Kallvalsning över svets i råbandglödglinjen L-60 - Örebro universitet
Kallvalsning över svets i råbandglödglinjen L-60 - Örebro universitet
Kallvalsning över svets i råbandglödglinjen L-60 - Örebro universitet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Examensarbete 20 poäng D-nivå<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
Examinator: Docent. Björn Arén<br />
Handledare: Docent. Magnus Jarl<br />
Reg.kod: Oru-Te-EXA078-M101/05<br />
Johan Ericson<br />
Maskinmagisterprogrammet 1<strong>60</strong> p<br />
<strong>Örebro</strong> vårterminen 2005<br />
Cold-rolling<br />
over the weld in pre-annealing and pickling line L-<strong>60</strong>.
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Abstract<br />
The unit of Thin Strip Nyby manufactures thin cold rolled strips, special grades and products with<br />
added value in widths up to 1500 [mm]. The pre-annealing and pickling line L-<strong>60</strong> is used when<br />
producing all the products in Nyby. The manufacturing in L-<strong>60</strong> is only continuous giving that a new<br />
coil is welded onto the previous coil. The rolling is stopped while the weld passes between the<br />
working rolls, this reduce productivity. There have been a number of fundamental limitations when<br />
rolling over weld, but the majority has been eliminated. Now it is time to take the next step and<br />
start rolling over weld and in larger extent.<br />
This diploma work has included a number of questions concerning rolling over weld. Studies have<br />
been made on swept ends and development of set points to the pre-leveller. The work includes<br />
hardness test, tensile test, experimental work and analysis of different processes.<br />
There was no test performed on rolling over weld, however calculations were made of set points<br />
and settings for initial trials. If rolling over weld is provided on all grades, the annual production will<br />
increase with 0,87 % and costs due to poor quality will drop about 3,0 million SEK/year.<br />
Successful measurements for swept ends were made with Argus, how they behave and where<br />
they occur on the coils. Swept ends create costs due to poor quality for 6,3 million SEK/year that<br />
could be reduced.<br />
__________________________________________________________________________<br />
Sammanfattning<br />
Vid enheten Thin Strip Nyby produceras kallvalsade tunna band, specialkvaliteter och produkter<br />
med mervärden i bredder upp till 1500 [mm]. Råbandglödglinjen L-<strong>60</strong> används till samtliga<br />
produkter som tillverkas i Nyby. Tillverkningen i L-<strong>60</strong> är bara kontinuerlig så till vida att det nya<br />
bandet alltid <strong>svets</strong>as till det föregående. Valsningen avbryts emellertid medan bandskarven<br />
passerar, detta drar ner produktiviteten. Det har funnits ett antal grundläggande begränsningar<br />
som gjort att det tills nu inte varit möjligt att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en. De flesta har nu eliminerats och<br />
det som nu behövs är att ta steget <strong>över</strong> till att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en och göra det i allt större<br />
omfattning.<br />
Examensarbetet har bestått av ett antal frågeställningar inriktade på valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>. Studier<br />
har gjorts av krokiga bandändar och framtagning av värden till riktverk. Under arbetet ingick det<br />
bland annat hårdhetsprov, dragprov, provförsök och analyser av olika processer.<br />
Det genomfördes inga prov valsningar <strong>över</strong> <strong>svets</strong>, men det togs fram värden och inställningar för<br />
inledande försök. Om valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> genomförs på alla material, skulle årsproduktionen öka<br />
med ca 0,87 % och kvalitetsbristkostnader sjunka med ca 3.0 miljoner kronor/år.<br />
Det gjorde framgångsrika mätningar med Argus på krokiga bandändar, hur de uppförs sig och var<br />
det uppkommer på banden. Krokiga bandändar skapar kvalitetsbristkostnader på ca 6.3 miljoner<br />
per år, Vilket skulle kunna reduceras.<br />
2
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
FÖRORD<br />
Detta examensarbete utfördes för Outokumpu Stainless AB, Thin Strip Nyby i Torshälla under<br />
våren 2005, som en del av utbildningen på en magister examen i maskinteknik på<br />
maskiningenjörsprogrammet 1<strong>60</strong>p vid <strong>Örebro</strong> <strong>universitet</strong>. Arbetet omfattar 20 poäng på D-nivå.<br />
Jag skulle vilja tacka min handledare på Thin Strip Nyby, Tina Dam för hennes hjälp och<br />
vägledning. Jag vill också tacka min handledare Magnus Jarl och examinator Björn Arén på<br />
<strong>Örebro</strong> Universitet för bra samarbete och hjälp och till slut alla andra som varit involverade i<br />
arbetet.<br />
Torshälla 2005-05-28<br />
Johan Ericson<br />
3
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1. Inledning ___________________________________________________________________ 6<br />
1.1 Bakgrund _______________________________________________________________________ 6<br />
1.2 Syfte ___________________________________________________________________________ 6<br />
1.3 Avgränsningar___________________________________________________________________<br />
6<br />
1.4 Precisering av examensarbete ______________________________________________________ 7<br />
1.5 Outokumpu _____________________________________________________________________ 8<br />
1.5.1 Stainless steel ______________________________________________________________________ 8<br />
1.5.2 Technology ________________________________________________________________________ 8<br />
1.5.3 Outokumpu Research _______________________________________________________________ 8<br />
1.6 Historia om Nyby<br />
________________________________________________________________ 9<br />
1.7 Thin Strip Nyby__________________________________________________________________<br />
9<br />
1.7.1 Beskrivning av inglödgningslinje <strong>60</strong>, L-<strong>60</strong> _______________________________________________ 10<br />
1.7.2 Z-high, ____________________________________________________________________________ 11<br />
2. Litteraturstudie _____________________________________________________________ 14<br />
2.1 Valsning _______________________________________________________________________ 14<br />
2.2 Planhetsdefekter ________________________________________________________________ 16<br />
2.2.1 Identifiera Planhetsdefekter. __________________________________________________________ 17<br />
2.2.2 Riktning___________________________________________________________________________<br />
20<br />
2.3 Austenitiska rostfria stål<br />
_________________________________________________________ 21<br />
2.4 Ferrit-Austenitiska rostfria stål____________________________________________________<br />
22<br />
3. Analys _____________________________________________________________________ 23<br />
3.1 Ekonomi. Produktivitet. Kvalitet. __________________________________________________ 23<br />
3.1.1 Ekonomi___________________________________________________________________________ 23<br />
3.1.2 Produktivitet _______________________________________________________________________ 23<br />
3.1.3 Kvalitet ___________________________________________________________________________ 24<br />
3.2 Valsning på oglödgade <strong>svets</strong>ar _____________________________________________________ 24<br />
3.3 Vilka tjockleksskillnader mellan banden kan accepteras.<br />
______________________________ 24<br />
3.4 Vilka breddskillnader mellan banden klarar valsverket av. _____________________________ 25<br />
3.5 Krokiga bandändar i L-<strong>60</strong> ________________________________________________________ 25<br />
3.5.1 Vilka problem skapar krokiga bandändar i L-<strong>60</strong> _________________________________________ 25<br />
3.5.2 Försök att mäta krokiga bandändar____________________________________________________<br />
26<br />
