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Stahl-Zentrum

STAHL 2013

1 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl

Modernisation of the Medium-wide Hot Strip Mill

TKSE Hoesch Hohenlimburg

Frank Pozun Head of Medium-wide Hot Strip Mill

Hohenlimburger Medium-wide strip

Fit for the Future

Stahl in Bewegung

Steel in Motion

Hoesch Hohenlimburg

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Hoesch Hohenlimburg

Hoesch Hohenlimburg Medium-wide strip specialists

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• Kundenstruktur / Werkstoffmix / Produkteigenschaften

• Anlagenkonfiguration / Projektablauf

• Ausgangssituation / Ziele der Modernisierung

• Automatisierung / Ergonomie

• Mechanikumbau / Technologie Biegen & Schieben

• Neue Antriebe / Profilmessung

• Impressionen vom Mechanikumbau

• Ausblick

Agenda

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Kundenstruktur / Werkstoffmix HHO

Weich 10,3 %

Baustahl 5,7 %

Mikro, niedrig 10,0 %

Mikro, hoch 22,2 %

Einsatzstähle 7,5 %

Borleg. Stähle 4,8 %

Vergütungsstähle 39,4 %

Lohn > 1 %

Kaltwalzer 55 % Autozulieferer 32 %

Sonstige 8 % Automobil 5 %

Qualität / Werkstoff-Variationen Abmessungen / Ausführungen

Über 12.000 Produkte ca. 350 Kunden

Kundenwünsche – Branche

Kundenwünsche – Stahl

• Nahezu 50% des Umsatzes wird in einem 60 km Radius generiert.

• Die Produktionsplanung der Walzstraße wird stark an die Kundenwünsche angepasst.

• Gütespektrum: 188 feste Analysen (+Sonderwerkstoffe aus Lohn-geschäft)

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Produktqualität

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Erfolgsfaktor Produktqualität

• Technologische Kompetenz

• Kundenindividuelles Maßprodukt – Entwicklungspartnerschaften

• Engste Dicken- und Breitentoleranzen

• Geringe Bombierung und Naturwalzkante

• Engtolerierte Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften

• Gütenspektrum Vormaterial

Produkteigenschaften von Mittelband

Anwendungsbereiche

Beispiel Sicherheitsgurt

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Lieferzuverlässigkeit

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Anwendungsbereiche

Beispiel Schwingungsdämpfer

Lieferzuverlässigkeit Erfolgsfaktor Lieferzuverlässigkeit

• Langfristige Kundenbeziehungen

• Liefertermintreue

• Verfügbarkeit Vormaterial

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Lieferflexibilität

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Anwendungsbereiche

Beispiel Sitzschiene


Erfolgsfaktor Lieferflexibilität

• Kurze Durchlaufzeiten (24 Stunden möglich)

• Kleine Losgrößen wirtschaftlich darstellbar

• Logistikpartnerschaft

• Optimierte Supply-Chain Stahlwerke bis OEM

Lieferflexibilität

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Agenda

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Anlagenkonfiguration Warmwalzwerk

Bundwaage

Signierung

Bindemaschine

Messstation

Schopfschere

Messstation

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Haspel

Staucher (6)

Staucher (10)

Messstation Oberflächeninspektion

Coillager

Messstation Staucher (1)

2

Presswasser- entzunderung



Reversiergerüst (2)

Zwischenstraße

Fertigstraße

Abkühlband Kühlstrecke

Wärmehauben-rollgang

Brammenlager

Walzenzentrum

Öfen

Vorstraße

1

3

Kühlstrecke

Öfen

Zwischenstraße

Fertigstraße

Walzenzentrum

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2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Mai 2007: Definition der Marktanforderungen Mittelband 2015

