EP3715004A1 - Handhabung von coils mit vergleichsmässigter temperatur - Google Patents

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Publication number
EP3715004A1
EP3715004A1 EP19165503.4A EP19165503A EP3715004A1 EP 3715004 A1 EP3715004 A1 EP 3715004A1 EP 19165503 A EP19165503 A EP 19165503A EP 3715004 A1 EP3715004 A1 EP 3715004A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
temperature
support areas
heating device
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19165503.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Matschullat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Germany GmbH filed Critical Primetals Technologies Germany GmbH
Priority to EP19165503.4A priority Critical patent/EP3715004A1/de
Publication of EP3715004A1 publication Critical patent/EP3715004A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer

Definitions

  • the present invention is based on a handling method for a coil wound from hot-rolled metal strip, the coil being deposited on a storage location by means of a transport device after reeling, so that the coil rests on support areas of the storage location.
  • the present invention is also based on a storage point for a coil reeled from hot-rolled metal strip, the storage point having support areas on which the coil is deposited after reeling by means of a transport device, so that the coil rests on the support areas of the storage point.
  • Metal strip is hot rolled in a finishing train.
  • the metal strip is wound into a coil after rolling.
  • cooling takes place in a cooling section downstream of the finishing train between rolling and coiling. Regardless of whether the cooling section is present or not, the coil still has a significant temperature, usually above 150 ° C.
  • the coil is removed from the reel by means of a transport device and placed on a storage point.
  • the contact areas of the storage location often have the ambient temperature, which - depending on the location and the time of day and time of year - is usually between 0 ° C and +40 ° C.
  • the support areas of the storage point are therefore in any case considerably colder than the coil.
  • the object of the present invention is to create possibilities by means of which the problems of the prior art can be avoided.
  • a handling method of the type mentioned at the outset is designed in that the support areas before the coil is deposited on the storage location by means of a Heating device are heated so that the temperature of the support areas of the temperature of the coil is approximated or equalized.
  • the procedure according to the invention achieves in particular that the contact areas of the coil do not suffer a temperature shock when the coil is deposited on the storage point and the time course of cooling of the contact areas of the coil is at least approximated to the time course of cooling of the remaining areas of the coil. In this way, in particular, the material properties of the coil are evened out over the entire length of the reeled strip.
  • the heating device can be designed as required.
  • the heating device can be designed as an inductive heating device, a resistance heater or a burner.
  • the temperature of the contact areas is preferably increased by the heating to such an extent that it deviates from the temperature of the coil by a maximum of a predetermined maximum permissible temperature deviation. If, for example, it is known that the temperature of the coil when it is deposited on the storage location is around 300 ° C, although certain fluctuations are possible, but by no more than 30 ° C, the support areas can - purely by way of example - be heated to a Temperature of also 300 ° C can be brought. This means that the temperature difference is a maximum of 30 ° C.
  • the control device determining the extent to which the support areas are heated by the heating device as a function of the supplied temperature of the coil and the control device operates the heating device to heat the support areas in accordance with the determined extent. This allows the extent of heating individually depending on the Temperature of the coil can be determined when it is deposited on the storage point and thus the temperature of the support areas can be particularly closely approximated to the temperature of the coil.
  • the support areas are preferably reheated by means of the heating device after the coil has been deposited on the storage location.
  • the extent of the post-heating is determined in such a way that the temperature of the contact areas is as close as possible to the temperature of the coil outside the contact areas.
  • the control device determines the extent to which the support areas are reheated by means of the heating device as a function of the fed temperature of the coil and the control device operates the heating device for reheating the support areas in accordance with the determined extent.
  • the extent of post-heating can be determined individually as a function of the temperature of the coil when it cools on the storage point, and thus the temperature of the support areas can also be particularly closely approximated to the temperature of the coil during this period.
  • a bearing point of the type mentioned is designed in that the bearing point has a heating device, by means of which the support areas in front of Deposition of the coil on the storage location can be heated.
  • the heating device can be designed as required.
  • the heating device can be designed as an inductive heating device, a resistance heater or a burner.
  • the heating device preferably has a control device by which the heating device is controlled or regulated. This allows the extent of the heating to be controlled or regulated as required.
  • control device it is possible for the control device to be supplied with the temperature of the coil before the coil is deposited on the storage location, for the control device to determine an extent to which the support areas are heated by the heating device as a function of the supplied temperature of the coil and the heating device is operated by the control device for heating the support areas according to the determined extent.
  • the extent of the heating can be determined individually as a function of the temperature of the coil when it is deposited on the storage point, and thus the temperature of the support areas can be particularly closely approximated to the temperature of the coil.
  • control device is supplied with the temperature of the coil after the coil has been deposited on the storage location, and the control device determines the extent to which the support areas are reheated by means of the heating device as a function of the supplied temperature of the coil and the heating device is operated by the control device for reheating the support areas according to the determined extent.
  • the extent of post-heating can be determined individually depending on the temperature of the coil during cooling on the storage point and thus the temperature of the Support areas are particularly well approximated to the temperature of the coil during this period.
  • the storage location can be a fixed platform or a bundle wagon as required.
  • FIGS. 1 and 2 a metal strip 1 is hot-rolled in a finishing train.
  • the finishing train usually has several roll stands. In FIG 1 however, only the last roll stand 2 is shown.
  • the metal strip 1 can for example consist of steel or aluminum. However, other metals are also possible.
  • the metal strip 1 is fed to a reel 3.
