EP4072746A1 - MODULARE WALZSTRAßE, INSBESONDERE WARMWALZSTRAßE, VORZUGSWEISE IN VERBINDUNG MIT EINER VORGESCHALTETEN GIEßEINRICHTUNG - Google Patents

MODULARE WALZSTRAßE, INSBESONDERE WARMWALZSTRAßE, VORZUGSWEISE IN VERBINDUNG MIT EINER VORGESCHALTETEN GIEßEINRICHTUNG

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EP4072746A1
EP4072746A1 EP20820362.0A EP20820362A EP4072746A1 EP 4072746 A1 EP4072746 A1 EP 4072746A1 EP 20820362 A EP20820362 A EP 20820362A EP 4072746 A1 EP4072746 A1 EP 4072746A1
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EP
European Patent Office
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unit
modules
module
modular
rolling mill
Prior art date
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EP4072746B1 (de
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Gokhan Erarslan
Jens KREIKEMEIER
Joachim Hafer
Kerstin SPILL
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Original Assignee
SMS Group GmbH
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    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts

Definitions

  • Modular rolling mill in particular hot rolling mill, preferably in connection with an upstream casting device
  • the invention relates to a modular rolling train, in particular a hot rolling train, preferably in connection with an upstream casting device, as well as a method for operating a modular rolling train.
  • starting products are formed.
  • starting products are formed from a primary forming to an intermediate or final dimension in the hot state.
  • the hot rolling mills can, for example, be connected directly to a continuous caster.
  • a hot rolling mill has an equalizing or heating furnace for heating and / or homogenizing the preliminary product to the desired forming temperature and further units.
  • these units are then built up one after the other in a line to form a rolling train.
  • these are roll stands, transport lines, cooling devices, separating devices, heating devices and / or surface treatment devices. This creates a rolling train that can only be adapted with great effort.
  • the object of the invention is therefore to develop a rolling train in such a way that it can be flexibly adapted to different finished products, process management, dimensions, materials and / or quality requirements.
  • invention
  • a rolling train is divided into discrete unit (s) and has at least one discrete unit (s) at least two modules (m). At least one module (m) of the subdivided discrete unit (s) can be exchanged for another module (m) by means of a transport device assigned to the discrete unit (s), preferably automatically and / or with automatic means.
  • the discrete units and / or modules form technical and / or process or material engineering units through which the rolling train and thus the process management can be optimized and / or adapted in such a way that certain properties of a finished product and / or alternative or .new finished products can be produced.
  • This also includes optimizing the productivity of the rolling train if, for example, a furnace module can be replaced faster than the time required to adapt the furnace process parameters for a changed finished product.
  • the exchange of the modules with one another can be faster and more uncomplicated than when a normal rebuilding process of the rolling train takes place, such as B. in a maintenance shutdown.
  • the exchange preferably takes place laterally and essentially perpendicularly, particularly preferably perpendicularly, to the longitudinal extent of the passage section. This is supported in particular by a systematic standardization of the modules used.
  • the interfaces of the modules should comply with uniform standards with regard to media supply, positioning, control or regulation. This also makes it easier to replace modules during maintenance work.
  • An exchange with an automatic means preferably takes over the essential work steps when exchanging two modules and reduces the manual activity.
  • At least one subdivided discrete unit is preferably formed by a technical system, in particular by a roughing unit, a finishing unit, at least one transport unit and / or at least one heat treatment unit of the rolling train and a module of the subdivided discrete unit is formed by an assembly of the technical unit, preferably by a Roll set of a roughing stand, a set of rolls of a finishing stand, a roller table, an encapsulated roller table, an oven module, a cooling section, a separating system, a surface treatment system and / or measuring device.
  • a technical system in particular by a roughing unit, a finishing unit, at least one transport unit and / or at least one heat treatment unit of the rolling train
  • a module of the subdivided discrete unit is formed by an assembly of the technical unit, preferably by a Roll set of a roughing stand, a set of rolls of a finishing stand, a roller table, an encapsulated roller table, an oven module, a cooling section, a
  • modules assigned to a discrete unit are at least interchangeable with one another.
  • different modules can be used within the discrete unit and for different process controls to be implemented as a result.
  • a furnace module in a multi-part furnace unit can be replaced by a cooling section or a roller table. Because it can be used in different positions as a replacement and / or inside and / or in addition to the furnace unit, very different heat treatment processes can be flexibly implemented.
  • modules can be exchanged with one another by means of a transport process between the respectively assigned transport devices. This allows modules that fulfill similar functions to be used with or in different discrete units.
  • a roller table can be used both between the roll stands and in the area of a furnace unit.
  • a base length preferably 0.25 m to 5 m, even more preferably 0.25 m to 1 m, is preferably present for dividing the rolling train into a length grid and the dimensions of the discrete units and / or the modules of the rolling train correspond to a base length or are integer multiples of the base length. This represents a simple way of standardizing the units or modules. Even if parts of the rolling train are constructed as conventionally permanently installed units, this design facilitates maintenance and, if necessary, a conversion of the rolling train.
  • a subdivided discrete unit is formed by a heat treatment unit and at least one module of the
  • the heat treatment unit is formed by an oven, roller table, encapsulated roller table, cooling section, surface treatment and / or measuring section module.
  • the targeted heat treatment is an essential factor for the setting of the properties of the finished product. With an improved adaptability of the line, new properties or
  • At least one furnace module is designed as a roller hearth furnace module or as an induction heating module. By exchanging these modules, ideal temperature control can be implemented quickly during the heat treatment, which is not possible or cannot be changed with permanently installed systems in this form and / or speed. Furthermore, it is preferred if a subdivided, discrete unit is formed by a roughing unit and at least one module of the roughing unit is formed by a roughing stand, preferably with two driven work rolls and / or two backup rolls. In particular, by adapting the set of work rolls with a diameter difference of> 6%, preferably> 10% in the area of the roughing, it is possible to react quickly to a changed cast product or starting product.
  • a subdivided, discrete unit is formed by a finishing rolling unit and at least one module of the finishing rolling unit is formed by a finishing rolling stand, preferably with two driven work rolls and / or two backup rolls.
  • modules in this unit it is possible, in particular, to respond to material properties, product properties and / or quality requirements.
  • the existing work rolls in a roll stand can be exchanged for work rolls that have a diameter difference of> 6%, preferably> 10%.
  • the working and / or back-up rolls are interchangeable.
  • cooling sections, roller tables or heating devices can also be exchanged.
  • the rolling train is preferably a hot rolling train.
  • hot rolling mills high furnace temperatures are usually provided and a change in temperature control requires a correspondingly long time in systems known from the prior art. For example, by replacing a hot furnace module with a colder module, the temperature curve can be adapted much more quickly to a changed specification.
  • Different cast products preferably different materials and / or dimensions
  • the cast products usually do not cool down to ambient temperature. However, this may be necessary for certain material groups or types.
  • a possibility for outward or inward transfer and targeted heat treatment of the cast products should preferably be provided.
  • a casting device preferably upstream of the hot rolling train
  • the cast products in particular thin slabs, slabs or billets
  • Roll gap adjustment be advantageous. In the case of cast products from continuous casting, optimization with regard to the materials is usually the most effective. Ideally, the caster is a continuous caster and for
  • the mold is exchangeable.
  • the throughput of the continuous caster can be varied quickly with a fixed number of cast strands. This enables production output and quality to be matched to one another, and the associated hot rolling mill can also be adapted by exchanging modules.
  • Finishing rolling unit has at least two modules.
  • the basic structure of this corresponds to a conventional hot rolling mill, which can be flexibly adapted to different dimensions and materials thanks to the modularization according to the invention.
  • the finished product here is preferably a hot strip or a blank or a black rod.
  • the modular rolling train can be adapted to different materials and dimensions by a preferred exchange of modules, preferably the modules of the heat treatment unit between the roughing and finishing rolling units, and at least one of the two rolling units.
  • a higher-level control or regulation for the hot rolling mill and controls or regulations associated therewith for the discrete units and / or modules present and by the higher-level control or regulation, a preferably automatic exchange of modules can be initiated and preferably carried out.
  • the modularization increases the flexibility and complexity of a hot rolling mill significantly compared to a hot rolling mill corresponding to the state of the art. A corresponding control or regulation simplifies the system management and the targeted optimization of the hot rolling mill for different process management and / or finished products.
  • the object of the invention is achieved by a method for operating a modular hot rolling mill, preferably according to one of claims 1 to 15, with the features of claim 16.
  • the process control is in The hot rolling mill is adapted on the basis of specified production parameters by the following work steps: Checking the modules present in the flow section to determine whether the production parameters can be achieved by adapting at least one of the modules, in particular roll gap adjustments and / or cooling parameters. Replacement, preferably automatic replacement, of unsuitable modules with modules that are suitable for compliance with the production parameters.
  • the exchange of unsuitable modules in particular an automatic exchange, enables the hot rolling mill to be adapted to changed requirements without the need for a complex conversion.
  • the time required for the replacement can be reduced to such an extent that replacing a module does not mean any significant business interruption.
  • the modules are preferably exchanged within 90 minutes, more preferably 30 minutes, even more preferably 10 minutes.
  • the exchange is particularly preferably carried out laterally to the flow path, most preferably laterally and perpendicular to the longitudinal extent of the flow path.
  • An exchange by means of a transport device means in the sense of the invention that a module of the Hot rolling mill can be replaced by another.
  • a module of the Hot rolling mill can be replaced by another.
