EP1675693B1 - Walzwerk zum warmwalzen von metall, insbesondere von aluminium sowie warmwalzverfahren - Google Patents

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EP1675693B1 EP04765624A EP04765624A EP1675693B1 EP 1675693 B1 EP1675693 B1 EP 1675693B1 EP 04765624 A EP04765624 A EP 04765624A EP 04765624 A EP04765624 A EP 04765624A EP 1675693 B1 EP1675693 B1 EP 1675693B1
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train
finishing
stands
tandem
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    • B21B2015/0021—Cutting or shearing the product in the rolling direction

Definitions

  • the invention relates to a rolling mill for hot rolling of metal, in particular of aluminum, with a hot strip mill with a roughing mill and a finishing train and a corresponding hot rolling process.
  • An apparatus and a method according to the preambles of claims 1 and 4 are made US-A-5,931,040 known.
  • An aluminum ingot 117 is brought to rolling temperature in furnaces 120, 121-for example hearth or pusher furnaces-and pre-rolled in the single-stand roughing stand 108 of the roughing train 104 after passing through an upsetting stand 107.
  • the rough-rolling product is interspersed with a first scissors 122.
  • the board 119 is pimped at the end and end of the board, between these two cropping shears 122, 125 a certain distance is present.
  • the finish-rolled strip 113 in the finish rolling mill runs along edgers 126 and is reeled up by means of drive rollers 127 from a reeling device 114.
  • Such a plant with furnace area 102 and rolling mills 103 can have enormous lengths.
  • the length x of a furnace area 102 may be 130 m
  • the distance between the roughing stand 108 and the first stand 111 of the finishing train may be 240 m, for example, the distances influencing the achievable coil sizes.
  • the run takes place of the rolling stock through the rolling mill plant with the help of extensive transport and leadership facilities, such as roller tables.
  • Such rolling mills tend to work more economically with larger coil dimensions.
  • the basic idea of the invention is that the compact construction of the rolling mill or of the hot strip mill is created jointly by the consistent use of tandem rolling in the rough rolling mill, in the finishing train or in the rough rolling mill and finishing train.
  • the roughing train alone and / or the finishing train alone or the roughing and finishing train together are tandem mills, ie plant sections in which the mills stand in tandem (tandem arrangement). Due to the resulting compact construction significant parts of the otherwise necessary roller tables can be omitted, thereby reducing the investment costs.
  • the proposed layout is not only suitable for new buildings, but also for modernization of existing plants.
  • it is achieved by tandem rolling in the roughing and / or finishing mill that smaller plants on which previously only smaller tonnages and smaller coils were produced, their further processing is partially uneconomical, can be converted so that the length of the roller tables remains the same Bund weights (tape lengths) can be increased, which increases productivity.
  • Fig. 1 shows the new compact hot rolling mill layout 1 for aluminum.
  • the comparison with the layout 100 according to the prior art according to Fig. 3 illustrates the compactness of the system according to the invention.
  • the plant also consists of a furnace area 2 and the rolling mill 3 with a roughing and a finishing train (4, 5).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Walzwerk zum Warmwalzen von Metall, insbesondere von Aluminium, mit einer Warmbandstraße mit einer Vorwalzstraße und einer Fertigwalzstraße sowie ein entsprechendes Warmwalzverfahren. Eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 4 sind aus US-A-5 931 040 bekannt.
  • Es ist bekannt, Aluminium in Warmbandstraßen auszuwalzen. Das klassische bzw. herkömmliche Layout 100 für ein solches Warmwalzwerk, das beispielhaft mit Fig. 3 dargestellt ist, setzt sich aus den wesentlichen Bearbeitungsstationen Ofenbereich 102, Walzstraße 103 und ggf. Zurichtung (Adjustage) zusammen.
