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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband und ein Walzverfahren dafür.
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Die Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein Band aus einem magnetischen Stahl (Siliziumstahl) beim Kaltwalzen einen Bruch erleidet, ist relativ hoch. Die Produktivität bei der Herstellung des Stahlbandes bzw. eines Stahlblechs verringert sich dadurch beträchtlich. Wenn die Temperatur des Stahlbandes in der Walzanlage erhöht wird, nimmt die Wahrscheinlichkeit für einen Bruch oder der Prozentsatz an gebrochenen Bändern ab, insbesondere wenn die Temperatur des Stahlbandes vor dem Durchlaufen der Walzanlage 60°C oder mehr beträgt. Die Bruchwahrscheinlichkeit läßt sich daher durch Aufheizen der Blech- oder Bandrolle des zu walzenden Materials vor dem Durchlaufen eines Walzgerüsts oder von Spannrollen auf 60°C oder mehr deutlich herabsetzen.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Rollen des zu walzenden Stahlbandes nach einer thermischen Behandlung der einzelnen Rollen in einer Heizvorrichtung zu der Walzanlage befördert werden und das so aufgeheizte Material den Walzen der Walzanlage zugeführt wird.
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Bei diesem chargenweisen Heizverfahren wird jeweils eine Rolle des zu walzenden Materials in einen mit Wasser gefüllten Aufheiztank eingetaucht und dort aufgeheizt, wie es in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 03-052703 „Method and Equipment for Rolling Low Formability Material“ (Druckschrift 1) beschrieben ist, oder die Rollen werden mittels Induktionsheizung erwärmt, wie es in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 03-060813 „Warm Rolling Equipment“ (Druckschrift 2) beschrieben ist.
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Im allgemeinen wird eine so aufgeheizte Rolle mit einem Laufkran in das Gebäude mit der Walzstraße befördert. Es ist nicht möglich, einen solchen Kran nur zum Befördern von erwärmten Rollen vorzusehen, sondern es muß genügend Zeit zum Befördern der einzelnen Stahlbandrollen zu der Walzstraße zur Verfügung stehen. Daher müssen die Rollen auf eine ausreichend hohe Temperatur aufgeheizt werden, um das Abkühlen des Materials während der Vorbereitung auf den Walzvorgang auszugleichen.
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Beim chargenweisen Aufheizen der Rollen müssen in unmittelbarer Nähe der Abrollvorrichtung der Walzanlage mehrere Heizvorrichtungen für die Rollen mit dem zu walzenden Material angeordnet werden, so daß dort der Platz eng wird und oft nicht mehr genügend Platz für Wartungsarbeiten und die Einhaltung der erforderlichen Sicherheitsabstände bleibt. Dadurch werden an der Einlaßseite der Walzanlage die Umstände kompliziert.
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Nach dem Aufheizen durch Eintauchen der Rollen im Aufheiztank in heißes Wasser befinden sich Wassertropfen auf der Oberfläche des Stahlbandes, wenn dieses über eine Spannrolle geleitet oder in ein Walzgerüst eingeführt wird. Es ist zu befürchten, daß die Arbeitswalzen der Walzanlage dadurch erodieren.
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Aufgrund des an der Oberfläche des Stahlbandes befindlichen Wassers entsteht außerdem beim Walzen Wasserdampf, der die Kontrolle des Vorganges durch Kameras und dergleichen erschwert oder ganz unmöglich macht.
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In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr.
07-132312 „Cold Rolling Method for Steel Strip“ (Druckschrift 3) ist eine Heizvorrichtung beschrieben, die unmittelbar an der Einlaßseite einer Walzanlage angeordnet wird und die von dem Stahlband durchlaufen wird. Mit einer solchen Heizvorrichtung kann ein durchlaufendes Stahlband jedoch nicht ausreichend aufgeheizt werden, so daß die Wahrscheinlichkeit für einen Bruch des Stahlbandes nach wie vor hoch ist.
