DE102021207912A1

DE102021207912A1 - Verfahren zum Herstellen eines Coils metallischen Bandes

Info

Publication number: DE102021207912A1
Application number: DE102021207912.1A
Authority: DE
Inventors: Olaf Norman Jepsen; Joachim Ohlert
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2021-07-23
Filing date: 2021-07-23
Publication date: 2023-01-26
Also published as: JP2023016723A; EP4122614A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Coils (1) metallischen Bandes, wobei das Band in einer Walzstraße (2) mittels einer Anzahl an Walzgerüsten (3) aus einer Bramme ausgewalzt und dann auf einem Haspel (4) zum Coil (1) aufgewickelt wird. Um Coils gewickelten metallischen Bandes bereitzustellen, die spezifischen Anforderungen genügen und es so dem Verwender der Coils gestatten, ein Coil einer optimalen Nutzung zuzuführen, sieht die Erfindung vor, dass die zu walzende Bramme aus mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) zusammengesetzt wird, die vor dem Walzen in der Walzstraße (2) miteinander verbunden werden, wobei das fertig gewickelte Coil (1) mindestens zwei Bandabschnitte (6a, 6b) aufweist, die aus den mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) gefertigt wurden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Coils metallischen Bandes, wobei das Band in einer Walzstraße mittels einer Anzahl an Walzgerüsten aus einer Bramme ausgewalzt und dann auf einem Haspel zum Coil aufgewickelt wird.
Typischerweise wird gemäß dem genannten Verfahren Band in einer Walzstraße gewalzt und dann zu einem Coil gewickelt. Das Coil wird an seinen Verwendungsort geliefert und dann bestimmungsgemäß verwertet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass aus dem Band der definierten Spezifikation entsprechende Produkte gefertigt werden.
Allerdings kann auch der Fall auftreten, dass ein Abnehmer eines Coils dieses für unterschiedliche Produkte bzw. zu unterschiedlichen Zwecken einsetzen möchte. In diesem Falle kann die Verwendung eines homogenen Coils nachteilig sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, mit dem es möglich ist, Coils gewickelten metallischen Bandes bereitzustellen, die spezifischen Anforderungen genügen. Das Coil soll dabei unterschiedliche Bandabschnitte aufweisen, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden und es so dem Verwender der Coils gestatten, ein Coil einer optimalen Nutzung zuzuführen. Es soll insbesondere auch möglich sein, Band aus Vorbändern oder Dünnbrammen mit unterschiedlichen Stahlgüten und/oder mit unterschiedlichen Dicken und Breiten herzustellen und in einem Coil bereitzustellen.
Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu walzende Bramme aus mindestens zwei Teilbrammen zusammengesetzt wird, die vor dem Walzen in der Walzstraße miteinander verbunden werden, wobei das fertig gewickelte Coil mindestens zwei Bandabschnitte aufweist, die aus den mindestens zwei Teilbrammen gefertigt wurden.
Zur Nomenklatur sei bezüglich des verwendeten Begriffs der Bramme folgendes angemerkt: Dieser Begriff ist hier allgemein zu verstehen. Meist wird der Begriff „Bramme“ für das Material vor dem Vorgerüst verwendet, danach sind es Vorbänder. In und nach der Fertigstraße wird dann von Bändern gesprochen. In einer CSP-Anlage werden aus Dünnbrammen Bänder. Im vorliegenden Falle ist vornehmlich das Material vor der Fertigstraße gemeint. Allerdings können auch Brammen im eigentlichen Sinne erfindungsgemäß behandelt werden.
Das Verbinden der mindestens zwei Teilbrammen vor der Walzstraße erfolgt dabei bevorzugt mittels einer Brammenverbindungsvorrichtung. In diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verbinden der mindestens zwei Teilbrammen in der Brammenverbindungsvorrichtung durch Reibschweißen erfolgt, insbesondere durch lineares Reibschweißen.
Die Teilbrammen und/oder die hieraus gewalzten Bandabschnitte unterscheiden sich dabei insbesondere durch ihr Material voneinander.
Die Bandabschnitte können sich auch durch ihre Geometrie voneinander unterscheiden, insbesondere durch ihre Breite und/oder Dicke.
