DE3114706C2 - Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl - Google Patents

Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl

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Abstract

Vor dem Einlaß eines kontinuierlich arbeitenden Glühofens ist mindestens ein Kaltwalzgerüst angeordnet, und zwischen diesem und dem Glühofen ist eine Zwischenhaspel zum Zuführen einer Ersatzwicklung aus dem Stahlband zum Glüh ofen vorgesehen. Dadurch wird verhindert, daß eine Unterbrechung des Kaltwalzwerks nicht direkt auch eine Unterbrechung des kontinuierlich arbeitenden Glühofens verursacht.

Description

gekennzeichnet durch
c) eine Zwischenhaspel (23) zwischen dem Kaltwalzwerk (2,2a) und dem Glühofen (24), um bei Ausfall der Zufuhr vom Kaltwalzwerk (2) dem Glühofen (24) ein Ersatzstahlband (S') zuzuführen, und
d) eine zwischen der Zwischenhaspel (23) und dem Glühofen (24) angeordnete Schweißvorrichtung Ci) zum Verbinden des Ersatzstahlbandes (S') mit dem Ende des vorangehenden Stahlbandes^.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
e) einen Wicklungswagen (32) zum Zuführen einer Ersatzstahlwicklung zur Zwischenhaspcl (23) und durch
f) ein Ladegestell (31) zum Aufnehmen mehrerer Ersatzstahlbandwicklungen (30-1 bis 30-4) und Transportieren jjder Ei-atzstahlwicklung zu einer vorgegebener. Position zur Abgabe an den Wicklungswagen (32).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone des Glühofens (24) mit einer Überhitzungs-Schutzvorrichtung versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzungs-Schutzvorrichtung mehrere Wärmeabsperrstangen (43,44) aufweist,die jeweils mit einem Kühlkanal (48) zum Durchströmen von Kühlmitteln versehen und abhängig von der Temperatur in der Heizzone in diese hinein- und herausbewegbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzungs-Schutzvorrichtung mehrere Düsen (53, 54) zum Abgeben von Kühlmittel aufweist, die in der Heizzone angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schweißvorrichtung (3) und dem Glühofen (24) eine Schlingenbahn (4) angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Im allgemeinen sind bei der Bandstahlherstcllung die Kaltwalzstraße und der kontinuierlich arbeitende Glühofen in getrennten Fertigungsstraßen angeordnet. Dies bedeutet, daß das Kaltwalzen des Stahlbandes unabhängig vom kontinuierlichen Glühen erfolgt.
Bekanntlich kann das Kaltwalzen und das kontinuierliche Glühen des Stahlbandes nacheinander auf einer Fertigungsstraße erfolgen, indem 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 5Γ9 m/min.
ίο Wenn eine wirtschaftliche Sammlungskapazität des dazwischen angeordneten Bandsammiers etwa maximal 1000 m beträgt, sollte das Kaltwalzwerk mit einer Geschwindigkeit von maximal etwa 600 bis 700 m/min betrieben werden. Um somit die Kaltwalzstrecke mit der
is 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 sechs mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Tandemkaltwalzgerüste oder vier mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Tandemkaltwalzgerüste (vier in Reihe angeordnete Kaltwalzgerüste, die jeweils aus einem Paar oberen und unteren Arbeitswalzen und zwei Paaren von oberen und unteren Stützwalzen bestehen, wobei jede Arbeitswalze durch zwei Stützwalzen abgestützt wird) und w.rJilweise ein Kaltwalzziehwerk aufweist. Ferner kann das Entzundern mit dem Kaltwalzen synchronisiert werden, indem ein Bandsammlcr zwi-
jo sehen dem Kaltwalzwerk und einer Entzunderungsanlage, beispielsweise einer Abbeizvorrichtung, angeordnet wird, die in Förderrichtung 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 außerordentlich 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 vcrursacht häufig ein Reißen des Stahlbandes im Glühofen durch thermisches Ausbeulen oder Verziehen. 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 Fertigungsstrecke erheblich vermindert wird.
Im allgemeinen ist es unvermeidlich, daß das Kaltwal-
bO zen häufig unterbrochen wird, etwa beim Auswechseln, Einstellen und/oder Reinigen der Walzen. Die Unterbrechung des Kaltwalzens führt zu einer Unterbrechung des kontinuierlichen Glühvorgangs, so daß der Wirkungsgrad der Fertigungsstrecke um etwa 10 bis
b5 20% verringert wird. In diesem Fall ist es praktisch unmöglich, die Kaltwalzstrecke dauerhaft mit der kontinuierlich arbeitenden Glühstrecke zu verbinden.
Aus der DE-OS 26 38 269 ist eine Durchlauf-Glüh-
