WO2021115723A1 - Vorrichtung und verfahren zum temperaturkontrollierten walzen - Google Patents

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WO2021115723A1
WO2021115723A1 PCT/EP2020/081991 EP2020081991W WO2021115723A1 WO 2021115723 A1 WO2021115723 A1 WO 2021115723A1 EP 2020081991 W EP2020081991 W EP 2020081991W WO 2021115723 A1 WO2021115723 A1 WO 2021115723A1
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WO
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segments
metal strip
segment
roller
roller table
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/081991
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Hafer
Christian Klinkenberg
Cosimo Andreas CECERE
Original Assignee
Sms Group Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Sms Group Gmbh filed Critical Sms Group Gmbh
Publication of WO2021115723A1 publication Critical patent/WO2021115723A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/20—Temperature

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for setting a desired temperature control for a metal strip, in particular a steel strip in a rolling plant, in particular a hot rolling plant.
  • Material properties in the metal strip is of great importance. This applies, for example, to the production of micro-alloyed steel strip, if this is produced by thermomechanical rolling.
  • a roller hearth furnace for example, is used as a temperature-influencing element between the roughing train and the finishing train. With roller hearth furnaces, the setting of a targeted temperature control is only possible to a limited extent and time-delayed.
  • a known measure consists, for example, in installing a water cooling device between them. This water cooling device can be placed either in front of or behind the roller hearth furnace, but in any case between the roughing stands and the finishing train.
  • the required temperature of the metal strip as it enters the finishing rolling train is set by setting the cooling capacity of the water cooling device, in particular by setting the amount of cooling water.
  • European patent application EP 2 462 248 A1 is also based on the problem of being able to achieve the best possible temperature control for a metal strip before it enters the roughing stands or a finishing rolling train.
  • these additional temperature-influencing elements are each connected between the furnace and the entrance to the roughing stands and the entrance to the finishing train.
  • These temperature-influencing elements can be, for example, a cooling section or simply just a temperature-insulating element, such as a roller table with encapsulation.
  • These temperature-influencing elements can optionally be introduced into the process line or removed from it.
  • the invention is based on the object of developing a known device, a known method for operating the device in such a way that they enable an even more flexible implementation of temperature control, in particular before the metal strip enters a finishing rolling train.
  • the object is achieved in relation to the device by the subject matter of claim 1.
  • the claimed configuration of the device advantageously enables the effective furnace length to be set flexibly as required, ie depending on the selected production mode or depending on the type of metal strip to be treated. In any case, the correct temperature control is an important parameter for achieving optimal or desired properties of the metal strip to be treated, in particular steel strip.
  • the device has at least the length of this one roller hearth furnace segment as the effective furnace length.
  • the effective furnace length of the part of the device functioning as a roller hearth furnace is determined by the sum of the lengths of the segments, which are each designed as a roller hearth furnace segment.
  • the "total length of the device" is to be distinguished from this, which in addition to the effective furnace length also includes the sum of the lengths of the roller table segments.
  • a single further segment can either be a roller hearth furnace segment or a roller table segment. If a plurality of further segments is present, this can be any combination of roller hearth furnace and / or roller table segments, including the variants that only roller hearth furnace or only
  • Roller table segments are provided as additional segments. Due to the claimed flexible design of the other segments also as
  • roller table segments the total effective length of the furnace can be varied as required.
  • a large effective furnace length with a roller hearth furnace function for example for rolling thin metal strips, can be provided by providing a required number of
  • Roller hearth furnace segments within the device As an alternative to this, a shorter effective furnace length can also be provided within the device, in that at least some of the further segments are provided as roller table segments. Such shorter effective oven lengths are required, for example, for products that require a certain cooling between pre- and Require finishing mill. For these products in particular, separate water cooling can advantageously be dispensed with by using the device according to the invention. The required cooling can instead take place on the roller table segments that have been retracted into the line. There, the metal strip is cooled in the ambient air, as a result of which a more homogeneous temperature profile can be set, in particular over the strip thickness.
  • At least one of the segments can be exchanged for a segment of a different type which is arranged next to the direction of passage.