  • Ein Aluminium-Barren 117 wird in Öfen 120, 121 - beispielsweise Herd- oder Stoßöfen - auf Walztemperatur gebracht und in dem eingerüstigen Vorwalzgerüst 108 der Vorwalzstraße 104 nach Durchlaufen eines Stauchgerüstes 107 vorgewalzt. Während des Vorwalzens wird das Vorwalzprodukt mit einer ersten Schere 122 zwischen geschopft. Vor dem Einlauf in die Fertigwalzstraße, die sich - wie hier nur beispielhaft gezeigt - aus vier Gerüsten 111, 112, 123, 124 zusammensetzt, wird die Platine 119 am Platinenende und -anfang geschopft, wobei zwischen diesen beiden Schopfscheren 122, 125 ein bestimmter Abstand vorliegt. Das in der Fertigwalzstraße fertig gewalzte Band 113 läuft entlang von Besäumscheren 126 und wird über Treiberrollen 127 von einer Haspeleinrichtung 114 aufgecoilt.
  • Eine solche Anlage mit Ofenbereich 102 und Walzstraßen 103 kann enorme Baulängen aufweisen. So kann die Länge x eines Ofenbereiches 102 beispielsweise 130 m sein und der Abstand zwischen dem Vorwalzgerüst 108 und dem ersten Gerüst 111 der Fertigwalzstraße beispielsweise 240 m, wobei die Abstände die erzielbaren Coilgrößen beeinflussen. Hierbei erfolgt der Durchlauf des Walzgutes durch die Walzwerksanlage mit Hilfe umfangreicher Transport- und Führungseinrichtungen, wie Rollgänge. Tendenziell arbeiten derartige Walzanlagen wirtschaftlicher mit größeren Coilabmessungen.
  • Anlagen von derartigen Baulängen sind mit hohen Investitionen verbunden und benötigen viel Baufläche. Des weiteren sind die weitläufigen Rollgänge zum Transport des Walzguts ebenfalls investitionsreich.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein von seiner Bauweise kompakteres Walzwerk zum Warmwalzen von Metall, insbesondere von Aluminium, zu schaffen, wobei die Transportzwischenräume zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen (Ofenbereich, Vorwalzen, Fertigwalzen) reduziert sind. Gleichzeitig soll ein Warmwalzverfahren geschaffen werden, das ein Walzen von Band auf Endwalzdicke bei kompakter Bauweise des Walzwerks mit hoher Wirtschaftlichkeit erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Walzwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Grundgedanke der Erfindung ist, dass der kompakte Aufbau des Walzwerks bzw. der Warmbandstraße durch die konsequente Nutzung von Tandemwalzungen in der Vorwalzstraße, in der Fertigstraße oder in der Vorwalzstraße und Fertigwalzstraße gemeinsam entsteht. Die Vorwalzstraße alleine und/oder die Fertigwalzstraße alleine oder die Vorwalz- und Fertigstraße gemeinsam sind Tandemstraßen, d. h. Anlagebereiche, bei der die Walzgerüste hintereinander (Tandem-Anordnung) stehen. Aufgrund des dadurch entstehenden kompakten Baus können erhebliche Teile der sonst notwendigen Rollgänge entfallen, wobei sich die Investitionskosten reduzieren.
  • Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorwalzstraße als Tandemstraße ausgebildet ist, wobei sie zwei hintereinander angeordnete Vorwalzgerüste umfassen kann. Diese Vorwalzstraße arbeitet vorzugsweise reversierend.
  • Ebenfalls kann die Vorwalzstraße eingerüstig sein. Sie arbeitet dann mit der Fertigstraße im Tandembetrieb. Der Abstand zwischen der Vorwalz- und der Fertigwalzstraße ist so gewählt, dass alle Gerüste gleichzeitig walzen können.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Fertigwalzstraße zwei Haspeleinrichtungen aufweist und die Fertigwalzstraße im Tandembetrieb betrieben wird.
  • Das vorgeschlagene Layout ist nicht nur für Neubauten, sondern auch für Modernisierungen bestehender Anlagen geeignet. Insbesondere wird durch das Tandemwalzen in der Vor- und/oder Fertigstraße erreicht, dass kleinere Anlagen, auf denen bisher nur geringere Tonnagen und kleinere Coils produziert wurden, deren Weiterverarbeitung teilweise unwirtschaftlich ist, so umgerüstet werden können, dass bei gleich bleibender Länge der Rollgänge die Bundgewichte (Bandlängen) vergrößert werden können, was die Produktivität erhöht.
