Stahlmarkt 07-08/2020
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Deutschland<br />
Industrie & Technologie<br />
Bei der Verarbeitung von<br />
Stahl- und Aluminiumband<br />
in Warmwalzwerken<br />
kann die Breite des Materials<br />
Angaben der SMS group GmbH<br />
zufolge lediglich in der Vorstraße<br />
gezielt beeinflusst werden. Das Erreichen<br />
der gewünschten Bandbreite mit hoher<br />
Genauigkeit erfordere neben der Beeinflussbarkeit<br />
der Breite über geeignete Stellglieder und einem<br />
geeigneten Regelsystem »auch ein ausreichend genaues,<br />
zuverlässiges und robustes Messsystem, welches auch<br />
unter den in einer Stahl-Vorstraße herrschenden rauen<br />
Umgebungsbedingungen (unter anderem Wasser, Dampf,<br />
große Hitze) dauerhaft funktioniert.« Die Radartechnik<br />
habe sich durch ihre Robustheit und Präzision als geeignete<br />
Technologie für solche Anwendungen erwiesen, wie<br />
IMS Messsysteme und das FHR mitteilten. Das zeigten die<br />
beiden Unternehmen bereits mit der Entwicklung einer<br />
radarbasierten Breitenmessung.<br />
Die sogenannte freie Endausbreitung am Vorgerüst<br />
stellt jedoch weiterhin eine große, noch ungelöste Herausforderung<br />
dar. »Die Ausformung der Breite im Bandfilet,<br />
aber insbesondere der Bandenden, ergibt sich aus dem<br />
Zusammenspiel von Stauch- und nachfolgendem Flachstich,<br />
Breitenreduktion und Rückbreitung«, erläutert Dr.<br />
Thomas Haschke von der SMS Group. Der Walzgutkopf<br />
ähnelt dabei typischerweise in seiner Form einer Zunge,<br />
das Walzgutende einem Fischschwanz. »Der Teil des Walzgutes,<br />
der aufgrund der Ausformungen der Bandenden<br />
von der Sollbreite abweicht und daher vor dem Einlaufen<br />
des Vorbandes in die Fertigstraße in der weiteren Bearbeitung<br />
abgeschnitten werden muss, kann einen Meter oder<br />
mehr betragen«, so Haschke. Um den Materialausschuss<br />
möglichst zu minimieren, wird die Anstellung der Stauchwalzen<br />
beim Durchlauf der Walzgutenden in Form kurzer<br />
Ausschläge, sogenannter »Short Strokes«, relativ zum<br />
Mittelteil weiter aufgefahren. Die optimale Fahrweise der<br />
Staucheranstellung hängt dabei von der aktuellen Form<br />
des Walzgutes und den gewählten Prozessparametern ab<br />
und muss daher für jeden Stich am Vorgerüst separat ermittelt<br />
werden. Da aufgrund fehlender Messdaten auf<br />
»Im Vorhaben ASRA soll<br />
zum ersten Mal eine präzise<br />
Abbildung der Kontur des Walzgutes<br />
und eine darauf basierende,<br />
schnelle und angepasste<br />
Regelung entwickelt werden.«<br />
Dr. Bettina Fischer, Abteilung Entwicklung<br />
bei IMS Messsysteme GmbH<br />
Modelle zurückgegriffen werden<br />
müsse, sei eine Optimierung<br />
und Anpassung der Fahrkurven<br />
an die tatsächlichen Gegebenheiten<br />
nur bedingt möglich,<br />
führt Haschke aus.<br />
»Als Konsequenz wird das Material<br />
heute üblicherweise mit einer gewissen<br />
Überbreite produziert, die in den nachfolgenden<br />
Kaltverarbeitungsprozessen besäumt werden muss. Der<br />
beim Schopfen der Bandenden und Besäumen der gewalzten<br />
Bänder anfallende Schrott wird zwar wieder eingeschmolzen,<br />
führt aber zu finanziellen Verlusten der Anlagenbetreiber.<br />
Damit hat die erzielbare Breitengenauigkeit<br />
einen erheblichen Einfluss auf Ausbringung, Ressourceneffizienz,<br />
CO 2<br />
-Bilanz und Kosten des Herstellungsprozesses«,<br />
teilt der Maschinen- und Anlagenbauer SMS group mit.<br />
Genaue und stabile Breitenmessung über die<br />
gesamte Walzgutlänge<br />
»Im Vorhaben ASRA soll zum ersten Mal eine präzise<br />
Abbildung der Kontur des Walzgutes und eine darauf<br />
basierende, schnelle und angepasste Regelung entwickelt<br />
werden«, erklärt Dr. Bettina Fischer vom Unternehmen<br />
IMS Messsysteme. »Auf diese Weise soll eine genaue und<br />
stabile Breitenmessung über die gesamte Walzgutlänge<br />
auch bei Skibildung (Aufbiegung des Walzgutkopfes) und<br />
variablen Kantenformen erreicht werden. ln Kombination<br />
mit einer Geschwindigkeitsmessung sowie einer genauen<br />
Erkennung des Walzgutkopfes und -fußes wird so erstmals<br />
eine an die aktuellen Walzgutparameter angepasste Breitenregelung<br />
an den Walzgutenden (Short-Stroke-Regelung)<br />
ermöglicht«, konkretisiert Fischer. Der Walzgutbereich,<br />
der von der Sollbreite abweiche und entfernt werden<br />
müsse, werde so verringert und ermögliche aufgrund<br />
des deutlich geringeren Materialausschusses hohe Energie-<br />
und Kosteneinsparungen.<br />
Dieses Vorhaben mit einer Laufzeit vom 01.<strong>07</strong>.2019 bis<br />
30.06.2022 wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für<br />
regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.<br />
www.ims-gmbh.de<br />
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<strong>07</strong>-<strong>08</strong> | <strong>2020</strong> 23