form eines Induktors ermöglicht es vorteilhafterweise, das Temperaturniveau am Bandende, aber auch über der gesamten Bandlänge soweit wie erforderlich anzuheben. Die Ansteuerung des Induktors mit gegenphasigen Strömen, so dass der Induktor als Längsfeldinduktor zwischen dem Vorgerüst und dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße betrieben werden kann, bietet insbesondere bei dickeren Bändern den Vorteil einer effizienteren Erwärmung. Schließlich ermöglicht die weiterhin beanspruchte Verfahrbarkeit der oberen und unteren Induktionsspule senkrecht zur Ebene des Metallbandes den Vorteil, dass der Abstand der beiden Spulen zum Metallband individuell optimal im Hinblick auf die jeweilige Metallbanddicke eingestellt werden kann, so dass ein möglichst effektiver Wärmeübergang in das Metallband möglich ist. In der Praxis wird in einer Arbeitsposition, d. h. wenn das Metallband während des Betriebs der Walzanlage ohne Störung durch den Induktor läuft, ein Abstand von weniger als 60 mm, vorzugsweise weniger als 20 mm jeweils einer Induktionsspule zum Metallband angestrebt. Vorteilhaft hat sich ein minimaler Abstand von 15 mm gezeigt.

[0012] Durch die beanspruchte Kombination der genannten Maßnahmen werden insbesondere dickere Metallbänder mit Dicken von beispielsweise größer 6mm vor dem Einlaufen in eine Fertigwalzstraße optimal erwärmt.

[0013] Die Begriffe "Induktorspule" und "Induktionsspule" werden in der Beschreibung gleichbedeutend verwendet.

[0014] Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist die Energieversorgungseinrichtung obere Kondensatoren auf, welche mit der oberen Induktionsspule zu einem oberen Teilschwingkreis verschaltet sind, und weist die Energieversorgungseinrichtung untere Kondensatoren auf, welche mit der unteren Induktionsspule zu einem unteren Teilschwingkreis verschaltet sind. Die obere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung ist dann ausgebildet zum Verfahren des oberen Teilschwingkreises senkrecht zur Oberseite des Metallbandes und/oder die untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung ist dann ausgebildet zum Verfahren des unteren Teilschwingkreises senkrecht zur Unterseite des Metallbandes.

[0015] Der oben beanspruchte Betrieb der oberen und unteren Induktionsspule des Induktors mit gegenphasigen elektrischen Strömen ermöglicht es, dass der Induktor, d. h. der Längsfeldinduktor C-förmig ausgebildet werden kann. Dies ermöglicht vorteilhafterweise zusätzlich das Querverfahren des Längsfeldinduktors in die und aus der Linie des Metallbandes. Die Möglichkeit aus der Linie des Metallbandes herauszufahren ist insbesondere vorteilhaft bei einer Störung in der Walzanlage oder bei Vorliegen einer Welle in dem Metallband oder bei Vorliegen eines Skis am Kopf des Metallbandes.

[0016] Die obere und die untere Induktionsspule können jeweils aus einer einzigen Windung oder aus einer Mehrzahl von parallel und vorzugsweise über Kreuz geschalteten Teilwindungen gebildet sein. Das Vorsehen einer einzigen Windung wird oftmals bei hohen Frequenzen gewählt. Um eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung bei der Parallelschaltung von Windungen zu bewirken, ist ein Stürzen, d. h. eine Überkreuz-Verschaltung der Wicklungen vorzusehen. Diese aus der Elektromotorentechnik bekannte Technik sorgt dafür, dass ein außen liegender Teilleiter im Hinleiter und beim Rückleiter innen angeordnet ist. Durch diese kreuzweise Verschaltung vergleichmäßigt sich die Strombelastung der parallelen Leiter. Da sich die Leiter an den Wickelköpfen kreuzen müssen, sollten diese besonders streufeldarm ausgeführt sein. Durch die Kreuz-Verschaltung werden auch gleiche Teilinduktivitäten erreicht.

[0017] Die Energieversorgungseinrichtung ist vorteilhafterweise ausgebildet, die Induktionsspulen und die Teilschwingkreise - je nach Dicke des Metallbandes - mit Strom- oder Spannungs-Frequenzen zwischen 2 kHz und 30 kHz zu betreiben. Dabei steigt die Frequenz mit geringer werdender Banddicke.

[0018] Die Anzahl der Teilwindungen pro Induktionsspule liegt, je nach Frequenz, zwischen 3 und 15. Je größer die Anzahl der Teilwindungen ist, desto feiner verteilt sich der Strom. Aber auch die Komplexität des Induktors steigt mit größerer Anzahl von Teilwindungen. Die Induktorwindungen sind typischerweise überdeckt mit Blechpaketen aus laminierten, geschichteten Elektroblechen zur Reduzierung des Streufeldes. Diese Maßnahme ist sinnvoll und notwendig, weil die oberen und unteren Induktionsspulen in unmittelbarer Nähe zu anderen Walzwerkskomponenten installiert werden. Da die anderen Walzwerkskomponenten fast ausschließlich aus feritischen Werkstoffen hergestellt sind, darf von den Induktionsspulen des Längsfeld- oder des Querfeldinduktors kein Streufeld austreten und die anderen Walzwerkskomponenten mit aufheizen.

[0019] Neben dem beanspruchten Längsfeldinduktor zwischen dem mindestens einen Vorgerüst und dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße kann auch mindestens ein Querfeldinduktor in der Walzanlage vorgesehen sein, welcher dann zusätzlich zu dem mindestens einen Längsfeldinduktor betrieben werden kann. Mit den Querfeldinduktoren soll nicht nur die Bandmitte erwärmt werden, sondern gleichzeitig werden die Bandkanten verstärkt erhitzt, um effizient eine gleichmäßige Bandtemperatur über die Fertigbandbreite zu erzeugen.

[0020] Eine obere Querfeldinduktorspule bzw. ein oberer Querfeldinduktor-Teilschwingkreis und eine untere Querfeldinduktorspule bzw. ein unterer Querfeldinduktor-Teilschwingkreis des Querfeldinduktors sind dann ebenfalls mit Hilfe zugeordneter Querfeldinduktor-Verfahreinrichtungen jeweils senkrecht zu der von dem Metallband aufgespannten Ebene und/oder quer zur Längsrichtung des Metallbandes verfahrbar.

[0021] Die obere und untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung und/oder die obere und/oder untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung werden typischerweise von einer Steuereinrichtung angesteuert.

[0022] Es kann eine Temperatur-Messeinrichtung vorgesehen sein zum Erfassen der Verteilung der Temperatur des Metallbandes über seiner Breite und die Steuereinrichtung kann dann ausgebildet sein zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung, der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung und/oder eines Induktorwagens so, dass der Längsfeldinduktor oder der Querfeldinduktor im Ansprechen auf die gemessene Temperatur-Verteilung so positioniert werden kann, dass die Differenz zwischen der gemessenen Temperaturverteilung und einer vorgegebenen Solltemperaturverteilung über der Breite des Metallbandes hinter der Fertigwalzstraße minimal wird. Mehrere Längsfeld- oder Querfeldinduktoren können vorzugsweise über der Länge der Anlage verteilt angeordnet sein.

[0023] Alternativ oder zusätzlich kann eine Sensoreinrichtung vorgesehen sein zum Detektieren einer Unregelmäßigkeit in dem Metallband, wie einem Ski am Kopf des Metallbandes, einer Welle oder einem Bogen in dem Metallband oder einer sonstigen Störung des Walzprozesses. Auch in diesem Fall ist die Steuereinrichtung ausgebildet zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung und/oder der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung und/oder des Induktionswagens derart, dass der Abstand der Induktionsspulen von der Oberseite oder der Unterseite des Metallbandes im Bereich der Unregelmäßigkeit geeignet geändert wird und/oder die Induktoren aus der Linie des Metallbandes heraus verfahren werden.

[0024] Weiterhin kann mindestens ein Berührungssensor vorgesehen sein zum Detektieren einer Berührung des Längsfeldinduktors und/oder Querfeldinduktors durch das Metallband. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung ausgebildet zum Ansteuern der Verfahreinrichtungen so, dass der Längsfeldinduktor und/oder der Querfeldinduktor in Dickenrichtung geöffnet und/oder seitlich aus der Linie des Metallbandes herausgefahren wird.

[0025] Durch den Einsatz von Liquid Core Reduction, d. h. einer Veränderung der Brammendicke innerhalb der Gießanlage, ändern sich die Dicken, mit welchen das Metallband aus der Gießanlage in einen Ofen oder das mindestens eine Vorgerüst der Walzanlage eintritt. Auch innerhalb der Walzstraße hinter einem Vorgerüst oder zwischen den einzelnen Walzgerüsten einer Fertigwalzstraße ändern sich jeweils die Dicken des Metallbandes. Aufgrund ihrer Anstellbarkeit quer zur Ebene des Metallbandes sind die beanspruchten Längsfeld- und Querfeldinduktoren an den genannten Stellen jeweils optimal auf die individuelle Dicke des Metallbandes anstellbar. Weil die Induktoren, insbesondere die Längsfeldinduktoren, jeweils C-förmig ausgebildet bzw. seitlich offen sind, sind sie zusätzlich auch bei größeren Toleranzen bezüglich des seitlichen Verlaufens des Metallbandes gut einsetzbar.