straße bekannt, bei der sich das Stahlband von der Abwickelhaspel zu Spannwicklungen bewegt d. h. das Dressierwalzwerk befindet sich in Arbeitsrichtung hinter dem Durchlaufglühofen an dessen Austrittsseite. In Arbeitsrichtung vor dem Glühofen befindet sich bei der bekannten Anlage kein Kaltwalzwerk. Darüber hinaus handelt es sich bei dem Nach- bzw. Dressierwalzwerk der bekannten Anlage nicht um ein Kaltwalzwerk.
jH Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-
|§ gründe, eine kontinuierlich arbeitende Kaltwalz- und H Glühstraße mit hohem Wirkungsgrad anzugeben.
P Dieser Aufgabe liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in
P der Praxis die Kaltwalzstrecke häufig unterbrochen £ϊ wird, beispielsweise beim Auswechseln, Einstellen und/ kV oder Reinigen der Walzen oder unbeabsichtigt durch \% Reißen des Stahlbandes. Da hierdurch die Zufuhr zum ir1- nachgeschalteten Glühofen und damit die Erzeugung p von nachgeglühtem Bandstahl unterbrochen wird, er- |J gibt sich eine erhebliche Beeinträchtigung des Wir-K kungsgrades der Gesamtanlage.
U- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des An-
::i; Spruchs 1 gelöst wobei von dem GrundgedaAen aus- % gegangen wird, zwischen dem Kaltwalzwerk und dem / Glühofen als Reserve mindestens eine Ersatzstahlband- Λ wicklung vorzusehen, die bei Unterbrechung der Zufuhr p. von Bandstahl vom Kaltwalzwerk mit Hilfe einer Yi Schweißvorrichtung mit dem Ende des vorangegangev nen, unterbrochenen Stahlbandes verschweißt werden -■: kann.
■ ·: Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet ferner . ' einen Schutz des sich in der Glühstrecke befindlichen
t Stahlbandes gegen Überhitzung selbst dann, wenn die J1- Glühstrecke unterbrochen oder ihre Arbeitsgeschwindigkeit vermindert ist.
■ > Bei dieser Vorrichtung, bei der das Kaltwalzwerk und I-, der nachgeschaltete, kontinuierlich arbeitende Glühofen sich auf einer einzigen Fertigungsstrecke befinden,
■ ■] ist es notwendig, daß eine Unterbrechung oder eine :· Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Kaltwalzwerks keine Unterbrechung oder Verringerung der Walzgeschwindigkeit 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 Rahm-jn der Erfindung hat sich gezeigt, daß der kontinuierlich arbeitende Glühofen unabhängig von Unterbrechungen oder Geschwindigkeitsverringerungen des Kaltwalzwerks betrieben werde" kann, indem ein Bandsammler mit großer Bandspeicherkapazität zwischen dem Kaltwalzwerk und dem Glühofen angeordnet wird In diesem Fail 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.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Zwischenhaspel zum Abwickeln eines Bandstahlbundes (Wickel aus Bandstahl) zwischen dem Kaltwalzwerk und dem Glühofen 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 Ersatzwickl j ig 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 Kaltwalzwerkes nicht direkl ein sofortiges Anhalten des Glühofens, und zwar selbst dann, wenn die Bandspeicherkapazität des Bandsammlers gering ist Daher kann die erfindungsgemäße, kontinuierlich arbeitende Kaltwalz- und Glühvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad arbeiten.
Wenn der Glühofen angehalten wird, so wird das Stahlband, das sich in der Heizzone bei einer Temperatur von 7000C 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 «^ Heizzone des Glühofens angeordnet Diese Vorrichtung ermöglicht eine rasche Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Glühofens gegebenenfalls bis zum völligen Stillstand, ohne daß das Stahlband überhitzt wird.
Die Üoerhitzungs-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 Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinierlichen Kaltwalzen und Glühen,
Fig.2 eine schematische Darstellung einer Zwischenhaspel zum Zuführen einer Ersatzstahlwicklung zur erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn das Kaltwalzwerk angehalten wird,
F i g. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemäß einsetzbaren, kontinuierlich arbeitenden Glühofens mit einer Überhitzungs-Schutzvorrichtung,
Fig.4 eine Seitenansicht eines Teils des in Fig.3 dargestellten Glühofens entlang der Linie A -A und
F i g. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäß einsetzbaren Glühofens mit Überhitzungs-Schutzvorrichtung.
