WO1999030847A1 - Produktionsverfahren und -anlage zur endlosen erzeugung von warmgewalzten dünnen flachprodukten - Google Patents

Produktionsverfahren und -anlage zur endlosen erzeugung von warmgewalzten dünnen flachprodukten Download PDF

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WO1999030847A1
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Harald Wehage
Ulrich Skoda-Dopp
Horst Jacobi
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Definitions

  • the invention relates to a production process and a plant for endless
  • slabs with a thickness greater than 120 mm or thin slabs with thicknesses between 40 and 120 mm are used as the starting material.
  • the rolling mills generally consist of a single or multi-stand roughing mill in which the slabs are divided into several
  • Rolling passes can be reduced in reverse operation, as well as a multi-stand finishing train or a Steckel stand.
  • the almost uniform temperature over the length of the hot strip is achieved either by means of a coil box between the roughing and finishing mill, by speed-up in the finishing mill or by coiling furnaces in front of and behind the Steckel stand. In these cases it is a discontinuous process, i.e.
  • the roughing and finishing lines generally work decoupled and roll the individual slabs.
  • the foot is welded using a heating and pressing device.
  • the seam between the two pre-strips is then mechanically processed before the pre-strip enters the finishing train.
  • Rolling is then carried out endlessly on the finishing train, while the roughing train operates discontinuously. Disadvantages are those with one Problems related to process stability and hot strip quality in the area of the rolled-out piece of the seam.
  • a ferritic or mixed austenitic-ferritic rolling is only possible with the structural transformation in the finishing train with the disadvantages already mentioned.
  • the former consist of a multi-stand finishing train with an outfeed roller table
  • the plants for thin slabs> 65 mm consist of a single or multi-stand structure due to the larger deformation work required for the same final thickness
  • an outfeed roller table with devices for cooling the hot strip to winding temperature and winding machines for winding up the hot strip.
  • the rolling mills are generally designed and operated so that the forming in the individual passes is fully austenitic or mixed austenitic-ferritic.
  • the rolling temperature in all passes is above the GOS line of the iron-carbon diagram, whereby the final rolling temperature in the last stands of the finishing train should be close to the GOS line in order to achieve a fine-grained structure.
  • the rolling temperature in the last stands of the finishing train below the GOS line is in the range of approx. 810 to 890 ° C
  • Roll-in collapse due to the lower deformation resistance of the material in the ferritic temperature range leads to disadvantage for the roll bending and roll adjustment systems to ensure the thickness, profile and contour as well as flatness of the hot strip, since these systems use the measured rolling force as an output signal
  • Compensating section of a few meters after the cooling section to the next stand is necessary. This is disadvantageous for austenitic rolling with a final rolling temperature greater than 890 ° C, because an increase in the spacing between the stands increases the temperature losses of the hot strip
  • EP 0 761 326 A1 proposes a production system consisting of a multi-stand rolling mill, an outfeed roller table with devices for cooling the hot strip and downstream winding machines, in which at least the first stand is designed as a reversing stand, at least one reel furnace upstream and one downstream of which , whereby a controllable cow device is provided between the upstream reel furnace and the following reversing stand.
  • the hot strip is rolled in the austenitic temperature area, the hot strip is cooled into the ferritic temperature area by means of the controllable cow device and wound up in the reel furnace.
  • the structure change takes place in the reel furnace Rolling mill downstream of the coiler in the ferritic temperature range.
  • the austenitic rolling process does not cool.
  • the hot strip can be heated between the rolling mills using a heating device. Different arrangements scaffolding and
  • Coiler furnaces are proposed In any case, the reversing operation is characteristic, as a result of which the proposed production plant cannot continuously roll endlessly.
  • the coiler furnace or the additionally required increase the technical outlay on the plant
  • Production plants for rolling hot strip from thin slabs are also known, in which facilities for cooling and heating are arranged after a single or multi-stand roughing mill. These facilities are a multi-frame finishing train with a run-out roller conveyor, facilities for cooling and winding machines for winding up the hot strip are generally carried out in of the roughing mill at least two passes in the austenitic temperature range, either in multiple stands in continuous operation or in a single stand in reversing mode.
  • the hot strip is used in the facilities Cooling between roughing and finishing mill cooled to the temperature of the respective temperature area and then finish-rolled ferritically or mixed austenitic-fer ⁇ tically in the finishing mill.With austenitic rolling, the hot strip is heated in facilities for heating between roughing and finishing mill or kept at the same temperature, including austenitic in the
  • the known production plants require devices for descaling the starting material before the first stitch and before the finishing train.
  • the need to descaling the starting material before the first stitch arises due to the scaling of the surface of the starting material during this
  • the production process in the known or proposed production systems is discontinuous or, in the case of welding hot strip to the roughing train, only continuously in the finishing train
  • Roll gap lubrication in the stands of the roughing and finishing lines of known production systems can only be used after tapping the starting material or the hot strip in the respective stand, otherwise the gripping condition is not guaranteed.
  • the reduction in the friction between the rolling stock and the roll associated with the roll gap lubrication leads to one Reduction of the forming resistance and thereby the rolling force, the rolling moment as well as the required additional power.
  • the surface quality of the hot strip is increased.
  • these advantages do not arise for the tapping of the hot strip, which after rolling out makes up a considerable part of the length of the hot strip.
