WO2004103595A1 - Vorrichtung zum erwärmen eines metallbandes sowie mit einer derartigen vorrichtung ausgestattete anlagen zum erzeugen von warmgewalztem metallband - Google Patents

Vorrichtung zum erwärmen eines metallbandes sowie mit einer derartigen vorrichtung ausgestattete anlagen zum erzeugen von warmgewalztem metallband Download PDF

Info

Publication number
WO2004103595A1
WO2004103595A1 PCT/EP2004/005569 EP2004005569W WO2004103595A1 WO 2004103595 A1 WO2004103595 A1 WO 2004103595A1 EP 2004005569 W EP2004005569 W EP 2004005569W WO 2004103595 A1 WO2004103595 A1 WO 2004103595A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
strip
heating
metal strip
longitudinal section
hot
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/005569
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Degenhardt
Hans Jürgen FIGGE
Hans-Ulrich Lindenberg
Gerd Thiemann
Original Assignee
Thyssenkrupp Nirosta Gmbh
Thyssenkrupp Steel Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Nirosta Gmbh, Thyssenkrupp Steel Ag filed Critical Thyssenkrupp Nirosta Gmbh
Priority to EP04739323A priority Critical patent/EP1648628A1/de
Priority to US10/556,743 priority patent/US20070051152A1/en
Publication of WO2004103595A1 publication Critical patent/WO2004103595A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004Heating the product
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • B21B1/34Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work by hot-rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a device for heating a metal strip and to systems equipped with such a device for producing hot-rolled metal strip.
  • a particularly critical drop in temperature occurs in so-called Steckel rolling, since the respective strip end in the coil box is not heated when reversing. But also in direct strip casting with subsequent hot rolling, the flexibility of the process (range of applications) is crucially dependent on the possibility of a targeted adjustability of the strip temperature in order to obtain a required product mix, resulting from the requirement for different steel grades or strip thicknesses, including different process parameters (casting speed, degree of deformation, etc.) to realize.
  • Another problem with the production of hot-rolled metal strips is that there is an uneven temperature distribution over the cross section of the material to be hot-rolled. On the one hand, this inhomogeneity can lead to belt unevenness or belt misalignment due to locally different flow behavior and, on the other hand, to an uneven structure formation.
  • a non-ideal initial thickness profile can lead to the above-mentioned strip unevenness or misalignment despite uniform temperature distribution over the strip cross-section during hot rolling.
  • This problem is of fundamental importance if the hot rolling process takes place on a starting strip of ⁇ 10 mm thickness and consequently it is no longer possible or only insufficiently possible to spread the material.
  • a temperature level that deviates locally from the rest of the temperature profile should also be set "online" in terms of process stability his.
  • Hot rolling start temperature is brought. In the production of hot strip from thin slabs, which is in a continuous production process following the pouring of the melt
  • SI / cs 03034 2 WO are fed to the hot rolling, the thin slabs pass through an equalizing furnace before they enter the rolling mill in order to achieve a largely uniform temperature distribution over the slab cross-section.
  • the advantage of using an induction furnace for heating or heating the material to be rolled is that the rolled material can be heated to a relatively precisely specifiable temperature with a short exposure time.
  • induction furnaces previously intended for this purpose, no work results can be achieved that meet the ever increasing requirements.
  • the space available in the inlet area of the hot rolling mill is often not sufficient for the assembly of a conventional furnace.
  • the size of the conventional continuous furnaces means that there must be a considerable distance between the exit of the furnace and the inlet of the hot rolling stand, so that the strip emerging from the furnace is again exposed to cooling on its way to the rolling stand.
  • Step mill stands as described for example in DE 195 81 737 Tl.
  • the strip which has been hot-rolled to a certain thickness, is coiled between each rolling step in an oven in which it is then kept at a high temperature which is optimal for carrying out the following rolling pass.
  • the object of the invention was to provide a device for heating a metal strip, which allows the metal strip to be heated precisely and quickly to a predetermined temperature while taking up little space.
  • systems of the type explained above, which are intended for the production of hot-rolled metal strip should be specified, in which, despite the small installation space available, optimum heating of the rolling stock can be carried out for hot rolling. This includes the compensation of thickness-related problems during hot rolling, which can lead to strip unevenness or strip misalignment.
  • this object is achieved in that such a device according to the invention has at least two induction heating devices, each of which has an inductor which induces an electromagnetic field and which extends over the conveying path of the metal strip to be heated and the like Position is adjustable depending on the width of the metal belt across the conveyor path.
  • the invention provides at least a pair of
  • SI / cs 0 3 0 3 42WO Heating devices before, each carrying an inductor each extend in the • transverse direction over the transport path traversed by the rolling stock to be heated. In this way, the rolling stock passes through the electromagnetic field generated by the inductors, which causes a concentrated heating of the rolling stock.
  • the inductor of the heating device is adjustable transversely to the conveying direction of the metal strip to be heated. This cross-distributability enables the position of the inductor to be optimally adapted to the run of the metal strip and its width.
  • the invention thus provides a cross-field heating apparatus, which enables a 'Metal strip to a target temperature at conceivable small space requirement in a very short exposure times a concentrated heating.
  • the device according to the invention is particularly suitable for heating steel strips which are hot-rolled immediately after the reheating.
  • a device according to the invention can thus be arranged in the immediate vicinity of a rolling stand, so that the temperature losses between the heating and the hot rolling are reduced to a minimum.
  • a particular advantage of the invention is that the exact adjustability of the temperature profile makes it possible to set an equally specific deformation behavior during the rolling process by setting a specific temperature profile across the width of the strip to be rolled. So through the given
  • a particularly advantageous embodiment of the invention in practice is characterized in that it is equipped with at least two inductively operating heating devices arranged in pairs. Such a paired arrangement makes it possible, on the one hand, to introduce increased amounts of heat into the rolling stock. At the same time, by adjusting the inductors accordingly, the transverse field generated by them can be designed such that it always reliably detects the strip to be heated over its full width.
  • the latter can be accomplished particularly effectively by arranging a heating device on the side of one side of the conveyor path and the other heating device on the side of the other side of the conveyor path. With this arrangement, even with particularly wide sheets, it is ensured that the inductors cover the entire width of the strip, so that homogeneous heating of the metal strip can be ensured without any problems. Practical tests have shown that the transverse distributability of the inductors according to the invention in the respectively heated metal strip can produce a temperature profile which, including the strip edge regions, has a uniform course over the entire width and thickness.
  • SI / cs 030342WO which affect the orientation and expansion of the electromagnetic field generated by the inductors.
  • the transverse field can be formed, for example, in such a way that a desired overheating occurs in the area of the strip edges.
  • the sheet metal can also be oriented in such a way that a higher temperature is generated in the area of the strip center than in the edge areas. It is not necessary to change the sheet metal for each application, but the intensity with which the field influenced by the sheet metal acts on the material to be heated can in turn be changed by adjusting the inductors transversely.
  • a particularly practical embodiment of the invention is characterized in that it comprises at least four heating devices. These four heating devices can be arranged opposite each other in pairs in such a way that the heating devices are arranged alternately on the side of one and the other side of the conveying path in the conveying direction of the metal strip. With this arrangement of the heating devices, a particularly uniform effect of the transverse fields induced by the inductors on the material to be heated is achieved. If it turns out that the metal strip cannot be uniformly heated, this problem can be solved according to an alternative embodiment in that in the conveying direction of the metal strip, a first heating device on the side of the one, two heating devices on the side of the other side and the fourth Heater on the side of the
