Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperaturverteilung über der Breite

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperaturverteilung über der Breite insbesondere eines Bandes, insbesondere in einer Warmbandstraße, gemäß Anspruch 1.

Stand der Technik

Beim Herstellen von Bändern, wie insbesondere bei Warmwalzanlage wird ein Band vom Ofen bis zum Haspel transportiert und über diese Strecke bearbeitet. Dabei spielt die Temperatur des Bandes und deren Temperaturverteilung beispielsweise über die Breite betrachtet eine entscheidende Rolle für die Bearbeitung und die daraus resultierende Bandqualität.

Besonders wenn eine hohe Produktivität einer Anlage bzw. Warmbandstraße erreicht werden soll, ist der Ofen, wie beispielsweise ein Hubbalkenofen, oft der Produktionsengpass. Dies führt dann dazu, dass die Brammen zwar warm genug erwärmt sind, sie aber keine gleichmäßige Temperaturverteilung angenommen haben, weil sie nicht ausreichend lang im Ofen verblieben sind.

Dadurch können Temperaturverteilungen entstehen, die über die Breite der Brammen betrachtet ungleichmäßig sind. Dadurch kann verursacht werden, dass die konventionellen Brammen bei Verlassen des Ofens eine ungleichmäßige Temperaturverteilung aufweisen. Dabei ist in der Regel die Oberfläche und auch die Brammenkante wärmer als die restliche Bramme. Bei einer anschlie- ßenden Walzung in einer Vorstraße wird das Temperaturprofil geändert und die absolute Bandkante kühlt sich durch Wärmestrahlung zur Seite und durch das

Durchlaufen durch Zunderwäscher und Staucher zusätzlich ab, so dass vor einem Fertigverformen die Temperaturverteilung derart entsteht, dass die mittlere Temperatur über die Dicke betrachtet am Rand und zur Mitte abnimmt, wobei in der Nähe der Kante ein lokales Temperaturmaximum entsteht. Dabei können die wärmeren Bereiche etwa zwischen 80 und 150 mm von der Kante vorliegen, was sich insgesamt negativ auf die Bandkontur und Bandplanheit auswirkt. Durch die derart ungleichmäßige Temperaturverteilung wird beim nachfolgenden Walzprozess bewirkt, dass eine unterschiedliche Abplattung im Walzspalt an den verschiedenen Fertiggerüsten erzeugt wird, und sich auch ein unterschiedlicher Arbeitswalzenverschleiß sowie thermischer Crown über die Band- breite einstellt. Resultat davon sind Profilanomalien, die bei der Weiterverarbeitung des Bandes störend sind und zu wenig maßhaltigen Bändern führt, was bezüglich im Hinblick auf die Qualität betrachtet wenig wünschenswert ist. Auch ist dies durch zusätzliche mechanische Profilsteilglieder nicht vermeidbar, weil die Effekte sehr lokal sind.

Neben den geometrischen Nachteilen können sich infolge der Temperaturunterschiede auch unterschiedliche Gefüge bzw. mechanische Bandeigenschaften über der Bandbreite ergeben.

Neben einer ungleichförmigen Erwärmung von konventionellen Brammen im Ofen, sind diese auch mit ungleichförmigen Temperaturen hinter einer Dünnbrammenanlage zu beobachten. Gleichen sich die Temperaturunterschiede im nachfolgenden Ofen nicht vollständig aus, so können auch hier die zuvor geschilderten Nachteile wie Profilanomalien, Unplanheit und unterschiedliche me- chanische Bandeigenschaften über der Bandbreite entstehen.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine verbesserte Verarbeitung von insbesondere Bändern in Warmbandstraßen erlaubt und eine höhere Produktqualität erzeugt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung mit den Merkma- len von Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperaturverteilung über die Breite einer Bramme oder eines Bandes insbesondere in einer ein- oder mehrgerüstigen Warmwalzanlage, wobei zumindest eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist mit Düsen zur Aufbringung eines Kühlmittels auf die Bramme oder das Band, wobei die Düsen über der Brei- te derart verteilt angeordnet und/oder angesteuert werden, dass insbesondere an Positionen an welchen eine erhöhte Temperatur ermittelt wird, ein Kühlmittel appliziert wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht die Beeinflussung der Bandplanheit und Bandkontur vor durch partielle Kühlung des Bandes. Im Wesentlichen an den Stellen, an welchen Bandwellen detektiert werden, wird das Band gekühlt, um die Materialfestigkeit gezielt zu verändern. Analog werden Bandstellen gekühlt, um dort gezielt Konturänderungen des Bandes hervorzurufen. Eine Konturbeeinflussung findet in der Regel bei dickerem Band statt und die Planheitsbeeinflussung bei geringeren Dicken. Das Wirkprinzip ist das Gleiche.

Zur Festlegung der Kühlmittelverteilung ist es vorteilhaft, wenn die Breite des Bandes in Kühlzonen aufgeteilt ist, wobei für zumindest eine, vorteilhaft für alle Zonen eine Düse der Kühlvorrichtung vorsehbar oder angeordnet ist.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die zumindest eine Düse oder mehrere Düsen in ihrer Position bezüglich der Breite des Bandes einstellbar ist oder sind.

Weiterhin ist es bei einem Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn die Düsen paarweise und vorteilhaft symmetrisch und paarweise bezüglich der Mitte des Bandes angeordnet sind.

Damit kein gesonderter Breitenverstellmechanismus benötigt wird, kann eine Breitenverstellung der Düsen bezüglich ihrer Düsenpositionen durch die Befestigung an den Brammen- oder Bandseitenführungen vorgesehen sein.