  • the metal strip 2 is reeled into a coil 4 by means of the reel 3.
  • the coil 4 thus consists of the hot-rolled metal strip 1.
  • a cooling section 5 is often arranged between the finishing train and the reel 3, in which the metal strip 1 is cooled with a liquid coolant. However, this is not absolutely necessary.
  • FIG 1 shows a state during which the metal strip 1 is being hot-rolled and coiled.
  • FIG 2 shows a state in which the metal strip 1 has already been completely reeled into the coil 4.
  • the coil 4 generally has a weight of 10 t or more, for example approximately 20 t.
  • the associated bandwidth b is usually 600 mm or more.
  • a strip thickness can be in a range between less than 1 mm (for example 0.5 mm or 0.8 mm and over 20 mm (sometimes up to 25 mm).
  • a strip thickness between 1 mm and 5 mm is common.
  • a diameter d of the coil 4 is usually between 1 m and 2 m.
  • the coil 4 is deposited on a storage location 7 by means of a transport device 6.
  • the transport device 6 can have a mandrel 8 which is inserted into an eye 9 of the coil 4.
  • the mandrel 8 can possibly be the same mandrel 8 that is used when the coil 4 is reeled, that is, when the first turns of the coil 4 are wound.
  • the mandrel 8 or another suitable device, as in FIG FIG 1 indicated by a dashed arrow, the coil 4 lifted and lowered from above onto the bearing point 7.
  • the bearing point 7 has support areas 10. After the coil 4 has been deposited on the bearing point 7, the coil 4 lies in accordance with the illustration in FIG FIG 3 on the support areas 10.
  • the bearing point 7 has wheels 11, so that the bearing point 7 is designed as a mobile coil car.
  • the wheels 11 are not absolutely necessary. For this reason, the wheels 11 are in the FIG 1 and 3 shown only in dashed lines. If the wheels 11 are not present, the bearing 7 is designed as a fixed platform.
  • the bearing point 7 has, as shown in FIGS. 4 to 6 a heating device 12, 12 ', 12 ".
  • the heating device 12, 12', 12 By means of the heating device 12, 12', 12", the support areas 10 can be heated before the coil 4 is deposited on the storage location 7. As a result, a temperature TA of the support areas 10 can be approximated or equalized to a temperature TC1 of the coil 4.
  • the temperature TC1 of the coil 4 is that temperature which the coil 4 - more precisely: the outermost turn of the coil 4 - has immediately before it is deposited on the support areas 10.
  • the temperature TC1 is often in the range between 150 ° C and 600 ° C, mostly between 200 ° C and 400 ° C. In individual cases, however, it can also be higher or lower.
  • the manner in which the support areas 10 are heated can be as required.
  • the heating can be carried out as shown in FIG FIG 4 by means of a heating device 12 designed as an inductive heating device, as shown in FIG FIG 5 by means of a heating device 12 ′ designed as a resistance heater or as shown in FIG FIG 6 by means of a burner 12 ′′, for example a gas burner.
  • the burner 12 ′′ works with an open flame 13.
  • the temperature TA is matched as closely as possible to the temperature TC1 , but in any case approximates the temperature TC1.
  • the temperature TA can be increased by the heating to such an extent that it deviates from the temperature TC1 by a maximum of a predetermined maximum permissible temperature deviation ⁇ T1.
  • the permissible temperature deviation ⁇ T1 can be between 30 K and 50 K, for example.
  • the heating device 12, 12 ', 12 " has according to the illustration in FIG FIG 7 preferably a control device 14 by which the heating device 12, 12 ', 12 "is controlled or regulated.
  • the temperature TA of the support areas 10 is recorded or determined using a model as part of the control of the heating device 12, 12 ', 12 ".
  • control device 14 Due to the control or regulation of the heating device 12, 12 ′, 12 ′′ by the control device 14, it is possible, for example, for the control device 14 to be supplied with the temperature TC1 before the coil 4 is deposited on the storage location 7.
  • the temperature TC1 is recorded by means of a measuring device. Often, however, the temperature TC1 is fed to the control device 14 from a level 2 automation of the finishing train or - if the cooling section 5 is present - from a level 2 automation to the cooling section 5.
  • the temperature TC1 is supplied before the coil 4 is deposited on the storage location 7. Accordingly, the temperature TC1 is also the temperature of the coil 4 before the coil 4 is deposited on the storage location 7.
  • the control device 14 takes the temperature TC1 as shown in FIG FIG 8 counter in a step S1.
  • the control device 14 can then determine an extent A1 to which the support areas 10 are to be heated by the heating device 12, 12 ', 12 ". This determination is made as a function of the supplied temperature TC1.
  • the determination is made in step S2 made in such a way that the difference between the temperature TA and the temperature TC1 - with or without formation of the absolute value - is at most as large as the maximum permissible temperature deviation ⁇ T1.
  • the control device 14 then operates the heating device 12, 12 ', 12 "according to the determined extent A1.
  • the support areas 10 are also reheated by means of the heating device 12, 12 ', 12 ′′ after the coil 4 has been deposited on the storage location 7.
  • a dimension A2 of the post-heating is in this case preferably determined in such a way that the temperature TA of the support areas 10 is brought as close as possible to a temperature TC2 of the coil 4 outside the support areas 10.
  • control or regulation can take place as required.
  • the temperature TC2 of the coil 4 is preferably based on a point on the circumference of the coil 4 which is as far away as possible from the support areas 10.
  • the point on the coil 4 to which the temperature TC2 is based should be above the eye 9 of the coil 4.