Dezember 2007: Auftrag zur ganzheitlichen Anlagenuntersuchung

Juni 2008: Präsentation der Studienergebnisse

November 2008: Vergabe Baustufe 1 Automatisierung

durchgeführt

Dezember 2009: Umbau Automatisierung Vorstraße

Januar 2011: Vergabe Baustufe 2 Hydraulik

Juni 2011: Umbau Automatisierung Fertigstraße

Juli 2012: Umsetzung Baustufe 2 (G11-G15)

Zeitlicher Projektverlauf Miba 2015

Dez 2012: Umsetzung Baustufe 2 (G16-G19) Stah

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Hubbalkenöfen

Übersicht der durchgeführten Modernisierungsschritte

Vorstraße Zwischenstraße Fertigstraße Kühlstrecke

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Hubbalkenöfen


Vorstraße Zwischenstraße Fertigstraße Kühlstrecke

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Agenda

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Automatisierung 2009 – 2011

Antriebstechnik 2011/13

Gerüstmechanik/Hydraulik 2011/12

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Ausgangssituation

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• Steigender Bedarf bei höherfesten Stählen

(C-Stähle, mikrolegierte Stähle)

• Kunden wünschen definierte Profilzielwerte

(Bombierung, Kastenprofil)

• Reduzierung der Streubänder

• engere Dicken- und Breitentoleranzen

• Trend zu dünneren und breiteren

Abmessungen

• Bessere Lieferperformance

Ausgangssituation für den Komplettumbau

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Ziele der Modernisierung

Qualitätssteigerung

• Reduzierung der Dickenfehler

• Bessere Breitenqualität

• Stabiler und reproduzierbarer Walzprozess

• Verbesserte Bandplanheit und Profil

• Erweiterung des Produktspektrums

zu dick

zu dünn zu dünn

zu dick

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Ziele der Modernisierung

Verfügbarkeitserhöhung

• Höhere Anlageneffizienz durch

1. Vergleichsmäßigung der Stückzwischenzeiten

2. Erhöhung des Anlagen-Nutzungsgrades durch die Reduzierung der Stör- und Rüstzeiten

• Erhöhung der Schichtleistung

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Agenda

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• Verbesserte Reproduzierbarkeit

• Reduzierung der automatisierungsbedingten Störungen

• Homogenisierung der Systemarchitektur • Ablösung alter Programmieroberflächen

• Anlagenweit einheitliche Programmieroberflächen

Effekte durch die Modernisierung der Automatisierung L1 & L2

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Millpacing steuert den Ziehtakt

Zeit bis zur nächsten Anforderung

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Zeit bis zur nächsten Anforderung

Aktuelles Stück

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Vorheriges Stück

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• Verbesserte Ergonomie durch neue Bedienpulte

• Schallschutz

• Zusammenlegung von Arbeitsplätzen • Einheitliche Bedienungsphilosophie

Neue Steuerbühnen der Vor- & Fertigstraße

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Vorstraße

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Fertigstraße

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Einheitliche Bedienphilosophie an der Vor- & Fertigstraße (Übersicht)

Vorstraße

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Vorstraße Zwischenstraße

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Vorstraße Zwischenstraße Fertigstraße

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Agenda

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Effekte durch den Mechanikumbau

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• Steigerung der Prozesssicherheit durch stabileren Bandlauf

• Höherfeste Stähle durch höhere Gerüstdynamik dünner & breiter walzbar

• Bessere Dicken- und Breitenqualitäten

(durch höhere Dynamik von hydraulischen Stellsystemen)

• Verbesserte Bandplanheit und Profil (durch Walzenbiegung / Verschiebung)

• Verlängerung der Walzprogramme / flexibler Walzprogrammaufbau

• Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und Materialausbringen

• Reduzierung der Stückzwischenzeit (Millpacing)

Effekte durch den Mechanikumbau

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Umfang Mechanikumbau

Walzgerüste G11 bis G19

• hydraulische Gerüstanstellungen (Walzkrafterhöhung)

• Walzenbiegung und -verschiebung (SmartCrown Technologie)

