DE69909332T2

DE69909332T2 - Integriertes kontinuierliches stranggiess- und inline warmwalzverfahren sowie entsprechendes verfahren mit zwischenwickeln und abwickeln des vorstreifens

Info

Publication number: DE69909332T2
Application number: DE69909332T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Arvedi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: WO2000059650A1; ATE244078T1; EP1196256B1; DE69909332D1; AU3532199A; EP1196256A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein integriertes, kontinuierliches Gieß- und In-Line-Warmwalzverfahren und ebenso die zugehörige Anlage zum Herstellen von ultradünnen Stahlstreifen mit Gauge-Werten bis hinunter auf 0,6 mm mit solchen Eigenschaften, daß das erhaltene, gewalzte Produkt für besondere Verwendungen wie Tiefziehen für Fahrzeugkarosserieteile ein kalt gewalztes Produkt ersetzen kann.
Aus der WO 00/50/89 unter dem Namen derselben Anmelderin sind ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen eines Vorstreifens von 6–15 mm Dicke bekannt, welche von einer dünnen Stahlbramme von weniger als 60 mm Dicke ausgeht bzw. beginnt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise stromabwärts dieses bekannten Verfahrens verwendet werden, welches ausdrücklich ein System zum Aufwickeln und folgendem Abwickeln des Vorstreifens von 6–15 mm Dicke betrifft, um im anschließenden Warmwalzschritt die Herstellung von Rollen bzw. Coils im ultradünnen Gauge-Bereich mit Eigenschaften zu ermöglichen, die jenen eines kalt gewalzten Produkts bzw. Erzeugnisses gleichen.
In Produktionsanlagen für flachgewalzten Stahl ist der Einsatz von Equipment zum vorübergehenden Aufwickeln des Produkts vor dem heißen Fertigwalzwerk bekannt, dessen Ziel es ist, den Teil von geringer Geschwindigkeit, welcher mit dem kontinuierlichen Gießen verbunden ist, von dem Fertigwalzwerk zu trennen, welches im Gegensatz hierzu unter hoher Geschwindigkeit arbeitet, um Coils auszubilden, welche als Reservespeicher bzw. -puffer verwendet werden kann. Eine typische Anwendung ist die sogenannte „coil box", welche von Selco entwickelt wurde und für herkömmliche Anlagen sowie für sogenannte Kleinstahlwerke bzw. Mini-Walzwerke verwendet wird, welche Dünn-Brammen-Technologie einsetzen.
Die coil box weist im wesentlichen eine Reihe von Eingangswalzen zum Biegen und Einbringen des flachen Produkts zum Aufwickeln bzw. -rollen, ebenso wie motorbetriebene Rollen bzw. Walzen auf, welche dem Erzeugnis die nötige Drehung zum Ausbilden des Coils verleiht, was in jedem Fall ohne einen zentralen Kern, auf welchen aufgerollt wird, und ohne Kasten- bzw. Boxgehäuse bzw. -mantel frei erfolgt. Die verwendete Apparatur weist jedoch einige Nachteile auf, von denen der erste darin besteht, daß sie nicht für sehr dünne Gauge-Werte beispielsweise von weniger als 15 mm geeignet ist, bei welchen es einen tatsächlichen Kollaps bzw. ein Zusammenfallen des Coils gibt. Das Fehlen der Box bzw. des Behälters kann zu Problemen durch ungleichförmige Temperatur führen, was kritisch für das Erzielen der für die Warmherstellung von Coils mit ultradünnen Gauge-Werten (<1 mm) erforderlichen geometrischen Toleranzen ist, die jedoch wenigstens für besondere Verwendungen Eigenschaften haben, welche gleich jener Coils sind, welche nach einem weiteren Kaltwalzschritt erzielt werden.