  • the design of the inductors used or their heating conductors is the design of the inductors used or their heating conductors. It has proven to be advantageous in practical tests if the inductors have an elongated, rectangular shape when viewed from above on the conveying path. In this embodiment of the inductors, their heating conductors can be arranged such that they cover a large area which extends parallel to the transport path of the metal strip. Theoretical calculations and practical tests have also shown in this connection that particularly good work results are obtained if the inductors of the heating devices used according to the invention each comprise a heating conductor, which, starting from a connection section, extends externally along the one longitudinal side of the respective inductor , an externally extending along the other long side,
  • connection sections and the second short section should preferably be arranged parallel to one another. It also proves to be advantageous if the first and the third short sections are curved, so that an optimal effect of the generated electromagnetic field is also achieved in the region of the free end of the heating conductors formed by the relevant sections.
  • the device according to the invention is particularly suitable for heating cast strip, which is hot-rolled to its final thickness in a hot rolling stand after casting.
  • the above-mentioned object is therefore achieved in that it comprises a device for casting a molten metal into a cast metal strip, a device for. Hot rolling the
  • SI / cs 030 3 4 2 WO cast metal strip and a device arranged between the device for casting and the device for hot rolling, designed according to the invention for reheating the cast tape before hot rolling.
  • the device according to the invention can also be used in a system for reversibly hot rolling a metal strip, which is equipped with a reversing roll stand and with at least one device designed according to the invention, which is arranged on one of the inlet / outlet sides of the reversing roll stand and from which the material to be hot-rolled is provided is reheated before a roll pass.
  • Figure 1 shows a plant for the production of hot-rolled steel strip from cast strip in a side view.
  • FIG. 2 shows a top view of a device for heating the cast strip used in the system shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the device for heating the cast strip used in the installation shown in FIG. 1, in a top view;
  • Fig. 4 is a diagram in which for different reasons
  • the system 1 for producing hot-rolled steel strip 2 from cast strip 3 comprises, in the conveying direction F of the cast strip 3, successively a casting device 4 for casting a molten metal 5 into the cast strip 3, a roller unit 6 for guiding the cast strip 3, and a device 7 for Reheating the cast strip 3, a roll stand 8 for hot rolling the cast strip 3 to the steel strip 2 and a roller table 9, over which the steel strip 2 runs to a reel device, not shown.
  • the casting device 4 is constructed in the manner of a conventional “double roller” known from the prior art.
  • the roller unit 6 and the roll stand 8 are designed in a manner known per se.
  • the device 7 for heating the cast strip 3 conveyed to the roll stand 8 is equipped with four essentially identical heating devices 10, 11, 12, 13.
  • Each of the heating devices 10, 11, 12, 13 has an inductor 14, 15, 16, 17, which has a rectangular, long basic shape and is located in it
  • a corresponding inductor 14a, 15a, 16a, 17a extends in the same way transversely to the underside of the conveying path 18, so that the belt 2 has a coupling gap formed between the inductors 14, 14a, 15, 15a, 16, 16a, 17, 17a K passes through.
  • the inductors 14-17a are each equipped with a heating conductor 19, the course and arrangement of which is selected such that an electromagnetic transverse field optimized with regard to its effect on the band 3 to be heated, which runs under the inductors 14-17a, is generated.
  • the heating conductors 19 each have a first longitudinal section 19b, starting from a connection section 19a lying outside along the one long side L1 of the respective inductor 14-17a, and a second longitudinal section 19c extending outside along the other long side L2 of the inductor 14-17a , a third longitudinal section 19d extending inside along the first longitudinal section 19b and a fourth longitudinal section 19f extending inside inside along the second longitudinal section 19c and connected to a second connection section 19e.
  • first longitudinal section 19b facing away from the connecting section 19a is connected to the end of the second longitudinal section 19c opposite this end by an externally arranged, outwardly bent first short section 19g, while the other end of the second longitudinal section 19c is connected to the opposite end of the third Longitudinal section 19d is connected by a straight second short section 19h.
  • second short section 19h is connected by a straight second short section 19h.
  • connection sections 19a, 19e and the second short section 19h are arranged parallel to one another.
  • the individual sections of the respective heating conductors 19 are arranged together in a plane extending parallel to the conveying path 18.
  • the coil head of the inductors 14-17a which is arranged in the area of the housing of the respective heating device 10-13, has laminations, not shown here, by means of which the field generated by the inductors 14-17a is directed in such a way that the characteristics of the steel material processed in each case are directed optimal heating of the edges 3a, 3b of the cast strip 3 is achieved.
  • the inductors 14, 14a, 15, 15a, 16, 16a, 17, 17a of each heating device 10 - 13 are each carried by the piston of an actuating cylinder 20 which, as shown by dashed lines for the heating device 10, in the housing of the heating devices 10, 11 , 12, 13 is arranged.
  • the actuating cylinders 20 each independently execute a linear actuating movement directed transversely to the conveying path 18, by means of which the position of the inductor pairs 14, 14a, 15, 15a, 16, 16a and 17, 17a respectively assigned to them of the heating devices 10 - 13 is set above the conveyor path 18.
  • the conveyor path 18 is formed by rollers 21, which are electrically insulated from their surroundings or from
  • SI / cs 03034 2 O non-conductive material to avoid undesirable current flows due to the electromagnetic fields generated by the inductors 14-17a.
  • the inductors 14-17a are electrically supplied in a manner known per se through medium voltage generators, transformers, not shown here, which are accommodated in the housing of the heating devices 10-13, which is oriented transversely to the conveying path 18 with respect to their longitudinal orientation.
  • the heating devices 10, 11, 12, 13 of the device 7 are arranged in succession in the conveying direction F alternately on the side of one side 18a and the other side 18b of the conveying path 18, so that one with respect to FIG the band 3 to be heated has a symmetrical design and effect of the individual fields generated by the inductors 14-17a.
  • the first heating device 10 is in succession in the conveying direction F to the side of the one side 18a, the second and the third heating device 11 and 12 respectively to the side of the other side 18b and the fourth heating device 13 in turn arranged on the side of the side 18a, on the side of which the first heating device 10 is also positioned.
  • Heating devices 10 -13 in such cases in which the arrangement of the heating devices 10 -13 shown in FIGS. 1 and 2 does not lead to a satisfactory work result, a homogeneous temperature distribution can be achieved in the strip 3 to be heated in each case.
  • the position of the inductors 14-17a is adapted to the width B of the strip 3 to be heated in each case by a corresponding transverse adjustment of the inductor pairs 14, 14a, 15, 15a, 16, 16a, 17, 17a. In this way it is ensured that the strip 3 is heated to the optimum temperature for the hot rolling subsequently carried out in the roll stand 8 while the strip 3 is being passed through the device 7 and a largely uniform temperature distribution is thereby established. If the strip edges 3a, 3b are to be overheated in the course of this heating, the inductors 14-17a are aligned so that their coil ends protrude beyond the strip edges 3a and 3b assigned to them.
  • the inductors 14-17a are aligned in such a way that their coil ends stand back relative to the respective strip edge 3a or 3b.
  • the cast in the casting device 4, from the casting gap of the casting device 5 in the vertical direction and then deflected in an arc in a horizontal direction cast tape 3 is passed from the roller unit on the conveyor path 18 and then passes through the device 7, in which it the required hot rolling start temperature is reheated. At this temperature it enters the roll stand 8, in
  • the temperature profile in the strip 3 can be set such that, for example, starting from a high temperature in the middle of the strip, a significant temperature drop occurs in the direction of the strip edge in question. Accordingly, different rolling forces act across the strip during hot rolling, with the result that existing irregularities in the strip geometry are compensated for in the course of hot rolling before entering the rolling stand 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes (3) zur Verfügung, die es bei geringem Raumbedarf ermöglicht, das Metallband (3) präzise und schnell auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen. Ebenso betrifft die Erfindung eine Anlage, die zur Herstellung von warmgewalztem Metallband geeignet ist, bei der trotz des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums eine für die Warmwalzung optimale Erwärmung des Walzgutes durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit mindestens einer induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichtung (10, 11, 12, 13) ausgestattet, die einen ein elektromagnetisches Feld induzierenden Induktor (14, 15, 16, 17) aufweist, der sich über den Förderweg F des zu erwärmenden Metallbandes (3) erstreckt und dessen Position in Abhängigkeit von der Breite des Metallbandes quer zum Förderweg verstellbar ist.

