DE102017200731A1

DE102017200731A1 - Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes in einer Gießwalzanlage

Info

Publication number: DE102017200731A1
Application number: DE102017200731.1A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Seidel; Christoph Klein; Matthias Peters; Cosimo Andreas Cecere
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2018-05-17
Also published as: EP3504013B1; JP2019535525A; CN109890524B; US20200061685A1; WO2018086762A1; JP6684968B2; EP3504013A1; CN109890524A; US11000888B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes (1) in einer Gießwalzanlage (2), wobei die Gießwalzanlage (2) umfasst: eine Gießmaschine (3), einen erster Ofen (4), eine erste Schere (S1), eine Vorstraße (5), einen zweiten Ofen (6), eine zweite Schere (S2), eine Fertigstraße (7), eine Kühlstrecke (8), eine Haspelanlage (9) und eine dritte Schere (S3). Um auf verschiedene Betriebsbedingungen flexibel reagieren zu können, sieht die Erfindung vor, dass für die Herstellung des Bandes (1) mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird: a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine (3), die Vorstraße (5) und die Fertigstraße (7) miteinander wirkverbunden; b) ein Endloswalzen in der Vorstraße (5) sowie ein Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7); c) ein Einzelbandwalzen in der Vorstraße (5) und ein Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7); d) ein Semi-Endloswalzen in der Vorstraße (5) und/oder ein Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes in einer Gießwalzanlage, wobei die Gießwalzanlage umfasst:

- eine Gießmaschine zum Gießen einer Bramme,
- einen in Förderrichtung des metallischen Bandes der Gießmaschine folgender erster Ofen oder/und eine erste Rollgangsdämmstrecke,
- eine erste Schere, die zwischen der Gießmaschine und dem ersten Ofen oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist,
- eine Vorstraße mit einer Anzahl Walzgerüste,
- einen in Förderrichtung des metallischen Bandes der Vorstraße folgender zweiten Ofen oder/und eine zweite Rollgangsdämmstrecke,
- eine zweite Schere, die zwischen der Vorstraße und dem zweiten Ofen oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist,
- eine Fertigstraße mit einer Anzahl Walzgerüste,
- eine Kühlstrecke,
- mindestens zwei Haspel oder einen Wendehaspel und
- eine dritte Schere, die zwischen der Kühlstrecke und der Haspelanlage angeordnet ist.

Die Anforderungen an das flexible Betreiben von Dünnbrammen-Gießwalzanlagen (CSP-Anlagen) nehmen ständig zu. Dabei wird es angestrebt, dass verschiedene Betriebsbedingungen einstellbar sind. Die Anpassung beispielsweise an die gewalzte Fertigbanddicke oder an die Gießgeschwindigkeit ist auch aus Qualitäts- und Energieverbrauchsgründen wünschenswert.
Dünnbrammen-Gießwalzanlagen für das Walzen von Einzelbändern oder für das Endloswalzen sind bereits im Stand der Technik hinlänglich erwähnt. Beispielsweise wird auf die DE 195 18 144 C2 , auf die EP 0 889 762 B1 , auf die EP 0 870 553 B1 , auf die EP 1 960 131 B1 , auf die WO 2009/012963 A1 und auf die EP 2 569 104 B1 hingewiesen.
Die vorbekannten Lösungen weisen jedoch unter dem Aspekt der Flexibilität mitunter Nachteile auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art so weiterzuentwickeln, dass ein erhöhter Grad an Flexibilität möglich ist; dabei soll insbesondere auf verschiedene Betriebsbedingungen flexibel reagiert werden können. Das vorgeschlagene Anlagenkonzept und die Betriebsweise sollen sich also durch ein hohes Maß an Flexibilität auszeichnen.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Bandes mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird:

a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine, die Vorstraße und die Fertigstraße miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage mittels der dritten Schere getrennt werden;
b) ein Endloswalzen in der Vorstraße, bei dem die Gießmaschine und die Vorstraße miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, sowie ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße, wobei die in der Vorstraße gewalzten Vorbänder für das Einzelbandwalzen in der Fertigstraße mittels der zweiten Schere getrennt werden;
c) ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Vorstraße und ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße, wobei die in der Gießmaschine gefertigten Brammen für das Einzelbandwalzen in der Vorstraße und in der Fertigstraße mittels der ersten Schere getrennt werden;
d) ein Semi-Endloswalzen in der Vorstraße und/oder ein Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße, wobei die in der Gießmaschine gefertigten Brammen für das Semi-Endloswalzen in der Vorstraße mittels der ersten Schere getrennt werden und/oder wobei die in der Vorstraße gewalzten Vorbänder für das Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße mittels der zweiten Schere getrennt werden, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage mittels der dritten Schere getrennt werden.