Um flexibel die Breitenverstellung der Düsenpositionen durchführen zu können, ist eine separate Verstelleinrichtung auch für die rechte und linke Bandhälfte unabhängig voneinander einsetzbar.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Düsen nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Kühlzone eine Düse zugeordnet ist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn Düsen unterhalb und/oder oberhalb des Bandes angeordnet sind.

Eine zielgerichtete Aktivierung der Düsen wird unterstützt durch zumindest einen Messsensor, welcher die Temperaturverteilung der Bramme bzw. des Ban- des - über die Breite betrachtet - erfasst.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn weiterhin eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche relevante Eingangsgrößen verarbeitet und die zu applizierende Kühlmittelmenge für die jeweilige Kühlzone und/oder die Kühlposition bestimmt und ansteuert.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Darstellung einer Temperaturverteilung einer Bramme anhand von

Fehlfarben;

Fig. 2 Darstellung einer Temperaturverteilung einer Bramme nach dem

Walzen anhand von Fehlfarben;

Fig. 3 Darstellung einer Temperaturverteilung einer Bramme nach dem Walzen anhand von Fehlfarben;

Fig. 4 einen Verlauf der mittleren Bandtemperatur über die Breite des

Bandes betrachtet;

Fig. 5 einen Temperaturverlauf, Walzkraft und Profilform über die Breite des Bandes betrachtet;

Fig. 6 Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung von Temperaturverlauf und Anordnung von Kühlzonen;

Fig. 7a ein Diagramm zur Darstellung der Wechselwirkung zwischen Planheit, Temperaturverlauf und Ansteuerung von Kühldüsen;

Fig. 8 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Kühldüsen;

Fig. 9 eine schematische Darstellung von möglichen Positionen einer

Kühlvorrichtung und Temperatursensoren innerhalb einer Warm- bandstraße;

Fig. 9a eine schematische Darstellung von möglichen Positionen einer

Kühlvorrichtung und Temperatursensoren innerhalb einer Warmbandstraße;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer CSP-Anlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 10a eine schematische Darstellung einer CSP-Anlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 10b eine schematische Darstellung einer CSP-Anlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 10c eine schematische Darstellung einer CSP-Anlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer alternativen Dünnbrammenanlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 11a eine schematische Darstellung einer alternativen Dünnbrammenanlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 11b eine schematische Darstellung einer alternativen Dünnbrammen- anläge mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Temperaturmesssensoren;

Fig. 11c eine schematische Darstellung einer alternativen Dünnbrammenanlage mit möglichen Positionen einer Kühlvorrichtung und Tem- peraturmesssensoren;

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Dünnband-Gießwalzanlage mit möglichen Positionen von Kühlvorrichtungen und Temperaturmesssensoren;

Fig. 12a eine schematische Darstellung einer Dünnband-Gießwalzanlage mit möglichen Positionen von Kühlvorrichtungen und Temperaturmesssensoren;

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Dünnbrammenanlage mit

Steuereinheit zur Darstellung eines Verfahrens zur Kühlung eines Bandes und/oder einer Dünnbramme; und

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Dünnbrammenanlage mit

Steuereinheit zur Darstellung eines Verfahrens zur Kühlung eines Bandes und/oder einer Dünnbramme.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Darstellung einer Hälfte einer Bramme 1 wobei mittels Fehlfarben eine Temperaturverteilung sichtbar gemacht wird, wobei die Temperatur umso wärmer ist, je heller die Farbe bzw. Graustufe ist. Die Bramme 1 ist beim Verlassen aus einem konventionellen Ofen einer Warmbandanlage bereits ungleichmäßig erwärmt, was auch auf eine zu kurze Ofenverweilzeit zurückzuführen ist, was Ergebnis einer hohen Ofenauslastung sein kann. Die Bramme 1 ist an der Oberfläche und am Rand 1a bzw. an der Brammenkante 2 wärmer als beispielsweise im Kern 1b, der dunkel dargestellt ist. Die Bramme 1 ist also nicht optimal durchgewärmt.

Bei der Walzung mittels einer Vorstraße ändert sich das Temperaturprofil der Bramme 1 , so dass die gewalzten Brammen 1 beispielsweise ein Temperaturprofil erhalten, das dem in den Figuren 2 und 3 entspricht. Die Bandkante 2

kühlt sich durch das Walzen weiter ab und es entsteht eine Warmzone 3, die der Bandkante 2 benachbart ist. In den Figuren 2 und 3 erkennt man die Temperaturverteilung an den Graustufen, wobei die Temperatur wieder umso geringer ist, je dunkler die Graustufe ist.

Die Figur 4 zeigt einen Verlauf der mittleren Bandtemperatur als Funktion der Breite eines Vorbandes, wobei auch hier deutlich zu erkennen ist, das am Rand des Bands die Temperatur absinkt und nach innen auch eine geringere Temperatur vorliegt. In einer Zone dem Rand benachbart liegt die höchste mittlere Temperatur vor.

Die Figur 5 zeigt in drei untereinander angeordneten Diagrammen einen Verlauf der mittleren Temperatur, eine Walzkraft und die Profilform als Funktion der Breite des Bandes bzw. der Bramme 1. Die obere Teilfigur zeigt den Verlauf der mittleren Temperatur als Funktion der Breite, wobei sich verschiedene Tempe- raturprofile 4,5 an verschiedenen Stellen der Warmbandstraße (Ofen, innerhalb der Fertigstraße) einstellen können.