  • two adjacent segments are releasably connected to one another.
  • This releasable connection offers the advantage that the individual segments of the device can be flexibly exchanged.
  • the exchange is particularly easy if the segments are also designed to be of the same length.
  • Roller hearth furnace segments that are present within the device can then either be exchanged for other roller hearth furnace segments with a different temperature level or for roller table segments; the latter in order to shorten the effective length of the roller hearth furnace segments within the device.
  • roller table segments that are present in the device can be exchanged for other roller table segments or for roller hearth furnace segments if necessary, the latter in order to increase the effective length of the roller hearth furnace function within the device.
  • roller table segments can be insulated or non-insulated.
  • the choice of an insulated or non-insulated roller table segment is usually made with a view to a desired temperature control to be set for the respective metal strip and allows a higher degree of passive cooling.
  • all segments within the device can be designed either as a roller hearth furnace segment or as a roller table segment.
  • the last segment and / or the penultimate segment - seen in the direction of passage of the metal strip through the device - can be designed as a roller table segment.
  • the first segment - seen in the direction of passage of the metal strip through the device - can also be designed as a roller hearth segment.
  • roller table segments can advantageously have different components for visual observation, for surface treatment or for temperature treatment of the metal strip.
  • the claimed implementation of the device according to the invention offers the advantage that, with the aid of the device, the metal strip is heated to the optimum inlet temperature in each case before it enters the finishing rolling train can be cooled.
  • the possibly required cooling can in particular take place without a separate water cooling device otherwise required in the prior art.
  • the cooling on the roller table segments can take place through the ambient air.
  • Roller table segments within the device enable passive cooling to be implemented by the effective length of all roller hearth furnace segments used and, complementarily, the length of the air cooling section on the roller table segments can be specifically selected with regard to the desired temperature control.
  • the risk of undercooling of the surface of the metal strip is with air cooling on the
  • Roller table segments advantageously less than with water cooling.
  • the air cooling therefore leads to the said more homogeneous temperature profile within the metal strip to be cooled.
  • the claimed device also offers the advantage that no installation space is required for additional cooling devices, for example a pre-strip cooler for targeted cooling of the metal strip.
  • the unnecessary additional installation space advantageously also prevents products that are normally rolled without the use of the additional cooling device from cooling down unnecessarily as they pass through the cooling device that is then present but not used.
  • the metal strip can be oscillated in the ambient air before entering the finishing rolling train. In this way, there is a very large variability in the setting of the inlet temperature in the finishing train.
  • the invention is accompanied by three figures, wherein Figure 1a the rolling mill according to the invention with the claimed
  • Figure 2 shows a roller table segment with further components
  • a temperature profile over the length of the path is assigned to both FIGS. 1a and 1b.
  • the first and second segment in the direction of passage R is designed as a roller hearth segment 122 and the third segment as a roller table segment 124.
  • roller table segments 124 for the first and second segment and a roller hearth segment 122 as an exchange segment are on hold for the third segment .
  • the temperature profile shows that the temperature of the metal strip as it passes through of the two roller hearth furnace segments 122 of the device 120 remains almost constant and then drops when passing through the roller table segment.
  • the drop in temperature results from the air cooling on the roller table segment 124 and is so strong that the temperature of the metal strip as it enters the finishing rolling stands 130 drops to 950 ° C., which corresponds to a typical temperature for thermomechanical rolling.
  • the second segment is exchanged so that the rolling plant 100 shown in FIG. 1b results.
  • the second as well as the third segment in the flow direction R is now designed as a roller table segment 124 and the two roller hearth furnace segments 122 are in the waiting position as exchange segments outside the flow direction R.
  • the pre-strip is also oscillated on the roller table formed by the two roller table segments 124 located in the passage direction R, so that additional cooling in air takes place again.
  • the finishing mill stands 910 ° C (head of strip, solid line) and 875 ° C (end of strip, dashed line).
  • the individual roller table segments 124 can have, for example, a component 125 for visual surface control of the metal strip or a component 126 for surface treatment of the metal strip, for example a scarfing device or a grinding device.
