EP4717371A1 - Verfahren und reversierwalzwerk zum walzen eines metallischen bandes - Google Patents

Verfahren und reversierwalzwerk zum walzen eines metallischen bandes

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EP4717371A1
EP4717371A1 EP25204436.7A EP25204436A EP4717371A1 EP 4717371 A1 EP4717371 A1 EP 4717371A1 EP 25204436 A EP25204436 A EP 25204436A EP 4717371 A1 EP4717371 A1 EP 4717371A1
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EP
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rolling
reversing
strip
additional lubricant
metallic strip
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EP25204436.7A
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Andreas Gramer
Hartmut Pawelski
Andreas Berendes
Walter Wengenroth
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SMS Group GmbH
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SMS Group GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen eines metallischen Bandes (2), wobei das metallische Band (2) in wenigstens einem zwischen zwei Reversierhaspeln (8, 9) angeordneten Reversierwalzgerüst (3) abwechselnd in zwei einander entgegengesetzten Walzrichtungen gewalzt wird, ein Kühl-Schmiermittel ausschließlich einlaufseitig auf die Arbeitswalzen (4, 5) des Reversierwalzgerüstes (3) und/oder direkt auf das metallische Band (2) ausgegeben wird, mittels dem sowohl die Arbeitswalzen (4, 5) als auch das metallische Band (2) gekühlt und eine Grundschmierung des Walzprozesses erzielt wird, und ein Zusatzschmiermittel zum Schmieren des metallischen Bandes (2) ausschließlich auslaufseitig auf das metallische Band (2) aufgebracht wird, wobei das Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes (2) an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes (16) aufgebracht wird. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Walzanlage.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Reversierwalzwerk zum Walzen eines metallischen Bandes.
  • Aus dem Stand der Technik sind Betriebsverfahren für ein Reversierwalzwerk hinlänglich bekannt. So offenbart beispielsweise die EP 2 750 813 B2 ein entsprechendes Verfahren, bei dem die Schmierung von der Kühlung entkoppelt ist. Dies wird dadurch erzielt, dass das Walzgut nach einem Walzstich vor dem Aufhaspeln mittels einer Walzölauftragsvorrichtung beidseitig eingeölt wird, so dass in einem nachfolgenden Walzstich die Schmierwirkung ausschließlich über das einlaufende bereits eingeölte Walzgut bewerkstelligt werden kann.
  • Da sich im Laufe des Verfahrens der Coildurchmesser während des Aufhaspelns und damit die Neigung und Position des Bandlaufs im Bereich der Walzölauftragsvorrichtung kontinuierlich ändert, ist eine Nachführung der Walzölauftragsvorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Auftragung zwangsläufig notwendig. Bei der Verwendung von reinem Wasser zur Kühlung entstehen zudem große Mengen eines Gemischs bestehend aus dem Kühlwasser und dem vom Band abgewaschenen Schmieröl, deren Aufbereitung sehr aufwendig ist. Zudem scheint es so zu sein, dass die Kühlung der Walzen des Reversierwalzgerüstes unabhängig von der jeweiligen Walzrichtung immer von derselben Seite erfolgt, was dazu führt, dass für sogenannte gerade Walzstiche keine Bandkühlung zur Abfuhr der Umformwärme aus den jeweiligen davorliegenden ungeraden Stichen erfolgt. Dies kann schnell zur Überhitzung im Walzspalt und damit zum Schmierungsversagen als auch zu Beschädigungen der Bandoberfläche und/oder der Walzenoberfläche führen. Ferner kann die nur einseitige Aufbringung des Kühlmediums dazu führen, dass dieses in Richtung der Aufhaspel ausgeschleppt und somit die Performanz des Einölens, insbesondere auf der Bandoberseite verschlechtert wird.