  • couplings to adjacent modules and / or connecting components are first released. Then the module is moved out by a horizontal and / or vertical shift and another module is brought to this position.
  • the media supply should ideally remain in place. In this way, for example, furnace temperatures or atmospheres can be maintained.
  • the two modules can be detachably attached to a common device and the exchange takes place via a transverse displacement on a rail structure. The module that is not in the flow path can then, if necessary, be detached from the device and replaced by another. This significantly increases the flexibility and adaptability of the rolling mill during operation.
  • the preferred higher-level control or regulation suggests alternative formats and / or materials if no modules suitable for maintaining the production parameters are interchangeable. This avoids incorrect production and increases process reliability, especially when a large number of different modules are in stock. This alternative suggestion makes sense with a view to a logical production planning with existing as well as with missing general production planning of steelworks and rolling mills.
  • the higher-level control or regulation for the control or regulation of the rolling train preferably the hot rolling train, uses process models for discrete units and / or modules. This simplifies the optimization of the process specifications and improves the quality of the finished product.
  • the higher-level control or regulation ideally exchanges data with production planning. This means that the required modules can be prepared before the exchange. This can cause a production interruption and / or the run-up curve can be shortened. For example, an oven module can be heated to a target temperature outside the line.
  • the higher-level control or regulation optimizes the production sequences in connection with production planning in terms of material, dimensions, throughput and / or deadline. This allows the number of exchanges to be reduced to a necessary minimum.
  • FIG. 1 Plant diagram of the rolling mill
  • Figure 2 System scheme for a hot rolling mill with a continuous caster
  • Figure 3 Module exchange with transport device using the example of a
  • FIG. 1 shows a diagram of a rolling train 1 with a division into discrete units n with ni to n x . Some of the discrete units n have at least one subdivision into modules m with mi to m y .
  • the rolling train 1 is divided into the discrete units of heat treatment unit n 2 , roughing unit n 3 , finishing unit n and transport unit n 5 .
  • the discrete units n 2 and n 3 have interchangeable modules m in this example.
  • the modules are exchanged by means of a transport device T assigned to the discrete unit.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a hot rolling mill 1 for a metallic flat product with an upstream continuous caster 6.
  • the continuous caster 6 consists of at least one discrete unit 6 , which Hot rolling mill 1 has, as discrete units n, a preheating unit n 2i , a pre-rolling unit n 3 , an intermediate heating unit n 2 2, a finishing rolling unit n, a transport unit n 5 and a winding unit n 8 , as well as various separating units n 7 .
  • the rolling train 1 can have further units, such as, for example, scale washers, possible induction heating devices, etc. in addition to the modules or units shown in the figure.
  • the discrete unit n 6 of the continuous casting plant 6 has an exchangeable module m in the form of the mold.
  • the mold m 6.i as module m of the continuous casting plant 6 can be designed in the form of a funnel.
  • a parallel mold m 6 .2 is available as an exchange module.
  • a funnel-shaped mold can be used to reduce the thickness during the solidification process. It is particularly suitable for casting thicknesses in the range from 100 mm to 130 mm. With a parallel mold m 6 .2, particularly rapid solidification and a large casting thickness can be achieved. It can be used for greater casting thicknesses, for example 150 mm, and preferably for the production of peritectic materials and tubular steels.
  • the preheating unit n 2i is designed as a non-modular, discrete unit n. According to the invention, however, this could be replaced by a discrete unit with at least one exchangeable module. Thus, comparable modules m could be interchangeable with the intermediate heating unit m 22 described later.
  • the pre-rolling unit n 3 is in this embodiment as a two-stand
  • the number of stands can usually vary between 1 to 3.
  • the exchangeable modules m are the work roll sets m 3, i and m 32, which have different diameter ranges.
  • the work roll diameter ranges between the two sets of rolls differ beyond the usual stock removal range of a work roll of around 10% and allow changed forming conditions to be set.
  • a work roll module m 3.i can have a diameter range of 1050 mm to 950 mm and is used for rough rolling of large cast thicknesses of up to 150 mm.
  • the exchangeable work roll module m 3 .2 can, for example, have a diameter range of 950 mm to 850 mm.
  • the exchange of modules in the form of a set of work rolls for another set of work rolls with a different work roll diameter range produces a roll gap adjustment within the meaning of the invention.
  • the module exchange of the work roll sets m 3.i, m 32 is carried out by a transport device T in the form of a work roll changing device, which removes the work rolls to be changed from the stand and brings in the exchange rolls.
  • the intermediate heating unit n 22 is designed in the form of a discrete unit with a fixed portion and four modules m 22.i, m 222 , m 22 and m 225 .
  • the two modules m 22.i and m 222 are available as individual
  • Roller hearth furnace modules executed and arranged one behind the other along the passage D.
  • the modules m 22 and m 225 are available as exchange modules in the form of open roller tables.
  • Other module compositions are also conceivable as a result.
  • the number of modules along the passage D from m 22.i to m 22 x can be selected to be as large as desired, and the same applies to the number and / or type of exchange modules. So can in a A variant (not shown) a single roller hearth furnace module m 22.i installed in the passage section (D) can be exchanged for a single open roller table module m 22 or alternatively for an encapsulated roller table module m 226 or alternatively a cooling section m 227 etc.
  • a hall crane can be used as the transport device T; automatable ones are preferred
  • the finishing rolling unit n 4 of the present exemplary embodiment is designed as a non-modular, discrete unit.
  • the finishing rolling unit n is driven as a 6-stand finishing rolling train in 4-roll construction
  • finishing rolling mill n can also be designed as a modular, discrete unit. Then, following the principle of the roughing unit n 3, exchange modules with different work roll diameters or cooling devices can be used, but other exchange modules in the form of intermediate stand devices, such as
  • Interstand heating devices are provided.
  • the rolling train 1 also has a transport unit n 5 , in the exemplary embodiment with an integrated cooling section module m 54 , and a winding unit n 8 .
  • the various possible embodiments of the cooling section module m 54 and the winding unit n 8 are known to the person skilled in the art from the prior art.
  • the control device C shown here is connected in terms of signaling to those discrete units n which have modules m.
  • these are the continuous caster 6 with the modules m 8.i and m 8.2 , the pre-rolling unit n 3 with the modules m 3.i and m 32 , and the intermediate heating unit n 22 with the modules m 22.i, m 222 , m 224 and m 22.5 .
  • FIGS. 3a and 3b show schematically the exchange of a module m with a transport device T using the example of an intermediate heating unit n 22 and a transport unit n 5 in a side view (FIG. 3a) and top view (FIG. 3b).
  • FIG. 3 shows various transport devices T and designs combined with one another for exemplary purposes.
  • the intermediate heating unit n 2 2 consists of three modules m 2 2 .i, m 222 and m 223 , which are arranged one behind the other in the flow path D and are used as
  • Roller hearth furnace modules are executed.
  • Each of the modules m is mounted on a rail system S1 belonging to the transport devices T, which extends transversely to the passage in the direction of the double arrow P1 and on which the module m that can be moved into and out of the passage can be transported.
  • this rail system is shown in dash-dotted lines.
  • Two exchange modules are mounted in a position adjacent to the direction of flow; in the present case, an open roller table m 22 and an encapsulated roller table m 226 are positioned parallel to the flow path D.
  • the roller hearth furnace module m 223 can be exchanged with the open roller table module m 22 at the same time, by means of a connected operation, in a simple, partially or fully automated manner.
  • the cylinder Ti as a further component of the transport device T, is coupled to the roller table module m 22 and the two modules are shifted together perpendicularly to the run-through section D so that the roller table module m 22 is now positioned in the run-through section.
  • Roller hearth furnace module m 222 is shown, either the m 22 or the m 22.6 module can be used as an exchange module.
  • a second rail system S2 belonging to the transport device T must be provided parallel to the passage D, which runs through a double line with a full and dashed line in the direction of the arrow P2.
  • a drive device T 2 belonging to the transport device T in this variant as a motor with pinion and rack, turns the roller hearth furnace module m 222 from the Passage route D transported out onto the axis of the transport route in the direction of arrow P2 and then moved on the set of rails S2.
  • the modules located on the rail set S2 m is moved so that the module m 2 2.6 is located in front of the rail system of the transport means of the central module and are then transported to the transfer line D can.
  • the roller hearth furnace module m 22.i can also be exchanged.
  • the exchange of modules m between two discrete units n is shown with a view of the transport unit n 5 .
  • the transport unit n 5 has two roller table modules
  • the transport options correspond to those in the description of the intermediate heating unit n 22 .
  • the transport unit n 5 is assigned an additional inductive heating module m 5 .3.
  • the roller table module m 5 .2 can be exchanged for the roller table module m 224 assigned to the intermediate heating unit n 22 , for example for repair reasons. The positioning and the shift in the direction of the arrows P1 and P2 take place as already described.
  • the inductive heating module m 5 .3 assigned to the transport unit m 5 can replace the roller table module m 5.i within the transport unit n 5 and thus increase the overall heating output; alternatively, it can be placed in any position within the intermediate heating unit n 22 if required.
  • the exchange of modules m between two different discrete units n can thus additionally expand the flexibility of the entire system.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment for the mode of operation of a higher-level control C.
  • the control unit C receives data on the target product to be manufactured with regard to the alloy, the dimensions and the metallurgical properties.
  • the control unit C must know the current composition of all discrete units up to n x with their modules r to m y in the flow path D and the exchange modules.
  • a current system configuration results from this compilation.