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Darüberhinaus befindet sich vor der Heizvorrichtung eine Ausrichteinrichtung, um das entsprechend dem Außendurchmesser der Rolle gekrümmte Stahlband gerade auszurichten. Das Stahlband kann bereits bei diesem Ausrichtvorgang brechen.
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JP S60 137503 A offenbart eine Kaltwalzanlage gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1. Weitere herkömmliche Walzanlagen sind in
EP 0 738 547 A1 ,
JP H01 299702 A ,
JP S57 4306 A und
JP H07 60303 A beschrieben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband und ein Walzverfahren dafür zu schaffen, bei der bzw. bei dem die Wahrscheinlichkeit für einen Bruch des Stahlbandes reduziert ist und bei der bzw. bei dem die Produktivität des Walzvorganges verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband gemäß Patentanspruch 1 bzw. das Kaltwalzverfahren für ein Magnetstahlband gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband umfaßt demnach eine Walzvorrichtung etwa in der Form eines Walzgerüsts zum Kaltwalzen eines Magnetstahlbandes, eine Abrolleinrichtung zum Abrollen des Stahlbandes von einer Rolle und zum Zuführen des Stahlbandes zu der Walzvorrichtung sowie eine Ausrichteinrichtung zwischen der Walzvorrichtung und der Abrolleinrichtung, wobei die Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband dadurch gekennzeichnet ist, daß an der Abrolleinrichtung eine Vorheizeinrichtung und vor der Walzvorrichtung eine Heizvorrichtung vorgesehen sind.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband kann die Vorheizeinrichtung an der Abrolleinrichtung eine Kastenform haben und die Trommel der Abrolleinrichtung sowie die Rolle aus dem zu walzenden Material umgeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband kann darüberhinaus die Vorheizeinrichtung an der Abrolleinrichtung einen Heißwinderhitzer umfassen.
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Bei der erfindungsgemäßen Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband kann außerdem die Vorheizeinrichtung an der Abrolleinrichtung eine Sprühvorrichtung für eine heiße Flüssigkeit umfassen und an der Auslaßseite der Abrolleinrichtung eine Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung vorgesehen sein.
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Das erfindungsgemäße Kaltwalzverfahren für ein Magnetstahlband, bei dem die erfindungsgemäße Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt zum Vorheizen der Rolle mit dem zu walzenden Material an der Abrolleinrichtung mittels der Vorheizeinrichtung und einen Schritt zum Aufheizen des Magnetstahlbandes vor der Walzvorrichtung mittels der Heizvorrichtung umfaßt.
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Bei der erfindungsgemäßen Kaltwalzanlage und bei dem erfindungsgemäßen Kaltwalzverfahren wird die Rolle mit dem zu walzenden Material bereits an der Abrolleinrichtung durch die Vorheizeinrichtung aufgeheizt. Es muß daher nicht berücksichtigt werden, daß sich eine aufgeheizte Rolle wieder abkühlt, während sie befördert wird oder auf die Weiterbearbeitung wartet. Das heißt auch, daß es nicht erforderlich ist, zusätzliche thermische Energie aufzuwenden und zuzuführen.
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Während sich die Rolle mit dem zu walzenden Material an der Abrolleinrichtung befindet, wird die Temperatur der Rolle von der Vorheizeinrichtung um etwa 20°C erhöht. Es reicht dafür eine Heizvorrichtung zum Erwärmen der jeweiligen Rolle aus. Damit ist auch nicht viel Platz für die dafür notwendige Ausrüstung erforderlich.
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Das Stahlband, das in die Ausrichteinrichtung einläuft, die sich vor der Heizvorrichtung befindet, die vor der Walzvorrichtung bzw. dem Walzgerüst angeordnet ist, ist von der Vorheizeinrichtung bereits aufgewärmt, so daß das Stahlband nicht mehr zum Bruch in der Ausrichteinrichtung neigt. Die Rolle mit dem zu walzenden Material kann besonders effektiv erwärmt werden, wenn die Vorheizeinrichtung vom Kastentyp ist und die Rolle auf der Trommel der Abrolleinrichtung umgibt.
