EP3849721B1 - Verfahren zur herstellung eines metallischen gutes - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Gutes, insbesondere einer Bramme, eines Vorbandes, eines Bandes oder eines Blechs, bei dem das Gut in Förderrichtung zunächst durch einen Zunderwäscher und anschließend durch ein Walzwerk gefördert wird, wobei das Walzwerk mindestens ein Walzgerüst, insbesondere ein in Förderrichtung erstes Walzgerüst, aufweist, wobei das Gut im Zunderwäscher durch mindestens eine obere Düsenreihe, die die Oberseite des Gutes entzundert, und durch mindestens eine untere Düsenreihe, die die Unterseite des Gutes entzundert, beaufschlagt wird.
• Das Gut wird im Walzwerk zumeist durch eine Anzahl an Walzgerüsten geführt; möglich ist allerdings auch der Einsatz eines einzelnen Walzgerüsts, namentlich im Falle eines Steckelwalzwerks.
• Bei der Herstellung metallischer Bänder werden zunehmend steigende Anforderungen an die Bandtemperaturführung, an die Zundereigenschaften und damit an die Produktqualität sowie an die Bandlaufstabilität gestellt. Untersuchungen haben ergeben, dass nicht nur die Temperaturführung sondern vor allem das Zunderwachstum im Anschluss eines Zunderwäschers für die folgenden Walzprozesse Einfluss auf obige Eigenschaften hat. Es hat sich gezeigt, dass vor allem eine unterschiedliche Zunderschichtdicke an Bandober- und -unterseite zu Schubwalzeffekten, Skibildung und Walzmomentvertrimmung bei der Walzumformung und unterschiedlicher Walzenrauigkeit sowie im späteren Walzprogrammverlauf zu unterschiedlicher Bandrauigkeit und nachteiligen Sekundärzundereffekten auf der Ober- und Unterseite führt.
• Beim Betrieb von Warmwalzwerken werden bekanntlich Entzunderungseinrichtungen eingesetzt. Nach der Entfernung des Zunders mit Hilfe eines Hochdruckwasserstrahls bildet sich beim Weitertransport sofort erneut eine Sekundärzunderschicht. Die Wachstumsgeschwindigkeit der Zunderdicke ist dabei von den Anlagen- und Prozessbedingungen abhängig. Auf der Oberseite ist das Band oder die Bramme im Bereich des Zunderwäschers von Wasser benetzt bzw. es bleibt dort liegen, auf der Unterseite fällt das applizierte Wasser direkt wieder nach unten. Beim Durchlaufen der Zunderwäscherstrecke entstehen deshalb in der Regel unterschiedliche Bandtemperaturen an Ober- und Unterseite. Diese führen in der Folge zu unterschiedlichen Zunderschichtdicken.
• In der EP 1 365 870 B1 ist bereits beschrieben, wie durch Einstellung einer symmetrischen Temperaturverteilung von Ober- zur Unterseite des Bandes im Bereich des Zunderwäschers und nach dem Zunderwäscher die Bedingungen verbessert werden können. Diese Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um optimale Bedingungen für die Walzanlage und das Band einstellen zu können. Es muss vielmehr das Zunderbildungsverhalten mit berücksichtigt und gezielt beeinflusst werden.
• Weitere und andere Lösungen zeigen die EP 1 034 857 B1 , die JP 1-205810 A , die JP 2001-9520 A und die JP 2001-47122 A . Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf der WO 02/070157 A1 .
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren so fortzubilden, dass die genannten Nachteile vermindert werden können. Demgemäß wird eine Verbesserung der Produkt- und Anlageneigenschaften durch eine Optimierung des Zunderwäschers bzw. des Vorgangs der Entzunderung in demselben angestrebt. Damit soll insbesondere auf die Sekundärzunderbildung Einfluss genommen werden können.
• Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:
1. a) Ermittlung der Dicke einer Sekundärzunderschicht auf der Oberseite des Gutes, die am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts, oder an einem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere vor dem ersten Walzgerüst, vorliegt, und Ermittlung der Dicke einer Sekundärzunderschicht auf der Unterseite des Gutes, die am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts, oder an dem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere des ersten Walzgerüsts, vorliegt;
2. b) Festlegen des Abstands zwischen der in Förderrichtung letzten oberen Düsenreihe und der in Förderrichtung letzten unteren Düsenreihe, so dass die Differenz zwischen der Dicke der Sekundärzunderschicht auf der Oberseite des Gutes und die Dicke der Sekundärzunderschicht auf der Unterseite des Gutes an obigem Ort unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
• Die Festlegung gemäß obigem Schritt b) erfolgt dabei bevorzugt so, dass ein definierter Produktmix fürs Gut betrachtet und hierfür ein mittlerer Abstand bestimmt wird.
• Die Ermittlung der Dicke der oberen und unteren Sekundärzunderschicht kann durch eine Messung am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts, oder an dem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere vor dem ersten Walzgerüst, erfolgen (bei diesem definierten Ort kann es sich um einen solchen kurz vor dem ersten Walzgerüst handeln, der zwecks Bestimmung der Dicke der Sekundärzunderschicht ausgewählt bzw. festgelegt wird).
• Es ist aber auch möglich, dass die Ermittlung der Dicke der oberen und unteren Sekundärzunderschicht durch numerische Simulation anhand eines Prozessmodells erfolgt. In diesem Falle kann vorgesehen werden, dass die numerische Simulation die Berechnung des Temperaturverlaufs an der Oberseite und an der Unterseite des Gutes beim Durchlauf durch den Zunderwäscher bis zum Walzwerk umfasst. Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass die numerische Simulation bzw. Berechnung der Dicke der oberen und unteren Sekundärzunderschicht eine Ermittlung der Dicke durch die Beziehung umfasst: $$s=k_P\cdot \sqrt{t}$$

