WO2005028136A1 - Colibox zwischen vorstrasse und fertigstrasse im warmwalzwerk - Google Patents

Colibox zwischen vorstrasse und fertigstrasse im warmwalzwerk Download PDF

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WO2005028136A1
WO2005028136A1 PCT/EP2004/008078 EP2004008078W WO2005028136A1 WO 2005028136 A1 WO2005028136 A1 WO 2005028136A1 EP 2004008078 W EP2004008078 W EP 2004008078W WO 2005028136 A1 WO2005028136 A1 WO 2005028136A1
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coil
strip
rollers
box
coil box
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/008078
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French (fr)
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Klaus Bäumer
Bernhard Ehls
Matthias Beuter
Thomas Runkel
Matthias Krüger
Peter Schmitz
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Sms Demag Aktiengesellschaft
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Priority to JP2006523549A priority patent/JP4833842B2/ja
Priority to US10/569,357 priority patent/US7942029B2/en
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Priority to EP04741156A priority patent/EP1656223B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02—Winding-up or coiling
    • B21C47/08—Winding-up or coiling without making use of a reel or drum, the first turn being formed by a stationary guide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/16—Unwinding or uncoiling
    • B21C47/22—Unwinding coils without reels or drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for expanding the use of a winding and unwinding station (coil box) between roughing and finishing mill for rolled material in hot rolling mills.
  • the use of a coil box in hot rolling mills is known.
  • the technology of the coil box requires a certain minimum weight of the strip for processing.
  • the minimum weight essentially depends on the material strength, the strip thickness and the design of the coil box. If the weight falls below the minimum, the coiled tape can no longer be unwound due to insufficient frictional forces between the unwinding rolls and the strip material. This means that the coil box cannot be used for strips below the minimum weight.
  • the first station is used to wind up the coil.
  • the subsequent unwinding of the coil is also carried out at the first station.
  • the coil is transferred from the first to the second station.
  • no further tape can be taken up in the coil box; there must be a minimum break between two belts. The minimum break essentially depends on the construction and the control of the coil box.
  • the occupancy time of the first station also depends on the speeds of the material inlet and the material outlet.
  • the maximum speeds are determined by the possibilities of the equipment in front of and behind the coil box and by the production program and can only be changed within limits. By the minimum break and the maximum speeds the material throughput in a hot strip mill is limited and a coil box can only be used to a limited extent in hot rolling mills with a high material throughput.
  • a transfer from the first to the second station is carried out with supporting mechanisms.
  • This can be a mandrel engaging centrally in the coil or, according to document US Pat. No. 5,987,955 B, a method with a weighing movement.
  • Other mechanisms are also known, e.g. Rollers can be swiveled via levers, which rest on the outer circumference of the coil.
  • This type of handover is referred to below as so-called active handover, which in the case of tapes with high coil weights represents the process with the shortest time for the handover.
  • the object of the invention is to provide technical measures with which significantly smaller coil weights can be treated in a coil box.
  • the invention is also intended to provide measures with which the material throughput in a coil box can be significantly increased. This also and especially applies to continuous lines with low speed of the roll stands in front of and behind the coil box and possibly short distances between the last roll stand in front of the coil box and the inlet of the coil box. Measures to increase the material throughput are particularly important when using a coil box with small coil weights.
  • the object of the invention is to provide measures with which a higher and more uniform temperature level of the strip can be achieved in connection with a coil box.
  • the aforementioned task is solved with the following measures:
  • a height-adjustable pressing device 1 with a pressing force F is used until immediately before and at the start of a transfer of the coil from the first winding station 2a and 2b to the second winding station 4.
  • a pocket can be formed in which the coil C or C is held by the outlet-side driver T even when it is pulled. This prevents a coil from being pulled against the coil opener 3, even with a very low weight. After lifting the coil opener 3, the bag is opened again by lifting and lowering the corresponding rollers.
  • the pressing device can be designed with one or more rollers 1 a and 1 b.
  • Rollers 1 a and 2b can also be designed with two rolls and a medium bearing, transversely to the material direction. The roll edges are rounded to prevent rolling in.
  • the earliest possible passive transfer of the coil C or C in the direction of the drive rollers T can be initiated by lowering the roller 2a and lifting the roller 2b.
  • the method for dynamically raising and lowering the pressing device in accordance with the out-of-roundness of the coil is described as follows:
  • the inertia of the pressing device is compensated for by a corresponding control of the pressing force, with the result that the pressing force F acting on the coil is largely constant regardless of a non-roundness of the coil remains.
  • the compensation of the pressing force takes into account the vertical velocities of the pressing device due to the coil runout.
  • the pressing force is increased or decreased by the amount of the resulting acceleration forces.
  • the level of the maximum pressing force for different material properties and operating modes is determined by tests, stored in a control system and called up again for further use.
  • strips with significantly lower weights can be processed in a coil box compared to the previous solutions.
  • the area of application of the coil box is expanded for a minimum necessary specific coil weight (coil weight to coil width) from 2 kg / mm.