3.6 Instyrning av krokiga band i avhaspelen ____________________________________________ 26<br />
3.7 Skrotning av bandändar__________________________________________________________<br />
27<br />
3.7.1 Skrotning av bandändar _____________________________________________________________ 27<br />
3.7.2 Rekommendation av bortföring av skrot ________________________________________________ 27<br />
3.8 Förriktverk<br />
____________________________________________________________________ 28<br />
3.9 Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ______________________________________________________________ 32<br />
4 Beräkningar ________________________________________________________________ 37<br />
4.1 Ekonomi_______________________________________________________________________<br />
37<br />
4
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
4.2 Produktivitet ___________________________________________________________________ 38<br />
4.3 Krokiga bandändar______________________________________________________________ 39<br />
5 Genomförande ______________________________________________________________ 40<br />
5.1 Hårdhetsprov___________________________________________________________________<br />
40<br />
5.2 Mättning av krokiga bandändar L-<strong>60</strong> ____________________________________________________ 42<br />
5.3 Utprovning av värden för riktverk _________________________________________________ 49<br />
5.3.1 Nollställning av givare _______________________________________________________________ 49<br />
5.3.2 Riktning av bandkrum vid avhaspeln i L-<strong>60</strong> _____________________________________________ 49<br />
5.4 Tester med igensatt rotskena ______________________________________________________ 54<br />
5.5 Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ______________________________________________________________ 57<br />
6. Resultat____________________________________________________________________ 58<br />
6.1 Frågeställning I _________________________________________________________________ 58<br />
6.1.1 Ekonomi___________________________________________________________________________ 58<br />
6.1.2 Produktivitet _______________________________________________________________________ 58<br />
6.1.3 Kvalitet ___________________________________________________________________________ 58<br />
6.2 Frågeställning II ________________________________________________________________ 59<br />
6.3 Frågeställning III<br />
_______________________________________________________________ 59<br />
6.4 Frågeställning IV________________________________________________________________ <strong>60</strong><br />
6.5 Frågeställning V ________________________________________________________________ <strong>60</strong><br />
6.6 Frågeställning VI________________________________________________________________ 61<br />
6.7 Frågeställning VII_______________________________________________________________<br />
61<br />
6.8 Frågeställning VIII ______________________________________________________________ 62<br />
6.9 Frågeställning IX________________________________________________________________ 62<br />
6.10 Frågeställning X _______________________________________________________________ 63<br />
7. Slutsats ____________________________________________________________________ 64<br />
Förslag att studera vidare<br />
___________________________________________________________ 64<br />
8. Referenser _________________________________________________________________ 65<br />
9. Bilagor ____________________________________________________________________ 66<br />
5
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1. Inledning<br />
1.1 Bakgrund<br />
Vid enheten Thin Strip Nyby produceras kallvalsade tunna band, specialkvaliteter och produkter<br />
med mervärden i bredder upp till 1500 [mm]. Råbandglödglinjen L-<strong>60</strong> används till samtliga<br />
produkter, som tillverkas i Nybys kallvalsverk. Den är det första operationssteget för den<br />
kallvalsade produkten. Där sker glödgningen och oxidborttagningen i form av skalbrytning 1 ,<br />
borstning och betning av de varmvalsade råbanden, som är utgångsmaterialet för det<br />
konventionellt tillverkade kallvalsade banden. I L-<strong>60</strong> sker dessutom så kallad VKS-valsning, som<br />
är en Nyby-utveklad teknik, där kallvalsning görs redan på råbandet innan det glödgats och<br />
oxiden avlägsnas. Resultatet blir en kallvalsad slutprodukt, som endast beh<strong>över</strong> passera en<br />
skärlinje före leverans till kunden. Nybys tillverkningskapacitet är 170 000 ton/år, varav hälften<br />
som den VKS-produkt som tillverkas i den kontinuerliga processen i L-<strong>60</strong>. Tillvekningen i L-<strong>60</strong> är<br />
bara kontinuerlig så till vida att det nya bandet alltid <strong>svets</strong>as till det föregående. Valsningen<br />
avbryts emellertid medan bandskarven passerar, vilket drar ner både produktivitet och försämrar<br />
kvaliteten. Det har funnits ett antal grundläggande begränsningar så att det tills nu inte varit<br />
möjligt att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en. De flesta har successivt byggts bort och det som nu behövs är att ta<br />
steget <strong>över</strong> till att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en och göra det i allt större omfattning. Att det verkligen går har<br />
visats i tidigare utförda prov och i praktisk drift i en av företagets processlinjer i Tornio, Finland<br />
1.2 Syfte<br />
Att förbättra tillverkningskapacitet i Linje <strong>60</strong> Genom <strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> och skapa en grund av<br />
parametrar till riktverk och material för en framtida optimering<br />
1.3 Avgränsningar<br />
Tidsramen omfattar 20 veckor. När 10 veckor gått hålls ett möte med handledaren om valsning<br />
<strong>över</strong> <strong>svets</strong> skall genomföras inom de återstående veckorna, om inte läggs tyngdpunkten på hur<br />
mycket bandändarna måste klippas i avhaspelen för att få bort de krokiga bandändarna<br />
1 Blästring, böjning och sträckning av bandet<br />
6
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1.4 Precisering av examensarbete<br />
Examensarbetet består av ett antal olika frågeställningar som berör kallvalsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i<br />
råbandglödglinje L-<strong>60</strong>. Examensarbetet omfattar, framtagning av värden till riktverk, andra typer<br />
av provning/mättningar, hårdhetsmätning, dragprov, litteraturstudier, studiebesök på andra<br />
anläggningar i och utanför Sverige, interjuver med personer inom olika specialområden.<br />
Frågeställningar<br />
I. Ta reda på de ekonomiska fördelarna med att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>, inverkan på produktivitet och<br />
kvalitet.<br />
II. På vilka stålsorter är det möjligt att valsa på oglödgade <strong>svets</strong>ar, sammanställning av den<br />
kunskap som finns.<br />
III. Vilka tjockleksskillnader mellan banden kan accepteras?<br />
IV. Vilka breddskillnader mellan banden klarar valsverket av?<br />
V. Bandändarna på varmbanden är mer eller mindre krokiga. Var går gränsen för vad som kan<br />
hanteras i valsningen och hur kan valsverkets tolerans ökas.<br />
VI. Hur skall instyrningen av banden ske för att inverkan av krokiga bandändar skall bli så liten<br />
som möjligt, förändringar av avhaspelns funktion.<br />
VII. Hur mycket som måste skrotas i bandändarna, rekommendation för bortförning av skrot.<br />
VIII. Utprovning av värden på riktverket för att kunna styra bandändarnas planhet.<br />
IX. Vilka krav ställs på <strong>svets</strong>rågens höjd för att den inte skall ge upphov till valsmärken.<br />
X. Praktiska prov och analys av resultaten.<br />
7
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1.5 Outokumpu<br />
Outokumpu är en dynamisk metall- och teknologigrupp med klara mål av att bli nummer ett inom<br />
rostfritt stål. Det finns ett brett område av kunder, från catering och hushåll till<br />
byggnadsverksamhet, transport, industri maskiner och utrustning liksom elektronik och<br />
