Warmwalzwerk

Warmwalzwerk — höchste Leistung für neue und bestehende Stahlwerke

Die Nachfrage nach warmgewalzten Bändern nimmt unter verschiedenen Aspekten zu. Um wettbewerbsfähig bleiben zu können, müssen neue und bestehende Warmbandstraßen auf die bestmögliche Weise auf diese Herausforderung reagieren.

Die Herstellung von warmgewalzten Bändern ist ein Schlüsselelement der Stahlerzeugung. Da etwa die Hälfte der erzeugten Stahlmenge im Warmwalzverfahren zu Bändern verarbeitet wird, wird von den Walzwerken maximaler Durchsatz und optimale Verfügbarkeit verlangt in Verbindung mit präziser Einhaltung der Geometrie und der Erzeugung optimaler Werkstoffeigenschaften.

Brammen-Stauchpresse

Primetals Technologies hat als erstes Unternehmen eine Brammen-Stauchpresse entwickelt und die Position als Pionier in diesem Bereich seitdem behauptet. In der Zwischenzeit haben wir die Brammen-Stauchpresse anhand unserer umfassenden Erfahrung in der Stahlindustrie durch zahlreiche Verbesserungen optimiert, darunter die Folgenden:

  • stärkere Breitenreduzierung: um bis zu 350 mm
  • verbesserte Effizienz der Brammengießanlage
  • bessere Ausbeute
  • geeignetes Design der Presse für eine schnellere Umrüstung (oder Installation)
     

Fortschrittliche Coilbox

Die Coilbox ist zwischen dem Vorgerüst und dem ersten Fertiggerüst angeordnet und wickelt die Vorbänder nach dem Vorwalzen zu Coils auf. Die Coilbox ermöglicht in einem neuen Walzwerk einen kürzeren Abstand zwischen Vor- und Fertiggerüst und minimiert den Temperaturabfall des Vorbands beim Eintritt in  die Fertigstrasse. Die dornlose Coilbox reduziert den Temperaturabfall an den inneren Coil-Wicklungen im Vergleich mit einer Coilbox mit Dorn zusätzlich. Die dornlose Coilbox bietet außerdem ausreichend Platz zur Installation der seitlichen Wärmeschutzschilde, die den Temperaturabfall an der Bundkante reduzieren. Primetals Technologies hat die Coilbox so gestaltet, dass sie zwei verschiedene Coiltransfer-Möglichkeiten erlaubt: Den passiven Coiltransfer ohne aktive mechanische Einwirkung als einfache Variante und den aktiven Coiltransfer. Das System für aktiven Coiltransfer stellt einen reibungslosen und schnellen Coiltransfer sicher und ermöglicht eine höhere Produktivität. 

  • Verhinderung des Temperaturabfalls an der inneren Coil-Wicklung durch dornlosen Transfer
  • Verhinderung des Temperaturabfalls an der Bundkante durch einstellbare seitliche Wärmeschutzschilde
  • Aufwickeln mit geringem Wicklungsabstand und aktiver Coiltransfer aus der Aufwickelposition in die Abwickelposition für eine bessere Produktivität
  • Stabiler Betrieb der Fertigstrasse durch höhere Temperatur und gleichmäßige Temperatur über die gesamte Länge des Vorbands. Dadurch ist ein Zoomwalzen in der Fertigstrasse nicht erforderlich
  • Je nach erforderlichen Produktions- und Betriebsverfahren kann die Coilbox ohne Aufwickeln durchlaufen werden
  • Geignet für einen großen Bereich von Abmessungen des Vorbandes für ein breites Spektrum der Kohlenstoffstahl- und Edelstahlerzeugung
     

Differentialschopfschere

Die im Vorgerüst gewalzten Vorbänder weisen Formabweichungen am Kopf und Fuß auf („Walzzunge“ und „Fischschwanz“). Die Schopfschere ist vor dem ersten Fertiggerüst angeordnet, um diese Vorbandenden für ein stabiles Ein- und Ausfädeln abzuschneiden. Die Differentialschopfschere ist ein einzigartiges Produkt von Primetals Technologies. Das Design umfasst eine obere und untere Trommel mit unterschiedlichen Durchmessern und Umfangsgeschwindigkeiten. Folgende Vorteile können erreicht werden:

  • Besseres Profil an den abgeschnittenen Bandenden durch die graduelle Änderung des Messerspalts
  • Längeres Intervall zwischen dem Messerwechsel durch reduzierten Messerverschleiß und größeren Messerspalt
  • Möglichkeit, Schopfschnitte innerhalb enger Toleranzen bis hinunter zu 20 mm durchzuführen. Durch diese Funktion – kombiniert mit dem Schopfschnittoptimierungssystem – werden die Schnittverluste deutlich verringert
  • Robustes Design und hohe Drehsteifigkeit durch Verwendung eines Synchrongetriebes an den Enden der Trommelwellen zwischen Ober- und Untertrommel
  • Schneller Messerwechsel durch ein hydraulisches Spannsystem (optional)
  • System für schnellen Trommelwechsel (optional) 


Fortschrittliches „Pair-Cross“-Walzsystem

Primetals Technologies hat als erster Anbieter weltweit ein Pair-Cross-Walzgerüst mit hervorragender Regelung der Bandform entwickelt. Seitdem haben wir bei Primetals Technologies unsere Position als Pionier in diesem Bereich behauptet und aufgrund unserer umfassenden Branchenerfahrungen zahlreiche Verbesserungen an diesem System vorgenommen.

  • Gute Regelung der Bandform
  • Vereinfachter Aufbau
  • Hoher Abwalzgrad
  • Reduzierte Walzgerüstvibration durch Einsatz einer Vorrichtung zur Walzgerüststabilisierung (Mill Stabilizing Device – MSD)
     

SmartCrown

SmartCrown-Arbeitswalzen haben eine modifizierte, sinusförmige Kontur. Durch Auswahl der korrekten Konturkoeffizienten und Verschieben der Arbeitswalzen um denselben Wert in gegensätzliche Richtungen ist der entstehende unbelastete Walzspalt unabhängig von der tatsächlichen Verschiebeposition der Walzen stets cosinusförmig. Dadurch kann durch Verschieben der Arbeitswalzen der Walzspalt kontinuierlich verändert werden, was die Beeinflussung des Dickenverlaufs über die Bandbreite ermöglicht
 

Walzgerüst mit Arbeitswalzenverschiebung

Seit Entwicklung des weltweit ersten „Work-Roll-Shift“-Walzgerüsts mit verschiebbaren Arbeitswalzen ist Primetals Technologies ein Pionier in diesem Bereich und hat diese Technologie aufgrund der umfassenden Erfahrung in der Stahlbranche noch weiter verbessert. Primetals Technologies nutzt die Verschiebetechnologie für Arbeitswalzen in Warmbandstraßen für zwei verschiedene Zwecke:

  • Verteilung der Verschleißbelastung der Arbeitswalze
  • Regelung der Bandform (SmartCrown)
     

Walzgerüststabilisierung MSD (Mill Stabilizing Device)

Unter den heutigen anspruchsvollen Bedingungen ist ein stabiler Betrieb eines Walzwerks schwierig. Die Vorrichtung MSD zur Walzgerüststabilisierung ist ein am Fenster des Walzgerüsts angebrachter Hydraulikzylinder, der ein Einbaustück mit konstantem Druck gegen die gegenüberliegende Seite presst. MSD eliminiert den Spalt zwischen den Einbaustücken der Walzen und dem Walzengehäuse, hält die Walzen in der richtigen Position und stabilisiert die Walzen.

  • Stabiles Walzen unter anspruchsvollen Walzbedingungen
  • Stabilisierung des Einfädelns
  • Reduzierter Aufwand für die Regelung des Ständerfenster-Spalts (einfachere Wartung)
  • Vermeidung von Problemen aufgrund einer Schräglage von Arbeits- und Stützwalzen
  • Für bestehende Walzgerüste anwendbar
     

Online Roll Profiler (ORP)

Seit Entwicklung des weltweit ersten in das Walzgerüst integrierten Systems zum Schleifen der Arbeitswalzen (ORP) ist Primetals Technologies ein Pionier in diesem Bereich und hat diese Technologie aufgrund der umfassenden Branchenerfahrung noch weiter verbessert.