  • the roller table segments 124 can also include a temperature-influencing element, for example a heating device 127 for heating the metal strip, further in particular an induction heating device or a fan 128 for Improving the air circulation in the vicinity of the metal strip and thus improving its cooling.
  • the number of roller hearth furnace segments 124 and their arrangement and distribution within the device 120 are selected with a view to a desired temperature control for the metal strip.
  • the choice of the number of roller hearth furnace segments, their arrangement and distribution within the device 120 is advantageously carried out with the aid of a temperature model.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (120) zur Einstellung einer gewünschten Temperaturführung für ein durch die Vorrichtung geführten Metallband; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße einer Walzanlage angeordnet sind und aus einer Mehrzahl n ≥ 2 von in Durchlaufrichtung R des Metallbandes hintereinander angeordneten individuellen Segmenten gebildet ist; dass mindestens eines der Segmente als Rollenherdofensegment (122) ausgebildet ist; und dass zusätzlich zu dem mindestens einen Rollenherdofensegment (122) mindestens ein weiteres Segment vorgesehen ist, bei dem es sich um ein weiteres Rollenherdofensegment und/oder um ein Rollgangsegment (124) handelt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum temperaturkontrollierten Walzen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer gewünschten Temperaturführung für ein Metallband, insbesondere ein Stahlband in einer Walzanlage, insbesondere einer Warmwalzanlage.
Es ist bekannt, dass beim Walzen von Metallband in einer Walzanlage die Einhaltung vorgegebener Temperaturbereiche in der Vorwalzstraße und in der Fertigwalzstraße der Walzanlage für die Einstellung von gewünschten
Materialeigenschaften bei dem Metallband von großer Bedeutung ist. Das gilt beispielsweise für die Herstellung von mikrolegiertem Stahlband, wenn dieses durch thermomechanisches Walzen hergestellt wird. Als temperaturbeeinflussendes Element zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße wird zum Beispiel ein Rollenherdofen verwendet. Bei Rollenherdöfen ist die Einstellung einer gezielten Temperaturführung nur begrenzt und zeitträge möglich. Um zum Beispiel einen größeren Temperaturunterschied zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße aktiv einzustellen, besteht zum Beispiel eine bekannte Maßnahme darin, dazwischen eine Wasserkühleinrichtung zu installieren. Diese Wasserkühleinrichtung kann entweder vor oder hinter dem Rollenherdofen, in jedem Fall aber zwischen den Vorwalzgerüsten und der Fertigwalzstraße platziert sein. Über die Einstellung der Kühlleistung der Wasserkühleinrichtung, insbesondere über die Einstellung der Kühlwassermenge, wird die erforderliche Temperatur des Metallbandes bei Einlauf in die Fertigwalzstraße eingestellt.
Die Beaufschlagung mit Wasser verstärkt jedoch eine ungleichmäßige Abkühlung des Metallbandes über seiner Dicke, was für bestimmte Produkte nachteilig ist. Insbesondere bei großen Wassermengen können dadurch unerwünschte Effekte, wie zum Beispiel Martensitbildung an der Oberfläche auftreten. Bei Stahlgüten, die ohne Nutzung der zusätzlichen Kühleinheit produziert werden, führt die zusätzlich in die Walzlinie eingebrachte Wasserkühleinrichtung - auch wenn sie abgeschaltet ist - durch ihren Platzbedarf zu einer zusätzlichen Abkühlung des Metallbandes. Diese zusätzliche Abkühlung ist zum Beispiel beim Erreichen von sehr kleinen Banddicken kontraproduktiv. Generell führt das Vorsehen der zusätzlichen Wasserkühleinrichtung - auch Vorbandkühler genannt - zu einer zusätzlichen Verlängerung der Walzanlage.
