DE3114706A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen kaltwalzen und gluehen von bandstahl - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen kaltwalzen und gluehen von bandstahl

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl sowie das mit dieser Vorrichtung hergestellte Stahlband.
Im allgemeinen sind bei der Bandstahlherstellung das KaItwalzen und der kontinuierlich arbeitende Glühofen in getrennten Fertigungsstraßen angeordnet. Dies bedeute^, daß das Kaltwalzen des Stahlbandes unabhängig vom kontinuierlichen Glühen erfolgt.
Bekannblich kann das Kaltwalzen und das kontinuierliche Glühen des Stahlbandes nacheinander auf einer Fertigungsstraße erfolgen, in.»dem ein Bandsammler, beispielsweise eine Strang-Schlingenbahn oder ein Schlingenwagen zwischen dem Kaltwalzwerk und dem Glühofen angeordnet wird, um so die Kaltwalzgeschwindigkeit mit der Glühgeschwindigkeit zu synchronisieren. Die Maximalgeschwindigkeit eines derartigen kontinuierlich arbeitenden Glühofens beträgt etwa 500 m/min. Venn eine wirtschaftliche Sammlungskapazität des dazwischen angeordneten Bandsammlers etwa maximal 1000 m beträgt, sollte das Kaltwalzwerk mit einer Geschwindigkeit von maximal etwa 600 bis ?00 m/min betrieben werden. Um somit die Kaltwalzstrecke mit der kontinuierlichen Glühstrecke über einen dazwischen angeordneten Bandsammler zu verbinden, um so eine einzige Fertigungsstrecke zu erhalten, muß das Kaltwalzwerk mit der vorstehend genannten Geschwindigkeit betrieben werden können. Die Kaltwalzstrecke kann 6 mit hohes? Geschwindigkeit arbeitende Tandemkaltwalzgerüste oder 4 mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Tandemkaltwalzgerüste (4- in Reihe angeordnete Kaltwalzgerüste, die jeweils aus einem Paar oberen und unteren Arbeitswalzen und zwei Paaren von
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oberen und unteren StUt ζ walz en "bestehen, wobei jede Arbeit swalze durch, zwei Stützwalzen abgestützt wird) und wahlweise ein Kaltwalζziehwerk aufweist. Ferner kann das Entzundern mit dem Kaltwalzen'synchronisiert werden, indem ein Bandsammler zwischen dem Kaltwalzwerk und einer Entzünderungsanlage, beispielsweise einer Abbeizvorrichtung, angeordnet wird, die in Fö'rderrichtung vor dem Einlauf des Kaltwalzwerks angeordnet ist.
Eine kontinuierlich arbeitende Kaltwalz- und Glühstraße ist jedoch bisher nicht realisiert worden, da das Anhalten der Kaltwalzstrecke direkt auch ein Anhalten der kontinuierlich arbeitenden Glühstrecke verursacht, so daß der Wirkungsgrad der kontinuierlich arbeitenden Kaltwalz- und Glühstrecke erheblich vermindert wird.
Der kontinuierlich arbeitende Glühofen ist mit einer Heizzone mit hoher Heizkapazität versehen. Wenn daher der Betrieb des Glühofens unterbrochen wird, ist es außerordentlieh schwierig," die verbleibende Wärme aus der Heizzone rasch abzuführen, selbst wenn die Heizeinrichtung, beispielsweise der Brenner, abgeschaltet wird. Daher wird das sich in der Heizzone des Glühofens befindende Stahlband durch die verbliebene Wärme der Heizzone überhitzt. Dieses Überhitzen verursacht häufig ein Reißen des Stahlbandes im Glühofen durch Ausbeulen oder Verziehen aufgrund der Wärme. Wenn das Stahlband im Ofen reißt, muß dieser geöffnet und abgekühlt werden, um das gerissene Stahlband herauszunehmen und danach wieder ein Stahlband in den Ofen einzuführen.