  • the production systems for the Load condition can be designed without roll gap lubrication
  • the object of the inventions is then to create a production plant for the austenitic, the mixed austenitic-fer ⁇ tician and the ferritic rolling of thin hot strip in an endless fully continuous process with which the aforementioned disadvantages and problems are eliminated and on of which all three technologies mentioned above can be realized
  • the task is solved with a production plant of the type mentioned at the outset according to the invention in that the strip cast in a thickness of 5 - 18 mm is cooled in a controlled manner under a protective gas atmosphere and the pre-rolled hot strip is optionally cooled in a control device downstream of the rough road, is heated or kept at temperature and the edges of the hot strip are rewarmed
  • the production process is specially designed for the rolling of thin casting strip using all three possible technologies, ie austenitic, austenitic-ferritic and ferritic rolling. be produced with a total decrease of at least 65% based on the overall system
  • the rolling temperature in the austenite area in the rugged forecourt is controlled by variable cooling of the casting belt in front of the
  • carbon steels, low-alloy steels, low-carbon steels and micro-alloyed steels due to a material-dependent decrease of 45 to 70% in the rusty roughing mill in connection with the variably adjustable rolling temperature in the austenitic range and the process itself
  • Reshaping subsequent cooling, heating or maintaining the temperature until it enters the multi-grooved finishing line and the initial size of the casting belt is greatly reduced with only one stitch, but at least halved
  • the rolling temperature upstream of the multi-stand finishing train through the device arranged behind the roughing street for controllable cooling, heating or holding the The temperature of the hot strip can be selectively adjusted either in the austenitic or ferrite area or in the transition area from austenite to ferrite
  • the rolling temperature in the hot strip produces a fine-grain structure of grain size classes 6-10 according to DIN 50601
  • the rolling temperature which can be variably adjusted by means of cooling, the material-dependent high decrease of 45 - 70% in the coarse foreroom and the variably controllable cooling, heating or maintaining the temperature of the hot strip, the hot strip is reinstalled before it enters the finishing train and the starting size of the casting belt is strong reduced
  • the ferrite endless and the mixed austenitic-ferrite endless fully continuously rolled hot strip will be wound into the bundle in warm-insulated winding machines immediately after emerging from the last stand of the multi-stand finishing train and subjected to slow cooling homogeneous across the bundle width
  • the thin casting belt is provided with a start-up piece, it is proposed that the start-up piece pass undeformed in the rolling direction through the open scaffolding of the fore-pass and the multi-stand finishing train and be separated from the rest of the casting line with scissors
  • the rolls are set in motion while the open stands are being closed Lubricate the roughing mill and the multi-stand finishing mill on the gaps provided for rolling the required final thickness
  • the roll gap lubrication takes place during the entire rolling time, the wear on the work rolls decreases, which improves the thickness and profile over the entire hot strip length and increases the service life of the rolls
  • the invention provides that the degree of scaling on the
  • the surface of the starting material and the chemical composition of the scale is adjusted by the controllable cooling of the casting belt under a protective gas atmosphere until the first rolling pass
  • the invention results in an overall system concept with which a fully continuous endless rolling process can be implemented in an optimal manner, which permits all three possible rolling technologies for the production of hot strip, that is, the austenitic, the mixed austenitic-fer ⁇ tician and the ferritic rolling
  • Strip material with small thicknesses, both austenitic and ferritic and mixed austenitic-fer ⁇ tic, with a total decrease of at least 65% based on the overall system, can be produced is shown in the single drawing figure and is described below. It consists of a thin slab caster 12, a first device 2 for cooling the casting belt under protective gas, a coarse Vorstrasse 3, a multi-stand finishing train 5, a second device 4 for cooling, heating or maintaining the temperature of the hot strip between the roughing and finishing train, a pair of scissors 6 for separating the hot strip from bundle to bundle, one Outfeed roller table with facilities 8 for cooling the rolled hot strip and one of the finishing train
  • the course of the rolling process begins with the targeted cooling of the solidified casting belt with a thickness of 5 to 18 mm under a controllable protective gas atmosphere, whereby the technologically required parameters, temperature, austenite starting grain size, the
  • Degree of scaling and the chemical composition of the scale can be set before the first roll pass
  • the starting piece of the thin casting belt passes undeformed through the open scaffolding of the coarse Vorstrasse 3 and the multi-stand finishing train 5 in the rolling direction 1 1 and is separated from the rest of the casting belt with one or more cuts using the scissors 6 arranged after the finishing train.
  • the open scaffolding of the coarse Vorstrasse 3 and the multi-stand finishing train 5 is moved to the roll gaps provided for rolling the required final thickness and the piece of hot strip rolled during the closing process is chopped with scissors 6 or coiled with winding machines 7 or 10
  • Roll gap lubrication can already be used during the closing of the stands to the roll gaps provided for rolling the required final thickness, since the gripping condition is guaranteed as a result of the steadily increasing decrease up to the end position
  • the starting material is rolled endlessly in the rusty Vorstrasse 3 with a material-dependent decrease of 45 to 70% for carbon steels, low-alloy steels, low-carbon and micro-alloyed steels in a horizontal pass in the austenitic temperature range
  • the edges of the casting belt are slightly deformed by means of a special compression caliber in a vertical framework flanged in front of the rusty Vor No 3, whereby the casting belt simultaneously runs into the center of the rusty Vorstrasse
  • the hot strip passes through a device 4 for controllable cooling, heating or maintaining the temperature, whereby the temperature of the hot strip can be selectively adjusted in the austenlt or ferrite area or in the transition area from austenlt to ferrite before entering the multi-frame finishing train 5
  • the hot strip is available due to the rolling temperature which can be variably adjusted by means of the cooling device 2, the material-dependent high decrease of 45 - 70% in the rusty Vorstrasse 3 and the temperature of the hot strip which is variably adjustable by means of device 4 for controllable cooling, heating or maintaining the temperature reinstalled its entry into the finishing train and greatly reduced the starting grain size of the casting belt
  • the hot strip is rolled to a thin hot strip with a material-dependent total decrease of large 50%, which results in a fine-grain structure after rolling in connection with the specifically adjustable rolling temperature
  • the ferritic and the mixed austenitic-fer ⁇ tically endless continuously rolled hot strip is immediately after the finishing train in warm insulated
  • the austenitic, endless, fully continuously rolled hot strip passes through a cooling section 8 with forced cooling from above, and then a device for cooling the hot strip, after exit from the finishing train 5
  • the production system is adjusted once after starting up, after which a constantly high quality of the hot strip is achieved over its length in the endless, fully continuous process

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Produktionsverfahren und eine Produktionsanlage zur endlosen Erzeugung von warmgewalzten Flachprodukten aus dünn gegossenem Band, bestehend aus einer Giessmaschine (12) zum Erzeugen von Giessband, einer Einrichtung zum Kühlen des Giessbandes unter Schutzgas (2), einer eingerüstigen Vorstrasse (3), einer mehrgerüstigen Fertigstrasse (5), einer Einrichtung (4) zum wahlweise Kühlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes zwischen Vor- und Fertigstrasse (3, 5), einer Schere (6) zum Trennen des Warmbandes von Bund zu Bund, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kühlen (8, 9) des gewalzten Warmbandes und mit der Fertigstrasse nachgeordneten Winkelmaschinen (7, 10) zum Aufwickeln des Fertigbandes.