Das Walzen in der Walzstraße erfolgt bevorzugt in einem kontinuierlichen Prozess.
Die mindestens zwei Teilbrammen können nach einer Ausführungsform der Erfindung in mindestens zwei unterschiedlichen Gießmaschinen hergestellt werden.
Möglich ist es auch, dass mindestens eine der Teilbrammen vor dem Verbinden mit der anderen Teilbramme zwischengelagert wird. Die Zwischenlagerung der einen Teilbramme erfolgt dabei bevorzugt zumindest zeitweise in einem Ofen. Die Zwischenlagerung der einen Teilbramme kann auch zumindest zeitweise in einer Coilbox erfolgen.
Zumindest eine der Teilbrammen kann als separat gefertigtes Material aus einer anderen Fertigungsstätte zugeliefert werden. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass das zugelieferte Material als Probe, als Muster oder als Material für das Kalibrieren der Walzstraße oder von Teilen derselben verwendet wird. Dieses Material oder jedes beliebige andere Teilstück kann dann für Proben oder für Muster oder als Ausschuss entnommen werden, insbesondere planmäßig bei Änderungen der Produktionsbedingungen (sogenannte Übergangsbereiche) oder infolge nicht planmäßig verlaufener Produktionsphasen.
Die Brammenverbindungsvorrichtung ist bevorzugt zwischen einem Tunnelofen, welcher einer Gießmaschine folgt, und dem ersten Walzgerüst einer Fertigstraße in einer Gießwalzanlage vorgesehen.
Die Brammenverbindungsvorrichtung kann auch zwischen dem letzten Walzgerüst einer Vorstraße und dem ersten Walzgerüst einer Fertigstraße in einem Warmwalzwerk vorgesehen werden.
Betreffend das Verbinden zweier Brammen ist es aus der WO 2017/140886 A1 bekannt, in einer Gieß-Walz-Anlage Stahlbänder dadurch im Semi-Endlos-Walzbetrieb oder im Endlos-Walzbetrieb herzustellen, dass in einer oder in mehreren Gießmaschinen Brammen hergestellt werden, die vor der Walzstraße miteinander verbunden werden. In dem genannten Dokument wird hierzu eine Brammenverbindungsvorrichtung beschrieben, mit der zwei hintereinander angeordnete Brammen miteinander verbunden werden können. Dies erfolgt hier durch einen Reibschweißvorgang, bei dem die beiden zu verbindenden Brammen relativ zueinander oszillieren und dabei aneinander gepresst werden.
Analoges gilt, wenn beispielsweise in einem Warmwalzwerk ein Band gewalzt wird. Auch hier kann das fertigzuwalzende Band aus mehreren Teilbändern zusammengesetzt werden, die aus einer Coilbox oder direkt aus der Vorstraße bereitgestellt werden.
Wie bereits gesagt, sind - wenn hier von Brammen gesprochen wird - hierunter grundsätzlich auch Vorbänder zu verstehen, die entsprechend miteinander verbunden werden, um sie insbesondere in einem kontinuierlich arbeitenden Walzprozess auswalzen zu können.
Das vorgeschlagene Verfahren kann in konventionellen Warmbandstraßen oder in Gießwalzanlagen (CSP-Anlagen) angewendet werden.
Als Brammenverbindungsvorrichtung kommen insbesondere Reibschweißvorrichtungen zum Einsatz, wie sie in der oben genannten WO 2017/140886 A1 beschrieben sind. Mit der Brammenverbindungsvorrichtung in einer konventionellen Warmbandstraße oder einer Gießwalzanlage können also Vorbänder oder Dünnbrammen verbunden und anschließend gemeinsam gewalzt werden.
Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt also das Verbinden von Brammen bzw. Vorbändern mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die Bänder werden vor dem Walzen bevorzugt durch Reibschweißen miteinander verbunden, dann gewalzt und schließlich dergestalt zu einem Coil gewickelt, dass sich auf diesem unterschiedliche Bandabschnitte befinden, die sich durch unterschiedliche Eigenschaften auszeichnen.