[0026] Die oben genannte Aufgabe wird bezüglich der Gieß-Walz-Anlage durch den Gegenstand des Anspruchs 16 gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Walzanlage genannten Vorteilen.

[0027] Zwischen der Gießmaschine und der Walzstraße kann ein Ofen geschaltet sein und vorteilhafterweise kann dann zwecks weiterer Aufheizung ein weiterer Längsfeldinduktor und/oder der Querfeldinduktor zwischen den Ofen und das Vorgerüst geschaltet sein. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des weiteren Längsfeldinduktors zwischen dem Ofen und dem mindestens einen Vorgerüst, auch die Anordnung des Längsfeldinduktors zwischen dem Vorgerüst und dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße und die Anordnung eines Querfeld-Induktors zwischen einzelne Gerüste der Fertigwalzstraße.

[0028] Bezüglich des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe durch die Ansprüche 19 bis 27 gelöst. Ein erfindungsgemäßer Längsfeldinduktor zur Verwendung in einer Walzanlage ist Gegenstand von Anspruch 28. Die Vorteile dieser verfahrensmäßigen Lösungen entsprechen den oben mit Bezug auf die Walzanlage und die Gieß-Walz-Anlage genannten Vorteilen.

[0029] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Walzanlage, der Gieß-Walz-Anlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0030] Weitere allgemeine Aussagen zum Gegenstand der Erfindung:

[0031] Der Einsatz von geteilten, anstellbaren Induktionsspulen des Längsfeldinduktors eignet sich insbesondere für Dicken des Metallbandes > 6 mm, weil in diesem Dickenbereich der erfindungsgemäße nicht geschlossene Längsfeldinduktor einen besseren Wirkungsgrad bietet als der Querfeldinduktor und/oder der mit Rahmenstruktur ausgebildete geschlossene Längsfeldinduktor. Der erfindungsgemäße geteilte, anstellbare Längsfeldinduktor wird vorzugsweise bei einem Bandtemperaturbereich von > 750°C verwendet. Er eignet sich insbesondere zum Endloswalzen (Definition siehe weiter unten) oder auch zum konventionellen Walzen von Flachprodukten in einer Warmbandstraße. Der Abstand d der Induktorfläche von dem Metallband, d. h. der Abstand zwischen der dem Metallband zugewandten Seite bzw. Fläche einer Induktionsspule zu dem Metallband beträgt während des aktiven Betriebs des Längsfeldinduktors, wie gesagt, vorzugsweise weniger als 20 mm. Beim Anfahren der Anlage oder bei einer Störungsbeseitigung kann ein Sicherheitsabstand der Induktionsspulen zum Metallband auch mehr als 100 mm, in Ausnahmefällen auch mehr als 500 mm betragen.

[0032] Die geteilten, anstellbaren Längs- und auch Querfeldinduktoren werden bevorzugt bei einem Endlos-Gießwalzprozess eingesetzt. Bei dieser Fahrweise sind die Gießanlage und die Walzanlage über den Gießstrang verbunden. Beide Anlagen sind dann gekoppelt und arbeiten mit dem gleichen Massenfluss. Dieser Prozess muss irgendwann gestartet werden und genau dann ist eine Induktionsheizung, die aus geteilten Induktoren (oben, unten) besteht, die anstellbar und seitlich offen sind, besonders vorteilhaft. Diese Bauweise ist auch vorteilhaft beim Anfahr- und Ausfädelprozess oder in einer Störungssituation.

[0033] Anfahren des Endlos-Gießwalzprozesses unter Verwendung von geteilten, anstellbaren Längsfeldinduktoren:

• Bei diesem Einfädelvorgang des Bandkopfes ist/sind die teilbaren Längsfeldinduktoren weiter geöffnet oder/und alternativ in Warteposition neben dem Band, weil mit einem Band-Ski oder Bandwellen bzw. -bögen gerechnet werden muss.
• Nach Passieren des jeweiligen Induktors oder nach Aufbau eines Bandzuges zwischen den zwei Gerüsten oder zwischen einem Gerüst und Treiber werden die geöffneten Induktoren auf den engen Betriebsabstand, d. h. eine enge Arbeitsposition angestellt oder erst in die Walzlinie gebracht und dann angestellt.
• Erst in Betriebsposition oder nahe der Betriebsposition wird der jeweilige Induktor aktiviert und das Band durch den Induktor geheizt.
• Bei Verstellung (z. B. Verminderung) der Dicke werden die Induktorpositionen entsprechend nachgefahren (z. B. enger gestellt).

[0034] Ausfädeln des Brammen- bzw. Bandendes nach dem Gießende oder Abbruch des Endlos-Gießwalzprozesses:

• Kurz bevor das Bandende das Gerüst vor der jeweiligen Induktorstrecke verlässt und der Bandzug abgebaut wird, wird der teilbare Längsfeldinduktor wieder geöffnet oder/und der Induktor herausgefahren, um auch dort eine Beschädigung oder Berührung der Induktoren zu vermeiden. Diese Fahrweise muss nicht zwangsläufig stattfinden, die Anlage kann aber sicherheitshalber so betrieben werden.

[0035] Störungsschutz während des Walzvorgangs:

• Kommt es zu einem Walzunfall oder andere Massenflussstörungen im Filetteil des Bandes so besteht die Gefahr, dass sich ein Bandbogen im Bereich des Induktors bildet und eine Berührung des Bandes am Induktor stattfindet. Auch in diesem Fall wird der geteilte Längsfeldinduktor geöffnet.
• Zur Störungsbeseitigung wird der Längsfeldinduktor ggf. auch aus der Walzlinie heraufgefahren.
• Eine eventuelle Berührung des Bandes an dem Induktor wird durch optische oder mechanische Sensoren detektiert. Vorteilhafterweise werden Bewegungssensoren z. B. Beschleunigungsgeber am Längsfeldinduktor oder an einer Längsfeldinduktorgruppe angebracht (oben oder/und ggf. unten). Bei einem Berührungssignal oder Berührungsgefahr wird die Längsfeldinduktionsheizung entsprechend oben, unten oder beidseitig aufgefahren.

[0036] Obige Fahrweise bzw. Einsatz von anstellbaren Induktoren findet vorzugsweise bei Endlos-Bandgießprozessen insbesondere zwischen zwei Fertiggerüsten statt, die einen Gerüstabstand von 5m bis < 40 m aufweisen und die im Endlosmode betrieben werden.

[0037] Zur Steuerung der Anfahr- und Ausfädelstrategie beim Endlos-Bandgießprozess wird ein Prozessmodell eingesetzt, welche/welches die Setzung der Walzgerüste und Aktivierung der Induktoren steuert bzw. regelt.

[0038] Insbesondere werden auch die Bandbereiche unterschiedlicher Bandtemperatur durch die Walzstraße verfolgt und die Auswirkung der Temperaturunterschiede auf die Gerüstbelastung und Gerüstanstellung berücksichtigt. D. h., der kalte Bandkopf wird auf eine höhere Banddicke eingestellt bzw. die Abnahmen begrenzt und so z. B. auch die Gerüstbelastung in zulässigen Grenzen gehalten.

[0039] Der Erfindung sind neun Figuren beigefügt, wobei

Figur 1

eine Walzanlage mit eingebauten erfindungsgemäßen Induktoren;

Figur 2

die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Längsfeldinduktors zwischen dem Vorgerüst und dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße;

Figur 3

einen Längsfeldinduktor gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 4

Verfahreinrichtungen für einen Längsfeld- oder Querfeldinduktor senkrecht zur Ebene des Metallbandes sowie einen Induktionswagen zum Verfahren des Längs- oder Querfeldinduktors quer zum Metallband;

Figur 5

die Verwendung einer Temperaturmesseinrichtung und Sensoreinrichtungen zum Detektieren einer Unregelmäßigkeit in dem Metallband zum geeigneten Verfahren der Induktoren;

Figur 6

eine Gieß-Walz-Anlage mit einem Beispiel für den Einsatz der erfindungsgemäßen Längsfeld- und Querfeldinduktoren;

Figur 7

den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen geteilten anstellbaren Längsfeldinduktoren in Abhängigkeit der Banddicke und im Vergleich zu Längsfeldinduktoren mit geschlossener Rahmenstruktur und zu Querfeldinduktoren;

Figur 8

einen Längsfeldinduktor mit geschlossener Rahmenstruktur gemäß dem Stand der Technik; und

Figur 9

einen Querfeldinduktor gemäß dem Stand der Technik

zeigt.