  • the occupancy time of the first station applies -
  • a fixed period of time in diagram area A This area applies to larger coil weights.
  • a variable duration depending on the bundle weight The time period increases from a minimum value in the diagram area P (smaller coil weights) to the value of the upper line in the diagram area AP (medium coil weights).
  • the arrangement and movement of the rolls lying horizontally one behind the other in the strip running direction corresponds to sketch B2.
  • the coil C or C rests on the pivotable rollers 2 and is unwound in the direction of the driver rollers T.
  • the coil is transferred to the pivotable and displaceable rollers 3 up to one or more rollers G. After the holding mandrel D has been inserted, the coil is completely unwound.
  • the advantage of the method according to the invention is to combine an active and passive handover and thus to allow or force a passive handover even during an active, thornless handover. This shortens the transfer time in the AP diagram area for medium strip weights to the lower line.
  • the now possible combination of the two methods shortens the occupancy time of the first station for strips with medium coil weights.
  • roller spacing of the rollers 3, 4 and 5 can be reduced, so that the coil can move up to the rollers G at any time during a transfer without falling into a roller table gap.
  • one or more rollers 4 can be arranged to be horizontally displaceable in the tape running direction in order to to close the gap. In contrast to pivoting rollers, there are no roller table gaps in the case of displaceable rollers 4.
  • the process of active transfer can be developed in such a way that the rollers 2, 3, 4 and 5 are always at approximately the same height. This means that the coil can be passively transferred at any time during the active transfer without any major height movement.
  • rollers G are used to brake the coil.
  • the rollers G can be adjustable in height and thus adjust to the height of the coil center in the technically necessary range.
  • the remaining coil to be unwound is held with at least one of the rolls G and the last turns of the coil are opened with the dome D inserted into the central axis of the coil.
  • a procedure for predicting the handover procedure and the minimum break is also used.
  • the practical results from already processed strip material flow into this process and serve to reliably predict the minimum break.
  • the timing of the inlet of the raw material in 'is controlled roll stands in front of the coil box for the advance calculation of the minimum pause. This is particularly important for the main lines in order to take advantage of the minimum break and to achieve an increased material throughput, because before the current strip is processed in the coil box, the following strip should run into the main strip with a predetermined minimum break. box the next volume should enter the Kontistrasse with a predetermined minimum break.
  • a modified control of the driver on the outlet side enables the transfer process to be started early. As soon as the tape to be unwound has reached the driver and the drive rollers are frictionally closed, the transfer from the first to the second station is initiated.
  • a third winding station can be used, thus further reducing the occupancy times of the first station.
  • the tape is wound up at the first station.
  • the coil is transferred to the second station.
  • the unwinding process begins there.
  • the coil is handed over to the third station. Since there is no longer any time required for unwinding at the first station, the first station is free again for the subsequent belt faster.
  • the combination of three winding stations with a transfer without a mandrel from the first to the second and from the second to the third station is particularly advantageous.
  • the transfer can be carried out by weighing methods or with a sliding roller acting approximately at the height of the central axis or a combination of these methods.
  • the measures according to the invention can be compared to previous
  • Solutions in a coil box can achieve a significantly higher material throughput.
  • the invention enables an annual production output of the coil box of approx. 3 million tons per year and higher, even with small coil weights.
  • the coil box has devices for passive and active, variable increase and equalization of the strip temperature, in particular by means of a strip heater (e.g. an induction heater or a continuous gas furnace).
  • a strip heater e.g. an induction heater or a continuous gas furnace.
  • the temperature of colder band areas can also be increased in a targeted manner compared to other areas.
  • the existing tempera- door difference is reduced and at the same time the average temperature is increased.
  • the speed of the conveyor belt passing through the heating system can be reduced, thus increasing the heating effect for the colder belt areas.
  • the strip speed can be selected independently of the speed of the roll stands in front of and behind the coil box, specifically for the strip base with a heating system arranged behind and for the strip head with a heating system in front of the coil box.
  • the heating power can be increased lengthwise or crosswise to the strip running direction for colder strip areas and reduced for warmer strip areas.
  • Devices for lateral guidance and for dividing the strip material can be arranged between the heating device and the coil box.
  • the operational safety of the heating system can be increased by a directional driver on the outlet side of the coil box or by an independent directional driver in front of the heating system.
  • the straightening driver reduces band misalignment and band ripples in the coil box or other devices and band duplications are recognized.
  • descaling is carried out in front of or within the directional driver.
  • Devices such as spray bars used.
  • Cleaning devices can be attached to the straightening rollers of the straightening driver in order to avoid and remove the rolling of foreign material, for example scale.
  • the heat radiation inside the coil box can be reduced by using width-adjustable thermal insulation hoods. Shortening the coil box due to shorter transport times and thus the shorter time for heat radiation means that less heat is extracted from the material.
  • Thermal insulation hoods can also be used on the roller table or / or or behind or in front of and behind a coil box.
  • the transport time on the roller table can be reduced and thus the heat radiation can be reduced.
  • the individual measures according to the invention can also be combined with one another.
