AT507663B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von warmwalzgut - Google Patents

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AT507663B1 AT0056409A AT5642009A AT507663B1 AT 507663 B1 AT507663 B1 AT 507663B1 AT 0056409 A AT0056409 A AT 0056409A AT 5642009 A AT5642009 A AT 5642009A AT 507663 B1 AT507663 B1 AT 507663B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Warmwalzgut vor einer Umformung in einem Walzgerüst bzw. einer Walzstaffel. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit hoher Energieeffizienz und hoher Entzunderungsleistung zu schaffen, mit der Walzgut mit hoher Qualität hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Walzgut in einem Induktionsofen erwärmt und anschließend entzundert wird, bevor das Walzgut in einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel gewalzt wird, wobei das erwärmte Walzgut durch wenigstens einen rotierenden Wasserstrahl aus einer Rotations-Entzunderungseinrichtung entzundert wird; anschließend wenigstens jeweils eine Temperatur des entzunderten Walzguts mittels einer Temperaturmesseinrichtung erfasst und einem Regler zugeführt wird; und der Regler unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes und unter Berücksichtigung einer Soll-Temperatur wenigstens eine Stellgröße ermittelt und einem Regelorgan zuführt, wobei wenigstens ein Induktor des Induktionsofens so angesteuert wird, dass die Temperatur des entzunderten Walguts der Soll-Temperatur möglichst entspricht.

Description

österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15
Beschreibung
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM AUFBEREITEN VON WARMWALZGUT
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Warmwalzgut vor einer Umformung in wenigstens einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel.
[0002] Konkret betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten von Walzgut vor einer Umformung in wenigstens einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel, das die folgenden Schritte beinhaltet [0003] - Erwärmen des Walzguts in einem Induktionsofen; [0004] - Entzundern des erwärmten Walzguts; [0005] - Walzen des entzunderten Walzguts in einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel.
[0006] Vorrichtungen zur Umsetzung des Verfahrens zum Aufbereiten von Walzgut vor einer Umformung in wenigstens einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel umfassen im Wesentlichen einen Induktionsofen, nachfolgend eine Entzunderungseinrichtung und wenigstens ein Walzgerüst oder eine Walzstaffel.
[0007] Aus der unveröffentlichten österreichischen Patentanmeldung A533/2008 ist bekannt, in einer Gieß-Walz-Verbundanlage ein Warmwalzgut in einem Induktionsofen zu erwärmen und anschließend das erwärmte Walzgut in einer Entzunderungsorrichtung zu entzundern, bevor es einer Umformung in einer Walzstaffel zugeführt wird. Obwohl durch den Induktionsofen eine energieeffiziente Erwärmung mit hohem Wirkungsgrad des Warmwalzguts gegeben ist, wird durch die Entzunderung des Walzguts mittels einer konventionellen Entzunderungseinrichtung das Walzgut stark abgekühlt, sodass das Walzgut gegenüber der Austrittstemperatur nach dem Induktionsofen mit einer deutlich reduzierten Temperatur in die Walzstaffel eintritt, wodurch die Energieeffizienz des Herstellverfahrens und die Qualität des Walzprodukts negativ beeinflusst wird.
[0008] Aus der Patentanmeldung W097/27955 A1 ist bekannt, ein Warmwalzgut mittels einer Rotations-Entzunderungseinrichtung zu entzundern, wodurch sich ein geringerer Wasserverbrauch und eine geringere Abkühlung bei gleicher Entzunderungsleistung des Walzguts als bei konventionellen Entzunderungsvorrichtungen erzielen lässt.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Warmwalzgut vor einer Umformung in einem Walzgerüst bzw. einer Walzstaffel zu schaffen, die eine hohe Energieeffizienz und eine hohe Entzunderungsleistung aufweist, wobei die dazugehörige Vorrichtung kompakte Abmessungen aufweist. Außerdem soll es durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich sein, Walzgut mit gleichmäßig hoher Qualität herzustellen.