In Anbetracht der genannten Nachteile bei der Verwendung der besagten Wasserkühleinrichtung wird auf diese nach Möglichkeit gerne verzichtet. Die Einstellung einer bestimmten erforderlichen Temperaturführung bzw. Temperaturverteilung für das Metallband zwischen den Vorwalzgerüsten und der Fertigwalzstraße alleine über eine Änderung der Ofenraumtemperatur, ist jedoch insbesondere bei Rollenherdöfen zeitträge und je nach Größe des erforderlichen Temperaturunterschiedes zwischen den Vorwalzgerüsten und der Fertigwalzstraße oftmals nicht ausreichend.
Das Problem, eine möglichst gute Temperaturführung für ein Metallband vor Einlauf in Vorwalzgerüste oder eine Fertigwalzstraße realisieren zu können, liegt auch der europäischen Patentanmeldung EP 2 462 248 A1 zu Grunde. Zur Lösung dieses Problems ist es aus dieser Patentanmeldung bekannt, zusätzlich zu einem festinstallierten Ofen stromaufwärts vor Vorgerüsten oder stromaufwärts vor dem Eingang der Fertigwalzstraße weitere temperaturbeeinflussende Elemente vorzusehen. Diese zusätzlichen temperaturbeeinflussenden Elemente sind gemäß dieser Patentanmeldung jeweils zwischen den Ofen und den Eingang der Vorgerüste und den Eingang der Fertigwalzstraße geschaltet. Bei diesen temperaturbeeinflussenden Elementen kann es sich beispielsweise um eine Kühlstrecke oder einfach auch nur um ein temperaturdämmendes Element, wie zum Beispiel einen Rollgang mit Kapselung handeln. Diese temperaturbeeinflussenden Elemente können wahlweise in die Prozesslinie eingebracht oder aus dieser entfernt werden. Dies kann durch ein Verschieben quer zur Förderrichtung des Metallbandes oder durch ein Verschwenken um eine parallel zur Förderrichtung des Metallbandes angeordnete Drehachse erfolgen. Mit Hilfe dieser neben den vorgelagerten Öfen zusätzlich vorgesehenen temperaturbeeinflussenden Elementen gelingt es gemäß der besagten Patentanmeldung, die Temperatur sowohl vor der Vorstraße als auch zwischen der Vorstraße und der Fertigwalzstraße entweder anzuheben, konstant zu halten oder abzusenken, je nach Bedarf. Der Bedarf, das heißt die Einstellung einer gewünschten Temperaturführung, kann in Abhängigkeit des Materials des Metallbandes, in Abhängigkeit von dessen Abmessungen und in Abhängigkeit von dessen Materialeigenschaften, vorzugsweise unter Verwendung eines Gefügemodells erfolgen. Das in der EP 2462248 A1 beanspruchte Verfahren zur Realisierung einer bestimmten gewünschten Temperaturführung des Metallbandes kann auch für unterschiedliche thermomechanische Behandlungen, insbesondere für thermomechanisches Walzen des Metallbandes eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung, ein bekanntes Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung dahingehend weiter zu bilden, dass sie eine noch flexiblere Realisierung einer Temperaturführung, insbesondere vor Einlauf des Metallbandes in eine Fertigwalzstraße ermöglichen.