Im ersten Ofen oder/und in der ersten Rollgangsdämmstrecke wird dabei bevorzugt mindestens eine Bramme platziert. Auch im zweiten Ofen oder/und in der zweiten Rollgangsdämmstrecke wird bevorzugt mindestens eine Bramme oder ein Vorband platziert.
Die oben genannten Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) können dabei in Abhängigkeit der Enddicke des Bandes gewählt werden.
Möglich ist es auch, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) in Abhängigkeit des Anfahrprozesses der Gießwalzanlage gewählt werden.
Weiterhin ist es möglich, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) in Abhängigkeit eines stattfindenden Walzenwechsels in der Vorstraße und/oder in der Fertigstraße gewählt werden.
Zunächst wird eine der genannten Betriebsmodi gewählt und die Produktion dann mit diesem Modus ausgeführt; demgemäß wird zu einer gegebenen Zeit nur eine der genannten Möglichkeiten a), b), c) oder d) realisiert. Allerdings kann zeitlich nacheinander auch ein Wechsel zwischen den verschiedenen genannten Betriebsmodi erfolgen.
Die mittlere Brammentemperatur am Auslauf des ersten Ofens beträgt bevorzugt mindestens 1.000 °C, besonders bevorzugt mindestens 1.100 °C.
Die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens beträgt bevorzugt mindestens 1.100 °C, besonders bevorzugt mindestens 1.150 °C.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Umformungsgrad des Bandes in der Fertigstraße beträgt: $ε= (h_{V} - h_{F}) / h_{V} \times 100 \geq 96 %$
mit h_V als der Vorbanddicke und h_F als der Fertigbanddicke. Speziell in diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens mindestens 1.150 °C beträgt, wobei das Produkt aus Dicke des Bandes (h_B) und Geschwindigkeit des Bandes (v_B) mindestens 350 mm m/min beträgt, vorzugsweise mindestens 500 mm m/min.
Ein vorteilhaftes Walzen wird möglich, wenn die Anzahl der Walzgerüste in der Fertigstraße gemäß der Beziehung gewählt wird: $2,316 \times h_{B} \times v_{B} \times e^{(- 0.167 \times n)} \geq 480 m/min mm$
mit:

n:: Anzahl der Gerüste in der Fertigstraße
h_B:: Dicke der Bramme in mm
v_B:: Brammengeschwindigkeit in m/min

Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei der beschriebenen Verfahrensweise eine induktive Erwärmung der Bramme oder/und des Vorbandes nicht erfolgt.
Die Temperatur im letzten aktiven Gerüst der Fertigstraße liegt bevorzugt oberhalb der ү-α-Phasenumwandlung, insbesondere oberhalb von 820 °C.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch die Seitenansicht einer 1-Strang-Gießwalzanlage für die Herstellung eines Bandes.
Das vorgeschlagene Dünnbrammen-Gießwalzanlagenkonzept besteht aus folgenden Hauptkomponenten, die sich aus der Figur ergeben:
Die Gießwalzanlage 2 zur Herstellung des Bandes 1 weist zunächst eine Gießmaschine 3 auf. In Förderrichtung F des Materials hinter der Gießmaschine 3 ist ein erster Ofen 4 angeordnet, auf den ersten Ofen 4 folgt in Förderrichtung F eine Vorstraße 5, die eine Anzahl Walzgerüste R1 und R2 aufweist. Hinter der Vorstraße 5 folgt ein zweiter Ofen 6, auf den wiederum eine Fertigstraße 7 mit mehreren Walzgerüsten F1, F2, F3, F4, F5, F6 folgt. Hinter der Fertigstraße 7 ist eine Kühlstrecke 8 angeordnet, auf die ein Haspel 9 folgt.