[0010] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Walzgut in einem Induktionsofen erwärmt und anschließend entzundert wird, bevor das Walzgut in einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel gewalzt wird, wobei [0011] - das erwärmte Walzgut durch wenigstens einen rotierenden Wasserstrahl aus einem
Rotor einer Rotations-Entzunderungseinrichtung entzundert wird; anschließend [0012] - wenigstens jeweils eine Temperatur des entzunderten Walzguts mittels einer Tempe raturmesseinrichtung erfasst und einem Regler zugeführt wird; und [0013] - der Regler unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes und unter Berücksichtigung einer
Soll-Temperatur wenigstens eine Stellgröße ermittelt und einem Regelorgan zuführt, wobei wenigstens ein Induktor des Induktionsofens so angesteuert wird, dass die Temperatur des entzunderten Walguts der Soll-Temperatur möglichst entspricht.
[0014] Dabei kann es sich beim Walzgut beispielsweise um eine dünne oder dicke Bramme 1/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15 oder um einen endlichen oder endlosen Warmstrang (z.B. aus einer ESP Endless Strip Production, CSP Compact Strip Production oder ähnlichen Anlagen) handeln. Es spielt weiters keine Rolle, ob es sich beim Walzen im Walzgerüst oder der Walzstaffel um ein Vor-, Zwischen- oder Fertigwalzen handelt. Das erwärmte Walzgut wird durch wenigstens einen rotierenden Wasseroder Flüssigkeitsstrahl aus wenigstens einem Rotor der Rotations-Entzunderungseinrichtung (dem Fachmann sind Rotations-Entzunderungseinrichtungen bekannt, weshalb für eine grundlegende Beschreibung auf die Patentanmeldung WO 97/27955 A1 der Anmelderin verwiesen wird) entzundert, wodurch das Walzgut bei hoher Entzunderungsleistung nur geringfügig abgekühlt wird. Nach dem Entzundern und bevorzugt unmittelbar vor dem ersten nachfolgenden Walzvorgang wird wenigstens eine Ist-Temperatur des Walzguts mittels der Temperaturmesseinrichtung, z.B. ein Pyrometer oder eine Thermographie-Kamera, erfasst und dem Regler zugeführt. Der analoge oder digitale Regler ermittelt unter Zuhilfenahme eines linearen oder bevorzugt nichtlinearen Regelgesetzes und unter Berücksichtigung einer Soll-Temperatur wenigstens eine Stellgröße, die einem Regelorgan zugeführt wird, wobei wenigstens ein Induktor des Induktionsofens so angesteuert wird, dass die Temperatur des entzunderten Walguts der Soll-Temperatur möglichst entspricht.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren stellt sicher, dass das Walzgut in optimaler Weise für einen nachfolgenden Walzvorgang aufbereitet wird, wobei das Walzgut sehr energieeffizient erwärmt und anschließend mit möglichst geringem Temperaturabfall und hoher Entzunderungsleistung entzundert wird. Die Regelung der Temperatur des Walzguts beim Eintritt in das erste Walzgerüst bzw. die Walzstaffel stellt außerdem sicher, dass das Walzgut die richtige Temperatur für die nachfolgende thermomechanische Umformung aufweist, wodurch eine hohe Qualität des Walzprodukts gewährleistet wird.
[0016] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird nicht nur eine einzelne Temperatur sondern ein Temperaturprofil, d.h. die diskrete oder kontinuierliche Temperaturvereilung in Abhängigkeit der Breitenrichtung, des entzunderten Walzguts mittels einer Temperaturprofilmesseinrichtung erfasst und einem Regler zugeführt. Dabei ist die Breitenrichtung jene Richtung, welche orthogonal zur Transportrichtung und zur Dickenrichtung des Walzguts liegt. Der Regler ermittelt unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes und unter Berücksichtigung eines Soll-Temperaturprofils mehrere Stellgrößen, die mehreren Regelorganen zuführt werden, wobei mehrere Induktoren des Induktionsofens so angesteuert werden, dass das Temperaturprofil des entzunderten Walguts dem Soll-Temperaturprofil möglichst entspricht. Mittels dieser Ausführungsform ist es möglich, das Temperaturprofil des Walzguts über die Breitenrichtung ganz gezielt zu beeinflussen, was sich wiederum sehr vorteilhaft auf die Qualität des resultierenden Walzguts, insbesondere in den Kanten- bzw. Randbereichen, auswirkt.