  • the previous operating range of a coil box lies within the diagram area O. This range is also covered after the measures of the invention have been introduced.
  • a significantly larger expansion of the application area of a coil box can be achieved than with the individual measures. If only the measures to reduce the minimum weight of the strip according to number 1 are applied, the production spectrum to be processed is increased by strips with lower coil weights (diagram C1, diagram area A). However, since the achievable material throughput in a coil box decreases with lower coil weights, this results in a lower material throughput as an inevitable disadvantage.
  • strips with a lower bundle weight with high material throughput can be processed in a coil box (diagram C1, diagram areas A, B and additionally AB).
  • the minimum weight of the tapes to be processed is significantly reduced. This means that a coil box can now also be used with low coil weights.
  • the achievable throughput of a coil box is significantly increased. This means that a coil box can now be used in rolling mills with a high material throughput.
  • Temperature differences and inconsistent temperature profiles in the strip are further reduced.
  • the heat losses through radiation are reduced and, if necessary, compensated. This creates the conditions for hot rolling with a final strip thickness between 0.5 and 2.0 mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erweiterung des Einsatzes einer Aufwikkel- und Abwickelstation (Coilbox) zwischen Vorstraße und Fertigstraße für gewalztes Bandmaterial in Warmwalzwerken. Die Erweiterung des Einsatzes der Coilbox wird dadurch erreicht, daß zur Behandlung kleinerer Bundgewichte in einer dornlosen Coilbox dem abzuwickelnden Coil eine zum Rollengang (4) gerichtete Andrückkraft (F) aufgezwungen wird und/oder das Coil in eine Rollgangssenke gelegt wird, und/oder daß zur Erhöhung des Materialdurchsatzes insbesondere mit mittleren Bundgewichten bei einer dornlosen Coilbox der Aktivtransfer und der Passivtransfer eines Coils von einer ersten Wickelstation zu einer zweiten Wickelstation zeitlich und gewichtsmäßig miteinander kombiniert werden, und/oder daß zur variablen Erhöhung und Vergleichsmäßigung der Bandtemperatur vor oder hinter der dornlosen Coilbox dem Band Wärme zugeführt wird und/oder Band bzw. Coilbox wärmeisoliert werden. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende ausgestaltete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Coilbox zwischen Vorstraße und Fertigstraße im Warmwalzwerk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Erweiterung des Einsatzes einer Aufwickel- und Abwickelstation (Coilbox) zwischen Vorstraße und Fertigstraße für gewalztes Material in Warmwalzwerken.
Der Einsatz einer Coilbox in Warmwalzwerken ist bekannt. Die Technologie der Coilbox erfordert für die Verarbeitung ein bestimmtes Mindestgewicht des Bandes. Das Mindestgewicht hängt im wesentlichen von der Materialfestigkeit, der Banddicke und der Ausführung der Coilbox ab. Wird das Mindestgewicht unterschritten, kann aufgrund zu geringer Reibkräfte zwischen Abwickelrollen und Bandmaterial das zu einem Coil aufgewickelte Band nicht mehr abgewickelt werden. Damit kann die Coilbox für Bänder unterhalb des Mindestgewichtes nicht genutzt werden.
Bei einer Coilbox wird die erste Station zum Aufwickeln des Coils genutzt. Das nachfolgende Abwickeln des Coils erfolgt zu Beginn ebenfalls auf der ersten Station. Gleichzeitig mit dem Abwickeln wird das Coil von der ersten zur zweiten Station übergeben. Solange das Coil noch auf der ersten Station abgewik- kelt wird, kann kein weiteres Band in der Coilbox aufgenommen werden; es muß eine Mindestpause zwischen zwei Bändern eingehalten werden. Die Mindestpause hängt wesentlich von der Bauausführung und der Steuerung der Coilbox ab.
Die Belegungszeit der ersten Station hängt auch von den Geschwindigkeiten des Materialeinlaufes und des Materialauslaufes ab. Die maximalen Geschwindigkeiten werden von den Möglichkeiten der Ausrüstung vor und hinter Coilbox und vom Produktionsprogramm bestimmt und können nur in Grenzen verändert werden. Durch die Mindestpause und die maximalen Geschwindigkeiten wird der Materialdurchsatz in einer Warmbandstraße begrenzt und eine Coilbox kann in Warmwalzstraßen mit hohem Materialdurchsatz nur eingeschränkt eingesetzt werden.
In den bekannten Coilboxen wird eine Übergabe von der ersten zur zweiten Station mit unterstützenden Mechanismen durchgeführt. Dies kann ein zentrisch in das Coil eingreifender Dorn oder gemäß dem Dokument US 5,987,955 B ein Verfahren mit einer Wiegebewegung sein. Auch andere Mechanismen sind bekannt, wie z.B. über Hebel schwenkbare Rollen, die sich an dem Außenumfang des Coils anlegen. Diese Art der Übergabe wird im weiteren als sogenannte aktive Übergabe bezeichnet, die bei Bändern mit hohen Bundgewichten das Verfahren mit der kürzesten Zeitdauer für die Übergabe darstellt.