Description

Produktionsverfahren und -anläge zur endlosen Erzeugung von warmgewalzten dünnen Flachprodukten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Produktionsverfahren und eine -anläge zur endlosen
Erzeugung von warmgewalzten dünnen Flachprodukten aus dünnem gegossenem Band, bestehend aus einer eingerüstigen Vorstrasse, einer mehrgerüstigen Fertigstrasse, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kühlen des Warmbandes sowie den Kühleinrichtungen vor- und nachgeordneten Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes.
Zur Erzeugung warmgewalzter Bänder werden als Ausgangsmaterial Brammen mit einer Dicke größer 120 mm oder Dünnbrammen mit Dicken zwischen 40 und 120 mm verwendet. Im Fall einzelner Brammen bestehen die Walzanlagen im allgemeinen aus einer ein- oder mehrgerüstigen Vorstrasse in der die Brammen in mehreren
Walzstichen im Reversierbetrieb reduziert werden, sowie einer mehrgerüstigen Fertigstrasse oder einem Steckelgerüst. Die annähernd gleichmäßige Temperatur über die Warmbandlänge wird entweder mittels einer Coilbox zwischen Vor- und Fertigstrasse, durch Speed-up in der Fertigstrasse oder durch Haspelöfen vor und hinter dem Steckelgerüst erreicht. In diesen Fällen handelt es sich um einen diskontinuierlichen Prozeß, d.h. Vor- und Fertigstrasse arbeiten im allgemeinen entkoppelt und walzen die einzelnen Brammen.
Bei einer aus der EP 753 359 A1 bekannten Anlage werden die in der Vorstrasse gewalzten Vorbänder zweier Brammen zwischen Vor- und Fertigstrasse an Kopf und
Fuß mit Hilfe einer Erwärmungs- und Anpressvorrichtung verschweißt. Die Naht zwischen den beiden Vorbändern wird anschließend mechanisch bearbeitet, bevor das Vorband in die Fertigstrasse einläuft. In der Fertigstrasse wird dann endlos gewalzt, während die Vorstrasse diskontinuierlich arbeitet. Nachteilig sind die mit einer Naht verbundenen Probleme der Prozeßstabilität und der Warmbandqualität im Bereich des ausgewalzten Stückes der Naht. Ein ferritisches oder gemischt austenitisch-ferritisches Walzen ist nur mit der Gefügeumwandlung in der Fertigstrasse mit den bereits genannten Nachteilen möglich.
Bei Dünnbrammen muß zwischen Walzanlagen unterschieden werden, die Dünnbrammen mit einer Dicke von 40 bis 65 mm oder größer als 65 mm als Ausgangsmaterial verwenden.
Erstere bestehen aus einer mehrgerüstigen Fertigstrasse, einem Auslaufrollgang mit
Einrichtungen zum Kühlen des Warmbandes auf Wickeltemperatur und Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes.
Die Anlagen für Dünnbrammen > 65 mm bestehen aufgrund der bei gleicher Enddicke notwendigen größeren Verformungsarbeit aus einer ein- oder mehrgerüstigen
Vorstrasse mit mehr als einem Walzstich und einer mehrgerüstigen Fertigstrasse sowie einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kühlen des Warmbandes auf Wickeltemperatur und Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes. Zwischen Vor- und Fertigstrasse befinden sich Einrichtungen zum Erwärmen und/oder Wickeln des Vorbandes, die die notwendige Eintrittstemperatur des Warmbandes in die
Fertigstrasse über die Warmbandlänge gewährleisten.
Die Walzanlagen werden im allgemeinen so ausgelegt und betrieben, daß die Umformung in den einzelnen Stichen voll austenitisch oder auch gemischt austenitisch-ferritisch erfolgt.
Beim austenitischen Walzen liegt die Walztemperatur in allen Stichen oberhalb der GOS-Linie des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms, wobei die Endwalztemperatur in den letzten Gerüsten der Fertigstrasse zur Erzielung eines feinkörnigen Gefüges nahe oberhalb der GOS-Linie liegen sollte.
