EP0919296B1 - Nachrüstung von Warmwalzstrassen zum Walzen von dünnen Bändern - Google Patents

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EP0919296B1
EP0919296B1 EP97120406A EP97120406A EP0919296B1 EP 0919296 B1 EP0919296 B1 EP 0919296B1 EP 97120406 A EP97120406 A EP 97120406A EP 97120406 A EP97120406 A EP 97120406A EP 0919296 B1 EP0919296 B1 EP 0919296B1
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rolling
strip
hot strip
hot
oven
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    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
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    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/142—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving along a vertical axis
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    • B21B1/34—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work by hot-rolling
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/02—Austenitic rolling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B2009/3094—Means to store a part of the charge in the furnace

Definitions

  • the invention relates to a hot strip mill with a Walking beam furnace, a reversing scaffold downstream of this and if necessary. Scissors and / or descaling devices, and a following Hot strip finishing mill for manufacturing thin, austenitic rolled Hot strip.
  • Such hot strip mills are in operation in large numbers. With These hot strip mills can be used for hot strips with a thickness of Roll 1.5 mm, at best 1.2 mm. This is where these hot strip mills meet to its limits. A further reduction in the strip thickness is not possible with these roads. There are two reasons: On the one hand, the mean temperature of the strip at the exit of the last stand of the hot strip finishing mill approx. 890 ° C to 930 ° C do not fall below to guarantee an austenitic rolling. On the other hand, the speed at the exit of the last scaffolding is allowed do not exceed the hot strip finishing train approx. 11.0 to 12.5 m / s, otherwise the hot strip on the outlet roller table is not can be guided more properly and then reeled. In addition, the threading in the hot strip mill at such high speeds is problematic.
  • the slabs are cut in several in the roughing mill of a hot strip mill Roll stitches rolled out to a supporting strip. It forms over the Length of the supporting strip made of a temperature wedge, which is essentially by the decrease distribution during rolling and the rolling speeds being affected.
  • the hot strip finishing mill is regularly turned into the hot strip finishing mill introduced, which at its edges a Temperature level at the lower limit of that for the first roll stand the hot strip finishing line has the necessary temperature, the However, the mean belt temperature is correspondingly too high.
  • the strip center temperature as mentioned above, be at least approx. 890 ° C to 930 ° C.
  • JP 54 120 267 A is already a continuously operating hot strip mill known in the between a roughing mill and a finishing train a compensating furnace is provided. According to this document will not be an existing rolling mill was used. Rather, it is a completely new construction, in which the compensating furnace also for rolling Strips with thicknesses above 1.2 mm are always included in the rolling process is.
  • EP 531 755 A1 also discloses a rolling mill for producing Hot wide strip in which furnaces between a roughing train and a finishing train are provided.
  • the concept proposed here is not suitable for in an existing hot strip mill to be realized as the rolling mill builds very long due to the stoves.
  • GB 2 301 660 A and DE 704 660 C disclose stoves. The subsequent one Installation of these furnaces for the purpose of equalizing the temperature of the rolling stock and for the subsequent rolling out of the rolling stock under 1.2 mm is not suggested.
  • the invention is based, hot strip mills by means of the task which can be rolled down to thicknesses of 1.5 to 1.2 mm or to retrofit that the rolled strip thickness is reduced to less than 1 mm can, the retrofit should be as inexpensive as possible.
  • the temperature in the edge area of the Supporting tape, from the beginning or end of the tape and any existing skidmarks compensate so that a support strip is produced with a homogeneous temperature
  • the temperature of the sliver leaving the equalizing furnace to the lowest input temperature required for the hot strip finishing train can be.
  • the pre-strip temperature is constant over length and width for absolutely stationary process conditions in the finishing train to care. This creates the best possible conditions for rolling of tapes with minimal final tape thicknesses.
  • induction heaters are assigned to the compensating furnace, then specifically colder areas of the belt heated up or the temperature level be influenced overall. Will the Compensating furnace arranged parallel to each other, so this can by simple parallel horizontal or vertical shifting brought to the rolling line for loading or unloading in the rolling line become.
  • this allows the support strip to enter the rolling line in one cycle be involved, with the actual heating device in parallel is arranged to the rolling line.
  • the compensating furnace is designed as a roller hearth furnace is to make sure there are no skidmarks can.
  • the compensation furnace can be removed from the Extend the rolling line and a conventional roller table in its place retract.