  • the control unit makes extensive calculations for this. It is useful if the control device for the calculations is linked to other calculation systems or can exchange data.
  • a link with a casting model or a pass schedule calculator can support and simplify the calculation required for the decision. Further links to a cooling model, a profile and flatness model, an energy consumption calculation, for example based on a model, and other models can be provided.
  • a modified target product is set.
  • a new target product even a short downtime for a necessary module replacement can be avoided in favor of increased productivity and products that can be manufactured on a uniform system assembly of all discrete units can be manufactured as a sequence. For this reason, it is helpful to link the setting of the new target product with a production planning system or production control plan.
  • the link with maintenance planning which for example provides regular intervals for changing rolls or molds, can also influence this decision.
  • the control unit determines the necessary combination of the modules m, in connection with the combination of all discrete units n in the flow path.
  • the necessary exchange of those modules m is initiated, the exchange of which is necessary in order to achieve the required combination to reach. This means that a new, updated compilation of all discrete units n with modules m in the flow path D is ready for the production of the target product.
  • the system configuration has changed and production can be initiated.
  • control can also incorporate a change in an operating mode for manufacturing a target product.
  • This is shown in FIG. 4 with the dashed additional queries and specifications.
  • the operation of a hot rolling mill 1 in different operating modes increases its flexibility and its production range. Operating modes from continuous production to batch operation, as well as various intermediate forms, are known to the person skilled in the art from the prior art and are not described in further detail here. In connection with the modular structure of the hot rolling mill 1, even greater flexibility and an even larger production range can be achieved if several operating modes are available.
  • the current operating mode must be known for the operation of the control. If the question about the production of an alternative target product is answered in the negative, it is subsequently determined whether the intended target product can be produced using a different operating mode. For this purpose, the control makes various calculations that can be supported by the models etc. already listed. If the question is answered in the affirmative, the operating mode is changed and the production of the target product is thereby enabled. If the question is answered in the negative, the usual subsequent step to determine the necessary combination of the modules m is initiated.
  • the control device C can be connected online with the hot rolling mill 1 and / or continuous casting plant 6 for signaling purposes. But it can also work offline. Offline operation can simulate production sequences and thus pre-optimize production planning in advance.
  • a step takes place from a selective consideration of individual units to an overall system consisting of connected units n with modules m.
  • the compilation of the modules m in Connection with the sum of the discrete units n within the throughput section D, but also as available exchange modules, allow the entire hot rolling plant to be expanded in terms of its flexibility and its possible production range.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Walzstraße, insbesondere eine Warmwalzstraße (1), vorzugsweise in Verbindung mit einer vorgeschalteten Gießeinrichtung, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße. Durch eine Einteilung der Walzstraße in diskrete Einheiten n sowie einer Modularisierung der diskreten Einheiten n wird die Walzstraße standardisiert und modularisiert. Durch einen Austausch eines Moduls m1, my kann die Walzstraße flexibel auf neue Anforderungen angepasst werden.

Description

Modulare Walzstraße, insbesondere Warmwalzstraße, vorzugsweise in Verbindung mit einer vorgeschalteten Gießeinrichtung
Gebiet: Die Erfindung betrifft eine modulare Walzstraße, insbesondere eine Warmwalzstraße, vorzugsweise in Verbindung mit einer vorgeschalteten Gießeinrichtung, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße.
Stand der Technik: Mit Hilfe von Walzstraßen werden metallische Ausgangsprodukte umgeformt. Insbesondere in Warmwalzwerken werden Ausgangsprodukte aus einer Urformung auf eine Zwischen- oder Endabmessung im heißen Zustand umgeformt. Die Warmwalzstraßen können sich dazu beispielsweise direkt an eine Stranggießanlage anschließen. Typischerweise weist eine Warmwalzstraße einen Ausgleichs- bzw. Aufwärmofen zum Aufheizen und / oder Homogenisieren des Vorproduktes auf die gewünschte Umformtemperatur und weitere Aggregate auf. In Abhängigkeit von den zu erzeugenden Endprodukten z.B. dem Werkstoff, der Zielabmessung oder dem gewünschten Umformgrad werden diese Aggregate dann aufeinander abfolgend in einer Linie zu einer Walzstraße kombiniert fest aufgebaut. Typischerweise sind dies Walzgerüste, Transportstrecken, Kühleinrichtungen, Trenneinrichtungen, Heizeinrichtungen und / oder Oberflächenbehandlungseinrichtungen. Dadurch entsteht eine Walzstraße die nur mit hohem Aufwand angepasst werden kann.
Anlog gilt dies auch für Kaltwalzstraßen, wobei typischerweise die Temperaturen und / oder Umformung kleiner und die tolerierten Maß- bzw. Qualitätsabweichungen geringer sind.
Durch die fest vorgegebene Konfiguration der jeweiligen Walzstraße ist eine Optimierung des Herstellprozesses insbesondere vor dem Hintergrund einer steigenden Anforderung an die Fertigprodukte in Bezug auf Werkstoffeigenschaften und Qualität nur begrenzt möglich. Eine kurzfristige Anpassung der Walzstraße, die über die Einstellmöglichkeit eines einzelnen Aggregates hinausgeht, ist aber nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung: Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Walzstraße dahingehend weiterzubilden, dass diese flexibel auf unterschiedliche Fertigprodukte, Prozessführungen, Abmessungen, Werkstoffe und / oder Qualitätsanforderungen angepasst werden kann. Erfindung:
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine modulare Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer modularen Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Eine Walzstraße ist in diskrete Einheiten (n) unterteilt und zumindest eine diskrete Einheit (n) weist zumindest zwei Module (m) auf. Zumindest ein Modul (m) der unterteilten diskreten Einheit (n) ist durch ein anderes Modul (m) mittels einer der diskreten Einheit (n) zugeordneten Transporteinrichtungen, vorzugsweise automatisch und / oder mit automatischen Mitteln, austauschbar. Durch die Einteilung der Walzstraße in diskrete Einheiten und die Unterteilung der diskreten Einheiten in Module wird eine Modularisierung der Walzstraße erreicht. Die diskreten Einheiten und / oder Module bilden dabei technische und / oder Verfahrens- bzw. werkstofftechnische Einheiten, durch die bei einem Austausch die Walzstraße und damit die Prozessführung so optimiert und / oder angepasst werden kann, dass bestimmte Eigenschaften eines Fertigproduktes und / oder alternative bzw. neue Fertigprodukte erzeugt werden können. Dies beinhaltet auch eine Optimierung der Produktivität der Walzstraße, wenn z.B. der Austausch eines Ofenmoduls schneller erfolgen kann als die benötigte Zeit zur Anpassung der Prozessparameter des Ofens für ein geändertes Fertigprodukt.
Durch den Austausch eines Moduls mittels einer der diskreten Einheit zugeordneten Transporteinrichtung kann der Austausch der Module gegeneinander schneller und unkomplizierter erfolgen als wenn ein normaler Umbauprozess der Walzstraße stattfindet, wie z. B. in einem Wartungsstillstand. Der Austausch erfolgt vorzugsweise seitlich und im Wesentlichen senkrecht, besonders bevorzugt senkrecht, zur Längserstreckung der Durchlaufstrecke. Dies wird insbesondere durch eine systematische Standardisierung der verwendeten Module unterstützt. Bevorzugt dann, wenn der Austausch automatisch erfolgt, sollten die Schnittstellen der Module in Bezug auf Medienversorgung, Positionierung, Steuerung oder Regelung einheitliche Standards einhalten. Dies erleichtert auch den Ersatz von Modulen bei Wartungsmaßnahmen. Ein Austausch mit einem automatischen Mittel übernimmt vorzugsweise die wesentlichen Arbeitsschritte bei einem Austausch zweier Module und reduziert die manuelle Tätigkeit dabei.
Bevorzugt wird zumindest eine unterteilte diskrete Einheit durch eine technische Anlage, insbesondere durch eine Vorwalzeinheit, eine Fertigwalzeinheit, wenigstens eine Transporteinheit und / oder wenigstens eine Wärmebehandlungseinheit der Walzstraße ausgebildet und ein Modul der unterteilten diskreten Einheit wird durch eine Baugruppe der technischen Einheit, vorzugsweise durch einen Walzensatz eines Vorwalzgerüsts, einen Walzensatz eines Fertigwalzgerüsts, einen Rollgang, einen gekapselter Rollgang, ein Ofenmodul, eine Kühlstrecke, eine Trennanlage, eine Oberflächenbehandlungsanlage und / oder Messeinrichtung ausgebildet. Durch einen Austausch einzelner oder mehrerer derartiger Module kann eine Anpassung an unterschiedliche Fertigprodukte besonders leicht erfolgen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die einer diskreten Einheit zugeordneten Module zumindest untereinander austauschbar sind. Bei dieser Ausführung ist es sogar möglich, dass unterschiedliche Module innerhalb der diskreten Einheit eingesetzt und dadurch unterschiedliche Prozessführungen realisiert werden können. Beispielsweise kann in einer mehrteiligen Ofeneinheit ein Ofenmodul durch eine Kühlstrecke oder einen Rollgang ersetzt werden. Dadurch, dass diese an unterschiedlichen Positionen als Ersatz und / oder innerhalb und / oder zusätzlich der Ofeneinheit eingesetzt werden kann, sind sehr unterschiedliche Wärmebehandlungsverläufe flexibel realisierbar. In einer weiteren Ausführungsform sind zumindest bei zwei diskreten Einheiten untereinander Module mittels eines Transportvorganges zwischen den jeweils zugeordneten Transporteinrichtungen austauschbar. Dadurch können Module, die ähnliche Funktionen erfüllen, bei oder in unterschiedlichen diskreten Einheiten eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Rollgang sowohl zwischen den Walzgerüsten als auch im Bereich einer Ofeneinheit eingesetzt werden. Dadurch kann die Anzahl der vorgehaltenen Module reduziert werden und der Investitionsaufwand sinkt. Bevorzugt ist eine Basislänge, vorzugsweise 0,25 m bis 5 m, noch mehr bevorzugt 0,25 m bis 1 m, zur Einteilung der Walzstraße in ein Längenraster vorhanden und die Abmaße der diskreten Einheiten und / oder der Module der Walzstraße entsprechen einer Basislänge oder sind ganzzahlig Vielfache der Basislänge. Dies stellt eine einfache Möglichkeit zur Standardisierung der Einheiten bzw. Module dar. Auch wenn Teile der Walzstraße als konventionell fest installierte Aggregate aufgebaut sind, erleichtert diese Ausführung die Instandhaltung und ggf. einen Umbau der Walzstraße.
