EP1414596A2 - Warmwalzanlage - Google Patents

Warmwalzanlage

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EP1414596A2
EP1414596A2 EP02794551A EP02794551A EP1414596A2 EP 1414596 A2 EP1414596 A2 EP 1414596A2 EP 02794551 A EP02794551 A EP 02794551A EP 02794551 A EP02794551 A EP 02794551A EP 1414596 A2 EP1414596 A2 EP 1414596A2
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EP
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rolling
stand
strip
rolled
hot
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    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a hot rolling system for rolling thin hot strip for a wide range of differently difficult to deform material and a method for operating such a hot rolling system.
  • Seven-stand hot strip mills are known, which are arranged after continuous casting devices and equalizing furnaces.
  • hot rolling systems of this type hot strips of material of different hardness can be rolled with thicknesses of 1.5 to 1.2 mm, the strip still having an austenitic structure at the exit of the last rolling stand.
  • the belt speed at the exit of the last rolling stand is also simple with units that follow the hot rolling system, such as. B. a pair of scissors and reels manageable.
  • the mean temperature of the strip at the exit of the last stand of the hot strip mill should not fall below the temperature required for austenitic rolling (approx. 860 ° C)
  • the speed at the exit of the last stand of the hot strip finishing train should be approx 12.5 m / sec. do not exceed, since the hot strip can otherwise no longer be guided properly on the outfeed roller table and then reeled.
  • reels that are used for winding at speeds of over 15 m / sec. must be accelerated very complex, expensive and difficult to control.
  • the seven-stand hot strip mill can also achieve thicknesses smaller than 1.2 mm, since the large rolling work means that the austenitic structure behind the last rolling stand is still encountered even at lower speeds.
  • the hot rolling mill is not suitable for easily formable material with small final thicknesses.
  • the drive elements of the hot rolling mill are subjected to greater stress at higher speeds and wear out faster, so that complex drive components, reels and scissors and considerably more precise and dynamic control mechanisms have to be provided in order to guarantee the desired strip quality.
  • the invention has for its object to provide a hot rolling mill and a method for operating the hot rolling mill so that after the rolling process with starting thicknesses below 1.2 mm, in particular below 1 mm, even when rolling easily formable materials, strip temperatures are still present which are austenitic rolling guarantee and still the exit speed of the rolling stock a speed of 15 m / sec. does not exceed, so that there are more manageable work processes Wear of the system is reduced and the costs can also be kept low with simply constructed units.
  • a hot rolling mill with the features of claim 1 is proposed.
  • hot strips of various degrees of deformability can be rolled easily to thicknesses of approx. 1.2 mm.
  • rolled strip thicknesses of less than 1.2 mm, in particular less than 1 mm can also be rolled at a reasonable cost by combining the features according to the invention for materials of varying difficulty.
  • the invention is explained in more detail with reference to a drawing.
  • the drawing shows a hot rolling mill that can be operated for differently difficult to form material in such a way that, regardless of the material used and despite the resulting different conditions for all materials, final rolling temperatures occur on the last stand, which guarantees austenitic rolling and speeds less than approx 15m / sec. can be achieved.
  • the hot rolling plant consists of a thin slab casting plant 1, the strand guidance of which can be regulated in such a way that thin slab thicknesses of approximately 45 to 70 mm are achieved at the outlet of the thin slab casting plant 1.
  • the continuously cast thin slabs can be divided by scissors 2. Slab lengths can be set that correspond to the length of a finished rolled coil or a multiple thereof.
  • the cut slabs are kept in a roller hearth furnace 3, which is used for temperature compensation, for example at a temperature of 1150 ° C.
  • the roller hearth furnace 3 is followed by scissors 4, which are only used in the event of an accident.
  • a scale washer 5 Behind the roller hearth furnace 3 is a scale washer 5, which is followed by a seven-stand rolling mill 7 with the rolling sizes F1 to F7.