  
• mit s: Dicke der Sekundärzunderschicht
• k_P: Zunderkoeffizient
• t: Oxidationszeit ab Abschluss der Entzunderung
• Die genannte Gleichung zur Bestimmung der Zunderdicke kann in einem Simulationsmodell verwendet werden. Der genannte Zunderkoeffizient, der temperatur- und materialabhängig ist, kann experimentell bestimmt oder aus der Literatur entnommen werden. Er kann auch durch entsprechende Untersuchungen in fachmännischer Weise empirisch bestimmt werden.
• Alternativ kann auch ein anderes Modell zur Bestimmung der Zunderdicke eingesetzt werden.
• Der Abstand zwischen der in Förderrichtung letzten oberen Düsenreihe und der in Förderrichtung letzten unteren Düsenreihe wird bevorzugt mindestens 0,2 m gewählt, besonders bevorzugt mindestens 0,3 m.
• Indes beträgt der Abstand zwischen der in Förderrichtung letzten Düsenreihe und dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere dem ersten Walzgerüst, vorzugsweise höchstens 6,0 m, besonders bevorzugt höchstens 4,0 m.
• Der vorgegebene Wert für die Differenz zwischen der Dicke (s_oben) der Sekundärzunderschicht auf der Oberseite des Gutes und die Dicke (s_unten) der Sekundärzunderschicht auf der Unterseite des Gutes beim Einlauf in das mindestens eine Walzgerüst, insbesondere in das erste Walzgerüst, bestimmt sich bevorzugt gemäß der Beziehung: $$\left|\left(s_{\mathit{oben}}-s_{\mathit{unten}}\right)\right|/s_{\mathit{Mittel}}\ast 100\%\le 15\%$$

  

  mit: $${\mathrm{s}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{s}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{s}}_{\mathrm{unten}}\right)/2$$

  
• Bevorzugt wird die Temperatur des Guts im Bereich zwischen dem Zunderwäscher und dem mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere dem ersten Walzgerüst, so eingestellt, dass für die Temperatur (T_oben) des Gutes auf der Oberseite und für die Temperatur (T_unten) des Gutes auf der Unterseite beim Einlauf in das mindestens eine Walzgerüst, insbesondere in das erste Walzgerüst, gilt: $$\left|\left(T_{\mathit{oben}}-T_{\mathit{unten}}\right)\right|/T_{\mathit{Mittel}}\ast 100\%\le 3\%$$