kommunikation. Med verksamhet i <strong>över</strong> 40 länder och 19000 anställda, <strong>över</strong>stiger Outokumpu´s<br />
årsomsättning 6 miljarder euro vilket till 90 % sker utanför Finland. Gruppens högkvarter finns i<br />
Espoo, Finland. Moderbolaget, Outokumpu Oy, har varit listat på Helsingforsbörsen sedan 1988.<br />
1.5.1 Stainless steel<br />
Outokumpu är en av världens fyra största tillverkare av rostfritt stål. Ett brett sortiment av olika<br />
rostfria stålprodukter tillverkas i fabriker i Finland, Sverige, Storbritannien och USA. Outokumpu<br />
tillverkar produkter såsom långa produkter, <strong>svets</strong>ningskonsumtionsvaror, varm- och kallvalsade<br />
produkter och rörprodukter. De är också vida erkända som världsledande inom teknisk support,<br />
forskning och utveckling.<br />
1.5.2 Technology<br />
Outokumpu är en av världens ledande utvecklare och tillhandahållare av teknologi i deras<br />
område. De konstruerar och levererar anläggningar, processer och skräddarsydd utrustning för<br />
varje kunds behov.<br />
1.5.3 Outokumpu Research<br />
Ett av Outokumpus forskningscentrum ligger i Avesta. Avdelningen arbetar med rostritt stål från<br />
produktion till slutprodukt. Arbetet utförs i moderna laboratorier med avancerad utrustning och i<br />
vissa fall är detta unikt för Sverige. Kvaliteten på arbetets utförs <strong>över</strong>ensstämmande med SFS-EN<br />
ISO 9001;2000 kvalitetcertifikat.<br />
8
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1.6 Historia om Nyby<br />
Redan på 1400-talet [1] anlade biskopen av Strängnäs hammarsmedjor vid vattenfallet nära<br />
Nyby. Järnet som bearbetades i smedjorna, kom från masugnar i hela Bergslagen. I dessa<br />
masugnar framställdes tackjärn, det vill säga järn med hög kolhalt. För att järnet skulle bli segt och<br />
starkt var kolhalten tvungen att sänkas, detta kallas färskning. På 1400-talet färskade man bland<br />
annat i hammarsmedjor. När man slog och bultade på det varma järnet, brann kolet på järnets yta<br />
upp. Efter färskning kunde skickliga smeder tillverka både redskap och verktyg. Kungen, adeln<br />
och kyrkan insåg hur viktigt det var att kontrollera järnproduktionen. Biskopen i Strängnäs var nära<br />
vän med Sten Sture den äldre, som styrde Sverige. Han fick därför lätt tillstånd att bygga<br />
smedjorna vid vattenfallet. Under hela 1500-talet pågick järnhanteringen för fullt. Kung Gustav<br />
Vasa kontrollerade nu det mesta i Sverige. Han sände flera instruktionsbrev om hur smedjorna<br />
skulle skötas, och kom även personligen på besök. Nyby bruk grundades 1829 av Adolf<br />
Zenthelius, han föddes i Stockholm 1781 och kom att projektera ett plåtvalsverk vid kanalen i<br />
Nyby. Ända sedan starten har Nyby Bruk valsat järnplåt. I det första valsverket från 1833<br />
tillverkades plåt till gevärspipor. Redan 1845 var bruket Sveriges största plåttillverkare. År 1872<br />
ombildades bruket till aktiebolag. Mellan 1885-1895 byggdes ytterligare ett plåtvalsverk och nytt<br />
medium- och finvalsverk.<br />
1.7 Thin Strip Nyby<br />
2<br />
Nyby Kallvalsverk , är specialiserat på tunna band. Specialkvaliteter och produkter med<br />
mervärden. Utgångsmaterialet för kallvalsverkets produktion är varmband som tillverkas i<br />
steckelverket i Avesta. Tillverkningen i Nyby är koncentrerad på plåt och band i breder från 30 till<br />
1500 [mm] och i tjocklekar mellan 0.4 och 5.0 [mm]. Materialet levereras till kunden i så väl<br />
standard- som specialkvaliteter. Ytan på plåten kan även vidarearbetas genom borstning, slipning<br />
eller dekorvalsas efter kunden önskemål. I VKS-verket (Linje <strong>60</strong>) valsas utgångsmaterialet för<br />
bland annat rörtillverkning. VKS-band tillverkas i tjocklekar om 1.88 till 5.0 [mm] och med en max<br />
bred på 1500 [mm]. Plåten och banden används inom livsmedel-, hushålls, och byggindustrier<br />
samt inom tillverknings- och processindustrier för cisterner och behållare. Materialet levereras<br />
även till transportsektorn och används exempelvis till snabbtåg. Kvalitetskontroll sker fortlöpande<br />
genom hela processen, verksamheten är kvalitetscertiferade enligt ISO-9002 och miljöcertiferad<br />
enligt ISO-14001.<br />
2 Se bilaga 1 Processflöde<br />
9
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
1.7.1 Beskrivning av inglödgningslinje <strong>60</strong>, L-<strong>60</strong><br />
3<br />
I linje <strong>60</strong> (se figur 1.7.1.1) valsas, glödgas och betas de varmvalsade svarta råbanden .<br />
a c e f g h k l n o p<br />
j<br />
b d<br />
Figur 1.7.1.1Linje-<strong>60</strong><br />
i<br />
m q<br />
De svarta råbanden från steckelverket lagras ute på gården tills en beställningsorder kommer, då<br />
transporteras bandet till en mindre lagringsplats där operatören vid L-<strong>60</strong> hämtar bandet med hjälp<br />
a<br />
av travers och en bandvagn. Bandet körs in till avhaspel (se bild 1.7.1.2) med hjälp av<br />
bandvagn och monteras. Där klipper man av spännbanden som håller ihop bandrullen och styr<br />
b<br />
bandet mellan matarverksrullarna och vidare genom riktverket fram till saxen där bandet<br />
grovklipps. För att det skall gå att <strong>svets</strong>a ihop bandet med det band som redan är inne i linjen<br />
c<br />
finklipps bandet i dubbelsaxen som finns inne i mig-<strong>svets</strong>stationen . Mig-<strong>svets</strong>stationen är<br />
utrustad med dubbla <strong>svets</strong>huvuden för en snabb samman<strong>svets</strong>ning av banden. Kanterna på<br />
bandet klipps vid <strong>svets</strong>en direkt efter <strong>svets</strong>stationen för att motverka anvisningar till sprickbildning.<br />
För att inte påverka produktionen under denna tid matas resten av sträckan med band ur<br />
d<br />
avhaspelns bandmagasin . Det oglödgade bandet har fortfarande oxid kvar när det passerar ett<br />
e<br />
kallvalsverk av 6-valstyp, Z-high. I Z-high verket reduceras det 2.5-5.5mm tjocka bandet mellan<br />
4<br />
10-30 % av tjockleken. Här kan även en påvalsning av bandet i Z-high utföras. På grund av<br />
”okontrollerad svalning” i steckelverket samt att stålet deformationshärdas genom kallvalsning blir<br />
det väldigt hårt, detta medför att det blir svårt att bearbeta. Av den anledningen värmebehandlas<br />
bandet med en temperatur runt 1100[°C] i en glödgningsugn som består av fyra stycken<br />
värmezoner. Efter glödgning kyls sedan bandet, först med luft och sedan med vatten . Oxider<br />
på bandet av rostfritt stål är mycket svåra att avlägsna, därför måste det behandlas i flera steg.<br />
Redan i vattenkylningen spräcks oxidskitet med chockkylning. Efter vattenkylningen blästras i<br />
f<br />
g h<br />
bandet. Blästern består av fyra slunghjul (två <strong>över</strong> och två under bandet) med reglerbart varvtal.<br />
3 Svarta råbanden. Oglödgade band, dvs. band direkt från steckelverket där glödskalet är kvar<br />
4 valsning av bandet för att reducera antalet stick i efterföljande kallvalsverk<br />
10
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Vanligaste varvtalen är 1500[rpm] och 2000[rpm]. Den kvarvarande oxiden luckras sedan upp<br />
j<br />
(tack vare synergieffekter) när det böjs <strong>över</strong> valsar under högt banddrag i sträckriktningsverket .<br />
k 5<br />
Sedan går det in i en borstmaskin med 6 par abrasiva borstar. Där ifrån går bandet ner i ett<br />
betkar l där det sista oxidlagret betas bort med en starkt frätande syrablandning som håller en<br />
temperatur på 58-62°C beroende på stålsort och består av 4 % fluorvätesyra samt 13 %<br />
salpetersyra (HF-HNO3). Sedan passerar bandet en högtrycktvätt med vatten och lufttorkas n m<br />
.<br />
När bandet är torrt går det upp i påhaspelns<br />
o<br />
bandmagasin . Efter magasinet ligger ett<br />
kontrollrum där bandets tjocklek och kvalitet avsynas<br />
manuellt och längden samt bredden mäts<br />
automatiskt. Sedan hasplas bandet till en bandrulle<br />
q p<br />
igen på påhaspelen . Bandet kapas med en sax<br />
som sitter precis innan påhaspeln. Vid kapning och<br />
bandbytet vid påhaspeln matas bandet från den<br />