  • Verlängerung der Walzen-Einsatzdauer
  • Eliminierung von Defekten an der Walzenoberfläche
  • Größere Anzahl von Bändern beim Walzen in einer Breite
  • Umstellung auf größere Bandbreiten innerhalb eines Walzprogrammes ohne Walzenwechsel möglich
     

Looper Shape Meter (LSM)

Die Messung des Bandzuges über die Bandbreite zwischen den Walzgerüsten eines Bandwalzwerks war früher recht schwierig und unzuverlässig. Primetals Technologies hat eine Vorrichtung mit der Bezeichnung Looper Shape Meter (LSM) zur fortlaufenden und präzisen Messung des Bandzuges über die Bandbreite zwischen den Gerüsten entwickelt. Das LSM weist die folgenden Vorteile auf:
 

  • Im Gegensatz zur Verwendung einer Lastmesszelle wird die auf die Rollensegmente wirkende Last durch einen Drehmomentmesser gemessen. 
  • Die Messung durch einen Drehmomentmesser ermöglicht eine höhere Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung ohne Beeinflussung durch Änderungen der mechanischen Bedingungen.
  • Der Wechsel von bestehenden Looper-Messvorrichtungen zum LSM ist einfach. Da das LSM ein geringes Trägheitsmoment aufweist, kann das bestehende Looper-Antriebssystem weiterverwendet werden.
  • Die Segmentrolle kann zu Wartungszwecken einfach gewechselt werden.
     

Leistungsstarke Kühlung (verbessertes Bandkühlungssystem)

Warmbandwalzwerke kommen hinsichtlich Leistung und Flexibilität bei der Produktion von modernen hochfesten Stahlsorten (AHSS) wie API X80/X100, Dualphasen-, Komplexphasen- und martensitischen Stahlsorten häufig an ihre Grenzen. Für die Kühlung und die fortschrittliche metallurgische „Inline“-Behandlung neuer Werkstoffe hat Primetals Technologies leistungsstarke Kühltechnologien („Power Cooling“) entwickelt. Diese vereinen die Vorteile einer normalen Laminarkühlung oder „Niederdruckkühlung“ und einer „Hochleistungskühlung“ mit den höchsten Abkühlgeschwindigkeiten für flexible Arbeitsabläufe.
 

Ausrüstung – Hochleistungskühltechnologie (Power Cooling)

Die Hochleistungskühltechnologie kann nicht nur in den frühen Kühlungsphasen, sondern auch zwischen Vor- und Fertiggerüst, zwischen den Fertiggerüsten und im hinteren Teil des Walztisch-Kühlbereichs eingesetzt werden. Dies ist erforderlich, um unterschiedliche Produktionsstrategien zu ermöglichen, wie in der nächsten Abbildung dargestellt. Das Hochleistungskühlsystem kann nachträglich in bestehende Anlagen integriert werden, wobei die bestehende Wasseraufbereitungsanlage sowie Tanks und die Rohrleitungsinfrastruktur weiter genutzt werden können. Die Wasserversorgung der Hochleistungskühlsysteme erfolgt über eine Druckerhöhungspumpe, die den erforderlichen Betriebsdruck erzeugt. Alternativ kann diese Pumpe umgangen werden, um die Verteiler der Hochleistungskühlung für den Betrieb im Laminarkühlmodus direkt aus dem obenliegenden Tank zu speisen. So kann das gesamte Betriebsspektrum, das eine Laminarkühlung über die gesamte Kühlstrecke erfordert, nach Installation des Hochleistungskühlsystems erhalten bleiben.
 

Anwendungen

Der Anwendungsbereich der Hochleistungskühlung ist nicht auf dicke Bänder (>18 mm) mit hohen Kühlungsgeschwindigkeiten beschränkt. Aufgrund der umfassenden Kontrolle des Wasserflusses und infolgedessen des Wärmestroms wird das System auch für Bänder mit einer kritischen Kombination des Dicke-Geschwindigkeits-Verhältnisses und der benötigten Kühlleistung sowie für Standard-Stahlsorten, z. B. durch Einsatz des Hochleistungskühlsystems im Laminarkühlmodus, verwendet. Die Kombination von Hochleistungs- und Laminarkühlung ist die perfekte Lösung für Kühlstrecken mit einem breiten Anwendungsspektrum sowie für die Optimierung des aktuellen Produktangebots und die Erfüllung zukünftiger metallurgischer Anforderungen.
 