  • Bei einem bevorzugten Layout sind in der Vorwalzstraße zwei Vorwalzgerüste und in der Fertigwalzstraße zwei Fertigwalzgerüste vorgesehen, die jeweils im Tandembetrieb arbeiten. Insgesamt kann bei diesem Layout mit vier Gerüsten gegenüber dem klassischen Layout mit fünf Gerüsten ein Walzgerüst eingespart werden. Zudem können die beiden Vorwalzgerüste nach dem neuen Layout als kostensparende Duo-Gerüste ausgeführt werden, während die Fertigwalzgerüste Vierwalzen (Quarto-)-gerüste sind.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1
    das kompakte Anlagen-Layout des Walzwerks zum Walzen von Aluminium nach der Erfindung;
    Fig. 2
    die Durchführung des Walzverfahrens in einem Walzwerk nach der Erfindung;
    Fig. 3
    zum Vergleich das Anlagen-Layout einer herkömmlichen Warmbandstraße für Aluminium.
  • Fig. 1 zeigt das neue kompakte Warmwalzwerk-Layout 1 für Aluminium. Die Gegenüberstellung zum Layout 100 nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 3 verdeutlicht die Kompaktheit der Anlage nach der Erfindung. Die Anlage besteht ebenfalls aus einem Ofenbereich 2 und der Walzstraße 3 mit einer Vorwalz- und einer Fertigwalzstraße (4, 5).
  • In Transportrichtung hinter dem Ofenbereich 2 sind eine schwere Schopfschere 6 und ein Stauchgerüst 7 angeordnet. Die Vorwalzstraße 4 setzt sich bei der gezeigten Ausführungsform aus zwei hintereinander angeordneten Vorwalzgerüsten 8, 9 zusammen, die im Tandembetrieb reversierend arbeiten. Es folgt eine fliegende Schere 10 zur Vorbereitung des Fertigwalzens. Das Fertigwalzen wird in der Fertigwalzstraße 5 durchgeführt, die aus zwei nah aneinander angeordneten Quarto-Gerüsten 11, 12 besteht, wobei das Band 13 reversierend gewalzt werden kann. Hierzu ist neben einer zweiten Haspeleinrichtung 14 hinter der Fertigwalzstraße 5 noch eine erste Haspeleinrichtung 15 vor der Fertigwalzstraße 5 angeordnet. Mit 16 ist eine Besäumschere bezeichnet.
  • Gegenüber der bekannten Anlage ist die Baulänge der erfindungsgemäßen Anlage nach Fig. 1 deutlich verkürzt, was insbesondere den Abstand zwischen dem Ende der Vorwalzstraße 4 und dem ersten Gerüst 11 der Fertigwalzstraße 5 betrifft. Die vorgeschlagene Anlage ist sehr kompakt, wobei gleichzeitig die Produktion hoher Bundgewichte möglich ist. Im Vergleich zur herkömmlichen Anlage (Fig. 3) ist nur noch eine - fliegende - Schere 10 zwischen der Vorwalz- und der Fertigwalzstraße 4, 5 angeordnet.
  • Das Verfahren selbst wird mit Hilfe der Fig. 2 verdeutlicht. Zum Warmwalzvorgang wird ein warmer Aluminium-Barren 17 auf einen Rollgang 18 aufgelegt und in die Vorwalz-Trandemstraße 4 transportiert und dort reversierend in den beiden Vorwalzgerüsten 8, 9 im Tandembetrieb ausgewalzt, beispielsweise dreimal hin- und zurück, wie durch die Pfeile a gezeigt und mit Walzschritt l bezeichnet. Das Bandende wird mittels der schweren Schere 6 zwischen geschopft. Nach ausrechenden Reversiervorgängen kann die jetzt vorliegende Platine 19 direkt in das Fertigwalzgerüst 5 transportiert werden unter gleichzeitiger Beteiligung aller Gerüste. Es findet demnach ein Tandembetrieb in allen Gerüsten der Vorwalz- und Fertigwalzgerüst statt. Die Platine 19 wird durch ein Tandemwalzen in den Gerüsten 11, 12 der Fertigwalzstraße 5 zum Band 13 fertig gewalzt (Walzschritt II).