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Wenn die Vorheizeinrichtung mit einem Heißwinderhitzer ausgestattet ist, befinden sich keine Flüssigkeiten auf der Oberfläche des Stahlbandes auf der Rolle mit dem zu walzenden Material. Wenn das Stahlband durch eine Spannvorrichtung oder durch die Walzvorrichtung bzw. das Walzgerüst läuft, können daher auch keine Tropfen zu einer Erosion der Walzen führen. Auch entsteht kein Wasserdampf, der die Sicht auf das Stahlband während des Walzens einschränkt.
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Wenn die Vorheizeinrichtung eine Einrichtung zum Versprühen einer heißen Flüssigkeit umfaßt, ist der thermische Übertragungs-Wirkungsgrad sehr hoch, und die zum Aufheizen erforderliche Zeit ist kurz.
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Wenn als heiße Flüssigkeit für das Aufheizen die beim Walzvorgang verwendete Kühlflüssigkeit verwendet wird, sind der Energieaufwand und die Kosten zum Betreiben der Einrichtung zum Erhöhen der Temperatur der Flüssigkeit gering.
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Durch das Vorsehen einer Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung bleiben auch in diesem Fall keine Wassertropfen auf der Oberfläche des Stahlbandes, so daß auch dabei keine Probleme mit einer Erosion der Anlage oder einer schlechten Sicht auf das Walzgut auftreten.
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Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband.
- 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband.
- 3 eine schematische Ansicht der Kaltwalzanlage in der Vorbereitungsphase beim Aufheizen der Abrolleinrichtung ohne eingelegte Rolle mit zu walzendem Material.
- 4 eine schematische Ansicht der Kaltwalzanlage in der Vorbereitungsphase beim Aufheizen der Rolle mit dem zu walzenden Material in der Abrolleinrichtung.
- 5 eine schematische Ansicht der Kaltwalzanlage zu Beginn des eigentlichen Walzvorganges.
- 6 eine schematische Ansicht der Kaltwalzanlage nach einem zweiten Durchlauf.
- 7(a) ein herkömmliches Heizverfahren und
- 7(b) das Heizverfahren mit der obigen Kaltwalzanlage.
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Erste Ausführungsform:
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband.
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Jeweils mit Bezug zur Durchlaufrichtung befinden sich in einer Position vor einem Walzgerüst 2 zum Kaltwalzen eines Magnetstahlbandes 9 (das im folgenden als Stahlband 9 bezeichnet wird) und in einer Position nach dem Walzgerüst 2 Spannrollen 3 und 4 zum abwechselnden Abgeben und Aufwickeln des Stahlbandes 9. Vor der Spannrolle 3 befindet sich eine Abrolleinrichtung 1, die das Stahlband 9 von einer Rolle 8 mit dem zu walzenden Material abrollt, und eine Ausrichteinrichtung 5, die dafür sorgt, daß das Stahlband 9 nach dem Abrollen von der Rolle 8 gerade ist. An der Abrolleinrichtung 1 ist eine Vorheizeinrichtung 6 vorgesehen. An einer Stelle zwischen dem Walzgerüst 2 und der Spannrolle 3 ist vor dem Walzgerüst 2 eine Heizvorrichtung 7 vorgesehen.
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Die Vorheizeinrichtung 6 ist ein Kasten, der die Trommel der Abrolleinrichtung 1 und gegebenenfalls die darauf angeordnete Rolle 8 mit dem zu walzenden Material umgibt. Wie in der 1 gestrichelt dargestellt, kann der Kasten der Vorheizeinrichtung 6 geöffnet und geschlossen werden. Des weiteren ist ein Heißwinderhitzer (nicht gezeigt) vorgesehen, der heiße Luft in den Kasten der Vorheizeinrichtung 6 bläst.
