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Zerstörung und Rekristallisation des Gefüges

Walzen ist ein Formgebungsverfahren zur Herstellung von Flachprodukten wie Bändern, Blechen oder Folien sowie von Langprodukten wie Profilen, Schienen, Rohren, Drähten und Stäben. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Warmwalzen und Kaltwalzen, wobei letzteres ohne Vorwärmung des Walzgutes funktioniert. Jeder Walzstich beim Warmwalzen reduziert die Dicke und erhöht die Länge des Walzgutes und führt zu einer "Zerstörung" des Gefüges. Allerdings setzt bei ausreichend hohen Temperaturen unmittelbar nach der Umformung die "Rekristallisation", d.h. die Kornneubildung, ein. Bei mehreren Walzstichen führt das wiederholte Durchlaufen der Schritte Warmumformung und Rekristallisation nach und nach zu einer Verfeinerung des groben Gussgefüges – ein erwünschter Effekt.

Vor dem Warmwalzen müssen die Brammen in speziellen Öfen auf rund 1.150 - 1.250 °C erwärmt werden, damit die gewünschten Umformeffekte erzielt werden können. Entsprechend der Produktionsroute werden sie anschließend in eines der beiden Hauptaggregate des Warmwalzwerkes - entweder in das Grobblechwalzwerk oder auf die Warmbreitbandstraße - geführt.

Weil die Brammen durch den Einsatz von Warmhalteboxen und intelligenter Logistik so heiß wie möglich im Warmwalzwerk verarbeitet werden, müssen sie nicht so stark aufgeheizt werden. Das spart Energie. Die Öfen werden größtenteils mit Gichtgas und Kokereigas betrieben.


Warmbreitbandstraße

In der Warmbreitbandstraße sind die verschiedenen Prozessschritte auf mehrere Aggregate aufgeteilt. Die gesamte Anlage ist rund 450 Meter lang und besteht aus folgenden Teilen:

  • 2 Stoß- und 1 Hubbalkenofen
  • 1 Stauchgerüst zur Breitenreduktion der Brammen
  • 1 Quarto-Vorgerüst (vier Walzen, reversierender Betrieb), in dem die Dickenreduktion auf 35 Millimeter erfolgt
  • die Fertigstraße mit sieben hintereinander angeordneten Walzgerüsten, in der das Warmband auf seine Enddicke gebracht wird (minimal: 1,4 Millimeter)
  • die Kühlstrecke, in der das Warmband auf Haspeltemperatur von rund 700 °C gekühlt wird
  • eine Haspelanlage, in der das Warmband zu Bunden, so genannten Coils, aufgewickelt wird

Die Brammen werden auf der Warmbreitbandstraße zuerst reversierend durch das Vorgerüst geführt. Dabei erfolgen mehrere Durchläufe oder "Walzstiche" an ein und demselben Gerüst. Danach wird der 35 Millimeter dicke Vorstreifen kontinuierlich durch die Fertigstraße und die Kühlstrecke geführt. In weniger als drei Minuten entsteht an der Breitbandstraße ein bis zu 1,7 Kilometer langes und bis zu 1,65 Meter breites Stahlband, das am Ende zu einem Coil aufgewickelt wird.

Schema Breitbandstrasse An der Warmbreitbandstraße der voestalpine werden jährlich rund 4 Millionen Tonnen warmgewalztes Stahlband hergestellt. Es verlässt als Coil die Anlage und wird zu 60 Prozent im Kaltwalzwerk und an den Veredelungslinien der voestalpine weiter verarbeitet. Rund 40 Prozent der Produktion wird in der Warmbandadjustage längs- oder quergeteilt und geht als warmgewalztes Stahlband oder Tafelblech in Richtung Kunden. FertigstrasseDas längsgeteilte Material wird vor allem an Rohr- und Profilwerke, Autofelgenhersteller und andere Kaltwalzbetriebe geliefert. Die quergeteilten Tafeln werden hauptsächlich für die Herstellung von LKW, Autrokränen, landwirtschaftlichen Maschinen und Gasflaschen verwendet. Beide Produkte werden sowohl in gebeizter als auch ungebeizter Ausführung erzeugt.

Grobblechwalzwerk

Im Gegensatz zur Warmbreitbandstraße erzeugt das Grobblechwalzwerk keine Stahlbänder, die zu Coils aufgehaspelt werden, sondern Tafelbleche mit einer Größe von bis zu 18 mal 4 Metern und Dicken von 5 - 130 Millimetern. Brammen werden im Stoßofen oder in Tieföfen auf etwa 1.200 °C erwärmt. Die Warmwalzung erfolgt an einer Reversier-Walzanlage, dem 4,2 Quarto-Gerüst. Zur Erzielung guter Zähigkeit bei hoher Festigkeit wird etwa die Hälfte der gewalzten Bleche direkt nach der Walzung schnell gekühlt. In weiterer Folge werden die Bleche in der Adjustage warm- und kaltgerichtet, signiert und anschließend in den Scherenaggregaten auf Kundenabmessungen zugeschnitten. Oberflächenkontrolle und Ultraschallprüfung des Innenlebens der Bleche stellen die Qualität sicher. Spezielle Bleche können zusätzlich einer Wärmebehandlung unterzogen werden.

Im Grobblechwalzwerk werden jährlich etwa 600.000 Tonnen Tafelbleche erzeugt, die in den Bereichen Pipelinebau und Offshoretechnik, Apparate- und Kesselbau, Kran- und Fahrzeugbau, Maschinenbau sowie Stahl-, Brücken- und Schiffbau Verwendung finden. Ein Spezialprodukt sind walzplattierte Grobbleche, bei denen zwei Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften verbunden werden. Ein Beispiel hierfür wäre etwa ein gut schweißbarer Grundwerkstoff mit einer dünnen Auflage aus einem hoch legierten Spezialstahl. Diese Bleche werden unter anderem im chemischen und petrochemischen Apparatebau verwendet.

Zwei Walzstrecken inkl. Bandbeize und Adjustage

Zum Warmwalzwerk gehören neben den beiden Walzaggregaten auch noch eine Bandbeize sowie eine Warmbandadjustage, in der die fertig gewalzten Warmbänder längs- und quergeteilt sowie verpackt werden. Die Bandbeize ist ein kontinuierliches Aggregat, bei dem die Coils am Anfang zu einem Endlosband verschweißt und durch die verschiedenen Anlagenteile geführt werden. Am Ende der Anlage wird das Endlosband wieder aufgeschweißt und zu Coils aufgewickelt. (Nähere Informationen zum Thema Beizen finden Sie unter dem Menüpunkt Kaltwalzen)

Um die heute von der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie geforderten Endabmessungen hinsichtlich Banddicken und Materialeigenschaften zu erzielen, müssen die Warmbänder einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden. Diese erfolgt im Kaltwalzwerk, den Glüheinrichtungen und den Veredelungslinien der voestalpine.