Description

VORRICHTUNG ZUM ERWARMEN EINES METALLBANDES SOWIE MIT EINER
DERARTIGEN VORRICHTUNG AUSGESTATTETE ANLAGEN ZUM ERZEUGEN
VON WARMGEWALZTEM METALLBAND
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes sowie mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattete Anlagen zum Erzeugen von warmgewalztem Metallband.
Bei der Erzeugung von warmgewalzten Metallbändern besteht häufig das Problem, dass die Temperatur des warmzuwalzenden Guts vor den jeweils durchzuführenden Warmwalzstichen so stark abnimmt, dass die Warmwalzung nicht mehr erfolgen kann. Dieses Problem tritt insbesondere bei der Verarbeitung von Stahl auf, der sich bei Unterschreiten einer bestimmten Mindesttemperatur gar nicht bzw. nicht mehr mit dem gewünschten Erfolg Warmwalzen lässt.
Ein besonders kritischer Temperaturabfall tritt beim so genannten Steckel-Walzen auf, da beim Reversieren das jeweilige Bandende in der Coilbox nicht miterwärmt wird. Aber auch beim Direktbandgießen mit nachfolgendem Warmwalzen ist die Verfahrensflexibilität (Anwendungsbreite) ganz entscheidend von der Möglichkeit einer gezielten Einstellbarkeit der Bandtemperatur abhängig, um einen geforderten, sich aus der Forderung nach unterschiedlichen Stahlgüten oder Banddicken ergebenden Produktmix einschließlich unterschiedlicher Prozessparameter (Gießgeschwindigkeit, ümformgrad etc.) zu realisieren. Ein weiteres Problem besteht bei der Erzeugung von warmgewalzten Metallbändern darin, dass sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung über den Querschnitt des warmzuwalzenden Gutes einstellt. Diese Inhomogenität kann einerseits aufgrund lokal unterschiedlichen Fließverhaltens zu Bandunplanheit bzw. Bandschieflauf und andererseits zu einer ungleichmäßigen Gefügeausbildung- führen. Grundsätzlich kann auch ein nicht ideales Ausgangsdickenprofil (Unstetigkeiten) trotz gleichmäßiger Temperaturverteilung über den Bandquerschnitt beim Warmwalzen zu o. g. Bandunplanheit bzw. -schieflauf führen. Dieses Problem ist von fundamentaler Bedeutung, wenn der Warmwalzprozess an einem Ausgangsband von < 10 mm Dicke erfolgt und demzufolge eine Breitung des Materials nicht mehr bzw. nur unzureichend möglich ist. Speziell beim Warmwalzen von direkt gegossenem Band, wo Irregularitäten in der thermischen Bombierung der Gießrolle sowie zeitweilige Infiltrationen an den Seitenabdichtungen nicht auszuschließen sind, sollte also im Sinne der Prozessstabilität (Bandplanheit bzw. Bandgeradeauslauf) auch ein vom übrigen Temperaturprofil lokal abweichendes Temperaturniveau "online" einstellbar sein.
Eine Übersicht über die voranstehend erwähnten Walzverfahren und die bei ihrer Durchführung eingesetzten Aggregate enthält der Artikel "Bandgießtechnik - eine Revolution in der Stahlindustrie?" von Claus Hendricks, Stahl und Eisen 115 (1995) Nr. 3, Seiten 75 bis 81. Demnach durchläuft das Walzgut bei der konventionellen Warmbandfertigung aus Brammen vor dem Warmwalzen einen Ofen, in dem es auf die erforderliche
Warmwalzanfangstemperatur gebracht wird. Bei der Erzeugung von Warmband aus Dünnbrammen, die in einem kontinuierlichen Fertigungsablauf im Anschluss an das Abgießen der Schmelze
SI/cs 030342WO der Warmwalzung zugeführt werden, durchlaufen die Dünnbrammen, bevor sie in die Walzstraße eintreten, einen Ausgleichsofen, um eine weitestgehende Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung über den Brammenquerschnitt zu erreichen. Schließlich ist es aus dem Bereich der inline erfolgenden Fertigung von Warmband aus gegossenem Band bekannt, das gegossene Band durch einen konventionell ausgebildeten Induktionsofen zu führen, bevor es in einem Warmwalzgerüst auf Enddicke gewalzt wird.
Der Vorteil der Verwendung eines Induktionsofens für die Erwärmung bzw. Durchwärmung des. zu walzenden Gutes besteht darin, dass das Walzgut bei kurzer Einwirkzeit auf eine relativ genau vorgebbare Temperatur erwärmt werden kann. Bei der praktischen Umsetzung zeigte sich jedoch, dass sich auch mit den bisher für diesen Zweck vorgesehenen Induktionsöfen keine Arbeitsergebnisse einstellen, die den immer weiter gesteigerten Anforderungen genügen. So war es mit den bekannten Induktionsöfen nicht ohne weiteres möglich, die Temperaturverteilung im Band so zu steuern, dass das jeweils gewünschte Temperaturprofil sicher erreicht wird. Des weiteren zeigte sich, dass der im Einlaufbereich des Warmwalzgerüstes zur Verfügung stehende Raum häufig nicht für die Montage eines konventionellen Ofens ausreicht. Darüber hinaus bedingt die Baugröße der konventionellen DurchlaufÖfen, dass zwischen dem Ausgang des Ofens und dem Einlauf des Warmwalzgerüstes ein beträchtlicher Abstand vorhanden sein muss, so dass das aus dem Ofen austretende Band auf seinem Weg zum Walzgerüst wieder einer Abkühlung ausgesetzt ist.
Ein anderer Anwendungsfall, bei dem sich die Baugröße der für das Wiedererwärmen eines Walzproduktes eingesetzten Öfen als problematisch erweist, sind so genannte
SI/cs 030342 O "Steckelwalzgerüste" , wie sie beispielsweise in der DE 195 81 737 Tl beschrieben sind. Bei derartigen im reversierenden Betrieb laufenden Walzgerüsten wird das auf eine bestimmte Dicke warmgewalzte Band zwischen jedem Walzschritt in einem Ofen gehaspelt, in dem es dann auf einer hohen, für die Durchführung des folgenden Walzstichs optimalen Temperatur gehalten wird.
Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes zu schaffen, die es bei geringem Raumbedarf ermöglicht, das Metallband präzise und schnell auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen. Darüber hinaus sollten Anlagen der voranstehend erläuterten Art, die zur Herstellung von warmgewalztem Metallband bestimmt sind, angegeben werden, bei denen trotz des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums eine für die Warmwalzung optimale Erwärmung des Walzgutes durchgeführt werden kann. Das schließt die Kompensation dickenprofilbedingter Probleme beim Warmwalzen ein, die zu Bandunplanheiten bzw. Bandschieflauf führen können.
In Bezug auf die Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine derartige Vorrichtung erfindungsgemäß mit mindestens zwei induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichtungen, von denen jede einen ein elektromagnetisches Feld induzierenden Induktor aufweist, der sich über den Förderweg des zu erwärmenden Metallbandes erstreckt und dessen Position in Abhängigkeit von der Breite des Metallbandes quer zum Förderweg verstellbar ist.
Anders als bei einem konventionellen Induktionsofen sieht die Erfindung mindestens ein Paar von
SI/cs 030342WO Erwärmungseinrichtungen vor, die jeweils einen Induktor tragen. Diese Induktoren erstrecken sich jeweils in • Querrichtung über den von dem zu erwärmenden Walzgut durchlaufenen Transportweg. Auf diese Weise passiert das Walzgut bei seinem Transport das von den Induktoren erzeugte elektromagnetische Feld, welches eine konzentrierte Erwärmung des Walzgutes bewirkt. Gleichzeitig ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Induktor der Erwärmungseinrichtung quer zur Förderrichtung des zu erwärmenden Metallbandes verstellbar. Diese Querversteilbarkeit ermöglicht es, die Stellung des Induktors jeweils optimal an den Lauf des Metallbands und dessen Breite anzupassen. Die Erfindung stellt so eine Querfelderwärmungsvorrichtung zur Verfügung, die bei denkbar geringem Raumbedarf innerhalb kürzester Einwirkzeiten eine konzentrierte Erwärmung eines 'Metallbandes auf eine Solltemperatur ermöglicht.