Dadurch muß die kontinuierliche Fertigungsstrecke über einen langen Zeitraum hinweg angehalten werden, so daß der Wirkungsgrad der Jfertigungsstrecke erheblich vermindert wird.
Im allgemeinen ist es unvermeidlich, daß das Kaltwalzen häufig unterbrochen wird, etwa beim Auswechseln, Einste] len und/oder Reinigen der Walzen. Die Unterbrechung des
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Kaltwalzens führt zu einer Unterbrechung des kontinuierlichen GO.UhVorgangs, so daß der Wirkungsgrad der Fertigungstcracce um etwa 10 bis 20% verringert wird. In diesem Fall L.,t es praktisch unmöglich, die Kaltwalzstrecke dauerhaft mit der kontinuierlich arbeitenden Glühstrecke zu verbin-
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine arbeitende Kaltwalz- und Glühstrecke anzu-
^iOo1Ii1, die die vorstehenden Nachteile bekannter Fertigungs-B er ecken vermeidet.
ß soll insbesondere die kontinuierlich arbei-■•-:..:U.3 Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl <ö so ausgebildet werden, daß ein Anhalten oder eine Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit dta Kaltwalzwerks keine Unterbrechung oder Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Glühstrecke verursacht.
Diese Aufgabe wird insbesondere mit den Merkmalen der Pacazit"aasprüclie gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gesJäuteu ferner einen Schutz des sick in der Glühstrecke oei'iadlichen Stahlbandes gegen Überhitzung selbst dann, waiia die Glühstrecke unterbrochen oder ihre ArbeitsgeschwindiGlssx'i vermindert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Zwischen- haerjsl %vi, sehen dem Kaltwalzwerk und dem kontinuierlich ^_\>sdw«ac;.cr: Glühofen angeordnet, der in Förderrichtung des SjaiijandteS nach dem Kaltwalzwerk angeordnet ist.
cV:. c.-.a«5er Torrichtung, bei der das Kaltwalzwerk und der .; igosclialüete, kontinuierlich arbeitende Glühofen sich BMt ®jjx&s einzigen Fertigungsstrecke befinden, ist es not iö -i^idig, daß eine Unterbrechung oder eine Verringerung der Aroöi-fesgeschwindigkeit des Kaltwalzwerks keine Unterbrechung
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oder Verringerung der Jalzgeschwindigkeit des Glühofens verursacht, oder daß der Glühofen gestoppt oder seine Arbeitsgeschwindigkeit rasch verringert; werden kann aufgrund einer Unterbrechung oder Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Kaltwalzwerks.
Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, daß der kontinuierlich arbeitende Glühofen unabhängig von Unterbrechungen oder Geschwindigkeitsverringerungen des Kaltwalzwerks betrieben werden kann, indem ein Bandsammler mit großer Bandspeicherkapazität zwischen dem Kaltwalzwerk und dem Glühofen angeordnet wird. In diesem Fall ist jedoch die erhaltene, kontinuierlich arbeitende Fertigungsstrecke zu groß und unwirtschaftlich.
Daher muß das Kaltwalzwerk mit dem kontinuierlich arbeitenden Glühofen über einen dazwischen angeordneten Bandsammler mit relativ kleiner Bandspeicherkapazität verbunden werden.
Wird erfindungsgemäß zwischen dem Kaltwalzwerk und dem Glühofen eine Zwischenhaspel zum Abwickeln eines Bandstahlbundes (Wickel aus Bandstahl) angeordnet, so kann die Bandspeicherkapazität des Bandsammlers soweit verringert werden, daß diese verminderte Bandspeicherkapazität dem Zeitraum entspricht, der zum Einsetzen einer Ersatzwicklung aus Bandstahl in die Haspel und Vorbereiten des Abwickelvorgangs der Ersatζwicklung erforderlich ist.