  • Figure 1 shows a walking beam furnace 1, which in the rolling direction 2 Reversing frame 3 connects.
  • the feed, z. B. blocks, heated, and from the furnace 1 to the reversing frame 3 given where it was rolled to support strip in several passes becomes.
  • Figure 2 shows between the reversing stand 3 and the hot strip finishing train 6 a compensating furnace 7.
  • the compensating furnace 7 has several Recording places 8 to 8 '' ''. These are in the direction of arrow 9 displaceable, the arrangement shown for both in a essentially horizontal as well as for a substantially vertical arranged compensation furnace 7 should stand.
  • an induction heater 10 is shown in front of the equalizing furnace 7.
  • FIG. 3 shows the furnace 1, the reversing stand 3 and the hot strip finishing train 6. Furthermore, two ferries 11 and 12 can be seen, between which the consecutively arranged recording spaces 13 to 13 '' ' of the compensating furnace 7 'are arranged.
  • the support is brought back to ferry 11 and here from the Move the rolling line out into the line of the receiving positions 13 to 13 '' '.
  • the pre-strips are re-formed and after pushed into the ferry 12, by means of which they again in the Rolling line and from there to hot strip finishing line 6 become.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Warmbandstraße mit einem Hubbalkenofen, einem diesem nachgeordneten Reversiergerüst und ggfs. Scheren und/oder Entzunderungsvorrichtungen, sowie einer folgenden Warmbandfertigstraße zum Fertigen dünnen, austenitisch gewalzten Warmbandes.
Derartige Warmbandstraßen sind in großer Anzahl in Betrieb. Mit diesen Warmbandstraßen lassen sich Warmbänder mit einer Dicke von 1,5 mm, bestenfalls 1,2 mm, walzen. Hier stoßen diese Warmbandstraßen an ihre Grenzen. Eine weitere Absenkung der Walzbanddicke ist mit diesen Straßen nicht möglich. Dafür gibt es zwei Gründe: Einerseits soll die mittlere Temperatur des Bandes am Ausgang des letzten Gerüstes der Warmbandfertigstraße ca. 890° C bis 930 ° C nicht unterschreiten, um ein austenitisches Walzen zu gewährleisten. Andererseits darf die Geschwindigkeit am Ausgang des letzten Gerüstes der Warmbandfertigstraße ca. 11,0 bis 12,5 m/s nicht übersteigen, da ansonsten das Warmband auf dem Auslauf-Rollgang nicht mehr einwandfrei geführt und anschließend gehaspelt werden kann. Hinzu kommt, daß auch das Einfädeln in der Warmbandstraße bei derart hohen Geschwindigkeiten problematisch ist.
In der Vorstraße einer Warmbandstraße werden die Brammen in mehreren Walzstichen zu einem Vorband ausgewalzt. Dabei bildet sich über die Länge des Vorbandes ein Temperaturkeil aus, der wesentlich durch die Abnahmeverteilung während des Walzens und die Walzgeschwindigkeiten beeinflußt wird.
Zusätzlich stellt sich während des Walzvorgangs auch eine Verteilung der Bandtemeperatur über die Breite des Vorbandes ein. Dies resultiert aus größeren Abstrahlungsverlusten an den Bandkanten und durch die Kühlwirkung von Entzunderungswasser. Die Bandkanten können also wesentlich kühler sein als die Bandmitte, wobei Temperaturunterschiede zwischen Bandmitte und Bandkante in der Größenordnung von 75° C bis 125° C vorkommen können.
Damit wird regelmäßig bei den Warmwalzstraßen Vorband in die Warmbandfertigstraße eingeführt, welches an seinen Rändern zwar ein Temperaturniveau an der unteres Grenze der für das erste Walzgerüst der Warmbandfertigstraße notwendigen Temperatur aufweist, dessen Bandmittentemperatur jedoch entsprechend zu hoch liegt. Am Ausgang des letzten Gerüstes muß die Bandmittentemperatur, wie oben erwähnt, mindestens ca. 890° C bis 930 °C betragen.
Hinzu kommt, daß im Hubbalkenofen Bereiche des Einsatzgutes, welche auf dem Balken aufliegen, stärker gekühlt werden als die übrigen Bereich des Einsatzgutes, so daß durch die quer zur Walzrichtung verlaufenden Hubbalken im Einsatzgut quer zur Walzrichtung verlaufende kältere Stellen des Bandes entstehen. Diese sogenannten "skidmarks" müssen ebenfalls beim Eingang in die Warmbandfertigstraße von der Temperatur her berücksichtigt werden, so daß ggfs. die Vorbandmittentemperatur im Bereich außerhalb der skidmarks noch erheblich höher liegt als die Bandkantentemperatur im Bereich der skidmarks.