Beim gemischt austenitisch-ferritischen Walzen von Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt größer als 0,015 % liegt die Walztemperatur in den letzten Gerüsten der Fertigstrasse unterhalb der GOS-Linie im Bereich von ca. 810 bis 890 °C Dies kann bei gleicher Enddicke erreicht werden durch Absenken der Ofenaustrittstemperatur der Brammen erreicht werden, wodurch sich der Anteil der in Losung befindlichen Mikrolegierungselemente verringert und die Qualltat des Warmbandes herabsetzt Es ist auch ein Absenken der Walzgeschwindigkeit ohne ein Absenken der Ofenaustrittstemperatur der Brammen möglich, wodurch eine stärkere Abkühlung des Walzgutes erfolgt Das fuhrt aber zum Nachteil einer verringerten Produktion Möglich ist auch die Kombination beider Maßnahmen mit den bereits genannten Nachteilen
Beim ferritischen Walzen erfolgt das Absenken der Endwalztemperatur auf minimal
720 °C durch die bereits beim gemischt austenitisch-ferπtischen Walzen genannten Maßnahmen einschließlich ihrer Nachteile Das ferritische Gebiet wird erst in den letzten zwei bis drei Walzstichen erreicht, wodurch die Abnahme in diesem Gebiet gering ist Der Umwandlungspunkt liegt (mitten) innerhalb der Fertigstrasse und verschiebt sich durch Temperatureinflusse zwischen den Gerüsten, was zu
Walzkrafteinbruchen infolge des niedrigeren Umformwiderstandes des Material im ferritischen Temperaturbereich fuhrt Dies ist von Nachteil für die Walzenbiege- und Walzenanstellsysteme zur Gewährleistung von Dicke, Profil und Kontur sowie Planheit des Warmbandes, da diese Systeme die gemessene Walzkraft als Ausgangssignal verwenden
In DE 196 00 990 A1 wird vorgeschlagen, das Warmband zwischen den Gerüsten der Fertigstrasse mit einer Abkuhlgeschwindigkeit von mehr als 30 °K/s zur Ferritumwandlung zu kühlen Da die Gefugeumwandlung und der Temperaturausgleich zwischen Kern- und Oberflache Zeit benotigen, ist eine
Ausgleichsstrecke von einigen Metern nach der Kuhlstrecke bis zum nächsten Gerüst erforderlich Das ist jedoch nachteilig für das austenitische Walzen mit einer Endwalztemperatur großer als 890 °C, denn eine Vergrößerung der Gerustabstande erhöht die Temperaturverluste des Warmbandes
In der EP 0 761 325 A1 wird hinter einer mehrgerüstigen Walzstrasse mit Auslaufrollgang, Einrichtungen zum Kuhlen des Warmbandes und nachgeordneten Wickelmaschinen zum Aufwickeln des austenitisch gewalzten Warmbandes eine zweite nachgeordnete ein- oder mehrgerustige Walzstrasse für das ferritische Walzen von Warmband vorgeschlagen Das in der ersten mehrgerüstigen Walzstrasse zunächst austentitisch verformte Warmband wird mit Hilfe der zwischen den beiden Walzstrassen angeordneten Einπchtungen zum Kuhlen in den ferritischen Temperaturbereich gekühlt Die nachgeordnete ein- oder mehrgerustige Walzstrasse dient ausschließlich zum ferritischen Walzen, wodurch praktisch zwei Walzstrassen erforderlich sind, was einen hohen anlagentechnischen Aufwand darstellt
In EP 0 761 326 A1 wird eine Produktionsanlage vorgeschlagen, bestehend aus einer mehrgerüstigen Walzstrasse, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kuhlen des Warmbandes und nachgeordneten Wickelmaschinen, bei der mindestens das erste Gerüst als Reversiergerust ausgebildet ist, dem mindestens je ein Haspelofen vor- und nachgeordnet sind, wobei zwischen dem vorgesetzten Haspelofen und dem folgenden Reversiergerust eine steuerbare Kuhleinrichtung vorgesehen ist Nach dem Walzen des Warmbandes im austenitischen Temperaturgebiet wird das Warmband mittels der steuerbaren Kuhleinrichtung in das ferritische Temperaturgebiet gekühlt und im Haspelofen aufgewickelt Die Gefugeumwandlung findet im Haspelofen statt Anschließend wird reversierend durch die dem Haspelofen nachgeordnete Walzstrasse im ferritischen Temperaturgebiet gewalzt Beim austenitischen Walzen wird nicht gekühlt Das Warmband kann mittels einer Heizvorrichtung zwischen den Walzstrassen erwärmt werden Verschiedene Anordnungen von Gerüsten und
Haspelofen werden vorgeschlagen Kennzeichnend ist in jedem Fall der Reversierbetπeb, wodurch die vorgeschlagene Produktionsanlage nicht endlos kontinuierlich walzen kann Der oder die zusätzlich notwendigen Haspelofen erhohen den anlagentechnischen Aufwand
Bekannt sind auch Produktionsanlagen für das Walzen von Warmband aus Dunnbrammen, bei denen einer ein- oder mehrgerüstigen Vorstrasse Einrichtungen zum Kuhlen und Heizen nachgeordnet sind Diesen Einrichtungen sind eine mehrgerustige Fertigstrasse mit einem Auslaufrollgang, Einrichtungen zum Kuhlen und Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes nachgeordnet Generell erfolgen in der Vorstrasse mindestens zwei Walzstiche im austenitischen Temperaturbereich, entweder in mehreren Gerüsten im kontinuierlichen Betrieb oder in einem einzelnen Gerüst im Reversierbetπeb Beim ferritischen oder gemischt austenitisch-ferπtischen Walzen wird das Warmband in den Einrichtungen zum Kuhlen zwischen Vor- und Fertigstrasse auf die Temperatur des jeweiligen Temperaturgebietes gekühlt und anschließend in der Fertigstrasse ferritisch oder gemischt austenitisch-ferπtisch fertiggewalzt Beim austenitischen Walzen wird das Warmband in Einrichtungen zum Heizen zwischen Vor- und Fertigstrasse zwischengewarmt oder auf gleicher Temperatur gehalten, um auch austenitisch in der
Fertigstrasse fertiggewalzt werden zu können Gewalzt werden einzelne Dunnbrammen oder eine zu einer langen Dunnbramme abgegossenen Schmelze, wobei das Gewicht der langen Dunnbramme ein Vielfaches einer einzelnen Dunnbramme entspricht, d h in beiden Fallen kommt es zu einer Unterbrechung des Walzprozesses