  • Nach einer anderen Verfahrensvariante (IIb) wird das Vorwalzprodukt durch Tandemwalzen in Fertigwalzgerüsten 11, 12 zwischen den beiden Haspeleinrichtungen 14, 15 reversierend ausgewalzt. Das Band 13 wird nach dem ersten Walzvorgang unter gleichzeitiger Beteiligung der beiden Fertigwalzgerüste 11, 12 mit der zweiten Haspeleinrichtung 14 aufgewickelt. Das Bandende wird mit einer fliegenden Schere 10 geschopft. Anschließend wird die Umlaufrichtung der jeweiligen Ober- und Unterwalzen der Gerüste 11, 12 geändert (Pfeil b) und das Band 13 erneut in die Fertigwalzgerüste 11, 12 eingezogen. Das Band 13 wird von der ersten Haspeleinrichtung 15 aufgehaspelt und gleichzeitig von der zweiten Haspeleinrichtung 14 abgewickelt und anschließend wieder umgekehrt (Pfeil c). Der Reversiervorgang kann entsprechend der gewünschten Enddicke des Bandes 13 wiederholt werden.
  • Durch die Nutzung der Tandemwalzungen in einer Warmbandstraße für Aluminium kann insbesondere erreicht werden, dass bisher unwirtschaftlich arbeitende kompakte Anlagen ihre Produktivität und Wirtschaftlichkeit wesentlich steigern können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Warmwalzwerk-Layout
    2.
    Ofenbereich
    3.
    Walzstraße bzw. Warmbandstraße
    4.
    Vorwalzstraße
    5.
    Fertigwalzstraße
    6.
    schwere Schopfschere
    7.
    Stauchgerüst
    8.
    Vorwalzgerüst, Duo-Gerüst
    9.
    Vorwalzgerüst, Duo-Gerüst
    10.
    fliegende Schere
    11.
    Fertigwalzgerüst, Quarto-Gerüst
    12.
    Fertigwalzgerüst, Quarto-Gerüst
    13.
    Band
    14.
    zweite Haspeleinrichtung
    15.
    erste Haspeleinrichtung
    16.
    Besäumschere
    17.
    Barren, Vorprodukt
    18.
    Rollgang
    19.
    Platine, vorgewalztes Produkt
    100
    herkömmliches Warmwalzwerk-Layout
    102
    Ofenbereich
    103
    Walzstraße
    104
    Vorwalzstraße
    107
    Stauchgerüst
    108
    Vorwalzgerüst
    111-112
    Gerüste
    113
    Band
    114
    Haspeleinrichtung
    117
    Aluminium-Barren
    119
    Platine
    120
    Ofen
    121
    Ofen
    122
    Schopfschere
    123
    Gerüst
    124
    Gerüst
    125
    leichte Schopfschere
    126
    Besäumscheren
    127
    Treiberrollen
    x, y, z
    Abstände
    a, b, c
    Pfeile
    I
    Vorwalzen im Tandembetrieb
    II
    Fertigwalzen im Tandembetrieb mit allen Gerüsten
    IIa
    reversierendes Fertigwalzen im Tandembetrieb zwischen zwei Haspeleinrichtungen

Claims (6)

  1. Walzwerk (1) zum Warmwalzen von Metall, insbesondere von Aluminium, mit einer Warmbandstraße (3) mit einer Vorwalzstraße (4) und einer Fertigwalzstraße (5), wobei die Vorwalzstraße (4) als Tandemstraße ausgebildet ist, in der das Walzgut im Tandembetrieb bei gemeinsamer Beteiligung von mindestens zwei hintereinander angeordneten Vorwalzgerüsten (8, 9) gewalzt wird, dass die Fertigwalzstraße (5) als Tandemstraße mindestens zwei hintereinander angeordnete Fertigwalzgerüste (11,12) umfasst, mit denen im Tandembetrieb bei gleichzeitiger Beteiligung der jeweiligen Fertigwalzgerüste (11, 12) gewalzt wird und dass in Walzrichtung gesehen vor und hinter der Fertigwalzstraße (5) jeweils eine Haspelvorrichtung (15, 14) angeordnet ist, dass die Vorwalz-Tandemstraße (4) reversierend arbeitet;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorwalzstraße (4) zusammen mit der Fertigstraße (5) als Tandemstraße arbeitet, wobei bei gemeinsamer Beteiligung der Gerüste der Vorwalz- und Fertigstraße im Tandembetrieb gewalzt wird;
    und
    dass die Fertigwalzstraße (5) reversierend arbeitet.