Es trifft zu, daß das US Patent 4.703.640 versucht, diese Schwierigkeiten bzw. Probleme durch Bereitstellen einer Box bzw. eines Kastens und der Möglichkeit der Verwendung eines herkömmlichen Dorn- bzw. Drehstifts zu lösen, und daß das Patent DE 4 013 582 eine mögliche Lösung mit zwei Aufwicklern bzw. Haspeln anbietet, wobei jede in einem Gehäuse untergebracht ist, und wobei eine über der anderen angeordnet ist. Beide Lösungen haben jedoch Probleme technologischer und technischer Art. Die Probleme der erstgenannten Art rühren von der Anwesenheit von Köpfen und Enden her, welche zwangsläufig bzw. notwendigerweise kälter als der zentrale Teil des Streifens sind, was zu Schwierigkeiten beim anschließenden Walzen, insbesondere im Falle ultradünner Gauge-Werte, führt, was insbesondere zu:

– Fehlwalzungen bzw. Festkleben an der Walze aufgrund sogenannter Verweigerungen (refusals) des Walzstandes, Material anzunehmen, dessen Kopf über Temperaturunterschiede von einigen 10 Graden aufzeigt;
– Toleranzabweichungen des ersten und letzten Abschnitts des Streifens (einige Meter), was insbesondere bei der Herstellung von ultradünnen Warmrollen bzw. -coils von Bedeutung ist, welche kaltgerollte in einigen Anwendungen ersetzen können; und unkorrektem Positionieren oder „Tail climping" des Rests des Materials mit folgendem Schaden an diesem Material und den Arbeitswalzen führt.

Mit Bezug weiterhin auf das Patent DE 4 013 582 kann festgehalten werden, daß der Streifenrest, welcher aufgerollt wird und welcher dem führenden bzw. vorangehenden Ende bzw. Rand beim folgenden bzw. sich anschließenden Walzen entspricht, einem Abkühlen ausgesetzt ist, welches bis zu etwa 100°C betragen kann, was auf diese Weise das Walzen von Streifen jeglichen Gauge-Wertes, ob dünn oder ultradünn (> oder <1 mm) problematisch macht. Aus einem technischen Gesichtspunkt gesehen macht darüber hinaus das besondere Positionieren der Haspeln, welche eine über der anderen angeordnet sind, die Instandhaltung der unteren, vor allem im Zeitaufwand ausgedrückt, schwierig, da einige Tage benötigt werden, die obere Haspel auszubauen, um Zugang zur unteren zu haben. Bevor man in der Lage ist einzugreifen, muß daher abgewartet werden, daß die Temperatur des feuerfesten Materials (refractory) auf ein akzeptables Niveau abfällt, und bevor die Produktion wieder angefahren wird, muß der refractory erneut schrittweise auf Temperatur gebracht werden, um hieran keine thermischen Schocks und Schäden zu verursachen.
Betrachtet man die oben genannten Mini-Walzwerke zur Coilherstellung, so besteht eine ihrer Eigenschaften darüber hinaus im Vorhandensein einer besonders adhärenten Schicht von Zunder auf der Brammenfläche, ebenso von eingewalztem Zunder, welcher durch die stromaufwärts gelegenen Vorgänge verursacht wurde. Um beide Typen von Zunder zu beseitigen, wurden Entzunderer untersucht, welche unter Drücken bis zu 400 bar arbeiten, welche jedoch das Problem des vollständigen Entfernens des Walzsinters bzw. Zunders und der hierdurch verursachten Folgedefekten an der Streifenfläche bzw. -oberfläche nicht gelöst haben, welche hauptsächlich aus Longitudinalen bzw. Längsrauten aufgrund des durch die Walzen in den Streifen eingewalzten Walzsinter aufgebaut sind, was somit beispielsweise dem Qualitätsstandard der nach außen frei liegenden Teile von Fahrzeugkarosserien entsprechend Sektorenstandards (beispielsweise DIN 1623) nicht genügt.
Die WO 97/46332 offenbart ein integriertes, kontinuierliches Gieß- und In-Line-Warmwalzverfahren zum Erzielen von ultradünnen Coils, welche geeignet sind, für bestimmte Anwendungen kaltgewalzte Coils zu ersetzen, wobei das Verfahren die Eigenschaften des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruchs 1 aufweist, ebenso eine Anlage zum Ausführen eines solchen Verfahrens mit den Eigenschaften des Oberbegriffs des Anspruchs 3. Die Anlage weist einen Ofen eines herkömmlichen Typs ohne jede Einrichtung zum Steuern möglicher Überhitzung auf, welche auch andere Verfahrensschritte miteinbezieht, zu welchen das Entzundern zählt, welches in diesem Falle herkömmlich ist.