Allen bekannten oder vorgeschlagenen Produktionsanlagen ist der Durchlauf des Ausgangsmaterials durch einen Ofen oder eine induktive Erwarmungsanlage zum Zweck der Erwärmung oder des Temperaturausgleiches über Dicke und Breite oder der Homogenisierung des Ausgangsmaterials vor dem Walzen gemeinsam
Die bekannten Produktionsanlagen benotigen Einrichtungen zum Entzundern des Ausgangsmaterials vor dem ersten Stich und vor der Fertigstrasse Die Notwendigkeit des Entzunderns des Ausgangsmaterials vor dem ersten Stich ergibt sich aufgrund der Verzunderung der Oberflache des Ausgangsmaterials wahrend dessen
Durchlaufs durch einen Anwarm-, Ausgleich- oder Homogenisierungsofen oder einer induktiven Erwarmungsanlage Die Notwendigkeit des Entzunderns vor der Fertigstrasse ergibt sich aufgrund der Sekundarverzunderung des Warmbandes im Bereich der Vorstrasse und zwischen Vor- und Fertigstrasse
Der Produktionsprozeß bei den bekannten oder vorgeschlagenen Produktionsanlagen ist diskontinuierlich bzw im Falles des Verschweißens von Warmband nach der Vorstraße nur in der Fertigstraße endlos kontinuierlich
Allen bekannten oder vorgeschlagenen Produktionsanlagen sind aufgrund der
Diskontinuität des Prozesses nachteilige Belastungsstoße wahrend der Anstiche des Ausgangsmateπals in die Gerüste der Vor- bzw Fertigstraße und wahrend des Anstiches des in der Vorstraße gewalzten Warmbandes in die Fertigstraße sowie wahrend des Einlaufs des fertig gewalzten Warmbandes in die Wickelmaschinen gemeinsam, wodurch der Verschleiß der Anlagenteile erhöht und deren Lebensdauer herabgesetzt wird
Eine Walzspaltschmierung kann in den Gerüsten der Vor- und Fertigstrasse bekannter Produktionsanlagen erst nach dem Anstich des Ausgangsmateπals bzw des Warmbandes im jeweiligen Gerüst eingesetzt werden, da sonst die Greifbedingung nicht gewährleistet ist Die mit der Walzspaltschmierung verbundene Reduzierung der Reibung zwischen Walzgut und Walze fuhrt zu einer Senkung des Umformwiderstandes und dadurch der Walzkraft, des Walzmomentes sowie der erforderlichen Antπebsleistung Die Oberflachenqualitat des Warmbandes wird erhöht Diese Vorteile ergeben sich jedoch nicht für das Anstichstuck des Warmbandes, das nach dem Auswalzen einen beträchtlichen Teil der Lange des Warmbandes ausmacht Zudem müssen die Produktionanlagen für den Belastungszustand ohne Walzspaltschmierung ausgelegt werden
Schließlich sind allen bekannten oder vorgeschlagenen Produktionsanlagen aufgrund der Diskontinuität des Prozesses nachteilige Qualitatseinschrankungen über die Lange des gewalzten Warmbandes gemeinsam, da die Produktionsanlagen nach jedem Anstich einer Bramme, Dunnbramme oder des Warmbandes neu ausgeregelt werden müssen
Bei diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindungen dann, eine Produktionsanlage für das austenitische, das gemischt austenitisch-ferπtische und das ferritische Walzen von dünnem Warmband in einem endlos vollkontinuierlichem Prozeß zu schaffen, mit der die zuvor genannten Nachteile und Probleme beseitigt werden und auf der alle drei zuvor genannten Technologien realisiert werden können
Die Losung der Aufgabe gelingt mit einer Produktionsanlage der eingangs genannten Art erfindungsgemaß dadurch, dass das in einer Dicke von 5 - 18 mm gegossene Band vor Erreichen der eingerustigen Vorstrasse unter Schutzgasatmosphare gesteuert gekühlt und das vorgewalzte Warmband in einer der Vorstrasse nachgeordneten Einrichtung wahlweise gesteuert gekühlt, erwärmt oder auf Temperatur gehalten wird sowie die Kanten des Warmbandes nachgewarmt werden Das Produktionsverfahren ist speziell für das Walzen von dünnem Giessband nach allen drei möglichen Technologien, d h dem austenitischen, dem austenitisch- ferπtischen und dem ferritischen Walzen gestaltet Aus dem dünnem Giessband kann endlos und vollkontinuieriich Bandmateπal mit kleinen Dicken sowohl austenitisch und ferritisch als auch gemischt austenitisch-ferπtisch mit einer Gesamtabnahme von mindestens 65% bezogen auf die Gesamtanlage hergestellt werden
Erforderlich sind lediglich je nach dem Duo-, Quarto- oder Sextogeruste mit Arbeitswalzendurchmessern von 300 bis 900 mm sowie die bei Warm- und Kaltwalzprozessen üblichen Stellglieder und Regelkreise zur gezielten
Temperaturfuhrung und zur Gewährleistung der geforderten Fertigprodukttoleranzen für Dicke, Profil, Planheit und werkstofftechnische sowie mechanische Eigenschaften
Erfindungsgemaß wird die im Austenitgebiet liegende Walztemperatur in der eingerustigen Vorstrasse durch variabel gesteuertes Kuhlen des Giessbandes vor der
Vorstraße eingestellt Mit der gezielten Kühlung des durch erstarrten Gießbandes der Dicke 5 bis 18 mm unter regelbarer Schutzgasatmosphare werden die technologisch erforderlichen Kenngroßen Temperatur, Austenitstartkorngroße, der Grad der Verzunderung und die chemische Zusammensetzung des Zunders vor dem ersten Walzstich eingestellt
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß Kohlenstoffstahle, niedrig legierte Stahle, niedrig gekohlte Stahle und mikrolegierte Stahle durch eine werkstoffabhangige Abnahme von 45 bis 70 % in der eingerustigen Vorstrasse im Zusammenhang mit der im austenitischen Bereich variabel einstellbaren Walztemperatur und dem sich an die