Durch die abgesenkte Temperatur am Rand wird im Bereich des Temperaturmaximums nahe dem Rand eine reduzierte Walzkraft 6 verursacht, weil am Ort der höchsten Temperatur das Material auch in der Regel am weichsten ist.

Dadurch ergibt sich eine ungleichmäßige Profilform (Bandkontur), wobei im Bereich der höchsten Temperatur eine Profilanomalie 8 mit geringerer Dicke und eine Schulter mit Wulst 9 entstehen. überlagert wird dieser Temperatureffekt mit dem Effekt der Walzenbiegung bzw. dem Effekt der Stellglieder, welche eine Dickenabnahme von außen nach innen, siehe Figur 7, erzeugen. Die Figuren 1 bis 5 zeigen für ein Anwendungsbeispiel die Wirkung ungleichmäßiger Temperaturen über der Breite.

Die Figur 6 zeigt im oberen Bild eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Kühlen einer Dünnbramme, eines Vorbandes

oder eines Bandes 11. Das Band 11 wird seitlich von verstellbaren Seitenfüh- rungen 12 bzw. dazu vorgesehenen Seitenführungsmitteln geführt. Dazu sind die Seitenführungen 12 entlang der Pfeilrichtung 13 seitlich verstellbar ausgeführt. Zur Kühlung der Bramme oder des Bandes 11 sind weiterhin Kühlelemente 14, wie Kühldüsen vorgesehen, die an dem Ort positionierbar sind, an wel- ehern die höchste Temperatur oder hohe Temperaturen des Bandes messbar sind oder erwartet werden, so dass dieser Bereich bzw. diese Bereiche gesondert gekühlt werden können. So kann ein aufgrund der Temperaturverteilung definierter Hauptkühlbereich 14a festgelegt werden und mittels eines Kühlmittels, wie beispielsweise Kühlwasser, zusätzlich gekühlt werden. Das Kühlwas- ser kann beispielsweise mittels Schläuchen 15 zu den Düsen 14 geleitet werden, wobei die Schläuche 15 gegen die hohe Umgebungstemperatur geschützt ausgebildet oder abgeschirmt werden können. Im unteren Bild ist die Vorrichtung in einer Seitenansicht gezeigt. Dabei wird das Band mittels der Rollen transportiert und gleichzeitig wird das Band mittels eines Kühlmittel, wie Kühl- wasser oder Kühlluft, an dafür vorgesehenen Positionen partiell gekühlt. Vorteilhaft ist es, wenn die Kühlelemente, wie Düsen, im Bereich einer verstellbaren Seitenführung vorgesehen sind. Auch können statt Einzeldüsen eine oder mehrere Düsengruppe vorgesehen sein, so dass das Kühlmittel auch über einen breiteren Bereich verteilt auf das Band aufgebracht werden kann.

Weiterhin ist zu erkennen, dass Düsen 14 derart oberhalb und unterhalb des Bandes angeordnet sind, so dass sowohl von unten und/oder von oben gekühlt werden kann.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kühlmittelmenge abhängig von einer Zielgröße (z. B. der Temperaturverteilung, Zielkontur, Planheit), oder von anderen Prozessparametern, wie der Ofenziehzeit, Breite, Breitenreduktion etc. an der Oberseite und/oder an der Unterseite individuell einstellbar ist, damit eine optimierte Kühlung der entsprechenden Bandbereiche erfolgen kann.

Sind die Temperaturverteilungen des Bandes über die Breite gesehen nicht immer reproduzierbar gleich, kann eine individuelle Verteilung der Düsen vorgesehen werden.

Die Figur 7 zeigt im oberen Bild eine Temperaturverteilung eines Bandes, die nicht symmetrisch verteilt ist. Wie zu erkennen ist, liegen an oder nahe den beiden Rändern verschieden. breite Bereiche erhöhter Temperatur vor, wobei im mittleren Bandbereich ebenfalls ein Bereich erhöhter Temperatur zu finden ist. Dabei ist das Temperaturprofil hinter der Gießmaschine und/oder hinter dem Vorgerüst und/oder hinter dem Ofen in der oberen Kurve 20 dargestellt und das Temperaturprofil hinter der Fertigstraße in der unteren Kurve 21 dargestellt. Weiterhin sind die strichpunktierten Linien 22, 23 die Soll- oder Zielwerte der Temperaturverteilung. Die Linie 27 stellt einen Mittelwert innerhalb einer Zone i dar.

Entsprechend der ungleichmäßig verteilten Temperaturmaxima über die Breite des Bandes betrachtet, wird die Anordnung der Düsen gewählt. Dazu zeigt die untere Figur der Figur 7 eine Anordnung von Düsen an den Stellen, an welchen die Temperatur gegenüber dem Sollwert überhöht ist. So ist im Bereich des linken Bandrandes eine Düse 24 angeordnet, im mittleren Bereich sind zwei Dü- sen 25 angeordnet und im Bereich des rechten Bandrandes sind drei Düsen 26 vorgesehen. Statt der Anzahl der Düsen kann auch die Menge des Kühlmittels 28 entsprechend verteilt sein, das auf das Band gesprüht wird, so dass eine vergleichbare Kühlmittelmengenverteilung vorliegt. Die Figur 7 unten zeigt somit eine Vielzonenkühlung, bei der die jeweiligen Zonen zur Kühlung individuell einstellbar sind.