[0040] Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0041] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Walzanlage 400. Sie umfasst ein Vorgerüst 420 sowie eine dem Vorgerüst in Materialflussrichtung nachschaltete Fertigwalzstraße 440 mit den Fertigwalzgerüsten F1 - F_N. In Materialflussrichtung R umfasst die Walzanlage 400 hinter der Fertigwalzstraße 440 eine Kühleinrichtung 450 sowie eine Haspeleinrichtung 460.

[0042] Zwischen dem Vorgerüst 420 und dem ersten Walzgerüst F1 der Fertigwalzstraße 440 ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Längsfeld-Induktor 170 angeordnet. Zusätzlich können vor der Fertigwalzstraße und/oder zwischen einzelnen Gerüsten der Fertigwalzstraße 440 Querfeldinduktoren 180 oder weitere Längsfeldinduktoren 170 angeordnet sein.

[0043] Figur 2 veranschaulicht die Wirkungsweise des Längsfeldinduktors 170: Ohne das Vorhandensein des Längsfeldinduktors 170 würde die Temperatur des Metallbandes in z. B. der konventionellen Walzstraße gemäß der durchgezogenen Linie in Figur 2 vor dem Einlauf in das erste Gerüst F1 der Fertigwalzstraße 440 vom Bandkopf zum Bandende hin stark abfallen. Dies hätte die im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnten Nachteile zur Folge. Vorteilhafterweise bewirkt der erfindungsgemäße Längsfeldinduktor zwischen dem Vorgerüst 420 und dem ersten Gerüst F1 der Fertigwalzstraße 440, dass die Temperatur des Metallbandes 200 vom Bandkopf bis zum Bandende auf hohem Niveau konstant gehalten werden kann, wie dies in Figur 2 durch die horizontale gestrichelte Linie angedeutet ist.

[0044] Aus dem Vorgerüst kann der Bandkopf mit einem Ski auslaufen. Dieser wird nach dem Stand der Technik vor der Induktionsheizung mit einer Rollenrichtmaschine beseitigt oder vermindert. Gelingt das nicht und ein Ski wird dennoch detektiert, so wird das Vorband zurückgefahren und abgeschoben. Dies ist nachteilig.

[0045] Ein geteilter, anstellbarer Längsfeldinduktor deren Öffnungsweite vergrößert werden kann (Anheben des oberen Induktor und/oder Absenken des unteren Induktors), kann einen sicheren Transport durch die Induktionsheizstrecke vornehmlich am Kopf gewährleisten. Abhängig davon, ob ein Ski oder Bandbogen detektiert wird oder auch eine Walzstörung austritt oder auch generell ohne Bandformerfassung, wird der Induktorabstand vergrößert. Nach Durchlaufen des Bandkopfes (z. B. skibehaftet) kann dann der Induktor wieder geschlossen und das Vorband geheizt werden. Es kann so auf eine Rollenrichtmaschine oder andere Maßnahmen vor einer geteilten, anstellbaren Längsfeldinduktionsheizung verzichtet werden, wenn an jedem skibehafteten nicht zu heizenden Bandkopf der Induktorspalt vergrößert wird.

[0046] Figur 3 zeigt den konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Längsfeldinduktors 100, 170. Er umfasst eine obere Induktionsspule 110, welche oberhalb des zu erwärmenden Metallbandes 200 angeordnet ist und eine untere Induktionsspule 120, welche unterhalb des zu erwärmenden Metallbandes gegenüberliegend zu der oberen Induktionsspule 110 angeordnet ist. Die beiden Induktionsspulen 110, 120 werden von einer Energieversorgungseinrichtung 130 mit elektrischer Energie, genauer gesagt mit gegenphasigen elektrischen Strömen gespeist. Aufgrund dieses Betriebs der oberen und der unteren Induktionsspule mit gegenphasigen Strömen wirkt der Induktor 100 als Längsfeldinduktor 170. Im Unterschied zu traditionellen Längsfeldinduktoren bietet die in Figur 3 beschriebene Ausbildung des Längsfeldinduktors den Vorteil, dass die obere Induktionsspule 110 und die untere Induktionsspule 120 unabhängig voneinander vertikal verschiebbar sind, so dass der Abstand der oberen Induktionsspule zur Oberseite des Metallbandes 200 und der Abstand der unteren Induktionsspule 120 zur Unterseite des Metallbandes 200 individuell in gewünschter Weise und in Abhängigkeit der Dicke des Metallbandes 200 eingestellt werden können.

[0047] Figur 4 veranschaulicht, dass der oberen Induktionsspule 110 typischerweise ein oberer Kondensator 115 zugeordnet ist, wobei die obere Induktionsspule und der obere Kondensator 115 zu einem oberen Teilschwingkreis verschaltet sind. Analog ist die untere Induktionsspule mit einem zugeordneten Kondensator 125 zu einem unteren Teilschwingkreis verschaltet. Dem oberen Teilschwingkreis ist eine obere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung 140 zugeordnet zum Verfahren des oberen Teilschwingkreises oder zumindest der oberen Spule 110 senkrecht zu der von dem Metallband 200 ausgebildeten Ebene. Analog ist dem unteren Teilschwingkreis eine untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung 150 zugeordnet zum Verfahren des unteren Teilschwingkreises oder zumindest der unteren Induktionsspule 120 senkrecht zu der von dem Metallband 200 aufgespannten Ebene.

[0048] Die obere und die untere Induktionsspule 110, 120 des Längsfeldinduktors 100, 170 oder deren Gehäuse sind, wie in Figur 4 gezeigt, C-förmig ausgebildet zum Querverfahren des Induktors mit Hilfe des Induktorwagens 142 oder einem ähnlichen Querverfahrmechanismus in die oder aus der Linie des Metallbandes 200. Die Linie entspricht der Materialflussrichtung R, welche in Figur 4 in die Zeichenebene hinein oder aus dieser heraus gerichtet ist.

[0049] Wie bereits oben unter Bezugnahme auf Figur 1 erwähnt, kann die Walzanlage 400 zusätzlich zu dem mindestens einen Längsfeldinduktor 100, 170 zwischen dem Vorgerüst 120 und dem ersten Gerüst F1 der Fertigwalzstraße 440 einen Querfeldinduktor 180 aufweisen. Der Querfeldinduktor ist in bekannter Weise, wie oben im Stand der Technik unter Bezugnahme auf Figur 9 beschrieben, ausgebildet. Die oben mit Bezug auf den Längsfeldinduktor 100, 170 beschriebene Anordnung gemäß Figur 4 gilt gleichermaßen auch für den Querfeldinduktor 180. Konkret umfasst der Querfeldinduktor 180 eine der Oberseite des Metallbandes 200 zugeordnete obere Querfeldinduktorspule 182 und eine der Unterseite des Metallbandes 200 zugeordnete untere Querfeldinduktorspule 184. Auch den Querfeldinduktorspulen 182, 184 können Kondensatoren 115, 125 zugeordnet sein, welche zusammen mit den Induktorspulen jeweils Teilschwingkreise ausbilden. Es ist eine obere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung 186 vorgesehen zum Verfahren der oberen Querfeldinduktorspule 182 bzw. des oberen Querfeldinduktor-Teilschwingkreises senkrecht zu der von dem Metallband aufgespannten Ebene. Gleichermaßen ist eine untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung 188 vorgesehen zum Verfahren der unteren Querfeldinduktorspule 184 bzw. des unteren Querfeldinduktor-Teilschwingkreises ebenfalls senkrecht zu der von dem Metallband aufgespannten Ebene.

[0050] Die obere und untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung 186, 188 und/oder die obere und untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung 140, 150 können eine bauliche Einheit bilden. Dieser baulichen Einheit ist vorzugsweise ein Induktorwagen 142 zugeordnet zum Verfahren des Längsfeldinduktors und/oder des Querfeldinduktors quer zur Längsrichtung des Metallbandes aus der Linie des Metallbandes heraus oder in die Linie des Metallbandes 200 hinein.

[0051] Die Querfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 186, 188 und/oder die Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 140, 150 oder der Induktorwagen 142 werden von einer Steuereinrichtung 187 angesteuert; siehe Figur 4.

[0052] Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf das Metallband 200. Zu erkennen ist eine Temperatur-Messeinrichtung 190 und ggf. 550 zum Erfassen der Verteilung der Temperatur über dessen Breite. Die Temperatur-Messeinrichtung 190 ist vorzugsweise hinter dem letzten Walzgerüst F_N der Fertigwalzstraße 440 angeordnet. Die gemessene Temperaturverteilung wird als Eingangsgröße der Steuereinrichtung 187 zugeführt, damit diese im Ansprechen auf die Temperaturverteilung die obere und/oder die untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung 140, 150 und/oder die obere und/oder die untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung 186, 188 und/oder den Induktorwagen 142 geeignet ansteuert. Geeignet heißt in diesem Fall, dass der Induktor 100, d. h. der Längsfeldinduktor 170 oder der Querfeldinduktor 180 im Ansprechen auf den notwendigen Energieeintrag und auf die gemessene Temperatur-Verteilung so positioniert wird, dass die Differenz zwischen der gemessenen Temperaturverteilung hinter der Fertigwalzstraße 440 und einer vorgegebenen Solltemperaturverteilung an gleicher Position über der Materialbreite minimal wird. Durch Berücksichtigung der Effekte an den Induktoren und in der Walzstraße können die Eigenschaften des Fertigproduktes über der Breite optimal eingestellt werden.