  2. Walzwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorwalz-Tandemstraße (4) jeweils Zweiwalzengerüste (Duo-Gerüste) (8, 9) umfasst.
  3. Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
    mit folgendem Layout:
    - Ofenbereich (2) zur Zuführung von Wärme in ein Vorprodukt vor der Formgebung,
    - schwere Schopfschere (6),
    - Stauchgerüst (7),
    - zwei hintereinander angeordnete Vorwalzgerüste (8, 9), die im Tandembetrieb reversierend arbeiten,
    - eine fliegende Schere (10),
    - eine erste Haspeleinrichtung (15)
    - zwei hintereinander angeordnete Fertigwalzgerüste (11, 12), die im Tandembetrieb reversierend arbeiten sowie
    - eine zweite Haspeleinrichtung (14).
  4. Verfahren zum Warmwalzen von Metall, insbesondere von Aluminium, wobei das Vorwalzprodukt, insbesondere ein Aluminium-Barren (17), in einer Warmbandstraße (3) mit einer Vor- und einer Fertigwalzstraße (4, 5) vor- und anschließend fertig gewalzt wird, dass das Vorprodukt in der Vorwalzstraße (4) selbst, die als Tandemstraße mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Vorwalzgerüsten (8, 9) ausgerüstet ist, im Tandembetrieb bei gemeinsamer Beteiligung der jeweiligen Vorwalzgerüste vorgewalzt wird, dass das vorgewalzte Walzprodukt (19) in der Fertigwalzstraße (5), die als Tandemstraße mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Fertiggerüsten (11, 12) ausgerüstet ist fertig gewalzt wird, insbesondere in einem Walzwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Walzprodukt in der Vorwalzstraße (4) und in der Fertigwalzstraße (5) zusammen im Tandembetrieb gewalzt wird; und
    dass das Auswalzen des Vorproduktes in den Vorgerüsten (8, 9) sowie sich das anschließende reversierende Fertigwalzen im Tandembetrieb der Fertigwalzstraße (5) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch
    Auswalzen des Vorproduktes in den Vorgerüsten (8, 9) sowie Einlaufen des Walzproduktes in die Fertigwalzstraße (5) unter gleichzeitiger Beteiligung aller Gerüste der Vorwalz- und Fertigwalzstraße (4, 5) (Schritt IIa).
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    - Transport eines warmen Vorprodukts (17), insbesondere eines Aluminium-Barrens, in eine Vorwalz-Tandemstraße (4),
    - reversierendes Vorwalzen mit den Vorwalzgerüsten (8, 9) im Tandembetrieb (Schritt I),
    - Zwischenschopfen des Vorwalzprodukts (19), insbesondere der Aluminiumplatine, mittels einer schweren Schere (6),
    - Auswalzen auf eine vorgegebene Vorwalzdicke des Vorwalzproduktes (19),
    - Schopfen des Vorwalzproduktes (19) mit einer fliegenden Schere (10),
    - Aufwickeln des durch die Fertigstraße (5), die im Tandembetrieb arbeitet, gelaufenen Bandes (13) mit einer zweiten nachgeordneten Haspeleinrichtung (14),
    - Umkehr der Bewegungsrichtung der Walzgerüste (11, 12) und erneutes Einziehen des Bandes (13) in die Fertigwalzstraße (5),
    - Aufwickeln auf eine vorgeordnete Haspeleinrichtung (15) bei gleichzeitigem Abwickeln von der zweiten Haspeleinrichtung (14),
    - ein- oder mehrmaliges Durchführen des Walzschrittes in der Fertigwalzstraße (Schritt IIb).
EP04765624A 2003-10-24 2004-09-25 Walzwerk zum warmwalzen von metall, insbesondere von aluminium sowie warmwalzverfahren Expired - Lifetime EP1675693B1 (de)

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