[0017] In einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das Walzgut im Induktionsofen mittels wenigstens eines Induktors mit Längsfeld- oder Querfelderwärmung erwärmt, wobei der Induktor in Abhängigkeit der Stellgröße mit variabler Leistung und gegebenenfalls variabler Frequenz angesteuert wird. Derartige Induktoren sind dem Fachmann z.B. aus dem Fachbuch
Praxishandbuch Thermoprozesstechnik 1: Grundlagen, Verfahren. Carl Kramer und Alfred Mühlbauer, Vulkan Verlag, 2002. bekannt. Dabei erzeugt ein Induktor mit Längsfelderwärmung im Wesentlichen ein magnetisches Feld H bzw. einen magnetischen Fluss B in der Transportrichtung des Walzguts; im Gegensatz dazu erzeugt ein Induktor mit Querfelderwärmung im Wesentlichen ein magnetisches Feld H bzw. einen magnetischen Fluss B in der Dickenrichtung des Walzguts. Bei der Ansteuerung der Induktoren mit Querfelderwärmung mit variabler Frequenz ist es möglich, gezielt auf die Erwärmung des Walzguts in Dickenrichtung Einfluss zu nehmen. Wird ein derartiger Induktor mit niedriger Frequenz betrieben, so ist eine gleichmäßige Erwärmung in Dickenrichtung gegeben; im Gegensatz dazu, werden bei einem Betrieb mit höherer Frequenz gezielt nur die Randschichten des Walzguts in Dickenrichtung erwärmt. Je nach den spezifischen Temperaturanforderungen an das Walzgut ist es möglich, die Erwärmung des Walzguts im Induktionsofen entweder ausschließlich mittels mehrerer Induktoren mit Längsfeld- oder Quer- 2/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15 felderwärmung oder einer Mischung von Induktoren mit Längsfeld- und Querfelderwärmung durchzuführen.
[0018] Bezüglich der Erwärmung von Walzgut im Induktionsofen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Walzgut mit einer Dicke < 6 mm bevorzugt durch Querfelderwärmung; Walzgut mit einer Dicke zwischen 6 und 12 mm durch jeweils mindestens einen Induktor mit Querfeld-und Längsfelderwärmung; und Walzgut mit einer Dicke > 12 mm bevorzugt durch Längsfelderwärmung zu erwärmen.
[0019] Eine besonders energieeffiziente Entzunderung und ein besonders niedriger Wasserverbrauch der Rotations-Entzunderungseinrichtung ist möglich, wenn der das Walzgut beaufschlagende rotierende Wasserstrahl unterbrochen, d.h. ein Wasserstrahl aus einer Düse nicht permanent bei einer 360° Drehung eines Rotors der Entzunderungseinrichtung auf das Walzgut einwirkt. Alternativ ist es natürlich ebenfalls möglich, dass der Wasserstrahl permanent auf das Walzgut einwirkt.
[0020] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die das Walzgut beaufschlagenden Wasserstrahlen durch wenigstens einen Rotor mit jeweils einer, bevorzugt 4 bis 12, rotierende Düsen zu erzeugen, wobei das dem Rotor zugeführte Wasser einen Druck von 100 bis 450 bar, bevorzugt 250 bis 420 bar, aufweist. Dadurch ist es möglich, eine gleichmäßige Entzunderung des Walzguts bei relativ niedrigen Drehzahlen des Rotors zu erzielen, wodurch der Rotor einem niedrigen Verschleiß unterliegt.
[0021] Als besonders vorteilhaft hat es sich weiters herausgestellt, die Dicke einer Zunderschicht des erwärmten Walzguts mittels einer Zunderdickenerkennungseinrichtung (vgl. die Patentschrift AT 409464 B der Anmelderin, auf welche Bezug genommen wird) zu ermitteln und in Abhängigkeit dessen, entweder [0022] - den Druck des dem Rotor zugeführten Wassers; oder [0023] - die Drehzahl des Rotors [0024] gesteuert oder geregelt einzustellen. Dadurch ist es möglich, die Entzunderungsleistung auf das die tatsächlich auftretende Zunderdicke abzustimmen, wodurch die Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht wird.