[0053] Für die geeignete Ansteuerung der Induktoren (Leistungen, Induktoranstellungen) mit Hilfe eines Prozessmodells wird auch optional die Eingangstemperaturverteilung 550 berücksichtig.

[0054] Weiterhin kann eine Sensoreinrichtung 195 vorgesehen sein zum Detektieren einer Unregelmäßigkeit in dem Metallband 200, wie einem Ski z. B. am Kopf des Metallbandes, einer Welle oder einem Bogen in dem Metallband oder einer sonstigen Störung des Walzprozesses. Die Sensoreinrichtung 187 ist dann im Ansprechen auf ein Signal der Sensoreinrichtung, welches die Unregelmäßigkeit repräsentiert, ausgebildet zum Ansteuern der Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 140, 150 und/oder der Querfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 186, 188 oder des Induktorwagens 142 derart, dass der Abstand d der Induktorspulen von der Oberseite/Unterseite des Metallbandes im Bereich der Unregelmäßigkeit geeignet geändert wird und/oder die Induktoren aus der Linie des Metallbandes heraus verfahren werden.

[0055] Weiterhin kann zumindest ein Berührungssensor 198 vorgesehen sein, z. B. in Form eines Bewegungssensors oder eines Beschleunigungsgebers zum Detektieren einer Berührung des Längsfeldinduktor 170 und/oder den Querfeldinduktor 180 durch das Metallband 200. Die Steuereinrichtung 187 ist dann im Ansprechen auf ein Signal des Berührungssensors, welches die eventuelle Berührung repräsentiert, ausgebildet zum Ansteuern der Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 140, 150 und/oder der Querfeldinduktor-Verfahreinrichtungen 186, 188 und/oder des Induktorwagens 142 derart, dass der Längsfeldinduktor 100, 170 und/oder der Querfeldinduktor 180 bei Berührung des Metallbandes 200 in Dickenrichtung geöffnet und/oder seitlich aus der Linie herausgefahren wird.

[0056] Figur 6 zeigt die erfindungsgemäße Gieß-Walz-Anlage 500. Sie umfasst eine Gießmaschine 300 zum Erzeugen des Metallbandes 200 sowie die bereits beschriebene, der Gießmaschine 300 in Materialflussrichtung R nachgeschaltete Walzanlage 400. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist zwischen die Gießmaschine 300 und die Walzstraße 400 ein Ofen 350 geschaltet. Die Walzanlage 400 weist, wie oben bereits beschrieben, zwischen dem mindestens einen Vorgerüst 420 und dem ersten Gerüst F1 der Fertigwalzstraße 440 einen erfindungsgemäßen Längsfeldinduktor 170 und/oder Querfeldinduktor 180 auf.

[0057] Zwischen den Ofen 350 und dem mindestens einem Vorgerüst 420 kann ein weiterer Längsfeldinduktor 170 und/oder der Querfeldinduktor 180 geschaltet sein.

[0058] Konkret kann auch der weitere Längsfeldinduktor 170 zwischen den Ofen 350 und dem Vorgerüst geschaltet sein und kann der Querfeldinduktor 180 zwischen einzelne der Fertigwalzgerüste der Fertigwalzstraße geschaltet sein.

[0059] Figur 7 veranschaulicht das bevorzugte Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen geteilten Längsfeldinduktors ohne Rahmenstruktur, d. h. mit individuell senkrecht zur Ebene des Metallbandes anstellbarer oberer und unterer Induktionsspule. Die gestrichelten Linien zeigen den Verlauf des elektrischen Wirkungsgrades für einen Längsfeldinduktor mit geschlossenem Induktorrahmen, dessen obere und untere Induktionsspule nicht an die jeweiligen Dickenverhältnisse des Metallbandes anpassbar sind. Die strichpunktierte Linie zeigt den Verlauf des Wirkungsgrades für einen Querfeldinduktor und die beiden durchgezogenen Linien zeigen den Verlauf des elektrischen Wirkungsgrades in Abhängigkeit der Banddicke für einen Längsfeldinduktor mit vorteilhafterweise individuell anstellbarer oberer und/oder unterer Induktionsspule in Abhängigkeit der Banddicke. Sowohl die gestrichelten Linien für den geschlossenen Längsfeldinduktor wie auch die durchgezogenen Linien für den geteilt anstellbaren Längsfeldinduktor sind jeweils für zwei verschiedene Frequenzen f_j f_i, f_m und f_n angegeben, wobei die verschiedenen Frequenzen jeweils optimal im Hinblick auf die Banddicken-Einsatzbereiche gewählt werden. Allgemein veranschaulicht das Diagramm gemäß Figur 7, dass der elektrische Wirkungsgrad besonders hoch ist bei der Verwendung von Querfeldinduktoren (strichpunktierte Linie) für Banddicken < 6 mm. Im Unterschied dazu ist für Banddicken von z. B. 100 mm der Wirkungsgrad besonders groß bei der Verwendung von Längsfeldinduktoren, wobei es dann egal ist, ob geteilte anstellbare Längsfeldinduktoren oder geschlossene Längsfeldinduktoren verwendet werden. Unabhängig davon ist zu erkennen, dass für mittlere Banddicken zwischen ca. 6 und z. B. 100 mm die Verwendung von Längsfeldinduktoren mit individuell anstellbarer oberer und unterer Induktionsspule (durchgezogene Linien) elektrisch besonders effektiv ist; siehe den senkrecht schraffierten Bereich in Figur 7.

[0060] Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes mit einer erfindungsgemäßen Walzanlage 400 oder einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage 500. Die Walzanlage und die Gieß-Walz-Anlage umfassen jeweils mindestens einen Längsfeldinduktor 170 sowie optional zusätzlich mindestens einen Querfeldinduktor 180. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass der Abstand d der oberen und unteren anstellbaren Induktorspulen des Längsfeldinduktors oder des Querfeldinduktors während des Walzens des Filets des Metallbandes 200 in Abhängigkeit der jeweiligen Dicke des Metallbandes auf einen geeigneten Betriebsabstand d < 60 mm eingestellt wird. Dieser Betriebsabstand wird während des Walzens des Filets vorzugsweise auf einem Abstand von d < 20 mm konstant gehalten. Vorteilhaft hat sich ein minimaler Abstand von 15 mm gezeigt.

[0061] Die obere und/oder die untere anstellbare Induktorspule des Längsfeldinduktors und gegebenenfalls auch die des Querfeldinduktors werden während des Einfädelvorgangs des Kopfes des Metallbandes in ein Walzgerüst entweder auf einen vordefinierten Sicherheitsabstand aufgefahren oder nach außerhalb der Bandlinie verfahren. Erst nach Abschluss des Einfädelvorgangs werden die Induktionsspulen, gleichbedeutend mit Induktorspulen, auf den jeweils geeigneten Betriebsabstand eingestellt. Erst wenn der jeweils gewünschte Betriebsabstand d zu dem Metallband erreicht ist oder dem nahe kommt, werden die Induktoren 100, 170, 180 aktiviert, d. h. mit elektrischer Energie beaufschlagt. Die erfindungsgemäße Energieversorgungseinrichtung 130 ist ausgebildet zum Versorgen aller elektronischer Komponenten, d. h. insbesondere der Induktionsspulen und der Verfahreinrichtungen und des Induktorwagens mit elektrischer Energie.

[0062] Die oberen und unteren Induktionsspulen 110, 120, 184, 186 des Längsfeldinduktors 170 und/oder des Querfeldinduktors 180 werden wieder auf den vordefinierten Sicherheitsabstand aufgefahren z. B. kurz bevor das Ende des Metallbandes 200 ein Walzgerüst vor dem jeweiligen Längsfeldinduktor oder Querfeldinduktor verlässt oder wenn ein zuvor bestehender Bandzug abgebaut wird oder wenn ein Walzunfall passiert war oder bei einer anderen Störung des Massenflusses. Alternativ zum Auffahren auf den vordefinierten Sicherheitsabstand können die Induktionsspulen auch aus der Linie des Metallbandes herausgefahren werden.

[0063] Die Gieß-Walz-Anlage wird vorzugsweise in einem Endlosmode und/oder in einem Semi-Endlosmode betrieben. Eine Definition des "Endlosmode" ist oben im allgemeinen Teil der Beschreibung gegeben. Der Begriff "Semi-Endlosmode" meint ein Gießen einer langen Bramme, die Platz in dem Ofen 350 findet, und ein anschließendes Walzen und Trennen der Bänder vor dem Haspel zu einigen Coils. Je nach Länge des Ofens werden z. B. 5 verbundene Brammen nacheinander kontinuierlich gewalzt (ähnlich wie Endlos) und erst hinter der Fertigstraße mit der Schere geteilt und zu z. B. 5 Einzelcoils gewickelt.