Die Aufgabe wird in Bezug auf die Vorrichtung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße die Vorrichtung aus einer Mehrzahl n > = 2 von in Durchlaufrichtung des Metallbandes hintereinander angeordneten individuellen Segmenten gebildet ist, dass mindestens eines der Segmente als Rollenherdofensegment ausgebildet ist und dass zusätzlich zu dem mindestens einen Rollenherdofensegment mindestens ein weiteres Segment vorgesehen ist, bei dem es sich um ein weiteres Rollenherdofensegment und / oder um ein Rollgangsegment handelt, welches außerhalb der Durchlaufrichtung (R) angeordnet ist und in die Durchlaufrichtung (R) einbringbar ist Die beanspruchte Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht vorteilhafterweise eine flexible Einstellung der wirksamen Ofenlänge je nach Bedarf, d.h. je nach gewähltem Produktionsmodus oder je nach Art des zu behandelnden Metallbandes. In jedem Fall ist die richtige Temperaturführung ein wichtiger Parameter zur Erzielung optimaler bzw. gewünschter Eigenschaften des zu behandelnden Metallbandes, insbesondere Stahlbandes. Durch die
Beanspruchung des Merkmals, dass mindestens eines der Segmente als Rollenherdofensegment ausgebildet ist, wird sichergestellt, dass die Vorrichtung mindestens die Länge dieses einen Rollherdofensegmentes als wirksame Ofenlänge aufweist. Insgesamt ermittelt sich die wirksame Ofenlänge des als Rollenherdofen fungierenden Teils der Vorrichtung durch die Summe der Längen der Segmente, die jeweils als Rollenherdofensegment ausgebildet sind. Begrifflich ist davon die "Gesamtlänge der Vorrichtung" zu unterscheiden, welche neben der wirksamen Ofenlänge auch die Summe der Längen der Rollgangsegmente mit einschließt. Bei einem einzelnen weiteren Segment kann es sich entweder um ein Rollenherdofensegment oder um ein Rollgangsegment handeln. Wenn eine Mehrzahl von weiteren Segmenten vorhanden ist, kann es sich dabei um eine beliebige Kombination von Rollenherdofen- und/oder Rollgangsegmenten handeln, inklusive den Varianten, dass nur Rollenherdofen- oder nur
Rollgangsegmente als weitere Segmente vorgesehen sind. Durch die beanspruchte flexible Ausgestaltung der weiteren Segmente auch als
Rollgangsegmente kann die insgesamt wirksame Ofenlänge je nach Bedarf variiert werden. So kann eine große wirksame Ofenlänge mit Rollenherdofenfunktion zum Beispiel für das Walzen dünner Metallbänder bereitgestellt werden durch das Vorsehen einer erforderlichen Anzahl von
Rollenherdofensegmenten innerhalb der Vorrichtung. Alternativ dazu kann auch eine kürzere wirksame Ofenlänge innerhalb der Vorrichtung bereitgestellt werden, indem zumindest einzelne der weiteren Segmente als Rollgangsegmente vorgesehen werden. Solche kürzeren wirksamen Ofenlängen sind beispielsweise erforderlich für Produkte, die eine bestimmte Abkühlung zwischen Vor- und Fertigwalzstraße erfordern. Gerade für diese Produkte kann vorteilhafterweise durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine separate Wasserkühlung verzichtet werden. Die erforderliche Kühlung kann stattdessen auf den in die Linie eingefahrenen Rollgangsegmenten erfolgen. Dort erfolgt die Abkühlung des Metallbandes an der Umgebungsluft, wodurch ein homogeneres Temperaturprofil insbesondere über der Banddicke einstellbar ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist daher vorgesehen, dass mindestens eines der Segmente austauschbar gegen ein Segment einer anderen Art ist, welches neben der Durchlaufrichtung angeordnet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der beanspruchten Vorrichtung sind jeweils zwei benachbarte Segmente lösbar miteinander verbunden. Diese lösbare Verbindung bietet den Vorteil, dass die individuellen Segmente der Vorrichtung flexibel austauschbar sind. Der Austausch ist dann besonders einfach, wenn die Segmente zusätzlich auch noch gleichlang ausgebildet sind. Es können dann innerhalb der Vorrichtung vorhandene Rollenherdofensegmente entweder gegen andere Rollenherdofensegmente mit einem anderen Temperaturniveau oder gegen Rollgangsegmente ausgetauscht werden; letzteres um die wirksame Länge der Rollenherdofensegmente innerhalb der Vorrichtung zu verkürzen. Umgekehrt können in der Vorrichtung vorhandene Rollgangsegmente bei Bedarf gegen andere Rollgangsegmente oder gegen Rollenherdofensegmente ausgetauscht werden, letzteres um die wirksame Länge an Rollenherdofenfunktion innerhalb der Vorrichtung zu vergrößern.
Bevorzugt wird, wenn miteinander austauschbare Segmente auf einer gemeinsamen Tragkonstruktion angeordnet sind, über die besonders bevorzugt eine seitliche Verschiebung, insbesondere quer zur Durchlaufrichtung, der Segmente erfolgen kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung können die Rollgangsegmente gedämmt oder ungedämmt ausgebildet sein. Die Wahl eines gedämmten oder ungedämmten Rollgangsegmentes erfolgt üblicherweise im Hinblick auf eine gewünschte einzustellende Temperaturführung für das jeweilige Metallband und erlaubt eine höhere Gradierung der passiven Kühlung.