Die Figur 7a zeigt für ein anderes Anwendungsbeispiel im oberen Diagramm eine Verteilung der Wellenhöhe oder Unplanheit eines Bandes als Funktion der Breite des Bandes. Dabei sind deutlich zwei Maxima 100,101 zu erkennen. In dem zweiten Diagramm von oben ist die Verformung des Walzkörpers einer Arbeitswalze in Folge der Bandkühlung zu erkennen, wobei die Kontur im Be-

reich der Pfeile 102,103 eine Veränderung des Walzspalts erkennen lässt, die an den Positionen der Maxima des oberen Bildes zu erkennen ist. Das dritte Diagramm von oben zeigt die spezifische Walzkraft als Funktion der Breite, wobei wiederum Maxima als Funktion der Breite an der gleichen Stelle zu erkennen sind. Das vierte Diagramm von oben zeigt eine Temperaturverteilung eines Bandes, die nicht gleichmäßig verteilt ist. Diese Figur zeigt für ein alternatives Fallbeispiel schematisch das Wirkprinzip der Erfindung, wonach an solchen Stellen eine gezielte Bandkühlung, siehe unteres Diagramm, vorgenommen wird, wo eine detektierte Unplanheit erfasst wird, so dass hinter der Walzstraße eine verbesserte Planheit erreicht wird. Durch die Kühlung des Bandes vor und/oder innerhalb der Walzstraße an spezifisch ausgewählten Bereichen über die Breite des Bandes verteilt, kann eine verbesserte Planheit des Bandes erzielt werden. Die Bandbereiche, die unplan sind, werden in der Regel und von Sonderfällen abgesehen gekühlt. Hierdurch stellen sich dort in Folge der geringeren Temperatur eine höhere Umformfestigkeit ein und damit eine erhöhte Walzkraft ein, wie es in Figur 7a im mittleren Diagramm zu erkennen ist. Die änderung der Abplattung im Walzspalt am Auslaufgerüst oder ggfs. an mehreren Gerüsten einer Walzstraße vermindert oder beseitigt die Unplanheit. Bei einer Vertrimmung der Temperatur des Bandes ist es hier vorteilhaft, wenn die Bandtemperaturtoleranzen eingehalten werden. So ist es beispielsweise beim Walzen von austenitischem Edelstahl in weiten Bereichen möglich, die Bandtemperatur einzustellen bzw. zu vertrimmen, ohne die mechanischen Bandeigenschaften negativ zu beeinflussen. Die Figur 7a zeigt im unteren Diagramm die Anordnung der Kühldüsen 104 und somit eine Vielzonenkühlung, bei der die jeweiligen Zonen 105 zur Kühlung individuell einstellbar sind. Auch eine Anord- nung von Einzeldüsen im beispielsweise Viertelwellenbereich des Bandes ist vorgesehen oder möglich.

Die Figur 8 zeigt eine Vorrichtung 30 mit einer Anordnung von Düsen 31 ,32 zur Kühlung einer Bramme oder eines Bandes 33, wobei die Düsen 31 ,32 sowohl unter dem Band oder der Bramme als auch über dem Band oder der Bramme vorgesehen sind. Dadurch können die Düsen das Band oder die Bramme bei

Bedarf beidseitig mit einem Kühlmedium besprühen, so dass das Band oder die Bramme beidseitig an den relevanten Stellen gekühlt wird.

Die Düsen 31 ,32 sind dazu vorteilhaft in Reihen angeordnet, so dass benachbarte Düsen auch überlappend angeordnet sein können. Die Düsen weisen da- bei auch jeweils eine eigene Zuleitung 34 auf, mittels welcher das Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, an die Düse 31 ,32 verbracht werden kann, bevor es mittels der Düse auf das Band appliziert wird. Die Düsen 31 ,32 können vorteilhaft feststehend angeordnet sein, wobei die Düsen 31 ,32 mittels eines Halterahmens oder -gestells verbunden sein können oder die Düsen 31 ,32 können selbsttragend ausgebildet sein, wobei dabei die Düsen 31 ,32 auch miteinander verbunden sein können.

Vorteilhaft können die Düsen 31 ,32 aber auch positionierbar sein, so dass sie in ihrer Lage über die Breite verstellbar gehalten werden können.

Beispielsweise können die Düsen 31 ,32 auch in Gruppen angeordnet werden oder paarweise, wie beispielsweise auch paarweise symmetrisch.

Die Düsen können auch unterschiedliche Düsenquerschnitte haben, oder meh- rere Düsen können hintereinander in Materialflußrichtung geschaltet sein. Beispielsweise lässt sich so eine gewünschte unterschiedliche Kühlmittelmengenverteilung („Wasser-crown") darstellen, bei der im Randbereich des Düsenbalkens größere Düsen eingesetzt werden als in dem mittleren Bereich und noch kleinere Düsen in der Mitte.