Bezugszeichenliste

[0064] 

100

Induktor

110

obere Längsfeld-Induktorspule

115

obere Kondensatoren

120

untere Längsfeld-Induktorspule

125

untere Kondensatoren

130

Energieversorgungseinrichtung

140

obere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung

142

Induktorwagen

150

untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung

170

Längsfeldinduktor

180

Querfeldinduktor

182

obere Querfeldinduktorspule

184

untere Querfeldinduktorspule

186

obere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung

187

Steuereinrichtung

188

untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung

190

Temperatur-Messeinrichtung

195

Sensoreinrichtung

198

Berührungssensor

200

Metallband

300

Gießmaschine

350

Ofen

400

Walzanlage

420

Vorgerüst

430

Trenneinrichtung

440

Fertigwalzstraße

450

Kühleinrichtung

460

Haspeleinrichtung

500

Gieß-Walz-Anlage

550

Temperatur-Messeinrichtung

F₁

Zweites Walzgerüst = erstes Fertigwalzgerüst

F₁-F_n:

Fertigwalzgerüst

d

Abstand

R

Materialflussrichtung

ΔH

Variation der Metallbanddicke

Ansprüche

1. Walzanlage (400) mit
mindestens einem ersten Walzgerüst (420) in Form eines Vorgerüstes und einem zweiten Walzgerüst in Form eines ersten Walzgerüstes aus einer Mehrzahl von Walzgerüsten einer Fertigwalzstraße;
mindestens einem zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst angeordneten Längsfeld-Induktor (100, 170) zum Erwärmen von einem durch den Induktor bewegten Metallband (200), wobei der Längsfeld-Induktor eine obere Induktionsspule (110), welche oberhalb des zu erwärmenden Metallbandes (200) angeordnet ist, und eine untere Induktionsspule (120), welche unterhalb des zu erwärmenden Metallbandes gegenüberliegend zu der oberen Induktionsspule angeordnet ist, aufweist; und
einer Energieversorgungseinrichtung (130) zum Versorgen der oberen und der unteren Induktionsspule des Längsfeld-Induktors (100, 170) mit elektrischer Energie so, dass sie mit gegenphasigen elektrischen Strömen betrieben werden;
dadurch gekennzeichnet,
dass der Längsfeld-Induktor geteilt und seitlich offen ausgebildet ist;
dass eine obere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140) vorgesehen ist zum Verfahren der oberen Induktionsspule (110) senkrecht zur Oberseite des Metallbandes (200) oder/und eine untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (150) vorgesehen ist zum Verfahren der unteren Induktionsspule (120) senkrecht zur Unterseite des Metallbandes (200); und dass der Abstand (d) der oberen Induktionsspule (110) von der Oberseite des Metallbandes und/oder der Abstand d der unteren Induktionsspule (120) von der Unterseite des Metallbandes in einer Arbeitsposition d<60mm, bevorzugt d<20mm beträgt.

2. Walzanlage (400) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Energieversorgungseinrichtung (130) obere Kondensatoren (115) aufweist, welche mit der oberen Induktionsspule (110) zu einem oberen Teilschwingkreis verschaltet sind, und untere Kondensatoren (125) aufweist, welche mit der unteren Induktionsspule (120) zu einem unteren Teilschwingkreis verschaltet sind; und
dass die obere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140) ausgebildet ist zum Verfahren des oberen Teilschwingkreises senkrecht zur Oberseite des Metallbandes oder/und dass die untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (150) ausgebildet ist zum Verfahren der unteren Induktionsspule (120) senkrecht zur Unterseite des Metallbandes (200).

3. Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die obere und die untere Induktionsspule (110, 120) des Längsfeldinduktors (100) oder deren Gehäuse C-förmig ausgebildet sind zum Querverfahren des Längsfeldinduktors in die und aus der Linie des Metallbandes (200).

4. Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die obere und die untere Induktionsspule (110, 120) jeweils aus einer einzigen Windung oder aus einer Mehrzahl von parallel und vorzugsweise über Kreuz geschalteten Teilwindungen gebildet sind.

5. Walzanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Energieversorgungseinrichtung (130) ausgebildet ist, die Induktionsspulen (110, 120) und die Teilschwingkreise - je nach Dicke des Metallbandes - mit Strom- oder Spannungs-Frequenzen zwischen 2kHz und 30kHz zu betreiben.

6. Walzanlage nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der Teilwindungen pro Induktionsspule - je nach Frequenz - zwischen 3 und 15 liegt.

7. Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch
mindestens einen Querfeldinduktor (180), welcher zusätzlich zu dem mindestens einen Längsfeldinduktor in der Walzanlage betreibbar ist.

8. Walzanlage (400) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querfeldinduktor (180) einen oberen der Oberseite des Metallbandes zugeordneten Querfeldinduktor-Teilschwingkreis mit einem Kondensator (115) und einer Querfeldinduktorspule (182) und einen unteren der Unterseite des Metallbandes zugeordneten Querfeldinduktor-Teilschwingkreis mit einem Kondensator 125 und einer Querfeldinduktorspule (184) aufweist; und dass eine obere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186) vorgesehen ist zum Verfahren des oberen Querfeldinduktor-Teilschwingkreises und eine untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (188) vorgesehen ist zum Verfahren des unteren Querfeldinduktor-Teilschwingkreises, jeweils senkrecht zu der von dem Metallband (200) aufgespannten Ebene.

9. Walzanlage (400) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die obere und untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186,188) und/oder die obere und untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) eine bauliche Einheit bilden.

10. Walzanlage (400) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bauliche Einheit einen Induktorwagen (142) aufweist zum Verfahren des Längsfeldinduktors und/oder des Querfeldinduktors quer zur Längsrichtung des Metallbandes aus der Linie oder in die Linie des Metallbandes (200).

11. Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuereinrichtung (187) vorgesehen ist zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186, 188) und/oder der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) oder des Induktorwagens (142).

12. Walzanlage (400) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Temperatur-Messeinrichtung (190) vorgesehen ist zum Erfassen der Verteilung der Temperatur des Metallbandes über seiner Breite; dass die Temperatur-Messeinrichtung vorzugsweise hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigwalzstraße angeordnet ist; und
dass die Steuereinrichtung (187) ausgebildet ist zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) und/oder der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186, 188) und/oder des Induktorwagens (142) so, dass der Längsfeldinduktor (100), der weitere Längsfeldinduktor (170) oder Querfeldinduktor (180) im Ansprechen auf die gemessene Temperatur-Verteilung so positionierbar ist, dass die Differenz zwischen der gemessenen Temperaturverteilung und einer vorgegebenen Solltemperaturverteilung über der Metallbandbreite minimal wird.

13. Walzanlage (400) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Sensoreinrichtung (195) vorgesehen ist zum Detektieren einer Unregelmäßigkeit in dem Metallband, wie einem Ski am Kopf des Metallbandes, einer Welle oder einem Bogen in dem Metallband, oder einer sonstigen Störung des Walzprozesses; und
dass die Steuereinrichtung (187) ausgebildet ist zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) und/oder der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186, 188) und/oder des Induktorwagens (142) derart, das der Abstand (d) der Induktorspulen von der Oberseite/Unterseite des Metallbandes im Bereich der Unregelmäßigkeit geeignet geändert wird oder/und die Induktoren aus der Linie des Metallbandes heraus verfahren werden.

14. Walzanlage (400) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Berührungssensor (198) vorgesehen ist, zum Beispiel in Form eines Bewegungssensors oder eines Beschleunigungsgebers, zum Detektieren einer Berührung des Längsfeld-Induktors (170) oder/und des Querfeldinduktors (180) durch das Metallband 200; und
die Steuereinrichtung (187) ausgebildet ist zum Ansteuern der oberen und/oder unteren Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) und/oder der oberen und/oder unteren Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186, 188) und/oder des Induktorwagens (142) derart, dass der Längsfeld-Induktor (100) oder/und der Querfeldinduktor (180) bei Berührung des Metallbandes (200) in Dickenrichtung geöffnet oder/und seitlich aus der Linie herausgefahren wird.

15. Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein weiterer Längsfeldinduktor (170) und/ oder der Querfeldinduktor (180) zwischen einzelne Walzgerüste der Fertigwalzstraße geschaltet ist.

16. Gieß-Walz-Anlage (500) mit
einer Gießmaschine (300) zum Erzeugen eines Metallbandes (200); gekennzeichnet durch
eine der Gießmaschine in Materialflussrichtung nachgeschaltete Walzanlage (400) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 15.

17. Gieß-Walz-Anlage (500) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen die Gießmaschine (300) und die Walzstraße (400) ein Ofen (350) geschaltet ist; und
dass mindestens ein weiterer Längsfeldinduktor (170) und/ oder der mindestens eine Querfeldinduktor (180) zwischen den Ofen (350) und das Vorgerüst (420) geschaltet ist.