Während des Walzens in der Fertigstraße verbleibt der noch nicht dem Walzprozess zugeführte Rest des Vorbandes auf dem Rollgang vor der Fertigstraße. Damit befindet sich der hintere Teil des Vorbandes beim Eintritt in den Walzprozess länger auf dem Rollgang und ist stärker abgekühlt als der Bandkopf. Um trotz dieser stetig abnehmenden Einlauftemperatur eine konstante Auslauftemperatur der Fertigstraße sicherzustellen, wird die Walzgeschwindigkeit während des Walzens stetig erhöht. Mit einem solchen Temperatur-speed-up wird der Einfluß abnehmender Einlauftemperaturen kompensiert.
Zusammenfassend ist damit der Walzprozess in einer konventionellen Fertigstraße durch nicht konstante Bandtemperaturen wie folgt gekennzeichnet:
  • a) nicht konstante Vorbandtemperatur über die Bandlänge
  • b) kalte Stellen (skidmarks)
  • c) nicht konstante Vorbandtemperaturen über die Bandbreite
  • d) stärkeres Abkühlen des Vorbandendes im Vergleich zum Vorbandkopf während des Walzens in der Fertigstraße
    • Aus der JP 54 120 267 A ist bereits ein kontinuierlich arbeitendes Warmbandwalzwerk bekannt, bei dem zwischen einem Vorwalzgerüst und einer Fertigstraße ein Ausgleichsofen vorgesehen ist. Nach dieser Entgegenhaltung wird nicht auf eine bestehende Walzstraße zurückgegriffen. Es handelt sich vielmehr um eine komplette Neukonstruktion, bei welcher der Ausgleichsofen auch zum Walzen von Bändern mit Dicken oberhalb von 1,2 mm stets in den Walzprozeß eingeschlossen ist.
    Die EP 531 755 A1 offenbart ebenfalls eine Walzstraße zur Erzeugung von Warmbreitband, bei der zwischen einer Vorstraße und einer Fertigstraße Öfen vorgesehen sind. Das hier vorgeschlagene Konzept eignet sich jedoch nicht, um in einer bestehenden Warmbandstraße verwirklicht zu werden, da die Walzstraße durch die Öfen sehr lang baut.
    Aus der DE 40 17 928 A1 sind Speicheröfen bekannt, die dazu dienen, aus einer Stranggießanlage austretendes Vormaterial aufzunehmen, wenn die nachgeschaltete Walzanlage abgeschaltet ist, die Stranggießanlage jedoch noch weiterhin arbeitet. Das Nachrüsten einer bestehenden Warmbandanlage wird hier nicht vorgeschlagen.
    Die GB 2 301 660 A sowie die DE 704 660 C offenbaren Öfen. Der nachträgliche Einbau dieser Öfen zum Zwecke der Temperaturvergleichmäßigung des Walzgutes und zum anschließenden Auswalzen des Walzgutes unter 1,2 mm ist nicht nahegelegt.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Warmbandstraßen, mittels derer Band auf Dicken von 1,5 bis 1,2 mm herunter gewalzt werden kann so umzubauen bzw. nachzurüsten, daß die Walzbanddicke unter 1 mm abgesenkt werden kann, wobei die Nachrüstung möglichst kostengünstig ausfallen soll.
    Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß ausgehend vom Stand der Technik nach Oberbegriff von Anspruch 1, zwischen dem Reversiergerüst und der Warmbandfertigstraße ein aus der Walzlinie ausfahrbarer Ausgleichsofen vorgesehen wird, der durch eine Anzahl von Aufnahmeplätzen für ausgleichend beheizbare Bänder eine Gesamtheizzeit für jedes Vorband sichert, die ein mehrfaches der Walzzeit in der Warmbandfertigstraße beträgt.
    Mittels des Ausgleichsofens lassen sich die Temperaturen im Randbereich des Vorbandes, von Bandanfang bzw. Bandende und evtl. vorhandener skidmarks ausgleichen, so daß ein Vorband mit einer homogenen Temperatur erzeugt wird, wobei die Temperatur des den Ausgleichsofen verlassenden Vorbandes auf die niedrigste für die Warmbandfertigstraße notwendige Eingangstemperatur eingestellt werden kann. In jedem Fall wird die über Länge und Breite konstante Vorbandtemperatur für absolut stationäre Prozessbedindungen in der Fertigstraße sorgen. Damit werden bestmögliche Voraussetzungen für das Walzen von Bändern mit minimalen Endbanddicken geschaffen.