Typische physikalische Merkmale der Hochleistungskühlung

  • Deutlich höhere Kühlunggeschwindigkeiten im Vergleich zur Laminarkühlung/Laminarturbokühlung
  • Hohe Wärmestromwerte bis zu 5 MW/m²
  • Breites Spektrum der Durchflusskontrolle für maximale metallurgische Flexibilität
     

Legieren

Die Hochleistungskühlung ermöglicht eine Reduzierung der Legierungskosten, indem Härtekomponenten durch eine Härtung durch höhere Kühlleistung ersetzt werden.
 

Vorteile

Die Hochleistungskühlung von Primetals Technologies ist eine fortschrittliche Bandkühlungstechnologie.

  • Äußerst hohe Kühlleistungen (bis zu 40 K/s bei 25,4 mm)
  • Außerordentliche Flexibilität mit einem Regelbereich von 10 % bis zu 100 %
  • Einsetzbar für das gesamte Produktangebot durch zwei Betriebsmodi: Laminar- und Hochleistungskühlung  – Installation in bestehenden und neuen Walzwerken in Kombination mit Laminarkühlung oder als Vorbandkühlung oder als Kühlung zwischen Gerüsten
  • Perfekte Lösung für zweistufige Kühlungsmuster, die beispielsweise für DP-Stähle benötigt werden
  • Perfekt für die Eliminierung von Engpässen bei kurzen Kühlstrecken
     

Fortschrittlicher Unterflurhaspel

Primetals Technologies hat einen fortschrittlichen Unterflurhaspel entwickelt, in den Verbesserungen aus unseren umfassenden Erfahrungen eingeflossen sind.

  • Stufenloser „Wedge & Link“-Spreizdorn (mit Keil und Lasche) für bessere Aufwickelqualität und ­zuverlässigkeit
  • Plugin-Design für schnellen Dornwechsel
  • Automatische und schnelle Korbrollenanstellung zur Vermeidung von Eindrücken an den inneren Wicklungen
  • Präzise gesteuerte Seitenführungs- und Treibrollen für stabilen Betrieb und gute Coil-Qualität
     

Automatic Profile & Flatness Control (APFC)

Die automatische Profil- und Planheitsregelung APFC regelt das Profil und die Planheit über die gesamte Bandlänge im Fertiggerüst der Warmwalzstraße durch Funktionen für ein hochpräzises Einrichten und eine dynamische Regelung (dynamische Profileinstellung, dynamische Formregelung). APFC weist unter anderem die folgenden überlegenen Merkmale auf: 
 

  • Einsatz physikalischer Online-Modelle für hochpräzise Prognosen von Bandprofil und ­form für ein optimales Einrichten
  • Dynamische Regelfunktionen, die über eine einfache Rückkopplungsregelung hinausgehen, unter Nutzung von Modellen, die das Profil und die Form berücksichtigen und die Regelung in den einzelnen Gerüsten koordinieren
  • Einfache Anpassung des Modells für eine schnelle Einrichtung
     

Steuerung der Brammen-Stauchpresse 

Die Brammen-Stauchpresse kann die Produktivität beim Stranggießen durch die Regelung der Brammenbreite verbessern. Ohne eine richtige Steuerung kann jedoch keine Leistungsmaximierung der Brammen-Stauchpresse erreicht werden. Die Steuerung der Brammen-Stauchpresse weist die folgenden Vorteile auf:

  • Durch den Einsatz von Stufenpressenfunktionen wird die Unterbreite am vorderen und hinteren Brammenende korrigiert, und nach nur einem Walzgang im Vorgerüst kann eine äußerst genaue Breite über die gesamte Bandlänge erzeugt werden.
  • Durch Funktionen zur Korrektur von verjüngten Brammen können Abweichungen und Verjüngungen der Brammenbreite eliminiert werden, und nach nur einem Walzgang im Vorgerüst kann eine einheitliche Brammenbreite über die gesamte Brammenlänge erzeugt werden, was zu einer verbesserten Metallausbeute beiträgt.
     

Integrierte Anlagen und Lösungen für Warmbandwalzwerke – Erfahrung, die zählt

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