  • a connecting line that goes through the location of the coil 4, to which the temperature TC2 is related, and the eye 9 of the coil 4 should also form an angle of at most 60 ° with a vertical plane through the eye 9 of the coil 4 , better of a maximum of 45 ° or a maximum of 30 °.
  • the nature of the temperature TC2 of the coil 4 is the same as the temperature TC1 of the coil 4. In the context of the present invention, however, a distinction is made between the two temperatures TC1 and TC2, since the temperature TC1 of the coil 4 of the control device 14 in is usually made available by a level 2 automation, while the temperature TC2 of the coil 4 of the control device 14 is known otherwise.
  • a temperature model of the coil 4 can be implemented within the control device 14, by means of which the cooling behavior of the coil 4 is modeled as a function of time, that is to say the temporal profile of the temperature TC2 is determined. This then also results in the corresponding setpoint profile over time of the temperature TA.
  • a temperature model of the support areas 10 can be implemented within the control device 14, which model models the time profile of the temperature TA as a function of the extent A2 of the post-heating. The control device 14 can therefore vary the extent A2 in such a way that the time profile of the temperature TA corresponds as closely as possible to the course of temperature TC2 over time.
  • control device 14 It is the same as shown in FIG 8 It is possible for the control device 14 to be supplied with the temperature TC2 after the coil 4 has been deposited on the storage location 7.
  • a sensor 15 can be present, by means of which the temperature TC2 is detected.
  • the sensor 15 can be designed as a pyrometer, for example.
  • the control device 14 can then set the temperature TC2 as shown in FIG FIG 8 receives in a step S4.
  • the control device 14 can then determine the extent A2 to which the support areas 10 are to be reheated by means of the heating device 12, 12 ', 12 ". This determination takes place as a function of the supplied temperature TC2.
  • the determination is made in step S5 made such that the difference between the temperature TA and the temperature TC2 - with or without formation of the absolute value - is at most as large as a maximum permissible temperature deviation ⁇ T2.
  • the maximum permissible temperature deviation ⁇ T2 can coincide with the maximum permissible temperature deviation ⁇ T1 act different value.
  • the control device 14 then operates the heating device 12, 12 ', 12 "according to the determined extent A2.
  • step S6 the control device 14 can check in a step S7 whether steps S4 to S6 should be carried out again. If this is the case, the control device 14 goes back to step S4. Otherwise, the reheating of the support areas 10 is ended.
  • the time profile of the temperature TA can be selected such that the time profile of the temperature TC3 of the coil 4 in the area of the support areas 10 is complete or at least almost complete completely coincides with the time course of the temperature TC2 of the coil 4 outside the support areas 10.
  • the time profile of the temperature of the contact areas 10 and, correspondingly, the time profile of the temperature of the coil 4 in the area of the contact areas 10 clearly differ from the time profile of the temperature TC2 of the coil 4 outside the support areas 10 deviates.
  • the temperature of the support areas 10 and the temperature of the coil 4 in the area of the support areas 10 in the event that the support areas 10 are not heated and possibly also reheated are shown in FIG FIG 9 provided with the reference symbols TA 'and TC3'.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

Ein aus warmgewalztem Metallband (1) gehaspeltes Coil (4) wird nach dem Haspeln mittels einer Transportvorrichtung (6) auf einer Lagerstelle (7) abgesetzt, so dass das Coil (4) auf Auflagebereichen (10) der Lagerstelle (7) aufliegt. Vor dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle (7) werden die Auflagebereiche (10) mittels einer Heizeinrichtung (12, 12', 12") aufgeheizt, so dass die Temperatur (TA) der Auflagebereiche (10) der Temperatur (TC1) des Coils (4) angenähert oder angeglichen wird.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Handhabungsverfahren für ein aus warmgewalztem Metallband gehaspeltes Coil, wobei das Coil nach dem Haspeln mittels einer Transportvorrichtung auf einer Lagerstelle abgesetzt wird, so dass das Coil auf Auflagebereichen der Lagerstelle aufliegt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Lagerstelle für ein aus warmgewalztem Metallband gehaspeltes Coil, wobei die Lagerstelle Auflagebereiche aufweist, auf die das Coil nach dem Haspeln mittels einer Transportvorrichtung abgesetzt wird, so dass das Coil auf den Auflagebereichen der Lagerstelle aufliegt.
    • Stand der Technik
  • In einer Fertigstraße wird Metallband warmgewalzt. Das Metallband wird nach dem Walzen zu einem Coil gehaspelt. Zwischen dem Walzen und dem Haspeln erfolgt in der Regel eine Kühlung in einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühlstrecke. Unabhängig davon, ob die Kühlstrecke vorhanden ist oder nicht, weist das Coil noch eine nennenswerte Temperatur auf, meist oberhalb von 150 °C. Das Coil wird mittels einer Transportvorrichtung aus dem Haspel entnommen und auf einer Lagerstelle aufgesetzt. Die Auflagebereiche der Lagerstelle weisen oftmals die Umgebungstemperatur auf, die - je nach Ort sowie Tages- und Jahreszeit - in der Regel zwischen 0 °C und +40 °C liegt. Die Auflagebereiche der Lagerstelle sind also in jedem Fall erheblich kälter als das Coil.
  • Aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen der Temperatur der Auflagebereiche und der Temperatur des Coils werden Kontaktbereiche des Coils, mit denen das Coil auf den Auflagebereichen aufliegt, deutlich schneller und "härter" gekühlt als die übrigen Bereiche des Coils, die nur durch ihre Wärmeabgabe an die das Coil umgebende Luft gekühlt werden. Dies führt dazu, dass im Bereich der Kontaktbereiche zumindest die äußeren Windungen des Coils einen anderen Abkühlverlauf aufweisen als die übrigen Bereiche des Coils. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Werkstoffeigenschaften, welche nicht nur als solche unerwünscht sind, sondern darüber hinaus auch in einem nachfolgenden Kaltwalzprozess zu unerwünschten Effekten führen können. Insbesondere können beim Kaltwalzen Planheitsfehler auftreten.
  • Im Stand der Technik werden die Probleme hingenommen. Es wird versucht, beim Kaltwalzen eine entsprechende Steuerung des Kaltwalzwerks vorzunehmen, so dass insbesondere keine Planheitsfehler auftreten. Auch ist bekannt, die äußeren Windungen des Coils vor dem Kaltwalzen von dem Coil abzutrennen und zu verschrotten. Dadurch entsteht Ausschuss. Der Ausschuss kann in Einzelfällen über 20 % betragen, manchmal sogar bis zu 30 %.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Probleme des Standes der Technik vermieden werden können.
  • Die Aufgabe wird durch ein Handhabungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Handhabungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
  • Erfindungsgemäß wird ein Handhabungsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Auflagebereiche vor dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle mittels einer Heizeinrichtung aufgeheizt werden, so dass die Temperatur der Auflagebereiche der Temperatur des Coils angenähert oder angeglichen wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird insbesondere erreicht, dass die Kontaktbereiche des Coils beim Absetzen des Coils auf der Lagerstelle keinen Temperaturschock erleiden und auch der zeitliche Verlauf der Abkühlung der Kontaktbereiche des Coils dem zeitlichen Verlauf der Abkühlung der übrigen Bereiche des Coils zumindest angenähert wird. Dadurch werden insbesondere die Werkstoffeigenschaften des Coils über die gesamte Länge des gehaspelten Bandes vergleichmäßigt.
  • Die Heizeinrichtung kann nach Bedarf ausgebildet sein. Insbesondere kann die Heizeinrichtung als induktive Heizeinrichtung, als Widerstandsheizung oder als Brenner ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise wird die Temperatur der Auflagebereiche durch das Aufheizen so weit erhöht, dass sie maximal um eine vorbestimmte maximal zulässige Temperaturabweichung von der Temperatur des Coils abweicht. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass die Temperatur des Coils beim Absetzen auf der Lagerstelle in etwa 300 °C beträgt, wobei zwar gewisse Schwankungen möglich sind, aber um nicht mehr als 30 °C, können - rein beispielhaft - die Auflagebereiche durch das Aufheizen auf eine Temperatur von ebenfalls 300 °C gebracht werden. Dadurch liegt die Temperaturdifferenz bei maximal 30 °C.
  • Noch besser ist es, wenn einer Steuereinrichtung für die Heizeinrichtung vor dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle die Temperatur des Coils zugeführt wird, die Steuereinrichtung ein Ausmaß, in dem die Auflagebereiche mittels der Heizeinrichtung aufgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur des Coils ermittelt und die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung zum Aufheizen der Auflagebereiche entsprechend dem ermittelten Ausmaß betreibt. Dadurch kann das Ausmaß des Aufheizens individuell in Abhängigkeit von der Temperatur des Coils beim Absetzen auf der Lagerstelle bestimmt werden und somit die Temperatur der Auflagebereiche besonders gut an die Temperatur des Coils angenähert werden.
  • Vorzugsweise werden die Auflagebereiche nach dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle mittels der Heizeinrichtung nachgeheizt. Ein Ausmaß des Nachheizens ist hierbei derart bestimmt, dass die Temperatur der Auflagebereiche der Temperatur des Coils außerhalb der Auflagebereiche so weit wie möglich angeglichen wird. Dadurch kann der Abkühlverlauf des Coils in den Kontaktbereichen, mit denen das Coil auf den Auflagebereichen aufliegt, dem Abkühlverlauf in den übrigen Bereichen des Coils trotz der unterschiedlichen Art des Wärmetransfers (einmal Wärmestrahlung und Luftkonvektion, einmal Wärmeleitung) angenähert werden.
  • Noch besser ist es, wenn einer Steuereinrichtung für die Heizeinrichtung nach dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle die Temperatur des Coils zugeführt wird, die Steuereinrichtung ein Ausmaß, in dem die Auflagebereiche mittels der Heizeinrichtung nachgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur des Coils ermittelt und die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung zum Nachheizen der Auflagebereiche entsprechend dem ermittelten Ausmaß betreibt. Dadurch kann das Ausmaß des Nachheizens individuell in Abhängigkeit von der Temperatur des Coils beim Abkühlen auf der Lagerstelle bestimmt werden und somit die Temperatur der Auflagebereiche auch während dieses Zeitraums besonders gut an die Temperatur des Coils angenähert werden.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Lagerstelle mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Lagerstelle sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 8 bis 12.
  • Erfindungsgemäß ist eine Lagerstelle der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Lagerstelle eine Heizeinrichtung aufweist, mittels derer die Auflagebereiche vor dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle beheizbar sind. Die dadurch erreichten Vorteile sind die gleichen wie bei dem erfindungsgemäßen Handhabungsverfahren.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Heizeinrichtung nach Bedarf ausgebildet sein. Insbesondere kann die Heizeinrichtung als induktive Heizeinrichtung, als Widerstandsheizung oder als Brenner ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung eine Steuereinrichtung auf, von der die Heizeinrichtung gesteuert oder geregelt wird. Dadurch kann das Ausmaß des Aufheizens nach Bedarf gesteuert oder geregelt werden.