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Die Vorheizeinrichtung 6 kann von der Abrolleinrichtung 1 entfernt werden, während das Stahlband 9 ausgegeben wird (vgl. 5).
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Bei der Heizvorrichtung 7 vor dem Walzgerüst 2 ist eine Induktionsheizung vorgesehen, deren thermische Steuerung relativ einfach ist.
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Die Heizvorrichtung 7 kann nicht nur an einer Stelle zwischen dem Walzgerüst 2 und der Spannrolle 3 vorgesehen werden, sondern auch an einer anderen Stelle zwischen dem Walzgerüst 2 und der Abrolleinrichtung 1. Wenn es schwierig ist, die Heizvorrichtung 7 an einer Stelle zwischen dem Walzgerüst 2 und der Spannrolle 3 vorzusehen, kann sie auch an einer Stelle zwischen der Spannrolle 3 und der Ausrichteinrichtung 5 vorgesehen werden.
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Die Heizvorrichtung 7 kann mit Heizgeräten hinter und über dem Stahlband 9 versehen sein. Bei der ersten Ausführungsform ist ein Walzgerüst 2 mit sechs Walzen dargestellt. Es kann jedoch zum Beispiel auch ein Vielrollenwalzgerüst mit 20 Walzen verwendet werden.
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Anhand der 3 bis 6 wird das Verfahren näher beschrieben, mit dem das Stahlband 9 aus einem magnetischen Stahl bei der ersten Ausführungsform kalt ausgewalzt wird.
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Die 3 und 4 zeigen die Schritte bei der Vorbereitung des Walzvorganges. Zuerst wird wie in der 3 gezeigt die Abrolleinrichtung 1, in der sich noch keine Rolle 8 befindet, mittels der Vorheizeinrichtung 6 erwärmt. In diesem Vorheizschritt wird Heißluft mit einer Temperatur von 200°C bis 300°C vom Heißwinderhitzer in den Kasten der Vorheizeinrichtung 6 geblasen.
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Dann wird wie in der 4 gezeigt eine Rolle 8 mit dem zu walzendem Material unmittelbar nach dem Beizen in die Abrolleinrichtung 1 gegeben. Die Abrolleinrichtung 1 und die Rolle 8 werden von der Vorheizeinrichtung 6 aufgeheizt.
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Während sich die Rolle 8 an der Abrolleinrichtung 1 befindet, wird die bei der Abrolleinrichtung 1 erzeugte thermische Energie durch den thermischen Kontakt zwischen der Rolle 8 und der Abrolleinrichtung 1 auf die Rolle 8 übertragen, so daß auch die Temperatur des Stahlbandes in den inneren Lagen der Rolle 8 ansteigt.
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Die Temperatur der äußeren Lagen der Rolle 8 steigt dadurch an, daß die Heißluft mit einer Temperatur von 200°C bis 300°C vom Heißwinderhitzer darauf geblasen wird. Die Wärme geht auch von den äußeren Lagen der Rolle 8 auf die inneren Lagen der Rolle 8 über.
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Im Vorheizschritt werden somit die äußeren und inneren Lagen der Rolle 8 unabhängig davon aufgeheizt, wie stark die Rolle 8 beim Transport zur Abrolleinrichtung 1 und beim Warten auf die Bearbeitung abgekühlt ist.
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Die 5 zeigt den Beginn des Walzvorganges beim ersten Durchlauf.
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Zuerst wird wie in der 5 gezeigt die Vorheizeinrichtung 6 von der Abrolleinrichtung 1 getrennt, um das Stahlband 9 von der Abrolleinrichtung 1 abziehen zu können.
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Dann wird das Stahlband 9, das entsprechend dem Außendurchmesser der Rolle 8 gekrümmt ist, in der Ausrichteinrichtung 5 so ausgerichtet, daß es flach ist. Bei diesem Ausrichten des Stahlbandes 9 neigt das Stahlband 9 nicht zum Brechen, obwohl es dabei mehrfach hin- und hergebogen wird, da es bereits vorgeheizt ist.