kontinuerliga processdelen till påhaspelns<br />
o<br />
bandmagasin . Bandrullen som lämnar L-<strong>60</strong> är nu<br />
antingen en färdig produkt som bara beh<strong>över</strong> ges rätt<br />
bredd i ett skärverk eller utgångsmaterialet för vidare<br />
kallvalsning i separata kallvalsverk.<br />
Figur 1.7.1.2 Avhaspel<br />
1.7.2 Z-high,<br />
I L-<strong>60</strong> ingår ett kallsticksverk Z-high (se figur 1.7.2). Det är ett gammalt kvartovalsverk som har<br />
byggts om till ett 6-high valsverk (se figur 1.7.3). Maximal valskraft som kan användas är 18-20<br />
[MN], reduktion på banden brukar ligga mellan 10-30 %. Banddrag in är max 40 ton medan<br />
banddrag ut är max 50 ton. Max produktionen ligger runt 45 [ton/h]. Arbetsvalsarna byts efter ca 8<br />
[km], mellanvalsarna byts efter ca 150 [km] och<br />
stödvalsarna byts 4 gånger om året. Arbetsvalsarna är<br />
gjorda av Asp 2023 och framställs genom sintring för en<br />
hårdhet (ca <strong>60</strong>-65 HRC 6 ) och homogen vals. Kylmedlet<br />
som kyler valsningsprocessen fungerar också som<br />
smörjmedel. Kylmedlet som används i Z-high är en<br />
polymer emulsion bestående av 8 % CS-817 (tillverkas<br />
av Castrol) och 92 % vatten.<br />
Material som valsas i Z-high är VKS och band som ska<br />
påvalsas.<br />
5 Abrasiva borstar. Slipppande borstar<br />
6 HRC. Rockwell C<br />
Figur 1.7.2 Z-high<br />
11
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Band dimensioner<br />
Ingångtjocklek 1,7 – 6,2 [mm]<br />
Utgångstjocklek 1,25 – 6,0 [mm]<br />
Bandbredd 750 (1025) – 1550 [mm]<br />
Hastighet 50 [m/min]<br />
Stödvalsar<br />
Min diameter 1100mm<br />
Max diameter 1150mm<br />
Längd valsbana 1650mm<br />
Total längd 4<strong>60</strong>0mm<br />
Vikt 20708kg<br />
Mellanvalsar<br />
Min diameter 330mm<br />
Max diameter 355mm<br />
Längd valsbana 1900mm<br />
Total längd 35<strong>60</strong>mm<br />
Vikt 1950kg<br />
Arbetsvalsar<br />
Min diameter 120mm<br />
Max diameter 140mm<br />
Längd valsbana 1650mm<br />
Total längd 2270mm<br />
Vikt 225kg<br />
Figur 1.7.3 6-high vals<br />
geometri<br />
12
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Övervakning<br />
Valsprocessen måste hela tiden <strong>över</strong>vakas, det görs från ett kontrollrum intill valsverket.<br />
Operatören <strong>över</strong>vakar bland annat: planhet, tjocklek och valskraft. Operatören<br />
<strong>över</strong>vakar och styr valsarna så att inte <strong>svets</strong>fogar eller skador på bandet (t.ex. invikta kanter och<br />
kantsprickor) körs <strong>över</strong> med risk för bandbrott eller förstörda valsar.<br />
Planhetskompensering<br />
Det finns tre typer av kompenseringar,<br />
K1, K2, och kantzonkompensering:<br />
• K1 är en skevfelskompensering enligt en linjär kurva<br />
som adderas till mätvärdesprofilen.<br />
• K2 är en temperaturkompensering enligt en parabolisk kurva som adderas till<br />
mätvärdesprofilen.<br />
• Kantzonskompensering utnyttjas för kantzoner som ej är helt täckta av bandet.<br />
Planhetsreglering<br />
Det finns tre olika reglerkretsar, för varje reglerkrets finns det ett antal olika parametrar<br />
som kan ändras<br />
• Skevning; styr korrektionen av skevsystemet.<br />
• Böjning; manuell styrning, förinställning samt reglering av böjsystemet.<br />
• Sidoförskutning; manuell styrning, förinställning samt<br />
reglering av sidoförskutningssystemet.<br />
Tjockleks mätare<br />
Det finns två typer av tjockleksmättare:<br />
• Vollmer: kontaktgivare som med diamantspets ligger an på bandet och mäter<br />
• Daystrom: röntgenmätare som mäter beröringsfritt.<br />
Under normala driftförhållanden används båda mätarna i en sekvens.<br />
Vollmer användes för att kalibrera Daystrome givaren i början av varje band,<br />
samt ge regleråterföring. Efter fullbordad kalibrering går den till sitt ytterläge och Daystrome<br />
<strong>över</strong>tar regleringen. Under pågående valsning kan man växla givare genom att först beordra<br />
Vollmer in och därefter ut av Daystrome. Bandets ingående tjocklek mäts med en Daystrome<br />
röntgenmätare. Mätvärdet används till ansättningskalibrering samt för massflödesreglering (AGCreglering).<br />
Valsning kan dock utföras utan denna mätare men på bekostnad av<br />
tjockleksnoggranheten. Mätaren går automatisk in och ut styrt av sekvensen "Valsverk ihop/isär".<br />
13
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
2. Litteraturstudie<br />
2.1 Valsning<br />
Valsning [2] är den vanligaste metoden vid plastisk bearbetning av stålprodukter.<br />
Bearbetning sker då ämnet passerar mellan två roterande cylindrar, så kallade valsar (se figur<br />
2.1). Man kan dela in de valsade produkterna i platta och långa produkter, beroende på deras<br />
form. Platta produkter som plåt och band, valsas normalt mellan släta valsar, medan<br />
långa produkter, som stång, profiler eller tråd valsas i spårade valsar. Valsningen kan ske<br />
kontinuerligt, dvs. i en riktning eller reversibelt, vilket innebär att ämnet passerar fram och tillbaka<br />
mellan valsarna flera gånger. Kontinuerlig valsning används då stor produktion krävs vid såväl<br />
valsning av band som stång, profiler och tråd. Reversibel valsning används i steckelverk och<br />
mångvalsverk. Valsning av stål sker antigen i varmt tillstånd 800-1300 [˚C], eller i kallt tillstånd.<br />
Valsningens ändamål är att förändra form och mekaniska egenskaper.<br />
Terminologi valsning<br />
v = Hastighet<br />
R = valsradie<br />
α = Gripvinkel<br />
L = kontaktlängd<br />
h = Tjocklek<br />
h 0<br />
v 0<br />
R<br />
Figur 2.1 Valsningsterminologi<br />
α<br />
L<br />
v 1<br />
h 1<br />
14
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Gripvinkel<br />
Gripvinkeln bestäms av höjdreduktionen och valsdiameter<br />
Bredning<br />
Vid valsning ökar materialets bredd. Skillnaden mellan bredden före och efter stickets kallas<br />
bredning. Bredningen påverkas av flera faktorer: reduktion, valsdiameter, temperatur och friktion<br />
Kontaktytan<br />
Är den del av ämnet som är i kontakt med valsen under sticket.<br />
Försprång<br />
Är skillnaden mellan ämnets utgångshastighet och valsens periferihastighet, den anges i procent.<br />
Försprånget har stor betydelse vid beräkning av ämneshastighet i kontinuerliga uppställningar, för<br />
att undvika slingbildningar respektive uppkomst av höga dragspänningar.<br />
Valskraft<br />
Är den kraft som behövs för att deformera materialet. Valskraften beror på kontaktytan,<br />
deformationsmotstånd, friktion och valsningsgeometri<br />
Moment<br />
Vridande moment för valsen ges av valskraften multiplicerad med momentarmens längd.<br />
Kallbearbetning<br />
7<br />
Kallbearbetning av stål ger en stor mängd dislokationer på grund av plastisk deformation. Stålet<br />
måste värmas upp för att kunna rekristallisera. Detta innebär att stålet får tillbaka de egenskaper<br />
det hade innan bearbetning.<br />
7 Dislokation. Linjefel i kristallen av atomer<br />
15
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
2.2 Planhetsdefekter<br />
Planhetsfel [3] som uppkommer vid produktion av band och plåt kan delas in i två huvudgrupper:<br />
1. Med planhetsfel som uppkommer vid avhaspling av band får man i längdled en sträckning<br />
av innerytan jämfört med ytterytan. (se figur 2.2) Denna sträckning av bandet i längsled<br />
medför en hopdragning som resulterar i krumhet,<br />
bandet får en böjning som kvarstår efter avhaspling (se figur 2.3).<br />
Ytteryta<br />
Inneryta<br />
Figur 2.2 längd på inner<br />
och ytteryta<br />
Figur 2.3 Bandkrum<br />
2. Vid valsningsprocessen orsakar valsböjning och valsbombering att vissa delar av bandets<br />
tvärsnitt reduceras mer i tjocklek än andra. Detta resulterar generellt att de tunnare delarna<br />
av bandet blir något längre än de tjockare delarna, vilket medför en vågighet i de ”längre”<br />
områdena, (se figur 2.4).<br />
Figur 2.4 Valsböjning orsakar<br />
kantlånghet<br />
Valsbombering orsakar<br />
mittlånghet<br />
16
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Andra faktorer som kan bidra till uppkomsten av planhetsfel är:<br />