Bei einer dornlosen Übergabe existiert ein weiteres Verfahren der Übergabe des Coils von der ersten zur zweiten Wickelstation durch einen auslaufseitig wirkenden Bandzug auf das abzuwickelnde Coil. Dieser Bandzug wird typischer Weise vom ersten Gerüst aufgebaut, kann aber auch durch andere Einrichtungen ganz oder teilweise aufgebaut werden. Das Dokument DE 1 038 857 A1 beschreibt notwendige Vorkehrungen, die verhindern, daß das Coil dabei gegen feste Anschläge fährt und beschädigt wird. Diese Art der Übergabe wird im weiteren als sogenannte passive Übergabe bezeichnet. Für Coils unterhalb einer definierten Gewichtsgrenze erfolgt immer eine passive Übergabe, sofern diese nicht durch Rückhaltemechanismen verhindert wird. Die Belegungszeit der ersten Wickelstation ist vom Bundgewicht abhängig und kann kürzer oder länger als bei der aktiven Übergabe sein.
Bei den bekannten Verfahren mit aktiver Übergabe ist es nicht möglich, während einer aktiven Übergabe eine passive Übergabe zuzulassen oder zu erzwingen. Bei dem in dem Dokument EP 0 933 147 A1 beschriebenen Wiegeverfahren entstehen aufgrund der Verschiebung der Abwickelstation gegen Bandlaufrichtung Lücken im Rollgang, in die während einer aktiven Übergabe ein passiv übergebendes Coil einsinken würde und dadurch Beschädigungen am Coil und der Coilbox erfolgen würden. Werden Lücken mit einschwenkbaren Rollen geschlossen, müssen diese Rollen vor Verschieben der Rollen ausgeschwenkt werden; dann jedoch entsteht wieder eine Rollgangslücke.
In den meistens Anwendungsfällen wird mit Einsatz einer Coilbox ein deutlich höheres und gleichmäßigeres Temperaturniveau über die Bandlänge erzielt. Trotzdem wird auch bei Einsatz einer Coilbox noch kein idealer Temperaturverlauf in einem Band erreicht werden. Auch wird dem Band innerhalb der Coilbox durch Abstrahlung und Rollenkontakte Wärme entzogen, besonders an den äußeren Windungen. . . - , . ,
Unterschiedliche Temperaturen und ein zusätzlicher unstetiger Temperaturverlauf über die Bandlänge sind nachteilig. Insbesondere bei fehlender oder unzulänglicher Banddickenregelung führen die Temperaturunterschiede zu unterschiedlichen Walzkräften in der Fertigstraße und damit zu unterschiedlichen Banddicken über die Bandlänge. Die Gleichmäßigkeit der Banddicke über die Bandlänge ist jedoch ein wichtiges Qualitätsmerkmal.
Auf dem Hintergrund des oben geschilderten Standes der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, technische Maßnahmen bereit zu stellen, mit de- nen in einer Coilbox deutlich kleinere Bundgewichte behandelt werden können. Auch sollen mit der Erfindung Maßnahmen bereit gestellt werden, mit denen der Materialdurchsatz in einer Coilbox deutlich erhöht werden kann. Dies gilt auch und besonders für Kontistraßen mit geringer Geschwindigkeit der Walzgerüste vor und hinter der Coilbox und möglicherweise kurzen Abständen zwischen dem letzten Walzgerüst vor der Coilbox und dem Einlauf der Coilbox. Maßnahmen zur Erhöhung des Materialdurchsatzes sind insbesondere bei kleinen Bundgewichten für den Einsatz einer Coilbox wichtig.
Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, Maßnahmen zu schaffen, mit denen im Zusammenhang mit einer Coilbox ein höheres und gleichmäßigeres Temperatumiveau des Bandes erreicht werden kann. ie zuvor genannte Aufgabe wird mit folgenden Maßnahmen gelöst:
. Zur Verringerung des Mindestgewichtes des Bandes wird der Einsatz einer Andrückvorrichtung in einer dornlosen Coilbox vorgeschlagen, die zum einen mit der von oben auf das Coil wirkenden Kraft die Reibkräfte zwi- sehen Coil und Abwickelrollen erhöht und zum anderen mit einer speziellen geometrischen Anordnung einen ungewollten Transfer des Coils verhindert.
, . Beim Abwickeln des Coils gemäß Skizze A1 wird bis unmittelbar vor und zu Beginn einer Übergabe des Coils von der ersten Wickelstation 2a und 2b zur zweiten Wickelstation 4 eine in der Höhe verstellbare Andrückvorrichtung 1 mit einer Andrückkraft F eingesetzt.
Mit Rollen der Andrückvorrichtung 1 a und 1 b, oder mit den Bodenrollen der Wickelstation 2a und 2b oder auch in Kombination kann eine Tasche gebildet werden, in der das Coil C, oder C auch bei Zug durch den aus- laufseitigen Treiber T gehalten wird. Dadurch ist es ausgeschlossen, daß ein Coil, selbst bei sehr geringem Gewicht, gegen den Bundöffner 3 gezogen werden kann. Nach Heben des Bundöffners 3 wird die Tasche durch Heben und Absenken der entsprechenden Rollen wieder geöffnet.