Die JP-A-61-269925 offenbart ein Entzunderungsverfahren beim Warmwalzen durch plastische Dehnung des Streifens zum mechanischen Brechen des Zunders vor dem konventionellen bzw. herkömmlichen Entzundern durch Wasser.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes Verfahren des durch die WO 97/46332 offenbarten Typs vorzuschlagen, welches einen Schritt des Induktionsheizens und einen Regulierungsalgoritmus für das gesteuerte Überhitzen des Kopfs und des Rests des Vorstreifens umfaßt, welches Induktionsheiz-, Aufwickel-/ Abwickel- und Entzunderschritte umfaßt, wobei der Vorstreifen im austenischen Bereich und im Dual-Schritt oder ferristischen Bereichen gewalzt werden kann. Dieses Ziel wird durch das Verfahren des Anspruchs 1 erzielt, wobei ein bevorzugter, Ausführungsweg des Verfahrens in Anspruch 2 beschrieben ist.
Die Erfindung schafft ebenso eine Anlage zum Ausführen des oben genannten Verfahrens, welche im unabhängigen Anspruch 3 und einem oder mehreren hiervon abhängigen Ansprüchen beansprucht ist.
Diese und andere Ziele, Vorteile und Eigenschaften des Verfahrens und der zugehörigen Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Anlage verständlicher, welche als nicht beschränkendes Beispiel gezeigt ist, mit Bezug auf die angehängte Zeichnung, in welcher gilt:
1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Teils einer Anlage zum Herstellen von ultradünnen warmgewalzten Coils mit Eigenschaften des Kaltwalzens in einem Abschnitt zwischen der Vorbearbeitung und möglichem Heizschritt stromabwärts des kontinuierlichen Gießers und dem abschließenden Walzschritt;
1a ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer vollständigen Anlage, welche den Teil aus 1 enthält;
1b ist eine schematische Ansicht eines möglichen Konstruktionsbeispiels mit zwei Gießlinien und einer Fertigungslinie;
1c und 1d zeigen Schnittansichten der erfindungsgemäßen Aufwickel-/ Abwickelvorrichtung im Aufwickel- bzw. Abwickelschritt;
2 und 2a zeigen einen Abschnitt des Vorstreifens mit adhärentem bzw. anheftendem und eingewalztem Zunder, vor bzw. nach einem plastischen Dehnen des Vorstreifens, welcher durch das erfindungsgemäße Verfahren geschaffen wird;
3 zeigt eine schematische Ansicht im Querschnitt einer möglichen Dorn- bzw. Drehstifts-Ausführung zur Verwendung für den in der erfindungsgemäßen Anlage vorgesehenen Zwischenaufwickler- bzw. abwickler;
4 zeigt eine Vorderansicht des Dorns aus 3, wobei der Zentralkörper durch Ineinandergreifen bzw. Versperren mit den zwei Seitensegmenten zusammengesetzt ist; und
5 zeigt eine Schnittansicht, welche entlang der Linie V-V der 4 genommen ist.
Das integrierte, kontinuierliche Gieß- und In-Line-Warmwalzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von ultradünnen Coils umfaßt aufeinanderfolgend zwischen dem Schritt der anfänglichen Dickenreduzierung mit teilweise flüssigen Kern und dem warmen Fertigrollen einen Schritt des Aufrollens und folgenden Abrollens des Vorstreifens mit einem Gauge-Wert von 6–15 mm derart, daß es die gewünschten Eigenschaften von konstantem Profil und Temperatur transversal (zwischen Mitte und Rändern) sowie longitudinal (zwischen Kopf und Rest, durch die Mitte verlaufend) aufweist.
Ein Schritt des plastischen Dehnens, welcher die Eliminierung von Zunder bzw. Walzsinter im folgenden Schritt des Entzunderns erleichtert, folgt sofort, wobei auf diese Weise im folgenden bzw. sich anschließenden Warmwalzschritt die Herstellung von ultradünnen Coils mit Gauge-Werten bis hinunter auf 0,6 mm ermöglicht wird, welche für bestimmte Anwendungen kaltgewalzte Coils ersetzen können.