  

  mit: $${\mathrm{T}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{T}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{T}}_{\mathrm{unten}}\right)/2$$

  
• Die Temperaturen sind dabei in °C zu verwenden.
• Das Gut wird vorzugsweise im Bereich zwischen dem Zunderwäscher und dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere dem ersten Walzgerüst, zusätzlich mit Wasser gekühlt.
• An der Oberseite des Gutes und an der Unterseite des Gutes können unterschiedliche Düsengrößen im Zunderwäscher verwendet werden.
• Für die Unterseite des Gutes kann im Zunderwäscher eine weitere Düsenreihe vorgesehen werden, die bei Bedarf aktiviert wird.
• Schließlich sieht eine Weiterbildung vor, dass in Abhängigkeit der Einzugsgeschwindigkeit des Guts in das Walzwerk und/oder vom Material des Guts die Wassermenge und/oder das Druckniveau des ausgebrachten Wassers in mindestens einer der Düsenreihen an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Guts individuell eingestellt, insbesondere reduziert, wird.
• Das vorgeschlagene Konzept sieht eine Kombination von Maßnahmen und eine Definition von Randbedingungen vor, so dass statt symmetrischer Bandtemperaturen eine gezielte Beeinflussung der Zunderbildung bzw. Zundersymmetrie möglich ist, die es erlaubt, im Sinne der obigen Aufgabenstellung eine verbesserte Verfahrensweise zu ermöglichen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch einen Abschnitt einer Fertigungsanlage für ein metallisches Band nach dem Stand der Technik, wobei der Bereich eines Zunderwäschers und eines nachfolgenden Walzwerks dargestellt ist und wobei für den Verlauf in Förderrichtung jeweils für die Oberseite und Unterseite des Bandes der Temperaturverlauf sowie die Bildung von Sekundärzunder mit einer errechneten Dicke dargestellt ist,

Fig. 2

in der Darstellung gemäß Figur 1 die entsprechende Illustration für eine erfindungsgemäße Lösung.

