Warmbanderzeugung

Unmittelbar an das Stahlwerk grenzt das Warmwalzwerk, dass im Jahr 1997 die Produktion aufnahm. Das Warmwalzwerk ist als Kompaktwalzwerk gebaut.

Der Abstand zwischen den Mittelachsen des Hubbalkenofens und der Haspel beträgt nur 311 m. Dies wird durch den Einbau einer Coilbox erreicht, weshalb der Zwischenrollgang zwischen Vor- und Fertigungsstraße um 60 m kürzer gebaut werden konnte. Die Warmbandstraße wurde ursprünglich für den Bedarf des Kaltwalzwerkes mit einer Jahreskapazität von 1,5 Mio. t Warmband ausgelegt. Durch kontinuierliche Verbesserungen konnte die verfügbare Kapazität auf 1,9 bis 2 Mio. t/a erhöht werden. Die Produktpalette umfasst weiche Umformstähle, Baustähle, Mehrphasenstähle, höherfeste mikrolegierte Stähle, IF- und Emaillierstähle sowie Eleoktrobandgüten. Weitere Stahlsorten befindén sich in der Erprobung.

Das Werk ist für Warmbandbreiten von 600 bis 1650 mm ausgelegt. Die herstellbare Warmbanddicke beträgt 1,5 bis 13 mm, wobei zur Versorgung des Kaltwalzwerkes Warmbanddicken von 1,8 bis 8 mm gewalzt werden. Die eingesetzten Brammen sind 225 mm dick und bis zu 12 m lang. Sie gelangen über Quertransportwagen und einen 198 m langen Rollgang von der Stranggießanlage des Stahlwerkes zum Hubbalkenofen. Dies ermöglicht auch den Direkteinsatz der Brammen mit Temperaturen bis zu 900 °C. Der Direkteinsatz reduziert den Brennstoffverbrauch, verringert die Emissionen und führt zu einer Leistungssteigerung des Hubbalkenofens, und damit der gesamten Walzstraße um bis zu 50%. Aus den Brammen werden Warmbandbunde mit einem Höchstgewicht von 34 t produziert. Der Transport der Coils erfolgt per Bahn.

Sämtliche Anlagen sind im Besitz gültiger behördlicher Genehmigungen und werden hinsichtlich der Einhaltung der Auflagen regelmäßig überwacht.

Zur Umsetzung der Auflagen sind alle Kern- und Nebenprozesse mit Umweltanlagen ausgerüstet, zur:

  • Verminderung/Begrenzung der Emissionen inkl. Lärmschutz
  • wirtschaftlichen Wasserverwendun/Abwasserbehandlung
  • Verwertung/beseitigung von Reststoffen/Abfällen.

Bramme:
Dicke 190... 250 mm, Breite 600 ... 1.640 mm, Länge 4.800 ... 12.000 mm

Vorband:
Dicke 20 ... 35 mm

Fertigband:
Dicke 1,5 .. 13 mm, Breite 600 ... 1.640 mm

Coil (Maximalwerte):
Bundgewicht 34 t, spezif.Bundgewicht 25,5 kg/mm
Bundinnendurchmesser 760 mm
Bundaußendurchmesser 2.200 mm

Der erdgasbeheizte Hubbalkenofen hat eine nominale Produktivität von 360 t/h bei Einsatz von kalten Brammen.

Er verfügt über eine Druckverdampfungskühlung einschließlich Wärmerückgewinnung aus dem Rauchgas, mit der durchschnittlich 20 t/h Heißdampf an das Hüttennetz abgegeben werden.

Der Ofen wurde im Jahr 2015 mit teilweiser regenerativer Beheizung ausgerüstet wodurch der Brennstoffverbrauch auf maximal 1,16 GJ/t bei Kalteinsatz gesenkt werden konnte.

Damit nimmt der Ofen den Spitzenplatz in Herdflächenleistung und Gasverbrauch ein.

Auch die NOx-Emissionen konnten durch kontinuierliche Verbesserungen auf 170 mg/Nm³ gesenkt werden, was weit unter dem Grenzwert von 400 mg/Nm³ liegt.

 

Technische Daten

Ofen

Innenlänge 41,0 m

Innenbreite 12,9 m

Innenhöhe 4,1 m

Abstand zwischen der Rollgangsachsen 46 m

installierte Leistung 145 MW

Dampferzeugung max. 40 t/h

Hubbalken

Anzahl der Hubbalken im Eintragebereich

- stationär/beweglich 5/4

Anzahl der Hubbalken im Austragebereich

- stationär/beweglich 6/4

Die Vorstraße besteht aus einem  Reversier-Quartowalzgerüst mit angeflanschtem Stauchgerüst. Die Brammen werden in fünf bis sieben Stichen auf einen Vorbanddicke von 22 bis 35 mm gewalzt.