Bezogen auf die Zeichnung und insbesondere auf 1 ist der Vorstreifen 10 stromabwärts der kontinuierlichen Gießvorrichtung mit gleichzeitiger Dickenverringerung (nicht dargestellt) und möglicher folgender Vorbearbeitung 8 dem Aufwickeln/Abwickeln in wenigstens einem mittels eines Drehstifts bzw. Dorns 20 ausgestatteten Wicklers bzw. Abwickelvorrichtung 11 ausgesetzt, was im Anschluß mit Bezug auf die 3–5 besser beschrieben wird. Stromabwärts des Wicklers bzw. der Abwickelvorrichtung 11 oder dem mehr als einen Wickler, welche horizontal auf derselben Linie angeordnet sind, ist eine Vorrichtung 12 zum plastischen Dehnen vorgesehen, welche aus einer Batterie bzw. Reihe von nicht weniger als drei Rollen bzw. Walzen (obere und untere) 18 zusammengesetzt ist, um ein Dehnen des Materials durchzuführen. Dieses plastische Dehnen führt zum Aufbrechen der Kontinuität zwischen dem Erzeugnis und der Zunderschicht, welche dieses bedeckt, wodurch letzteres im sich anschließenden Schritt des Entzunderns 13 völlig entfernbar gemacht wird, wobei es verbunden mit Mini-Walzwerken vom herkömmlichen Typ nicht nötig ist, vor dem Eintreten in das Fertigwalzwerk 14 Entzunder mit sehr hohem Druck anzuwenden, wie zuvor dargelegt.
Es gilt anzumerken, daß die Aufwickel-/Abwickelvorrichtung vorzugsweise eine zusätzliche Ausstattung zum Begünstigen des Eintritts oder Austritts des Vorstreifens entsprechend den Öffnungen des Kastengehäuses parallel zur Durchgangslinie aufweist, um den abschließenden Teil des Vorstreifens nicht außerhalb des Gehäuses zu belassen.
Mit Bezug auf die 1c und 1d weist die Auf-/Abwickelvorrichtung 11 innerhalb eines abgeschnittenen Gehäuses 31 einen nicht dehnbaren fixierten Dorn 20 auf, welcher an seinem Umfang eine Tasche 21 zum Einfügen des Kopfes aufweist. Wickelrollen 33, 33', 33'' sind ebenfalls vorgesehen und werden in einer Anzahl von drei in den 1c und 1d dargestellt, wobei sie an einem oszillierenden Arm befestigt sind und nach innen gedrückt werden, damit sie mit der äußeren Schicht des gewickelten Streifens in beiden völlig ausgeprägten Wickelzuständen und somit also bei einem maximalen Coil-Durchmesser und zu Beginn des Aufwickelns in Kontakt stehen, einem Zustand, bei welchem diese Wickelrollen praktisch in Kontakt mit dem zentralen Dorn 20 stehen.
Das Gehäuse 11 weist zwei axiale periphere Öffnungen 34 und 35 für den Eintritt des aufzuwickelnden Vorstreifens 10 (1c) bzw. für seinen Austritt im abgewickelten Zustand (1d) auf. Die beiden Offnungen 34 und 35 sind vorzugsweise zwischen zwei entsprechenden Paaren von Rollen zum Begünstigen der Passage des Vorstreifens von außen nach innen und umgekehrt festgelegt und enthalten.
Geeignete Steuereinrichtungen verursachen eine Drehung eines Ablenkelements 36, welche auf dem Rollen- bzw. Walzentisch 1 drehen, bis es in Richtung zur Öffnung 34 gerichtet ist, um den Vorstreifen 10 zu veranlassen, sich in die Vorrichtung 11 hinein zu bewegen und um, gedrückt durch die Wickelrollen 33, 33', 33'', sich selbst in die Tasche 21 einfügend, sich in den Dorn 20 hinein zu bewegen und durch diesen gehalten zu werden, welcher gegen den Uhrzeigersinn drehend, wie in 1 gezeigt ist, ein Aufwickeln auf sich selbst determiniert.