Wenn somit das Kaltwalzwerk angehalten wird, kann das Ersatzstahlband von der Zwischenhaspel dem Glühofen zugeführt werden; bei dieser Zufuhr des Ersatzstahlbandes kann die Arbeitsgeschwindigkeit des kontinuierlich arbeitenden Glühofens auf eine geeignete verminderte Arbeitsgeschwindigkeit, die in Abhängigkeit von der thermischen Trägheit des Ofens ermittelt wird, abgesenkt oder bis auf Null reduziert werden. Daher bewirkt eine Unterbrechung des
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Kaltwalzwerkes nicht direkt ein sofortiges Anhalten des Glühofens, und zwar selbst dann, wenn die Bundspeicherkapazität des Bandsammlers gering ist. Daher kann die erfindungsgemäße, kontinuierlich arbeitende Kaltwalz- und Gl ühvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad arbeiten.
Wenn der Glühofen angehalten wird, so wird das Stahlband, das sich in der Heizzone bei einer Temperatur von 700°0 oder mehr befindet, überhitzt und, wie vorstehend ausgeführt, reißt häufig. Daher ist es bevorzugt, daß eine Überhitzung des Stahlbandes ohne Verringerung der Temperatur in der Heizzone verhindert werden kann. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine Überhitzungs-Schutzvorrichtung in der Heizzone des Glühofens angeordnet. Diese Vorrichtung ermöglicht eine rasche Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Glühofens gegebenenfalls bie zum völligen Stillstand, ohne daß das Stahlband überhitzt wird.
Die Überhitzungs-Schutzvorrichtung kann vorzugsweise einen Kühlkanal aufweisen, der die von der Heizzone des Ofens abgestrahlte Wärme absorbiert; bei einer anderen Ausführungsform der Überhitzungs-Schutzvorrichtung wird ein Kühlmittel zum Stahlband hin abgegeben.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltwalzen und Glühen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zwischenhaspel zum Zuführen einer Ersatzstahlwicklung zur erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn das Kaltwalzwerk angehalten wird,
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Fig. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemäß einsetzbaren, kontinuierlich arbeitenden Glühofens mit einer Überhit zungs^Schutzvorrichtung,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils des in Fig. 3 dargestellten filühof ens entlang der Linie A-A und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäß einsetzbaren Glühofens mit Überhitzungs-Schutzvorrichtung.
Gemäß Fig. 1 wird ein Stahlband S von einer auf einer Abgabehaspel 1 angeordneten Wicklung abgewickelt und an ein vorangehendes Stahlband mit Hilfe einer Schweißvorrichtung 21 angeschweißt. Das Stahlband S wird entlang einem Schlingenwagen 22 vorwärts transportiert und dann einer Gruppe von Kaltwalzgerüsten £ zugeführt. Das kaltgewalzte Stahlband S wird in einen kontinuierlich arbeitenden Glühofen 24 einge-
Schweißführt, und zwar gegebenenfalls und vorzugsweise über eine7 vorrichtung 3 und eine Strang-Schlingenbahn 4. Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung weist der Glühofen 24 eine Direktheizkammer 6, eine Temperaturhaltekammer 7> eine erste Kühlkammer 8, eine Überalterungskammer 9 sowie eine zweite Kühlkammer 10 auf. Das geglühte Stahlband S wird über einen Schlingenwagen 11 einem Dressierwalzwerk 12 zugeführt und dort dressiert (kalt nachgewalzt).
Das dressierte Stahlband S wird mit Hilfe einer Schmiervorrichtung 13 eingefettet und dann mit Hilfe einer Beschneidemaschine 14 besäumt. Das erhaltene Stahlband S wird zu einer Wicklung 15a oder 15b aufgewickelt.