  • Insbesondere ist es möglich, dass der Steuereinrichtung vor dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle die Temperatur des Coils zugeführt wird, von der Steuereinrichtung ein Ausmaß, in dem die Auflagebereiche mittels der Heizeinrichtung aufgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur des Coils ermittelt wird und die Heizeinrichtung von der Steuereinrichtung zum Aufheizen der Auflagebereiche entsprechend dem ermittelten Ausmaß betrieben wird. Dadurch kann das Ausmaß des Aufheizens individuell in Abhängigkeit von der Temperatur des Coils beim Absetzen auf der Lagerstelle bestimmt werden und somit die Temperatur der Auflagebereiche besonders gut an die Temperatur des Coils angenähert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Steuereinrichtung nach dem Absetzen des Coils auf der Lagerstelle die Temperatur des Coils zugeführt wird, von der Steuereinrichtung ein Ausmaß, in dem die Auflagebereiche mittels der Heizeinrichtung nachgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur des Coils ermittelt wird und die Heizeinrichtung von der Steuereinrichtung zum Nachheizen der Auflagebereiche entsprechend dem ermittelten Ausmaß betrieben wird. Dadurch kann das Ausmaß des Nachheizens individuell in Abhängigkeit von der Temperatur des Coils beim Abkühlen auf der Lagerstelle bestimmt werden und somit die Temperatur der Auflagebereiche auch während dieses Zeitraums besonders gut an die Temperatur des Coils angenähert werden.
  • Die Lagerstelle kann nach Bedarf eine feststehende Plattform oder ein Bundwagen sein.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
    • FIG 1
    eine Fertigstraße und einen Haspel während des Warmwalzens eines Metallbandes von der Seite,
    FIG 2
    die Fertigstraße und den Haspel von Figur 1 nach dem Warmwalzen eines Metallbandes von oben,
    FIG 3
    ein Coil und eine Lagerstelle für ein Coil,
    FIG 4 bis 6
    Ausgestaltungen der Lagerstelle von Figur 3,
    FIG 7
    ein Blockschaltbild einer Heizeinrichtung,
    FIG 8
    ein Ablaufdiagramm und
    FIG 9
    ein Zeitdiagramm.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß den FIG 1 und 2 wird in einer Fertigstraße ein Metallband 1 warmgewalzt. Die Fertigstraße weist in der Regel mehrere Walzgerüste auf. In FIG 1 ist jedoch nur das letzte Walzgerüst 2 dargestellt. Das Metallband 1 kann beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen. Es sind aber auch andere Metalle möglich. Nach dem Warmwalzen wird das Metallband 1 einem Haspel 3 zugeführt. Mittels des Haspels 3 wird das Metallband 2 zu einem Coil 4 gehaspelt. Das Coil 4 besteht also aus dem warmgewalzten Metallband 1. Zwischen der Fertigstraße und dem Haspel 3 ist oftmals eine Kühlstrecke 5 angeordnet, in der das Metallband 1 mit einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. FIG 1 zeigt einen Zustand, während dessen das Metallband 1 warmgewalzt und gehaspelt wird. FIG 2 zeigt einen Zustand, in dem das Metallband 1 bereits vollständig zu dem Coil 4 gehaspelt ist.
  • Das Coil 4 weist in der Regel ein Gewicht von 10 t oder mehr auf, beispielsweise von ca. 20 t. Die zugehörige Bandbreite b liegt in der Regel bei 600 mm oder darüber. Eine Banddicke kann in einem Bereich zwischen unter 1 mm (beispielsweise 0,5 mm oder 0,8 mm und über 20 mm (teilweise bis zu 25 mm) liegen. Üblich ist eine Banddicke zwischen 1 mm und 5 mm. Ein Durchmesser d des Coils 4 liegt in der Regel zwischen 1 m und 2 m.
  • Nach dem Haspeln des Coils 4 wird das Coil 4 mittels einer Transportvorrichtung 6 auf einer Lagerstelle 7 abgesetzt. Beispielsweise kann die Transportvorrichtung 6 einen Dorn 8 aufweisen, der in ein Auge 9 des Coils 4 eingeführt wird. Bei dem Dorn 8 kann es sich gegebenenfalls um denselben Dorn 8 handeln, der beim Anhaspeln des Coils 4, also beim Wickeln der ersten Windungen des Coils 4, verwendet wird. Mittels des Dorns 8 (oder einer anderen geeigneten Einrichtung) kann , wie in FIG 1 durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet, das Coil 4 abgehoben und von oben auf die Lagerstelle 7 abgesenkt werden. Die Lagerstelle 7 weist Auflagebereiche 10 auf. Nach dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7 liegt das Coil 4 entsprechend der Darstellung in FIG 3 auf den Auflagebereichen 10 auf. Die Lagerstelle 7 weist in vielen Fällen Räder 11 auf, so dass die Lagerstelle 7 als fahrbarer Bundwagen ausgebildet ist. Die Räder 11 sind aber nicht zwingend erforderlich. Aus diesem Grund sind die Räder 11 in den FIG 1 und 3 nur gestrichelt dargestellt. Wenn die Räder 11 nicht vorhanden sind, ist die Lagerstelle 7 als feststehende Plattform ausgebildet. Die Lagerstelle 7 weist entsprechend der Darstellung in den FIG 4 bis 6 eine Heizeinrichtung 12, 12', 12" auf. Mittels der Heizeinrichtung 12, 12', 12" können die Auflagebereiche 10 vor dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7 beheizt werden. Dadurch kann eine Temperatur TA der Auflagebereiche 10 einer Temperatur TC1 des Coils 4 angenähert oder angeglichen werden. Die Temperatur TC1 des Coils 4 ist diejenige Temperatur, die das Coil 4 - genauer: die äußerste Windung des Coils 4 - unmittelbar vor dem Absetzen auf die Auflagebereiche 10 aufweist. Die Temperatur TC1 liegt oftmals im Bereich zwischen 150 °C und 600 °C, meist zwischen 200 °C und 400 °C. Sie kann in Einzelfällen aber auch darüber oder darunter liegen.