Umformung anschließenden Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur bis zum Eintritt in die mehrgerustige Fertigstrasse rekπstallisieren und die Ausgangskomgroße des Giessbandes mit nur einem Stich stark verkleinert, mindestens jedoch halbiert
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Walztemperatur vor der mehrgerüstigen Fertigstrasse durch die hinter der Vorstrasse angeordnete Einrichtung zum steuerbaren Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes wahlweise im Austenlt- oder im Ferritbereich oder im Ubergangsbereich von Austenit zu Ferrit gezielt einstellbar ist
Durch eine werkstoffabhangige Gesamtabnahme von großer 50 % in der mehrgerüstigen Fertigstrasse im Zusammenhang mit der gezielt einstellbaren
Walztemperatur in dem Warmband wird erfindungsgemaß ein feinkorniges Gefuge der Korngrößenklassen 6 - 10 gemäß DIN 50601 erzeugt
Durch die mittels Kühlung variabel einstellbare Walztemperatur, die werkstoffabhangige hohe Abnahme von 45 - 70% in der eingerustigen Vorstrasse und das variabel steuerbare Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes ist das Warmband vor dessen Eintritt in die Fertigstrasse rekπstallisiert und die Ausgangskomgroße des Gießbandes stark reduziert
Des weiteren ist vorgesehen, daß das ferritisch endlos und das gemischt austenitisch- ferπtisch endlos vollkontinuieriich gewalzte Warmband unmittelbar nach dem Austritt aus dem letzten Gerüst der mehrgerüstigen Fertigstrasse in warmeisolierten Wickelmaschinen zum Bund aufgewickelt und einer über die Bundbreite homogenen langsamen Abkühlung unterworfen wird
Es hat sich als gunstig herausgestellt, das austenitisch endlos vollkontinuieriich gewalzte Warmband nach Austritt aus dem letzten Gerüst der mehrgerüstigen Fertigstrasse zunächst von oben zwangszukuhlen und das Warmband danach bei gezielter Gefugeumwandlung auf Wickeltemperatur zu kühlen
Da erfindungsgemaß das dünne Giessband mit einem Anfahrstuck versehen ist, wird vorgeschlagen, dass das Anfahrstuck die geöffneten Gerüste der Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse unverformt in Walzrichtung passiert und mit der Schere vom übrigen Giessband getrennt wird
Gunstig ist es, wenn die geöffneten Gerüste der Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse nach dem Trennen des Anfahrstuckes des dünnen Giessbandes mittels der Schere auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte zugefahren werden, und das wahrend des Zufahrvorganges gewalzte Stuck des Warmbandes entweder mit Hilfe einer Schere gehackselt oder mittels Wickelmaschinen aufgewickelt wird
Zur Herabsetzung der Reibung zwischen Walzgut und Walze und dadurch zur Verminderung der Walzkrafte, Walzmomente und Antriebsleistung und zur Erhöhung der Oberflachenqualitat über die gesamte Lange des gewalzten Warmbandes wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Walzen bereits wahrend des Zufahrens der geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte zu schmieren
Wenn erfindungsgemaß die Walzspaltschmierung wahrend der gesamten Walzzeit erfolgt, sinkt der Verschleiß der Arbeitswalzen, wodurch Dicke und Profil über die gesamte Warmbandlange verbessert werden und die Lebensdauer der Walzen erhöht wird
Erfindungsgemaß soll nach dem Zufahren der Walzspalte der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Werte und nach dem Hacksein des wahrend des Zufahrvorganges gewalzten Warmbandstuckes mitteis der Schere der stationäre
Zustand des vollkontinuieriichen Endloswalzens von dünnem Giessband erreicht sein und das austenitisch, gemischt austenitisch-ferπtisch oder ferritisch gewalzte Warmband mittels der Schere in Bundlangen getrennt werden
Gunstig ist es, wenn zur Erhöhung der Kantenqualltat und der Profilgenauigkeit des
Warmbandes die Kanten des dünnen Giessbandes in einem der eingerustigen Vorstrasse angeflanschtem Vertikalgerust mit Spezialstauchkaliber mit geringer Abnahme vor dem Horizontalstich verformt werden und gleichzeitig das dünne Giessband mittig in die eingerustige Vorstrasse einlauft
Dadurch, dass das Ausgangsmaterials bzw das Warmbandes aufgrund des endlos, vollkontinuieriichen Produktionsprozesses nichtreversierend gewalzt wird, entfallen wiederholte Anstiche und die damit verbundenen Beiastungsstoße Weil die Produktionsanlage aufgrund des endlos vollkontinuieriichen Produktionsprozesses nach dem Anfahren einmalig ausgeregelt wird, kann eine konstant hohe Qualltat des Warmbandes über dessen Lange erreicht werden
Schließlich sieht die Erfindung vor, daß der Grad der Verzunderung auf der
Oberflache des Ausgangsmaterials und die chemische Zusammensetzung des Zunders durch das regelbare Kuhlen des Gießbandes unter Schutzgasatmosphare gezielt bis zum ersten Walzstich eingestellt wird
Mit der Erfindung ergibt sich ein Gesamtanlagenkonzept, mit dem in optimaler Weise ein vollkontinuierlicher Endloswalzprozeß realisiert werden kann, der alle drei möglichen Walztechnologien für die Herstellung von Warmband, d h das austenitische, das gemischt austenitisch-ferπtische und das ferritische Walzen zulaßt
Eine Produktionsanlage, mit der aus dünnem Giessband endlos und vollkontinuieriich
Bandmaterial mit kleinen Dicken sowohl austenitisch und ferritisch als auch gemischt austenitisch-ferπtisch mit einer Gesamtabnahme von mindestens 65% bezogen auf die Gesamtanlage hergestellt werden kann, ist in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben Sie besteht aus einer Dunnbrammengießanlage 12, einer ersten Einrichtung 2 zum Kuhlen des Gießbandes unter Schutzgas, einer eingerustigen Vorstrasse 3 einer mehrgerüstigen Fertigstraße 5, einer zweiten Einrichtung 4 zum wahlweise Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes zwischen Vor- und Fertigstrasse, einer Schere 6 zum Trennen des Warmbandes von Bund zu Bund, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen 8 zum Kuhlen des gewalzten Warmbandes und einer der Fertigstrasse