• Temperaturgradienter under valsning och haspling, fasomvandling sker tidigare i bandets<br />
kanter vilket ger upphov till geometriska defekter.<br />
• Olika kombinationer av inkommande tjockleksprofil och pålagd valsböjning kan resultera i<br />
planhetsfel.<br />
• Utsidan av det hasplade bandet kyls fortare och ger tryckspänningar på de inre varven.<br />
Tjockleksprofilen ger upphov till att bandrullens diameter varierar och eventuellt kan<br />
teleskopeffekter också uppkomma.<br />
• Hårda material är oftare kantlånga än mjuka material.<br />
• Förslitning av arbets- och stödvalsar och lager ger variationer i tjockleksprofilen längs<br />
bandet som kan resultera i planhetsfel.<br />
2.2.1 Identifiera Planhetsdefekter.<br />
Bilder 2.2.1-2.2.9 är tagna ur The book on leveling [3]<br />
• Band med krona (se figur 2.2.1), bandet är tjockare i mitten än i kanterna.<br />
Figur 2.2.1 ” Band med krona”<br />
• Band med buktighet (se figur 2.2.2), bandet har böjning i breddled.<br />
Figur 2.2.2 ” Band med buktighet”<br />
17
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
• Band med krumhet (se figur 2.2.3), bandet har böjning i längdled.<br />
Figur 2.2.3 ” Band med krumhet”<br />
• Band med mittlånghet (se figur 2.2.4), bandet är längre i mitten.<br />
Figur 2.2.4 ” Band med mittlånghet”<br />
• Band med kvartsbucklor (se figur 2.2.5), bandet är längre mellan centrum och kanten<br />
på band.<br />
Figur 2.2.5 ” Band med kvartsbucklor”<br />
• Band med kantlånghet (se figur 2.2.6) bandet är längre i kanterna.<br />
Figur 2.2.6 ” Band med kantlånghet”<br />
18
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
• Vridet band (se figur 2.2.7).<br />
Figur 2.2.7 ” Vridet band”<br />
• Krokigtband (se figur 2.2.8).<br />
Figur 2.2.7 ” Krokigt band”<br />
• Mindre knäckningar (se figur 2.2.8), vanligtvis orsakad av avhaspling av varmvalsat<br />
band.<br />
Figur 2.2.8 ” Mindre knäckningar”<br />
• Vågighet på band (se figur 2.2.9), orsakad av valsning.<br />
Figur 2.2.9 ” Vågighet på band”<br />
19
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
2.2.2 Riktning<br />
Riktningsprocessen [4] syftar till att utjämna längskillnader i materialet. Principen vid rullriktverk är<br />
den selektiva förlängningen av en del av bandet så att (kortare) områden blir proportionellt<br />
sträckta <strong>över</strong> materialet sträckgräns. Då åstadkommer man i huvudsak likformig ”fiberlängd” i<br />
bandet. Detta fås genom att man tvingar bandet till en serie upp- nedböjningar <strong>över</strong> en liten radie.<br />
En tumregel är att man inte kan rikta band som har en mindre tjocklek än 1 % av rullens diameter.<br />
Detta motsvarar 1 % förlängning i bandets yta. På det sättet transporteras de kortare ”fibrerna” en<br />
längre väg. Medan bandet fortsäter i riktning mot utgångssidan, första rullen trycker djupast för att<br />
sträcka materialet sedan reduceras gradvis djupet på valsarna för att rikta upp materialet (se figur<br />
2.2.2). Nästan alltid startas riktningsprocessen efter avhasplingen då bandet går in i ett förriktverk,<br />
för att motverka bandkrum. Dessa riktverk har normalt endast ett fåtal arbetsrullar, oftast fem ”två<br />
<strong>över</strong> tre”. För att kunna rikta kant- och mittlånghet används ofta riktverk med 10-20 rullar. Tunna<br />
band riktas oftast i sträckriktverk, eller en kombination av rullriktverk och sträckriktvärk.<br />
Tjocklek<br />
Tjocklek<br />
Radie<br />
Ytter ”fiber”<br />
Neutral ”fiber”<br />
Inner ”fiber”<br />
Radie<br />
Område med sträckta ”fibrer”<br />
Plasticerat material<br />
Område med komprimerade<br />
”fiber”<br />
Område med<br />
komprimerade ”fibrer”<br />
Figur 2.2.2 Princip för riktning. Bild ur The book on leveling [3]<br />
Område med<br />
sträckta ”fibrer”<br />
Plastcierat material<br />
20
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
2.3 Austenitiska rostfria stål<br />
Analys<br />
Austenitiska rostfria stål [5], [6], [7] innehåller vanligen mellan 12-27 % krom och 7-30 % nickel<br />
samt eventuellt även molybden och andra legeringsämnen. Nikelhalten gör att stålen är<br />
austenitiska även vid rumstemperatur. Låg kolhalt är i allmänhet önskvärd för att undgå<br />
karbidutskiljning, normalt ligger den under 0,05 %. Om kolhalten är högre legeras materialet ofta<br />
med titan och niob som har högre affinitet 8 till kol än vad krom har. På så sätt förhindras bildning<br />
av kromkarbid (Cr C ).<br />
23 6<br />
Mekaniska egenskaper<br />
Austeniten är mjuk, seg och tänjbar, och den kännetecknas vidare av att vara omagnetisk. 18/8stålen<br />
(18 % Cr och 8 % Ni) och de högre legerade austenitiska kvalitéerna kan ej härdas genom<br />
värmebehandling. Dock kan man genom kallbearbetning väsentligt höja sträckgräns och<br />
brottgräns samtidigt blir materialet något martensitiskt. Detta leder till att stålet blir både<br />
magnetiskt och att korrosionsbeständigheten minskar.<br />
Svetsbarhet<br />
De austenitiska rostfria stålen är i stort sätt väl lämpade för <strong>svets</strong>ning. Eftersom de ej tar härdning<br />
uppstår ej heller några härdningsfenomen. Det föreligger inte heller någon större risk för farlig<br />
korntillväxt med sprödhet som följd. I samband med värmning och svalning vid <strong>svets</strong>ning<br />
genomgår austenitiska material inte några egentliga strukturomvandlingar, men under vissa<br />
förutsättningar bildas sekundära faser i <strong>svets</strong>godset och den värmepåverkade zonen. Den<br />
viktigaste av dessa faser är ferrit, som i flera avseenden påverkar <strong>svets</strong>förbandets egenskaper i<br />
såväl positiv som negativ riktning. Ferritens positiva roll är att den i stor utsträckning förhindrar<br />
uppkomst av varmsprickor i <strong>svets</strong>godset. Den förmår att lösa ämnen såsom svavel och fosfor,<br />
vilka i annars segrar och avsevärt ökar risken för att sprickor uppstår då <strong>svets</strong>spänningen växer.<br />
Normalt eftersträvas mellan 2-9 % ferrit i <strong>svets</strong>godset. Efter viss hålltid i temperaturintervallet <strong>60</strong>0-<br />
850 [°C] kan Sigmafas (FeCr) bildas. Detta kan ske om ferrithalten är mer än 10 % eller om stålet<br />
har hög kromhalt (t.ex. 25 % Cr 20 % Ni). I samband med konstruktion av ett objekt i austenitisk<br />
rostfritt stål är det väsentligt att ta hänsyn till de kastningar och krympningar som uppkommer vid<br />
<strong>svets</strong>ningsarbetet. Längdutvidgningskoefficienten är ca 50 % högre och värmeledningsförmågan<br />
40 % lägre än för ordinära <strong>svets</strong>konstruktionstål.<br />
8 Affinitet. Benägenhet att kemiskt reagera.<br />
21
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
2.4 Ferrit-Austenitiska rostfria stål<br />
Analys<br />
Ferrit-austenitiska rostfria stålen [5], [6], [7] kallas även populärt för duplexa stål.<br />
De innehåller omkring 29 % krom, 5-8 % nickel, 1-4 % molybden, mindre än 0,03 % kol, samt är<br />
magnetiska. Ett annat ämne som visat sig ha mycket stor betydelse för <strong>svets</strong>barheten i ferritaustenitiska<br />
stål är kväve, som förekommer i halter upp till 0,4 %. Vid <strong>svets</strong>ning stelnar smältan<br />
primärt helferritiskt och austeniten bildas i ett senare skede då temperaturen sjunker<br />
Mekaniska egenskaper<br />
Stål av denna typ används när både hög hållfasthet och stort korrosionsmotstånd efterfrågas. De<br />
duplexa stålens härdighet mot punkt- och spänningskorrosion är goda. Stålen har sitt största<br />
applikationsområde inom offshore-industrin, där deras egenskaper passar väl in i en miljö med<br />
höga kloridhalter. Den höga hållfastigheten jämfört med austenitiska stål ger också<br />
konstruktionsfördelar i form av lättare konstruktioner. Cellulosa-, kemisk-, och<br />
petrokemiskindustrier, är andra områden där de ferrit-austenitiska stålen vinner insteg i allt högre<br />
grad.<br />
Svetsbarhet<br />
De ferrit-austenitiska stålen lämpar sig bättre för <strong>svets</strong>ning än de ferritiska och martensitiska<br />
stålen, men inte lika bra som de austenitiska. Deras sprödhet i samband med svåra<br />