Aufgrund der geringen Abmaße, die für ihre Montage und ihren Betrieb benötigt werden, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zum Erwärmen von Stahlbändern, die in unmittelbarem Anschluss an die Wiedererwärmung warmgewalzt werden. So lässt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung in nächster Nachbarschaft eines Walzgerüstes anordnen, so dass die Temperaturverluste zwischen der Erwärmung und dem Warmwalzen auf ein Minimum reduziert sind.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass die exakte Einstellbarkeit des Temperaturverlaufs es ermöglicht, durch Einstellung eines bestimmten Temperaturprofils über die Breite des zu walzenden Bandes ein ebenso bestimmtes Verformungsverhalten beim Walzprozess einzustellen. So können durch den vorgegebenen
SI/cs 030342 O Temperaturverlauf Bandunebenheiten, der Geradeauslauf und andere geometrische Fehler des Bandes minimiert werden, ohne dass es dazu aufwendiger zusätzlicher Maßnahmen oder Geräte bedarf.
Eine in der Praxis besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens mit zwei paarweise angeordneten induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichtungen ausgestattet ist. Durch eine derartige paarweise Anordnung ist es einerseits möglich, erhöhte Wärmemengen in das Walzgut einzubringen. Gleichzeitig kann durch eine entsprechende Verstellung der Induktoren das von ihnen erzeugte Querfeld so ausgebildet werden, dass es das zu erwärmende Band über seine volle Breite stets sicher erfasst.
Letzteres lässt -sich besonders wirkungsvoll dadurch bewerkstelligen, dass eine Erwärmungseinrichtung seitlich der einen Seite des Förderweges und die andere Erwärmungseinrichtung seitlich der anderen Seite des Förderweges angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist auch bei besonders breiten Blechen sichergestellt, dass die Induktoren die gesamte Breite des Bandes abdecken, so dass eine homogene Durchwärmung des Metallbandes problemlos gewährleistet werden kann. So haben praktische Versuche ergeben, dass sich durch die erfindungsgemäße Querversteilbarkeit der Induktoren im jeweils erwärmten Metallband ein Temperaturprofil erzeugen lässt, das unter Einschluss der Bandkantenbereiche einen über die gesamte Breite und Dicke gleichmäßigen Verlauf aufweist.
Neben der Ausrichtung der Induktoren besteht eine weitere Möglichkeit der Einstellung des im erwärmten Band erzeugten Temperaturprofils darin, dass die Induktoren Bleche tragen,
SI/cs 030342WO welche die Ausrichtung und Ausdehnung des von den Induktoren erzeugten elektromagnetischen Feldes beeinflussen. Durch eine entsprechende Anordnung der Beblechung lässt sich im Bedarfsfall beispielsweise das Querfeld so ausbilden, dass es im Bereich der Bandkanten zu einer gewünschten Überhitzung kommt. Ebenso kann die Beblechung so ausgerichtet werden, dass im Bereich der Bandmitte eine höhere Temperatur erzeugt wird als in den Kantenbereichen. Dabei ist es nicht erforderlich, die Beblechung für jeden Anwendungsfall zu verändern, sondern die Intensität, mit der das durch die Beblechung beeinflusste Feld auf das zu erwärmende Gut wirkt, kann wiederum durch eine Querverstellung der Induktoren verändert werden.
Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens vier Erwärmungseinrichtungen umfasst. Diese vier Erwärmungseinrichtungen können dabei paarweise gegenüberliegend derart angeordnet sein, dass die Erwärmungseinrichtungen in Förderrichtung des Metallbandes abwechselnd seitlich der einen und der anderen Seite des Förderweges angeordnet sind. Bei dieser Anordnung der Erwärmungseinrichtungen wird eine besonders gleichmäßige Wirkung der von den Induktoren induzierten Querfelder auf das zu erwärmende Gut erreicht. Sollte sich herausstellen, dass sich trotzdem keine gleichmäßige Erwärmung des Metallbandes erzielen lässt, so kann dieses Problem gemäß einer alternativen Ausgestaltung dadurch gelöst werden, dass in Förderichtung des Metallbandes aufeinander folgend eine erste Erwärmungseinrichtung seitlich der einen, zwei Erwärmungseinrichtungen seitlich der anderen Seite und die vierte Erwärmungseinrichtung seitlich der Seite des
SI/cs 030342WO Transportweges positioniert ist, der die erste Erwärmungseinrichtung zugeordnet ist.
Strommarkierungen auf -der Oberfläche von Anlagenbauteilen, die dem von den Erwärmungseinrichtungen erzeugten elektromagnetischen Querfeld ausgesetzt sind, können dadurch vermieden werden, dass die Erwärmungseinrichtungen jeweils einen Umrichter aufweisen und dass die Umrichter aller Erwärmungseinrichtungen zwangssynchronisiert sind. Auf diese Weise können beispielsweise Rollen, auf denen das Metallband auf seinem Weg durch die erfi'ndungsgemäße Vorrichtung -läuft, vor einer Beschädigung ihrer Oberfläche geschützt werden. Zusätzlich verbessert werden kann dieser Schutz durch geeignete Isolationsmaßnahmen, durch die ein unterwünschter Stromfluss unterbunden wird.
Ein weiterer für die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlicher Punkt ist die Gestaltung der jeweils eingesetzten Induktoren bzw. ihrer Heizleiter. So hat es sich bei praktischen Versuchen als günstig erwiesen, wenn die Induktoren in Draufsicht auf den Förderweg eine langgestreckte, rechtwinklige Form aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung der Induktoren können deren Heizleiter so angeordnet sein, dass sie eine große, sich parallel zum Transportweg des Metallbandes erstreckende Fläche überstreichen. Theoretische Berechnungen und praktische Versuche haben in diesem Zusammenhang des Weiteren gezeigt, dass sich besonders gute Arbeitsergebnisse einstellen, wenn die Induktoren der erfindungsgemäß eingesetzten Erwärmungseinrichtungen jeweils einen Heizleiter umfassen, der einen sich ausgehend von einem Anschlussabschnitt außenliegend längs der einen Längsseite des jeweiligen Induktors erstreckenden ersten Längsabschnitt, einen sich außenliegend längs der anderen Längsseite erstreckenden,
SI/cs 030342 O zweiten Längsabschnitt, einen sich innenliegend längs des ersten Längsabschnitts erstreckenden dritten Längsabschnitt, einen sich innenliegend längs des zweiten Längsabschnitts erstreckenden, mit einem zweiten Anschlussabschnitt verbundenen vierten Längsabschnitt, einen ersten, das vom Anschlussabschnitt abgewandte Ende des ersten und mit dem diesem Ende gegenüberliegenden Ende des zweiten Längsabschήitts außenliegend verbindenden ersten Kurzabschnitt, einen das andere Ende des zweiten Längsabschnitts mit dem ihm gegenüber liegenden Ende des dritten Längsabschnitts verbindenden zweiten Kurzabschnitt sowie einen das andere Ende des dritten Längsabschnitts mit dem ihm gegenüberliegenden Ende des vierten Längsabschnitts innenliegend verbindenden dritten Kurzabschnitt aufweist. Zur Vervollständigung der flächigen Anordnung der Heizleiter sollten dabei die Anschlussabschnitte und der zweite Kurzabschnitt bevorzugt parallel zueinander angeordnet sein. Ebenso erweist es sich als günstig, wenn der erste und der dritte Kurzabschnitt gebogen ausgebildet sind, so dass auch im Bereich des durch die betreffenden Abschnitte gebildeten freien Endes der Heizleiter eine optimale Wirkung des erzeugten elektromagnetischen Feldes erzielt wird.