  • Aus der EP 3 733 317 B1 ist ein weiteres Verfahren zum Walzen eines Walzguts in einem Reversierwalzwerk bekannt. In einer der Ausführungsvarianten sind auf jeder Seite des Reversierwalzgerüsts ober- und unterhalb der Walzgutebene Sprühbalken sowie Kühlbalken angeordnet. Die Sprühbalken sind dazu eingerichtet, ein Aerosolgemisch aus einem Schmieröl und einem Trägergas auszugeben, wohingegen die Kühlbalken dazu eingerichtet sind, ein Kühlmittel oder eine Kühlmittelemulsion auszugeben. Über eine Steuereinheit können die Sprüh- als auch Kühlbalken derart gesteuert werden, dass das Aerosolgemisch ausschließlich auf einer Auslaufseite eines Walzstichs auf die Arbeitswalzen und/oder auf das Walzgut gesprüht wird und das Kühlmittel oder die Kühlmittelemulsion ausschließlich auf der Einlaufseite eines Walzstichs auf die Arbeitswalzen und/oder auf das Walzgut ausgegeben wird.
  • Ein weiteres Verfahren zum Walzen eines Walzguts wird in der EP 3 238 843 A1 beschrieben. Hierbei wird ein Kühlschmiermittel in eine Kontaktzone, in der eine Kontaktoberfläche des Walzgutes an einer Arbeitswalze anliegt, eingebracht. Der Schmierungsbedarf der Kontaktzone wird hierbei in Abhängigkeit von wenigstens einem Prozessparameter des Walzprozesses bestimmt. Wenn eine momentan in die Kontaktzone eingebrachte Kühlschmiermittelmenge den Schmierungsbedarf nicht deckt, so wird gemäß der Lehre der EP 3 238 843 A1 in einem vorgegebenen Aufbringabstand vor dem Walzspalt ein Zusatzschmiermittel, beispielsweise ein Walzöl auf die Kontaktoberfläche des Walzgutes aufgebracht.
  • Um dem aufgetragenen Zusatzschmiermittel bei beliebiger Bandeinlaufgeschwindigkeit am Walzgerüst eine gewisse Einwirkzeit zur Entfaltung seiner Schmierwirkung zu geben (sog. Plate-Out), muss der Auftrag in einem bestimmten Mindestabstand vom Walzspalteinlauf erfolgen. Dies erfordert zusätzlichen Bauraum, der bei den auf Kompaktheit optimierten Reversierwalzwerken grundsätzlich nicht zur Verfügung steht.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren mit gleichzeitig reduziertem Installationsaufwand zum Walzen eines metallischen Bandes sowie ein entsprechendes Reversierwalzwerk zur Verfügung zu stellen.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Die Lösung der vorgenannten Aufgabe liefert ein Verfahren zum Walzen eines metallischen Bandes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Reversierwalzwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
  • Bei dem Verfahren zum Walzen eines metallischen Bandes ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das metallische Band in wenigstens einem zwischen zwei Reversierhaspeln angeordneten Reversierwalzgerüst abwechselnd in zwei einander entgegengesetzten Walzrichtungen gewalzt wird, ein Kühl-Schmiermittel ausschließlich einlaufseitig auf die Arbeitswalzen des Reversierwalzgerüstes und/oder direkt auf das metallische Band ausgegeben wird, mittels dem sowohl die Arbeitswalzen als auch das metallische Band gekühlt und eine Grundschmierung des Walzprozesses erzielt wird, und ein Zusatzschmiermittel zum Schmieren des metallischen Bandes ausschließlich auslaufseitig auf das metallische Band aufgebracht wird, wobei das Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes aufgebracht wird.
  • In gleicher Weise betrifft die vorliegende Erfindung ein Reversierwalzwerk zum Walzen eines metallischen Bandes, welches erfindungsgemäß wenigstens ein zwischen zwei Reversierhaspeln angeordnetes Reversierwalzgerüst zum Walzen des metallischen Bandes, mehrere beidseitig des Reversierwalzgerüstes angeordnete Kühl-Schmierbalken, über die ein Kühl-Schmiermittel auf die Arbeitswalzen des Reversierwalzgerüstes und/oder direkt auf das metallische Band ausgegeben wird, mittels dem sowohl die Arbeitswalzen als auch das metallische Band kühlbar und eine Grundschmierung des Walzprozesses erzielbar ist, umfasst, wobei jeder Reversierhaspel wenigstens eine Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung zugeordnet ist und wobei jede dieser Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen derart eingerichtet ist, dass über diese ein Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes aufbringbar ist.
  • Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass das Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes an einem und/oder stromabwärts des Auflaufpunktes aufgebracht wird. Hierbei wird als Auflaufpunkt im Sinne der vorliegenden Erfindung derjenige Punkt angesehen, an dem die Bandunterseite des aufzuwickelnden metallischen Bandes nach einem Walzstich zuallererst mit der Bandoberseite der obersten Wickellage des sich aufwickelnden Coils in Berührung kommt. Durch die nur einseitige Aufbringung des Zusatzschmiermittels auf die Bandoberseite des bereits aufgewickelten metallischen Bandes auf dem Reversierhaspel hat sich in Rahmen von Versuchen gezeigt, dass bei der nur einseitigen Auftragung eines Zusatzschmiermittels auf die Bandoberseite nach dem Auflaufpunkt die Bandunterseite der darauffolgenden Windung automatisch durch die Pressung zwischen den einzelnen Coilwindungen in ausreichender Menge mit dem Zusatzschmiermittel versorgt wird. Insofern kann vorteilhafterweise auf die Installation von Schmiermittelauftragvorrichtungen unterhalb der Bandebene und in Bandlaufrichtung vor dem Auflaufpunkt des metallischen Bandes auf das Coil verzichtet werden, wodurch der Bauraum zwischen dem Reversiergerüstes und dem jeweiligen Reversierhaspel eingespart werden kann und damit einhergehend die Abmaßlängen des metallischen Bandes minimal gehalten werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist daher vorgesehen, dass das Reversierwalzwerk im Bereich zwischen dem Reversierwalzgerüst und den jeweiligen Reversierhaspeln keine, vorzugsweise unterhalb der Bandebene angeordnete, Zusatzschmiermittelauftragvorrichtungen aufweist.
  • Dadurch, dass das Kühl-Schmiermittel zum Kühlen der Arbeitswalzen und des metallischen Bandes in jedem Stich ebenfalls ausschließlich einlaufseitig auf die Arbeitswalzen des Reversierwalzgerüstes und/oder direkt auf das metallische Band ausgegeben wird, erfolgt die Kühlschmierung immer auf der jeweiligen Einlaufseite eines Walzstichs, wodurch das metallische Band sodann auslaufseitig nur eine Restfeuchte der Emulsion des Kühl-Schmiermittels mit sich führt, die sich im Falle eines durchzuführenden Auftragungsprozesses des Zusatzschmiermittels auf die Bandoberseite zudem vorteilhaft auswirkt. So hat sich gezeigt, dass durch die nach dem Walzstich auf der Bandoberfläche verbliebene Restfeuchte der Emulsion sowohl die Aufnahme als auch die Anhaftung und Vergleichmäßigung des einseitig aufgebrachten Zusatzschmiermittels zwischen den einzelnen Coilwindungen verbessert werden konnte. Zusätzlich wird durch das, ggf. nur im Bedarfsfall aufzutragende, Zusatzschmiermittel der gesamte Schmiermittelverbrauch im Reversierwalzwerk auf das notwendige Mindestmaß begrenzt und ein unvorteilhafter Anstieg der Schmiermittelkonzentration im Kreislauf der Kühl-Schmiermittelemulsion verhindert.
  • Als Kühl-Schmiermittel wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Walzemulsion verstanden. Eine solche umfasst üblicherweise Wasser, Walzöl, welches in einer Konzentration von bis zu 3% oder mehr in der Walzemulsion zugegen ist, und Emulgatoren. Das Walzöl umfasst in Regel weitere die Schmierwirkung verbessernde Additive.
  • Als Zusatzschmiermittel wird im Sinne der vorliegenden Erfindung das reine Walzöl verstanden, welches für die Ansetzung der Walzemulsion verwendet wird. Insofern wird das Zusatzschmiermittel zu 100%, und somit ohne Wasserbeimengung, auf das metallische Band aufgebracht.