Mit dem Staucher kann einen effektive Breitenabnahme zwischen Brammen- und Vorbandbreite von 100 mm realisiert werden. Breitenänderungen bis zu 60 mm über die Länge der Brammen, die als Folge der Breitenverstellung der Kokille während des Vergusses auftraten, können ausgeglichen werden. Die Walzspalteinstellung erfolgt kombiniert elektromechanisch hydraulisch.

Technische Daten

Zunderwäscher 1

theor. Druck vor Düsen 190 bar

Vorgerüst

Stauchgerüst

Abstand zum Horizontal-Reversiergerüst 3900 mm

Walzkraft (max.) 6000 kN

Nennleistung der Hauptantriebe 2 x 1500 kW

Nettostauchabnahme pro Bramme max. 100 mm

Stauchabnahme pro Stich max. 80 mm

Arbeitswalzendurchmesser 1100/1000 x 650 mm

Horizontal-Reversiergerüst

Walzkraft max. 40000 kN

Nennleistung der Hauptantriebe 2 x 6000 kW

Drehzahl 45/100 min

Vorbanddicke nach Vorstraße 22 bis 35 mm

max. Walzgeschwindigkeit 5 m/s

Stützwalzendurchmesser 1450/1300 mm

Arbeitswalzendurchmesser

1200/1100 mm

Die Coilbox ist weltweit die erste Anlage, die ohne Dorn gebaut wurde. Die Bundübergabe von der Auf- in die Abwickelposition erfolgt durch einen hydraulisch betätigten Arm. Mittels wärmeisolierter Wände wird der durch Strahlung verursachte Temperaturverlust an den Vorbandkanten um 10 bis 15 K verringert.

Die Coilbox kann beim Einsatz von kurzen Vorbändern in Durchfahrbetrieb umgestellt werden. Alle Vorbänder, die eine Mindestlänge von 55 m überschreiten, werden in der Coilbox gewickelt. Dadurch werden die Temperaturverluste stark minimiert. Die Temperatur über die Vorbandlänge ist gleichmäßiger, was zu einem homogeneren Walzen in der Fertigstraße führt.

Aus der Coilbox können Bunde mit dem Kran entnommen werden und nach dem Wiedererwärmen im elektrisch beheizten Coilofen wieder in die Walzstraße eingesetzt und fertig gewalzt werden.

Technische Daten

Vorbandtemperatur 900 bis 1150 °C

spezif. Coilgewicht max. 25,5 kg/mm

min.    7,0 kg/mm

Coildurchmesser

max. 2300 mm

min. 1300 mm

Betriebsgeschwindigkeiten

Anwickeln max. 4,0 m/s

Wickeln max. 4,5 m/s

Abwickeln max. 2,0 m/s

Anschlussleistung des Coilwiedererwärmungsofens 500 kW

Vor der Fertigstraße befinden sich eine  Doppelmesser-Trommelschere und ein Zunderwäscher. Die fünfgerüstige Fertigstraße verfügt ausschließlich über hydraulische Anstellungen. Zur Bandprofil-, Planheitssteuerung und regelung sind alle Fertiggerüste mit hydraulisch betätigten Arbeitswalzenverschiebe- und biegesystemen ausgerüstet. An allen Gerüsten werden Walzen mit CVC- Schliff eingesetzt. Die Schlingenheber werden hydraulisch betätigt.

Technische Daten

Schopfschere

Schnitttemperatur 900 bis 1050°C

Scherkraft max. 8550 kN

Messerkreisdurchmesser 1008 mm

Motorleistung 1250 kW

Fertigstraße

Walzkräfte F1 bis F5 max. 35.000 kN

Nennleistung pro Hauptantrieb F1 bis F5 6400 kN

Drehzahl der Hauptantriebe F1 bis F5 200/420 min-1

Arbeitswalzenverschiebeweg F1 bis F5 ± 150 mm

Arbeitswalzenbiegekraft pro Walzenzapfen

F1 bis F5 1250 kN

Stützwalzendurchmesser 1450 bis 1300 mm

Arbeitswalzendurchmesser 730 bis 660 mm

Ca. 6 m nach dem fünften Fertigerüst folgt das Messhaus, in dem Messgeräte zur Kontrolle von Dicke und Profil, Planheit, Breite, Temperatur und Oberflächenqualität (Oberseite) des Bandes sowie ein Temperaturscanner installiert sind. Die Oberflächeninspektion der Unterseite des Bandes befindet sich unmittelbar vor dem Haspel.

Der Auslaufrollgang und das laminare Bandkühlsystem sind für Bandgeschwindigkeiten von 15 m/s ausgelegt.