Idealerweise wird eine unterteilte diskrete Einheit durch eine Wärmebehandlungseinheit ausgebildet und zumindest ein Modul der
Wärmebehandlungseinheit ist durch ein Ofen-, Rollgang-, gekapseltes Rollgang-, Kühlstrecken-, Oberflächenbehandlungs- und / oder Messstreckenmodul ausgebildet. Die gezielte Wärmebehandlung stellt einen wesentlichen Faktor für die Einstellung der Eigenschaften des Fertigproduktes dar. Durch eine verbesserte Anpassungsmöglichkeit der Linie können schnell neue Eigenschaften oder
Optimierungen vorgenommen werden.
Zumindest ein Ofenmodul ist als Rollenherdofenmodul oder als Induktionsheizmodul ausgebildet. Durch den Austausch dieser Module können schnell bei der Wärmebehandlung ideale Temperaturführungen realisiert werden, die mit fest installierten Anlagen nicht in dieser Form und / oder Geschwindigkeit möglich sind oder geändert werden können. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine unterteilte diskrete Einheit durch eine Vorwalzeinheit ausgebildet wird und zumindest ein Modul der Vorwalzeinheit durch ein Vorwalzgerüst, vorzugsweise mit zwei angetriebenen Arbeitswalzen und / oder zwei Stützwalzen, ausgebildet ist. Insbesondere durch Anpassungen des Arbeitswalzensatzes mit einem Durchmesserunterschied von > 6%, bevorzugt von > 10% im Bereich der Vorwalzung kann schnell auf ein geändertes Gießprodukt oder Ausgangsprodukt reagiert werden.
Bevorzugt ist es, wenn eine unterteilte diskrete Einheit durch eine Fertigwalzeinheit ausgebildet wird und zumindest ein Modul der Fertigwalzeinheit durch ein Fertigwalzgerüst, vorzugsweise mit zwei angetriebenen Arbeitswalzen und / oder zwei Stützwalzen ausgebildet ist. Durch einen Austausch von Modulen in dieser Einheit kann insbesondere auf Werkstoffeigenschaften, Produkteigenschaften und / oder Qualitätsanforderungen reagiert werden. Beispielsweise können die vorhandenen Arbeitswalzen in einem Walzgerüst gegen Arbeitswalzen getauscht werden die einen Durchmesserunterschied von > 6%, bevorzugt von > 10% aufweisen. Bei den Walzgerüsten ist es ebenfalls von Vorteil, wenn Arbeits- und / oder Stützwalzen austauschbar sind. Weiterhin können auch Kühlstrecken, Rollgänge oder Heizeinrichtungen ausgetauscht werden.
Bevorzugt ist die Walzstraße eine Warmwalzstraße. Bei Warmwalzstraßen sind üblicherweise hohe Ofentemperaturen vorgesehen und ein Wechsel der Temperaturführung benötigt bei aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen entsprechend viel Zeit. Durch beispielsweise einen Austausch eines heißen Ofenmoduls durch ein kälteres Modul kann die Temperaturkurve deutlich schneller an eine geänderte Vorgabe angepasst werden.
Durch eine der Warmwalzstraße bevorzugt vorgeschaltete Gießeinrichtung sind unterschiedliche Gießprodukte, vorzugsweise unterschiedliche Werkstoffe und / oder Abmessungen, erzeugbar und die Gießprodukte, insbesondere Dünnbrammen, Brammen oder Knüppel, sind im direkten Anschluss an den Gieß- und Erstarrungsprozess der Warmwalzstraße zuführbar. Direkt im hier verwendeten Sinne bedeutet, dass die Gießprodukte üblicherweise nicht auf Umgebungstemperatur abkühlen. Dies kann für bestimmte Werkstoffgruppen oder -arten aber notwendig sein. In diesem Fall sollte vorzugsweise eine Möglichkeit zur Aus- bzw. Einschleusung und gezielten Wärmebehandlung der Gießprodukte vorgesehen werden. Insbesondere bei der Warmumformung von Gießprodukten aus einem Kokillenguss mit großer Variabilität der Abmessungen und Werkstoffe kann eine
Walzspaltanpassungvorteilhaft sein. Bei Gießprodukten aus dem Strangguss ist meist eine Optimierung in Bezug auf die Werkstoffe die wirkungsvollste. Idealerweise ist die Gießeinrichtung eine Stranggießanlage und zum
Abmessungswechsel des Gießproduktes ist die Kokille austauschbar. Durch den Wechsel der Kokille kann der Durchsatz der Stranggießanlage bei einer fixen Anzahl von Gießsträngen schnell variiert werden. Dadurch lassen sich Produktionsleistung und Qualität aufeinander anpassen, wobei auch die damit verbundene Warmwalzstraße durch den Austausch von Modulen angepasst werden kann.
Eine Stranggießeinrichtung mit auswechselbarer Kokille, eine Wärmebehandlungseinheit vor einer Vorwalzeinheit, eine Wärmebehandlungseinheit zwischen der Vorwalz- und Fertigwalzeinheit und nach der Fertigwalzeinheit ist vorhanden und die Wärmebehandlungseinheit zwischen Vorwalz- und
Fertigwalzeinheit weist zumindest zwei Module auf. Dies entspricht im Grundaufbau einer üblichen Warmwalzstraße, die durch die erfindungsgemäße Modularisierung auf unterschiedliche Abmessungen und Werkstoffe flexibel anpassbar ist. Das Fertigprodukt ist hier bevorzugt ein Warmband bzw. eine Platine oder ein schwarzer Stab. Durch einen bevorzugten Tausch von Modulen, vorzugsweise der Module der Wärmebehandlungseinheit zwischen Vorwalz- und Fertigwalzeinheit, sowie mindestens einer der beiden Walzeinheiten ist die modulare Walzstraße auf unterschiedliche Werkstoffe und Abmessungen anpassbar. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine übergeordnete Steuerung oder Regelung für die Warmwalzstraße und damit jeweils verbundene Steuerungen oder Regelungen für die vorhandenen diskreten Einheiten und / oder Module vorhanden ist und durch die übergeordnete Steuerung oder Regelung ein, vorzugsweise automatischer, Austausch von Modulen veranlassbar und vorzugsweise ausführbar ist. Die Modularisierung erhöht die Flexibilität sowie Komplexität einer Warmwalzstraße deutlich gegenüber eine dem Stand der Technik entsprechenden Warmwalzstraße. Eine entsprechende Steuerung oder Regelung vereinfacht die Anlagenführung und die gezielte Optimierung der Warmwalzstraße auf unterschiedliche Prozessführungen und / oder Fertigprodukte.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer modularen Warmwalzstraße, vorzugsweise gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Bei einem gewünschten Format-, Eigenschafts- und / oder Werkstoffwechsel des Fertigproduktes wird die Prozessführung in der Warmwalzstraße auf Basis von vorgegebenen Produktionsparametern durch die folgenden Arbeitsschritte angepasst: Prüfen der in Durchlaufstrecke vorhandenen Module dahingehend, ob die Produktionsparameter durch Anpassung mindestens eines der Module, insbesondere Walzspaltanpassungen und / oder Kühlparameter, erreichbar sind. Austauschen, vorzugsweise automatischer Austausch, ungeeigneter Module durch für die Einhaltung der Produktionsparameter geeignete Module. Der Austausch ungeeigneter Module, insbesondere ein automatischer Austausch, ermöglicht eine Anpassung der Warmwalzstraße auf geänderte Anforderungen ohne das ein aufwändiger Umbau stattfinden muss. Durch einen Austausch von Modulen durch eine vorhandene Transporteinrichtung in Verbindung mit einem modularisierten und standardisierten Aufbau kann die notwendige Zeit zum Austausch soweit reduziert werden, dass ein Austausch eines Moduls keine wesentliche Betriebsunterbrechung bedeutet. Bevorzugt erfolgt dazu der Austausch von Modulen innerhalb von 90 min, mehr bevorzugt von 30 min, noch mehr bevorzugt von 10 min. Besonders bevorzugt erfolgt der Austausch seitlich zur Durchlaufstrecke, überaus bevorzugt seitlich und senkrecht zur Längserstreckung der Durchlaufstrecke.