  • Das Zusatzschmiermittel kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante nur im Bedarfsfall (diskontinuierlich) auf das metallische Band aufgebracht werden, also dann, wenn im vorhergehenden Walzstich erkannt wird, dass die Schmierwirkung für den sodann nachfolgenden Walzstich nicht mehr ausreicht. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann das Zusatzschmiermittel kontinuierlich auf das metallische Band aufgebracht werden, wobei dann, wenn im vorhergehenden Walzstich erkannt wird, dass die Schmierwirkung für den sodann nachfolgenden Walzstich nicht mehr ausreicht, die auf das metallische Band aufgebrachte Menge entsprechend erhöht wird, um eine ausreichende Schmierwirkung zu erzielen.
  • Je nach Bedarf und Umfang der Zusatzschmiermittelmenge kann dieses mittels Einstoff-Düsen oder Zweistoff-Düsen, ggf. unter Zuhilfenahme eines Trägergases, auf das metallische Band aufgebracht werden. Es ist auch denkbar, dass bei besonders hohem Schmierbedarf das Zusatzschmiermittel zusätzlich während des Abhaspelns vor dem jeweiligen Walzstich aufgetragen wird.
  • Auch wenn das Aufbringen des in Form der Walzemulsion vorliegenden Kühl-Schmiermittels bevorzugt ist, so versteht sich von selbst, dass die beiden das Kühl-Schmiermittel bildenden Komponenten, also im Wesentlichen das Wasser und das Walzöl unter Umständen auch separat aufgetragen werden können, um die Kühlwirkung zum einen und die Schmierwirkung zum anderen zu erzielen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvollerweise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann das metallische Band mittels zweier zwischen den zwei Reversierhaspeln angeordneten Reversierwalzgerüsten gewalzt werden. Dementsprechend umfasst das Reversierwalzwerk vorzugsweise zwei Reversierwalzgerüste bzw. maximal zwei Reversierwalzgerüste mit jeweils mehreren beidseitig des jeweiligen Reversierwalzgerüstes angeordneten Kühl-Schmierbalken, über die das Kühl-Schmiermittel auf die Arbeitswalzen des entsprechenden Reversierwalzgerüstes und/oder direkt auf das metallische Band ausgegeben wird.
  • Dadurch, dass das Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite aufgegeben wird, sollte dieses vorteilhafterweise in einer derartigen Menge aufgebracht werden, dass die Bandunterseite allein durch den Oberflächenkontakt mit der Bandoberseite während des Aufhaspelns beschichtet wird. Vorzugsweise wird das Zusatzschmiermittel daher in einer Menge von 0,3 bis 3,0 mL/m2 aufgebracht.
  • Das in einem solchen Reversierwalzwerk zu walzende metallische Band wird typischerweise als ein nach dem vorausgehenden Beizen gegen Rostbefall eingeöltes Coil angeliefert, so dass für den ersten Walzstich in der Regel eine ausreichende Schmierung vorhanden ist. In einem solchen Fall kann das Zusatzschmiermittel vorteilhafterweise erst nach dem ersten Walzstich aufgebracht werden. Nach dem letzten Walzstich kann die Aufbringung des Zusatzschmiermittels auf das metallische Band beim Aufhaspeln ggf. noch dann sinnvoll sein, wenn es als Rostschutz dienen soll. Allerdings kann eine zusätzlich aufgebrachte Zusatzschmiermittelmenge in bestimmten Weiterverarbeitungsschritten zu einem höheren Reinigungsaufwand führen, so dass eine entsprechende Auftragung im letzten Stich fallweise zu entscheiden ist. Ob ggf. nach dem vorletzten Stich auch auf den Auftrag des Zusatzschmiermittels verzichtet werden kann, sollte im Rahmen des Walzprozesses entschieden werden. So ist das metallische Band im letzten Stich am stärksten verfestigt und weist die geringste Banddicke auf, so dass ein geringer Reibwert durch besonders gute Schmierung zur Handhabung bzw. Herabsetzung der Walzkraft hilfreich sein kann. Auf der anderen Seite gibt es ggf. andere Walzparameter, wie z.B. einen großen Bandzugabbau von der Einlaufseite des Reversierwalzgerüstes zum auslaufseitigen Reversierhaspel hin, der bei einer zu geringen Reibung zu Prozessinstabilitäten, wie Austritt der Fließscheide aus dem Walzspalt führen kann. Um allgemein den Schmiermittelverbrauch im Rahmen des Walzprozesses zu optimieren, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Zusatzschmiermittel nach dem ersten Walzstich und bis zum vorletzten oder ggf. auch nur vorvorletzten Walzstich aufgebracht wird.