• In den Figuren ist ein Band 1 (bzw. eine Bramme, ein Vorband oder ein Blech) angedeutet, das in einem Zunderwäscher 2 an der Oberseite 6 des Bandes 1 sowie an der Unterseite 8 des Bandes 1 entzundert wird. Das so gereinigte bzw. entzunderte Band wird in eine Förderrichtung F einem Walzwerk 3 zugeführt, wo es gewalzt wird. Das Walzwerk 3 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Anzahl Walzgerüste 4, von denen in den Figuren nur eines dargestellt ist, nämlich das erste Walzgerüst F1 des Walzwerks 3.
• Der Zunderwäscher 2 weist eine obere Düsenreihe 5 sowie eine untere Düsenreihe 7 auf, die zur jeweiligen Reinigung bzw. Entzunderung der entsprechenden Seite des Bandes 1 vorgesehen sind. Zur Förderung des Bandes sind ein Rollenpaar 9 sowie ein Rollenpaar 10 vorgesehen. Der Zunderwäscher 2 weist im Ausführungsbeispiel darüber hinaus noch eine weitere obere Düsenreihe 11 und eine weitere untere Düsenreihe 12 auf. Mit den verschiedenen Düsenreihen wird Wasser W auf die Oberseite und die Unterseite des Bandes 1 aufgebracht.
• Figur 1 zeigt für ein Beispiel eines zweireihigen Zunderwäschers 2 vor einem Walzwerk 3 in Form einer Fertigstraße nach dem Stand der Technik. Dargestellt ist, wie sich die Bandoberflächentemperaturen (T_o/u) entwickeln können. Besonders beachtlich ist das Zunderwachstum zwischen dem jeweiligen letzten Zunderwäscher-Spritzbalken 5 bzw. 7 und der Fertigstraße 3. Sind - wie in Figur 1 darstellt - die beiden Entzunderungsreihen 5 und 7 übereinander angeordnet, so bildet sich bei diesen Randbedingungen mit gleichem Abstand zum ersten Walzgerüst 4 des Walzwerks 3 (F1) und unterschiedlichen Oberflächentemperaturen T_o/u eine unterschiedliche Zunderschichtdicke s_o/u, die zu den eingangs beschriebenen Problemen führt. Vor allem die Unterschiede der Zunderschichtdicke zwischen Ober- und Unterseite sind nachteilig und sollen erfindungsgemäß minimiert bzw. in bestimmten Grenzen gehalten werden.
• Will man die Zunderschicht-Dickenunterschiede zwischen der Oberseite 6 des Bandes 1 und der Unterseite 8 desselben vermindern oder im Idealfall beim Walzprozess gleich einstellen, so können - wie in Figur 2 gemäß einem erfindungsgemäßen Beispiel dargestellt - die obere Entzunderungsreihe 5 und die untere Entzunderungsreihe 7 in Förderrichtung F definiert versetzt zueinander angeordnet werden, in der Art, dass sich die untere Reihe 7 näher vor der Fertigstraße 3 bzw. namentlich vor dem ersten Walzgerüst F1 befindet. Dies ist durch den Abstand a in Figur 2 dargestellt. Berücksichtigt man die Gesetzmäßigkeiten der Zunderbildung in geeigneter Art, so können die Zunderbedingungen optimiert werden, was nachfolgend in einem konkreten Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
• Die Temperaturverläufe für die Oberseite 6 des Bandes 1 (T_o) sowie für die Unterseite 8 des Bandes 1 (T_u) sowie das wichtige Zunderwachstum mit der sich bildenden Dicke der Zunderschicht auf der Oberseite 6 des Bandes 1 (s_o) sowie auf der Unterseite 8 des Bandes 1 (s_u) sind in Figur 2 dargestellt und lassen sich berechnen. So kann der Abstand b zwischen einer Entzunderungsreihe und dem Walzgerüst F1 sowie der Abstand a der oberen zur unteren Entzunderungsreihe in der Weise festgelegt werden, dass die Zunderschichtdicken für die folgende bzw. folgenden Walzumformungen optimal sind. Das bedeutet, der Unterschied der Zunderschichtdicke s_o/u wird so eingestellt, dass die Differenz der Schichtdicke auf der Oberseite und der Unterseite des Bandes am Walzgerüst unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt.
• Für die Beschreibung der Temperaturveränderung innerhalb der Walzstraße - auch im Bereich des Zunderwäschers 2 bis zur und innerhalb der Walzstraße 3 - wird ein Prozessmodell eingesetzt. Bei Kenntnis des berechneten Temperaturverlaufs kann das Zunderwachstum mit folgendem Zundermodell bzw. folgender Zundergleichung berechnet werden: $$\mathrm{s}={\mathrm{k}}_{\mathrm{p}}\ast {\left(\mathrm{t}\right)}^{0.5}$$

  

  mit
• s: Zunderschichtdicke (startet mit 0 nach der letzten Entzunderung)
• t: Oxidationszeit (beginnt nach der letzten Entzunderung)
• k_P: Zunderkoeffizient, abhängig von der Bandoberfächentemperatur, vom Bandmaterial und von den Umgebungsbedingungen (Wasser, Luft)
• Die Auslegung der Walzstraße 3 erfolgt in der Art, dass für die über den Produktmix gewichtet nach dem Produktionsanteil gemittelte Einzugsgeschwindigkeit und Oberflächentemperaturen zwischen Zunderwäscher 2 und Walzstraße 3 folgende optimale definierte Bedingungen einstellbar sind:
  Die oberen und unteren Zunderwäscher-Spritzbalken 5 und 7 sind so zueinander versetzt angeordnet (Abstand a), dass der untere Spritzbalken zuletzt angeordnet ist. Dabei wird der Abstand b zwischen dem letzten Entzunderungsbalken 7 und dem Walzgerüst F1 sowie der Abstand a zwischen oberem und unterem Spritzbalken 5 und 7 zueinander so gewählt, dass die Zunderdicke beim Eintritt in die Walzstraße (im Beispielfall am Gerüst F1 der Fertigstraße 3) im Mittel an der Bandober- und -unterseite vorzugsweise gleich ist oder die Differenz Δs der errechneten Zunderschichtdicken (Betrag) zwischen Ober- und Unterseite kleiner als 15% von der mittleren Zunderschichtdicke beträgt (siehe den Bereich für den Abstand des Walzgerüstes F1 von der letzten Entzunderungsreihe 7 in Figur 2).
• Dabei gelten die Beziehungen für die Dicke der Sekundärzunderschicht beim Einlauf in das erste Walzgerüst F1 $${\mathrm{s}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{s}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{s}}_{\mathrm{unten}}\right)/2$$