  • a cooling section 8 At the exit of the rolling mill 7, a cooling section 8 is provided, which extends in the direction of the strip device a flying shear 9 connects, which is used in the case of semi-endless or endless rolling.
  • the hot rolling system ends with two reels 10, which can alternatively be designed as a rotor reel.
  • An intermediate stand ignition device 6 is arranged between the roll stand F1 and the roll stand F2.
  • the thin slab caster 1 is set so that, depending on the desired final thickness and casting machine production, slabs with thicknesses between 45 and 70 mm, preferably 55 mm, are used. All seven stands F1 to F7 are started.
  • the interframe descaling device 6 is inactive. In this mode of operation, the high rolling forces and the large amount of work that is to be rolled into the difficult-to-form material to be rolled allow strip thicknesses at the outlet of the rolling stand F7 to be less than 1 mm, the speed of which is approx. is not exceeded and there is still rolled strip with an austenitic structure.
  • the thin slab caster 1 When rolling easily formable material with final thicknesses below 1 mm, the thin slab caster 1 must be set to thin slab thicknesses between 45 and 50 mm.
  • the rolling stand F1 is either inactive or is used for a smoothing pass with a small decrease.
  • the smoothing stitch causes the slab surface to become smoother, so that a more uniform scale layer can build up behind the scale washer 5.
  • the active intermediate scaffold scaling device 6 can thus more easily remove the newly formed scale. This means that less descaling agent is applied to the slabs than if the framework F1 were not used for the smoothing stitch.
  • the stands F2 to F7 are usually set slightly stronger than in the driving style in which all seven stands are set. By operating the stands F2 to F7 only, lower end roller speeds are achieved. Due to the smaller inlet slab thickness and the stronger adjustment of the stands F2 to F7, final rolling thicknesses of less than 1 mm are nevertheless achieved, the rolled material having temperatures in the austenitic microstructure.
  • both difficult-to-form and easily formable materials can be rolled down to thicknesses of less than 1 mm in the austenitic range without the output speed on the F7 roll stand being 15 m / sec. exceeds.
  • the entire process can thus be designed in a simple manner, and the units of the hot rolling system, such as scissors and coiler, retain their simple, inexpensive construction. An increased effort is not necessary.

Abstract

Eine Warmwalzanlage soll so aufgebaut und betreibbar sein, dass Bänder unterschiedlich schwer umformbaren Materials mit Dicken bis unter 1 mm gewalzt werden können, wobei am Ausgang des letzten Walzgerüstes unabhängig vom eingesetzten Material Bandgeschwindigkeiten von 15 m/sec. nicht überschritten werden sollen und das Walzband austenitisches Gefüge besitzen soll. Dazu wird vorgeschlagen, dass für leicht umformbares Material Dünnbrammendicken von ca. 50 mm eingesetzt werden, dass das erste von sieben Gerüsten aufgefahren ist oder lediglich einen Glättstich ausführt, dass die Bramme vor und hinter dem ersten Gerüst entzundert wird, und dass das zweite bis siebte Gerüste die Abnahme bis auf unter 1 mm bewirkt.

Description

Warmwalzanlage
Die Erfindung betrifft eine Warmwalzanlage zum Walzen von dünnem Warmband für ein breitgefächertes Sortiment von unterschiedlich schwer umformba- rem Material sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Warmwalzanlage.
Es sind siebengerüstige Warmbandstraßen bekannt, die im Anschluss an Stranggießeinrichtungen und Ausgleichsöfen angeordnet sind. Mit derartigen Warmwalzanlagen lassen sich Warmbänder unterschiedlich schwer umformbaren Materials mit Dicken von 1 ,5 bis 1 ,2 mm walzen, wobei das Band am Ausgang des letzten Walzgerüsts noch austenitisches Gefüge aufweist. Die Bandgeschwindigkeit am Ausgang des letzten Walzgerüstes ist auch mit einfach aufgebauten, der Warmwalzanlage folgenden Aggregaten wie z. B. einer Sche- re und Haspeln beherrschbar.