  • Die Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante über die Bandlänge und/oder die Bandbreite variiert werden. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass die zumindest eine Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung, mehr bevorzugt beide Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen einzeln ansteuerbare Schmiermitteldüsen aufweisen, über die die Auftragungsmenge über die gesamte Bandbreite des metallischen Bands variiert werden kann.
  • Die Schmiermitteldüsen einer jeden Zusatzschmiermittelvorrichtung können als Einstoffdüsen oder als Zweistoffdüsen ausgebildet sein. Einstoffdüsen werden vorzugsweise bei höheren Zusatzschmiermittelmengen bei reduzierter Sprühnebelbildung eingesetzt. Zweistoffdüsen hingegen ermöglichen die Bildung eines Aerosols, d.h. eines Zusatzschmiermittel-Trägergas-Gemisches, und weisen dementsprechend einen größeren Stellbereich zur Variation der Auftragungsmenge auf. Gleichzeitig bildet sich aber meist auch verstärkt ein Sprühnebel. Als Trägergas kann beispielsweise Luft verwendet werden, wobei auch andere Gase wie z.B. Stickstoff in Frage kommen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels auch in Abhängigkeit von Prozessbedingungen und/oder Walzparametern entlang des Bandlaufs variiert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Reversierwalzwerk eine Regel- und/oder Steuerungseinrichtung aufweist, die zumindest ein Prozessmodell umfasst, über welches die Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels vor dem jeweiligen Walzstich geregelt und/oder gesteuert werden kann. Über das Prozessmodell kann sichergestellt werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung im vorausgehenden Stich die richtige Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels für den jeweils nachfolgenden Walzstich ermittelt. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Auftragungsmenge in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters eingestellt wird, der ausgewählt ist aus der Reihe umfassend die Bandgeschwindigkeit, den Bandzug, die Walzkraft, die Bandgeometrie, die Materialzusammensetzung, die Oberflächenrauigkeit und/oder einer Auswahl hiervon.
  • Die Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels kann auch von dem jeweiligen Abstand zwischen der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung bzw. deren Schmiermitteldüsen und der jeweiligen Bandlage auf dem aufgewickelten Coil abhängen, so dass es von Vorteil sein kann, wenn zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen, mehr bevorzugt beide Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen verstellbar ausgeführt sind. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch zumindest einer der jeweiligen Reversierhaspel verstellbar ausgeführt sein. In diesem Zusammenhang kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen, mehr bevorzugt beide Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen Abstandsensoren umfassen. Diese können selbstverständlich signaltechnisch mit der Regel- und/oder Steuereinrichtung des Reversierwalzwerks verbunden sein, um den jeweiligen optimalen Abstand zu ermitteln und während des Walzprozesses einzustellen.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Einstellung des optimalen Abstands zwischen den Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen bzw. deren Schmiermitteldüsen und der jeweiligen Bandlage über eine Positionsregelung erfolgen. In diesem Fall kann die Position der jeweiligen Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung beispielsweise auf Basis des Coildurchmessers, welcher sich im Laufe des Walzprozesses kontinuierlich ändert, geregelt werden. Der Coildurchmesser kann hierbei im Laufe des Walzprozesses gemessen oder über ein Prozessmodel ermittelt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen, mehr bevorzugt beide Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen eine Andrückrolle umfassen, die das Bandende des metallischen Bandes im Falle eines Bandrisses stromaufwärts der jeweiligen Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung sodann auf das Coil drückt. Vorteilhafterweise wird die Andrückrolle in einem vorbestimmten Abstand zur Coiloberfläche, beispielsweise in einer Art "Lauerstellung", geführt, um im Falle eines detektierten Bandrisses in kürzest möglicher Zeit an den Außendurchmesser des Coils angestellt zu werden. Die Andrückrolle kann alternativ auch bewusst dauerhaft an den Coilaußendurchmesser angestellt werden, um durch den Anpressdruck an die äußere Windung die Übertragung des Zusatzschmiermittels von der Oberseite der darunter befindlichen vorletzten Windung auf die Unterseite der letzten Windung zu optimieren.