  • Die Art und Weise, auf welche das Aufheizen der Auflagebereiche 10 erfolgt, kann nach Bedarf sein. Insbesondere kann das Aufheizen entsprechend der Darstellung in FIG 4 mittels einer als induktive Heizeinrichtung ausgebildeten Heizeinrichtung 12, entsprechend der Darstellung in FIG 5 mittels einer als Widerstandsheizung ausgebildeten Heizeinrichtung 12' oder entsprechend der Darstellung in FIG 6 mittels eines Brenners 12" erfolgen, beispielsweise eines Gasbrenners. Der Brenner 12" arbeitet mit einer offenen Flamme 13. Unabhängig von der Art und Weise, auf welche das Aufheizen der Auflagebereiche 10 erfolgt, wird die Temperatur TA der Temperatur TC1 so weit wie möglich angeglichen, in jedem Fall aber der Temperatur TC1 angenähert. Insbesondere kann die Temperatur TA durch das Aufheizen so weit erhöht werden, dass sie maximal um eine vorbestimmte maximal zulässige Temperaturabweichung δT1 von der Temperatur TC1 abweicht. Die zulässige Temperaturabweichung δT1 kann beispielsweise zwischen 30 K und 50 K liegen.
  • Die Heizeinrichtung 12, 12', 12" weist entsprechend der Darstellung in FIG 7 vorzugsweise eine Steuereinrichtung 14 auf, von der die Heizeinrichtung 12, 12', 12" gesteuert oder geregelt wird. Im Falle einer Regelung wird die Temperatur TA der Auflagebereiche 10 erfasst oder modelltechnisch ermittelt und im Rahmen der Ansteuerung der Heizeinrichtung 12, 12', 12" mit berücksichtigt.
  • Aufgrund der Steuerung bzw. Regelung der Heizeinrichtung 12, 12', 12" durch die Steuereinrichtung 14 es beispielsweise möglich, dass der Steuereinrichtung 14 vor dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7 die Temperatur TC1 zugeführt wird.
  • Im einfachsten Fall wird die Temperatur TC1 mittels einer Messeinrichtung erfasst. Oftmals wird die Temperatur TC1 der Steuereinrichtung 14 jedoch von einer Level 2-Automatisierung der Fertigstraße oder - falls die Kühlstrecke 5 vorhanden ist - von einer Level 2-Automatisierung der Kühlstrecke 5 zugeführt. Das Zuführen der Temperatur TC1 erfolgt vor dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7. Dementsprechend ist auch die Temperatur TC1 die Temperatur des Coils 4 vor dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7.
  • Die Steuereinrichtung 14 nimmt die Temperatur TC1 entsprechend der Darstellung in FIG 8 in einem Schritt S1 entgegen. In einem Schritt S2 kann die Steuereinrichtung 14 sodann ein Ausmaß A1 ermitteln, in dem die Auflagebereiche 10 mittels der Heizeinrichtung 12, 12', 12" aufgeheizt werden sollen. Diese Ermittlung erfolgt in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur TC1. Die Ermittlung wird im Schritt S2 derart vorgenommen, dass die Differenz der Temperatur TA und der Temperatur TC1 - mit oder ohne Betragsbildung - maximal so groß wie die maximal zulässige Temperaturabweichung δT1 ist. In einem Schritt S3 betreibt die Steuereinrichtung 14 sodann die Heizeinrichtung 12, 12', 12" entsprechend dem ermittelten Ausmaß A1.
  • Es ist möglich, dass nach dem Aufheizen der Auflagebereiche 10 kein weiteres Beheizen der Auflagebereiche 10 mehr erfolgt. Vorzugsweise werden die Auflagebereiche 10 jedoch auch nach dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7 mittels der Heizeinrichtung 12, 12', 12" nachgeheizt. Ein Ausmaß A2 des Nachheizens ist in diesem Fall vorzugsweise derart bestimmt, dass die Temperatur TA der Auflagebereiche 10 einer Temperatur TC2 des Coils 4 außerhalb der Auflagebereiche 10 so weit wie möglich angeglichen wird. Auch hier kann nach Bedarf eine Steuerung oder eine Regelung erfolgen.
  • Die Temperatur TC2 des Coils 4 ist vorzugsweise auf eine Stelle am Umfang des Coils 4 bezogen, die möglichst weit von den Auflagebereichen 10 entfernt ist. Insbesondere sollte die Stelle des Coils 4, auf welche die Temperatur TC2 bezogen ist, oberhalb des Auges 9 des Coils 4 liegen. Vorzugsweise sollte zusätzlich sogar eine Verbindungslinie, die durch die Stelle des Coils 4, auf welche die Temperatur TC2 bezogen ist, und das Auge 9 des Coils 4 geht, mit einer vertikalen Ebene durch das Auge 9 des Coils 4 einen Winkel von maximal 60° bilden, besser von maximal 45° oder von maximal 30°.