Eine weitere Absenkung der Walzbanddicke ist mit diesen Straßen zumindest für leicht umformbare Materialien nicht möglich. Dafür gibt es mehrere Gründe: einerseits soll die mittlere Temperatur des Bandes am Ausgang des letzten Ge- rüsts der Warmbandstraße die zum austenitischen Walzen erforderliche Temperatur (ca. 860°C) nicht unterschreiten, andererseits soll die Geschwindigkeit am Ausgang des letzten Gerüstes der Warmbandfertigstraße ca. 12,5 m/sec. nicht übersteigen, da das Warmband ansonsten mit einfachen Mitteln auf dem Auslaufrollgang nicht mehr einwandfrei geführt und anschließend gehaspelt werden kann. Weiterhin sind Haspel, die zum Anwickeln auf Umlaufgeschwindigkeiten von über 15 m/sec. beschleunigt werden müssen sehr aufwendig, teuer und schwer regelbar.
Soll leicht umformbares Material im austenitischen Bereich zu Dicken gewalzt werden, die unter 1 ,2 mm, insbesondere unter 1 mm liegen, ergeben sich bei diesen bekannten Anlagen Auslaufgeschwindigkeiten aus dem letzten Gerüst, die über 15 m/sec. liegen. Werden langsamere Auslaufgeschwindigkeiten eingestellt, so wird im letzten Gerüsten bereits die zum austenitischen Walzen erforderliche Bandtemperatur unterschritten, d. h. es wird nicht mehr austenitisch gewalzt.
Beim Walzen von schwer umformbarem Material lassen sich mit den siebenge- rüstigen Warmbandstraßen auch kleinere Dicken als 1 ,2 mm erreichen, da durch die große Walzarbeit austenitisches Gefüge hinter dem letzten Walzgerüst auch bei kleineren Geschwindigkeiten noch angetroffen wird. Die Warmwalzanlage ist für leicht umformbares Material mit kleinen Enddicken jedoch nicht geeignet.
Es ist bereits bekannt, derartige siebengerüstige Walzstraßen mit einer niedrigen Geschwindigkeit anzufahren und nach Aufbau des Zuges durch den Haspel die komplette Anlage zu beschleunigen. Das während der Beschleunigungs- phase gewalzte Band ist oft Ausschuss, so dass derartige Anlagen uneffektiv arbeiten.
Hinzu kommt, dass insbesondere die Antriebselemente der Warmwalzanlage bei höheren Geschwindigkeiten stärker beansprucht werden und schneller ver- schleißen, so dass aufwendige Antriebskomponenten, Haspel und Schere und erheblich exaktere und dynamischere Regelmechanismen vorgesehen werden müssen, um die gewünschten Bandqualitäten zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwalzanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben der Warmwalzanlage so auszugestalten, dass nach dem Walzvorgang bei Ausgangsdicken unter 1 ,2 mm, insbesondere unter 1 mm auch beim Walzen von leicht umformbaren Materialien noch Bandtemperaturen vorliegen, die ein austenitisches Walzen gewährleisten und dennoch die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes eine Geschwindigkeit von 15 m/sec. nicht übersteigt, so dass sich leichter beherrschbare Arbeitsabläufe ergeben, der Verschleiss der Anlage verringert wird und auch die Kosten mit einfach aufgebauten Aggregaten niedrig gehalten werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Warmwalzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Mit dieser Walzanlage lassen sich Warmbänder unterschiedlich schwerer Verformbarkeit ohne weiteres bis auf Dicken von ca. 1 ,2 mm walzen. Aber auch Walzbanddicken unter 1 ,2 mm, insbesondere unter 1 mm lassen sich durch die Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale für unterschiedlich schwer umformbare Materialien mit vertretbarem Aufwand walzen.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Warmwalzanlage, die für unterschiedlich schwer umformbares Material jeweils so betrieben werden kann, dass unabhängig vom eingesetzten Material und trotz der sich damit einstellenden unterschiedlichen Bedingungen für alle Materialien Endwalztemperaturen am letzten Gerüst auftreten, die ein austenitisches Walzen gewährleistet und Geschwindigkeiten kleiner als ca. 15m/sec. erreicht werden.