Weiterhin kann die Andrückvorrichtung mit einer oder mehreren Rollen 1 a und 1 b ausgeführt werden. Die Rollen 1 a und 2b können wahlweise quer zur Materiallaufrichtung auch mit je zwei Rollen und einer mittleren Lage- rung ausgeführt werden. Die Rollenkanten sind zur Vermeidung von Einwalzungen verrundet.
Gemäß Skizze A2 kann durch Absenken der Rolle 2a und Anheben der Rolle 2b eine frühest mögliche Passivübergabe des Coils C, oder C in Richtung der Treibrollen T eingeleitet werden. Das Verfahren zum dynamischen Heben und Senken der Andrückvorrichtung entsprechend der Unrundheit des Coils wird folgendermaßen beschrieben: Die Massenträgheit der Andrückvorrichtung wird durch eine entsprechende Regelung der Andrückkraft kompensiert mit der Folge, daß die auf das Coil wirkende Andrückkraft F unabhängig von einer Unrundheit des Coils weitgehend konstant bleibt. Die Kompensation der Andrückkraft erfolgt unter Berücksichtigung der vertikalen Geschwindigkeiten der Andrückvorrichtung aufgrund der Coilunrundheit. Die Andrückkraft wird um den Betrag der daraus resultierenden Beschleunigungskräfte erhöht oder verrin- gert.
Die Höhe der maximalen Andrückkraft für unterschiedliche Materialeigenschaft und Betriebsweisen wird durch Versuche ermittelt, in einer Steuerung gespeichert und für den weiteren Einsatz wieder abgerufen.
Mit diesen Maßnahme der Erfindung können gegenüber der bisherigen Lösungen in einer Coilbox Bänder mit deutlich geringeren Gewichten verarbeitet werden. Der Einsatzbereich der Coilbox wird für ein geringstnotwendiges spezifisches Bundgewicht (Coilgewicht zu Coilbreite) ab 2 kg/mm erweitert.
2. Zur Erhöhung des Materialdurchsatzes in einer Coilbox wird erfindungsgemäß die Kombination von Aktiv- und Passivtransfer bei einer dornlosen Coilbox vorgeschlagen. Damit kann zu jedem Zeitpunkt eines Aktivtrans- fers ein Passivtransfer erfolgen. Dadurch kann die Belegungszeit der ersten Station und die notwendige Mindestpause zwischen zwei Bändern reduziert werden und der Materialdurchsatz in einer Coilbox erhöht werden. Für die Belegungszeit der ersten Station gelten nach Diagramm B1 - für die aktive Übergabe eine feste Zeitdauer im Diagrammbereich A. Dieser Bereich gilt für größere Bundgewichte. - für die passive Übergabe eine variable Zeitdauer in Abhängigkeit vom Bundgewicht. Die Zeitdauer steigt von einem Minimalwert im Diagrammbereich P (kleinere Bundgewichte) bis zu dem Wert der oberen Linie im Diagrammbereich AP (mittlere Bundgewichte). In dem Bereich AP kann bisher eine aktive Übergabe nicht angewendet werden, da bedingt durch Gewichtsverringerung beim Abwickeln und wegen Materialtoleranzen eine ungewollte passive Übergabe erfolgen kann.
Die Anordnung und Bewegung der horizontal in Bandlaufrichtung hintereinander liegenden Rollen entspricht Skizze B2. Das Coil C, oder C liegt auf den schwenkbaren Rollen 2 auf und wird in Richtung der Treiberrollen T abgewickelt. Es erfolgt eine Übergabe des Coils auf die schwenkbaren und verschiebbaren Rollen 3 bis zu einer oder mehreren Rollen G. Nach Einführen des Haltedorns D wird das Coil vollständig abgewickelt.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, eine aktive und passive Übergabe zu kombinieren und damit auch während einer aktiven, dornlosen Übergabe eine passive zuzulassen oder zu erzwingen. Damit verringert sich die Zeitdauer der Übergabe im Diagrammbereich AP für mittlere Bandgewichte auf die untere Linie. Die jetzt mögliche Kombination der beiden Verfahren verkürzt bei Bändern mit mittleren Bundgewichten die Belegungszeit der ersten Station.
Auch können die Rollenabstände der Rollen 3, 4 und 5 (sowie fallweise weiterer Rollen) verringert werden, so daß das Coil zu jedem Zeitpunkt einer Übergabe sich bis zu den Rollen G bewegen kann, ohne in eine Rollgangslücke zu fallen.
Weiterhin können ein oder mehrere Rollen 4 horizontal in Bandlaufrichtung verschiebbar angeordnet werden, um eine entstehende Rollgangs- lücke zu schließen. Bei verschiebbaren Rollen 4 entstehen im Gegensatz zu einschwenkbaren Rollen keine Rollgangslücken.