Zwischen der Gießmaschine 3 und dem ersten Ofen 4 ist eine erste Schere S1 angeordnet. Eine zweite Schere S2 befindet sich hinter der Vorstraße 5 und vor dem zweiten Ofen 6. Eine dritte Schere S3 befindet sich schließlich kurz vor dem Haspel 9.
Im ersten Ofen 4 oder/und in der ersten Rollgangsdämmstrecke findet mindestens eine Einzelbramme Platz; vorgesehen ist ferner das mindestens eine Einzelbramme in den Bereich zwischen der ersten Schere S1 und dem ersten Walzgerüst R1 der Vorstraße 5 passt. Die Vorstraße 5 bestehend bevorzugt aus 1 bis 4 Gerüsten, wobei besonders bevorzugt zwei Gerüste vorgesehen sind.
Der zweite Ofen 6 oder/und die zweite Rollgangsdämmstrecke hinter der Vorstraße 5 ist so ausgebildet, dass mindestens ein einzelnes Vorband in seiner horizontalen Lage bzw. Ausdehnung Platz findet oder mindestens ein einzelnes Vorband in den Bereich zwischen der zweiten Schere S2 und dem ersten Walzgerüst F1 der Fertigstraße 7 passt. Die Fertigstraße 7 besteht zumeist aus 1 bis 7 Gerüsten, vorzugsweise sind 4 bis 6 Gerüste vorgesehen.
Die erste Schere S1 ist eine Brammenschere zum Trennen der Brammen, die die Gießmaschine 3 verlassen. Die zweite Schere S2 ist eine Vorbandschere zum Trennen der Vorbänder hinter der Vorstraße 5 und ist bevorzugt vor dem zweiten Ofen 6 angeordnet. Die dritte Schere S3 schließlich ist eine Bandschere zum Trennen der Bänder vor dem Haspel 9.
Demgemäß sind die drei Scheren S1, S2 und S3 vorgesehen, um die oben genannten unterschiedlichen Betriebsmodi realisieren zu können.
In der Gießwalzanlage 1 ist vorzugsweise keine Schnellheizung (z. B. in Form einer Induktionsheizung) vorgesehen, was bei Verwendung von kostengünstigerem Gas und unter energetischen Gesichtspunkten vorteilhaft ist.
Statt des ersten Ofens 4 oder/und des zweiten Ofens 6 (beispielsweise und bevorzugt in Form eines Rollenherdofens) können alternativ Rollgangsdämmstrecken vorgesehen sein, in denen mindestens eine Einzelbramme oder ein einzelnes Vorband Platz findet; in diesem Falle kann auch optional eine Induktionsheizung hinter besagten Rollgangsdämmstrecken angeordnet sein. Auch eine Anordnung von Ofenteilen und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination vor und/oder hinter der Vorstraße ist möglich.
Die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1) ist vorzugsweise kürzer als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2).
Eine Einzelbramme oder ein einzelnes Vorband ist so lang, dass daraus ein Coil mit typisch produziertem Ringgewicht gewalzt bzw. erzeugt werden kann.
Die Gießwalzanlage (CSP-Anlage) kann durch einen optimierten Betrieb der genannten Hauptkomponenten sehr flexibel betrieben werden. Dabei sind verschiedene Betriebsmodi in der Vorstraße, in der Fertigstraße oder in der Gesamtanlage praktizierbar:
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus a) ist zunächst eine Endloswalzung in der Vorstraße 5 und eine Endloswalzung in der Fertigstraße 7 möglich, d. h. in diesem Falle sind die Gießmaschine 3 sowie die Vor- und Fertigstraße 5, 7 miteinander verbunden. Dabei wird mit dem Gießmaschinen-Massenfluss gewalzt und die Bänder am Haspel 9 mit der dritten Schere S3 getrennt.
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus b) ist weiterhin eine Endloswalzung in der Vorstraße 5 mit Gießmaschinen-Massenfluss und einer Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Fertigstraße 7 möglich. Hierbei werden die einzelnen Vorbänder an der zweiten Schere S2 getrennt. Der Massenfluss in der Fertigstraße 7 ist beim Walzen höher als in der Vorstraße 5 bzw. verbundenen Gießmaschine 3. Hierdurch ergibt sich eine Kombination der Vorteile der Endloswalzung in den relevanten ersten Gerüsten mit relativ hohen Umformgraden sowie eine bessere Vorbandgeometrie an Kopf und Fuß mit den Vorteilen des Batchwalzens in der Fertigstraße 7 und den damit erzielbaren höheren Endwalztemperaturen.