Die Warmwalzanlage besteht aus einer Dünnbrammengießanlage 1 deren Strangführung so regelbar ist, dass Dünnbrammendicken von ca. 45 bis 70 mm am Ausgang der Dünnbrammengießanlage 1 erreicht werden. Die endlos gegossenen Dünnbrammen sind durch eine Schere 2 teilbar. Dabei lassen sich Brammenlängen einstellen, die der Länge eines fertig gewalzten Coils oder einem mehrfachen davon entsprechen. Die geschnittenen Brammen werden in einem Rollenherdofen 3, der dem Temperaturausgleich dient auf einer Temperatur z.B. 1150°C gehalten. Dem Rollenherdofen 3 schließt sich eine Schere 4 an, die nur im Falle einer Havarie zur Anwendung kommt.
Hinter dem Rollenherdofen 3 schließt sich ein Zunderwäscher 5 an, dem eine siebengerüstige Walzstraße 7 mit den Walzgrößen F1 bis F7 folgt. Am Ausgang der Walzstraße 7 ist eine Kühlstrecke 8 vorgesehen, der sich in Bandlaufrich- tung eine fliegende Schere 9 anschließt, welche im Falle des Semi-endlos- bzw. Endloswalzens eingesetzt wird. Die Warmwalzanlage endet mit zwei Haspeln 10, die auch alternativ als ein Rotorhaspier ausgebildet sein können.
Zwischen dem Walzgerüst F1 und dem Walzgerüst F2 ist eine Zwischengerü- stentzundungsvorrichtung 6 angeordnet.
Je nach Material und gewünschten Enddicken sind verschiedene Walzverfahren möglich:
Sollen schwer umformbare Materialien gewalzt werden, so wird die Dünnbrammengießanlage 1 so eingestellt, dass je nach gewünschter Enddicke und Gießmaschinenproduktion Brammen mit Dicken zwischen 45 und 70 mm vorzugsweise 55 mm Anwendung finden. Alle sieben Gerüste F1 bis F7 werden angestellt. Die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung 6 ist inaktiv. Bei dieser Fahrweise lassen sich durch die hohen Walzkräfte und die in das zu walzende, schwer umformbare Material einzubringende große Arbeit Walzbanddicken am Ausgang des Walzgerüstes F7 unter 1 mm erreichen wobei die Geschwindigkeit von ca. 15 m/sec. nicht überschritten wird und dennoch Walzband mit austenitischem Gefüge vorliegt.
Soll leicht umformbares Material mit Enddicken >1 mm gewalzt werden, so werden Dünnbrammendicken von 55 bis 70 mm gewählt. Alle Gerüste F1 bis F7 sind aktiv, während die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung 6 inaktiv ist.
Beim Walzen von leicht umformbarem Material mit Enddicken unter 1 mm muss die Dünnbrammengießanlage 1 auf Dünnbrammendicken zwischen 45 und 50 mm eingestellt werden. Das Walzgerüst F1 ist entweder inaktiv oder ist zu einem Glättstich mit geringer Abnahme angestellt. Der Glättstich bewirkt, dass die Brammenoberfläche glatter wird, so dass sich hinter dem Zunderwäscher 5 eine gleichmäßigere Zunderschicht aufbauen kann. Die aktive Zwischengerüstent- zunderungsvorrichtung 6 kann damit leichter den neu entstanden Zunder entfernen. D.h. es wird weniger Entzunderungsmittel auf die Brammen aufgetragen, als wenn das Gerüst F1 nicht zum Glättstich angestellt wäre.