18. Gieß-Walz-Anlage (500) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der geteilte, in Dickenrichtung des Metallbandes anstellbare mindestens eine weitere Längsfeld-Induktor (170) zwischen den Ofen (350) und das Vorgerüst und der mindestens eine Querfeld-Induktor (180) zwischen einzelne der Fertigwalzgerüste (440-n) geschaltet ist.

19. Verfahren zum Erzeugen eines Metallbandes mit einer Walzanlage (400) nach einem der Ansprüche 1 - 15 oder einer Gieß-Walz-Anlage (500) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, mit einem Längsfeldinduktor (170) sowie optional zusätzlich einem Querfeldinduktor (180)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand d der oberen und/oder unteren anstellbaren Induktorspulen des Längsfeld-Induktors oder des Querfeld-Induktors während des Walzens des Filets des Metallbandes (200) in Abhängigkeit der jeweiligen Dicke des Metallbandes auf einen geeigneten Betriebsabstand d<60mm eingestellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19
dadurch gekennzeichnet
dass der Abstand (d) während des Walzens des Filets konstant gehalten wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass der geeignete Betriebsabstand der Induktoren zu dem Metallband (200) während des Walzens des Filets des Metallbandes auf einen Wert d < 20 mm eingestellt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberen und/oder die unteren anstellbaren Induktionsspulen (110, 120, 182, 184) des Längsfeldinduktors (100) und ggf. auch des Querfeldinduktors (180) während des Einfädelvorganges des Kopfes des Metallbandes in ein Walzgerüst entweder auf einen vordefinierten Sicherheitsabstand aufgefahren oder nach außerhalb der Bandlinie verfahren werden; und dass die oberen und/oder die unteren Induktionsspulen (110, 120, 182, 184) des Längsfeldinduktors (100) und ggf. auch des Querfeldinduktors (180) erst nach Abschluss des Einfädelvorganges bzw. nach Durchfahren des Band-kopfes - erforderlichenfalls erst in die Linie des Metallbandes eingefahren - und auf den geeigneten Betriebsabstand eingestellt werden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Induktoren (100, 170, 180) erst dann aktiviert werden, wenn sie in dem Betriebsabstand zu dem Metallband (200) stehen.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberen und unteren Induktionsspulen (110, 120, 184, 186) des Längsfeldinduktors (100, 170) und/oder des Querfeldinduktors (180) wieder auf den vordefinierten Sicherheitsabstand aufgefahren werden, oder die Induktoren aus der Linie des Metallbandes herausgefahren werden, zum Beispiel kurz bevor das Ende des Metallbandes ein Walzgerüst vor dem jeweiligen Längsinduktor oder Querfeldinduktor verlässt oder ein zuvor bestehender Bandzug abgebaut wird oder im Falle eines Walzunfalls oder bei einer anderen Störung des Massenflusses.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gieß-Walz-Anlage (500) in einem Endlosmode oder/und Semi-Endlosmode betrieben wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass der geteilte, in Dickenrichtung des Metallbandes anstellbare Längsfeld-Induktor (100, 170) vorzugsweise ab einer Metallbanddicke ≥ 6 mm verwendet wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-26,
dadurch gekennzeichnet, dass
die obere und untere Querfeldinduktor-Verfahreinrichtung (186, 188) und/oder die obere und untere Längsfeldinduktor-Verfahreinrichtung (140, 150) vorteilhafterweise zur Maximierung des Heizwirkungsgrades am Metallband durch Minimierung des Induktorabstandes d vom Metallband und zur Vermeidung einer Berührung durch das Metallband durch Öffnung des Induktors einsetzbar sind.

28. Längsfeldinduktors (170) zur Verwendung in der Walzanlage nach einem der Ansprüche 1-15;
dadurch gekennzeichnet, dass
der geteilte, in Dickenrichtung des Metallbandes anstellbare Längsfeld-Induktor (100, 170) bei Metallbändern mit Dickenvariationen im Bereich der Induktoren von ΔH ≥ 6 mm oder besonders bevorzugt von ΔH ≥ 15 mm verwendet wird.

Claims

1. Rolling mill (400) comprising
at least one first roll stand (420) in the form of a roughing stand and a second roll stand in the form of a first roll stand consisting of a plurality of roll stands of a finishing rolling train;
at least one longitudinal field inductor (100, 170), which is arranged between the first and second roll stands, for heating a metal strip (200) moved through the inductor, wherein the longitudinal field inductor comprises an upper induction coil (110), which is arranged above the metal strip (200) to be heated, and a lower induction coil (120), which is arranged below the metal strip to be heated and opposite the upper induction coil; and
an energy supply device (130) for supplying the upper and lower induction coils of the longitudinal field inductor (100, 170) with electrical energy so that they are operated by opposite-phase electric currents;
characterised in that
the longitudinal field inductor is constructed to be divided and laterally open;
an upper longitudinal field inductor movement device (140) is provided for moving the upper induction coil (110) perpendicularly to the upper side of the metal strip (200) and/or a lower longitudinal field inductor movement device (150) is provided for moving the lower induction coil (120) perpendicularly to the lower side of the metal strip (200); and
the spacing (d) of the upper induction coil (110) from the upper side of the metal strip and/or the spacing (d) of the lower induction coil (120) from the lower side of the metal strip in a working position is d < 60 millimetres, preferably d < 20 millimetres.

2. Rolling mill (400) according to claim 1, characterised in that
the energy supply device (130) comprises upper capacitors (115), which together with the upper induction coil (110) are connected to form an upper part oscillator circuit, and lower capacitors (125), which together with the lower induction coil (120) are connected to form a lower part oscillator circuit; and
the upper longitudinal field inductor movement device (140) is constructed for moving the upper part oscillator circuit perpendicularly to the upper side of the metal strip and/or the lower longitudinal field inductor movement device (150) is constructed for moving the lower induction coil (120) perpendicularly to the lower side of the metal strip (200).

3. Rolling mill (400) according to one of the preceding claims, characterised in that
the upper and lower induction coils (110, 120) of the longitudinal field inductor (100) or the housing thereof are of C-shaped construction for transverse movement of the longitudinal field inductor into and out of the line of the metal strip (200).

4. Rolling mill (400) according to any one of the preceding claims, characterised in that
the upper and lower induction coils (110, 120) are each formed from a single winding or from a plurality of sub-windings connected in parallel and preferably crosswise.

5. Rolling mill according to claim 2, characterised in that
the energy supply device (130) is constructed to operate the induction coils (110, 120) and the part oscillator circuits at current or voltage frequencies between 2 kHz and 30 kHz depending on the respective thickness of the metal strip.

6. Rolling mill according to claim 4 or 5, characterised in that
the number of sub-windings per induction coil is between 3 and 15 depending on the respective frequency.

7. Rolling mill (400) according to any one of the preceding claims, characterised by
at least one transverse field inductor (180) which is operable additionally to the at least one longitudinal field inductor in the rolling mill.

8. Rolling mill (400) according to claim 7, characterised in that
the transverse field inductor (180) comprises an upper transverse field inductor part oscillator circuit, which is associated with the upper side of the metal strip, with a capacitor (115) and a transverse field inductor coil (182) and a lower transverse field inductor part oscillator circuit, which is associated with the lower side of the metal strip, with a capacitor (125) and a transverse field inductor coil (184); and
an upper transverse field inductor movement device (186) is provided for moving the upper transverse field inductor part oscillator circuit and a lower transverse field inductor movement device (188) is provided for moving the lower transverse field inductor part oscillator circuit, in each instance perpendicularly to the plane spanned by the metal strip (200).

9. Rolling mill (400) according to claim 8, characterised in that
the upper and lower transverse field inductor movement devices (186, 188) and/or the upper and lower longitudinal field inductor movement devices (140, 150) form a constructional unit.

10. Rolling mill (400) according to claim 9, characterised in that
the construction unit comprises an inductor carriage (142) for moving the longitudinal field inductor and/or the transverse field inductor transversely to the longitudinal direction of the metal strip out of or into the line of the metal strip (200).

11. Rolling mill (400) according to any one of the preceding claims, characterised in that
a control device (187) is provided for activating the upper and/or lower transverse field inductor movement device (186, 188) and/or the upper and/or lower longitudinal field inductor movement device (140, 150) or the inductor carriage (142).

12. Rolling mill (400) according to claim 11, characterised in that
a temperature measuring device (190) is provided for detecting the distribution of the temperature of the metal strip over the width thereof;
the temperature measuring device is arranged preferably behind the last roll stand of the finishing rolling train; and
the control device (187) is constructed for activating the upper and/or lower longitudinal field inductor movement device (140, 150) and/or the upper and/or lower transverse field inductor movement device (186, 188) and/or the inductor carriage (142) so that the longitudinal field inductor (100), the further longitudinal field inductor (170) or the transverse field inductor (180) is so positionable in response to the measured temperature distribution that the difference between the measured temperature distribution and a predetermined target temperature distribution is minimal over the metal strip width.