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus c) ist weiterhin eine Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Vorstraße 5 und eine Einzelbandwalzung (Batchbetrieb) in der Fertigstraße 7 möglich. Hierbei werden die einzelnen Brammen an der ersten Schere S1 getrennt. Die Vorstraße 5 und die Fertigstraße 7 werden beide während des Walzvorgangs mit höherem Massenfluss betrieben als die Gießmaschine 3. Die Temperaturführung kann durch eine individuelle Geschwindigkeitswahl der Walzstraßen beliebig beeinflusst werden.
Gemäß dem oben genannten Verfahrensmodus d) ist schließlich ein weiterer Betrieb möglich: Sind der erste Ofen 4 und der zweite Ofen 6 bzw. sind die Abstände zwischen ersten Schere S1 und dem Walzgerüst R1 der Vorstraße 5 oder/und zweite Schere S2 und Walzgerüst F1 der Fertigstraße 7 so lang bemessen, dass sie mehr als eine Bramme aufnehmen können (beispielsweise 2 oder 3 Brammen), dann ist eine Semi-Endlosbandwalzung aus dem ersten Ofen 4 oder/und dem zweiten Ofen 6 bzw. den entsprechenden Anlagenstrecken möglich. Dann erfolgt eine erste Trennung der Semi-Endlos-Brammen an der ersten Schere S1 oder Semi-Endlosvorbänder an der zweiten Schere S2 und eine endgültige Teilung zu Einzelbändern mit der dritten Schere S3 vor dem Haspel 9.
Abhängig von der Enddicke oder beim Anfahren der Anlage (beim Gießbeginn) oder vor einem Walzenwechsel oder aus Temperaturgründen können die verschiedenen Betriebsmodi gewählt und eingestellt werden. Ein Warmfahren der Walzanlagen kann z. B. im Batchmodus an Vor- und Fertigstraße erfolgen. Dann kann zunächst eine Umschaltung auf den Endlosmodus in der Vorstraße durchgeführt werden. Bei dünner werdenden Bändern (vorzugsweise bei Dicken von weniger oder gleich 1,2 mm) bietet sich eine Endlosbandwalzung für die Vor- und Fertigstraße an. Ist ein Walzenwechsel nur in der Fertigstraße geplant, wird in den Batchmodus für die Fertigstraße geschaltet.
Um die Wechselzeit für den Arbeitswalzenwechsel in der Fertigstraße zu gewinnen, wird vorteilhafterweise mit erhöhter Bandgeschwindigkeit und/oder Temperatur-Speed-up in der Fertigstraße gewalzt oder/und die Gießgeschwindigkeit sowie Walzgeschwindigkeit in der Vorstraße vermindert. Um beim Batchwalzen unterschiedliche Brammen- oder/und Vorbandtemperaturen über der Bandlänge zu kompensieren und um möglichst konstante Fertigbandtemperaturen hinter der Fertigstraße zu erzeugen, werden die Vorstraße oder/und die Fertigstraße mit Temperatur-Speed-up betrieben oder es wird alternativ die Wassermenge mindestens einer Zwischengerüstkühlung entsprechend verändert.
Eine Erweiterung der Flexibilität ist mit der vorgeschlagenen Anlage somit möglich.
Die vorgeschlagene Gießwalzanlage (CSP-Anlage) zeichnet sich durch verschiedene vorteilhafte technische Einrichtungen und Betriebsbedingungen aus:
Es liegt eine optimale Anordnung einer Brammenreinigung (bzw. -entzunderung) am Auslauf der Gießmaschine 3 (weniger als 2 m) hinter der letzten Strangrolle vor. Alternativ wird die Bramme zwischen den letzten beiden Strangrollenpaaren gereinigt (entzundert).
Vorteilhaft ist eine Rollgangsdämmung zwischen der Gießmaschine 3 oder Brammenreinigung bis Eingang des ersten Ofens 4. Im Bereich der ersten Schere S1 ist die Dämmung einschwenkbar. Hiermit werden die Energie- bzw. Temperaturverluste in diesem Transportbereich minimiert.