Abgesehen davon, dass erfindungsgemäß mindestens eines der Segmente als Rollenherdofensegment ausgebildet sein muss, können alle Segmente innerhalb der Vorrichtung beliebig entweder als Rollenherdofensegment oder als Rollgangsegment ausgebildet sein. Gemäß beispielhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise das - in Durchlaufrichtung des Metallbandes durch die Vorrichtung gesehen - letzte Segment und/oder das vorletzte Segment als Rollgangsegment ausgebildet sein. Zusätzlich kann auch das - in Durchlaufrichtung des Metallbandes durch die Vorrichtung gesehen - erste Segment als Rollenherdofensegment ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise können die Rollgangsegmente verschiedene Komponenten aufweisen zur optischen Betrachtung, zur Oberflächenbehandlung oder zur Temperaturbehandlung des Metallbandes.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben der beanspruchten Vorrichtung nach Anspruch 15, durch eine Walzanlage gemäß Anspruch 17 sowie durch eine Verwendung der Walzanlage nach Anspruch 18. Die Vorteile dieser Lösungen entsprechen im Wesentlichen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Vorrichtung genannten Vorteilen.
Im Hinblick auf die beanspruchte Walzanlage ist zu erwähnen, dass die beanspruchte Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Vorteil bietet, dass mit Hilfe der Vorrichtung das Metallband vor Einlauf in die Fertigwalzstraße auf die jeweils optimale Einlauftemperatur erwärmt oder abgekühlt werden kann. Erfindungsgemäß kann insbesondere die möglicherweise erforderliche Abkühlung ohne eine ansonsten im Stand der Technik erforderliche separate Wasserkühleinrichtung erfolgen. Erfindungsgemäß kann die Abkühlung auf den Rollgangsegmenten durch die Umgebungsluft erfolgen.
Die beanspruchte Vorrichtung und insbesondere das Vorsehen von
Rollgangsegmenten innerhalb der Vorrichtung ermöglicht die Realisierung einer passiven Kühlung, indem die wirksame Länge aller eingesetzten Rollenherdofensegmente und komplementär dazu auch die Länge der Luftkühlstrecke auf den Rollgangsegmenten gezielt ausgewählt werden können im Hinblick auf die gewünschte Temperaturführung. Die Gefahr einer Unterkühlung der Oberfläche des Metallbandes ist bei Luftabkühlung auf den
Rollgangsegmenten vorteilhafterweise geringer als bei einer Wasserkühlung. Die Luftkühlung führt deshalb zu dem besagten homogeneren Temperaturprofil innerhalb des zu kühlenden Metallbandes.
Die beanspruchte Vorrichtung bietet weiterhin den Vorteil, dass kein Einbauraum für zusätzliche Kühlvorrichtungen, zum Beispiel einem Vorbandkühler zum gezielten Abkühlen des Metallbandes, erforderlich ist. Durch den nicht erforderlichen zusätzlichen Einbauraum wird vorteilhafterweise auch vermieden, dass Produkte, die normalerweise ohne die Nutzung der zusätzlichen Kühleinrichtung gewalzt werden, beim Durchlaufen durch die dann zwar vorhandene, aber nicht genutzte Kühleinrichtung unnötig abkühlen. Insbesondere durch die Möglichkeit der Bereitstellung einer ausreichend großen Rollganglänge als Summe der Längen der insgesamt verbauten Rollgangsegmente kann das Metallband vor Einlauf in die Fertigwalzstraße an der Umgebungsluft gependelt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr große Variabilität in der Einstellung der Einlauftemperatur in die Fertigwalzstraße. Der Erfindung sind drei Figuren beigefügt, wobei Figur 1a die erfindungsgemäße Walzanlage mit der beanspruchten
Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 1b die erfindungsgemäße Walzanlage mit der beanspruchten
Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Figur 2 ein Rollgangsegment mit weiteren Komponenten zeigt
In den Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. Figur 1a und 1b zeigen eine Walzanlage 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Sie umfasst beispielhaft zwei Vorwalzgerüste einer Vorwalzstraße 110, denen in Durchlaufrichtung R des Metallbandes eine erfindungsgemäße Vorrichtung 120 nachgeschaltet ist. Der Vorrichtung 120 ist in Durchlaufrichtung des Metallbandes beispielhaft eine Fertigwalzstraße 130 mit sechs Fertigwalzgerüsten nachgeordnet. Die Vorrichtung 120 besteht hier beispielhaft aus einer Mehrzahl von n = 3 individuellen Segmenten wobei alle Segmente austauschbar ausgeführt sind. Diese Austauschbarkeit ist durch den Doppelpfeil P angedeutet. Beiden Figuren 1a und 1b ist neben der Walzanlage 100 ein Temperaturprofil über der Weglänge zugeordnet.