5 nachgeordneten Wickelmaschinen 10 zum Aufwickeln des Fertigbandes
Der Ablauf des Walzprozesses beginnt mit der gezielten Kühlung des durcherstarrten Gießbandes der Dicke 5 bis 18 mm unter regelbarer Schutzgasatmosphare, wodurch die technologisch erforderlichen Kenngroßen Temperatur, Austenitstartkorngroße, der
Grad der Verzunderung und die chemische Zusammensetzung des Zunders vor dem ersten Walzstich eingestellt werden können Das Anfahrstuck des dünnen Gießbandes durchlauft unverformt die geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse 3 und der mehrgerüstigen Fertigstrasse 5 in Walzrichtung 1 1 und wird mit der der Fertigstrasse nachgeordneten Schere 6 vom übrigen Gießband mit einem oder mehreren Schnitten getrennt Danach werden die geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse 3 und der mehrgerüstigen Fertigstrasse 5 auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte zugefahren und das wahrend des Zufahrvorganges gewalzte Stuck des Warmbandes mit Hilfe der Schere 6 gehackselt oder mittels Wickelmaschinen 7 oder 10 mit aufgewickelt
Eine Walzspaltschmierung kann bereits wahrend des Zufahrens der Gerüste auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte eingesetzt werden, da die Greifbedingung infolge der stetig bis zur Walzspaltendstellung ansteigenden Abnahme gewährleistet ist
Das Ausgangsmateπal wird endlos in der eingerustigen Vorstrasse 3 mit einer werkstoffabhangigen Abnahme von 45 bis 70% für Kohlenstoffstahle, niedrig legierte Stahle, niedrig gekohlte und mikrolegierte Stahle in einem Horizontalstich im austenitischen Temperaturgebiet gewalzt
Die Kanten des Gießbandes werden vor dem Horizontalstich in einem vor der eingerustigen Vorstraße 3 angeflanschtem Vertikalgerust mittels Spezialstauchkaliber gering verformt, wodurch das Gießband gleichzeitig mittig in die eingerustige Vorstrasse einlauft
Nach der Vorstrasse durchlauft das Warmband eine Einrichtung 4 zum steuerbaren Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur, wodurch die Temperatur des Warmbandes vor Eintritt in die mehrgerustige Fertigstrasse 5 gezielt im Austenlt- oder im Ferritbereich oder im Ubergangsbereich vom Austenlt zu Ferrit einstellbar ist
Durch die mittels Kuhleinrichtung 2 variabel einstellbare Walztemperatur, die werkstoffabhangige hohe Abnahme von 45 - 70% in der eingerustigen Vorstrasse 3 und die mittels Einrichtung 4 zum steuerbaren Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur variabel einstellbare Temperatur des Warmbandes ist das Warmband vor dessen Eintritt in die Fertigstrasse rekπstallisiert und die Ausgangskorngroße des Gießbandes stark reduziert
In der mehrgerüstigen Fertigstrasse wird das Warmband mit einer werkstoffabhangigen Gesamtabnahme von großer 50% zu dünnem Warmband gewalzt, wodurch im Zusammenhang mit der gezielt einstellbaren Walztemperatur ein feinkorniges Gefuge nach dem Walzen vorliegt
Das ferritisch und das gemischt austenitisch-ferπtisch endlos vollkontinuieriich gewalzte Warmband wird unmittelbar nach der Fertigstrasse in warmeisolierten
Wickelmaschinen 7 zum Bund aufgewickelt
Das austenitisch, endlos vollkontinuieriich gewalzte Warmband durchlauft nach Austπtt aus der Fertigstrasse 5 zunächst eine Kuhlstrecke 8 mit Zwangskuhlung von oben und danach eine Einrichtung zum Kuhlen des Warmbandes auf
Wickeltemperatur mit gezielter Gefugeumwandlung
Die Produktionsanlage wird nach dem Anfahren einmalig ausgeregelt, wonach eine konstant hohe Qualltat des Warmbandes über dessen Lange im endlos vollkontinuieriichen Prozeß erzielt wird
Bezugszeichenübersicht :
1 Produktionsanlage zum Walzen von dünnem Giessband
2 Einrichtung zum Kuhlen des Giessbandes 3 eingerustige Vorstrasse mit angeflanschtem Vertikalgerust
4 Einrichtung zum Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes
5 mehrgerustige Fertigstrasse
6 Schere
7 warmeisolierte Wickelmaschine 8 Zwangskuhlstrecke
9 Einrichtung zum Kuhlen des Warmbandes
10 Wickelmaschine
1 1 Walzrichtung
12 Dunnbandgiessanlage

Claims

Patentanspruche
1 Produktionsverfahren zum endlosen Erzeugung von warmgewalzten Flachprodukten aus dünn gegossenem Band auf einer Anlage bestehend aus einer eingerustigen Vorstrasse, einer mehrgerüstigen Fertigstrasse, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kuhlen des Warmbandes sowie vor- und nachgeordneten Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes, dadurch gekennzeichnet, dass das in einer Dicke von 5 - 18 mm gegossene Band vor Erreichen der eingerustigen Vorstrasse unter Schutzgasatmosphare gesteuert gekühlt und das vorgewalzte Warmband in einer der Vorstrasse nachgeordneten Einrichtung wahlweise gesteuert gekühlt, erwärmt oder auf Temperatur gehalten wird sowie die Kanten des Warmbandes nachgewarmt werden
2 Produktionsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die im Austenitgebiet liegende Walztemperatur in der eingerustigen Vorstrasse durch variabel gesteuerte Kuhlen des Giessbandes vor der Vorstraße eingestellt wird