Das Verfahren des Aktivtransfers kann in der Form weiter entwickelt werden, daß sich die Rollen 2, 3, 4 und 5 immer auf annähernd gleicher Höhe befinden. Damit kann zu jedem Zeitpunkt des Aktivtransfers das Coil ohne größere Höhenbewegung passiv transferiert werden. .
Zum Abbremsen des Coils wird eine oder mehrere Rollen G eingesetzt. Die Rollen G können in der Höhe verstellbar sein und sich damit im technisch notwendigen Bereich auf die Höhe des Coilmittelpunktes einstellen. Mit mindestens einer der Rollen G wird das abzuwickelnde Restcoil gehalten und mit dem in die Zentralachse des Coils eingeführten Domes D werden die letzten Windungen des Coils geöffnet.
Unter Nutzung der Andrückvorrichtung 1 wird bei bestimmten, leichteren Bundgewichten erst die Nutzung des Diagrammbereichs P und untere Linie von AP (Diagramm B1) ermöglicht. Diese Coils würden aufgrund ihres Bundgewichtes ohne Andrückvorrichtung gar nicht verarbeitet werden können.
Auch wird ein Verfahren zur Vorausberechnung des Übergabeverfahrens und der Mindestpause eingesetzt. In dieses Verfahren fließen die praktischen Ergebnisse aus bereits verarbeitetem Bandmaterial ein und dienen zur gesicherten Vorhersage der Mindestspause.
Schließlich wird über die Vorausberechnung der Mindestpause der Zeitpunkt des Einlaufs des Vormaterials in' die Walzgerüste vor der Coilbox gesteuert. Dies ist besonders für Kontistraßen entscheidend für die Ausnutzung der Mindestpause und zur Erreichung eines erhöhten Materialdurchsatzes, da schon vor Verarbeitung des aktuellen Bandes in der Coil- box das nachfolgende Band mit einer vorherbestimmten Mindestpause in die Kontistraße einlaufen soll. box das nachfolgende Band mit einer vorherbestimmten Mindestpause in die Kontistraße einlaufen soll.
Ein modifizierte Ansteuerung des auslaufseitigen Treibers erlaubt einen frühzeitigen Start des Übergabevorganges. Sobald das abzuwickelnde Band den Treiber erreicht hat und die Treibrollen reibschlüssig geschlossen sind, wird die Übergabe von der ersten zur zweiten Station eingeleitet.
Letztendlich kann eine dritte Wickelstation eingesetzt werden und damit eine weitere Verkürzung der Belegungszeiten der ersten Station erreicht werden. Das Band wird auf der ersten Station aufgewickelt. Nachdem das
Band aufgewickelt ist, wird das Coil auf die zweite Station übergeben. Dort beginnt der Abwickelvorgang. Während des Abwickeins wird das Coil auf dritte Station übergeben. Da auf der ersten Station keine Zeit für das Abwickeln mehr benötigt wird, ist die erste Station schneller wieder frei für das nachfolgende Band.
Die Kombination von drei Wickelstationen mit einer Übergabe ohne Dorn von der ersten zur zweiten und von der zweiten zur dritten Station ist besonders vorteilhaft. Die Übergabe kann durch Wiegeverfahren oder mit ei- ner ungefähr in Höhe der Zentralachse angreifenden Schieberolle oder einer Kombination dieser Verfahren erfolgen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eines sich auf dem Dorn drehenden Coils und des Verlustes der Position des Bandkopfes bei einer dornlosen Übergabe von der ersten zur zweiten Station werden vermieden.
Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung kann gegenüber bisherigen
Lösungen in einer Coilbox ein deutlich höherer Materialdurchsatz erreicht werden. Die Erfindung ermöglicht in Abhängigkeit vom Produktionspro- gramm auch bei kleinen Bundgewichten eine jährliche Produktionsleistung der Coilbox von ca. 3 Millionen Jahrestonnen und höher.
3. Erfindungsgemäß weist die Coilbox Einrichtungen zur passiven und aktiven, variablen Erhöhung und Vergleichmäßigung der Bandtemperatur, insbesondere durch eine Bandheizung (z.B. eine Induktionsheizung oder ein Durchlauf-Gasofen) auf. Auch kann die Temperatur kälterer Bandbereiche (wie Bandkopf, Bandfuß und Bandaußenseiten) gezielt gegenüber anderen Bereichen erhöht werden. Damit wird die vorhandene Tempera- . turdifferenz verringert und gleichzeitig die Durchschnittstemperatur erhöht.
Bei Kombination einer Coilbox mit einer Erwärmungsanlage kann die Geschwindigkeit des durchlaufenden Bandes in der Erwärmungsanlage verringert und damit für die kälteren Bandbereiche die Heizwirkung erhöht werden. Die Bandgeschwindigkeit kann unabhängig von der Geschwin- digkeit der vor und hinter der Coilbox liegenden Walzgerüste gewählt werden und zwar für den Bandfuß mit einer hinter und für den Bandkopf mit einer vor der Coilbox angeordneten Erwärmungsanlage. Die Heizleistung kann längs oder auch quer zur Bandlaufrichtung für kältere Bandbereiche verstärkt und für wärmere Bandbereiche reduziert werden. Zwischen Er- wärmungseinrichtung und Coilbox können Einrichtungen zur seitlichen Führung und zum Unterteilen des Bandmaterials angeordnet sein.