Aufgrund der ihrer Fähigkeit zur Erzeugung einer exakt vorgebbaren Temperaturverteilung im Band und aufgrund ihrer geringen Größe eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonderer Weise zum Erwärmen von gegossenem Band, das nach dem Vergießen in einem Warmwalzgerüst auf seine Enddicke warmgewalzt wird. In Bezug auf eine Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Metallband wird die oben genannte Aufgabe daher dadurch gelöst, dass sie eine Einrichtung zum Vergießen einer Metallschmelze zu einem gegossenem Metallband, eine Einrichtung zum. Warmwalzen des
SI/cs 030342WO gegossenen Metallbandes und eine zwischen der Einrichtung zum Vergießen und der Einrichtung zum Warmwalzen angeordnete, erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Wiedererwärmen des gegossenen Bandes vor dem Warmwalzen umfasst.
Alternativ lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in einer Anlage zum reversierend durchgeführten Warmwalzen eines Metallbands einsetzen, das mit einem Reversierwalzgerüst und mit mindestens einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ausgestattet ist, die an einer der Ein-/AuslaufSeiten des Reversierwalzgerüstes angeordnet ist und von der das warmzuwalzende Gut vor einem Walzstich wiedererwärmt wird.
Die Einhaltung einer definierten Temperatur ist neben dem Warmumformverhalten selbst gleichzeitig auch für die Ausbildung des Gefüges und damit die Werkstoffeigenschaften des Warmbandes als Fertigprodukt bzw. Vormaterial für die Weiterverarbeitung von fundamentaler Bedeutung. Deshalb kann es günstig sein, bei eng vorgegebenen Toleranzgrenzen für die Coil-Temperatur in erfindungsgemäßer Weise eine zusätzliche induktive Erwärmung zwischen Walzgerüst und Coiler vorzunehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Anlage zur Erzeugung von warmgewalztem Stahlband aus gegossenem Band in seitlicher Ansicht;
SI/cs 030342WO Fig. 2 eine in der in Fig. 1 gezeigten Anlage eingesetzte Vorrichtung zum Erwärmen des gegossenen Bands in Draufsicht;
Fig. 3 eine alternative Ausgestaltung der in der in Fig. 1 gezeigten Anlage eingesetzten Vorrichtung zum Erwärmen des gegossenen Bands in Draufsicht;
Fig. 4 ein Diagramm, in dem für verschiedene
Betriebsversuche das jeweils im gegossenen Band vor dem Einlauf in das Warmwalzgerüst der Anlage ermittelte Temperaturprofil dargestellt ist.
Die Anlage 1 zur Erzeugung von warmgewalztem Stahlband 2 aus gegossenem Band 3 umfasst in Förderrichtung F des gegossenen Bandes 3 aufeinanderfolgend eine Gießeinrichtung 4 zum Vergießen einer Metallschmelze 5 zu dem gegossenen Band 3, eine Rolleneinheit 6 zum Führen des gegossenen Bandes 3, eine Vorrichtung 7 zum Wiedererwärmen des gegossenen Bandes 3, ein Walzgerüst 8 zum Warmwalzen des gegossenen Bandes 3 zu dem Stahlband 2 und einen Rollgang 9, über den das Stahlband 2 zu einer nicht dargestellten Haspeleinrichtung läuft. Die Gießeinrichtung 4 ist nach Art eines konventionellen, aus dem Stand der Technik bekannten "Double-Rollers" aufgebaut. Ebenso sind die Rolleneinheit 6 und das Walzgerüst 8 in an sich bekannter Weise ausgebildet .
Die Vorrichtung 7 zum Erwärmen des zum Walzgerüst 8 geförderten gegossenen Bandes 3 ist mit vier im wesentlichen gleich aufgebauten Erwärmungseinrichtungen 10,11,12,13 ausgestattet. Jede der Erwärmungseinrichtungen 10,11,12,13 weist einen Induktor 14,15,16,17 auf, der eine rechtwinklige, lange Grundform aufweist und sich in seiner
SI/cs 030342 O Längsausrichtung quer über der Oberseite des Förderwegs 18 erstreckt, über den das Band 3 gefördert wird. Ein entsprechender Induktor 14a, 15a, 16a, 17a erstreckt sich in gleicher Weise jeweils quer zur Unterseite des Förderweges 18, so dass das Band 2 jeweils einen zwischen den Induktoren 14,14a, 15,15a, 16,16a, 17,17a gebildeten Koppelspalt K durchläuft.
Die Induktoren 14 - 17a sind jeweils mit einem Heizleiter 19 ausgestattet, dessen Verlauf und Anordnung so gewählt ist, dass ein hinsichtlich seiner Wirkung auf das zu erwärmende, unter den Induktoren 14 - 17a herlaufende Band 3 optimiertes elektromagnetisches Querfeld erzeugt wird. Zu diesem Zweck haben die Heizleiter 19 jeweils einen sich ausgehend von einem Anschlussabschnitt 19a außenliegend längs der einen Längsseite Ll des jeweiligen Induktors 14 - 17a erstreckenden ersten Längsabschnitt 19b, einen sich außenliegend längs der anderen Längsseite L2 des Induktors 14 - 17a erstreckenden, zweiten Längsabschnitt 19c, einen sich innenliegend längs des ersten Längsabschnitts 19b erstreckenden dritten Längsabschnitt 19d und einen sich innenliegend längs des zweiten Längsabschnitts 19c erstreckenden, mit einem zweiten Anschlussabschnitt 19e verbundenen vierten Längsabschnitt 19f. Das vom Anschlussabschnitt 19a abgewandte Ende des ersten Längsabschnitts 19b ist mit dem diesem Ende gegenüberliegenden Ende des zweiten Längsabschnitts 19c durch einen außenliegend angeordneten, nach Außen gebogenen ersten Kurzabschnitt 19g verbunden, während das andere Ende des zweiten Längsabschnitts 19c mit dem ihm gegenüber liegenden Ende des dritten Längsabschnitts 19d durch einen geradlinig verlaufenden zweiten Kurzabschnitt 19h verbunden ist. Schließlich ist das andere Ende des dritten Längsabschnitts 19d mit dem ihm gegenüberliegenden Ende des
SI/cs 030342 O vierten Längsabschnitts 19f innenliegend verbindenden dritten Kurzabschnitt 19i aufweist, der in einer parallel zur Krümmung des ersten Kurzabschnitts 19g verlaufenden Krümmung gebogen geführt ist. Die Anschlussabschnitte 19a, 19e und der zweite Kurzabschnitt 19h sind parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Abschnitte der jeweiligen Heizleiter 19 sind dabei gemeinsam in einer sich parallel zum Förderweg 18 erstreckenden Ebene angeordnet.
Der im Bereich der dem Gehäuse der jeweiligen Erwärmungseinrichtung 10 - 13 angeordnete Spulenkopf der Induktoren 14 - 17a weist hier nicht dargestellte Beblechungen auf, durch die das von den Induktoren 14 - 17a erzeugte Feld so gelenkt wird, dass eine auf die Besonderheiten des jeweils verarbeiteten Stahlmaterials optimale Erwärmung der Kanten 3a, 3b des gegossenen Bandes 3 erzielt wird.
Die Induktoren 14,14a, 15,15a, 16,16a, 17,17a jeder Erwärmungseinrichtung 10 - 13 sind jeweils vom Kolben eines Stellzylinders 20 getragen, der, wie für die Erwärmungseinrichtung 10 durch gestrichelte Linien dargestellt, im Gehäuse der Erwärmungseinrichtungen 10,11,12,13 angeordnet ist. Abhängig vom Steuersignal einer nicht gezeigten Steuereinrichtung führen die Stellzylinder 20 jeweils unabhängig voneinander eine lineare, quer zum Förderweg 18 gerichtete Stellbewegung aus, durch die die Position der ihnen jeweils zugeordneten Induktorpaare 14,14a, 15,15a, 16,16a bzw. 17,17a der Erwärmungseinrichtungen 10 - 13 über dem Förderweg 18 eingestellt wird.