Korrespondierend zur gegenüberliegenden Öffnung 35 kann ein Element 37, welches ebenfalls ein normalerweise außerhalb der Öffnung gelegenes Ende in einer zurückgezogenen Position hat, veranlaßt werden, auszufahren, bis es dieses Ende in die Öffnung einführt, um den Rest des Vorstreifens 10 zu veranlassen, zu Beginn des Abwickelschritts herauszutreten, wie in 1d gezeigt ist, wobei sich der Dorn 20 im Uhrzeigersinn dreht. Das Ablenk- oder Aufforderungselement zum Aufwickeln 36 kann ebenso wie das ausfahr- und einziehbare Element 37 zum Abwickeln des Vorstreifens 10 natürlich in jeder anderen äquivalenten, für diesen Zweck geeigneten Weise hergestellt sein.
Mit Bezug auf 1b ist die Vorrichtung 11 in einer parallelen Richtung zu seiner Wickelachse entlang Führungsschienen 38, welche im Querschnitt in den 1c und 1d dargestellt sind, bewegbar vorgesehen, auf welchen sie in fixierten Aufwickel- und Abwickelpositionen mittels Blockierungsvorrichtungen 39 blockiert werden kann.
Das Bewegen bzw. die Bewegung der Vorrichtung 11 kann aus Wartungsgründen sowie vor allem zum Übertragen des Coils in einer Abwickelposition stattfinden, welche sich von der Aufwickelposition unterscheidet, um unterschiedliche Gieß- und/oder Vorbearbeitungslinien mit einer einzelnen Heizung und stromabwärts gelegenen Fertigungslinie verbinden zu können. An jeder Linie, welche in 1 mittels der Rollentische 1, 1' gezeigt sind, gibt es zwei aufeinander folgende Wickelstationen, von denen eine nach hinten und eine nach vorne versetzt ist, welche abwechselnd durch die entsprechende Vorrichtung 11 während des Wickelns belegt werden, wie durch die durchgezogene Linie in der Zeichnung angedeutet ist, während die Darstellung derselben Vorrichtung 11 mittels einer Strichlinie die andere mögliche Position anzeigt.
Entsprechend dem zentralen Rollentisch 1c, welcher mit dem stromabwärts gelegenen Fertigwalzwerk 14 ausgerichtet ist, gibt es zwei mögliche Wickelstationen, an welchen die Vorrichtung der Linie 1 oder Linie 1' jeweils nach dem Aufwickeln in der entsprechenden vorderen oder hinteren Position positioniert ist. Diese Positionen sind selbstverständlich bzw. normalerweise miteinander mittels zwei Paar von Schienen verbunden. Während ein Streifen in der Mitte abgewickelt wird, kann auf den beiden Seitenlinien in Positionen an unterschiedlichen Achsen gleichzeitig gewickelt werden, um die zentrale Abwickelposition ohne Störung zu erreichen.
In den 2 und 2a ist dargestellt, was mit dem anhaftenden bzw. adhärenten Walzsinter bzw. -zunder 15 und dem eingewalzten Walzsinter bzw. -zunder 16 auf einem Abschnitt des Vorstreifens 10 geschieht, wobei letzterer insbesondere durch stromaufwärts gelegene Vorgänge verursacht wurde. Ein plastisches Dehnen, welches in den 2a mittels der nach außen zeigenden Pfeile gezeigt ist, verursacht eine Längung, welche bezogen auf einen Abschnitt von anfänglicher Länge L₀ gleich
ist.
Verbunden mit der Dehnung, welche durch die Pfeile in 2a angezeigt ist, was diese Längung erhöht, ist eine plastische Biegung aufgrund der Passage durch die Rollen bzw. Walzen 18, welche zum Brechen des anhaftenden Walzsinters bzw. -zunders 15 und des eingewalzten Walzsinters bzw. -zunders 16, welcher deutlich weniger duktil und fragiler als der Stahl vor allem im Temperaturbereich zwischen 600 und 1300 Grad ist, führt. Auf diese Art und Weise gebrochen, wie in der 2a mit 15' und 16' gezeigt ist, wird der Zunder in einem folgenden Endzunderungs-Schritt 13 stromabwärts der Vorrichtung 12 vollständig entfernt, so daß sich der Vorstreifen 10 selbst am Eintritt zum Fertigwalzwerk 14 mit einer Oberfläche zeigt, welche frei von jeder Art von Zunder ist. Es ist daher möglich, nach dem Fertigwalzwerk 14 ein Produkt zu erhalten, das frei von Oberflächendefekten ist.