    • Figurenbezeichnung
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Reversierwalzwerks, und
    Figur 2
    eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Reversierwalzwerks.
  • Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen, die ein Reversierwalzwerk 1 in einer stark vereinfachten Darstellung zum Walzen eines metallischen Bandes 2, beispielsweise eines Stahl- oder Aluminiumbandes zeigt. Die Figur 1 umfasst vorliegend zwei Einzeldarstellungen (Fig. 1A und Fig. 1B), anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren in einer möglichen Ausführungsvariante visualisiert wird.
  • Das Reversierwalzwerk 1 weist in der dargestellten Ausführungsvariante ein einziges Reversierwalzgerüst 3 auf, das eine obere und eine untere Arbeitswalze 4, 5 sowie jeweils eine obere und eine untere Stützwalze 6, 7 umfasst (4-Hi). Alternativ können auch andere Reversierwalzgerüste in Frage kommen, wie beispielsweise ein Zweiwalzen-Reversierwalzgerüst (2-Hi), ein Sechswalzen-Reversierwalzgerüst (6-Hi) bis hin zu einem Cluster-Reversierwalzgerüst, welches 18 oder 20 Walzen (18-Hi bzw. 20-Hi) umfasst, eingesetzt werden. Zu beiden Seiten des Reversierwalzgerüstes 3 ist jeweils eine Reversierhaspel 8, 9 angeordnet, die in Abhängigkeit der jeweiligen Walzrichtung als Aufhaspel oder als Abhaspel fungieren kann. So ist in Figur 1A ein Zustand gezeigt, bei welchem das metallische Band 2 über die Reversierhaspel 8 ab- und über die Reversierhaspel 9 nach einem Walzstich wieder aufgewickelt wird. In Figur 1B ist sodann der umgekehrte Fall dargestellt, in dem die Reversierhaspel 9 den Abhaspel und die Reversierhaspel 8 den Aufhaspel bildet.
  • Weiterhin umfasst das Reversierwalzwerk 1 mehrere beidseitig des Reversierwalzgerüstes 3 angeordnete Kühl-Schmierbalken 10, 11, 12, 13, über die ein Kühl-Schmiermittel, beispielsweise eine Walzemulsion zum Kühlen der Arbeitswalzen und/oder des metallischen Bandes 2 und als Grundschmierung für den Walzprozess jeweils über die gesamte Breite auf die Arbeitswalzen 4, 5 des Reversierwalzgerüstes 3 und/oder direkt auf das metallische Band 2 ausgegeben werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Reversierwalzwerk 1 ferner jeweils eine der jeweiligen Reversierhaspel 8, 9 zugeordnete Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung 14, 15 aufweist, wobei jede dieser Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen 14, 15 derart eingerichtet ist, dass über diese ein Zusatzschmiermittel, vorzugsweise ein reines Walzöl, ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes 2 an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes 16 aufbringbar ist. Der Auflaufpunkt 16 ist im Sinne der vorliegenden Erfindung als derjenige Punkt anzusehen, an dem die Bandunterseite des aufzuwickelnden metallischen Bandes 2 zuallererst mit der Bandoberseite der obersten Wickellage des Coils 17 in Berührung kommt.
  • Um eine optimale Auftragung des Zusatzschmiermittels auf die Bandoberfläche über den gesamten Coilaufbau sicherzustellen, muss ein optimaler Abstand der Zusatzschmiermittelauftragvorrichtung 14, 15 zur Coiloberfläche eingehalten werden, wozu jede dieser Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen 14, 15 verstellbar ausgeführt ist. Der Abstand wird vorteilhafterweise über Abstandssensoren (nicht dargestellt) erfasst, die beispielsweise an der jeweiligen Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung 14, 15 angeordnet sind. Weiterhin weist jede der beiden Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen 14, 15 eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Schmiermitteldüsen 141, 151 auf, die vorzugsweise einzeln ansteuerbar sind, so dass die Schmierung an die jeweilige Bandbreite und Bandgeschwindigkeit und/oder andere Walzprozessparameter angepasst werden kann.