Weiterhin kann die Betriebssicherheit der Erwärmungsanlage durch einen Richttreiber an der Auslaufseite der Coilbox oder durch einen eigenständi- gen Richttreiber vor der Erwärmungsanlage erhöht werden. Mit dem Richttreiber werden in der Coilbox oder anderen Einrichtungen entstandener Bandschief- und Bandwelligkeiten reduziert und Banddoppelungen erkannt. Zur Vermeidung von Zundereinwalzungen und damit zur Erhöhung der Bandqualität werden vor oder innerhalb des Richttreibers Entzunderungs- Vorrichtungen, wie beispielsweise Spritzbalken eingesetzt. An den Richtrollen des Richttreibers können Reinigungsvorrichtungen angebracht werden zur Vermeidung und Entfernung von Aufwalzungen von Fremdmaterial, beispielsweise Zunder. Weiterhin kann die Wärmeabstrahlung innerhalb der Coilbox durch den Einsatz breitenverstellbarer Wärmedämmhauben verringert werden. Mit Verkürzung der Coilbox durch kürzere Transportzeiten und damit der kürzeren Zeit für die Wärmeabstrahlung wird dem Material weniger Wärme entzogen. Auch können auf dem Rollgang Λ/or oder hinter, oder vor und hinter einer Coilbox Wärmedemmhauben eingesetzt werden.
Weiterhin kann mit gegenüber den Walzgeschwindigkeiten der Walzgerüste vor und hinter der Coilbox erhöhten Aufwickel- und Abwickelgeschwindigkeiten die Transportzeit auf dem Rollgang verringert und damit die Wärmeabstrahlung reduziert werden.
Infolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine deutlich höhere und über die Bandlänge gleichmäßigere Materialtemperatur erreicht. Damit wird eine wichtige Voraussetzung für das Walzen mit einer Endband- dicke zwischen 0,5 und 2,0 mm geschaffen.
4. Die erfindungsgemäßen, unter obigen Ziffern 1 bis 3 beschriebenen Einzelmaßnahmen können auch mit einander kombiniert werden. Der bisherige Betriebsbereich einer Coilbox (siehe Diagramm C1 ) liegt innerhalb der Diagrammfläche O. Dieser Bereich wird auch nach der Einführung der Maßnahmen der Erfindung weiterhin abgedeckt. Durch sinnvolle Kombination der unter obigen Ziffern 1 bis 3 beschriebenen Maßnahmen kann zusätzlich eine deutlich größere Erweiterung des Einsatz- gebietes einer Coilbox erreicht werden als mit den Einzelmaßnahmen. Werden nur die Maßnahmen zur Verringerung des Mindestgewichts des Bandes gemäß Ziffer 1 angewendet, erhöht sich das zu verarbeitende Produktionsspektrum um Bänder mit geringeren Bundgewichten (Diagramm C1 , Diagrammfläche A). Da aber mit geringeren Bundgewichten der erreichbare Materialdurchsatz in einer Coilbox sinkt, ergibt sich hier- durch als unvermeidbarer Nachteil ein geringerer Materialdurchsatz.
Werden nur die Maßnahmen zur Erhöhung des Materialdurchsatzes gemäß obiger Ziffer 2 angewendet, kann der Nutzen der Erfindung nur im Bereich mittlerer Mindestbundgewichte erzielt werden (Diagramm C1 , Diagrammfläche B).
Durch Kombination der erfindungsgemäßen Maßnahme zur Verringerung des Mindestgewichtes des Bundes mit den Maßnahmen zur Erhöhung des Materialdurchsatzes können Bänder mit geringerem Bundgewicht mit ho- hem Materialdurchsatz in einer Coilbox verarbeitet werden (Diagramm C1 , Diagrammflächen A, B und zusätzlich AB).
Hierbei ist festzustellen, daß auch nur ein Teil der erfindungsgemäßen Maßnahmen unter Ziffer 1 bis 3 in ihrer teilweisen Kombination eine sinn- volle Erweiterung des Einsatzgebietes der Coilbox je nach konkreter technischer Anforderung bieten.
5. Zusammenfassend lassen sich mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen folgende Vorteile erzielen:
Das Mindestgewicht der zu verarbeitenden Bänder wird deutlich herabgesetzt. Damit kann eine Coilbox nunmehr auch bei geringen Bundgewichten eingesetzt werden. Der erreichbare Durchsatz einer Coilbox wird deutlich erhöht. Damit kann eine Coilbox nunmehr in Walzstraßen mit hohem Materialdurchsatz eingesetzt werden.
Temperaturdifferenzen und unstetige Temperaturverläufe im Band werden weiter verringert. Die Wärmeverluste durch Abstrahlung werden reduziert und gegebenenfalls kompensiert. Damit sind Voraussetzungen geschaffen für das Warmwalzen mit Endbanddicke zwischen 0,5 und 2,0 mm.