[0025] Eine besonders hohe Entzunderungsleistung lässt sich erzielen, wenn die Zunderschicht des erwärmten Walzguts durch Wasserstrahlen aus einer Vorkühleinrichtung erheblich abgekühlt wird, sodass Risse in der Zunderschicht initiiert werden.
[0026] Um eine möglichst unmittelbare Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen, welches die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe löst, ist es vorteilhaft, [0027] - dass die Entzunderungseinrichtung als Rotations-Entzunderungseinrichtung ausgeführt ist und wenigstens einen Rotor mit jeweils wenigstens einer mit Wasser beaufschlagbaren rotierenden Düse aufweist; [0028] - dass vor einem ersten Walzgerüst eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung der Temperatur des Walzguts angeordnet ist; und [0029] - dass die Vorrichtung eine Regeleinrichtung zur Regelung der Temperatur des Walzguts aufweist, wobei die Regeleinrichtung mit der Temperaturmesseinrichtung und mindestens einem Induktor des Induktionsofens verbunden ist.
[0030] Mit dieser Ausführungsform kann eine besonders kompakte Anlage bei niedrigen Anschaffungskosten realisiert werden.
[0031] Es ist vorteilhaft, die Temperaturmesseinrichtung als Temperaturprofilmesseinrichtung zur Messung mehrerer Oberflächentemperaturen des Walzguts auszuführen, wobei letztere mit wenigstens einer Regeleinrichtung in Verbindung steht.
[0032] Für verschiedene Walzgutdicken ist es vorteilhaft, dass der Induktionsofen entweder ausschließlich Induktoren mit Längsfeld- oder Querfelderwärmung aufweist, oder jeweils min- 3/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15 destens einen Induktor mit Längsfeld- und Querfelderwärmung aufweist.
[0033] Eine besonders einfache Demontage der Rotoren ist möglich, wenn der wenigstens eine Rotor eine vertikale Drehachse aufweist und in horizontaler Richtung aus der Rotations-Entzunderungseinrichtung entnehmbar ist.
[0034] Zur Erzielung eines unterbrochenen Wasserstrahls zur Entzunderung eines Walzguts ist es zweckmäßig, dass jeweils ein Rotor einen Unterbrecher zur Erzeugung eines unterbrochenen Wasserstrahls aufweist. In besonderer Weise haben sich hierfür stillstehende Steuerscheiben bewährt.
[0035] Eine besonders wartungsarme Konstruktion kann erzielt werden, wenn jeweils ein Rotor 4 bis 12 rotierende Düsen aufweist. Durch diese Wahl kann die Umfangsgeschwindigkeit der Rotoren niedrig gehalten werden, was zu einem besonders niedrigen Verschleiß der Rotoren führt. Bzgl. der Ausführungsform der rotierenden Düsen ist es vorteilhaft, die Düsen entweder als Voll-, Hohl-, oder Flachstrahldüse auszuführen.
[0036] Bei der Abstimmung der Entzunderungsleistung an das tatsächliche Zunderaufkommen ist es zweckmäßig, dem Induktionsofen eine Zunderdickenerkennungseinrichtung nachzuordnen, wobei letztere mit entweder [0037] - einer Druckstelleinrichtung zur Einstellung des den Rotor beaufschlagenden Wassers; oder [0038] - einer Drehzahlstelleinrichtung zur Einstellung der Drehzahl des Rotors in Verbindung steht.
[0039] Es ist weiters vorteilhaft, der Rotations-Entzunderungseinrichtung eine Vorkühleinrichtung vorzuordnen.
[0040] Eine besonders günstige Anlagenkonfiguration kann erzielt werden, wenn vor dem Induktionsofen ein Gießwalzverbund, aufweisend eine Stranggießanlage und gegebenenfalls eine Vorwalzstraße, angeordnet ist. Bei der nicht-kontinuierlichen Produktion von Walzgut, z.B. für Brammen, kann vor dem Induktionsofen ein gasbefeuerten Vorwärmofen angeordnet sein, sodass dieser eine Vorwärmung auf eine Basistemperatur vornimmt; die Feineinstellung wird jedoch von einem geregelten Induktionsofen vorgenommen.