  • In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Reversierwalzwerks 1 gezeigt. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante umfassen die beiden Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen 14, 15 jeweils eine Andrückrolle 18, 19 in ihrer Schutzeinhausung, die im Falle eines detektierten Bandrisses in kürzest möglicher Zeit an den Außendurchmesser des Coils 17 angestellt zu werden. Alternativ können die Andrückrollen 18, 19 aber auch dauerhaft an das Coil 17 angestellt werden.
  • Nachfolgend wird der Prozess gemäß einer Ausführungsvariante erläutert. Zum Walzen eines metallischen Bandes 2 wird typischerweise zunächst ein bereits voreingeöltes Coil 17 bereitgestellt. Dieses durchläuft während des Walzprozesses sodann das zwischen den beiden Reversierhaspeln 8, 9 angeordnete Reversierwalzgerüst 3 mit wechselnder Durchlaufrichtung, wodurch es dickenreduziert wird. Die Durchlaufrichtung ist in den Figuren 1A, 1B, 2A und 2B anhand der Pfeile skizziert.
  • In Fig. 1A wird das metallische Band 2 von der Reversierhaspel 8 abgewickelt, durchläuft sodann den zwischen den Arbeitswalzen 4, 5 gebildeten Walzspalt, wodurch es in einem Walzstich dickenreduziert wird, und wird anschließend von der Reversierhaspel 9, die als Aufhaspel fungiert, aufgewickelt. Wie der Figur 1A zu entnehmen ist, wird über die ausschließlich einlaufseitig zugeschalteten Kühl-Schmierbalken 10, 12 ein Kühl-Schmiermittel auf die Arbeitswalzen 4, 5 des Reversierwalzgerüstes 3 und/oder direkt auf das Band 2 ausgegeben.
  • Im Bedarfsfall, also dann, wenn im vorhergehenden Walzstich ein Schmierungsbedarf ermittelt wird, wird über die Zusatzschmiermittelauftragvorrichtung 14 an einem und/oder stromabwärts des Auflaufpunktes 16 nur auf die Bandoberseite das Zusatzschmiermittel für den folgenden Walzstich aufgebracht. Für den nachfolgenden Walzstich wird das metallische Band 2 von der Reversierhaspel 9 ab- und von der Reversierhaspel 8 aufgewickelt, wie dies in den Figuren 1B bzw. 2B dargestellt ist. Hierbei durchläuft das metallische Band 2 das Reversierwalzgerüst 3 von rechts nach links, wodurch es erneut dickenreduziert wird. Anhand der Darstellung in den Figuren 1B bzw. 2B ist erkennbar, dass das metallische Band 2 und die Arbeitswalzen 4, 5 nun erneut ausschließlich einlaufseitig über die Kühl-Schmierbalken 11, 13 mit Kühl-Schmiermittel beaufschlagt werden und ausschließlich auslaufseitig über die Zusatzschmiermittelauftragvorrichtung 15 das metallische Band 2 im Bedarfsfall zusätzlich geschmiert wird. Der Prozess wird so lange wiederholt, bis das metallische Band 2 seine Zieldicke erreicht hat, wobei für den ggf. letzten und/oder vorletzten Walzstich dieses nicht mehr zusätzlich geschmiert werden muss, da nach dem letzten Stich kein weiterer Walzdurchlauf erfolgt bzw. aus den vorhergehenden Walzstichen eine ausreichende Schmierung gegeben ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Reversierwalzwerk
    2
    metallisches Band
    3
    Reversierwalzgerüst
    4
    obere Arbeitswalze
    5
    untere Arbeitswalze
    6
    obere Stützwalze
    7
    untere Stützwalze
    8
    Reversierhaspel
    9
    Reversierhaspel
    10
    Kühl-Schmierbalken
    11
    Kühl-Schmierbalken
    12
    Kühl-Schmierbalken
    13
    Kühl-Schmierbalken
    14
    Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung
    141
    Schmiermitteldüsen
    15
    Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung
    151
    Schmiermitteldüsen
    16
    Auflaufpunkt
    17
    Coil
    18
    Andrückrolle
    19
    Andrückrolle

Claims (15)

  1. Verfahren zum Walzen eines metallischen Bandes (2), wobei
    das metallische Band (2) in wenigstens einem zwischen zwei Reversierhaspeln (8, 9) angeordneten Reversierwalzgerüst (3) abwechselnd in zwei einander entgegengesetzten Walzrichtungen gewalzt wird,