Der Förderweg 18 ist durch Rollen 21 gebildet, die gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert sind oder aus
SI/cs 030342 O nicht leitendem Material bestehen, um unerwünschte Stromflüsse in Folge der von den Induktoren 14 - 17a erzeugten elektromagnetischen Felder zu vermeiden.
Die Induktoren 14 - 17a werden in an sich bekannter Weise elektrisch gespeist durch in den sich hinsichtlich ihrer Längsausrichtung quer zum Förderweg 18 ausgerichteten Gehäuse der Erwärmungseinrichtungen 10 - 13 jeweils untergebrachte, hier nicht dargestellte Mittelspannungserzeuger, Transformatoren,
Mittelfrequenzumrichter. Zur Vermeidung der Entstehung von Strommarkierungen auf den Rollen 21 des Förderwegs 18 sind die Umrichter zwangssynchronisiert, so dass die Entstehung von Wanderfeldern und übermäßig überhöhten Feldstärken vermieden wird.
Beim der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Erwärmungseinrichtung 10,11,12,13 der Vorrichtung 7 in Förderrichtung F aufeinander folgend abwechselnd seitlich der einen Seite 18a und der anderen Seite 18b des Förderwegs 18 angeordnet, so dass eine in Bezug auf das zu erwärmende Band 3 symmetrische Ausbildung und Wirkung der einzelnen von den Induktoren 14 - 17a erzeugten Felder erreicht wird.
Bei der in Fig. 3 dargestellten alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung 7 ist in Förderrichtung F aufeinander folgend die erste Erwärmungseinrichtung 10 seitlich der einen Seite 18a, die zweite und die dritte Erwärmungseinrichtung 11 bzw. 12 jeweils seitlich der anderen Seite 18b und die vierte Erwärmungseinrichtung 13 wiederum seitlich der Seite 18a angeordnet, seitlich der auch die erste Erwärmungseinrichtung 10 positioniert ist. Versuche haben ergeben, dass durch diese in Bezug auf den
SI/cs 030342WO Förderweg 18 unsymmetrische Verteilung der
Erwärmungseinrichtungen 10 -13 in solchen Fällen, in denen die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Aufstellung der Erwärmungseinrichtungen 10 -13 zu keinem befriedigenden Arbeitsergebnis führt, eine homogene Temperaturverteilung im jeweils zu erwärmenden Band 3 erreicht werden kann.
Durch eine entsprechende Querverstellung der Induktorpaare 14,14a, 15,15a, 16,16a, 17,17a wird die Stellung der Induktoren 14 - 17a an die Breite B des jeweils zu erwärmenden Bandes 3 angepasst. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Band 3 beim Durchlauf des Bandes 3 durch die Vorrichtung 7 auf die für das anschließend im Walzgerüst 8 durchgeführte Warmwalzen optimale Temperatur erwärmt wird und sich dabei eine weitestgehend gleichmäßige Temperaturverteilung einstellt. Sollen die Bandkanten 3a, 3b im Zuge dieser Erwärmung überhitzt werden, so werden dazu die Induktoren 14 - 17a so ausgerichtet, dass ihre Spulenköpfe über die ihnen jeweils zugeordnete Bandkante 3a bzw. 3b überstehen. Soll dagegen im Bereich der Bandkanten 3a, 3b gezielt eine geringere Temperatur als im Bereich der Bandmitte erzielt werden, so werden die Induktoren 14 - 17a so ausgerichtet, dass ihre Spulenköpfe gegenüber der jeweiligen Bandkante 3a bzw. 3b zurückstehen.
Das in der Gießeinrichtung 4 erzeugte, aus dem Gießspalt der Gießeinrichtung 5 in vertikaler Richtung auslaufende und anschließend in einem Bogen in eine horizontale Richtung umgelenkte gegossene Band 3 wird von der Rolleneinheit auf den Förderweg 18 geleitet und durchläuft anschließend die Vorrichtung 7, in der es auf die erforderliche Warmwalzanfangstemperatur wiedererwärmt wird. Mit dieser Temperatur tritt es in das Walzgerüst 8 ein, in
SI/cs 030342WO dem das Band 3 auf die Enddicke des erhaltenen Stahlbands 2 warmgewalzt wird.
Durch die erfindungsgemäße Verstellbarkeit der Induktoren 14 - 17a quer zum Förderweg 18 des Bandes 3 ist es bei diesem Betrieb möglich, gegossene Bänder 3 wiederzuerwärmen, deren Breite in einem weiten Bereich variieren kann. Zudem können durch die Querverstellung der Induktoren 14 - 17a beliebige Temperaturprofile in dem Band 3 erzeugt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei der nach der Wiedererwärmung durchgeführten Warmwalzung optimale Arbeitsergebnisse erzielt werden. Sämtliche Stellvorgänge der Vorrichtung 8 -lassen sich automatisieren. Daher eignen sich erfindungsgemäße Vorrichtungen insbesondere für die Durchführung eines automatisch ablaufenden Betriebs.
Durch Kombination einer Online-Messwerterfassung von Banddickenprofil im Einlauf der Vorrichtung 7, Bandtemperaturquerprofil im Ein- sowie Auslauf der Vorrichtung 7, Bandplanheit im Auslauf Walzgerüst 8 und Bandposition im Einlauf der Vorrichtung 7 ist es möglich, Bandunplanheiten- bzw. -schieflauf von vornherein zu vermeiden, was speziell beim Direktbandgießverfahren von fundamentaler Bedeutung ist. Mittels einer entsprechenden Automatisierungsanlage werden hierbei durch Modifizierung und Anpassung der Parameter innerhalb der Bandaustragslinie Lenktreiber, Vorrichtung, Warmwalzgerüst 8 die entsprechenden Stellgrößenänderungen prozessabhängig vorgenommen .
SI/cs 030342 O Anhand verschiedener Betriebsversuche ist gezeigt worden, dass sich im gegossenen Band 3 vor dessen Eintritt in das Walzgerüst 8 durch Verstellung der Induktoren 14 - 17a über die Breite des Bandes 3 ein Temperaturverlauf einstellen lässt, der zu einer optimalen Form des nach- dem Warmwalzen erhaltenen Warmbands führt. In Fig. 4 ist der Verlauf der Absoluttemperatur tA in °C über die in "mm" angegebene Breite b des Bandes 3 dargestellt. Bei den Versuchen sind die Spulenköpfe des Induktorpaares 15,15a in einem Abstand von 100 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm, 50 mm bzw. 30 mm entfernt ("-") zum jeweils zugeordneten Rand des Bandes 3 angeordnet worden. Es zeigt sich, dass durch eine Variation des Abstands zwischen Spulenkopf und zugeordnetem Rand des Bands 3 der Temperaturverlauf im Band 3 so eingestellt werden kann, dass sich beispielsweise ausgehend von einer hohen Temperatur in der Bandmitte ein deutlicher Temperaturabfall in Richtung des betreffenden Bandrandes einstellt. Dementsprechend wirken während des Warmwalzens über die Bandbreite unterschiedliche Walzkräfte mit dem Ergebnis, dass vor dem Eintritt in das Walzgerüst 8 bestehende Ungleichförmigkeiten der Bandgeometrie im Zuge des Warmwalzens ausgeglichen werden.
SI/cs 030342WO BEZUGSZEICHEN
1 Anlage zur Erzeugung von warmgewalztem
Stahlband 2
2 erhaltenes warmgewalztes Stahlband
3 gegossenes Band
3a, 3b Kanten des gegossenen Bandes 3
4 Gießeinrichtung
5 Metallschmelze
6 Rolleneinheit
7 Vorrichtung zum Wiedererwärmen des gegossenen Bandes 3
Walzgerüst zum Warmwalzen des gegossenen
Bandes 3
Rollgang
10,11,-12 , 13 Erwärmungseinrichtungen 14,15,16 ,17 oberhalb des Förderweges 18 sich erstreckende Induktoren
14a, 15a, 16a, 17a unterhalb des Förderweges 18 sich erstreckende Induktoren
Förderweg
18a, 18b Seiten des Förderwegs 18
19 Heizleiter
19a, 19e Anschlussabschnitte des Heizleiters 19
19b, 19c, 19d,19f Längsabschnitte der Heizleiter 19
19g, 19h, 19i Kurzabschnitte der Heizleiter 19
20 Stellzylinder
21 Rollen
B Breite des gegossenen Bandes 3 F Förderriehtung K Koppelspalt zwischen den Induktorpaaren
14,14a, 15,15a, 16,16a, 17,17a
L1,L2 Längsseiten der Induktoren 14 - 17a
SI/cs 030342 O