In Fig. 1 ist eine Zwischen-Abgabehaspel 23 zwischen dem letzten Kaltwalzgerüst 2a und dem Einlauf der Schlingenbahn 4 angeordnet. Ferner ist die fakultative Schweißvorrichtung 3 zwischen der Zwischen-Abgabehaspel 23 und der
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Schlingenbahn 4 angeordnet. Wenn der Betrieb der Kaltwalzgeriiste unterbrochen wird, wird ein Sr sat ζ Stahlband S1 von einer Srsatzwicklung auf der Zwischenhaspel 23 abgewickelt und mit Hilfe der bevorzugten Schweißvorrichtung 3 mit dem vorangehenden Stahlband S verbunden. Dadurch kann der Glühofen 24 selbst dann kontinuierlich betrieben werden, wenn der Betrieb der Kaltwalzgerüste unterbrochen ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Zwischen-Abgabehaspei 23 weist einen Wicklungswagen 32 auf, der mit einem Ladegestell 31, s.B. einem Querschlepper, in Verbindung steht. Mehrere Ersatzwicklungen 30-1, 30-2,*$0-3 und 30-4 werden von einem nicht dargestellten Lagerplatz dem Wicklungs-Ladegestell mit Hilfe eines automatischen Krans 33 zugeführt. Die Ersatawicklungen 3O-I, 30-2, 3Ο-3 und ,50-4 können hinsichtlich des Typs und/oder ihrer Größe voneinander verschieden sein. Wenn der Betrieb der Kaltwalzgerüste unterbrochen ist, wird eine Ersatzwicklung des gewünschten Typs und der gewünschten Größe der Zwischenhaspel 23 von dem Ladegestell 3I mit Hilfe des Wicklungswagens 32 zugeführt.
Gemäß I?ig. 1, 3 und 4 wird das kaltgewalzte Band einer Direktheizkammer 6 zugeführt, die durch eine Wand 41 gebildet wird. Die Direktheizkammer 6 ist· mit mehreren Gasbrennern 42-1 bis 42-6 und mehreren Wärmeabsperrstangen 43-1 bis 43-7 und 44-1 bis 44-7 versehen. Jede Wärmeabsperrstange weist einen Kühlkanal 48 auf und ist im Innern der Direktheizkammer 6 horizontal und parallel zur Oberfläche des Stahlbandes S durch eine Bohrung 41a in der Wand 41 eingeführt. Jede Wärmeabsp err stange katiaa mit Hilfe eines Druckluft zylinder s 47 durch die Bohrung 41a hin- und herbewegt werden. Die Bohrung 41a ist mit Hilfe einer Abdichtkammer 45 abgedichtet, in die Dichtungsgas» wie Stickstoffgas, durch eine Gaszufuhrleitung 46 eingeleitet wird. Dadurch wird das Innere der Direktheizkammer 6 vollständig von der umgebenden Atmosphäre abgetrennt. Die Wärmeabsperrstangen
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absorbieren die Wärme, die vom Stahlband und von der Wand der Direktheizkammer abgestrahlt wird, um eine überhitzung des Stahlbandes zu verhindern; die Wärmeabsperrstangen werden durch das Kühlmittel gekühlt, das durch die Kühlkanäle 4-8 strömt.
Wenn der Betrieb des Glühofens unterbrochen oder seine Arbeitsgeschwindigkeit vermindert ist, werden die Gasbrenner vollständig oder teilweise abgeschaltet und die Wärmeabsperrstangen in die Direktheizkammer eingeführt, und zwar entsprechend einem vorgegebenen Programm eines Temperatursteuersystems für die Direktheizkammer.
Eine andere Wärmeabsperrvorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. In diesem Pail weist die Direktheizkammer 6 vertikale Ofenabschnitte 49-1 und 49-2 sowie horizontale Ofenabschnitte 51-1 und 51-2 auf. Das kaltgewalzte Band S bewegt sich nacheinander entlang Führungswalzen 55-1» 55-2 und 55-3 durch den vertikalen Ofenabschnitt 4-9-1, den horizontalen Ofenabschnitt 51-1» den vertikalen Ofenabschnitt 49-2 und den horizontalen Ofenabschnitt 51-2. Die Atmosphäre im Innern Jedes Ofenabschnitts kann mit Hilfe eines Paars von Dichtungseinrichtungen 50-1 und 50-2, 50-2 und
50-3 oder 50-3 und 50-4 gesteuert werden. 25
Vorzugsweise wird die Atmosphäre im Innern des horizontalen Ofenabschnitts 51-1 durch Einleiten von Stickstoffgas ge- · steuert.