3 Produktionsverfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kohienstoffstahle, niedrig legierte Stahle, niedrig gekohlte Stahle und mikrolegierte Stahle durch eine werkstoffabhangige Abnahme von 45 bis 70 % in der eingerustigen Vorstrasse im Zusammenhang mit der im austenitischen Bereich variabel einstellbaren Walztemperatur und dem sich an die Umformung anschließenden Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur bis zum Eintritt in die mehrgerustige Fertigstrasse rekπstallisieren und die Ausgangskorngroße des Giessbandes mit nur einem Stich stark verkleinert, mindestens jedoch halbiert wird Produktionsverfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walztemperatur vor der mehrgerüstigen Fertigstrasse durch die hinter der Vorstrasse angeordnete Einrichtung zum steuerbaren Kuhlen, Heizen oder
Halten der Temperatur des Warmbandes wahlweise im Austenit- oder im Ferritbereich oder im Ubergangsbereich von Austenit zu Ferrit gezielt einstellbar ist
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine werkstoffabhangige Gesamtabnahme von großer 50 % in der mehrgerüstigen Fertigstrasse im Zusammenhang mit der gezielt einstellbaren Walztemperatur in dem Warmband ein feinkorniges Gefuge der Korngrößenklassen 6 - 10 gemäß DIN 50601 erzeugt wird
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ferritisch endlos und das gemischt austenitisch-ferπtisch endlos, vollkontinuieriich gewalzte Warmband unmittelbar nach dem Austritt aus dem letzten Gerüst der mehrgerüstigen Fertigstrasse in warmeisoiierten Wickelmaschinen zum Bund aufgewickelt und einer über die Bundbreite homogenen langsamen Abkühlung unterworfen wird
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das austenitisch endlos vollkontinuieriich gewalzte Warmband nach Austritt aus dem letzten Gerüst der mehrgerüstigen Fertigstrasse zunächst von oben zwangsgekuhlt und das Warmband danach bei gezielter Gefugeumwandlung auf Wickeltemperatur gekühlt wird Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das das dünne Giessband mit einem Anfahrstuck versehen ist, das die geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen
Fertigstrasse unverformt in Walzrichtung passiert und mit der Schere vom übrigen Giessband getrennt wird
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse nach dem Trennen des Anfahrstuckes des dünnen Giessbandes mittels der Schere auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte zugefahren werden, und das wahrend des Zufahrvorganges gewalzte Stuck des Warmbandes entweder mit Hilfe einer Schere gehackselt oder mittels Wickelmaschinen oder aufgewickelt wird
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Reibung zwischen Walzgut und Walze und dadurch zur Verminderung der Walzkrafte, Walzmomente und zur Erhöhung der Oberflachenqualitat über die gesamte Lange des gewalzten Warmbandes die Walzen bereits wahrend des Zufahrens der geöffneten Gerüste der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse auf die für das
Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Walzspalte geschmiert werden
Produktionsverfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Walzspaltschmierung wahrend der gesamten Walzzeit erfolgt
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 5 und 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zufahren der Walzspalte der eingerustigen Vorstrasse und der mehrgerüstigen Fertigstrasse auf die für das Walzen der erforderlichen Enddicke vorgesehenen Werte und nach dem Hacksein des wahrend des Zufahrvorganges gewalzten Warmbandstuckes mittels der Schere der stationäre Zustand des vollkontinuieriichen Endloswalzens von dünnem Giessband erreicht ist und das austenitisch, gemischt austenitisch-ferπtisch oder ferritisch gewalzte Warmband mittels der Schere in Bundlangen getrennt
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Kantenqualltat und der Profilgenauigkeit des Warmbandes die Kanten des dünnen Giessbandes in einem der eingerustigen Vorstrasse angeflanschtem Vertikalgerust mit Spezialstauchkaliber mit geringer Abnahme vor dem Horizontalstich verformt werden und gleichzeitig das dünne Giessband mittig in die eingerustige Vorstrasse einlauft
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterials bzw das Warmbandes aufgrund des endlos, vollkontinuieriichen Produktionsprozesses nichtreversierend gewalzt wird
Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Produktionsanlage aufgrund des endlos, vollkontinuieriichen Produktionsprozesses nach dem Anfahren einmalig ausgeregelt wird, wodurch eine konstant hohe Qualität des Warmbandes über dessen Lange erreicht Produktionsverfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Verzunderung auf der Oberflache des Ausgangsmaterials und die chemische Zusammensetzung des Zunders durch das regelbare Kuhlen des Gießbandes unter Schutzgasatmosphare gezielt bis zum ersten Walzstich eingestellt wird
Produktionsanlage zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, bestehend aus einer Gießmaschine (12) zum Erzeugen von Gießband, einer Einrichtung zum Kuhlen des Gießbandes unter Schutzgas (2), einer eingerustigen Vorstrasse (3), einer mehrgerüstigen Fertigstraße (5), einer Einrichtung (4) zum wahlweise Kuhlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes zwischen Vor- und Fertigstrasse (3,5), einer Schere (6) zum Trennen des Warmbandes von Bund zu Bund, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zum Kuhlen (8, 9) des gewalzten Warmbandes und mit der Fertigstrasse nachgeordneten Winkelmaschinen (7, 10) zum Aufwickeln des Fertigbandes
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