Bevorzugt ist ein Einsatz von kompakt bauenden einreihigen Entzunderungsbalken mit minimierter spezifischer Entzunderungswassermenge V_spez mit folgender Bedingung: $V_{spez} {in m}^{3} /h/m < 600 \times v {, vorzugweise V}_{spez} {in m}^{3} /h/m<450 \times v$
mit v als der Transportgeschwindigkeit des Walz- oder Gießproduktes im Bereich des Zunderwäschers in m/s („x“ ist das Multiplikationszeichen).
Die aktive Fertiggerüstanzahl n wird vorzugsweise an die Fertigbanddicke h_F angepasst. Hierzu wird folgende Näherungsgleichung verwendet: $n \geq 5 \times h_{F}^{- 0.6}$
Das bedeutet, dass bei dickeren Endbanddicken mit den letzten Fertiggerüsten beginnend 1, 2 oder 3 Gerüste aufgefahren werden, um eine korrekte Fertigband-Endwalztemperatur zu erhalten. Um hierbei eine gute Bandqualität zu erzeugen, wird mit der Bandkühlung vorzugsweise bereits innerhalb der Fertigstraße hinter dem letzten aktiven Gerüst begonnen. Pyrometer zwischen den letzten Fertiggerüsten überwachen dabei die Einstellung der korrekten Endwalztemperatur und werden für Regelungszwecke benutzt.
Der jeweilige erste Ofen 4 oder/und zweite Ofen 6 oder entsprechende Rollgangsbereiche mit Dämmung können in verschiedene Bereiche (in Längsrichtung) aufgeteilt sein, so dass Brammen bzw. Brammenteile oder/und Vorbänder bzw. Vorbandteile ausgefördert werden können. Hierdurch können z. B. Pufferzeiten geschaffen, einfach der Kaltstrang entsorgt oder die Beseitigung von Störungen vereinfacht werden. Zusätzlich können Brennschneidmaschinen vor oder/und hinter den Ofenteilen vorgesehen sein.
Die mittlere Brammentemperatur (Definition: gemittelt über der Dicke in der Mitte) am Auslauf des ersten Ofens 4 beträgt ≥ 1.000°C, vorzugsweise ≥ 1.100°C.
Die mittlere Vorbandtemperatur am Austritt aus dem zweiten Ofen 6 beträgt ≥ 1.100°C, vorzugsweise ≥ 1.150°C.
Durch eine Hochumformung (Gesamt-Fertigstraßenumformung) $ε= (h_{V} - h_{F}) / h_{V} \times 100 \geq 96 %$
(mit h_V = Vorbanddicke, h_F = Fertigbanddicke) in der Fertigstraße kombiniert mit einer hohen Vorbandtemperatur von ≥ 1.150°C (am Austritt aus dem zweiten Ofen 6) und einem hohen Massenfluss in m/min mm von h_B × v_B ≥ 350 m/min mm (vorzugsweise h_B × v_B ≥ 500 m/min mm) oder allgemein mit der Bedingung abhängig von der Gerüstanzahl $2.316 \times h_{B} \times v_{B} \times e^{(- 0.167 \times n)} \geq 480 m/min mm$
(mit n = Gerüstanzahl, h_B = Brammendicke mm, v_B = Brammengeschwindigkeit m/min) kann auch in der Regel beim Endloswalzen auf eine induktive Nachheizung innerhalb der Fertigstraße verzichtet und die Anlage vorteilhaft betrieben werden, so dass die Umformung im letzten aktiven Fertiggerüst oberhalb der ү-α-Phasenumwandlung (z.B. 820°C) stattfindet. Optional ist eine induktive Erwärmung innerhalb der Fertigstraße zwischen den Fertiggerüsten für den Betriebsmode Endloswalzen oder Semi-Endloswalzen zur Einstellung höherer Endwalztemperaturen (z.B. ≥850°C) oder/und gezielter Beeinflussung der mechanischen Fertigbandeigenschaften oder/und bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten angedacht.
Vorteilhaft ist auch eine Hochumformung in der Fertigstraße (Definition siehe oben) mit wirksamer Walzspaltschmierung vorzugsweise an allen Gerüsten (optional außer letztes aktives Fertiggerüst), die eine Walzkraftreduktion infolge Schmierung von >10 % pro Gerüst erzielen.