  

  $$\Delta \mathrm{s}=\left|\left({\mathrm{s}}_{\mathrm{oben}}-{\mathrm{s}}_{\mathrm{unten}}\right)\right|/{\mathrm{s}}_{\mathrm{Mittel}}*100\%,$$

  

  mit
• s_Mittel: Mittlere Zunderschichtdicke von Ober- / Unterseite des Bandes
• s_oben: Zunderschichtdicke auf der Oberseite
• s_unten: Zunderschichtdicke auf der Unterseite
• Δs: prozentuale Differenz der errechneten Zunderschichtdicken
• Zwecks weiterer Optimierung des Zunderwachstums auf der Ober- und Unterseite und Einhaltung obiger Ziele für die Auslegung oder/und für den für den täglichen Einsatz bei Abweichung von den mittleren Bedingungen (Einzugsgeschwindigkeit, Temperaturen) sind zusätzliche Hoch- oder/und Niederdruck-Kühleinrichtungen zwischen Zunderwäscher 2 und Walzstraße 3 angeordnet (nicht dargestellt), die abhängig von den Ergebnissen des Prozessmodells aktiviert werden, um dem Ziel der möglichst gleichen Zunderschichtdicke an Ober- und Unterseite 6 und 8 des Bandes 1 am Ort des Walzgerüst F1 oder an einem definierten Referenzort unmittelbar vor dem Walzgerüst F1 nahe zu kommen.
• Weiterhin sollten die Oberflächentemperaturverläufe hinter dem Zunderwäscher 2 mit oder ohne zusätzlicher Bandkühlung zwischen Zunderwäscher 2 und Walzstraße 3 die Oberflächenflächentemperaturen so ergeben, dass die Temperaturdifferenz (Betrag) zwischen Ober- und Unterseite 6 und 8 des Bandes 1 kleiner als 3% von der mittleren Oberflächentemperatur am Walzgerüst beträgt.
• Dabei gelten folgende Beziehungen: $${\mathrm{T}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{T}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{T}}_{\mathrm{unten}}\right)/2$$

  

  $$\Delta \mathrm{T}=\left|\left({\mathrm{T}}_{\mathrm{oben}}-{\mathrm{T}}_{\mathrm{unten}}\right)\right|/{\mathrm{T}}_{\mathrm{Mittel}}*100\%$$

  