Technische Daten

Auslaufrollgang

Rollgangslänge 100,43 m

Anzahl der Rollen 262

Rollenteilung 380 mm

Rollendurchmesser 300 mm

Rollgangsgeschwindigkeit max. 15,0 m/s

 Laminarkühlung

Gesamtlänge des Kühlsystems 65,36 m

Wasserdurchflussmenge

obere Spritzbalken

untere Spritzbalken

3.850 m³/h

3.850 m³/h

Wasserdruck 0,7 bar

Anzahl der Kühlzonen (je oben und unten)

- Feinzonen 48

- Mikrozonen 8

Wasserdruck der Querabspritzung 10 bar

Der Haspel ist als hydraulischer 3-Rollen Haspel mit Step Control ausgeführt, d. h., die an den Dorn angeschwenkten Wickelrollen werden beim Passieren des Bandanfangs kurz angehoben, umj Markierungen des Bandes zu vermeiden. Der Haspel ist zum Erleichtern der Wartung ausfahrbar.

Die vom Haspeldorn abgezogenen Bunde werden vom Bundwagen auf einen Quertransportwagen abgesetzt. Von dort können sie wahlweise zur Inspektionslinie transportiert oder direkt von einen Hubbalken abgenommen werden. Der Hubbalken fördert die Bunde zur Umfangsbindemaschine, an deren Position die Bundwaage integriert ist, und anschließend auf einen Höckerkettenförderer. Auf dessen erste Position werden die Bunde von einem Signierroboter beschriftet. Nach dem Weitertakten werden sie von einem Kran auf die Bahnwagen verladen.

Technische Daten

Haspel

Dorndurchmesser

- gespreizt 762 mm

- entspreizt 727 mm

Wickelgeschwindigkeit max. 15 m/s

Bundaußendurchmesser 1100 - 2200 mm

Bundinnendurchmesser 760 mm

Bundgewicht max. 34 t

spezif. Bundgewicht max. 25,5 kg/mm

Wickeltemperatur 550 bis 850 °C

Dornantrieb 700 kW

Bundtransportwagen

Hubhöhe 1130 mm

Verfahrhub 4000 mm

 

Zum Kühlen der Ausrüstungen des Warmwalzwerkes und des Warmbandes werden große Mengen Wasser benötigt. 

Die Reinigung, Kühlung und das Rückpumpen des Wassers übernimmt die speziell für das Warmwalzwerk errichtete Wasserwirtschaft.

Das Rücklaufwasser wird im Zunderbrunnen und in den Längsklärbecken grob gereinigt. Die Feinreinigung erfolgt in rückspülbaren Kiesfiltern. Nach dem Abkühlen in Zwangskühltürmen wird das Wasser in die Kreisläufe zurückgepumpt. Durch die Kreislaufführung und Mehrstufennutzung wird die Frischwasserzuführmenge gering gehalten. Der im Zunderbrunnen abgeschiedene Grobzunder wird entwässert und in der Sinteranlage wieder eingesetzt. Der Feinzunderschlamm aus den Kiesfiltern wird nach dem Entwässern einer externen Verwendung zugeführt.

Technische Daten

Kühlkreislauf A (geschlossen)

Durchsatzmenge 1770 m³

Zusatzwassermenge 10 m³/h

Vorlaufdruck 13 bar (3.760 m³/h) 5,5 bar

 Kühlkreislauf B (offen)

Durchsatzmenge 6.000 m³

Zusatzwassermenge 156 m³/h

Vorlaufdruck 13 bar (3.760 m³/h) 3,0 bar

Kühlkreislauf C (offen)

Durchsatzmenge 6.550 m³

Zusatzwassermenge 332 m³/h

Vorlaufdruck

5,5 bar (2880 m³/h)

13 bar (3.760 m³/h)

In der Walzenwirtschaft erfolgt die Wiederherstellung der erforderlichen Form und Oberfläche der Walzballen und die Wartung der Walzlager. Die Walzenwirtschaft ist mit einem Quertransportwagen mit der Walzhalle verbunden.

Die Walzenwirtschaft verfügt über drei CNC-gesteuerte Schleifmaschinen.  Arbeits- und Stützwalzen können in Einbaustücken geschliffen werden. Die Walzdaten werden mit einem  Roll-Shop-Managementsystems verwaltet, welches die automatische Walzenverfolgung gewährleistet und deren Datenauswertung erlaubt. In der Lagerrevisionswerkstatt werden die Morgoil- und Kegelrollenlager der walzen inspiziert und gewartet.

Zu bearbeitende Walzen und Ausrüstungen sind:

Arbeitswalzen Vor- und Fertigstraße

Stützwalzen Vor- und Fertigstraße

Stauchwalzen

Treiber Haspel

Biege- und Bodenrollen Coilbox

Die Prozessautomatisierung der Warmwalzstraße in das übergeordnete Produktionsplanungssystem eingebunden. Diese übermittelt die Walzaufträge und erhält die Qualitätsdaten und  Parameter der Bänder zurück. Basierend auf diesen Informationen erfolgt die Freigabe  oder Sperrung der Bunde. In Bild 2 ist der Datenaustausch zwischen den Rechnerebenen dargestellt.