13. Rolling mill (400) according to claim 11 or 12, characterised in that
a sensor device (195) is provided for detecting an irregularity in the metal strip, such as a ski at the head of the metal strip, a wave or a curve in the metal strip, or another disturbance of the rolling process; and
the control device (187) is constructed for activating the upper and/or lower longitudinal field inductor movement device (140, 150) and/or the upper and/or lower transverse field inductor movement device (186, 188) and/or the inductor carriage (142) in such a way that the spacing (d) of the inductor coils from the upper side / lower side of the metal strip in the region of the irregularity is suitably changed and/or the inductors are moved out of the line of the metal strip.

14. Rolling mill (400) according to any one of claims 11 to 13, characterised in that
at least one contact sensor (198) is provided, for example in the form of a movement sensor or an acceleration transmitter, for detecting contact with the longitudinal field inductor (170) and/or the transverse field inductor (180) by the metal strip 200; and
the control device (187) is constructed for activating the upper and/or lower longitudinal field inductor movement device (140, 150) and/or the upper and/or lower transverse field inductor movement device (186, 188) and/or the inductor carriage (142) in such a way that the longitudinal field inductor (100) and/or the transverse field inductor (180) when contact with the metal strip (200) takes place is or are opened in thickness direction and/or moved laterally out of the line.

15. Rolling mill (400) according to any one of the preceding claims, characterised in that
a further longitudinal field inductor (170) and/or the transverse field inductor (180) is or are switched between individual roll stands of the finishing rolling train.

16. Casting and rolling plant (500) with a casting machine (300) for producing a metal strip (200); characterised by
a rolling mill (400) according to any one of the preceding claims 1 to 15 downstream of the casting machine in material flow direction.

17. Casting and rolling plant (500) according to claim 16, characterised in that
a furnace (350) is connected between the casting machine (300) and the rolling train (400); and
at least one further longitudinal field inductor (170) and/or the at least one transverse field inductor (180) is or are connected between the furnace (350) and the roughing stand (420).

18. Casting and rolling plant (500) according to claim 17, characterised in that
the divided at least one further longitudinal field inductor (170) adjustable in the thickness direction of the metal strip is connected between the furnace (350) and the roughing stand and the at least one transverse field inductor (180) is connected between individual ones of the finishing roll stands (440-n).

19. Method for producing a metal strip by a rolling mill (400) according to any one of claims 1 to 15 or a casting and rolling plant (500) according to any one of claims 16 to 18, with a longitudinal field inductor (170) and optionally also a transverse field inductor (180), characterised in that
the spacing (d) of the upper and/or lower adjustable inductor coils of the longitudinal field inductor or the transverse field inductor is set during rolling of the fillet of the metal strip (200) in dependence on the respective thickness of the metal strip to a suitable operational spacing of d < 60 millimetres.

20. Method according to claim 19, characterised in that
the spacing (d) is kept constant during the rolling of the fillet.

21. Method according to claim 19 or 20, characterised in that
the suitable operational spacing of the inductors from the metal strip (200) is set to a value d < 20 millimetres during rolling of the fillet of the metal strip.

22. Method according to any one of claims 19 to 21, characterised in that
the upper and/or the lower adjustable induction coils (110, 120, 182, 184) of the longitudinal field inductor (100) and optionally also the transverse field inductor (180) are moved either to a predefined safety spacing or outside the strip line during the process of introduction of the head of the metal strip into a rolling stand; and
the upper and/or the lower induction coils (110, 120, 182, 184) of the longitudinal field inductor (100) and optionally also of the transverse field inductor (180) are, only after the conclusion of the introduction process or after passage of the strip head, firstly moved, if required, into the line of the metal strip and are set to the suitable operational spacing.

23. Method according to any one of claims 19 to 22, characterised in that
the inductors (100, 170, 180) are activated only when they are at the operational spacing from the metal strip (200).

24. Method according to any one of claims 19 to 23, characterised in that
the upper and lower induction coils (110, 120, 184, 186) of the longitudinal field inductor (100, 170) and/or of the transverse field inductor (180) are moved back to the predefined safety spacing or the inductors are moved out of the line of the metal strip, for example shortly before the end of the metal strip leaves a roll stand in front of the respective longitudinal inductor transverse field inductor or a previously present strip tension is built up or in the case of roll failure or in the case of another disturbance in the mass flow.

25. Method according to any one of claims 19 to 24, characterised in that
the casting and rolling plant (500) is operated in an endless mode and/or semi-endless mode.

26. Method according to any one of claims 19 to 25, characterised in that
the divided longitudinal field inductor (100, 170) adjustable in the thickness direction of the metal strip is used preferably from a metal strip thickness ≥ 6 millimetres.

27. Method according to any one of claims 19 to 26, characterised in that
the upper and lower transverse field inductor movement devices (186, 188) and/or the upper and lower longitudinal field inductor movement devices (140, 150) are advantageously settable for maximisation of the heating efficiency at the metal strip by minimisation of the inductor spacing (d) from the metal strip and for avoidance of contact with the metal strip by opening of the inductor.

28. Longitudinal field inductor (170) for use in the rolling mill according to any one of claims 1 to 15, characterised in that
the divided longitudinal field inductor (100, 170) adjustable in the thickness direction of the metal strip is used for metal strips with thickness variations in the range of the inductors of ΔH ≥ 6 millimetres, particularly preferably ΔH ≥ 15 millimetres.+-

Revendications

1. Laminoir (400) avec
au moins une première cage de laminage (420) sous la forme d'une cage de dégrossissage, et une deuxième cage de laminage sous la forme d'une première cage de laminage d'une pluralité de cages de laminage d'un laminoir de finition ;
au moins un dispositif d'induction à champ longitudinal (100,170), disposé entre la première et la seconde cage de laminoir pour chauffer une bande métallique (200) déplacée au moyen du dispositif d'induction, dans lequel le dispositif d'induction à champ longitudinal comprend une bobine supérieure d'induction (110) qui est disposée au-dessus de la bande métallique à chauffer (200) et une bobine inférieure d'induction (120) qui est disposée en dessous de la bande métallique à chauffer (200) en opposition à la bobine d'induction supérieure ; et
un dispositif d'alimentation en énergie (130) pour alimenter en énergie électrique les bobines supérieure et inférieure d'induction du dispositif d'induction à champ longitudinal (100. 170) de manière à être alimentés avec des courants électriques en opposition de phase ;
caractérisé en ce que
le dispositif d'induction à champ longitudinal est séparé et ouvert latéralement;
un dispositif supérieur de déplacement (140) du dispositif d'induction à champ longitudinal (140) est prévu pour déplacer la bobine supérieure d'induction (110) perpendiculairement à la surface supérieure de la bande métallique (200) et/ou un dispositif inférieur de déplacement (150) est prévu pour déplacer la bobine inférieure d'induction (120) perpendiculairement à la suface inférieure de la bande métallique (200); et
la distance (d) de la bobine supérieure d'induction (110) depuis la surface supérieure de la bande métallique et/ou la distance d de la bobine inférieure d'induction (120) depuis la surface inférieure de la bande métallique, dans une position de travail, présente une valeur d < 60 mm, de préférence d < 20 mm.

2. Laminoir (400) selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le dispositif d'alimentation en énergie (130) présente des condensateurs supérieurs (115) qui sont reliés avec la bobine supérieure d'induction (110) à un circuit partiel résonant supérieur, et des condensateurs inférieurs (125) qui sont reliés avec la bobine inférieure d'induction (120) à un circuit partiel résonant inférieur; et
le dispositif supérieur de déplacement (140) du dispositif d'induction à champ longitudinal est configuré pour le déplacement du circuit partiel résonant supérieur perpendiculairement à la surface supérieure de la bande métallique et/ou le dispositif inférieur de déplacement (150) du dispositif d'induction à champ transversal est adapté pour le déplacement de la bobine inférieure d'induction (120) perpendiculairement à la surface inférieure de la bande métallique (200).

3. Laminoir (400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les bobines supérieure et inférieure d'induction (110, 120) ou leur boîtiers sont en forme de C pour le déplacement transversal du dispositif d'induction à champ longitudinal vers et en dehors de la ligne de la bande métallique (200).

4. Laminoir (400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les bobines supérieur et inférieure d'induction (110, 120) sont chacune formées d'un seul enroulement ou d'une pluralité d'enroulements partiels reliés électriquement en parallèle et avantageusement en croix.

5. Laminoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que
le dispositif d'alimentation en énergie (130) est formé pour alimenter les bobines d'induction (110, 120) et les circuits partiels résonants - en fonction de l'épaisseur de la bande métallique - avec des fréquences de courant ou de tension entre 2 kHz et 30 kHz.

6. Laminoir selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que
le nombre d'enroulements partiels par bobine d'induction est compris entre 3 et 15 - en fonction de la fréquence.