[0041] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen: [0042] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gieß-Walz-Verbundanlage mit einer Vorrich tung zur Aufbereitung von Warmwalzgut [0043] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Induktionsofens mit einem Induktor mit Längsfelderwärmung [0044] Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Induktionsofens mit einem Induktor mit
Querfelderwärmung [0045] Fig. 4 ein Aufriss einer Rotations-Entzunderungseinrichtung [0046] In Fig. 1 ist eine Gieß-Walz-Verbundanlage 1 zum kontinuierlichen Herstellen eines Warmbands dargestellt. Hierbei wird eine Stahlschmelze in einer Stranggießanlage 2 vergossen, wodurch ein kontinuierlicher Strang eines Vormaterials 3 entsteht.
[0047] Selbstverständlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren nicht kontinuierlich zu betreiben, beispielsweise indem vor dem Induktionsofen ein gasbefeuerten Vorwärmofen angeordnet ist, der zum Vorwärmen von Brammen verwendet wird (nicht in Fig. 1 dargestellt).
[0048] Das Vormaterial wird ungeschnitten mittels eines Rollgangs 4 zu einer Vorwalzstraße 5 transportiert, wo es einer Umformung in der zweigerüstigen Vorwalzstraße unterzogen wird. 4/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15
Anschließend durchläuft das Walzgut 6 mit einer Dicke von 9 mm einen Induktionsofen 7, in welchem es erwärmt wird. Im Induktionsofen 7 sind fünf Induktoren angebracht, wobei die Bezugszeichen 8 und 9 jeweils einen Induktor mit Längs- bzw. Querfelderwärmung bezeichnen.
[0049] Der Aufbau eines Induktors mit Längsfelderwärmung 8 ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei wird ein Leiter 22 durch einen sich zeitlich ändernden Strom I durchflossen, wodurch ein magnetisches Feld H und ein magnetischer Fluss B im Wesentlichen in Längsrichtung des Walzguts 10 initiiert wird. Das magnetische Feld H bzw. der magnetische Fluss B werden durch Pfeile dargestellt. Durch das magnetische Feld wird eine Spannung im Walzgut induziert, wodurch das Walzgut durch die sich ergebenden Wirbelströme erwärmt wird. Wie eingezeichnet umschließen die Leiter 22 das Walzgut 10; aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden nur 3 Wicklungen dargestellt, wobei die Anzahl der Wicklungen in Realität höher ist.
[0050] Der Aufbau eines Induktionsofens mit zwei Induktoren mit Querfelderwärmung 9 ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist jeweils ein Induktor oberhalb und unterhalb des Walzguts 10 parallel zur Walzgutoberfläche angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden nur wenige Wicklungen an der Oberseite des Walzguts dargestellt. Der Induktor, bestehend aus Leitern 22, wird von einem sich zeitlich ändernden Strom I durchflossen, wodurch ein magnetisches Feld H und ein magnetischer Fluss B im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Walzguts 10 initiiert wird. Das magnetische Feld H bzw. der magnetische Fluss B werden durch Pfeile dargestellt. Durch das magnetische Feld wird eine Spannung im Walzgut induziert, wodurch das Walzgut durch die sich ergebenden Wirbelströme erwärmt wird.
[0051] Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die Zunderschichtdicke des erwärmten Walzguts 10 mittels einer Zunderschichterkennungseinrichtung 11 ermittelt. Die Information über die tatsächliche Zunderschichtdicke wird verwendet, einen Druck des die rotierenden Düsen der Rotor-Entzunderungseinrichtung beaufschlagenden Wassers einzustellen. Die Einstellung eines Flüssigkeitsdrucks ist dem Fachmann bekannt, weswegen nur einige Möglichkeiten aufgezählt werden: Beispielsweise kann die Drehzahl und somit der Druck einer Hochdruck-Kreiselpumpe verstellt werden, oder es wird die Drehzahl einer Verdrängermaschine, z.B. eine Kolbenpumpe, verstellt, wobei ein Teilstrom des Wassers durch eine Blende mit konstanter oder variabler Öffnung in einem Kreislauf zum Tank gefahren wird. In weiterer Folge wird das erwärmte Walzgut 10 einer Vorabkühlung mittels einer Vorkühleinrichtung 12 mit -verglichen mit der nachfolgenden Entzunderung in einer Rotations-Entzunderungseinrichtung 13 - niedrigem Druck unterzogen, wodurch Risse in der Zunderschicht des Walzguts initiiert werden. Anschließend wird das Walzgut in einer Rotations-Entzunderungseinrichtung entzundert.