Die Figur 9 zeigt schematisch eine Vorrichtung 40 zur Bearbeitung von Bändern, wie beispielsweise eine Warmbreitbandstraße. Die Vorrichtung 40 weist einen Brammenofen 41 und zwei Zunderwäscher 42,43 auf. Weiterhin ist ein erstes Vorgerüst 44 und zweites Vorgerüst 45 vorgesehen, wobei das erste Vorgerüst 44 als Durchlaufgerüst ausgebildet sein kann und das zweite Vorgerüst 45 als Reversiergerüst ausgebildet sein kann. Weiterhin sind Seitenführun-

gen 46 vorgesehen, wie beispielsweise vor oder hinter den Vorgerüsten und vor der Schere 49'. Am Ende der Straße sind die Walzeinrichtungen 47, wie eine Fertigstraße, vorgesehen bevor das Band gekühlt und auf einem nicht dargestellten Haspel aufgewickelt wird. Erfindungsgemäß sind Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur des Bandes mit Düsen ausgestattet vorgesehen. Diese werden symmetrisch durch ein Rechteck mit einem Strich nach unten oder oben dargestellt. Diese können wie eingezeichnet vor und/oder nach den Vorgerüsten 44,45 und/oder vor und/oder nach der Schere 49' angeordnet sein. Darüber hinaus können Temperaturmessvorrichtungen 49, wie Temperaturscanner, vorgesehen sein, die nach zumindest einem der Vorgerüste 44,45 und/oder nach der Walzvorrichtung 47 angeordnet sein können. Die Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur des Bandes können an den Seitenführungen vor den Vorgerüsten, wie Durchlauf- oder Reversiergerüst, versehen sein und/oder an den Seitenführungen vor der Schere oder vor der Fertigstraße 47. Weiterhin sind innerhalb der Fertiggerüste der Fertigstraße 47 Vorrichtun- gen 48 zur Beeinflussung der Temperatur mit Düsenanordnungen möglich und vorteilhaft. Dies kann entsprechend auch für eine Grobblechstraße gelten, bei welcher an den einzelnen Stufen vom Ofen bis zum Grobblechgerüst solche Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur vorgesehen sein können.

Die Figur 9a zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 40 zur Bearbeitung von Bändern, wie beispielsweise eine Warmbreitbandstraße. Die Vorrichtung 40 weist einen Brammenofen 41 und zumindest zwei Zunderwäscher 42,43 auf. Weiterhin ist ein erstes Vorgerüst 44 und zweites Vorgerüst 45 vorgesehen, wobei das erste Vorgerüst 44 als Durchlaufgerüst ausgebildet sein kann und das zweite Vorgerüst 45 auch als Reversiergerüst ausgebildet sein kann. Weiterhin sind Seitenführungen 46 vorgesehen, wie beispielsweise vor den Vorgerüsten 44 und vor der Schere 49'. Am Ende der Straße sind die Walzeinrichtungen 47, wie eine Fertigstraße, vorgesehen bevor das Band auf einem nicht dargestellten Haspel aufgewickelt wird. Erfindungsgemäß sind Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur des Bandes mit Düsen ausgestattet vorgesehen. Diese können wie eingezeichnet vor und/oder

nach den Vorgerϋsten 44,45 und/oder vor und/oder nach der Schere angeordnet sein. Darüber hinaus können Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur des Bandes auch im Bereich der Fertigstraße 47 zwischen einzelnen Gerüsten vorgesehen sein. Vorteilhaft sind die Vorrichtungen zur Beeinflussung der Temperatur 48 an den dortigen Seitenführungen vorgesehen. Weiterhin können solche Vorrichtungen auch im Bereich eines Vorbandkühlers 46' vorgesehen sein, der vor der Fertigstraße angeordnet sein kann. Dazu kann vorzugsweise zumindest ein Teil der Kühleinrichtung eine Bandzonenkühlung umfassen.

Darüber hinaus können Temperaturmessvorrichtungen 49, wie Temperaturscanner, vorgesehen sein, die nach zumindest einem der Vorgerüste 44,45 und/oder nach der Walzvorrichtung 47 angeordnet sein können. Die Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur des Bandes können an den Seitenführungen vor den Vorgerüsten, wie Durchlauf- oder Reversiergerüst, versehen sein und/oder an den Seitenführungen vor der Schere oder vor der Fertigstraße 47. Weiterhin sind innerhalb der Fertiggerüste der Fertigstraße 47 Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur mit Düsenanordnungen möglich und vorteilhaft. Dies kann entsprechend auch für eine Grobblechstraße gelten, bei welcher an den einzelnen Stufen vom Ofen bis zum Grobblechgerüst solche Vorrichtungen 48 zur Beeinflussung der Temperatur vorgesehen sein können.

Die Figuren 10 und 10b zeigen jeweils eine so genannte CSP-Anlage (Compact Strip Produktion) 50 mit Vorgerüst und die Figuren 10a und 10c jeweils eine CSP-Anlage 60 ohne Vorgerüst.

Die CSP-Anlage 50 der Figur 10 weist Temperaturmessvorrichtungen 51 auf, die vor dem Rollenherdofen 50a und nach der Kokille angeordnet ist und weiterhin eine, die am Ende der Fertigstraße mit den Walzgerüsten F1 , F2, F3, F4, F5 und F6 angeordnet ist. Die Vorrichtungen 52 zur Beeinflussung der Tempe- ratur mit den Düsen zum Kühlen der Bramme oder des Bandes sind vorteilhaft vor und/oder nach dem Rollenherdofen nach der Kokille und/oder vor dem Vor-

gerϋst R1 und/oder nach dem Vorgerüst R1 und/oder vor der Fertigstraße anzuordnen. Die Anlage der Figur 10b unterscheidet sich von den Anlagen der Figuren 10 und 10a lediglich dadurch, dass weiterhin in der Fertigstraße 53 zwischen den Walzgerüsten F1 und F2 weitere Kühlvorrichtungen 52 vorgesehen sind, wobei innerhalb der Fertigstraße 53 auch noch weitere Kühlvorrich- tungen 52 zwischen auch anderen Walzgerüsten F1 F6 vorgesehen sein könnten.