Claims

P A T E.N T AN S P R U C H E
Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes, insbesondere eines im Anschluss an die Wiedererwärmung warmzuwalzenden Stahlbandes (3), mit mindestens einer induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichtung (10 - 13), die einen ein elektromagnetisches Feld induzierenden Induktor (14 - 17a) aufweist, der sich über den Förderweg (18) des zu erwärmenden Metallbandes (3) erstreckt und dessen Position in Abhängigkeit von der Breite (b) des Metallbandes (3) quer zum Förderweg (18) verstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sie mindestens mit zwei paarweise angeordneten induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichtungen (7) ausgestattet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die eine Erwärmungseinrichtung (10 - 13) seitlich der einen Seite des Förderweges (18) und die andere Erwärmungseinrichtung (10 - 13) seitlich der anderen Seite des Förderweges (18) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s Induktoren (14 - 17a) sich jeweils über die Oberseite
SI/cs 030342WO und die Unterseite des zu erwärmenden Metallbandes (3) erstrecken .
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Induktoren (14 - 17a) Bleche tragen, welche die Ausrichtung und Ausdehnung des von den Induktoren (14 - 17a) erzeugten elektromagnetischen Feldes beeinflussen.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sie mindestens vier Erwärmungseinrichtungen (10 - 13) umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Erwärmungseinrichtungen (10 - 13) in Förderrichtung (F) des Metallbandes (3) abwechselnd seitlich der einen und der anderen Seite des Förderweges (18) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s in Förderichtung (F) des Metallbandes (3) aufeinander folgend eine erste Erwärmungseinrichtung (10) seitlich der einen, zwei Erwärmungseinrichtungen (11,12) seitlich der anderen Seite und die vierte Erwärmungseinrichtung (13) seitlich der Seite des Transportweges (18) positioniert ist, der die erste Erwärmungseinrichtung (10) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Erwärmungseinrichtungen (10 - 13) jeweils einen Umrichter aufweisen und d a s s die Umrichter aller Erwärmungseinrichtungen (10 - 13) untereinander zwangssynchronisiert sind.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Induktoren (14 - 17a) in Draufsicht auf den Förderweg (18) eine langgestreckte, rechtwinklige -Form aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Induktoren (14 - 17a) jeweils einen Heizleiter (19) umfassen, der einen sich ausgehend von einem Anschlussabschnitt außenliegend längs der einen Längsseite des jeweiligen Induktors erstreckenden ersten Längsabschnitt, einen sich außenliegend längs der anderen Längsseite erstreckenden, zweiten Längsabschnitt, einen sich innenliegend längs des ersten Längsabschnitts erstreckenden dritten Längsabschnitt, einen sich innenliegend längs des zweiten Längsabschnitts erstreckenden, mit einem zweiten Anschlussabschnitt verbundenen vierten Längsabschnitt, einen ersten, das vom Anschlussabschnitt abgewandte Ende des ersten und mit dem diesem Ende gegenüberliegenden Ende des zweiten Längsabschnitts außenliegend verbindenden ersten Kurzabschnitt, einen das andere Ende des zweiten Längsabschnitts mit dem ihm gegenüber liegenden Ende des dritten Längsabschnitts verbindenden zweiten Kurzabschnitt sowie einen das
SI/cs 030342WO andere Ende des dritten Längsabschnitts mit dem ihm gegenüberliegenden Ende des vierten Längsabschnitts innenliegend verbindenden dritten Kurzabschnitt aufweist .
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, ..d a s s die Anschlussabschnitte und der zweite Kurzabschnitt parallel zueinander angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der erste und der dritte Kurzabschnitt gebogen ausgebildet sind.
14. Anlage zum Herstellen von warmgewalztem Metallband (31 umfassend eine Einrichtung (4) zum Vergießen einer Metallschmelze zu einem gegossenen Metallband (3) , eine Einrichtung (8) zum Warmwalzen des gegossenen Metallbandes (3) und eine zwischen der Einrichtung (4) zum Vergießen und der Einrichtung (8) zum Warmwalzen angeordnete, nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Vorrichtung (7) zum Wiedererwärmen des gegossenen Bandes (3) vor dem Warmwalzen.
15. Anlage zum reversierend durchgeführten Warmwalzen mit einem Reversierwalzgerüst und mit mindestens einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Vorrichtung, die an einer der Ein-/Auslaufseiten des Reversierwalzgerüstes angeordnet ist und von der das warmzuwalzende Gut vor einem Walzstich wiedererwärmt wird.
SI/cs 030342 O
PCT/EP2004/005569 2003-05-23 2004-05-24 Vorrichtung zum erwärmen eines metallbandes sowie mit einer derartigen vorrichtung ausgestattete anlagen zum erzeugen von warmgewalztem metallband WO2004103595A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04739323A EP1648628A1 (de) 2003-05-23 2004-05-24 Vorrichtung zum erwärmen eines metallbandes sowie mit einer derartigen vorrichtung ausgestattete anlagen zum erzeugen von warmgewalztem metallband
US10/556,743 US20070051152A1 (en) 2003-05-23 2004-05-24 Device for heating a metal strip, and apparatuses equipped with a device of this type, for producing hot-rolled metal strip