Der Übergang von Endloswalzung in Batchwalzung kann durch Schnitt an der ersten Schere S1 ohne einen Übergangskeil erfolgen. Die erste Schere S1 schneidet und die Fertigwalzung der Endlosbramme erfolgt ohne Veränderung des Setups in den Walzgerüsten R1/R2 der Vorstraße 5. Durch entweder Reduzierung der Gießgeschwindigkeit und/oder Beschleunigen der Endlosbrammenwalzung wird eine Lücke gezogen, welche es zulässt, dass das Walzgerüst R1 und/oder das Walzgerüst R2 bei der Folgebramme mit neuem Setup anstechen.
Bezugszeichenliste

1: Band
2: Gießwalzanlage
3: Gießmaschine
4: erster Ofen
5: Vorstraße
6: zweiter Ofen
7: Fertigstraße
8: Kühlstrecke
9: Haspel bzw. Haspelanlage
S1: erste Schere
S2: zweite Schere
S3: dritte Schere
R1, R2: Walzgerüst der Vorstraße
F1, F2: Walzgerüst der Fertigstraße
F3, F4: Walzgerüst der Fertigstraße
F5, F6: Walzgerüst der Fertigstraße
F: Förderrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19518144 C2 [0003]
EP 0889762 B1 [0003]
EP 0870553 B1 [0003]
EP 1960131 B1 [0003]
WO 2009/012963 A1 [0003]
EP 2569104 B1 [0003]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes (1) in einer Gießwalzanlage (2), wobei die Gießwalzanlage (2) umfasst: - eine Gießmaschine (3) zum Gießen einer Bramme, - einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Gießmaschine (3) folgender erster Ofen (4) oder/und eine erste Rollgangsdämmstrecke, - eine erste Schere (S1), die zwischen der Gießmaschine (3) und dem ersten Ofen (4) oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, - eine Vorstraße (5) mit einer Anzahl Walzgerüste (R1, R2), - einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Vorstraße (5) folgender zweiten Ofen (6) oder/und eine zweite Rollgangsdämmstrecke, - eine zweite Schere (S2), die zwischen der Vorstraße und dem zweiten Ofen (6) oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke angeordnet ist, - eine Fertigstraße (7) mit einer Anzahl Walzgerüste (F1, F2, F3, F4, F5, F6), - eine Kühlstrecke (8), - mindestens zwei Haspel (9) oder ein Wendehaspel und - eine dritte Schere (S3), die zwischen der Kühlstrecke (8) und der Haspelanlage (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Bandes (1) mindestens einer der folgenden Betriebsmodi gewählt wird: a) ein Endloswalzen, bei dem die Gießmaschine (3), die Vorstraße (5) und die Fertigstraße (7) miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage (9) mittels der dritten Schere (S3) getrennt werden; b) ein Endloswalzen in der Vorstraße (5), bei dem die Gießmaschine (3) und die Vorstraße (5) miteinander wirkverbunden sind und das Walzen des Materials mit Gießmaschinen-Massenfluss erfolgt, sowie ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße (7), wobei die in der Vorstraße (5) gewalzten Vorbänder für das Einzelbandwalzen in der Fertigstraße (7) mittels der zweiten Schere (S2) getrennt werden; c) ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Vorstraße (5) und ein Einzelbandwalzen (Batchbetrieb) in der Fertigstraße (7), wobei die in der Gießmaschine (3) gefertigten Brammen für das Einzelbandwalzen in der Vorstraße (5) und in der Fertigstraße (7) mittels der ersten Schere (S1) getrennt werden; d) ein Semi-Endloswalzen in der Vorstraße (5) und/oder ein Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße (7), wobei die in der Gießmaschine (3) gefertigten Brammen für das Semi-Endloswalzen in der Vorstraße (5) mittels der ersten Schere (S1) getrennt werden und/oder wobei die in der Vorstraße (5) gewalzten Vorbänder für das Semi-Endloswalzen in der Fertigstraße (7) mittels der zweiten Schere (S2) getrennt werden, wobei die fertigen Bänder an der Haspelanlage (9) mittels der dritten Schere (S3) getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Ofen (4) oder in der ersten Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination mindestens eine Bramme platziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Ofen (6) oder in der zweiten Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination mindestens eine Bramme oder ein Vorband platziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit der Enddicke des Bandes (1) gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit des Anfahrprozesses der Gießwalzanlage (1) gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmodi a), b), c) und/oder d) gemäß Anspruch 1 in Abhängigkeit eines stattfindenden Walzenwechsels in der Vorstraße (5) und/oder in der Fertigstraße (7) gewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Brammentemperatur am Auslauf des ersten Ofens (4) mindestens 1.000 °C, bevorzugt mindestens 1.100 °C, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens (6) mindestens 1.100 °C, bevorzugt mindestens 1.150 °C, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformungsgrad des Bandes (1) in der Fertigstraße (7) beträgt: $ε= (h_{V} - h_{F}) / h_{v} \times 100 \geq 96 %$
mit h_V als der Vorbanddicke und h_F als der Fertigbanddicke.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Vorbandtemperatur am Auslauf des zweiten Ofens (6) mindestens 1.150 °C beträgt, wobei das Produkt aus Dicke des Bandes (h_B) und Geschwindigkeit des Bandes (v_B) mindestens 350 mm m/min beträgt, vorzugsweise mindestens 500 mm m/min.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Walzgerüste in der Fertigstraße (7) gemäß der Beziehung gewählt wird: $2.316 \times h_{B} \times v_{B} \times e^{(- 0.167 \times n)} \geq 480 m/min mm$
mit: n: Anzahl der Gerüste in der Fertigstraße (7) h_B: Dicke der Bramme in mm v_B: Brammengeschwindigkeit in m/min
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine induktive Erwärmung der Bramme oder/und des Vorbandes nicht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im letzten aktiven Gerüst der Fertigstraße (7) oberhalb der ү-α-Phasenumwandlung liegt, insbesondere oberhalb von 820 °C.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine induktive Erwärmung innerhalb der Fertigstraße zwischen den Fertiggerüsten für den Betriebsmode Endloswalzen oder Semi-Endloswalzen zur Einstellung höherer Endwalztemperaturen ≥850°C oder/und gezielter Beeinflussung der mechanischen Fertigbandeigenschaften oder/und bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten angedacht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1) vorzugsweise kürzer ist als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2).
Gießwalzanlage (2) zum Herstellen eines Walzgutes die - eine Gießmaschine (3) zum Gießen einer Bramme, - einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Gießmaschine (3) folgender erster Ofen (4) oder/und eine erste Rollgangsdämmstrecke, - eine Vorstraße (5) mit einer Anzahl Walzgerüste (R1, R2), - einen in Förderrichtung (F) des metallischen Bandes der Vorstraße (5) folgender zweiten Ofen (6) oder/und eine zweite Rollgangsdämmstrecke, - eine Fertigstraße (7) mit einer Anzahl Walzgerüste (F1, F2, F3, F4, F5, F6), - eine Kühlstrecke (8), - mindestens zwei Haspel (9) oder ein Wendehaspel umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass drei Scheren zum optionalen Trennen von Brammen, Vorbändern oder/und fertigen Bändern zum Realisieren von unterschiedlichen Betriebsmodes eingesetzt werden wobei eine erste Schere (S1) zwischen der Gießmaschine (3) und dem ersten Ofen (4) oder/und der ersten Rollgangsdämmstrecke und eine zweite Schere (S2) zwischen der Vorstraße (5) und dem zweiten Ofen (6) oder/und der zweiten Rollgangsdämmstrecke und eine dritte Schere (S3), die zwischen der Kühlstrecke (8) und der Haspelanlage (9) angeordnet ist, wobei die Länge des ersten Ofens (4) oder die erste Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von ersten Ofenteilen (4) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der ersten Schere (S1) kürzer ist als die Länge des zweiten Ofens (6) oder die zweite Rollgangsdämmstrecke oder eine Anordnung von zweiten Ofenteilen (6) und Rollgangsdämmstrecken in beliebiger Reihenfolge und Kombination hinter der zweiten Schere (S2) und wobei mindestens eine Einzelbramme in den Bereich zwischen der ersten Schere (S1) und dem ersten Walzgerüst (R1) der Vorstraße (5) passt und mindestens ein einzelnes Vorband in den Bereich zwischen der zweiten Schere (S2) und dem ersten Walzgerüst (F1) der Fertigstraße (7) passt.