[0052] Details der Rotations-Entzunderungseinrichtung 13 sind in Fig. 4 dargestellt. Das Walzgut 10 wird von 8 Rotoren 23 mit jeweils vertikaler Drehachse entzundert, wobei jeweils 4 Rotoren auf der Ober- und der Unterseite des Walzguts 10 angeordnet sind. Jeder Rotor trägt jeweils 8 Vollstrahldüsen, welche intermittierend - d.h. nicht permanent - das Walzgut 10 beaufschlagen. Der Wasserdruck wird - je nach auftretender Zunderschichtdicke - zwischen 250 und 420 bar eingestellt. Die Drehzahl der Rotoren beträgt 500 1/min.
[0053] In Fig. 1 werden weitere Details der Erfindung gezeigt. Nach der Entzunderung wird das Temperaturprofil des entzunderten Walzguts 14 mittels einer Temperaturprofilmesseinrichtung 15 ermittelt, wobei unter dem Temperaturprofil der Temperaturverlauf über der Breitenrichtung des Walzguts verstanden wird. Hierzu werden die Oberflächentemperaturen des 1400 mm breiten entzunderten Walzguts 14 im Abstand von 100 mm ermittelt, sodass insgesamt 15 diskrete Temperaturwerte vorliegen. Dieses Temperaturprofil 19 wird an eine Regeleinrichtung 18 übermittelt, welche unter Berücksichtigung eines Soll-Temperaturprofils 18 und eines nichtlinearen Regelgesetzes fünf Stellgrößen 21 ermittelt. Die Stellgrößen 21 werden zur Ansteuerung der Induktoren 8 und 9 des Induktionsofens 7 verwendet, sodass das gemessene Temperaturprofil 19 mit dem Soll-Temperaturprofil 20 möglichst übereinstimmt. 5/11

Claims (16)

  1. österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15 BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gieß-Walz-Verbundanlage 2 Stranggießanlage 3 Vormaterial 4 Rollgang 5 Vorwalzstraße 6 Walzgut 7 Induktionsofen 8 Induktor mit Längsfelderwärmung 9 Induktor mit Querfelderwärmung 10 Erwärmtes Walzgut 11 Zunderdickenerkennungseinrichtung 12 Vorkühleinrichtung 13 Rotations-Entzunderungseinrichtung 14 Entzundertes Walzgut 15 T emperaturprofilmesseinrichtung 16 Fertigwalzstraße 17 Transportrichtung 18 Regeleinrichtung 19 Ist-Temperaturprofil 20 Soll-Temperaturprofil 21 Stellgröße 22 Elektrischer Leiter 23 Rotor Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbereiten von Warmwalzgut, beinhaltend die Schritte - Erwärmen eines Walzguts in einem Induktionsofen; - Entzundern des erwärmten Walzguts; - Walzen des entzunderten Walzguts in einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel, dadurch gekennzeichnet, - dass das erwärmte Walzgut durch wenigstens einen rotierenden Wasserstrahl aus einem Rotor einer Rotations-Entzunderungseinrichtung entzundert wird; - dass wenigstens jeweils eine Temperatur des entzunderten Walzguts mittels einer Temperaturmesseinrichtung erfasst und einem Regler zugeführt wird; - dass der Regler unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes und unter Berücksichtigung einer Soll-Temperatur wenigstens eine Stellgröße ermittelt und einem Regelorgan zuführt, wobei wenigstens ein Induktor des Induktionsofens so angesteuert wird, dass die Temperatur des entzunderten Walguts der Soll-Temperatur möglichst entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturprofil des entzunderten Walzguts mittels einer Temperaturprofilmesseinrichtung erfasst und einem Regler zugeführt wird und dass der Regler unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes und unter Berücksichtigung eines Soll-Temperaturprofils mehrere Stellgrößen ermittelt und mehreren Regelorganen zuführt, wobei mehrere Induktoren des Induktionsofens so angesteuert werden, dass das Temperaturprofil des entzunderten Walguts dem Soll-Temperaturprofil möglichst entspricht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgut im Induktionsofen mittels wenigstens eines Induktors mit