Die CSP-Anlage 60 der Figur 10a weist Temperaturmessvorrichtungen 61 auf, vor dem Rollenherdofen 60a nach der Kokille und am Ende der Fertigstraße mit den Walzgerüsten F1 , F2, F3, F4, F5, F6 und F7. Die Vorrichtungen 62 zur Beeinflussung der Temperatur mit den Düsen zum Kühlen des Bandes sind vorteilhaft vor und/oder nach dem Rollenherdofen nach der Kokille und/oder vor der Fertigstraße anzuordnen. Die Anlage der Figur 10c unterscheidet sich von der Anlage der Figur 10a lediglich dadurch, dass weiterhin in der Fertigstraße 63 zwischen den Walzgerüsten F1 und F2 und in der Kühlstrecke 64 weitere Kühlvorrichtungen 62 vorgesehen sind, wobei innerhalb der Fertigstraße 63 auch noch weitere Kühlvorrichtungen 62 beispielsweise zwischen auch anderen Walzgerüsten F1 F6 vorgesehen sein könnten. Weiterhin ist ein Temperaturscanner 61 am Ende der Kühlstrecke vorgesehen.

Die Figuren 11 , 11a, 11 b und 11c zeigen jeweils eine Endlos-Dünnbrammen- Anlage 70,80, bei welchen die Gießanlage und das Walzwerk direkt miteinander gekoppelt sind. Somit wird eine besonders kurze Anlage erreicht. Bei solchen Anlagen ist die Zeit für einen Temperaturausgleich von der Erstarrung der Schmelze bis zum Walzen sehr kurz. Daher ist die Vorsehung von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Kühlung eines Bandes bei solchen Anlagen besonders bevorzugt, weil ein Temperaturausgleich in Breitenrichtung bei ungleichmäßiger Temperaturverteilung ohne Kühlvorrichtungen nicht erreicht werden kann. Durch die Vorsehung der Kühlvorrichtungen beispielsweise in Form einer Brammenzonenkühlung oder an den Seitenführungen kann dem entgegen

gewirkt werden und es kann aktiv eine Angleichung der Temperatur über die Breite in verschiedenen Zonen der Bandherstellung durchgeführt werden.

Die Figur 11 und die Figur 11 b zeigen jeweils in der Anlage 70 Temperaturmessvorrichtungen 71 , die nach der Gießmaschine 70a und den Vorgerüsten V1 , V2, V3 und/oder nach Heizung 71 a, wie einem Rollenherdofen bzw. einer induktiven Heizung, und/oder nach der Fertigstraße mit den Walzgerüsten F1 , F2, F3, F4 und F5 angeordnet sind. Die Vorrichtungen 72 zur Beeinflussung der Temperatur bzw. zur Kühlung mit den Düsen zum Kühlen des Bandes sind vorteilhaft innerhalb und/oder nach der Gießmaschine, vor und/oder nach der Hei- zung, sowie vor und/oder auch in der Fertigstraße 73 zwischen Walzengerüsten F1 ,... F5 angeordnet. Weiterhin ist nach der Fertigstraße eine Kühlstrecke 78 für das Band vorgesehen.

Die Figur 11a und die Figur 11c zeigen in der Anlage 80 Temperaturmessvor- richtungen 81 , die nach der Gießmaschine 83 und dem Ofen oder Halteofen 84 bzw. nach der induktiven Heizung 85 und/oder nach der Fertigstraße 86 mit den Walzgerüsten F1 , F2, F3, F4, F5, F6 und F7 angeordnet sind. Die Vorrichtungen 82 zur Beeinflussung der Temperatur bzw. zur Kühlung mit den Düsen zum Kühlen der Brammen oder des Bandes sind vorteilhaft innerhalb und/oder nach der Gießmaschine 83, vor und/oder nach der Heizung 84 oder 85, sowie vor und/oder innerhalb der Fertigstraße 86 zwischen Walzengerüsten F1 ,... F7 angeordnet. Weiterhin ist in der Fertigstraße 86 gegebenenfalls auch eine induktive oder sonstige Heizung 87 vorgesehen und nach der Fertigstraße eine Kühlstrecke 88 für das Band.

Die Figuren 12 und 12a zeigen jeweils eine Dünnband-Gießwalzanlage, bei welcher die Gießanlage 111 im Wesentlichen aus Gießrollen 112 besteht. Entlang der Bandführung sind die Temperatursensoren oder Temperaturscanner 113 angeordnet zur Ermittlung der Temperaturverteilung des Bandes. Weiterhin sind Vorrichtungen zur Bandzonenkühlung 114 vorgesehen, die zu Beginn der Anlage und/oder vor und/oder nach Walzgerüsten 115 vorgesehen werden

können. Die Walzanlage kann aus einem oder mehreren Walzgerüsten 115 bestehen. Weiterhin ist eine Bandheizung 116 vorgesehen, welche nach einem Leveller 118 oder einem Treiber 117 vorgesehen werden kann. Bei solchen Dünnbandanlagen ist es so, dass die Bandkontur kaum noch beeinflusst werden kann. Der Walzspalt der Walzgerüste muss sich entsprechend dem Ein- gangsprofil anpassen. Entsprechend sind die mehrfach erwähnten Stellglieder der Bandzonenkühlung bzw. der speziellen lokalen Kühlung am Eingang der Walzgerüste bzw. davor oder auch zwischen Walzgerüsten zur Verbesserung der Bandplanheit vorteilhaft. Dabei ist beispielsweise eine beidseitige Kühlung möglich. Weiterhin kann bei einem dünnen Band und bei gezielt abgegrenzter Wirkung der Kühlung auch nur eine einseitige Kühlung, wie von oben oder von unten, vorgenommen werden.