Das zum Coil gewickelte Band weist mindestens zwei, bevorzugt mehrere Abschnitte auf, die insbesondere aus unterschiedlichem Material bestehen bzw. die unterschiedliche geometrische Abmessungen aufweisen. Die Brammen bzw. Vorbänder, die miteinander verbunden werden, können dabei aus unterschiedlichen Quellen stammen und insbesondere auch aus einer externen Produktion. Die Trennstelle vor dem Wickeln zum Coil wird an einem gewünschten Ort definiert, der unabhängig von derjenigen Stelle ist, an dem die Brammen bzw. Vorbänder miteinander verbunden wurden.
Möglich ist es beispielsweise auch, aus drei Teilbrammen zwei Coils (im Beispielsfalle dann mit 1,5-fachem Gewicht) herzustellen.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren werden wesentliche Vorteile erreicht:

Es kann einem Kundenwunsch entsprechend flexibel ein individuelles Coil bereitgestellt werden, welches beliebig viele Teilstücke beliebiger Länge aufweist, was insbesondere unterschiedliche Dicken, Breiten und Werkstoffe betrifft.

Beliebige Segmente aus einem diskontinuierlichen Teil des Prozesses (Bereich des Ofens beim CSP-Verfahren; Vorstraße beim HSM-Verfahren) können vor der Durchführung der Verschweißung der Brammen bzw. Vorbänder entfernt werden, was mit einer Schere bewerkstelligt werden kann (beispielsweise vor dem CSP-Ofen oder vor der Fertigstraße einer HSM-Anlage, spätestens aber mit der Schere der Reibschweißmaschine); dies betrifft insbesondere Übergangsbereiche, Ausschuss und Proben.
Genauso können aber auch entsprechende Segmente eingefügt werden, insbesondere CSP-Material, welches schon länger im Ofen liegt, oder Fremdmaterial, welches beispielsweise extern an einem separaten Walzgerüst hergestellt und dann eingeschleust wurde, gleichermaßen Probenmaterial, welches gewalzt wurde und dann untersucht werden soll.
Auf diese Weise kann ein wunsch- bzw. spezifikationsgemäßes Material zum Coil aufgewickelt werden.
Somit ist auch eine verbesserte Abstimmung des gelieferten Coils auf Folgeprozesse möglich, die beim Abnehmer des Coils vorgesehen sind (beispielsweise kann vor dem Wickeln nicht an der Schweißnaht getrennt werden, weil dort vor dem Kaltwalzen wieder verbunden werden müsste, sondern an einer anderen Stelle, die für den Abnehmer des Coils sinnvoller ist).
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 schematisch eine Gießwalzanlage zur Herstellung eines metallischen Bandes, wobei hinter zweier Tunnelöfen eine Brammenverbindungsvorrichtung angeordnet ist sowie hinter derselben eine Walzstraße mit sich anschließendem Haspel, und
2 schematisch ein Coil metallischen Bandes, welches aus zwei unterschiedlichen Bandabschnitten besteht.

In 1 ist eine Anlage schematisch dargestellt, mit der ein Stahlband produziert werden kann.
Zunächst wird in zwei Gießmaschinen 8 und 9 jeweils eine Bramme 5a bzw. 5b hergestellt, die eine gewisse Länge aufweist. Die Brammen gelangen jeweils in einen Tunnelofen 10, in dem sie auf einer definierten Temperatur gehalten werden. In Walzrichtung R nachgelagert ist eine Walzstraße 2, die eine Anzahl Walzgerüste 3 aufweist. Zwischen dem Ende des Tunnelofens 10 und der Walzstraße 2 befindet sich eine Brammenverbindungsvorrichtung 7 (eine geeignete Brammenverbindungsvorrichtung ist in der oben genannten WO 2017/140886 A1 beschrieben). Diese dient dazu, die Brammen 5a, 5b aus den Tunnelöfen 10 miteinander zu verbinden und sie in die Walzstraße 2 zu leiten, so dass in der Walzstraße ein kontinuierlicher Walzprozess stattfinden kann, der generell vorteilhaft mit Blick auf die Prozessstabilität und die Qualität des herzustellenden Bandes ist. Demgemäß wird die zu walzende Bramme aus zwei Teilbrammen 5a und 5b zusammengefügt und der Walzstraße 2 zugeführt.