  • Die Temperatur TC2 des Coils 4 ist von ihrer Art her gesehen dieselbe Temperatur wie die Temperatur TC1 des Coils 4. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird aber dennoch zwischen den beiden Temperaturen TC1 und TC2 unterschieden, da die Temperatur TC1 des Coils 4 der Steuereinrichtung 14 in der Regel von einer Level 2-Automatisierung zur Verfügung gestellt wird, während die Temperatur TC2 des Coils 4 der Steuereinrichtung 14 in der Regel anderweitig bekannt wird.
  • Zur Bestimmung der Temperatur TC2 kann beispielsweise innerhalb der Steuereinrichtung 14 ein Temperaturmodell des Coils 4 implementiert sein, mittels dessen das Abkühlverhalten des Coils 4 als Funktion der Zeit modelliert wird, also der zeitliche Verlauf der Temperatur TC2 bestimmt wird. Dadurch ergibt sich dann auch der korrespondierende zeitliche Sollverlauf der Temperatur TA. Weiterhin kann innerhalb der Steuereinrichtung 14 ein Temperaturmodell der Auflagebereiche 10 implementiert sein, welches den zeitlichen Verlauf der Temperatur TA in Abhängigkeit von dem Ausmaß A2 des Nachheizens modelliert. Die Steuereinrichtung 14 kann daher das Ausmaß A2 derart variieren, dass der zeitliche Verlauf der Temperatur TA dem zeitlichen Verlauf der Temperatur TC2 so weit wie möglich entspricht.
  • Ebenso ist es entsprechend der Darstellung in FIG 8 möglich, dass der Steuereinrichtung 14 nach dem Absetzen des Coils 4 auf der Lagerstelle 7 die Temperatur TC2 zugeführt wird. Insbesondere kann ein Sensor 15 vorhanden sein, mittels dessen die Temperatur TC2 erfasst wird. Der Sensor 15 kann beispielsweise als Pyrometer ausgebildet sein.
  • Es ist daher möglich, dass die Steuereinrichtung 14 die Temperatur TC2 entsprechend der Darstellung in FIG 8 in einem Schritt S4 entgegennimmt. In einem Schritt S5 kann die Steuereinrichtung 14 sodann das Ausmaß A2 ermitteln, in dem die Auflagebereiche 10 mittels der Heizeinrichtung 12, 12', 12" nachgeheizt werden sollen. Diese Ermittlung erfolgt in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur TC2. Die Ermittlung wird im Schritt S5 derart vorgenommen, dass die Differenz der Temperatur TA und der Temperatur TC2 - mit oder ohne Betragsbildung - maximal so groß wie eine maximal zulässige Temperaturabweichung δT2 ist. Die maximal zulässige Temperaturabweichung δT2 kann mit der maximal zulässigen Temperaturabweichung δT1 übereinstimmen. Alternativ kann es sich um einen anderen Wert handeln. In einem Schritt S6 betreibt die Steuereinrichtung 14 sodann die Heizeinrichtung 12, 12', 12" entsprechend dem ermittelten Ausmaß A2.
  • Nach dem Schritt S6 kann die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S7 prüfen, ob die Schritte S4 bis S6 erneut ausgeführt werden sollen. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 14 zum Schritt S4 zurück. Anderenfalls ist das Nachheizen der Auflagebereiche 10 beendet.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann entsprechend der Darstellung in FIG 9 der zeitliche Verlauf der Temperatur TA derart gewählt werden, dass der zeitliche Verlauf der Temperatur TC3 des Coils 4 im Bereich der Auflagebereiche 10 vollständig oder zumindest nahezu vollständig mit dem zeitlichen Verlauf der Temperatur TC2 des Coils 4 außerhalb der Auflagebereiche 10 übereinstimmt. Dies steht im Gegensatz zu den Vorgehensweisen des Standes der Technik, bei denen der zeitliche Verlauf der Temperatur der Auflagebereiche 10 und hiermit korrespondierend auch der zeitliche Verlauf der Temperatur des Coils 4 im Bereich der Auflagebereiche 10 deutlich von dem zeitlichen Verlauf der Temperatur TC2 des Coils 4 außerhalb der Auflagebereiche 10 abweicht. Die Temperatur der Auflagebereiche 10 und die Temperatur des Coils 4 im Bereich der Auflagebereiche 10 für den Fall, dass die Auflagebereiche 10 nicht aufgeheizt und ggf. auch nachgeheizt werden, sind in FIG 9 mit dem Bezugszeichen TA' und TC3' versehen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Metallband
    2
    Walzgerüst
    3
    Haspel
    4
    Coil
    5
    Kühlstrecke
    6
    Transportvorrichtung
    7
    Lagerstelle
    8
    Dorn
    9
    Auge
    10
    Auflagebereiche
    11
    Räder
    12, 12', 12"
    Heizeinrichtungen
    13
    Flamme
    14
    Steuereinrichtung
    15
    Sensor
    A1, A2
    Ausmaße
    b
    Breite
    d
    Durchmesser
    S1 bis S7
    Schritte
    TA, TA'
    Temperatur der Auflagebereiche
    t
    Zeit
    TC1, TC2, TC3, TC3'
    Temperaturen des Coils
    δT1, δT2
    maximal zulässige Temperaturabweichungen

Claims (12)

  1. Handhabungsverfahren für ein aus warmgewalztem Metallband (1) gehaspeltes Coil (4), wobei das Coil (4) nach dem Haspeln mittels einer Transportvorrichtung (6) auf einer Lagerstelle (7) abgesetzt wird, so dass das Coil (4) auf Auflagebereichen (10) der Lagerstelle (7) aufliegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auflagebereiche (10) vor dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle (7) mittels einer Heizeinrichtung (12, 12', 12") aufgeheizt werden, so dass die Temperatur (TA) der Auflagebereiche (10) der Temperatur (TC1) des Coils (4) angenähert oder angeglichen wird.