Es gilt anzumerken, daß das oben genannte plastische Biegen vorzugsweise durch ein zusätzliches Vorsehen einer relativen Penetrationsbewegung zwischen den oberen und unteren Rollen 18 derart erreicht wird, daß ein Biegen in plastischen Zuständen bzw. Bereichen erreicht wird, welches ein Dehnen des Materials von mehr als 2% sicherstellt. Für diesen Zweck kann ein Steuerungssystem für die Position der Rollen 18 und die mittels der Vorrichtung 12 aufgebrachte Kraft geschaffen werden. Dieses Steuerungssystem weist vorzugsweise Einrichtungen auf, welche ein Dehnen des Materials welche unter Verwendung einer Messvorrichtung für eine Änderung des Massenstroms mittels zweier Encoder ermöglichen, welche mit dem Einlass und dem Auslass der Vorrichtung 12 verbunden sind, innerhalb akzeptabler Werte (<0.7%) der Längenänderung halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist ebenfalls stromaufwärts des Wicklers 11 einen Heizschritt auf, welcher mittels eines Induktionsofens 9, wie er bereits beispielsweise aus dem Patent EP 041 5987 bekannt ist, erzielt wird. Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise ein Regulierungsalgorithmus für die Überhitzung des Kopfs und des Rests des Vorstreifens vorgesehen, und insbesondere eine Temperatursteuerung, welche den Induktionsofen, den Wickler und den stromabwärts gelegenen Entzunderer miteinbezieht, mit dem Ziel, es industriell und kontinuierlich zu ermöglichen, einen Vorstreifen zu haben, welcher sich im austenitischen Bereich, im Dual-Schritt oder ferristischen Bereich walzen läßt, um eine Warmherstellung von Coils mit Gauge-Werten von <1 mm mit den Qualitäten von kaltgerolltenzu erzielen.
Praktische Tests haben in der Tat gezeigt, daß eine gesteuerte Überhitzung des Kopfs und des Rests des Streifens eine große Hilfe beim Fertigwalzen zum Verhindern von Fehlwalzungen und zum Erzielen der besten Produkttoleranzen sind, besonders bei der Herstellung von ultradünnen Produkten (<1 mm). Darüber hinaus stellen besondere Strategien zum Managen der Temperatur des Wicklers und der Induktionsofenheizung, verbunden mit gesteuerter Kühlung, welche durch den Entzunder stromabwärts aufgebracht wird, die ideale Lösung für den Vorstreifen dar, welcher mit dem Verfahren der vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren erzielbar ist, um geeignet zu sein für traditionelles bzw. herkömmliches austenitisches Walzen, Zweischrittwalzen zwischen AR1 und AR3 oder ferristisches Walzen unter AR1 im Fertigwalzwerk. Diese Flexibilität erlaubt es, die optimale Kristallisation des Vorstreifens zu wählen, um die beste Qualität in Abhängigkeit des zu schaffenden Stahls zu erreichen.
Bezogen auf die 3–5 wird eine bevorzugte Ausführungsform eins Dorns 20 gezeigt, welcher für den Wickler 11 verwendet werden soll. 3 zeigt insbesondere den hohlen zentralen Schaft bzw. die Welle 21 des Dorns innerhalb eines Zentralkörpers 22, an dessen Seiten zwei Stahlsegmente 23 vorgesehen sind, welche ebenso wie der Zentralkörper 22 geeignet leicht gestaltet ist. Der Schafft bzw. die Welle 21 wird durch Wasser gekühlt, welches durch die axiale Öffnung 24 fließt bzw. strömt und zeigt nach außen eine Isolationsschicht 25 auf, welche unter Verringerung der Wärmepassage zwischen dem Schaft und dem Zentralkörper 22 die Kühlung des ersten Abschnitts des gerade aufgewickelten Streifens auf ein Minimum und entsprechend auf den sich abwickelnden bzw. nicht aufwickelnden Rest im sich anschließenden Walzen reduziert.