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Anschließend wird das Stahlband 9 mittels der Heizvorrichtung 7 vor dem Walzgerüst 2 auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der es beim Durchlaufen des Walzgerüsts 2 nicht bricht. Das Stahlband 9 wird dann im Walzgerüst 2 ausgewalzt und auf die Spannrolle 4 aufgewickelt.
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Die 6 zeigt den Walzvorgang beim zweiten Durchlauf, bei dem das Stahlband 9 gegen die Durchlaufrichtung des ersten Durchlaufs von der Spannrolle 4 abgewickelt und durch das Walzgerüst 2 zur Spannrolle 3 gezogen wird.
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Das Stahlband 9 wird so lange zwischen den Spannrollen 3 und 4 hin- und herbefördert und dabei jedesmal durch das Walzgerüst 2 geführt, bis die Dicke des Stahlbandes 9 den gewünschten Wert hat. Wenn sich die Heizvorrichtung 7 zwischen dem Walzgerüst 2 und der Spannrolle 3 befindet, kann das Stahlband 9 auch beim zweiten Durchlauf und bei den späteren. Durchläufen aufgeheizt werden.
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Während dieses Walzvorganges an der einen Rolle 8 kann der Abrolleinrichtung 1 bereits die nächste Rolle 8 mit dem zu walzendem Material zugeführt werden, und es kann bereits während des noch laufenden Walzvorganges an der einen Rolle 8 die nächste Rolle 8 für den nachfolgenden Walzvorgang durch die Vorheizeinrichtung 6 vorgeheizt werden.
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Nach der Beendigung des Walzvorganges für die erste Rolle 8 wird der Zyklus für die nächste Rolle wiederholt.
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Anhand der 7 wird der oben beschriebene Kaltwalzvorgang für ein Magnetstahlband mit dem herkömmlichen Kaltwalzvorgang verglichen.
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Die 7(a) zeigt den Heizzyklus bei dem herkömmlichen Heizverfahren und die 7(b) den Heizzyklus bei dem vorstehend dargestellten Heizverfahren.
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Wie in der 7(a) gezeigt, wird bei dem herkömmlichen Heizverfahren nach dem Beizen einer Rolle mit dem zu walzenden Material diese Rolle bei Raumtemperatur in einem Rollenlager zwischengelagert. Nach dem Erwärmen der Rolle in einer Rollen-Heizvorrichtung kann die Rolle dann gewalzt werden.
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In der Beizanlage hat das Stahlband eine Temperatur von 70 bis 80°C. Im Rollen-Zwischenlager wird die Rolle bei Raumtemperatur, das heißt einer Temperatur zwischen 10°C und 30°C, für einige Zeit aufbewahrt. In der Rollen-Heizvorrichtung wird die Temperatur des Stahlbandes auf 80 bis 100°C erhöht. Die Rolle wird dann zur Walzanlage befördert und wartet dort auf die Weiterbehandlung. Wenn das Walzen beginnt, sollte das Stahlband eine Temperatur von 60 bis 80°C haben.
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Wenn bei dem herkömmlichen Heizverfahren der Walzvorgang unmittelbar nach der Beförderung der Rolle zur Walzanlage beginnt, ist jedoch die Temperatur des Stahlbandes noch nicht so weit abgesunken. Es wird jedoch meist noch die vorherige Rolle ausgewalzt, wenn eine neue Rolle zur Abrolleinrichtung befördert wird. In der Abrolleinrichtung wartet die neue Rolle bis zu einer Stunde auf den Beginn des Walzvorgangs. Dabei wird die thermische Energie der Rolle auf die Abrolleinrichtung und in die Umgebung abgegeben, so daß die Rolle erheblich abkühlt.