  2. Handhabungsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (12, 12', 12") als induktive Heizeinrichtung (12), als Widerstandsheizung (12') oder als Brenner (12") ausgebildet ist.
  3. Handhabungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Temperatur (TA) der Auflagebereiche (10) durch das Aufheizen so weit erhöht wird, dass sie maximal um eine vorbestimmte maximal zulässige Temperaturabweichung (δT1) von der Temperatur (TC1) des Coils (4) abweicht.
  4. Handhabungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass einer Steuereinrichtung (14) für die Heizeinrichtung (12, 12', 12") vor dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle (7) die Temperatur (TC1) des Coils (4) zugeführt wird, dass die Steuereinrichtung (14) ein Ausmaß (A1), in dem die Auflagebereiche (10) mittels der Heizeinrichtung (12, 12', 12") aufgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur (TC1) des Coils (4) ermittelt und dass die Steuereinrichtung (14) die Heizeinrichtung (12, 12', 12") zum Aufheizen der Auflagebereiche (10) entsprechend dem ermittelten Ausmaß (A1) betreibt.
  5. Handhabungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auflagebereiche (10) nach dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle (7) mittels der Heizeinrichtung (12, 12', 12") nachgeheizt werden und dass ein Ausmaß (A2) des Nachheizens derart bestimmt ist, dass die Temperatur (TA) der Auflagebereiche (10) der Temperatur (TC2) des Coils (4) außerhalb der Auflagebereiche (10) so weit wie möglich angeglichen wird.
  6. Handhabungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass einer Steuereinrichtung (14) für die Heizeinrichtung (12, 12', 12") nach dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle (7) die Temperatur (TC2) des Coils (4) zugeführt wird, dass die Steuereinrichtung (14) ein Ausmaß (A2), in dem die Auflagebereiche (10) mittels der Heizeinrichtung (12, 12', 12") nachgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur (TC2) des Coils (4) ermittelt und dass die Steuereinrichtung (14) die Heizeinrichtung (12, 12', 12") zum Nachheizen der Auflagebereiche (10) entsprechend dem ermittelten Ausmaß (A2) betreibt.
  7. Lagerstelle für ein aus warmgewalztem Metallband (1) gehaspeltes Coil (4), wobei die Lagerstelle Auflagebereiche (10) aufweist, auf die das Coil (4) nach dem Haspeln mittels einer Transportvorrichtung (6) abgesetzt wird, so dass das Coil (4) auf den Auflagebereichen (10) der Lagerstelle aufliegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lagerstelle eine Heizeinrichtung (12, 12', 12") aufweist, mittels derer die Auflagebereiche (10) vor dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle beheizbar sind.
  8. Lagerstelle nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (12, 12', 12") als induktive Heizeinrichtung (12), als Widerstandsheizung (12') oder Brenner (12") ausgebildet ist.
  9. Lagerstelle nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizeinrichtung (12, 12', 12") eine Steuereinrichtung (14) aufweist, von der die Heizeinrichtung (12, 12', 12") gesteuert oder geregelt wird.
  10. Lagerstelle nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuereinrichtung (14) vor dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle die Temperatur (TC1) des Coils (4) zugeführt wird, dass von der Steuereinrichtung (14) ein Ausmaß (A1), in dem die Auflagebereiche (10) mittels der Heizeinrichtung (12, 12', 12") aufgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur (TC1) des Coils (4) ermittelt wird und dass die Heizeinrichtung (12, 12', 12") von der Steuereinrichtung (14) zum Aufheizen der Auflagebereiche (10) entsprechend dem ermittelten Ausmaß (A1) betrieben wird.
  11. Lagerstelle nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuereinrichtung (14) nach dem Absetzen des Coils (4) auf der Lagerstelle die Temperatur (TC2) des Coils (4) zugeführt wird, dass von der Steuereinrichtung (14) ein Ausmaß (A2), in dem die Auflagebereiche (10) mittels der Heizeinrichtung (12, 12', 12") nachgeheizt werden, in Abhängigkeit von der zugeführten Temperatur (TC2) des Coils (4) ermittelt wird und dass die Heizeinrichtung (12, 12', 12") von der Steuereinrichtung (14) zum Nachheizen der Auflagebereiche (10) entsprechend dem ermittelten Ausmaß (A2) betrieben wird.
  12. Lagerstelle nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lagerstelle eine feststehende Plattform oder ein Bundwagen ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004001019A (ja) * 2002-05-30 2004-01-08 Nippon Steel Corp 熱延コイルの硬度変動防止方法
JP2013081990A (ja) * 2011-10-12 2013-05-09 Jfe Steel Corp 熱延コイルの冷却方法と製造方法および冷却装置

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