    Werden dem Ausgleichsofen Induktionsheizungen zugeordnet, so können gezielt kältere Bereiche des Bandes aufgeheizt bzw. das Temperaturniveau insgesamt beeinflußt werden. Werden Aufnahmeplätze des Ausgleichsofens zueinander parallel angeordnet, so können diese durch einfaches paralleles horizontales bzw. vertikales Verschieben zur Walzlinie zum Be- bzw. Entladen in die Walzlinie gebracht werden.
    Werden Fähren und hintereinander angeordnete Aufnahmeplätze vorgesehen, so kann das Vorband ggfs. in einem Kreislauf in die Walzlinie eingebunden sein, wobei die eigentlichen Heizvorrichtung parallel zur Walzlinie angeordnet ist.
    Von Vorteil ist, wenn der Ausgleichsofen als Rollenherdofen ausgebildet ist, um hier sicherzustellen, daß keine skidmarks entstehen können.
    Soll mit der Warmbandstraße Walzband in Dicken bis zu 1,5 bzw. 1,2 mm heruntergewalzt werden, so läßt sich der Ausgleichsofen aus der Walzlinie ausfahren und an seiner Stelle ein konventioneller Rollgang einfahren.
    Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
    Figur 1
    einen Ausschnitt einer herkömmlichen, bestehenden Warmwalzstraße,
    Figur 2
    einen Ausschnitt der nachgerüsteten Walzstraße nach Figur 1 mit parallelen Aufnahmeplätzen die sowohl horizontal als auch vertikal zur Wahlzlinie angeordnet sein können, und
    Figur 3
    eine Walzstraße nach Figur 1 mit nachgerüstetem Ausgleichsofen mit hintereinander angeordneten Aufnahmeplätzen.
    Figur 1 zeigt einen Hubbalkenofen 1, dem sich in Walzrichtung 2 ein Reversiergerüst 3 anschließt. Im Hubbalkenofen 1 wird das Einsatzmaterial, z. B. Blöcke, aufgeheizt, und vom Ofen 1 an das Reversiergerüst 3 abgegeben, wo es in mehreren Stichen zu Vorband gewalzt wird.
    Dem Reversiergerüst 3 schließt sich ggfs. eine Schere 4 und eine Entzunderungsvorrichtung 5 an. Darauffolgend ist eine mehr-gerüstige Warmbandfertigstraße 6 gezeigt.
    Figur 2 zeigt zwischen dem Reversiergerüst 3 und der Warmbandfertigstraße 6 einen Ausgleichsofen 7. Der Ausgleichsofen 7 hat mehrere Aufnahmeplätze 8 bis 8''''. Diese sind in Richtung des Pfeiles 9 verschiebbar, wobei die gezeigte Anordnung sowohl für einen im wesentlichen horizontal als auch für einen im wesentlichen vertikal angeordneten Ausgleichsofen 7 stehen soll. Vor dem Ausgleichsofen 7 ist eine Induktionsheizung 10 dargestellt.
    Nachdem im Reversiergerüst 3 die vom Ofen 1 eingesetzten Blöcke auf Vorbanddicke heruntergewalzt worden sind, werden diese in den Ausgleichsofen 7 verbracht. Hier werden die Aufnahmeplätze 8 bis 8'''' nacheinander gefüllt und dabei schrittweise auf dem Bild in Richtung des Pfeiles 9 nach oben verschoben. Sind alle Aufnahmeplätze 8 bis 8'''', die nebeneinander oder aber übereinander liegen können, gefüllt, so werden diese komplett in Pfeilrichtung nach unten verschoben, so daß wieder der Aufnahmeplatz 8 in der Walzlinie liegt. Durch Einschieben eines neuen Vorbandes wird das auf dem Aufnahmeplatz 8 liegende, inzwischen temperaturausgeglichene Vorband in die Warmbandfertigstraße 6 geschoben. Dabei verbleibt das Ende des Vorbandes im Ausgleichsofen 7, so daß ein ungleichmäßiges Abkühlen nicht erfolgen kann. Die Aufnahmeplätze werden so verschoben, daß der Aufnahmeplatz 8' in die Walzlinie kommt und dann auch hier ein neues Vorband unter gleichzeitigen Ausschieben des in der Temperatur ausgeglichenen Vorbandes in den Ausgleichsofen 7 eingeführt wird.