Ein Austausch mittels einer Transporteinrichtung bedeutet im erfindungsgemäßen Sinne, dass durch eine begrenzte Anzahl von Arbeitsschritten ein Modul der Warmwalzstraße durch ein anderes ersetzt werden kann. Dazu werden zunächst beispielsweise Kupplungen zu benachbarten Modulen und / oder Verbindungsbauteilen gelöst. Anschließend wird das Modul durch eine horizontale und / oder vertikale Verschiebung herausbewegt und ein anderes Modul an diese Position gebracht. Die Medienversorgung sollte im Idealfall dabei bestehen bleiben. Dadurch können beispielsweise Ofentemperaturen oder -atmosphären erhalten bleiben. Dazu können die beiden Module lösbar an einer gemeinsamen Vorrichtung angebracht sein und der Austausch erfolgt über eine Querverschiebung auf einem Schienenaufbau. Das nicht in der Durchlaufstrecke befindliche Modul kann bei Bedarf dann von der Vorrichtung gelöst werden und durch ein anderes ersetzt werden. Dadurch erhöht sich die Flexibilität und Anpassbarkeit der Walzstraße im laufenden Betrieb deutlich.
Die bevorzugte übergeordnete Steuerung oder Regelung schlägt alternative Formate und / oder Werkstoffe vor, wenn keine zur Einhaltung der Produktionsparameter geeigneten Module austauschbar sind. Dadurch werden Fehlproduktionen vermieden und die Prozesssicherheit erhöht, insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von unterschiedlichen Modulen vorrätig ist. Dieser alternative Vorschlag macht gleichermaßen Sinn mit Blick auf eine logische Produktionsplanung bei vorhandener als auch bei fehlender übergreifender Fertigungsplanung von Stahlwerk und Walzwerk.
Bevorzugt ist es, wenn die übergeordnete Steuerung oder Regelung für die Steuerung oder Regelung der Walzstraße, vorzugsweise Warmwalzstraße Prozessmodelle für diskrete Einheiten und / oder Module verwendet. Hierdurch vereinfacht sich die Optimierung der Prozessvorgaben und verbessert sich die Qualität des Fertigproduktes.
Die übergeordnete Steuerung oder Regelung tauscht idealerweise mit einer Fertigungsplanung Daten aus. Hierdurch können benötigte Module vor dem Austausch vorbereitet werden. Dadurch kann eine Produktionsunterbrechung und / oder Hochlaufkurve verkürzt werden. Beispielsweise kann ein Ofenmodul außerhalb der Linie auf eine Zieltemperatur aufgeheizt werden.
Die übergeordnete Steuerung oder Regelung optimiert in Verbindung mit einer Fertigungsplanung die Produktionsabfolgen in Bezug auf Werkstoff, Abmessung, Durchsatz und / oder Termin. Hierdurch kann die Anzahl von Austauschvorgängen auf ein notwendiges Minimum reduziert werden. Der Beschreibung der Erfindung sind die folgenden drei Figuren beigefügt:
Figur 1 : Anlagenschema Walzstraße
Figur 2: Anlagenschema Warmwalzstraße mit Stranggießanlage
Figur 3: Modulaustausch mit Transportvorrichtung am Beispiel eines
Ofenmoduls
Figur 4: Arbeitsweise der übergeordneten Steuerungseinrichtung
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 stellt ein Schema einer Walzstraße 1 mit einer Einteilung in diskrete Einheiten n mit ni bis nx dar. Einige der diskreten Einheiten n weisen zumindest eine Unterteilung in Module m mit mi bis my auf. In diesem Beispiel ist die Walzstraße 1 in die diskreten Einheiten Wärmebehandlungseinheit n2, Vorwalzeinheit n3, Fertigwalzeinheit n sowie Transporteinheit n5 aufgeteilt. Die diskreten Einheiten n2 und n3 weisen in diesem Beispiel austauschbare Module m auf. Der Austausch der Module erfolgt mittels einer der diskreten Einheit zugeordneten Transporteinrichtung T. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Warmwalzstraße 1 für ein metallisches Flachprodukt mit einer vorgeschalteten Stranggießanlage 6. Die Stranggießanlage 6 besteht aus mindestens einer diskreten Einheit n6, die Warmwalzstraße 1 weist als diskrete Einheiten n eine Vorwärmeinheit n2i, eine Vorwalzeinheit n3, eine Zwischenerwärmungseinheit n22 eine Fertigwalzeinheit n eine Transporteinheit n5 sowie eine Aufwickeleinheit n8, sowie diverse Trenneinheiten n7 auf. Die Walzstraße 1 kann weitere Einheiten, wie z.B. Zunderwäscher, eventuelle Induktionsheizeinrichtungen etc. zusätzlich zu den in der Figur dargestellten Modulen bzw. Einheiten aufweisen.
Die diskrete Einheit n6 der Stranggießanlage 6 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein austauschbares Modul m in Form der Kokille auf. Die Kokille m6.i als Modul m der Stranggießanlage 6 kann dabei trichterförmig ausgeführt sein. Alternativ steht eine parallele Kokillenform m6.2 als Austauschmodul zur Verfügung. Mit einer trichterförmigen Kokille kann bereits im Erstarrungsvorgang eine Dickenverjüngung vorgenommen werden. Sie eignet sich besonders für Gießdicken im Bereich von 100 mm bis 130 mm. Mit einer parallelen Kokille m6.2 lässt sich eine besonders schnelle Erstarrung, sowie eine große Gießdicke realisieren. Sie kann für größere Gießdicken von beispielsweise 150 mm, sowie bevorzugt für die Herstellung von peritektischen Werkstoffen und Röhrenstählen eingesetzt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, gemäß Figur 2, ist die Vorwärmeinheit n2i als nicht-modulare diskrete Einheit n ausgeführt. Erfindungsgemäß könnte diese jedoch durch eine diskrete Einheit mit zumindest einem austauschbaren Modul ersetzt werden. So könnten vergleichbare Module m mit der später beschriebenen Zwischenerwärmungseinheit m22 austauschbar sein. Die Vorwalzeinheit n3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als zweigerüstige
Vorwalzstraße in 4-Walzenbauweise mit angetriebenen Arbeitswalzen ausgeführt. Die Gerüstanzahl kann üblicherweise zwischen 1 bis 3 variieren Die austauschbaren Module m sind in diesem Beispiel die Arbeitswalzensätze m3.i und m32 die unterschiedliche Durchmesserbereiche aufweisen. Die Arbeitswalzendurchmesserbereiche zwischen den beiden Walzensätzen unterscheiden sich über den üblichen Abschliffbereich einer Arbeitswalze von etwa 10 % hinaus und erlauben es veränderte Umformbedingungen einzustellen. Beispielsweise kann ein Arbeitswalzenmodul m3.i einen Durchmesserbereich von 1050 mm bis 950 mm aufweisen und wird zum Vorwalzen von großen Gießdicken bis 150 mm eingesetzt. Das austauschbare Arbeitswalzenmodul m3.2 kann beispielsweise einen Durchmesserbereich von 950 mm bis 850 mm aufweisen. Der Modulaustausch in Form eines Arbeitswalzensatzes gegen einen anderen Arbeitswalzensatz mit einem anderen Arbeitswalzendurchmesserbereich erzeugt eine Walzspaltanpassung im Sinne der Erfindung. Der Modulaustausch der Arbeitswalzensätze m3.i, m32 erfolgt durch eine Transporteinrichtung T in Form einer Arbeitswalzenwechselvorrichtung, die die zu wechselnden Arbeitswalzen aus dem Gerüst entfernt und die Austauschwalzen einbringt.
Am aufgeführten Beispiel der der Arbeitswalzendurchmesserbereiche der Arbeitswalzensätze m3.i und m32 wird deutlich, dass Übereinstimmungen von Abmessungsbereichen möglich sind. Diese sind durchaus beabsichtigt, da sie eine vollständige und umfassende Abdeckung von technologisch sinnvollen Produktionsmöglichkeiten bietet und somit zur Verbesserung der Flexibilität der Produktion beiträgt.
Die Zwischenerwärmungseinheit n22 ist in diesem Ausführungsbeispiel in Form einer diskreten Einheit mit einem fixen Anteil und vier Modulen m22.i, m222, m22 und m225 ausgeführt. Die zwei Module m22.i und m222 sind als individuelle
Rollenherdofenmodule ausgeführt und entlang der Durchlaufstrecke D hintereinander angeordnet. Darüber hinaus stehen die Module m22 und m225 in Form von offenen Rollgängen als Austauschmodule zur Verfügung. Durch Austausch des Moduls m22.i gegen das Austauschmodule m22 und / oder durch Austausch des Moduls m222 gegen das Austauschmodul m225 entsteht eine Teillänge der
Zwischenerwärmungseinheit n22 aus einem offenen Rollgang wo das Vorband einer entsprechenden Kühlung ausgesetzt ist. Andere Modulzusammensetzungen sind hierdurch ebenfalls denkbar. So kann die Modulanzahl entlang der Durchlaufstrecke D von m22.i bis m22 x beliebig groß gewählt sein, gleiches gilt für die Anzahl und / oder Art der Austauschmodule. So kann in einer nicht dargestellten Variante ein einzelnes in der Durchlaufstrecke (D) verbautes Rollenherdofenmodul m22.i gegen ein einzelnes offenes Rollgangsmodul m22 oder alternativ gegen eine gekapseltes Rollgangsmodul m226 oder alternativ eine Kühlstrecke m227 etc. ausgetauscht werden. Als Transporteinrichtung T kann ein Hallenkran zum Einsatz kommen, bevorzugt sind automatisierbare
Ausführungsformen, wie sie in Figur 3 näher beschrieben sind.