Die Gerüste F2 bis F7 werden üblicherweise geringfügig stärker angestellt als bei der Fahrweise, in der alle sieben Gerüste angestellt sind. Durch das Betreiben lediglich der Gerüste F2 bis F7 werden geringere Endwalzengeschwindigkeiten erreicht. Durch die geringere Eingangsbrammendicke und die stärkere Anstellung der Gerüste F2 bis F7 werden dennoch Endwalzdicken unter 1 mm erreicht, wobei das Walzgut Temperaturen im austenitischen Gefügebereich aufweist.
Mit der vorliegenden Warmwalzanlage lassen sich damit sowohl schwer umformbare als auch leicht umformbare Materialien bis auf Dicken unter 1 mm im austenitischen Bereich walzen, ohne dass die Ausgangsgeschwindigkeit am Walzgerüst F7 15 m/sec. übersteigt. Damit kann der gesamte Prozeß einfach gestaltet werden, und die Aggregate der Warmwalzanlage, wie z.B. Schere und Haspel behalten ihren einfachen, kostengünstigen Aufbau. Ein erhöhter Aufwand ist nicht erforderlich.
Bezugszeichenliste
1. Dünnbrammengießanlage
2. Schere
3. Rollenherdofen
4. Notschere
5. Zunderwäscher
6. Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung
7. Walzstraße
8. Kühlstrecke
9. Fliegende Schere
10. Haspel

Claims

Patentansprüche
1. Warmwalzanlage zum Walzen von dünnem Warmband für ein breit gefächertes Sortiment von Walzgut unterschiedlich schwer umformbaren Materials, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale einer Dünnbrammengießanlage (1) zum Gießen endloser Brammen, einer der Dünnbrammengießanlage (1) nachfolgenden Schere (2) zum Trennen der stranggegossenen Brammen in gewünschte Längen, die jeweils der Länge eines fertig gewalzten Coils oder einem mehrfachen davon entspricht, eines Rollenherdofen (3) zum Puffern und Temperieren der getrennten Brammen, eines dem Rollenherdofen (3) nachgeordneten Zunderwäschers (5) so- wie einer siebengerüstige Walzstraße (7), wobei zwischen dem ersten
Gerüst (F1) und dem zweiten Gerüst (F2) der Walzstraße (7) eine Zwi- schengerüstentzunderungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, mit am Ende der Walzstraße (7) angeordneter Kühlstrecke (8) und Schere (9) zum Unterteilen des semi- endlos bzw. endlos gewalzten Bandes und mindestens einem Haspel (10) zum Aufwickeln des Bandes zu
Coils, wobei die Dünnbrammengießanlage (1) eine einstellbare Strangführung aufweist.
2. Verfahren zum Betreiben einer Warmwalzanlage nach Anspruch 1 , dad u rch gekennzeich net, dass zum Walzen dünner Bänder leicht umformbaren Materials das zweite bis siebte Walzgerüst (F2 bis F7) zum Walzen derart angestellt ist, dass bei vorgegebener Ofentemperatur am Ausgang des siebten
Walzgerüstes (F7) Walzband mit austenitischem Gefüge und be- herrschbarer Geschwindigkeit erhalten wird, dass das erste Walzgerüst (F1) offen steht, und das die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) derart beaufschlagt wird, dass der zwischen dem Zunderwäscher (5) und der Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) neu entstehende Zunder von den Brammen gelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gerüst (F1) zu einem Glättstich angestellt ist.
4. Verfahren zum Betreiben einer Warmwalzanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Walzen dünner Bänder schwer umformbaren Materials alle Walzgerüste F1 bis F7 zum Walzen so angestellt sind, dass bei vorgegebener Ofentemperatur am Ausgang des siebten Gerüstes (F7) Walz- gut mit austenitischem Gefüge bei beherrsch baren Geschwindigkeiten erhalten wird, und dass die Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) abgeschaltet ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofentemperatur bei ca. 1150°C liegt, die Ausgangstemperatur des Walzbandes nach dem letzten Walzgerüst (F7) nicht unter die Temperatur fällt, die zum austenitischen Walzen erforderlich ist, und die beherrschbare Bandgeschwindigkeit bis ca.15 m/sec. beträgt.
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