In Figur 1a ist das erste und zweite Segment in Durchlaufrichtung R als Rollenherdofensegment 122 ausgebildet und das dritte Segment als Rollgangsegment 124. Außerhalb der Durchlaufrichtung R sind jeweils für das erste und zweite Segment Rollgangsegmente 124 und für das dritte Segment ein Rollenherdofensegment 122 als Austauschsegment in Wartestellung. Das Temperaturprofil zeigt, dass die Temperatur des Metallbandes beim Durchlaufen der beiden Rollenherdofensegmente 122 der Vorrichtung 120 nahezu konstant bleibt und dann beim Durchlaufen des Rollgangsegmentes abfällt. Der Abfall der Temperatur ergibt sich durch die Luftkühlung auf dem Rollgangsegment 124 und ist so stark, dass die Temperatur des Metallbandes beim Einlauf in die Fertigwalzgerüste 130 auf 950°C abfällt, was einer typischen Temperatur beim thermomechanischen Walzen entspricht.
Wird eine noch niedrigere Einlauftemperatur in die Fertigwalzgerüste 130 angestrebt, wird das zweite Segment ausgetauscht so dass sich die in Figur 1b dargestellte Walzanlage 100 ergibt. Das zweite, wie auch das dritte Segment in Durchlaufrichtung R ist jetzt als Rollgangsegment 124 ausgebildet und die beiden Rollenherdofensegmente 122 sind als Austauschsegmente außerhalb der Durchlaufrichtung R in Wartestellung. Durch die im Vergleich zu Figur 1a längere Rollgangstrecke, die durch die beiden in Durchlaufrichtung R befindlichen Rollgangsegmente 124 gebildet wird, ergibt sich ein stärkerer Temperaturabfall. Zusätzlich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1b das Vorband auf dem durch die beiden in Durchlaufrichtung R befindlichen Rollgangsegmente 124 gebildeten Rollgang auch noch gependelt, so dass nochmal eine zusätzliche Abkühlung an Luft erfolgt. Für Bandkopf und Bandfuß ergibt sich eine unterschiedliche Einlauftemperatur in die Fertigwalzgerüste von 910 °C (Bandkopf, durchgezogene Linie) bzw. 875 °C (Bandende, gestrichelte Linie).
Gemäß Figur 2 können die einzelnen Rollgangsegmente 124 beispielsweise eine Komponente 125 zur visuellen Oberflächenkontrolle des Metallbandes oder eine Komponente 126 zur Oberflächenbehandlung des Metallbandes, zum Beispiel eine Flämmeinrichtung oder eine Schleifeinrichtung, aufweisen. Auch können die Rollgangsegmente 124 ein temperaturbeeinflussendes Element umfassen, beispielsweise eine Heizeinrichtung 127 zum Erwärmen des Metallbandes, weiter insbesondere eine Induktionsheizeinrichtung oder ein Gebläse 128 zum Verbessern der Luftzirkulation in der Umgebung des Metallbandes und damit zum Verbessern von dessen Abkühlung.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung 120 wird die Anzahl der Rollenherdofensegmente 124 und deren Anordnung und Verteilung innerhalb der Vorrichtung 120 im Hinblick auf eine gewünschte Temperaturführung für das Metallband gewählt. Die Wahl der Anzahl der Rollenherdofensegmente, deren Anordnung und Verteilung innerhalb der Vorrichtung 120 erfolgt vorteilhafterweise unter Zuhilfenahme eines Temperaturmodells.