7. Laminoir (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en outre par au moins un dispositif d'induction à champ transversal (180) qui peut être actionné dans le laminoir en plus du au moins un dispositif d'induction à champ longitudinal.

8. Laminoir (400) selon la revendication 7, caractérisé en ce que
le dispositif d'induction à champ transversal (180) comprend un circuit partiel résonant supérieur disposé au-dessus de la surface supérieure de la bande métallique avec un condensateur (115) et une bobine d'induction transversale (182) et un circuit partiel résonant inférieur en-dessous de la surface inférieure de la bande métallique avec un condensateur (125) et une bobine d'induction inférieure (184); et un dispositif supérieur de déplacement (186) du dispositif d'induction à champ transversal est prévu pour le déplacement du circuit partiel résonant supérieur du dispositif d'induction à champ transversal, et un dispositif inférieur de déplacement (188) du dispositif d'induction à champ transversal est prévu pour le déplacement du circuit partiel résonant inférieur du dispositif d'induction à champ transversal, respectivement perpendiculairement au plan tendu par la bande métallique (200).

9. Laminoir (400) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
les dispositifs supérieur et inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ transversal (186, 188) et/ou les dispositifs supérieur et inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ longitudinal (140, 150) forment une unité structurelle.

10. Laminoir (400) selon la revendication 9, caractérisé en ce que
l'unité structurelle comprend un chariot d'induction (142) pour déplacer le dispositif d'induction à champ longitudinal et/ou le dispositif d'induction à champ transversal transversalement à la direction longitudinale de la bande métallique depuis la ligne ou vers la ligne de la bande métallique (200).

11. Laminoir (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un dispositif de commande (187) est prévu pour entraîner le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ transversal (186, 188) et/ou le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement (140, 150) du dispositif d'induction à champ longitudinal, ou le chariot d'induction.

12. Laminoir (400) selon la revendication 11, caractérisé en ce que
un dispositif de mesure de température (190) est prévu pour détecter la distribution de la température de la bande métallique sur sa largeur;
le dispositif de mesure de température est de préférence agencé derrière la dernière cage de laminoir de la ligne de laminage de finition; et
le dispositif de commande (187) est adapté pour commander le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement (140150) du dispositif d'induction à champ longitudinal et/ou le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement (186, 188) du dispositif d'induction à champ transversal, de sorte que le dispositif d'induction à champ longitudinal (100), le dispositif additionnel d'induction à champ longitudinal (170) ou le dispositif d'induction à champ transversal (180) est positionnable en réponse à la distribution de température mesurée de manière à ce que la différence entre la distribution de température mesurée et une distribution de température de consigne prédéterminée sur la largeur de la bande métallique soit minimale.

13. Laminoir (400) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que
un dispositif de mesure (195) est prévu pour détecter une irrégularité dans la bande métallique, par exemple une nervure sur la bande métallique, une ondulation ou un arc dans la bande métallique, ou une perturbation quelconque du processus de laminage; et
le dispositif de commande (187) est configuré pour commander le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ longitudinal (140, 150) et/ou le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ transversal (186, 188) et/ou le chariot d'induction (142), de telle manière que la distance (d) des bobines d'induction depuis la surface supérieure/inférieure de la bande métallique dans la région de l'irrégularité est modifiée de manière appropriée et/ou les dispositifs d'induction sont déplacés hors de la ligne de la bande métallique.

14. Laminoir (400) selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que
au moins un capteur de contact (198) est prévu, par exemple sous la forme d'un capteur de mouvement ou un capteur d'accélération, pour détecter un contact du dispositif d'induction à champ longitudinal (170) et/ou à champ transversal (180) par la bande métallique 200; et
le dispositif de commande (187) est configuré pour commander le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ longitudinal (140, 150) et/ou le dispositif supérieur et/ou inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ transversal (186, 188) et/ou le chariot d'induction (142), de telle manière que dispositif d'induction à champ longitudinal (100) et/ou le dispositif d'induction à champ transversal (180) en cas de contact avec la bande métallique (200) soit ouvert dans la direction d'épaisseur et/ou soit déplacé latéralement en dehors de la ligne.

15. Laminoir (400) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un dispositif additionnel d'induction à champ longitudinal (170) et/ou le dispositif d'induction à champ transversal (180) est disposé entre des cages individuelles de laminoir de la ligne de laminage de finition.

16. Système de coulée et de laminage (500) avec
une machine de coulée (300) pour générer une bande métallique (200);
caractérisé par
un laminoir disposé, suivant la direction de coulée de la matière, après la machine de coulée (400), selon l'une des revendications précédentes 1 à 15 °.

17. Système de coulée et de laminage (500) selon la revendication 16,
caractérisé en ce que
un four (350) est prévu entre la machine de coulée (300) et le laminoir (400); et
au moins un dispositif supplémentaire d'induction à champ longitudinal (170) et/ou le au moins un dispositif d'induction à champ transversal (180) est disposé entre le four (350) et la cage de dégrossissage (420).

18. Système de coulée et de laminage (500) selon la revendication 17,
caractérisé en ce que
le au moins un dispositif supplémentaire d'induction à champ longitudinal séparé et réglable dans la direction de l'épaisseur est disposé entre le four (350) et la cage de dégrossissage, et le au moins un dispositif d'induction à champ transversal (180) est disposé entre des cages de laminoir de finition individuelles (440-n).

19. Procédé pour produire une bande métallique avec un laminoir (400) selon l'une quelconque des revendications 1-15 ou d'un système de coulée et de laminage (500) selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, avec un dispositif d'induction à champ longitudinal (170) et de manière optionnelle, en outre, un dispositif d'induction à champ transversal (180)
caractérisé, en ce que
la distance d des bobines supérieure et/ou inférieure d'induction du dispositif d'induction à champ longitudinal ou du dispositif d'induction à champ transversal pendant le laminage du ruban de la bande métallique (200) est réglée en fonction de l'épaisseur respective de la bande métallique à une distance de fonctionnement approprié d <60mm.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que
la distance (d) est maintenue constante pendant le laminage du ruban.

21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que
la distance de fonctionnement des dispositif d'induction à la bande métallique (200) pendant le laminage du ruban de la bande métallique est réglée à une valeur d<20mm.

22. Procédé selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que
les bobines supérieure et inférieure d'induction (110, 120, 182, 184) du dispositif d'induction à champ longitudinal (100) et éventuellement aussi du dispositif d'induction à champ transversal (180) au cours de l'entrée de la tête de la bande métallique dans une cage de laminoir sont déplacées soit à une distance de sécurité prédéfinie ou vers l'extérieur de la ligne de la bande; et
les bobines supérieure et inférieure d'induction (110,120, 182, 184) du dispositif d'induction à champ longitudinal (100) et éventuellement aussi du dispositif d'induction à champ transversal (180) après l'achèvement de l'entrée de la tête de la bande métallique ou après le passage de la tête de bande - le cas échéant sont déplacées vers la ligne de la bande et sont réglées à la distance de fonctionnement appropriée.

23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que
les dispositif d'induction (100, 170, 180) ne sont activés que quand ils sont à la distance de fonctionnement par rapport à la bande métallique (200).

24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce que
les bobines supérieures et inférieures d'induction (110, 120.184, 186) du dispositif d'induction à champ longitudinal (100) et/ou du dispositif d'induction à champ transversal (180) sont déplacées à nouveau à la distance de sécurité prédéfinie, ou les dispositifs d'induction sont déplacés hors de la ligne de la bande métallique, par des exemples juste avant que la fin de la bande métallique quitte une cage de laminoir disposée avant le dispositif d'induction longitudinale ou une tension existante de bande est réduite ou dans le cas d'un accident de laminage ou dans le cas d'une autre perturbation de débit massique.

25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 24, caractérisé en ce que
le système de coulée et de laminage (500) fonctionne de manière continue et/ou semi-continue.

26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 25, caractérisé en ce que le dispositif d'induction à champ longitudinal, séparé et réglable dans le sens de l'épaisseur de la bande métallique (100, 170), est utilisé de préférence à partir d'une bande métallique d'épaisseur ≥ 6 mm.

27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19-26, caractérisé en ce que
les dispositifs supérieur et inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ transversal (186, 188) et/ou les dispositifs supérieur et inférieur de déplacement du dispositif d'induction à champ longitudinal (140, 150) peuvent être utilisés, avantageusement afin de maximiser l'efficacité du chauffage de la bande métallique en minimisant la distance d du dispositif d'induction par rapport à la bande métallique et pour éviter un contact par la bande métallique en ouvrant le dispositif d'induction.

28. Dispositif d'induction à champ longitudinal (170) pour une utilisation dans le laminoir selon l'une quelconque des revendications 1-15;
caractérisé, en ce que
le dispositif d'induction à champ longitudinal (100, 170), séparé et positionnable dans le sens de l'épaisseur de la bande métallique, est utilisé pour des bandes métalliques avec des variations d'épaisseur dans la région des dispositif d'induction ΔH≥ 6 mm ou préférentiellement ΔH ≥ 15 mm.

Zeichnung