Warmband

Das Walzen von Warmband beginnt mit einer Bramme, die entweder von Hand oder mit Hilfe von Flämmmaschinen mit Autogenbrennern geprüft und gegebenenfalls oberflächengereinigt wird. Die Brammen werden dann durch gasbeheizte Öfen mit einer Herdgröße von etwa 13 mal 30 Metern geschoben oder auf der Breitseite gelaufen. In einem Stoßofen gleiten die Brammen auf wassergekühlten Kufen, und bei jeder Beschickung einer neuen Bramme fällt eine erhitzte Bramme durch eine Entladetür auf einen Rollentisch. In Hubbalkenöfen heben mehrere Hubbalken die Werkstücke vom Herd, bewegen sie vorwärts und setzen sie in einer Reihe von rechtwinkligen Bewegungen wieder ab. Diese Öfen haben den Vorteil, dass sie keine kalten Streifen und Bremsspuren auf den Brammen erzeugen. Die Vorwärmtemperatur beträgt wie bei Brammen und Blechen etwa 1.250° C.

Eine erwärmte Bramme durchläuft zunächst einen Zunderbrecher, ein Walzwerk mit zwei vertikalen Walzen, das den Ofenzunder löst und mit Hochdruckwasserstrahlen entfernt. Dann durchläuft die Bramme vier hohe Vorwalzgerüste, in der Regel vier hintereinander angeordnete, die sie auf eine Dicke von etwa 30 Millimetern walzen. Die Gerüste sind im Abstand von 30 bis 70 Metern angeordnet, so dass sich die Bramme jeweils nur in einem Walzspalt befindet. Nach dem Vorwalzen wird die Bramme auf einem langen (etwa 140 Meter) Rollgang vor der Fertigstraße zur Kühlung transportiert, wenn dies aus metallurgischen Gründen erforderlich ist. Wenn die Bramme in die Fertigstraße einläuft (mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Metern pro Minute), schneidet eine Schopfschere Kopf und Fuß ab, und Hochdruckdampfstrahlen entfernen den beim Walzen entstandenen Sekundärzunder. Sechs oder sieben Vierfachgerüste walzen das Band dann auf seine Enddicke von 1,5 bis 10 Millimeter.

Die Gerüste sind in Tandemanordnung angeordnet, nur fünf bis sechs Meter voneinander entfernt und eng gekoppelt, so dass sich das Band in allen Walzen zur gleichen Zeit befindet. Zur Prozesssteuerung erhält ein Computer kontinuierlich Informationen von Online-Sensoren, die Parameter wie Dicke, Temperatur, Spannung, Breite, Geschwindigkeit und Form des Bandes sowie Walzendruck, Drehmoment und elektrische Belastung messen. Die Reduktion ist in den ersten Gerüsten hoch (z. B. 45 Prozent) und im letzten Gerüst niedrig (z. B. 10 Prozent), um eine gute Oberfläche und Ebenheit des Bandes zu gewährleisten, das das letzte Endbearbeitungsgerüst mit 600 bis 1.200 Metern pro Minute und 820° bis 950° C verlässt. Das Band wird auf einem 150 Meter langen Auslauftisch wassergekühlt und mit hoher Geschwindigkeit bei 520° bis 720° C aufgewickelt. Die Anlagen verfügen über mindestens zwei Haspel, um eine 100-prozentige Verfügbarkeit zu gewährleisten.

Die gesamte Ausrüstung einer Warmbreitbandstraße ist in einer geraden Linie von etwa 600 Metern vom Ofen zum Haspel angeordnet, wobei die Bramme oder das Band jedes Gerüst nur einmal durchläuft. Die installierte Gesamtleistung allein der schweren Walzwerksmotoren kann 125.000 PS übersteigen.

Die Steuerung der Walz- und Haspeltemperaturen ist aus metallurgischen Gründen von entscheidender Bedeutung, da sie die physikalischen Eigenschaften sowohl von warmgewalztem als auch von kaltgewalztem Band stark beeinflusst. Außerdem sind verschiedene Systeme im Einsatz, um die Maßhaltigkeit des Bandes zu verbessern. Um das Band durch die Flachwalzen einer Tandemstraße zu führen, wird es in der Mitte dicker gemacht (etwa 0,1 Millimeter) als an den Rändern. Diese so genannte Bombierung sowie das gesamte Profil des Bandes werden häufig durch Walzenbiegung gesteuert, die mit Hilfe von Hydraulikzylindern und überlangen Lagern auf beiden Seiten des verlängerten Walzenzapfens erreicht wird. Ein weiteres System, das das Verschleißbild und die Standzeit der Arbeitswalzen verbessert, ist die Walzenverschiebung, d. h. eine seitliche Verstellung der Walzen entlang ihrer Achsen. Normalerweise wird das Walzprogramm einer Warmbandstraße durch den Walzenverschleiß beeinflusst. Da der stärkste Walzenverschleiß an den kälteren Kanten des Bandes auftritt, ist es üblich, zuerst breite Bänder und später schmale Bänder zu walzen. Die Walzenverschiebung ermöglicht das so genannte planfreie Walzen, d. h., es kann jederzeit ein Band beliebiger Breite gewalzt werden. Sie wird auch zur Steuerung des Bandprofils eingesetzt.

Viele hochmechanisierte Warmbandstraßen haben eine Kapazität von drei bis fünf Millionen Tonnen pro Jahr, und bis zu 60 Prozent des in den Industrieländern erzeugten Rohstahls werden auf diesen Anlagen gewalzt. Es gibt jedoch auch Warmbreitbandstraßen, die für eine geringere Produktion ausgelegt sind. Ein halbkontinuierliches Warmbandwalzwerk verfügt beispielsweise nur über einen Reversierrougher vor der Fertigstraße. Ein anderes Walzsystem geht sogar noch weiter und verwendet ein vierfaches Reversierwalzwerk und ein vierfaches Reversierwalzwerk für die Fertigstraße, mit Warmwickelkästen vor und hinter der Fertigstraße. (Warmhaspelanlagen arbeiten in einem Ofen, um das Band warm zu halten.) Darüber hinaus gibt es Planetenwarmwalzwerke, die einen Käfig mit etwa 20 kleinen Walzen um jede der beiden Stützwalzen haben (siehe F in der Abbildung). Die kleinen Walzen drehen sich um die große Walze und nehmen jedes Mal, wenn sie den keilförmigen Teil des Werkstücks im Walzenspalt überfahren, eine kleine Reduzierung vor. Planetenmühlen können eine Bramme in einem Durchgang von 25 auf 2,5 Millimeter zerkleinern – wenn auch nur langsam.