EP1414596B1 - Warmwalzanlage - Google Patents

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EP1414596B1
EP1414596B1 EP02794551A EP02794551A EP1414596B1 EP 1414596 B1 EP1414596 B1 EP 1414596B1 EP 02794551 A EP02794551 A EP 02794551A EP 02794551 A EP02794551 A EP 02794551A EP 1414596 B1 EP1414596 B1 EP 1414596B1
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EP
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rolling
stand
strip
rolled
roll
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B21B1/26—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 by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
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    • B21B45/08—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 for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a hot rolling mill according to the preamble of claim (see for example DE-A-44 02 402) for rolling thin hot strip for a wide range of different difficult to form Material and method for operating such a hot rolling mill.
  • Hot rolling mills which follow Continuous casting and equalizing ovens are arranged.
  • Hot rolling mills allow hot strips to be formed with varying degrees of difficulty
  • Roll materials with thicknesses of 1.5 to 1.2 mm, with the tape at the exit the last rolling stand still austenitic structure has.
  • the belt speed at the exit of the last rolling mill is also easy constructed, the hot rolling following units such.
  • Watzbanddicke is at least with these roads not possible for easily formed materials.
  • the average temperature of the band at the output of the last framework the hot strip mill the temperature required for austenitic rolling (about 860 ° C) do not fall below
  • the speed at the exit of the last stand of the hot strip mill approx. 12.5 m / sec. do not exceed, because the hot strip otherwise with simple means on the Outlet roller table no longer run properly and then reeled can be.
  • reels that wrap around at rotational speeds of over 15 m / sec. have to be accelerated very expensive, expensive and difficult to control.
  • Hot strip mills When rolling difficult to form material can be with the seven-stand Hot strip mills can reach even smaller thicknesses than 1.2 mm, since Due to the large rolling work austenitic structure behind the last mill stand even at lower speeds is still encountered.
  • the hot rolling plant is for easily deformable material with small final thicknesses, however not suitable.
  • the drive elements of the hot rolling mill become more stressed at higher speeds and wear out faster, so that elaborate drive components, reel and scissors and much more precise and dynamic control mechanisms are provided need to ensure the desired band qualities.
  • the invention is based on the object, a hot rolling mill and a Method for operating the hot rolling mill so to design. that after the rolling process at initial thicknesses below 1.2 mm, in particular less than 1 mm even when rolling easily deformable materials still strip temperatures which ensure austenitic rolling and yet the exit velocity of the rolling stock a speed of 15 m / sec. Not exceeds, so that there are easier manageable workflows, the Wear and tear of the system is reduced and the costs are also simple Aggregates can be kept low.
  • the invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
  • the drawing shows a hot rolling mill for material that is difficult to form can be operated in each case so that regardless of the material used and despite the different conditions for everyone Materials final rolling temperatures occur at the last stand, which is an austenitic Rolls guaranteed and speeds less than about 15m / sec. be achieved.
  • the hot rolling plant consists of a Dünnbrammeng discernstrom 1 whose Strand guide is so adjustable that thin slab thicknesses of about 45 to 70 mm be achieved at the output of Dünnbrammeng discernstrom 1.
  • the endless cast Thin slabs are divisible by a pair of scissors 2. You can do that Set slab lengths equal to the length of a finished rolled coil or a correspond to multiple of them.
  • the sliced slabs are in a roller hearth furnace 3, which serves the temperature compensation at a temperature e.g. 1150 ° C held.
  • the roller hearth furnace 3 is followed by a pair of scissors. 4 which is only used in the event of an accident.
  • the one seven-stand rolling mill 7 with the rolling sizes F1 to F7 follows.
  • a cooling section 8 is provided, which is in the strip running direction a flying shears 9 connects, which in the case of semi-endless or Continuous rolling is used.
  • the hot rolling mill ends with two reels 10, which may also be designed as a Rotorhaspler altematively.
  • an intermediate scaffolding device 6 arranged between the rolling stand F1 and the rolling stand F2 .
  • the thin slab caster will be used 1 adjusted so that depending on the desired final thickness and Casters production slabs with thicknesses between 45 and 70 mm preferably 55 mm application. All seven scaffolds will be F1 to F7 hired.
  • the scaffolding descaling device 6 is inactive. At this Driving style can be controlled by the high rolling forces and in the to be rolled, hard-to-formate material to be introduced large work rolled strip thicknesses at Exit of the rolling stand F7 can reach below 1 mm whereby the speed of about 15 m / sec. is not exceeded and yet rolled strip with Austenitic structure is present.
  • the thin slab caster 1 When rolling easily deformable material with a final thickness of less than 1 mm the thin slab caster 1 on thin slab thicknesses between 45 and 50 mm.
  • the mill stand F1 is either inactive or is one Smoothing made with a small decrease.
  • the smoothing effect causes the Slab surface is smoother, so that behind the tinder scrubber 5 a can build a more uniform scale layer.
  • the active scaffolding descaling device 6 makes it easier to remove the newly formed scale. That less descaling agent is applied to the slabs, as if the scaffold F1 were not set for smoothing.
  • the scaffolds F2 to F7 are usually made slightly stronger than in the driving style, in which all seven scaffolding are employed. By operating only the stands F2 to F7 become lower end roll speeds reached. Due to the lower inlet slab thickness and the stronger Setting up the scaffolds F2 to F7 will nevertheless be finish rolling thicknesses below 1 mm achieved, wherein the rolling temperature in the austenitic microstructure having.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Warmwalzanlage gemäß dem Obergriff des Anspruchs (siehe z.B. DE-A-44 02 402) zum Walzen von dünnem Warmband für ein breitgefächertes Sortiment von unterschiedlich schwer umformbarem Material sowie 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 Schere und Haspeln beherrschbar.
Eine weitere Absenkung der Watzbanddicke 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 Gerüsts 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 siebengerüstigen 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 Beschleunigungsphase 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 verschleißen, 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 Bandlaufrichtung eine fliegende Schere 9 anschließt, welche im Falle des Semi-endlos- bzw. Endloswalzens eingesetzt wird. Die Warmwalzanlage endet mit zwei Haspeln 10, die auch altemativ als ein Rotorhaspler ausgebildet sein können.
Zwischen dem Walzgerüst F1 und dem Walzgerüst F2 ist eine Zwischengerüstentzundungsvorrichtung 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 Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung 6 kann damit leichter den neu entstanden Zunder entfemen. 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 (5)

  1. Warmwalzanlage zum Walzen von dünnem Warmband für ein breit gefächertes Sortiment von Walzgut unterschiedlich schwer umformbaren Materials,
    mit
    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,
    einem Rollenherdofen (3) zum Puffern und Temperieren der getrennten Brammen,
    einem dem Rollenherdofen (3) nachgeordneten zunderwäscher (5) sowie einer siebengerüstigen Walzstraße (7),
    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,
    dadurch gekennzeichnet dass,
    zwischen dem ersten Gerüst (F1) und dem zweiten Gerüst (F2) der Walzstraße (7) eine Zwischengerüstentzunderungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, und
    die Dünnbrammengießanlage (1) eine einstellbare Strangführung zur Einstellung der Dünnbrammendicke aufweist.
  2. Verfahren zum Betreiben einer Warmwalzanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, 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 beherrschbarer 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) Walzgut mit austenitischem Gefüge bei beherrschbaren 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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