<strong>svets</strong>spänningar kan leda till sprickbildningar, denna risk är dock betydligt mindre än de rent<br />
ferritiska stålen. Liksom med de ferritiska stålen, uppstår vid <strong>svets</strong>ning av de ferrit-austenitiska<br />
stålen, en zon omedelbart intill <strong>svets</strong>en, som genom kornförstorning och utskiljningar är känslig för<br />
korrosionsangrepp och spröd, om än ej så utpräglat. De ferrit-austenitiska stålen uppvisar efter en<br />
tids upphettning vid intervallerna 350-550 och <strong>60</strong>0-975 [˚C] strukturförändringar, vid 475 [˚C]<br />
inträffar försprödning. Därför bör temperaturintervallet 350-550 [˚C] passeras snabbt.<br />
Även temperaturintervallet <strong>60</strong>0-975 [˚C] bör passeras snabbt då risk för Sigmafasbildning<br />
föreligger. Svetsning skall därför ske så kallt som möjligt. Sträckenergin skall hållas låg.<br />
22
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3. Analys<br />
3.1 Ekonomi. Produktivitet. Kvalitet.<br />
3.1.1 Ekonomi<br />
För att analysera de tydliga ekonomiska effekterna som valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> skulle medföra<br />
studerades ett antal olika punkter.<br />
• Årsproduktion L-<strong>60</strong><br />
• Omsättning av olika materialkvaliteter<br />
9<br />
• Kostnader för slabs<br />
• Tillverkningskostnader och transportkostnader<br />
• Skrotpriser<br />
• Material som skrotas vid <strong>svets</strong> som ej är valsat<br />
För att få tag i uppgifter om årsproduktion, omsättning av material och kostnader med mera<br />
kontaktades den ekonomi/logistik avdelningen på Nyby. För omsättning av materialkvalitéer<br />
studerades vilka material och hur högt tonnage som hade passerat under fjärde kvartalet 2004.<br />
För slabspriser användes prislistan för 2005 januari. För att komma fram till hur mycket material<br />
som inte valsades före och efter <strong>svets</strong>en, analyserades processen ingående, de faktorer som<br />
inverkar på hur mycket som inte valsas. Den avgörande faktorn är valsningsoperatören det är han<br />
som styr arbetsvalsarna han påverkas av hastigheten på bandet och ”hur nära han vågar valsa<br />
<strong>svets</strong>en” detta varierar från operatör till operatör. Dessvärre finns det ingen möjlighet att kunna<br />
mätta bandvikten före och efter L-<strong>60</strong> vilket skulle ge ett exakt värde på hur mycket som skrotades<br />
när analysen genomfördes. I maj 2005 togs det i bruk en våg för att väga ingående material i<br />
L-<strong>60</strong>. Efter intervjuer med valsningsoperatörerna togs ett medelvärde på 5 [m] fram, som visade<br />
hur mycket material vid bandskarven som inte valsas <strong>över</strong>. Det blir 2.5 [m] före och efter <strong>svets</strong>en<br />
dock går inte själva <strong>svets</strong>en att använda så den klipps bort ca 0.25 [m] av bandet, detta görs vid<br />
påhaspeln.<br />
3.1.2 Produktivitet<br />
För att analysera vad som händer med produktiviteten när man valsar <strong>över</strong> <strong>svets</strong>, användes<br />
observationerna från de ekonomiska studierna. Efter som material vid <strong>svets</strong>en skulle valsas <strong>över</strong><br />
ökar materialutbytet på varje band och där med produktiviteten.<br />
9 Slabs, ämne från stränggjutning. Ämnesformat 150–300× 400–2200 [mm].<br />
23
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.1.3 Kvalitet<br />
Kvalitetsbristkostnaderna [8] ”de kostnader som orsakas av defekta enheter, ofullkomliga<br />
processer eller förlorade försäljningsintäkter” minskar på grund av att valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ger ett<br />
högre materialutbyte.<br />
3.2 Valsning på oglödgade <strong>svets</strong>ar<br />
För att sammanställa den kunskap som fanns om valsning <strong>över</strong> oglödgade <strong>svets</strong>ar intervjuades<br />
valsningsoperatörerna på L-<strong>60</strong>. Det fram kom att försök av valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i L-<strong>60</strong> hade utförts<br />
runt 1990 med mindre lyckad framgång, dock finns ingen dokumenterad information kvar från<br />
försöken. Det händer ibland att en operatör missar att lyfta arbetsvalsarna och av misstag valsar<br />
<strong>över</strong> <strong>svets</strong>en med blandade resultat 10 . Den dokumenterade information som fanns var en<br />
sammanställning av erfarenheter från band<strong>svets</strong>linjen i Avesta, dock handlar den om valsning<br />
<strong>över</strong> glödgade <strong>svets</strong>ar. För att erhåll en uppfattning om hårdheten på <strong>svets</strong>fogarna och<br />
närliggande material gjordes ett antal hårdhetsmätningar. Materialen för provningarna valdes ut<br />
på grund av att de är kända för att vara problematiska att bearbeta, materialanalys på<br />
provmaterial (se tabell 3.4).<br />
Tabell 3.4 Material för hårdhetsprovning.<br />
Materialanalys % C N Cr Ni Mo Si Mn S Cu B<br />
11<br />
PKA Material Kvalité<br />
5857 904L 0,013 0,055 19,75 24,25 4,30 0,30 1,50 0 1,50 0,001<br />
597905 254 SMO 0,013 0,20 19,95 17,95 6,10 0,35 0,45 0 0,70 0<br />
658919 2205 0,018 0,170 22,40 5,70 3,20 0,40 1,50 0 0 0,002<br />
194201 310RB 0,050 0,035 25,7 19,15 0,20 0,<strong>60</strong> 0,90 0 0 0<br />
- 316L-Si 0,02 0 18,5 12 2,6 0,85 1,7 0 0 0<br />
3.3 Vilka tjockleksskillnader mellan banden kan accepteras.<br />
De tjockleksskillnader på banden som får köras idag i Z-high finns att studera i<br />
tillverkningsföreskrift Nr 40<strong>60</strong>0 Rev.16, utdrag ur tillverkningsföreskrift 12 . Enligt föreskriften är<br />
± 40 % den största skillnad på tjocklek det nya bandet får ha mot det ut gående band. Det är<br />
bättre att skarva ett tjockt utgående band med ett tunnare än tvärtom. Tjockleken är den viktigare<br />
av de två faktorerna, tjocklek och bredd. Med avseende på valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> skulle en<br />
tjockleksskillnad på maximalt 0,5 [mm] tillåtas vid inledande försök med valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>. Med<br />
11<br />
anledning av lyckade valsningar <strong>över</strong> <strong>svets</strong> och [9]. det är bättre att gå från tjockare till tunnare<br />
band med avseende på belastningen på <strong>svets</strong>en.<br />
10<br />
Se bilaga 2<br />
11<br />
PKA-kod. Intern beteckning på material.<br />
12<br />
Se bilaga 3<br />
24
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.4 Vilka breddskillnader mellan banden klarar valsverket av.<br />
Breddskillnader mellan banden som accepteras idag i valsverket finns att finna i<br />
13<br />
tillverkningsföreskrift Nr 40<strong>60</strong>0 Rev.16 . När det gäller den största skillnaden på vad som får<br />
skarvas med på utgående bandbredd så varierar det med från ca ± 24 % för de smalaste banden<br />
till ± 9 % för de bredaste banden, det som inverkar på hur stor skillnaden kan vara är att<br />
kantsaxen kan få ordentliga klipp och komma åt <strong>svets</strong>en. Det är bättre att skarva ett brett<br />
utgående band med ett smalare än tvärtom. Med avseende på valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> finns ingen<br />
information utan det måste provas fram praktiskt, ser man på valsningar <strong>över</strong> <strong>svets</strong> som gjorts av<br />
misstag. Så skulle ett bra startvärde på hur stor skillnad det får vara mellan banden vara ± 2,5 %.<br />
3.5 Krokiga bandändar i L-<strong>60</strong><br />
3.5.1 Vilka problem skapar krokiga bandändar i L-<strong>60</strong><br />
14<br />
Efter ha studerat processen samt statistik från L-<strong>60</strong> och identifierat problemen som uppstår<br />
med krokiga bandändar, visade det sig att när krokiga bandändar kommer in i L-<strong>60</strong> uppstår<br />
problem vid <strong>svets</strong>en, bandmagasin och i Z-high:<br />
• Vid <strong>svets</strong>en blir det svårt att få banden att ligga rakt mot varandra vilket skapar problem.<br />
Efter att dubbelsaxen klippt båda bandändarna och går ihop med dem till spaltläge så blir<br />
de inte parallella, vilket ger stora problem vid <strong>svets</strong>ningen.<br />