Durch Kombination einzelner erfindungsgemäßer Maßnahmen zur Verrin- gerung des Mindestgewichtes oder zur Erhöhung des Materialdurchsatzes ergeben sich nochmals Erweiterungen des Einsatzgebietes der Coilbox besonders für Produktionsprogramme mit kleinen Bundgewichten und hohem Materialdurchsatz.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erweiterung des Einsatzes einer Aufwickel- und Abwickelstation (Coilbox) zwischen Vorstraße und Fertigstraße für gewalztes Bandmaterial in Warmwalzwerken, dad urch gekennzeich net, daß zur Behandlung kleinerer Bundgewichte in einer dornlosen Coilbox dem abzuwickelnden Coil eine zum Rollengang (4) gerichtete Andrückkraft (F) aufgezwungen wird und/oder das Coil in eine Rollgangssenke gelegt wird, und/oder daß zur Erhöhung des Materialdurchsatzes bei einer dornlosen Coilbox der Aktivtransfer und der Passivtransfer eines Coils von einer ersten Wik- kelstation zu einer zweiten Wickelstation zeitlich und gewichtsmäßig miteinander kombiniert werden, und/oder daß zur variablen Erhöhung und Vergleichsmäßigung der Bandtemperatur vor oder hinter der dornlosen Coilbox dem Band Wärme zugeführt wird und/oder Band bzw. Coilbox wärmeisoliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dad urch gekennzeichnet, mittels der Andrückkraft die Reibkräfte zwischen Coil und Abwickelrollen erhöht wird und/oder mit einer vorgegebenen geometrischen Gestaltung der Rollgangssenke ein ungewollter Transfer des Coils verhindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d ad u rch geken nzeich net, daß die Größe der Andrückkraft (F) die Coilunrundheit, die Materialeigenschaften, Betriebsweisen und weitere Betriebsparameter berücksichtigt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und Bewegung der in Bandrichtung hintereinander liegenden Rollen (2, 3, 4, 5) so gewählt wird, daß zunächst ein Passivtransfer des Coils (C, C) erfolgt, gefolgt von einem Abbremsen des Coils mittels mindestens einer Rolle (G) und Halten des Coils nach Einfüh- .. «ren eines Haltedorns (D) in das Coil. (C"). - .,
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Absenken der Rolle (2a) und Anheben der Rolle (2b) eine frühest mögliche Passivübergabe des Coils (C, oder C) in Richtung der Trei- brollen (T) eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verausberechnung des Übergabeverfahrens und der Mindestpau- se der Coilbehandlung die praktischen Ergebnisse aus bereits verarbeitetem Bandmaterial einfließen.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor Start des Übergabevorganges von der ersten zur zweiten Wickelstation ein auslaufseitiger Treiber (T) angesteuert wird, um einen bestimmten Bandzug aufzubringen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr längs oder quer zur Bandlaufrichtung geregelt erhöht oder reduziert wird.
9. Vorrichtung zur Erweiterung des Einsatzes einer Aufwickel- und Abwickelstation (Coilbox) zwischen Vorstraße und Fertigstraße für gewalztes Bandmaterial in Warmwalzwerken, dad u rch geken nzeichnet, daß zur Behandlung kleinerer Bundgewichte in einer dornlosen Coilbox dem abzuwickelnden Coil eine Andrückvorrichtung zugeordnet ist .und/oder das Coil in einer Rollgangssenke liegt, und/oder daß zur Erhöhung des Materialdurchsatzes bzw. zur Verringerung der Belegungszeit bei einer dornlosen Coilbox, die Tragrollen für das Coil schwenkbar (2, 3), horizontal in Längsrichtung bewegbar (3, 4) oder im Abstand verschiebbar (4) angeordnet sind, und/oder daß zur Erhöhung und Vergleichsmäßigung der Bandtemperatur vor oder hinter der Coilbox, ggf. regelbare, Bandheizeinrichtungen und/oder Roll- gangs-Wärmedämmhauben angeordnet sind und/oder innerhalb der Coilbox vorzugsweise breitenverstellbare Wärmedämmhauben vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dad u rch geken nzeichnet, daß die Andrückvorrichtung mit Andrückrollen (1a, 1b) versehen ist, und/oder die Rollgangssenke durch verstellbare Bodenrollen (2a, 2b) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dad u rch geken nzeichnet, daß Mittel zum Schwenken der Rollen (2a, 2b) und Mittel zum Einstellen der Abstände bzw. der Höhe der Rollen (3, 4, 5) vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Restcoil (C") ein Haltedom (D) zum Öffnen und Abwickeln der letzten Coilwindungen zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Coilbox auslaufseitig ein ansteuerbarer Treiber (T) nachgeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaufseite der Coilbox ein Richttreiber oder vor den Band- heiz-einrichtungen ein Richttreiber angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder innerhalb des Richttreibers mindestens eine Entzunderungs- vorrichtung vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Richttreiber mit mindestens einer Reinigungsvorrichtung für die Richtrollen ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung drei Wickelstationen für dornlosen Transfer der Coils aufweist.
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