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10323796.8 2003-05-23
DE10323796A DE10323796B3 (de) 2003-05-23 2003-05-23 Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes sowie mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattete Anlagen zum Erzeugen von warmgewalztem Metallband

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004103595A1 true WO2004103595A1 (de) 2004-12-02

Family

ID=33461879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/005569 WO2004103595A1 (de) 2003-05-23 2004-05-24 Vorrichtung zum erwärmen eines metallbandes sowie mit einer derartigen vorrichtung ausgestattete anlagen zum erzeugen von warmgewalztem metallband

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070051152A1 (de)
EP (1) EP1648628A1 (de)
DE (1) DE10323796B3 (de)
WO (1) WO2004103595A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090139681A1 (en) * 2006-05-26 2009-06-04 Jurgen Seidel Device and Method for Producing a Metal Strip by Continuous Casting
WO2012045585A3 (de) * 2010-10-08 2012-06-07 Sms Siemag Ag Walzstrasse zum herstellen eines metallbandes und verfahren zur herstellung einer walzstrasse
EP3284546A1 (de) * 2016-08-19 2018-02-21 SMS Group GmbH Verfahren zum walzen eines walzguts in einer walzstrasse und walzstrasse
WO2020148202A1 (de) 2019-01-14 2020-07-23 Primetals Technologies Austria GmbH Vorrichtung zur induktiven erwärmung eines werkstücks in einer walzanlage

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011000089A1 (de) * 2011-01-11 2012-07-12 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Stahlflachprodukts
EP3025799B2 (de) 2014-11-28 2020-04-15 SMS group GmbH Walzanlage
DE102019008622A1 (de) * 2019-12-13 2021-06-17 ABP lnduction Systems GmbH Querfeldinduktionsheizeinrichtung
EP3941157A1 (de) 2020-07-15 2022-01-19 ABP Induction Systems GmbH Verfahren und anlage zum induktiven erwärmen von flachgut
TWI758114B (zh) * 2021-02-26 2022-03-11 中國鋼鐵股份有限公司 積層式電磁鋼片的加熱系統與加熱方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60244418A (ja) * 1984-05-19 1985-12-04 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 板状材の再加熱方法
EP0667731A2 (de) * 1994-02-14 1995-08-16 Ajax Magnethermic Corporation Heizanlage mit selektiv einstellbarer Transversalfluss
WO1996026296A1 (en) * 1995-02-21 1996-08-29 Davy Mckee (Poole) Limited Variable-width induction heater
DE10206269A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 I A S Induktions Anlagen & Ser Vorrichtung und Verfahren zur induktiven Blockerwärmung mit einer Blockerwärmungsspule

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1546367A (en) * 1975-03-10 1979-05-23 Electricity Council Induction heating of strip and other elongate metal workpieces
SE393819B (sv) * 1975-04-03 1977-05-23 Uddeholms Ab Vermningsanleggning for metallband
DD119820A1 (de) * 1975-06-04 1976-05-12
US4751360A (en) * 1987-06-26 1988-06-14 Ross Nicholas V Apparatus for the continuous induction heating of metallic strip
US5103895A (en) * 1989-07-20 1992-04-14 Nippon Steel Corporation Method and apparatus of continuously casting a metal sheet
US5308946A (en) * 1992-02-06 1994-05-03 Mohr Glenn R Induction heating apparatus and method for heating metal strips and slabs
IT1295555B1 (it) * 1997-05-16 1999-05-13 Danieli Off Mecc Tandem a due gabbie per linea di laminazione
SE515593C2 (sv) * 1999-03-01 2001-09-03 Avesta Sheffield Ab Apparat för värmning av ett metallband
JP2002210510A (ja) * 2001-01-15 2002-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 圧延ロールの誘導加熱装置および誘導加熱方法
EP1280381A3 (de) * 2001-07-25 2005-12-21 I. A. S. Induktions- Anlagen + Service GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur induktiven Blockerwärmung mit einer Blockerwärmungsspule

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60244418A (ja) * 1984-05-19 1985-12-04 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 板状材の再加熱方法
EP0667731A2 (de) * 1994-02-14 1995-08-16 Ajax Magnethermic Corporation Heizanlage mit selektiv einstellbarer Transversalfluss
WO1996026296A1 (en) * 1995-02-21 1996-08-29 Davy Mckee (Poole) Limited Variable-width induction heater
DE10206269A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 I A S Induktions Anlagen & Ser Vorrichtung und Verfahren zur induktiven Blockerwärmung mit einer Blockerwärmungsspule

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0101, no. 14 (M - 473) 26 April 1986 (1986-04-26) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090139681A1 (en) * 2006-05-26 2009-06-04 Jurgen Seidel Device and Method for Producing a Metal Strip by Continuous Casting
WO2012045585A3 (de) * 2010-10-08 2012-06-07 Sms Siemag Ag Walzstrasse zum herstellen eines metallbandes und verfahren zur herstellung einer walzstrasse
EP3284546A1 (de) * 2016-08-19 2018-02-21 SMS Group GmbH Verfahren zum walzen eines walzguts in einer walzstrasse und walzstrasse
WO2020148202A1 (de) 2019-01-14 2020-07-23 Primetals Technologies Austria GmbH Vorrichtung zur induktiven erwärmung eines werkstücks in einer walzanlage

Also Published As

Publication number Publication date
EP1648628A1 (de) 2006-04-26
DE10323796B3 (de) 2005-02-10
US20070051152A1 (en) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69814513T2 (de) Walzverfahren und Walzstrasse für dünne Flacherzeugnisse
DE102007013739B3 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen von beschichteten Stahlbändern
AT507663B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von warmwalzgut
EP1305122B1 (de) Produktionsverfahren und -anlage zur erzeugung von dünnen flachprodukten
EP3328566B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur planheitsadaptiven temperaturänderung von metallbändern
EP2964404B1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallbandes durch giesswalzen
AT522345B1 (de) Heizungsvorrichtung zum induktiven Erhitzen eines Flachstahlstreifens in einem Warmwalzwerk
EP3025799B2 (de) Walzanlage
EP2955239B1 (de) Verfahren und erwärmungsanlage für das serienmässige erwärmen von blechplatinen mit ausbildung unterschiedlicher temperaturzonen
EP0593001B1 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von warmgewalzten Bändern oder Profilen aus stranggegossenem Vormaterial
EP1070557A2 (de) Verfahren zum Planieren von Metallbändern
DE102009036378A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mikrolegierten Stahls, insbesondere eines Röhrenstahls
EP3341142B1 (de) Verfahren zum betreiben einer anlage nach dem csp-konzept
DE2315703B2 (de) Verfahren zum herstellen von elektroband aus siliciumstahl
DE10323796B3 (de) Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes sowie mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattete Anlagen zum Erzeugen von warmgewalztem Metallband
DE3032222A1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung stumpfnahtgeschweisster rohre
EP0721813A1 (de) Vorrichtung zum Führen von warmgewalztem Band durch einen Induktor
EP4015099A1 (de) Energieeffiziente herstellung eines ferritischen warmbands in einer giess-walz-verbundanlage
EP3284546A1 (de) Verfahren zum walzen eines walzguts in einer walzstrasse und walzstrasse
DE102012224531A1 (de) Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Silizium-Stählen
EP3201369B1 (de) Verfahren zum ausbilden eines stahlbandes mit unterschiedlichen mechanischen eigenschaften über die breite des bandes
DE102012010038B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Metallbandes auf einem bewegten Transportband
DE10134075C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, durch Gießwalzen
DE102016224822A1 (de) Verfahren zum Walzen eines Walzguts in einer Walzstraße und Walzstraße
DE19830034A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Warmbändern

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004739323

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004739323

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007051152

Country of ref document: US

Ref document number: 10556743

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10556743

Country of ref document: US