• I magasinet är det lätt att de krokiga bandändarna tar i bärarmarna som är känsliga eller<br />
löser ut nödstopslinorna.<br />
• När den krokiga <strong>svets</strong>skarven går in mot arbetsvalsarna i Z-high har de ett högt banddrag<br />
vilket leder till en spänningskoncentration i ena sidan av <strong>svets</strong>en, ibland kan detta leda till<br />
bandbrott.<br />
• Vid Z-high är det lätt att kanterna på det krokiga bandet tar i inne i verket (går utanför<br />
arbetsvalsarna) på sidorna, speciellt känsligt är området runt kantklippet. Breda band är<br />
känsligare än vad smala band är, eftersom de inte har lika mycket spelrum inne i verket.<br />
Hur stor mittavvikelse och bredd på banden verket klarar av kan beskrivas med formeln<br />
( − 0 , 5x<br />
+ 825 = max mittavvikelse [mm]) där är x är bredd på bandet ( 1025 ≤ x ≤ 1550 )<br />
[mm].<br />
• Efter interjuver med valsningsoperatörer angående hur krokiga band påverkar valsningen,<br />
framkom att det var sluten på banden som var mer ”oroliga” och krokiga. De beskrev att ett<br />
krokigt band vill slingra sig som en orm, fram och tillbaka vilket skapar stora problem för<br />
operatörerna. De måste vara med och börja skeva valspaketet redan innan nästa<br />
svängning på bandet kommer för att det inte ska ta i inne i verket. Det kräver stor<br />
erfarenhet och känsla av hur bandet kommer beter sig.<br />
13 Se bilaga 4.<br />
14 Se bilaga 5.<br />
25
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.5.2 Försök att mäta krokiga bandändar<br />
Efter att ha studerat äldre försök med att mäta krokiga bandändar på Nyby framgick det att det<br />
inte fans någon fungerande metod som gick att använda. Från steckelverket fanns det inte heller<br />
någon möjlighet att få någon information på hur krokiga bands profiler ser ut. Dock så kommer en<br />
ny profilmätare installeras efter steckelverket under sommaren 2005 som kan mäta krokigheten<br />
på banden. Kontakt togs med Daniel Senter 15 för att ta del av hans arbete med att mäta krokiga<br />
band i en liknande linje. Där framgick det att de inte hade något tillvägagångssätt för att mäta<br />
krokigheten. De mätte tidsförluster, materialförluster, och vilken ände som orsakade problem.<br />
Efter mer undersökningar hur krokiga band skulle kunna mätas, upptäcktes att det satt en givare<br />
precis innan valsverket i Z-high som mätte mittavvikelse. Men givaren ger inget verkligt värde<br />
efter som bandet utsätts för stora dragpåkänningar, utan ger en anvisning på hur hela<br />
krokighetsprofilen längs bandet ser ut och kan jämföras med andra band som passerar genom<br />
valsverket.<br />
3.6 Instyrning av krokiga band i avhaspelen<br />
16<br />
Resultat från mätningarna med Argus visar att banden inte är speciellt krokiga i början<br />
17<br />
Statistik från L-<strong>60</strong> visar att det inte är vanligt med problem med krokiga bandändar förrän vid<br />
<strong>svets</strong>maskinen. Det är svårt att ändra instyrningensfunktion, för problemet finns fortfarande kvar<br />
längre fram i linjen. För att komma till räta med problemet ”krokiga bandändar” finns det ett par<br />
lösningar. Det ena är att försöka rikta bandet rakt, vilket kommer att bli mycket komplicerat och är<br />
en tekniskt svår process som fortfarande är under utveckling. Det andra är att klippa bort den<br />
biten av bandet som är krokig, detta leder även till att man klipper bort tjockändan på bandet,<br />
vilket är positivt för valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
15<br />
Development Metallurgist, Coil Products Sheffield, Outokumpu Stainless Ltd,<br />
16<br />
Digitalt datainsamligssystem med mätvärdsbehandling, se sida 43.<br />
17<br />
Se bilaga 5<br />
26
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.7 Skrotning av bandändar<br />
3.7.1 Skrotning av bandändar<br />
Skrotning av bandändar i dagsläget kan ske med max 0,5 [m]/klipp och endast ett klipp på 0,5 [m]<br />
i slutet av bandet. Skrotet faller ner i små låder som skjuts ut för hand. Skrotet bärs sedan bort till<br />
2 större skrotlådor för sortering, vilket är en tung arbetsuppgift då en skrotbit kan väga upp mot 30<br />
[kg]. Resultat från mätningarna med Argus visar att det är sluten på banden som ska klippas,<br />
speciellt band med bredder <strong>över</strong> 1500 [mm]. Skulle man klippa bort ca 8 [m] av slutet på bandet<br />
får man bort den värsta krokigheten som skapar problem i linjen. Under sommaren 2005 kommer<br />
en ny profilmätare installeras efter steckelverket i Avesta, den klarar av att mätta profilen och<br />
krokigheten på bandet. Om den informationen skickas med band som är krokiga kommer man<br />
bara att behöva klippa dessa band. För att kunna klippa så mycket av bandet beh<strong>över</strong><br />
avhaspelen byggas om och ett nytt skrotningssystem krävs som kan klara den nya mängd av<br />
skrot som skulle bildas.<br />
3.7.2 Rekommendation av bortföring av skrot<br />
Det skrothanteringssystem som existerar i nuläget i avhaspelen i L-<strong>60</strong> klarar inte av att svälja en<br />
större mängd skrot än den gör i dagsläget. Därför måste ett nytt system installeras, beroende på<br />
hur mycket skrot som kommer att bildas i linjen finns det två alternativ<br />
1. Ett system med större skrotlådor som skjuts ut och transporteras bort med truck.<br />
2. Ett system med transportband till en stor skrotlåda finns beskriven i examensjobbet<br />
”Förbättrad maskinutrustning för att nå valsbara skarv<strong>svets</strong>ar i L-<strong>60</strong> [10].<br />
27
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.8 Förriktverk<br />
Bandkrum<br />
Efter att ha studerat processen vid avhaspelen (se figur 3.8.1), med avseende på oplanhet,<br />
framgick det att de material som hade svårast bandkrum var varmvalsade (svarta band) special<br />
stål, sedan vanliga varmvalsade stål. Kallvalsade band (vita band) hade knappt någon bandkrum i<br />
början av bandet och bara en bråkdel av vad de varmvalsade banden hade i slutet.<br />
Dubbel sax och<br />
<strong>svets</strong><br />
Avhaspel Matarverk Sax<br />
Riktverk<br />
Sidoförskjutning<br />
Figur 3.8.1 Inlopp L-<strong>60</strong><br />
Problem med bandkrum<br />
Problem uppstår när bandet är krumt efter riktverket (se bild 3.8.2), då bildas det en ”uppåtsnok”<br />
(se figur 3.8.3) som går in i <strong>över</strong>delen på saxen eller går åt andra hållet, vilket gör att bandet går<br />
neråt och vill ta i mellan saxen och<br />
sidoförskjutningen.<br />
Sidoförskjutningen är till för att<br />
styra det ingående bandet i sidled<br />
så att bandet ligger rakt emot det<br />
andra bandet som ligger i <strong>svets</strong>en<br />
när de ska klippas och <strong>svets</strong>as<br />
ihop.<br />
Bild 3.8.2 Förriktverk L-<strong>60</strong><br />
28
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Användning av förriktverk idag<br />
Riktverket används idag i början och sluten på banden. Operatören vid avhaspelen kör manuellt<br />
ihop verket då lampan för bandbyte tänds när bandet på avhaspelen börjar ta slut. Sedan styr<br />
man in den nya bandänden genom matarverket och förriktverket fram till grovsaxen. Den enda<br />
gång man ändrar inställningarna för rullarna i riktverket är när en bandände gått igenom riktverket<br />
och fått kraftig ”uppåtsnok” eller ”nedåtsnok”, då backar man tillbaks bandet och provar ett nytt<br />
värde.<br />
Figur 3.8.3 Uppåtsnok<br />
Förriktverk L-<strong>60</strong><br />
Riktverket som finns i avhaspelen vid L-<strong>60</strong> är av typ förriktverk (se tabell 3.8.4). Enligt<br />
underhållskoordinatorn på L-<strong>60</strong> är skicket bra på riktverket. Nya motorer installerades 050314,<br />
rullar och lager är i gott skick. Under våren 2005 installerades även ett nytt styrsystem från ABB<br />
som de framtagna värdena ska inplanteras i.<br />
Tabell 3.8.4 Förriktverk L-<strong>60</strong><br />
Förriktverk, L-<strong>60</strong> Nyby, Sverige<br />
Fabrikat: Sundwig<br />
Modellbeteckning: -<br />
Id nr: 450-766<br />
Antal rullar 5st<br />