Die Fertigwalzeinheit n4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als nicht-modulare diskrete Einheit ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist die Fertigwalzeinheit n als eine 6-gerüstige Fertigwalzstraße in 4-Walzenbauweise mit angetriebenen
Arbeitswalzen ausgeführt. Die Fertigwalzanlage n kann in einer nicht gezeigten Alternative auch als modulare diskrete Einheit ausgebildet sein. Dann bieten sich dem Prinzip der Vorwalzeinheit n3 folgend Austauschmodule mit unterschiedlichen Arbeitswalzendurchmessern oder Kühleinrichtungen an, es können jedoch auch andere Austauschmodule in Form von Zwischengerüsteinrichtungen, wie
Richtaggregaten, zusätzlichen Kühleinrichtungen und/oder
Zwischengerüstheizeinrichtungen vorgesehen werden.
Die Walzstraße 1 weist weiterhin eine Transporteinheit n5, im Ausführungsbeispiel mit einem integrierten Kühlstreckenmodul m54, sowie eine Aufwickeleinheit n8 auf. Die verschiedenen möglichen Ausführungsformen des Kühlstreckenmoduls m54 und der Aufwickeleinheit n8 sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
Die gezeigte Steuereinrichtung C ist hier signaltechnisch mit denjenigen diskreten Einheiten n verbunden, die Module m aufweisen. In der dargestellten Walzstraße 1 sind das die Stranggießanlage 6 mit den Modulen m8.i und m8.2, die Vorwalzeinheit n3 mit den Modulen m3.i und m32, sowie die Zwischenerwärmungseinheit n22 mit den Modulen m22.i, m222, m224 und m22.5. Die Figur 3a und Figur 3b zeigen schematisch den Austausch eines Moduls m mit einer Transporteinrichtung T am Beispiel einer Zwischenerwärmungseinheit n22, sowie einer Transporteinheit n5 in Seitenansicht (Figur 3a) und Draufsicht (Figur 3b). In der Figur 3 sind verschiedene Transporteinrichtungen T und Ausführungen zu Beispielszwecken miteinander kombiniert dargestellt.
Die Zwischenerwärmungseinheit n22 besteht aus drei in der Durchlaufstrecke D hintereinander angeordneten Modulen m22.i, m222 und m223, die als
Rollenherdofenmodule ausgeführt sind. Jedes der Module m ist auf einem der Transporteinrichtungen T zugehörigen Schienensystem S1 gelagert, welches sich quer zur Durchlaufstrecke in Richtung des Doppelpfeils P1 erstreckt und auf dem das in die Durchlaufstrecke hinein, bzw. heraus bewegbare Modul m transportiert werden kann. In der Draufsicht ist diese Schienensystem strichpunktiert dargestellt. In einer benachbarten Position zur Durchlaufrichtung sind zwei Austauschmodule gelagert, im vorliegenden Fall sind ein offener Rollgang m22 und ein gekapselter Rollgang m226 parallel zur Durchlaufstrecke D positioniert. In einer Ausführungsvariante kann das Rollenherdofenmodul m223 zeitgleich, durch einen verbundenen Arbeitsgang, auf einfache teil- oder vollautomatisierte Weise mit dem offenen Rollgangmodul m22 ausgetauscht werden. Dazu kuppelt der Zylinder Ti, als weiterer Bestandteil der Transporteinrichtung T an das Rollgangmodul m22 an und die beiden Module werden gemeinsam senkrecht zur Durchlaufstrecke D verschoben, so dass das Rollgangmodul m22 nunmehr in der Durchlaufstrecke positioniert ist.
In einer weitere Ausführungsvariante, die am Beispiel des mittleren
Rollenherdofenmoduls m222 dargestellt ist, kann wahlweise das Modul m22 oder das Modul m22.6 als Austauschmodul eingesetzt werden. Für diese Ausführungsvariante muss ein zweites zur Transporteinrichtung T gehörendes Schienensystem S2 parallel zur Durchlaufstrecke D vorgesehen werden, welches durch eine Doppellinie mit ganzer und gestrichelter Linie in Richtung des Pfeils P2 verläuft. Für einen Austausch des Rollenherdofenmoduls m222 muss die Position auf dem zweiten Schienensystem S2 quer zur Durchlaufstrecke D zunächst unbelegt sein. Durch eine zur Transporteinrichtung T gehörende Antriebseinrichtung T2, in dieser Variante als Motor mit Ritzel und Zahnstange wird das Rollenherdofenmodul m222 aus der Durchlaufstrecke D heraus auf die Achse der Transportstrecke in Richtung des Pfeils P2 transportiert und anschließend auf dem Schienensatz S2 verschoben. Soll das gekapselte Rollgangmodul m22.6 in die Durchlaufstrecke D eingebracht werden, so werden die auf dem Schienensatz S2 befindlichen Module m so bewegt, dass das Modul m22.6 vor dem Schienensystem der Transporteinrichtung des mittleren Moduls liegt und anschließend in die Durchlaufstrecke D transportiert werden kann. Das Rollenherdofenmodul m22.i kann gleichermaßen ausgetauscht werden.
Der Austausch von Modulen m zwischen zwei diskreten Einheiten n ist mit Blick auf die T ransporteinheit n5 dargestellt. Die T ransporteinheit n5 weist zwei Rollgangmodule
1715.1 und m5.2 auf, die über zugeordnete Transporteinrichtungen T auf den Schienen S3 verschoben werden können. Die Transportmöglichkeiten entsprechen denen der Beschreibung zur Zwischenerwärmungseinheit n22. Der Transporteinheit n5 ist ein zusätzliches induktives Heizmodul m5.3 zugeordnet. Das Rollgangmodul m5.2 kann nach der zuvor beschriebenen Methode beispielsweise aus Reparaturgründen gegen der Zwischenerwärmungseinheit n22 zugeordnete Rollgangmodul m224 ausgetauscht werden. Die Positionierung und die Verschiebung in Richtung der Pfeile P1 und P2 erfolgt wie bereits beschrieben. Gleichermaßen kann das der Transporteinheit m5 zugeordnete induktive Heizmodul m5.3 innerhalb der Transporteinheit n5 das Rollgangmodul m5.i ersetzen und damit die Gesamtheizleistung erhöhen, alternativ kann es bei Bedarf an eine beliebige Position innerhalb der Zwischenerwärmungseinheit n22 eingebracht werden. Der Austausch von Modulen m zwischen zwei unterschiedlichen diskreten Einheiten n kann somit die Flexibilität der gesamten Anlage zusätzlich erweitern.
Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Arbeitsweise einer übergeordneten Steuerung C. Die Steuerungseinheit C erhält Daten über das herzustellende Zielprodukt hinsichtlich der Legierung, der Abmessung und der metallurgischen Eigenschaften. Darüber hinaus muss der Steuerungseinheit C die aktuelle Zusammensetzung aller diskreten Einheiten bis nx mit ihren Modulen r bis my in der Durchlaufstrecke D und den Austauschmodulen bekannt sein. Aus dieser Zusammenstellung ergibt sich eine aktuelle Anlagenkonfiguration. Im nächsten Schritt wird ermittelt, ob die Herstellung des Zielprodukts mit der aktuellen Zusammenstellung aller diskreten Einheiten n mit ihren Modulen m in der Durchlaufstrecke D möglich ist. Dazu stellt die Steuerungseinheit umfangreiche Berechnungen an. Sinnvoll ist es, wenn die Steuereinrichtung für die Berechnungen mit weiteren Berechnungssystemen verknüpft ist oder Daten austauschen kann. Eine Verknüpfung mit einem Gießmodell oder einem Stichplanrechner kann die für die Entscheidung notwendige Berechnung unterstützen und vereinfachen. Weitere Verknüpfungen zu einem Kühlmodell, einem Profil- und Planheitsmodell, einer Energieverbrauchsrechnung, z.B. auf Basis eines Modells sowie weitere Modelle können vorgesehen sein.
Bejaht das Ergebnis der Berechnung, dass eine Herstellung des Zielprodukts bei der aktuellen Anlagenkonfiguration möglich ist, so wird die Herstellung eingeleitet. Wird die Herstellbarkeit verneint, fragt die Steuerungseinheit, ob ein alternatives Zielprodukt hergestellt werden soll.
Wird dies bejaht, wird ein geändertes Zielprodukt gesetzt. Durch das Setzen eines neuen Zielproduktes kann selbst ein kurzer Stillstand für einen notwendigen Modulaustausch zugunsten einer erhöhten Produktivität vermieden werden und Produkte, die auf einer einheitlichen Anlagenzusammenstellung aller diskreten Einheiten hergestellt werden können, können als Sequenz hergestellt werden. Aus diesem Grunde ist es hilfreich das Setzen des neuen Zielprodukts mit einem Produktionsplanungssystem oder einer Produktionsleitplanung zu verknüpfen. Die Verknüpfung mit einer Wartungsplanung, die beispielweise regelmäßige Intervalle zum Walzenwechsel oder Kokillenwechsel vorsieht kann zusätzlich auf diese Entscheidung einwirken.
Wird die Herstellung eines alternativen Zielproduktes abgelehnt, so ermittelt die Steuerungseinheit die notwendige Zusammenstellung der Module m, in Verbindung mit der Zusammenstellung aller diskreten Einheiten n in der Durchlaufstrecke. Im darauffolgenden Schritt wird der notwendige Austausch derjenigen Module m eingeleitet, deren Austausch notwendig ist, um die erforderliche Zusammenstellung zu erreichen. Damit steht eine neue aktualisierte Zusammenstellung aller diskreten Einheiten n mit Modulen m in der Durchlaufstrecke D bereit zur Herstellung des Zielprodukts. Eine veränderte Anlagenkonfiguration liegt vor und die Herstellung kann eingeleitet werden.