• hydraulische Schlingenheber

• hydraulische Seitenführungen

• Umarbeiten bzw. Erneuerung der Walzenständer

• Neue Walzeneinbaustücke und –lager

• Anpassungen/Modifikationen am Walzenwechsel

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Schopfschere

• Messertrommel mit 2 Messerpaaren

• Vorder- und Hintermesser unterschiedlich geschliffen

• hydraulische Messerklemmung

Peripherie

• Medienanlagen (neue 290 Bar Hochdruckhydraulik)

• Anpassungen/Modfikationen an der Automatisierungstechnik

Umfang Mechanikumbau

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Walzenbiegung durch den Einsatz von L-Blöcken

• einfaches, zuverlässiges Design

• keine Schläuche mehr notwendig

• niedrige Wartungskosten

• Lager immer über gesamter Breite belastet

• Verriegelung nur auf Bedienerseite

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L-Block im Einsatz bei nicht verschobenen Walzen

Lager stets über voller Länge belastet!

• Biegeblock im Gerüst fix montiert

• fixe Verrohrung, keine Schläuche

• Reduzierung der Walzenwechselzeiten

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L-Block im Einsatz bei verschobenen Walzen

Lager stets über voller Länge belastet!

• Biegeblock im Gerüst fix montiert

• fixe Verrohrung, keine Schläuche

• Reduzierung der Walzenwechselzeiten

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Vorteile durch Walzenbiegen und -schieben

Effekte

• Einstellung von Planheit und Profil

• Stabiler Prozess durch Verbesserung des Bandlaufes

• Verlängerung der Walzprogramme durch gleichmäßige Walzennutzung

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Randwellen

Quarter buckles

Mittelwellen

Profileinstellung und mögliche Planheitsfehler

negatives Profil neutrales Profil positives Profil

negatives Profil neutrales Profil positives Profil

negatives Schieben Schiebeposition 0 positives Schieben

„negatives“ Biegen Kalibrierkraft „positives“ Biegen

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• Deutlich vergrößerter Profil- und Planheitsstellbereich verglichen mit einer reinen Arbeitswalzenbiegung.

• Ein Arbeitswalzenschliff pro Gerüst für alle Produkte. • Vereinfachte Produktionsplanung/längere Walzprogramme.

• Flexiblere Stichplangestaltung

• Kleinere Enddicken produktionssicher darstellbar.

• Konturregelung und Planheitsregelung höherer Ordnung.

• Walzen werden nur zwischen Stücken verschoben.

• Walzenbiegung regelt auch während das Bandes im Eingriff ist.

Effekte durch Walzenbiegen und -schieben

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Agenda

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Leistungserhöhung in Fertigstraße durch den Einbau neuer Wechselstrom-Antriebe

• Erweiterung der Walzbarkeitstabellen

• Erhöhung der Walzmomente

• Erhöhung der Walzkräfte

• Höhere Walzendgeschwindigkeit

• Niedriegere Stückzwischenzeiten (weniger Abkühlphasen)

• Minimieren der Betriebsstillstände durch Vermeidung von Störungen

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Kennlinien alte Gleichstromantriebe gegen neue Wechselstromantriebe

Alt Neu

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Aufbau neues IMS Profilmessgerät

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Profilvisualisierung Fertigstraße

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Agenda

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• Ausblick

Agenda

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Sicherheitskonzept an der Fertigstraße

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Aktuelle und zukünftige Walzabmessungen / Güten

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Aktuelle und zukünftige Walzabmessungen / Güten

RM >800 (≤1400)

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Positive Entwicklung der Bandhochgeher nach Umbau

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Leistungs- und Qualitätsverbesserung durch Einsatz von HSS-Walzen

ZIEL HSS HSS HSS HSS HSS HSS

G19 G18 G16 G15 G14 G12 G11

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Walzgerüste

HSS HSS HSS HSS ICDP

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Das Team von Hoesch Hohenlimburg bedankt sich für Ihre Aufmerksamkeit!

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THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

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