Stahlmarkt 07-08/2020

Deutschland
Industrie & Technologie
Bei der Verarbeitung von
Stahl- und Aluminiumband
in Warmwalzwerken
kann die Breite des Materials
Angaben der SMS group GmbH
zufolge lediglich in der Vorstraße
gezielt beeinflusst werden. Das Erreichen
der gewünschten Bandbreite mit hoher
Genauigkeit erfordere neben der Beeinflussbarkeit
der Breite über geeignete Stellglieder und einem
geeigneten Regelsystem »auch ein ausreichend genaues,
zuverlässiges und robustes Messsystem, welches auch
unter den in einer Stahl-Vorstraße herrschenden rauen
Umgebungsbedingungen (unter anderem Wasser, Dampf,
große Hitze) dauerhaft funktioniert.« Die Radartechnik
habe sich durch ihre Robustheit und Präzision als geeignete
Technologie für solche Anwendungen erwiesen, wie
IMS Messsysteme und das FHR mitteilten. Das zeigten die
beiden Unternehmen bereits mit der Entwicklung einer
radarbasierten Breitenmessung.
Die sogenannte freie Endausbreitung am Vorgerüst
stellt jedoch weiterhin eine große, noch ungelöste Herausforderung
dar. »Die Ausformung der Breite im Bandfilet,
aber insbesondere der Bandenden, ergibt sich aus dem
Zusammenspiel von Stauch- und nachfolgendem Flachstich,
Breitenreduktion und Rückbreitung«, erläutert Dr.
Thomas Haschke von der SMS Group. Der Walzgutkopf
ähnelt dabei typischerweise in seiner Form einer Zunge,
das Walzgutende einem Fischschwanz. »Der Teil des Walzgutes,
der aufgrund der Ausformungen der Bandenden
von der Sollbreite abweicht und daher vor dem Einlaufen
des Vorbandes in die Fertigstraße in der weiteren Bearbeitung
abgeschnitten werden muss, kann einen Meter oder
mehr betragen«, so Haschke. Um den Materialausschuss
möglichst zu minimieren, wird die Anstellung der Stauchwalzen
beim Durchlauf der Walzgutenden in Form kurzer
Ausschläge, sogenannter »Short Strokes«, relativ zum
Mittelteil weiter aufgefahren. Die optimale Fahrweise der
Staucheranstellung hängt dabei von der aktuellen Form
des Walzgutes und den gewählten Prozessparametern ab
und muss daher für jeden Stich am Vorgerüst separat ermittelt
werden. Da aufgrund fehlender Messdaten auf
»Im Vorhaben ASRA soll
zum ersten Mal eine präzise
Abbildung der Kontur des Walzgutes
und eine darauf basierende,
schnelle und angepasste
Regelung entwickelt werden.«
Dr. Bettina Fischer, Abteilung Entwicklung
bei IMS Messsysteme GmbH
Modelle zurückgegriffen werden
müsse, sei eine Optimierung
und Anpassung der Fahrkurven
an die tatsächlichen Gegebenheiten
nur bedingt möglich,
führt Haschke aus.
»Als Konsequenz wird das Material
heute üblicherweise mit einer gewissen
Überbreite produziert, die in den nachfolgenden
Kaltverarbeitungsprozessen besäumt werden muss. Der
beim Schopfen der Bandenden und Besäumen der gewalzten
Bänder anfallende Schrott wird zwar wieder eingeschmolzen,
führt aber zu finanziellen Verlusten der Anlagenbetreiber.
Damit hat die erzielbare Breitengenauigkeit
einen erheblichen Einfluss auf Ausbringung, Ressourceneffizienz,
CO 2
-Bilanz und Kosten des Herstellungsprozesses«,
teilt der Maschinen- und Anlagenbauer SMS group mit.
Genaue und stabile Breitenmessung über die
gesamte Walzgutlänge
»Im Vorhaben ASRA soll zum ersten Mal eine präzise
Abbildung der Kontur des Walzgutes und eine darauf
basierende, schnelle und angepasste Regelung entwickelt
werden«, erklärt Dr. Bettina Fischer vom Unternehmen
IMS Messsysteme. »Auf diese Weise soll eine genaue und
stabile Breitenmessung über die gesamte Walzgutlänge
auch bei Skibildung (Aufbiegung des Walzgutkopfes) und
variablen Kantenformen erreicht werden. ln Kombination
mit einer Geschwindigkeitsmessung sowie einer genauen
Erkennung des Walzgutkopfes und -fußes wird so erstmals
eine an die aktuellen Walzgutparameter angepasste Breitenregelung
an den Walzgutenden (Short-Stroke-Regelung)
ermöglicht«, konkretisiert Fischer. Der Walzgutbereich,
der von der Sollbreite abweiche und entfernt werden
müsse, werde so verringert und ermögliche aufgrund
des deutlich geringeren Materialausschusses hohe Energie-
und Kosteneinsparungen.
Dieses Vorhaben mit einer Laufzeit vom 01.07.2019 bis
30.06.2022 wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für
regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.
www.ims-gmbh.de
•
07-08 | 2020 23