Optional kann die Steuerung noch zusätzlich einen Wechsel eines Betriebsmodus zur Herstellung eines Zielprodukts einbinden. Dies ist in Figur 4 mit den gestrichelten zusätzlichen Abfragen und Vorgaben dargestellt. Der Betrieb einer Warmwalzanlage 1 in verschiedenen Betriebsmodi erhöht deren Flexibilität und deren Produktionsspektrum. Betriebsmodi von Endlosfertigung bis zum Batchbetrieb, sowie diverser Zwischenformen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht weiter ausführlich beschreiben. In Verbindung mit dem modularen Aufbau der Warmwalzstraße 1 kann bei Verfügbarkeit mehrerer Betriebsmodi eine noch höhere Flexibilität und ein noch größeres Produktionsspektrum erreicht werden.
Für die Betriebsweise der Steuerung muss der aktuelle Betriebsmodus bekannt sein. Wird die Frage nach der Herstellung eines alternativen Zielprodukts verneint, wird in der Folge ermittelt, ob sich das vorgesehene Zielprodukt durch einen anderen Betriebsmodus hersteilen lässt. Dazu stellt die Steuerung diverse Berechnungen an, die durch die bereits aufgeführten Modelle etc. unterstützt werden können. Wird die Frage bejaht, so wird der Betriebsmodus geändert und die Herstellung des Zielprodukts dadurch ermöglicht. Wird die Frage verneint, so wird der übliche Folgeschritt zur Ermittlung der notwendigen Zusammenstellung der Module m eingeleitet.
Die Steuereinrichtung C kann online mit der Warmwalzstraße 1 und / oder Stranggießanlage 6 signaltechnisch verbunden sein. Sie kann aber auch offline arbeiten. Der Offline-Betrieb kann Produktionsfolgen simulieren und damit eine Vorabplanung der Produktion voroptimieren. Mit der Gesamtbetrachtung der Warmwalzanlage , ihrer Unterteilung in diskrete Einheiten n, von denen mindestens eines mehrere Module m aufweist erfolgt ein Schritt von einer punktuellen Betrachtung von Einzelaggregaten weg hin zu einem Gesamtsystem bestehend aus verbundenen Einheiten n mit Modulen m. Die Zusammenstellung der Module m in Verbindung mit der Summe der diskreten Einheiten n innerhalb der Durchlaufstrecke D, aber auch als zur Verfügung stehenden Austauschmodule erlauben es, die gesamte Warmwalzanlage hinsichtlich ihrer Flexibilität und ihres möglichen Produktionsspektrums zu erweitern.
Tabelle 1 : Bezugszeichen
Nummer Beschreibung Walzanlage
6 Stranggießanlage
C Übergeordnete Steuerung
D Durchlaufstrecke m Modul rri22.i Rollenherdofenmodul m22.2 Rollenherdofenmodul m22.3 Rollenherdofenmodul m22.4 Offenes Rollgangmodul m22.5 Offenes Rollgangmodul m22.6 Gekapseltes Rollgangmodul m22.7 Kühlstreckenmodul m3.i Erster Arbeitswalzensatz als Modul der Vorwalzeinheit m3.2 Zweite Arbeitswalzensatz als Modul der Vorwalzeinheit m5.i Rollgangmodul m5.2 Rollgangmodul m53 Induktives Heizmodul m5.4 Kühlstreckenmodul
Trichterförmige Kokillenform als erstes Modul der m6.i Stranggießanlage
Parallele Kokillenform als zweites Modul der m6.2
Stranggießanlage my Modul y
N Diskrete Einheit
Pi Erste diskrete Einheit als Transporteinheit n2 Wärmebehandlungseinheit n2 Zweite diskrete Einheit als GI21 Vorwärmeinheit
PI22 Zwischenerwärmungseinheit
P23 Antriebseinrichtung
P24 Antriebseinrichtung n3 Vorwalzeinheit n3 Vorwalzeinheit n4 Fertigwalzeinheit n4 Fertigwalzeinheit n5 Transporteinheit n7 Trenneinheit nx Diskrete Einheit x
P1 Richtungspfeil
P2 Richtungspfeil
51 Schienen
52 Schienen
53 Schienen T T ransporteinrichtung
Ti Zylinder
T2 Antriebseinheit

Claims

Patentansprüche:
1. Modulare Walzstraße, insbesondere eine Warmwalzstraße, bevorzugt in Verbindung mit einer vorgeschalteten Gießeinrichtung, aufweisend zumindest eine Wärmebehandlungseinheit, eine Vorwalzeinheit eine Fertigwalzeinheit und eine Transporteinheit zum Umformen eines metallischen Ausgangsproduktes zu einem Fertigprodukt entlang einer Durchlaufstrecke des Ausgangsproduktes durch die Walzstraße, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Walzstraße entlang der Durchlaufstrecke in diskrete Einheiten (n) unterteilt ist,
- zumindest eine diskrete Einheit (n) mindestens zwei Module (m) aufweist,
- zumindest ein Modul (m) der unterteilten diskreten Einheit (n) durch ein anderes Modul (m) mittels einer der diskreten Einheit (n) zugeordneten Transporteinrichtung (T), vorzugsweise automatisch und / oder mit automatischen Mitteln, austauschbar ist.
2. Modulare Walzstraße nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- zumindest eine unterteilte diskrete Einheit (n) durch eine technische Anlage, insbesondere durch eine Vorwalzeinheit, eine Fertigwalzeinheit, wenigstens eine Transporteinheit und / oder wenigstens eine Wärmebehandlungseinheit der Walzstraße (1) ausgebildet wird, und
- ein Modul (m) der unterteilten diskreten Einheit (n) durch eine Baugruppe der technischen Einheit, vorzugsweise durch einen Walzensatz eines Vorwalzgerüsts, einen Walzensatz eines Fertigwalzgerüsts, einen Rollgang, einen gekapselter Rollgang, ein Ofenmodul, eine Kühlstrecke, eine Trennanlage, eine Oberflächenbehandlungsanlage und / oder eine Messeinrichtung ausgebildet wird.
3. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einer diskreten Einheit (n) zugeordneten Module (m) zumindest untereinander austauschbar sind.
4. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei zwei diskreten Einheiten (n) untereinander Module (m) mittels eines Transportvorganges zwischen den jeweils zugeordneten Transporteinrichtungen T austauschbar sind.
5. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Basislänge, vorzugsweise 0,25 m bis 5 m, noch mehr bevorzugt 0,25 m bis 1 m, zur Einteilung der Walzstraße in ein Längenraster vorhanden ist, und
- die Abmaße der diskreten Einheiten (n) und / oder der Module (m) der Walzstraße 1 ganzzahlig Vielfache der Basislänge sind.
6. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine unterteilte diskrete Einheit (n) durch eine Wärmebehandlungseinheit ausgebildet wird, und
- zumindest ein Modul (m) der Wärmebehandlungseinheit durch ein Ofen-, Rollgang-, gekapseltes Rollgang-, Kühlstrecken-, Oberflächenbehandlungs- und / oder Messstreckenmodul ausgebildet ist.
7. Modulare Walzstraße nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenmodul als Rollenherdofenmodul ausgebildet ist.
8. Modulare Walzstraße nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenmodul als Induktionsheizmodul ausgebildet ist.
9. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine unterteilte diskrete Einheit (n) durch eine Vorwalzeinheit ausgebildet wird, und
- zumindest ein Modul (m) der Vorwalzeinheit durch ein Vorwalzgerüst, vorzugsweise mit zwei angetriebenen Arbeitswalzen und / oder zwei Stützwalzen, ausgebildet ist.
10. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine unterteilte diskrete Einheit (n) durch eine Fertigwalzeinheit ausgebildet wird, und
- zumindest ein Modul (m) der Fertigwalzeinheit durch ein Fertigwalzgerüst, vorzugsweise mit zwei angetriebenen Arbeitswalzen und / oder zwei Stützwalzen ausgebildet ist.
11. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Walzstraße (1) eine Warmwalzstraße ist, und - durch eine vorgeschaltete Gießeinrichtung unterschiedliche Gießprodukte, vorzugsweise unterschiedliche Werkstoffe und / oder Abmessungen, erzeugbar sind, und
- die Gießprodukte, insbesondere Knüppel, Brammen oder Dünnbrammen, im direkten Anschluss an den Gieß- und Erstarrungsprozess der Warmwalzstraße zuführbar sind.
12. Modulare Walzstraße nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass
- die Gießeinrichtung eine Stranggießanlage (6) ist, und
- zum Abmessungswechsel die Kokille austauschbar ist.
13. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Stranggießanlage (6) mit auswechselbarer Kokille, eine Wärmebehandlungseinheit vor einer Vorwalzeinheit, eine Wärmebehandlungseinheit zwischen der Vorwalz- und Fertigwalzeinheit und nach der Fertigwalzeinheit eine Wärmebehandlungseinheit vorhanden ist, und
- die Wärmebehandlungseinheit zwischen Vorwalz- und Fertigwalzeinheit zumindest zwei Module (m) aufweist.
14. Modulare Walzstraße nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Tausch von Modulen (m), vorzugsweise der Module (m) der Wärmebehandlungseinheit zwischen Vorwalz- und Fertigwalzeinheit sowie der beiden Walzeinheiten, die modulare Walzstraße auf unterschiedliche Werkstoffe und Abmessungen anpassbar ist.