Im horizontalen Ofenabschnitt 51-1 sind mehrere Düsen 53 zum Abgeben von Kühlmittel zu beiden Seiten des Transportwegs des Stahlbandes S angeordnet. Die Düsen 53 sind mit einem Kühlmittelbehälter 52 über eine Hauptrohrleitung 56 und Rohrleitungsabzweigungen 57 un<i 58 verbunden. Ferner
sind in dem horizontalen Ofenabschnitt 51-2 mehrere Düsen 54 zur Abgabe von Kühlmittel in der gleichen Weise wie
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vorstehend ausgeführt angeordnet. Die Düsen 54- sind mit dem Kühlmittelbehälter 52 über eine Hauptrohrleitung 59 und Rohrleitungsabzweigungen 60 und 61 verbunden.
Wenn der Betrieb des Glühofens unterbrochen oder seine Arbeitsgeschwindigkeit vermindert ist, wird das Kühlmittel, beispielsweise Kühlwasser, unter Druck auf die beiden Oberflächen des Bandes S, dessen Temperatur gewöhnlich 600 bis 7000C beträgt, durch die Düsen 53 und 5^ abgegeben, und zwar entsprechend einem vorgegebenen Programm des Temperatur st euer sy st ems für die Direktheizkammer
Erfindungsgemäß kann die Kaltwalzstrecke in bisher unüblicherVeise mit der kontinuierlich arbeitenden Glühstrecke verbunden werden, so daß man eine einzige Verfahrensstrecke zum Kaltwalzen und Glühen erhält; dies ist für die Stahlherstellung außerordentlich vorteilhaft.
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Leerseite

Claims (1)

  1. VOSSIUS · VOSSIUS :T-AU-C H N E r"· :H £ U N E M A N N ■ RAUH
    SIEBERTSTRASSE -1- ■ BOOO MÜNCHEN US ■ PHONE: (O89) 47 4O 75 CABLE: B EN ZOLPATENT MDNCHEN ■ TELEX 5-29 45 3 VOPAT D
    10. April I98I
    u.Z. : R 107 (Hii/H)
    NIPPON STEEL CORPORATION
    Tokyo, Japan
    "Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl"
    Patentansprüche
    1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl mit
    a) mindestens einem Kaltwalzwerk (2,2a) und mit b) einem kontinuierlich arbeitenden Glühofen (24) mit einer Heizzone,
    dadurch gekennnzeichnet, c) daß das Kaltwalzwerk (2,2a) in Förderrichtung vor dem Einlaß des Glühofens (24) angeordnet ist und d) daß zwischen dem Kaltwalzwerk (2,2a) und dem Glühofen (24) eine Zwischenhaspel (23) zum Zuführen eines Ersatzstahlbandes (S1) zum Glühofen (24) vorgesehen ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone des Glühofens (24) mit einer Überhitzungs-Schutzvorrichtung versehen ist.
    3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzungs-Schutzvorrichtung mehrere Wärmeabsperrstangen (43,44) aufweist, die jeweils mit einem
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    ■— 2" —
    Kanal (48) zum Durchströmen von Kühlmittel versehen und in der Heizzone (6) angeordnet sind.
    Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 'die^liberTiit^ungB-Schutz'VöTrxchtung^mehr ereB-äsea-(53»54·) zum Abgeben von Kühlmittel aufweist, die in der Heizzone (51) angeordnet sind.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zwischenhaspel (23) und dem Glühofen (24) eine Strang-Schlingenbahn (4-) angeordnet ist.
    L 130062/0754 J
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