Die 4 und 5, vor allem aber die erste der beiden, zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Verriegelungspassung bzw. -sitz zum Verbinden des Zentralkörpers 22 mit den Seitensegmenten 23 mittels geformter Verschlüsse 26, 26'', welche um Dicken 27 greifen, ohne Spannstangen oder Bolzen, wie sie in herkömmlichen Gestaltungen erforderlich sind, zu benötigen. Diese waren besonders unzuverlässig aufgrund möglichen Brechens der Spannstangen alle 2–3 Monate, berücksichtigt man, daß das erforderliche Austauschen der gebrochenen Spannstangen jedes Mal zu einem Ausfall von etwa 2 Tagen führte, um ein Abkühlen des hitzebeständigen Materials und sein sich anschließendes Aufheizen zu ermöglichen.
Die in den 3–5 gezeigte besondere Ausführungsform hat nicht nur den Zweck, die Zuverlässigkeit des Dorns und seinen einfachen Betrieb bzw. Handhabung zu erhöhen, sondern auch jenen, eine Gegenspannung (counter tension) zwischen dem Wickler 11 und der stromabwärts gelegenen Ausstattung zu ermöglichen, unter welchen sich der erste Stand des sich anschließenden Warmwalzwerks befindet. Dies erleichtert auch das sogenannte ferristische Walzen in einem Warmwalzwerk, welches, wie oben erwähnt, dieselben Ergebnisse ergeben kann, wie jene, die in dem sich anschließenden Schritt in einem Kaltwalzwerk herkömmlicherweise erzielbar sind, um Coils von gewisser Qualität, insbesondere in Gauge-Werten von <1 mm, herzustellen.

Claims

Integriertes, kontinuierliches Gieß- und In-Line-Warmwalzverfahren, welches aufeinanderfolgend zwischen einem Schritt des Gießens flüssigen Stahls und folgender Dickereduzierung bis zum Erhalt eines Vorstreifens von 6–15 mm und einem Schritt des Fertigwalzens zum Erhalt ultradünner Coils bis hinunter auf einen Gauge-Wert von 0,6 mm einen Schritt des Aufwickelns und folgenden Abwickelns des Vorstreifens umfasst, wobei die auf dieser Weise erhaltenen Coils aus ultradünnem Streifen bei bestimmten Anwendungen kaltgewalzte Coils ersetzen können, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schritt des Gießens und dem Schritt des Auf-/Abwickelns des Vorstreifens zusätzlich ein Schritt des Induktionserwärmens mit einem Regulations-Algorithmus für die gesteuerte Überwärmung des Kopfs und des Rests des Vorstreifens umfaßt ist, welcher die Schritte der Induktionserwärmung, des Auf-/Abwickelns und des Entzunderns mitumfaßt, wobei der Vorstreifen im austenitischen, Dual-Schritt oder ferritischen Bereich gewickelt werden kann, wobei auf den Schritt des Auf-/Abwickelns ein Schritt des plastischen Dehnens zum Erleichtern des Entfernens von Zunder in einem folgenden Schritt des Entzunderns folgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des plastischen Dehnens durch sich anschließende Vorgänge eines konkav-konvex-Biegens des Vorstreifens zum Bilden entgegengerichteter Bögen mit relativen Penetrationsbewegungen bezogen auf die Achse des Vorstreifens ausgeführt wird.