Bezugszeichenliste
100 Walzanlage 110 Vorwalzgerüste
120 Vorrichtung 122 Rollenherdofensegment
124 Rollgangsegment
125 Komponente zur visuellen Oberflächenkontrolle 126 Komponente zur Oberflächenbehandlung
127 Heizeinrichtung
128 Gebläse 130 Fertigwalzstraße R Durchlaufrichtung des Metallbandes durch die Walzanlage und durch die Vorrichtung
P Doppelpfeil in Verschieberichtung

Claims

Patentansprüche:
1 . Vorrichtung (120) zur Einstellung einer gewünschten Temperaturführung für ein durch die Vorrichtung geführtes Metallband; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße einer Walzanlage angeordnet ist und aus einer Mehrzahl n > 2 von in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes hintereinander angeordneten individuellen Segmenten gebildet ist; dass mindestens eines der Segmente als Rollenherdofensegment (122) ausgebildet ist; und dass zusätzlich zu dem mindestens einen Rollenherdofensegment (122) mindestens ein weiteres Segment vorgesehen ist, bei dem es sich um ein weiteres Rollenherdofensegment und / oder um ein Rollgangsegment (124) handelt, welches außerhalb der Durchlaufrichung (R) angeordnet ist und in die Durchlaufrichtung (R) einbringbar ist.
2. Vorrichtung (120) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Segmente in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes hintereinander benachbart zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Segmente austauschbar gegen ein Segment einer anderen Art ist, welches neben der Durchlaufrichtung (R) angeordnet ist.
4. Vorrichtung (120) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei miteinander austauschbare Segmente auf einer gemeinsamen Tragkonstruktion, vorzugsweise einer gemeinsamen Tragplatte, quer zur Durchlaufrichtung (R) verschiebbar angeordnet sind.
5. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Segmente (122, 124) lösbar miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollgangsegmente (124) gedämmt oder ungedämmt ausgebildet sind.
7. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes durch die Vorrichtung (120) letzten Segment um ein Rollenherdofensegment (122) handelt.
8. Vorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes durch die Vorrichtung vorletzten und/oder letzten Segment um ein Rollgangsegment (124) handelt.
9. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes durch die Vorrichtung ersten Segment um ein Rollenherdofensegment (122) handelt.
10. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (122, 124) jeweils gleich lang sind.
11. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rollgangsegmente (124) eine Komponente (125) zur visuellen Oberflächenkontrolle des Metallbandes aufweist.
12. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rollgangsegmente eine Komponente (126) zur Oberflächenbehandlung des Metallbandes, z.B. eine Flämmeinrichtung oder eine Schleifeinrichtung, aufweist.
13. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rollgangsegmente (124) eine Heizeinrichtung (127), z.B. eine Induktionsheizeinrichtung zum Erwärmen des Metallbandes aufweist.
14. Vorrichtung (120) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rollgangsegmente (124) ein Gebläse (128) zum
Verbessern der Luftzirkulation aufweist.
15. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Rollenherdofensegmente (122) und deren Anordnung und Verteilung innerhalb der Vorrichtung (120) im Hinblick auf eine gewünschte Temperaturführung für das Metallband gewählt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl unter Zuhilfenahme eines Temperaturmodells erfolgt.
17. Walzanlage (100) aufweisend eine Fertigwalzstraße (130) zum Walzen eines Metallbandes; gekennzeichnet durch die der Fertigwalzstraße (130) in Durchlaufrichtung (R) des Metallbandes vorgeschaltete Vorrichtung (120) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
18. Verwendung der Walzanlage (100) nach Anspruch 17 zum thermomechanischen Walzen des Metallbandes.
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