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Bei dem neuen, oben beschriebenen Heizverfahren wird demgegenüber wie in der 7(b) gezeigt die Rolle 8 mit dem zu walzenden Material sofort nach dem Beizen zur Abrolleinrichtung 1 befördert und wird dort, während die vorherige Rolle noch ausgewalzt wird, von der Vorheizeinrichtung 6 auf eine Temperatur aufgewärmt, bei der das Stahlband 9 nicht mehr bricht. Zu Beginn des Walzvorganges für die neue Rolle hat diese eine genau definierte Temperatur.
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In der Beizanlage hat das Stahlband wie erwähnt eine Temperatur von 70 bis 80°C. Beim Transport der Rolle 8 mit dem Stahlband fällt die Temperatur des Stahlbandes auf 40°C bis 60°C ab. In der Walzanlage wird das Stahlband 9 von der Vorheizeinrichturig 6 auf eine Temperatur zwischen 60°C und 80°C aufgeheizt. Nach dem Durchlaufen der Ausrichteinrichtung 5 beginnt dann der eigentliche Walzvorgang bei einer Temperatur des Stahlbandes von 60°C bis 80°C, die von der Heizvorrichtung 7 sichergestellt wird.
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Während der Beförderung der Rolle 8 mit dem zu walzenden Stahlband zur Walzanlage sinkt die Temperatur sowohl der äußeren als auch der inneren Lagen auf der Rolle. Beim Aufheizen der Rolle 8 werden daher sowohl die äußeren als auch die inneren Lagen der Rolle so aufgeheizt, daß das vordere Ende und das hintere Ende des Stahlbandes 9 jeweils eine Temperatur aufweisen, bei der das Stahlband 9 beim Walzvorgang nicht bricht.
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Zweite Ausführungsform:
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Die 2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband.
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Bei der zweiten Ausführungsform umfaßt die Vorheizeinrichtung 6 an der Abrolleinrichtung 1 der Walzanlage eine Sprühvorrichtung für eine heiße Flüssigkeit.
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Die Vorheizeinrichtung 6 hat eine Kastenform und umgibt die Trommel der Abrolleinrichtung 1 mit der darauf angeordneten Rolle 8 mit dem zu walzenden Material. An der kastenförmigen Vorheizeinrichtung 6 ist eine Sprühvorrichtung für eine heiße Flüssigkeit (nicht gezeigt) vorgesehen, die heiße Flüssigkeit abgibt, die aus der erhitzten Kühlflüssigkeit erhalten wird, mit der die Walzen während des Walzvorganges gekühlt werden.
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Zwischen der Abrolleinrichtung 1 und der Ausrichteinrichtung 5 ist eine Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung 10 angeordnet, die verbleibende Tropfen heißer Flüssigkeit von der Oberfläche des Stahlbandes 9 entfernt.
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Mit Ausnahme dieser Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung 10 ist der Aufbau der Walzanlage bei der zweiten Ausführungsform der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Die einzelnen Elemente und deren Bezugszeichen sind bei der zweiten Ausführungsform daher auch die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
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Anhand der 3 bis 6 wird der Walzvorgang bei der zweiten Ausführungsform einer Kaltwalzanlage für ein Magnetstahlband näher beschrieben.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils Vorbereitungsschritte für den Walzvorgang.
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Zuerst wird wie in der 3 gezeigt die Abrolleinrichtung 1, in der sich noch keine Rolle 8 befindet, mittels der Vorheizeinrichtung 6 aufgeheizt.
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Bei diesem Aufheizen durch die Vorheizeinrichtung 6 wird von der Sprühvorrichtung heiße Flüssigkeit mit einer Temperatur von 80°C bis 90°C in die Abrolleinrichtung 1 eingesprüht.