Längsfeld- oder Querfelderwärmung erwärmt wird, wobei der Induktor in Abhängigkeit der Stellgröße mit variabler Leistung und gegebenenfalls variabler Frequenz angesteuert wird. 6/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Walzguts im Induktionsofen bei einer - Walzgutdicke < 6 mm: bevorzugt durch Querfelderwärmung: - 12 mm > Walzgutdicke > 6 mm: durch jeweils mindestens einen Induktor mit Querfeld-und Längsfelderwärmung; - Walzgutdicke > 12 mm: bevorzugt durch Längsfelderwärmung; erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Walzgut beaufschlagende Wasserstrahl unterbrochen auf das Walzgut einwirkt.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl durch wenigstens einen Rotor mit jeweils einer, bevorzugt 4 bis 12, rotierenden Düse erzeugt wird, wobei das dem Rotor zugeführte Wasser einen Druck von 100 bis 450 bar, bevorzugt 250 bis 420 bar, aufweist.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke einer Zunderschicht des erwärmten Walzguts mittels einer Zunderdickenerkennungseinrichtung ermittelt wird und in Abhängigkeit dessen entweder - der Druck des dem Rotor zugeführten Wassers; oder - die Drehzahl des Rotors gesteuert oder geregelt eingestellt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunderschicht des erwärmten Walzguts durch Wasserstrahlen aus einer Vorkühleinrichtung erheblich abgekühlt wird.
  9. 9. Vorrichtung zum Aufbereiten von Warmwalzgut vor einer Umformung in wenigstens einem Walzgerüst oder einer Walzstaffel, aufweisend einen Induktionsofen, nachfolgend eine Entzunderungseinrichtung und wenigstens ein Walzgerüst, dadurch gekennzeichnet, - dass die Entzunderungseinrichtung als Rotations-Entzunderungseinrichtung ausgeführt ist und wenigstens einen Rotor mit jeweils wenigstens einer mit Wasser beaufschlagbaren rotierenden Düse aufweist; - dass vor einem ersten Walzgerüst eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung der Temperatur des Walzguts angeordnet ist; und - dass die Vorrichtung eine Regeleinrichtung zur Regelung der Temperatur des Walzguts aufweist, wobei die Regeleinrichtung mit der Temperaturmesseinrichtung und mindestens einem Induktor des Induktionsofens verbunden ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung als Temperaturprofilmesseinrichtung ausgeführt ist, wobei letztere mit wenigstens einer Regeleinrichtung in Verbindung steht.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktionsofen entweder ausschließlich Induktoren mit Längsfeld- oder Querfelderwärmung aufweist, oder jeweils mindestens einen Induktor mit Längsfeld- und Querfelderwärmung aufweist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Anspruch Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotor eine vertikale Drehachse aufweist und in horizontaler Richtung aus der Rotations-Entzunderungseinrichtung entnehmbar ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Rotor einen Unterbrecher zur Erzeugung eines unterbrochenen Wasserstrahls enthält.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Rotor 4 bis 12 rotierende Düsen aufweist. 7/11 österreichisches Patentamt AT 507 663 B1 2010-07-15
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Induktionsofen eine Zunderdickenerkennungseinrichtung nachgeordnet ist, die mit entweder - einer Druckstelleinrichtung zur Einstellung des den Rotor beaufschlagenden Wassers; oder - einer Drehzahlstelleinrichtung zur Einstellung der Drehzahl des Rotors in Verbindung steht.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotations-Entzunderungseinrichtung eine Vorkühleinrichtung vorgeordnet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 8/11
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