    ein Kühl-Schmiermittel ausschließlich einlaufseitig auf die Arbeitswalzen (4, 5) des Reversierwalzgerüstes (3) und/oder direkt auf das metallische Band (2) ausgegeben wird, mittels dem sowohl die Arbeitswalzen (4, 5) als auch das metallische Band (2) gekühlt und eine Grundschmierung des Walzprozesses erzielt wird, und
    ein Zusatzschmiermittel zum Schmieren des metallischen Bandes (2) ausschließlich auslaufseitig auf das metallische Band (2) aufgebracht wird, wobei
    das Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes (2) an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes (16) aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzschmiermittel kontinuierlich oder diskontinuierlich aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Band (2) mittels zweier zwischen zwei Reversierhaspeln (8, 9) angeordneten Reversierwalzgerüsten (3) abwechselnd in zwei einander entgegengesetzten Walzrichtungen gewalzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzschmiermittel in einer derartigen Menge aufgebracht wird, dass die Bandunterseite allein durch den Oberflächenkontakt mit der Bandoberseite während des Aufhaspelns beschichtet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzschmiermittel in einer Menge im Bereich von 0,3 bis 3,0 mL/m2 aufgebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Auftragsmenge über die Bandlänge und/oder die Bandbreite variiert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Auftragsmenge in Abhängigkeit eines Prozessparameters eingestellt wird, der ausgewählt ist aus der Reihe umfassend Bandgeschwindigkeit, Bandzug, Walzkraft, Bandgeometrie, Materialzusammensetzung, Oberflächenrauigkeit und/oder einer Auswahl hiervon.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzschmiermittel zusätzlich während des Abhaspelns aufgetragen wird.
  9. Reversierwalzwerk (1) zum Walzen eines metallischen Bandes (2), umfassend
    wenigstens ein zwischen zwei Reversierhaspeln (8, 9) angeordnetes Reversierwalzgerüst (3) zum Walzen des metallischen Bandes (2),
    mehrere beidseitig des Reversierwalzgerüsts (3) angeordnete Kühl-Schmierbalken (10, 11, 12, 13), über die ein Kühl-Schmiermittel auf die Arbeitswalzen (4, 5) des Reversierwalzgerüstes (3) und/oder direkt auf das metallische Band (2) ausgegeben werden kann, mittels dem sowohl die Arbeitswalzen (4, 5) als auch das metallische Band (2) kühlbar und eine Grundschmierung des Walzprozesses erzielbar ist, wobei
    jeder Reversierhaspel (8, 9) wenigstens eine Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtung (14, 15) zugeordnet ist, wobei jede dieser Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen (14, 15) derart eingerichtet ist, dass über diese ein Zusatzschmiermittel ausschließlich auf die Bandoberseite des aufgehaspelten metallischen Bandes (2) an einem und/oder stromabwärts eines Auflaufpunktes (16) aufbringbar ist.
  10. Reversierwalzwerk (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses im Bereich zwischen dem Reversierwalzgerüst (3) und den Reversierhaspeln (8, 9) keine Zusatzschmiermittelauftragvorrichtungen aufweist.
  11. Reversierwalzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Regel- und/oder Steuerungseinrichtung aufweist, die zumindest ein Prozessmodell umfasst, über welches die Auftragungsmenge des Zusatzschmiermittels vor dem jeweiligen Walzstich regelbar und/oder steuerbar ist.
  12. Reversierwalzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen (14, 15) und/oder zumindest einer der Reversierhaspeln (8, 9) verstellbar ausgeführt sind.
  13. Reversierwalzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen (14, 15) zumindest einen Abstandsensor umfassen.
  14. Reversierwalzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen (14, 15) eine Andrückrolle (18, 19) umfasst.
  15. Reversierwalzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Zusatzschmiermittelauftragsvorrichtungen (14, 15) einzeln ansteuerbare Schmiermitteldüsen (141, 151) umfasst.
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