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Die heiße Flüssigkeit ist Kühlflüssigkeit zum Kühlen der Walzen beim Walzvorgang, die zusätzlich noch etwas weiter erwärmt wird. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit beträgt nach dem Kühlen der Walzen bereits etwa 50°C bis 60°C und wird für die Vorheizeinrichtung 6 auf etwa 80°C bis 90°C erhöht.
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Da die Abrolleinrichtung 1 bereits vor dem Einbringen einer Rolle 8 vorgeheizt wird, werden nach dem Anbringen der Rolle 8 mit dem zu walzenden Material an der Abrolleinrichtung 1 die inneren Lagen der Rolle 8 von der thermischen Energie aufgeheizt, die von der Abrolleinrichtung 1 auf die Rolle 8 übergeht, nachdem die Abrolleinrichtung 1 und die Rolle 8 miteinander in Kontakt gebracht wurden.
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Nach dem Anbringen der Rolle 8 an der Abrolleinrichtung 1 wird durch Einsprühen heißer Flüssigkeit die Temperatur der äußeren Lagen der Rolle 8 auf etwa 80°C bis 90°C angehoben.
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Durch das Vorheizen in der Abrolleinrichtung 1 werden somit die inneren und die äußeren Lagen der Rolle 8, die bei der Beförderung der Rolle 8 abgekühlt sind, wieder auf die erforderliche und gewünschte Temperatur gebracht.
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Wie in der 4 gezeigt, wird somit die Rolle 8 unmittelbar nach dem Beizen in die Abrolleinrichtung 1 eingebracht und dort von der Vorheizeinrichtung 6 erwärmt, wobei die inneren Lagen der Rolle von der thermischen Energie aufgeheizt werden, die beim Anbringen der Rolle 8 an der Abrolleinrichtung 1 durch den Kontakt zwischen der Rolle 8 und der Abrolleinrichtung 1 auf die Rolle 8 übergeht. Die äußeren Lagen der Rolle 8 werden hauptsächlich durch das Einsprühen der heißen Flüssigkeit mittels der Sprühvorrichtung erwärmt.
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Die zum Aufheizen der Abrolleinrichtung 1 und der Rolle 8 verwendete Flüssigkeit wird im Kasten der Vorheizeinrichtung 6 gesammelt und zu einem Kühler geführt, um die Flüssigkeit als Kühlmittel zum Kühlen der Walzen wiederverwenden zu können.
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Die 5 zeigt die Situation, wenn der Walzvorgang beim ersten Durchlauf beginnt.
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Zuerst wird die Vorheizeinrichtung 6 von der Abrolleinrichtung 1 getrennt, um das Stahlband 9 aus der Abrolleinrichtung 1 abziehen zu können.
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Das aus der Abrolleinrichtung 1 herauskommende Stahlband 9 läuft anschließend durch die Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung 10, um von der Oberfläche des Stahlbands 9 die dort verbliebenen restlichen Tropfen der heißen Flüssigkeit zu entfernen.
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Im nächsten Schritt wird das gekrümmte Stahlband 9, dessen Krümmungsradius dem der Rolle 8 entspricht, von der Ausrichteinrichtung 5 derart ausgerichtet, daß das Stahlband 9 flach ist.
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Obwohl beim Ausrichtvorgang das Stahlband 9 wiederholt umgebogen wird, bricht es nicht, da es bereits vorher erwärmt wurde.
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Die folgenden Schritte sind bei der zweiten Ausführungsform die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
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Vergleich des oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahrens mit den Verfahren der eingangs genannten Druckschriften 1 bis 3:
- (A) Vergleich mit der Patent-Druckschrift 1 über ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von schlecht formbaren Material ( JP-A-03-052703 ):
- Bei dem Verfahren der Druckschrift 1 wird die Rolle mit dem zu walzenden Material nach dem Aufheizen der Rolle zur Walzanlage befördert. Die Temperatur der Rolle ist daher beim Aufheizen relativ hoch einzustellen, da die Rolle während des Transports abkühlt.