15. Modulare Walzstraße nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine übergeordnete Steuerung oder Regelung (C) für die Walzstraße (1) und damit jeweils verbundene Steuerungen oder Regelungen für die vorhandenen diskreten Einheiten (n) und / oder Module (m) vorhanden ist, und
- durch die übergeordnete Steuerung oder Regelung (C) ein, vorzugsweise automatischer, Austausch von Modulen (m) veranlassbar und vorzugsweise ausführbar ist.
16. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße, vorzugsweise gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei bei einem gewünschten Format- und / oder Werkstoffwechsel des Fertigproduktes die Prozessführung in der Walzstraße auf Basis von vorgegebenen Produktionsparametern durch die Arbeitsschritte angepasst wird:
- Prüfen der in Durchlaufstrecke (D) vorhandenen Module (m) dahingehend, ob die Produktionsparameter durch Anpassung des Moduls (m), insbesondere Walzspaltanpassungen und / oder Kühlparameter, erreichbar sind;
- Austauschen, vorzugsweise automatischer Austausch, ungeeigneter Module (m) durch für die Einhaltung der Produktionsparameter geeignete Module (m).
17. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch von Modulen (m) innerhalb von 90 min, bevorzugt von 30 min, noch mehr bevorzugt von 10 min, erfolgt.
18. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Steuerung oder Regelung (C) alternative Formate und / oder Werkstoffe vorschlägt, wenn keine zur Einhaltung der Produktionsparameter geeigneten Module (m) austauschbar sind.
19. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass
- die übergeordnete Steuerung oder Regelung für die Steuerung (C) oder Regelung der Walzstraße (1) Prozessmodelle für diskrete Einheiten (n) und / oder Module (m) verwendet.
20. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Steuerung oder Regelung (C) mit einer Fertigungsplanung Daten austauscht.
21. Verfahren zum Betrieb einer modularen Walzstraße nach Anspruch 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Steuerung oder Regelung (C) in Verbindung mit einer Fertigungsplanung die Produktionsabfolgen in Bezug auf Werkstoff, Abmessung, Durchsatz und / oder Termin optimiert.
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Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU41334A1 (de) * 1961-05-23 1963-03-02
FR1512480A (fr) 1966-12-26 1968-02-09 Lorraine Laminage Installation d'échange des cylindres d'un train de laminoir
GB1385494A (en) 1972-01-27 1975-02-26 British Steel Corp Rolling mills
JPS51107254A (ja) * 1975-03-19 1976-09-22 Hitachi Ltd Renzokuchuzoyono chokusetsuatsuen
US4038857A (en) 1976-04-26 1977-08-02 Blaw-Knox Foundry & Mill Machinery, Inc. Hydraulic mill stand
JPS6117303U (ja) 1984-07-09 1986-01-31 日産自動車株式会社 車両用ホイ−ルの取付構造
JPS62275508A (ja) 1986-05-21 1987-11-30 Hitachi Ltd 六段圧延機
JPS6313601A (ja) 1986-07-03 1988-01-20 Kawasaki Steel Corp 熱間連続仕上圧延機
JPS6313603A (ja) 1986-07-04 1988-01-20 Hitachi Ltd 圧延機
AT390392B (de) 1986-11-24 1990-04-25 Andritz Ag Maschf Walzwerk, insbesondere kaltwalzwerk
JPH0745049B2 (ja) 1987-07-30 1995-05-17 株式会社日立製作所 圧延機の軸受箱
DE3811875A1 (de) 1987-10-13 1989-04-27 Schloemann Siemag Ag Fuehrungsvorrichtung
JPH0688055B2 (ja) 1988-01-14 1994-11-09 株式会社日立製作所 圧延機、及び圧延設備
TW245661B (de) * 1993-01-29 1995-04-21 Hitachi Seisakusyo Kk
US5564178A (en) 1993-09-10 1996-10-15 Kyoei Steel Ltd. Process of producing a hot coil and a production system of producing the same
JP3174457B2 (ja) * 1994-05-17 2001-06-11 株式会社日立製作所 連鋳直結熱間圧延設備およびその圧延方法
IT1281442B1 (it) 1995-10-27 1998-02-18 Danieli Off Mecc Procedimento di laminazione per nastri e lamiere e linea di laminazione che concretizza tale procedimento
IT1290743B1 (it) 1997-04-10 1998-12-10 Danieli Off Mecc Procedimento di laminazione per prodotti piani con spessori sottili e relativa linea di laminazione
JP3051695B2 (ja) * 1997-04-15 2000-06-12 住友重機械工業株式会社 ミルハウジング交換装置
FR2786415B1 (fr) 1998-11-30 2001-02-09 Kvaerner Metals Clecim Laminoir equipe de moyens de cambrage des cylindres de travail
RU2252829C2 (ru) * 2000-05-23 2005-05-27 ОАО "Артемовский завод по обработке цветных металлов - АЗОЦМ" Универсальный модуль производства металлопроката и изделий
DE10046426A1 (de) 2000-09-20 2002-03-28 Sms Demag Ag Kombinierter Antrieb für ein Vierwalzen- bzw. Sechswalzengerüst sowie Betriebsverfahren hierfür
JP3274678B1 (ja) 2001-01-16 2002-04-15 川崎重工業株式会社 圧延機および圧延方法
FR2851942B1 (fr) 2003-03-05 2006-04-28 Procede de changement de configuration d'un laminoir et laminoir perfectionne pour la mise en oeuvre du procede
JP3686899B2 (ja) 2003-03-31 2005-08-24 川崎重工業株式会社 圧延機の板クラウン算出方法および圧延機の板厚・板クラウン制御方法ならびに算出用プログラム
DE102004007831A1 (de) * 2004-02-18 2005-09-01 Sms Demag Ag Verfahren und Einrichtung zum Wechseln von Walzensätzen in Walzgerüsten einer Walzstraße
JP4711637B2 (ja) 2004-03-18 2011-06-29 新日鉄エンジニアリング株式会社 スキンパスミルのワークロール組替装置及び組替方法
CN100413610C (zh) 2005-11-30 2008-08-27 宝山钢铁股份有限公司 一种防止带钢在热轧过程中出现头部弯曲的控制方法
AT504209B1 (de) 2006-11-16 2008-04-15 Voest Alpine Ind Anlagen Walzenwechseleinrichtung mit keilverstelleinrichtung
DE102008029581A1 (de) 2007-07-21 2009-01-22 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bändern aus Silizum-Stahl oder Mehrphasenstahl
DE102008020412A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes durch Gießwalzen
CN201172064Y (zh) 2007-12-26 2008-12-31 宝山钢铁股份有限公司 精轧轧制线高度调整装置
DE102008009902A1 (de) 2008-02-19 2009-08-27 Sms Demag Ag Walzvorrichtung, insbesondere Schubwalzengerüst
EP2258491A1 (de) * 2009-06-04 2010-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Rotationswerkzeug für eine Walzstraße und Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage
JP5491090B2 (ja) 2009-07-22 2014-05-14 三菱日立製鉄機械株式会社 圧延機及びそれを備えたタンデム圧延機
DE102009036378A1 (de) 2009-08-06 2011-02-17 Sms Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mikrolegierten Stahls, insbesondere eines Röhrenstahls
IT1400002B1 (it) 2010-05-10 2013-05-09 Danieli Off Mecc Procedimento ed impianto per la produzione di prodotti laminati piani
BR112012027654B1 (pt) 2011-09-20 2018-03-13 Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. Laminador a frio para laminar uma tira de aço, sistemas de laminação em tandem e de laminação inversor, e, métodos de modificação de um sistema de laminação e operacional de um laminador a frio
DE102013224633A1 (de) * 2013-01-14 2014-07-17 Sms Siemag Ag Gieß-Walzanlage sowie Verfahren zum Aus- und Einbau von Walzen in einem Reduziergerüst der Gieß-Walzanlage
CN103084402A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 大连三高科技发展有限公司 冷弯成型水平机架的快换装置
FR3006211B1 (fr) 2013-05-28 2015-05-15 Fives Dms Procede de changement de configuration d'un laminoir et laminoir pour la mise en oeuvre du procede.
CN103464463B (zh) 2013-09-26 2015-04-08 湖北中钢联冶金工程有限公司 连铸连轧一体装置及工艺
CN204159642U (zh) * 2014-10-08 2015-02-18 中冶赛迪工程技术股份有限公司 用于轧制中空钢的生产线
CN204448821U (zh) * 2015-02-13 2015-07-08 攀钢集团工程技术有限公司 万能轧机空过辊道和轧辊组的切换装置
CN205732274U (zh) 2016-02-05 2016-11-30 山西工程职业技术学院 教学用单机架四辊可逆冷轧轧机
JP6684968B2 (ja) 2016-11-10 2020-04-22 エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 連続鋳造圧延設備内において、金属的なストリップを製造するための方法
CN107413856B (zh) * 2017-07-18 2019-02-01 燕山大学 一种基于esp精轧机组变规格在线换辊的撤辊方法
DE102017220616A1 (de) 2017-11-17 2019-05-23 Sms Group Gmbh Dünnbrammengießanlage mit wechselbarem Maschinenkopf
CN114786832A (zh) 2019-12-11 2022-07-22 Sms集团有限公司 用于热轧机和用于制造金属扁平产品的热轧机架、热轧机以及用于运行热轧机的方法

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