Hinter der Walzstraße 2 befindet sich ein Haspel 4 mit einem Haspeldorn 11 (s. 2), auf dem das gewalzte Band zu einem Coil 1 aufgewickelt wird.
Wesentlich ist, dass die beiden Teilbrammen 5a, 5b sich in ihren Eigenschaften voneinander unterscheiden und/oder dass das aus den beiden Teilbrammen 5a, 5b gewalzte Band unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Das Coil 1 wird dabei so gewickelt, dass es infolgedessen zumindest zwei Bandabschnitte 6a und 6b aufweist, die sich in ihren Eigenschaften voneinander unterscheiden.
Die beiden Bandabschnitte 6a, 6b sind in 2 mit unterschiedlichen Schraffuren markiert.
Das fertig gewickelte Coil 1 hat demgemäß verschiedene Bandabschnitte, die sich beispielsweise in ihren metallurgischen Eigenschaften bzw. Stahlgüten unterscheiden oder auch in ihrer Geometrie (hinsichtlich Breite und/oder Dicke).
Somit können sich im Coil gleichwertige Materialien befinden, aber beispielsweise auch ein zu verarbeitendes Bandmaterial und eine Probe eines anderen Materials.
Beim Abnehmer des Coils 1 besteht somit die Möglichkeit, ein einziges Coil verschiedenen Verwendungen zuzuführen, in dem die jeweiligen Bandabschnitte unterschiedlich verwertet bzw. genutzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Coil
2: Walzstraße
3: Walzgerüst
4: Haspel
5a: Teilbramme
5b: Teilbramme
6a: erster Bandabschnitt
6b: zweiter Bandabschnitt
7: Brammenverbindungsvorrichtung
8: Gießmaschine
9: Gießmaschine
10: Tunnelofen
11: Haspeldorn
R: Walzrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017140886 A1 [0016, 0020, 0031]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Coils (1) metallischen Bandes, wobei das Band in einer Walzstraße (2) mittels einer Anzahl an Walzgerüsten (3) aus einer Bramme ausgewalzt und dann auf einem Haspel (4) zum Coil (1) aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zu walzende Bramme aus mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) zusammengesetzt wird, die vor dem Walzen in der Walzstraße (2) miteinander verbunden werden, wobei das fertig gewickelte Coil (1) mindestens zwei Bandabschnitte (6a, 6b) aufweist, die aus den mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) gefertigt wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) vor der Walzstraße (2) mittels einer Brammenverbindungsvorrichtung (7) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) in der Brammenverbindungsvorrichtung (7) durch Reibschweißen erfolgt, insbesondere durch lineares Reibschweißen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Teilbrammen (5a, 5b) und/oder die hieraus gewalzten Bandabschnitte (6a, 6b) durch ihr Material voneinander unterscheiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bandabschnitte (6a, 6b) durch ihre Geometrie voneinander unterscheiden, insbesondere durch ihre Breite und/oder ihre Dicke.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzen in der Walzstraße (2) in einem kontinuierlichen Prozess erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilbrammen (5a, 5b) in mindestens zwei unterschiedlichen Gießmaschinen (8, 9) hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Teilbrammen (5a, 5b) vor dem Verbinden mit der anderen Teilbramme (5a, 5b) zwischengelagert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlagerung der einen Teilbramme (5a, 5b) zumindest zeitweise in einem Ofen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlagerung der einen Teilbramme (5a, 5b) zumindest zeitweise in einer Coilbox erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Teilbrammen (5a, 5b) als separat gefertigtes Material aus einer anderen Fertigungsstätte zugeliefert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zugelieferte Material als Probe, als Muster oder als Material für das Kalibrieren der Walzstraße (2) oder von Teilen derselben verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brammenverbindungsvorrichtung (7) zwischen einem Tunnelofen (10), welcher einer Gießmaschine (8) folgt, und dem ersten Walzgerüst einer Fertigstraße (2) in einer Gießwalzanlage vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Brammenverbindungsvorrichtung (7) zwischen dem letzten Walzgerüst einer Vorstraße und dem ersten Walzgerüst einer Fertigstraße in einem Warmwalzwerk vorgesehen wird.