    Figur 3 zeigt den Ofen 1, das Reversiergerüst 3 und die Warmbandfertigstraße 6. Weiterhin sind zwei Fähren 11 und 12 zu sehen, zwischen denen die hintereinander angeordneten Aufnahmeplätze 13 bis 13''' des Ausgleichsofens 7' angeordnet sind.
    Nachdem der aus dem Ofen 1 kommende Block im Reversiergerüst 3 auf die notwendige Vorbanddicke im Reversierbetrieb gewalzt worden ist, wird das Vorband zur Fähre 11 zurückverbracht und hier aus der Walzlinie heraus in die Linie der Aufnahmeplätze 13 bis 13''' verfahren. Nach erfolgter Homogenisierung werden die Vorbänder nach und nach in die Fähre 12 geschoben, mittels derer sie wieder in die Walzlinie und von da aus in die Warmbandfertigstraße 6 verbracht werden.
    Bezugszeichenübersicht
    1
    Hubbalkenofen
    2
    Walzrichtung
    3
    Reversiergerüst
    4
    Schere
    5
    Entzunderungsvorrichtung
    6
    Warmbandfertigstraße
    7
    Ausgleichsofen
    8
    Aufnahmeplätze
    9
    Pfeil
    10
    Induktionsheizung
    11
    Fähre
    12
    Fähre
    13
    Aufnahmeplätze

    Claims (8)

    1. Warmbandstraße mit einem Hubbalkenofen (1), mindestens einem diesem nachgeordneten Reversiergerüst (3) und ggf. Scheren (4) und/oder Entzunderungsvorrichtungen (5), sowie einer in der gleichen Walzlinie folgenden Warmbandfertigstraße (6) zur Fertigung dünnen, austenitisch gewalzten Warmbandes,
      dadurch gekennzeichnet, daß zur Absenkung der maximalen Geschwindigkeit und/oder zur weiteren Absenkung der Walzbanddicke zwischen dem Reversiergerüst (3) und der Warmbandfertiggstraße (6) ein aus der Walzlinie ausfahrbarer Ausgleichsofen (7, 7') vorgesehen wird, der durch eine Anzahl von Aufnahmeplätzen (8 - 8""; 13 - 13 "') für ausgleichend beheizbare Vorbänder eine Gesamtheizzeit für jedes Vorband sichert, die ein Mehrfaches der Walzzeit in der Warmbandfertiggstraße (6) beträgt.
    2. Warmwalzstraße nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgleichsofen (7, 7') eine mindestens in vorwählbaren Breitenbereichen des Vorbandes wirksame Induktionsheizung (10) zugeordnet ist.
    3. Warmwalzstraße nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsheizung (10) dem Ausgleichsofen (7, 7') vorgeordnet ist oder in dessen Eingang integriert ist.
    4. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplätze (8 - 8'''') des Ausgleichsofens (7) zueinander parallel angeordnet sind und daß die Aufnahmeplätze (8 - 8'''') horizontal quer zur Walzrichtung (2) verschiebbar sind.
    5. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplätze (8 - 8'''') des Ausgleichsofens (7) zueinander parallel angeordnet sind und daß die Aufnahmeplätze (8 - 8'''') vertikal quer zur Walzrichtung (2) verschiebbar sind.
    6. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgleichsofen (7') mindestens eine quer zur Walzrichtung (2) verschiebbare, mindestens jeweils ein Vorband aufnehmende Fähre (11, 12) zugeordnet ist.
    7. Warmbandstraße nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplätze (13 - 13''') des Ausgleichsofens (7') hintereinander angeordnet und das beidendig des Ausgleichsofen (7') Fähren (11, 12) vorgesehen sind.
    8. Warmbandstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgleichsofen (7, 7') um einen Rollenherdofen handelt.
    EP97120406A 1997-11-21 1997-11-21 Nachrüstung von Warmwalzstrassen zum Walzen von dünnen Bändern Expired - Lifetime EP0919296B1 (de)

    Priority Applications (5)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE59709709T DE59709709D1 (de) 1997-11-21 1997-11-21 Nachrüstung von Warmwalzstrassen zum Walzen von dünnen Bändern
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