  mit
• T_Mittel: Mittlere Bandtemperatur von Ober- / Unterseite
• T_oben: Bandtemperatur auf der Oberseite
• T_unten: Bandtemperatur auf der Unterseite
• ΔT: prozentuale Differenz der errechneten Bandtemperaturen am Walzgerüst
• Die Temperaturen sind dabei in °C einzusetzen.
• Aus den Berechnungen für die optimalen Bedingungen im Bereich des Zunderwäschers 2 und der Walzstraße 3 ergeben sich vorzugsweise folgende Abstände:
  Der Abstand a zwischen der oberen und unteren Spritzreihe 5 und 7 des Zunderwäschers 2 beträgt bevorzugt mehr als 0,2 m, besonders bevorzugt mehr als 0,3 m.
• Der Abstand b zwischen der letzten Zunderwäscher-Spritzreihe 7 und dem folgenden Walzgerüst F1 beträgt bevorzugt weniger oder gleich 6 m und besonders bevorzugt weniger oder gleich 4 m.
• Als weiteres Stellglied, um die Verzunderungsbedingungen und damit das Verhältnis der Zunderschichtdicken optimal einzustellen, können folgende Zusatzmaßnahmen getroffen werden:
  Die Entzunderungsdüse für die Bandoberseite unterscheidet sich von der Düse an der Bandunterseite; hierbei werden insbesondere unten größere Düsen als oben verwendet. Das bedeutet in diesem Falle, dass auf der Unterseite eine größere Wassermenge aufgebracht wird, um die Temperaturen auf der Oberfläche des Bandes in einer gewünschten Weise beeinflussen zu können.
• Optional kann eine dritte Zunderwäscher-Düsenreihe auf der Unterseite des Bandes vorgesehen werden, die je nach Randbedingungen vom Prozessmodell aktiviert wird.
• Abhängig von der Einzugsgeschwindigkeit und dem Bandmaterial kann die erste Entzunderungsdüsenreihe nur oben, nur unten oder beidseitig deaktiviert werden (das gilt für einen mehrreihigen Zunderwäscher).
• Abhängig von der Einzugsgeschwindigkeit und vom Bandmaterial kann die Wassermenge oder/und das Druckniveau der ersten oder/und zweiten Entzunderungsdüsenreihe (bzw. auch an einer weiteren Düsenreihe) an der Ober- und/oder Unterseite individuell reduziert werden.
• Die Zusatzkühlungen zwischen Zunderwäscher 2 und Walzstraße 3 werden eingebaut und bei Bedarf aktiviert.
• Die Auslegung der Anlage, insbesondere die Bestimmung der Abstände im Bereich Zunderwäscher - Walzgerüst, erfolgt in folgenden Schritten: In einem ersten Schritt wird zunächst der Abstand zwischen der letzten Entzunderungsreihe 7 bis zur Walzstraße, d. h. bis zum ersten Walzgerüst F1, ermitteln (Abstand b). Dieser Abstand wird vorzugsweise minimiert, um die Sekundärzunderbildung zu minimieren.
• Dann wird in einem zweiten Schritt die Bestimmung des Abstandes (a) zwischen dem oberen und unteren Zunderwäscher-Spritzbalken zueinander festgelegt, so dass die Bedingungen bzw. Ziele obiger Zunder- oder/und Temperaturbeziehungen erfüllt sind bzw. die Differenz der Zunderschichtdicke zwischen Ober- und Unterseite minimal ist.
• Können bei der Auslegung der Anlage die Differenz der Zunderschichtdicken nicht im gewünschten Rahmen eingehalten werden, so sind Zusatzkühlungen zwischen dem Zunderwäscher 2 und der Walzstraße 3 vorzusehen oder/und obige Zusatzmaßnahmen durchzuführen.
• Beim Betreiben der vorhandenen Anlage mit gegebenen Abständen werden die variablen Temperatur- bzw. Zunderstellglieder (Düsendrücke, Wassermengen) eingesetzt, so dass die obigen Toleranzen eingehalten werden.
• Für die indirekte Abstützung des Zundermodells können die Oberflächentemperaturen vor oder/und hinter dem (ersten) Walzgerüst F1 gemessen und mit den Rechenwerten verglichen werden. Auch aus der gemessenen Momentendifferenz zwischen der oberen und unteren Antriebsspindel kann indirekt auf die Rauhigkeitsdifferenz der Arbeitswalzen des Walzgerüstes geschlossen werden, wenn ein Unterschied über mehrere Bänder anhält oder sich im Laufe eines Walzprogramms erhöht. Auch dieser Messwert kann als Feedback für das Zundermodell und die Einstellung der Entzunderungsparameter (Wasserdruck- und -menge) verwendet werden.
• Es wird bevorzugt ein Prozessmodell vorgesehen, das nicht nur das Druckniveau bzw. die Wassermenge des Zunderwäschers und die Zusatzkühlungen (falls vorhanden) hinter dem Zunderwäscher optimal steuert, so dass man dem Ziel gleicher Zunderschichtdicken an Ober- und Unterseite möglichst nahe kommt, sondern es können auch der Energieverbrauch (d. h. minimaler Wasserdruck und -menge) und die Bandtemperaturverluste (minimale Wassermenge) minimiert werden. Zum Variieren des Druckniveaus und für die Energieeinsparung bieten sich Kolbenpumpen an.
• Durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Ausgestaltung wird es möglich, für die Position des ersten Walzgerüstes F1 eine Position (Pos) zu wählen, deren Erstreckung in Figur 2 angegeben ist. Diese Position befindet sich innerhalb eines optimalen Bereichs (Opt) für die Anordnung des dem Zunderwäscher 2 folgenden Walzgerüsts F1.
• Im optimalen Bereich (Opt) legen die geforderten Bedingungen für das Verhältnis der Dicken der Sekundärzunderschichten vor, wie sie oben gefordert wurden.
• Somit werden vorteilhaft die genannten Abstände nach dem Walzportfolio ausgelegt.
• Bei mehrreihigen Zunderwäschern kann das Konzept so angepasst werden, dass die Entzunderungsreihen beliebig ein- bzw. abgeschaltet werden können. Dabei kann das Druckniveau je nach Prozess für die obere bzw. untere der jeweiligen Düsenreihen unterschiedlich eingestellt werden.
• Eine Zusatzkühlung zwischen Zunderwäscher und Fertigstraße kann vorgesehen und bei Bedarf aktiviert werden.
Bezugszeichenliste:

1

metallisches Gut (Bramme, Vorband, Band, Blech)

2

Zunderwäscher

3

Walzwerk

4

Walzgerüst

5

obere Düsenreihe

6

Oberseite des Bandes

7

untere Düsenreihe

8

Unterseite des Bandes

9

Rollenpaar

10

Rollenpaar

11

weitere obere Düsenreihe

12

weitere untere Düsenreihe

F

Förderrichtung

F1

erstes Walzgerüst

a

Abstand (in Förderrichtung) zwischen der oberen und der unteren Düsenreihe

b

Abstand (in Förderrichtung) zwischen der letzten Düsenreihe und dem ersten Walzgerüst

soben

Dicke der Sekundärzunderschicht auf der Oberseite des Bandes

sunten

Dicke der Sekundärzunderschicht auf der Unterseite des Bandes

Toben

Temperatur des Bandes auf der Oberseite

Tunten

Temperatur des Bandes auf der Unterseite

W

Wasser

Pos

gewählte Position des ersten Walzgerüsts (F1)

Opt

optimaler Bereich für die Anordnung des dem Zunderwäscher folgenden Walzgerüsts (F1)

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Gutes (1), insbesondere einer Bramme, eines Vorbandes, eines Bandes oder eines Blechs, bei dem das Gut (1) in Förderrichtung (F) zunächst durch einen Zunderwäscher (2) und anschließend durch ein Walzwerk (3) gefördert wird, wobei das Walzwerk (3) mindestens ein Walzgerüst (4), insbesondere ein in Förderrichtung (F) erstes Walzgerüst (F1), aufweist, wobei das Gut (1) im Zunderwäscher (2) durch mindestens eine obere Düsenreihe (5), die die Oberseite (6) des Gutes (1) entzundert, und durch mindestens eine untere Düsenreihe (7), die die Unterseite (8) des Gutes (1) entzundert, beaufschlagt wird,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass das Verfahren die Schritte aufweist:

   a) Ermittlung der Dicke (s_oben) einer Sekundärzunderschicht auf der Oberseite (6) des Gutes (1), die am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts (F1), oder an einem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere vor dem ersten Walzgerüst (F1), vorliegt, und Ermittlung der Dicke (s_unten) einer Sekundärzunderschicht auf der Unterseite (8) des Gutes (1), die am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts (F1), oder an dem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere des ersten Walzgerüsts (F1), vorliegt;