Vergleichbares kann auch für eine Grobblechstraße vorgenommen werden, bei der nach Verlassen der Bramme aus dem Ofen bis zum Grobblechgerüst und in der dahinter angeordneten Kühlstrecke eine Temperaturbeeinflussung ähnlich dem oben Ausgeführten durchgeführt werden kann. Auch kann eine Temperaturbeeinflussung über die Breite des Bandes auch bei einer Nichteisen- Warmbandanlage durchgeführt werden.

Alle Anwendungsformen dienen dem Ziel, durch geeignete Kühlung der Bramme oder des Bandes über der Bandbreite die Bandtemperatur über der Breite zu homogenisieren sowie die Kontur oder die Planheit zu verbessern oder gezielt zu beeinflussen.

Erfindungsgemäß kann zur Kühlung einzelner Zonen eine Flachstrahldüse, eine Kegeldüse, eine Luft-Wasser-Mehrstoffdüse oder eine Düse, wie ein Rohr oder Röhrchenanordnung einer laminaren Bandkühlung eingesetzt werden. Dabei können verschiedene Düsen eingesetzt werden um unterschiedliche Zonen zu kühlen. Auch können kombinierte Düsenvorrichtungen vorgesehen sein.

Die Düsen bzw. die Kühlzonen über der Breite können dabei auch einen gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abstand zueinander haben.

Zur Kühlung mit dem zuvor genannten Ziel und den entsprechenden Eigenschaften kann beispielsweise eine Vorbandkühlung, eine Segmentkühlung in einer Stranggußanlage, eine Zwischengerüstkühlung, eine Entzunderung, eine Walzspaltkühlung, eine Bandober- oder Bandunterseitenkühlung hinter einem Looper oder eine Kühlstrecke verwendbar sein oder auch eine Kombination der oben aufgeführten Kühlvorrichtungen. Dabei kann die Walzspaltkühlung beispielsweise im Wesentlichen kurz oder unmittelbar vor dem Walzspalt durchge- führt werden, indem die Walze und/oder das Band oder die Bandoberfläche gekühlt wird.

Weiterhin kann auch bei einer Kaltwalzstraße eine Kühlung vorgesehen werden, so dass durch die Kühlung die Bandplanheit zumindest indirekt beeinfluss- bar ist.

Neben einer Anordnung von Düsen zur Kühlung an in der Breite verstellbaren Bandführungen können auch Düsen derart vorgesehen sein, dass sie individuell anzuordnen sind. Auch kann über die Breite des Bandes betrachtet eine Viel- zahl von Düsen vorgesehen sind, wobei jeweils nur die Düsen angesteuert werden und Kühlmittel verteilen, die zur Kühlung benötigt werden. Insgesamt kann so eine Vielzonenkühlung realisiert werden.

Die Figur 13 zeigt schematisch eine Dünnbrammenanlage 90 mit einer Gieß- maschine 91 , einem Rollenherdofen 92 oder Induktionsheizung, einer Fertigstraße 93 mit Walzeneinrichtungen F1 bis F6 und mit Temperatursensoren 94 und Brammen- oder Bandkühlvorrichtungen 95. Die Steuereinheit 96 steuert die Bandkühlvorrichtungen 95 anhand der Daten der Temperatursensoren 94, wobei weiterhin Eingangsgrößen für die Bestimmung der Kühlmittelverteilung und Kühlmittelmenge und der Ansteuerung der jeweiligen Düsen der Kühlmittelaggregate herangezogen werden: die Gießdicke der Bramme oder des Bandes,

die Vorbanddicke, die Breite des Bandes, die Breitenreduktion, das Bandmaterial, der Ofen bzw. der Ofentyp, beispielsweise identifizierbar über die Ofennummer, die Transportgeschwindigkeit, die gemessenen Temperaturen über die Breite des Bandes betrachtet. Hinter der Kühlung, zum Beispiel hinter der Fertigstraße oder an einer andern Position kann weiterhin die Wirksamkeit der Kühlung beurteilt werden, wie beispielsweise auch über den Zusammenhang zwischen der Wärmeübergangszahl und der Kühlmittelmenge, wie beispielsweise der Wassermenge, siehe Block 97.

Die Figur 14 zeigt schematisch eine Dünnbrammenanlage 90 mit einer Gieß- maschine 91 , einem Rollenherdofen 92, einer Fertigstraße 93 mit Walzeneinrichtungen F1 bis F6 und mit Temperatursensoren 94 und Bandkühlvorrichtungen 95. Die Steuereinheit 96 steuert die Bandkühlvorrichtungen 95 anhand der Daten der Temperatursensoren 94 und/oder des Bandplanheitssensors 98 und/oder des Bandprofilmesssensors 119, wobei weiterhin die im letzten Ab- schnitt genannten Eingangsgrößen für die Bestimmung der Kühlmittelverteilung und Kühlmittelmenge und der Ansteuerung der jeweiligen Düsen der Kühlmittelaggregate herangezogen werden können. Hinter der Fertigstraße oder an einer anderen Position kann weiterhin die Wirksamkeit der Kühlung beurteilt werden, wie beispielsweise auch über den Zusammenhang zwischen der Wär- meübergangszahl und der Kühlmittelmenge, wie beispielsweise der Wassermenge, siehe Block 97. Darüber hinaus wird in Block 99 die Unplanheit und/oder die Bandkontur, also der Zusammenhang der Kontur- oder/und Planheitsänderung, und einer notwendigen Kühlmenge und einer notwendigen Kühlverteilung ermittelt und berücksichtigt. Dabei kann die Bandplanheit und die Abweichung von der Ziel-Planheit beispielsweise optisch oder über eine Zugspannungsverteilung ermittelt werden. Weiterhin ist die Bandkontur von dem Profilmesssensor messbar und so die Abweichung der gemessenen Bandkontur von der Zielkontur errechenbar.