- Im Gegensatz dazu wird bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren wie in der 7(b) gezeigt die Rolle 8 erst unmittelbar vor dem Walzvorgang in der Abrolleinrichtung 1 aufgeheizt, so daß die Rolle keiner unkontrollierten Abkühlung unterliegt.
- Beim Eintauchen der Rolle in einen Aufheiztank gemäß Druckschrift 1 beträgt die Zeitspanne für das Aufheizen der Rolle acht bis zwölf Stunden. Für das Auswalzen des Stahlbandes einer Rolle ist etwa eine Stunde erforderlich, so daß acht und mehr Aufheiztanks erforderlich sind, damit der Walzvorgang kontinuierlich durchgeführt werden kann. Dafür ist viel Platz und Ausrüstung erforderlich.
- Bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren wird dagegen die Temperatur der Rolle 8 an der Abrolleinrichtung 1 nur um etwa 20°C erhöht. Dafür ist nur wenig Zeit erforderlich, so daß für die ganze Anlage eine einzige Aufheizeinrichtung ausreicht, die auch nicht viel Platz beansprucht.
- Beim Aufheizen der Rolle durch Eintauchen in einen Aufheiztank wie bei der Druckschrift 1 bleibt, wenn das Heizmedium eine Flüssigkeit ist, immer etwas Flüssigkeit am Stahlband hängen, die zu einer Erosion der Walzen der Walzanlage und durch Dampfbildung zu einer Verschlechterung der Sicht auf den Walzvorgang führt.
- Bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren ist dagegen an der Abgabeseite der Abrolleinrichtung 1 die Wassertropfen-Entfernungsvorrichtung 10 vorgesehen, so daß beim Walzen keine Probleme mit Rest-Flüssigkeit an der Oberfläche des Stahlbandes 9 auftreten.
- (B) Vergleich mit der Patent-Druckschrift 2 über eine Warmwalzvorrichtung ( JP-A-03-060813 ):
- Bei der Vorrichtung der Druckschrift 2 ist die Verringerung der Temperatur zu berücksichtigen, wenn die Rolle mit dem zu walzenden Material zur Walzanlage befördert wird. Die Aufheiztemperatur ist daher ziemlich hoch zu wählen.
- Im Gegensatz dazu wird bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren die Rolle 8 erst unmittelbar vor dem Walzvorgang in der Abrolleinrichtung 1 aufgeheizt, so daß keine Abkühlung zu berücksichtigen ist.
- In der Induktionsheizvorrichtung der Druckschrift 2 beträgt die Aufheizzeit für eine Rolle 0,25 bis 2 Stunden. Bei einer Zeitspanne für den Walzvorgang von einer Stunde sind demnach zwei oder mehr Induktionsheizvorrichtungen für jede Walzanlage erforderlich, wozu viel Platz erforderlich ist.
- Bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren wird dagegen die Temperatur der Rolle 8 an der Abrolleinrichtung 1 nur um etwa 20°C erhöht. Die dafür erforderliche Zeit ist kurz, so daß für die ganze Anlage eine einzige Aufheizeinrichtung ausreicht, die nicht viel Platz benötigt.
- (C) Vergleich mit der Patent-Druckschrift 3 über ein Kaltwalzverfahren für ein Stahlband ( JP-A-07-132312 ):
- Bei dem Verfahren der Druckschrift 3 ist vor der Walzanlage eine Plasmaheizvorrichtung angeordnet. Ansonsten wird die Rolle vor dem Einführen des Stahlbandes in die Walzanlage nicht erwärmt. Es ist daher zu befürchten, daß das Stahlband bricht.
- Bei dem oben beschriebenen, neuen Kaltwalzverfahren ist dagegen bereits an der Abrolleinrichtung 1 die Vorheizeinrichtung 6 vorgesehen. Bereits beim Einführen des Stahlbandes 9 in die Ausrichteinrichtung 5 ist das Stahlband 9 daher aufgewärmt, so daß es nicht mehr bricht.