   b) Festlegen des Abstands (a) zwischen der in Förderrichtung (F) letzten oberen Düsenreihe (5) und der in Förderrichtung (F) letzten unteren Düsenreihe (7), so dass die Differenz zwischen der Dicke (s_oben) der Sekundärzunderschicht auf der Oberseite (6) des Gutes (1) und die Dicke (s_unten) der Sekundärzunderschicht auf der Unterseite (8) des Gutes (1) an obigem Ort unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung gemäß Schritt b) von Anspruch 1 erfolgt, indem ein definierter Produktmix fürs Gut (1) betrachtet und hierfür ein mittlerer Abstand (a) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Dicke (s_oben, s_unten) der oberen und unteren Sekundärzunderschicht durch eine Messung am Ort des mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere am Ort des ersten Walzgerüsts (F1), oder an dem definierten Ort vor dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere vor dem ersten Walzgerüst (F1), erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Dicke (s_oben, s_unten) der oberen und unteren Sekundärzunderschicht durch numerische Simulation anhand eines Prozessmodells erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Simulation die Berechnung des Temperaturverlaufs an der Oberseite und an der Unterseite des Gutes (1) beim Durchlauf durch den Zunderwäscher (2) bis zum Walzwerk (3) umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Simulation der Dicke (s_oben, s_unten) der oberen und unteren Sekundärzunderschicht eine Ermittlung der Dicke (s_oben, s_unten) durch die Beziehung umfasst: $$s=k_P\cdot \sqrt{t}$$

   

   mit s: Dicke der Sekundärzunderschicht

   k_P: Zunderkoeffizient

   t: Oxidationszeit ab Abschluss der Entzunderung
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen der in Förderrichtung (F) letzten oberen Düsenreihe (5) und der in Förderrichtung (F) letzten unteren Düsenreihe (7) mindestens 0,2 m gewählt wird, vorzugsweise mindestens 0,3 m.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) zwischen der in Förderrichtung (F) letzten Düsenreihe (5, 7) und dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere dem ersten Walzgerüst (F1), höchstens 6,0 m beträgt, vorzugsweise höchstens 4,0 m.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Wert für die Differenz zwischen der Dicke (s_oben) der Sekundärzunderschicht auf der Oberseite (6) des Gutes (1) und die Dicke (s_unten) der Sekundärzunderschicht auf der Unterseite (8) des Gutes (1) beim Einlauf in das mindestens eine Walzgerüst, insbesondere in das erste Walzgerüst (F1), bestimmt wird gemäß der Beziehung: $$\left|\left(s_{\mathit{oben}}-s_{\mathit{unten}}\right)\right|/s_{\mathit{Mittel}}\ast 100\%\le 15\%$$

   

   mit: $${\mathrm{s}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{s}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{s}}_{\mathrm{unten}}\right)/2$$

   
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Guts (1) im Bereich zwischen dem Zunderwäscher (2) und dem mindestens einen Walzgerüsts, insbesondere dem ersten Walzgerüst (F1), so eingestellt wird, dass für die Temperatur (T_oben) des Gutes (1) auf der Oberseite (6) und für die Temperatur (T_unten) des Gutes (1) auf der Unterseite (8) beim Einlauf in das mindestens eine Walzgerüst, insbesondere in das erste Walzgerüst (F1), gilt: $$\left|\left(T_{\mathit{oben}}-T_{\mathit{unten}}\right)\right|/T_{\mathit{Mittel}}\ast 100\%\le 3\%$$

    

    mit: $${\mathrm{T}}_{\mathrm{Mittel}}=\left({\mathrm{T}}_{\mathrm{oben}}+{\mathrm{T}}_{\mathrm{unten}}\right)/2\left(\mathrm{Temperaturen}\mathrm{in}°\mathrm{C}\right)$$

    
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut (1) im Bereich zwischen dem Zunderwäscher (2) und dem mindestens einen Walzgerüst, insbesondere dem ersten Walzgerüst (F1), zusätzlich mit Wasser gekühlt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Gutes (1) und an der Unterseite des Gutes (1) unterschiedliche Düsengrößen im Zunderwäscher (2) verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Unterseite des Gutes (1) im Zunderwäscher (2) eine weitere Düsenreihe vorgesehen wird, die bei Bedarf aktiviert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Einzugsgeschwindigkeit des Guts (1) in das Walzwerk (2) und/oder vom Material des Guts (1) die Wassermenge und/oder das Druckniveau des ausgebrachten Wassers in mindestens einer der Düsenreihen (5, 7) an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Guts (1) individuell eingestellt, insbesondere reduziert, wird.

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