Anlage zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, welche aufeinanderfolgend entlang wenigstens einer Passagelinie (1) stromabwärts einer kontinuierlichen Gießmaschine (7) und einem möglichen, folgenden Vorwalzwerk (8), stromaufwärts eines Fertigwalzwerks (14), Aufwickel- und anschließend Abwickelvorrichtungen (11) für einen 6–15 mm dicken Vorstreifen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auf-/Abwickelvorrichtungen (11) stromabwärts eines Induktionsofens (9) befinden und von einer Vorrichtung (12) zum plastischen Dehnen des Vorstreifens und einem Entzunder (13) gefolgt werden, wobei eine Steuereinrichtung des Induktionsofens (9) für die Überwärmung des Kopfs und des Rests des Vorstreifens durch eine Algorithmusbasierte Temperaturregulation, welche den Induktionsofen (9), die Auf-/ Abwickler (11) und den Entzunder (13) stromabwärts der Vorrichtung (12) umfaßt, wobei ein Vorstreifen erhalten wird, welcher gleichermaßen zum Walzen im austenitischen Bereich und im Dual-Schritt oder ferristischen Bereich geeignet ist.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickel-/Abwickelvorrichtungen (11) eine zusätzliche Ausstattung (36, 37) zum Begünstigen des Eintretens und Austretens des Vorstreifens (10) entsprechend der jeweiligen Öffnungen (34, 35) eines Kastengehäuses (31) parallel zur Passagelinie (1) aufweist.
Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf-/Abwickelvorrichtungen (11) im Kastengehäuse (31) einen nichtdehnbaren Dom (20) aufweist, welcher in der Lage ist, einer Gegenspannung der stromabwärts gelegenen Ausstattung Stand zu halten.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dorn (20) aus einem zentralen Körper (22) und einem Paar seitlicher Abschnitte (23) zusammensetzt, welche am zentralen Körper (22) ohne Schrauben und/oder Spannstangen durch Verschlußpassung montiert werden können.
Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (20) im Inneren des zentralen Körpers (22) eine wassergekühlte Welle (21) mit einer Schicht von externer Isolierung (25) in Richtung zum zentralen Körper (22) aufweist.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) zum plastischen Dehnen aus einer Gruppe von oberen und unteren Rollen (18) mit einer Gesamtzahl von wenigstens drei aufgebaut ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Rollen (18) mit relativer Penetrationsbewegung zwischen ihnen angetrieben werden, um ein plastisches Biegen zu erzeugen, welches ein Dehnen des Materials um mehr als 2% sicherstellt.
Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Steuerprogramm für die Position der Rollen (18) und die Kraft, mit der sie in das Material des Vorstreifens (10) eindrücken, aufweist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) eine Einrichtung zum Steuern des Dehnens des Materials innerhalb eines maximalen Streuungswertes der Länge von 0,7% mittels eines Massendurchsatz-Abweichungsmesssystems aufweist.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Duchsatzmesssystem zwei mit dem Eingang und dem Ausgang der Vorrichtung (12) verbundene Kodierer aufweist.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gieß-/Vorwalzlinien (1, 1') und zwei oder mehrere Auf-/Abwickelvorrichtungen (11) für jede Linie vorhanden sind, welche in jeweiligen Wickelstationen parallel zu den entsprechenden Wickelstationen der anderen Linie positionierbar sind, wobei jede Vorrichtung an einer Linie eine Wickelstation in einer in der Zuführrichtung mit Bezug auf die zeitgleich durch die Vorrichtung (11) an der anderen Linie belegten Station verschobenen Position belegt, wobei die Vorrichtungen in axialer Richtung parallel zueinander, nicht aber zusammenfallend bewegbar sind, bis sie die jeweiligen Abwickelpositionen an einer zentralen Erwärmungs- und Abschlußlinie (1c) belegen.
Anlage nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-dehnbare Dorn (20) in einem isolierten äußeren Gehäuse (31) enthalten ist und in der Lage ist, Rollengewichte mit einem spezifischen Gewicht von selbst >100 kg/m zu tragen, welche mit wenigstens drei Wickelrollen (33, 33', 33'') am Umfang ausgestattet sind, welche am Ende eines zugehörigen oszillierenden Arms befestigt sind, und durch zwei zusätzliche Vorrichtungen (36, 37) in festen Positionen des jeweiligen Aufwickelns und Abwickelns, um das Eintreten des Vorstreifens (10) in die Vorrichtung (11) und sein Austreten jeweils zwei Öffnungen (34, 35) entsprechend zu begünstigen, welche am Gehäuse (31) in einer Richtung parallel zur Achse des Dorns (20) ausgeführt sind.
Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (11) auf einem Paar von Schienen (38) in einer Richtung parallel zur Achse des Dorns (20) bewegbar befestigt ist.