Gemäß F i g. 1 wird ein Stahlband 5 von einer auf einer Abgabehaspel 1 angeordneten Wicklung abgewikkelt und an ein vorangehendes Stahlband mit Hilfe einer Schweißvorrichtung 21 angeschweißt. Das Stahlband S wird entlang einem Schlingenwagen 22 vorwärts transportiert und dann einem Kaltwalzwerk 2 mit mehreren Kaltwalzgerüsten 2s> zugeführt. Das kaltgewatete Stahlband S wird in einen kontinuierlich arbeitenden Glühofen 24 eingeführt, und zwar gegebenenfalls und vorzugsweise über eine Schweißvorrichtung 3 und eine Schlingenbahn 4. B.i der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung weitt der Glühofen 24 eine Heizzone in Form einer Direktheizkammer 6, eine Temperaturhaitekammer 7, eine erste Kühlkammer 8, eine Üb';raiterungskammer 9 sowie eine zweite Kühlkammer 10 auf. Das geglühte Stahlband 5 wird über einen Schlingenwagen 11 einem Dressierwal,>;verk 12 zugeführt und dort dressiert (kalt nachgewalzt).
Das dressierte Stahlband 5 wird mit Hilfe einer Schmiervorrichtung 13 eingefettet und dann mit Hilfe
einer Beschneidemaschine 14 besäumt. Das erhaltene Stahlband 5 wird zu einer Wicklung 15a oder i5b aufgewickelt.
In Fig.. 1 ist eine Zwischenhaspel 23 zwischen dem letzten Kaltwalzgerüst 2a und dem Einlauf der Schiingenbahn 4 angeordnet. Ferner ist die fakultative Schweißvorrichtung 3 zwischen der Zwischenhaspel 23 und der Schlingenbahn 4 angeordnet. Wenn der Betrieb der Kaltwalzgerüste unterbrochen wird, wird ein Ersatzstahlband 5' von einer Ersatzwicklung auf der Zwischenhaspel 23 abgewickelt und mit Hilfe der bevorzugten Schweißvorrichtung 3 mit dem vorangehenden Stahlband 5 verbunden. Dadurch kann der Glühofen 24 selbst dann kontinuierlich betrieben werden, wenn der Betrieb der Kaltwalzgerüste unterbrochen ist.
Die in Fig.2 dargestellte Zwischenhaspel 23 weist einen Wicklungswagen 32 auf, der mit einem Ladegestell 31, z. B. einem Qucrschleppcr, in Verbindung sieht. Mehrere Ersatzwicklungen 30-1. 30-2. 30-3 und 30-4 werden von einem nicht dargestellten Lugerplatz dem Ladegestell 31 für die Wicklung mit Hilfe eines automatischen Krans 33 zugeführt. Die Ersatzwicklungen 30-1, 30-2, 30-3 und 30-4 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 31 mit Hilfe des Wicklungswagens 32 zugeführt.
Gemäß Fig. I. 3 und 4 wird das kaltgewalzte Band jo einer Direktheizk.'.mmer 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 Kühl- js kanal 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 Wärmeabsperrstange kann mit Hilfe eines Druckluftzylinders 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 Gaszuführleitung 46 eingeleitet wird. Dadurch wird das Innere der Direktheizkammer 6 vollständig von der umgebenden Atmosphäre abgetrennt. Die Wärmeabsperrstangen 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 48 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 F i g. 5 dargestellt. In diesem Fall weist die Direktheizkammer 6 ω 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 49-1. den horizontalen Ofenabschnstt 51-1. den b5 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.
Vorzugsweise wird die Atmosphäre im Innern des horizontalen Ofenabschnitts 51-1 durch Einleiten von Stickstoffgas gesteuert.
Im horizontalen Ofenabschnitt 51-1 sind mehrere Düsen 53 zum Abgeben von Kühlmittel zu beiden Seiten des Transportwegs des Stahlbandes 5 angeordnet. Die Düsen 53 sind mit einem Kühlmittelbehälter 52 über eine Hauptrohrleitung 56 und Rohrleitungsabzweigungen 57 und 58 verbunden. Ferner sind in dem horizontalen Ofenabschnitt 51-2 mehrere Düsen 54 zur Abgabe von Kühlmittel in der gleichen Weise wie vorstehend ausgeführt angeordnet. Die Düsen 54 sind mit dem Kühlmittelbehältcr 52 über eine Hauptrohrleilung 59 und Rohrleitungsabzweigungen 60 und 61 verbunden.
Wenn der Betrieb des Glühofens unterbrochen oder seine Arbeitsgeschwindigkeit vermindert ist, wird d;is Kühlmittel, beispielsweise Kühlwasser, unter Druck ;iuf die beiden Oberflächen des Bandes 5, dessen Temperatur gewöhnlich 600 bis 700°C betragt, durch die Düsen 53 und 54 abgegeben, und zwar entsprechend einem vorgegebenen Programm des Temperatursteuersystems für die Direktheizkammer.
Erfindungsgemäß kann die Kaltwalzstrecke in bisher unüblicher Weise mit der kontinuierlich arbeitenden Glühs'.recke verbunden werden, so daß man eine einzige Ver'ahrensstrecke zum Kaltwalzen und Glühen erhält; dies ist für die Stahlherstellung außerordentlich vorteilhaft.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl mit
a) mindestens einem Kaltwalzwerk (2) und mit
b) einem dem Kaltwalzwerk (2) nachgeschalteten, kontinuierlich arbeitenden Glühofen (24) mit einer Heizzone,
DE3114706A 1980-04-11 1981-04-10 Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Kaltwalzen und Glühen von Bandstahl Expired DE3114706C2 (de)

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