Dabei kann nicht nur ein lernendes, adaptives, Preset-Modell zur Festlegung der Wassermenge und deren Verteilung angenommen werden, sondern es

können auch Regelkreise vorgesehen sein, mittels welchen die eingestellten Zielwerte bzw. Zielfunktionen mit dem Einsatz von Messgrößen geregelt werden. Beispielsweise kann ein Temperaturregelkreis vorgesehen sein, mittels welchem eine gemessene Bandtemperaturverteilung beispielsweise hinter einer Walzstraße und/oder einer Kühlstrecke verwendet wird, um die Kühlzonen hin- sichtlich ihrer Kühlmenge und Kühlmengenverteilung anzusteuern, um eine wei- testgehend homogene Temperaturverteilung des Bandes zu erreichen.

Bei der Berechnung der Temperaturen des Bandes und der Wärmeströme zur Bestimmung der Kühlmedienmenge und -Verteilung kann weiterhin auch ein Verfahren verwendet werden, welches die Wärmeströme innerhalb der Bänder bzw. Brammen berücksichtigt. Auch kann bei diesem Verfahren berücksichtigt werden, wie wirksam bzw. effektiv die Kühlung ist.

Aus den Daten der Temperatursensoren bzw. Temperaturscannern - der Tem- peratur über die Breite betrachtet, wird die Breite des Bandes in Kühlzonen unterteilt und den Kühlzonen wird eine Temperatur zugeordnet. Das Kühlverfahren wertet die zur Verfügung stehenden Daten aus und ermittelt in Abhängigkeit der Eingangsgrößen und mit der Kenntnis der Kühlwirkung, welche Düsen aktiviert bzw. deaktiviert werden und welche Kühlmittelmenge an welcher Düse einzustellen ist, damit sich eine im Wesentlichen homogene Temperaturverteilung resultiert.

Darüber hinaus kann ein Regelkreis vorgesehen werden, mittels welchem die Bandplanheit mit einbezogen wird, um alternativ am Ende durch geeignete Kühlmittelverteilung ein möglichst planes Band zu erreichen.

Zusätzlich kann auch ein Regelkreis vorgesehen werden, der die Bandkontur berücksichtigt, um als weitere Alternative durch geeignete Kühlmittelverteilung der Zielbandkontur (z. B. einer Parabel) näher zu kommen.

Bezugszeichenliste

1 Bramme

1a Rand

1 b Kern

2 Bandkante

3 Warmzone

4 Temperaturprofil

5 Temperaturprofil

6 Walzkraft

7 Dickenabnahme

8 Profilanomalie

9 Wulst

10 Vorrichtung zum Kühlen

11 Dünnbramme, Vorband oder Band

12 Seitenführung

13 Richtung

14 Kühlelement, wie Düse

14a Hauptkühlbereich

15 Schlauch

16 Rolle

20 Kurve

21 Kurve

22 Linie

23 Linie

24 Düse

25 Düsen

26 Düsen

27 Mittelwert der Temperatur einer Zone

28 Kühlmittelmenge

30 Vorrichtung

31 Düsen, Düsenstrahl

32 Düsen, Düsenstrahl

33 Band, Bramme oder Vorband

34 Zuleitung 40 Vorrichtung 41 Brammenofen

42 Zunderwäscher

43 Zunderwäscher

44 Vorgerüst

45 Vorgerüst 46 Seitenführung

46' Vorbandkühler

47 Walzeneinrichtung, Fertigstraße

48 Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur

49 Temperaturmessvorrichtung 49' Schere

50 CSP-Anlage 50a Rollenherdofen

51 Temperaturmessvorrichtung

52 Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur 53 Fertigstraße

60 CSP-Anlage 60a Rollenherdofen

61 Temperaturmessvorrichtung

62 Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur 63 Fertigstraße

64 Kühlstrecke

70 Dünnbrammenanlage 70a Gießmaschine

71 Temperaturmessvorrichtung 71a Heizung

72 Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur

73 Fertigstraße

78 Kühlstrecke

80 Dünnbrammenanlage

81 Temperaturmessvorrichtung

82 Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur 83 Gießmaschine

84 Halteofen

85 Heizung

86 Fertigstraße

87 Heizung 88 Kühlstrecke

90 Dünnbrammenanlage

91 Gießmaschine

92 Rollenherdofen

93 Fertigstraße 94 Temperatursensoren

95 Bandkühlvorrichtung

96 Steuereinheit

97 Block zur Steuerung

98 Bandplanheitssensor 99 Block zur Steuerung

100 Maximum in der Wellenhöhe bzw. der Bandplanheit

101 Maximum in der Wellenhöhe bzw. der Bandplanheit

102 Verformung im Bereich der Pfeile

103 Verformung im Bereich der Pfeile 104 Düsen

105 Zonen

111 Gießanlage

112 Gießrolle

113 Temperatursensor, Temperaturscanner 114 Bandzonenkühlung, Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperatur

115 Walzgerüst

116 Bandheizung

117 Treiber

118 Leveller

119 Bandprofilmesssenor