Placering av rullar 2 <strong>över</strong> 3<br />
Drivning på antal rullar 5st<br />
Diameter: 200mm<br />
Centrum avstånd mellan rullar: 210mm<br />
Vertikalt skjusterbara rullar 2 och 4<br />
0-Linje Toppen de underliggande rullarna<br />
Tjocklek på band 2-6,5mm<br />
29
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Framtagning av värden<br />
Efter litteraturstudier [4], [11] framgick att det fanns väldigt lite skrivet om framtagning av värden till<br />
förriktverk och de teoretiska formler som fanns hade stora praktiska begränsningar. Framtagning<br />
av värden med FEM 18 var ej tänkbart heller på grund av den mängd av olika material och<br />
tjocklekar som passerar genom riktverket, det skulle bli alldeles för tidskrävande.<br />
Efter vidare undersökningar visade sig att Outokumpus fabrik i Tornio, Finland har tre stycken<br />
liknande riktverk 19 och genom två av riktverken kördes svarta band. Efter ett studiebesök i Tornio<br />
diskuterades hur deras uppstart av riktverk hade gått tillväga, därifrån erhölls också värden för<br />
deras inställningar på riktverken.<br />
Inställning på rullar<br />
I de två riktverken som ligger i linjerna AP3, Tornio (endast svarta band) och AP4, Tornio (endast<br />
vita band) ändras parametrarna för rulle 2 och 4 endast med tjockleken på ingående band. Detta<br />
på grund av att man kör stora mängder av material med liknande materialdata, dock finns det<br />
material typ EN 1.4318 som har andra egenskar som skapar problem när det ska riktas, då får<br />
operatören backa bandet och öka värdena och prova att rikta igen. I RAP 5, Tornio (svarta och<br />
vita band) ändras parametrarna för rulle 2 och 4 av tjocklek på bandet och beroende på om<br />
bandet är svart eller vitt (se diagram 3.8.5).<br />
0-Linje<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
-8<br />
-10<br />
RAP5 svarta och vita band<br />
-12<br />
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7<br />
Diagram 3.8.5 RAP 5, Tornio<br />
18 Finita Element Metoden<br />
19 Se bilaga 7<br />
Tjocklek [mm]<br />
Rulle 2 svartband<br />
Rulle 2 vitband<br />
Rulle 4 svartband<br />
Rulle 4 vitband<br />
30
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Klassning av material<br />
Efter studier av sträckgräns och brottgräns (se tabell 3.8.6) hos material som passerar genom L-<br />
<strong>60</strong> (varmvalsat), skulle det gå att använda en klassningstabell för materialhårdhet som redan finns<br />
på fabriken (VKS) i Nyby enligt Ralf Grönlund[2]. Materialen klassas i tre hårdhetsklasser.<br />
Normalt, Hårt (värdena för rulle 2 ökas med 25 %) och Mycket hårt (värdena för rulle 2 ökas med<br />
50 %). I styrsystemet från ABB sker klassningen efter Tornios klassningstabell för tjocklek<br />
(se tabell 3.8.7) och Nybys hårdhetsklasser (se tabell 3.8.8).<br />
Tabell 3.8.6 sträckgräns och brottgräns [Mpa] i L-<strong>60</strong><br />
Varmvalsat VKS<br />
antal PKA Sigma 1.0 brott dim grupp antal PKA Sigma 1.0 brott dim grupp<br />
12 1563 402 656 4 74 1276 380 817 3<br />
2 2341 366 589 4 - 1563 368 642 2<br />
18 2546 3<strong>60</strong> 614 4 406 1563 364 634 3<br />
2 5857 361 611 4 8 1563 361 621 4<br />
2 597905 472 756 4 14 2341 355 588 4<br />
Tabell 3.8.7 Tjocklek Tornio<br />
Tjocklek MIN Tjocklek MAX<br />
[mm]<br />
[mm]<br />
1,9 2,1<br />
2,1 2,3<br />
2,3 2,5<br />
2,5 2,7<br />
2,7 2,9<br />
2,9 3,2<br />
3,2 3,6<br />
3,6 4,0<br />
4,0 4,4<br />
4,4 4,8<br />
4,8 5,3<br />
5,3 5,8<br />
5,8 7,0<br />
Tabell 3.8.8 Hårdhet Nyby<br />
Klass PKA<br />
Normalt övriga<br />
Hårt 1901-1988, 3001-4998<br />
Mycket hårt 5001-6999<br />
31
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
3.9 Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
För att identifiera de variabler som har inverkan på valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> studerades<br />
valsningsprocessen ingående och de faktorer som påverkar. Vidare studerades <strong>svets</strong>en och dess<br />
egenskaper samt olika material. För att tydligare se vilka variabler som påverkar valsning <strong>över</strong><br />
<strong>svets</strong> gjordes ett Ishikawadiagram (se figur 3.1).<br />
Figur 3.9.1 Ishikawadiagram<br />
32
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Uppdelning av faktorer<br />
Materialegenskaper<br />
• Tjocklekskillnad på band<br />
• Bredskillnad på band<br />
• Tjockändar<br />
• Krokiga bandändar<br />
• Tjocklek<br />
Svets<br />
• Höjd på <strong>svets</strong>råg<br />
• Höjd på <strong>svets</strong>rot<br />
• Svetsen är fri från defekter<br />
• Tillförd mängd av material<br />
• Hastighet på <strong>svets</strong>huvud<br />
• Ström och spänning<br />
• Spalt avstånd<br />
• Spalt parallellitet<br />
• Rotskena<br />
• Kontakt<br />
• Nivåskillnad på bandkanter<br />
• Planhet på bandändar<br />
Valsverk<br />
• Reduktion<br />
• Hastighet<br />
33
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tjockändar<br />
Bandändarna har inte samma egenskaper som mitten av bandet eftersom temperaturen vid<br />
valsning i steckelverket är lägre i bandändarna. Det gör att materialet inte rekristalliseras<br />
ordentligt, vilket resulterar i att materialet deformationshårdnar. Steckelverket kanske inte heller<br />
uppnår önskad reduktion i det sista sticket på det hårdare materialet, så att det blir tjockare (s.k.<br />
tjockändar) jämfört med resten av bandet. Försöker man valsa ut tjockänden i steckelverket är det<br />
stor risk att den blir väldigt krokig. Den lägre temperaturen beror på att bandänden under valsning<br />
kyls något av den relativt kalla haspeltrumman och tiden för bandändarna i haspelugnen blir<br />
längre, efterhand som längden på bandets ökar. Speciellt känsliga material är höglegerade stål.<br />
När tjockändar kommer in i L-<strong>60</strong> uppstår problem vid valsningen i Z-high, speciellt om materialet<br />
är hårt och tunt. Detta på grund av att valsverket inte ”orkar” trycka ihop valsarna eftersom<br />
valsverket ligger på gränsen till vad verket klarar av. Det här resulterar i att önskad reduktion inte<br />
uppnås. I vissa fall låter man även bli att valsa <strong>över</strong> tjockändarna för att undvika problem. För<br />
försök med valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> bör man ta hänsyn till material och tjocklek för minimala problem<br />
med tjockändar.<br />
Krokiga bandändar<br />
Vid <strong>svets</strong>en blir det svårt att få banden att ligga mittemot varandra vilket skapar problem. Efter att<br />
dubbelsaxen, som är vinklad 93 grader (se figur 3.9.2) klippt båda bandändarna, går den ihop<br />
med bandändarna till spaltläge. Då blir bandändarna inte parallella, vilket ger stora problem vid<br />
<strong>svets</strong>ningen, som resulterar i en dålig <strong>svets</strong>. När den krokiga <strong>svets</strong>skarven går in mot<br />
arbetsvalsarna i Z-high bildas det ett högt banddrag, vilket leder till en spänningskoncentration i<br />
ena sidan av <strong>svets</strong>en, som ibland leder till bandbrott. För inledande försök av valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
är krokiga bandändar ett stort problem eftersom de påverkar kvaliteten på <strong>svets</strong>en, som är en av<br />
de avgörande faktorerna för ett lyckat resultat.<br />
Figur 3.9.2 Dubbelsax / <strong>svets</strong>, vy<br />
ovanifrån<br />
34
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tjocklek<br />
Att tjockleken på banden också är av betydelse kom fram efter intervjuer med<br />
valsningsoperatörerna. När de valsat <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en med lyckat resultat, såg de att tjockleken på<br />
banden ofta låg <strong>över</strong> 2,5 [mm].<br />
Tjocklek- och breddskillnad<br />
Se kapitel 3.3 och 3.4<br />
För inledande försök med valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ska banden som valsas helst ha samma bredd och<br />
tjocklek runt 3-4 [mm]. En lyckad valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> som skedde av misstag hade band<br />
dimensionerna (se tabell 3.9.3).<br />
Tabell 3.9.3 Valsad <strong>svets</strong><br />
Datum 050303 Ao 023194-95 Ao 023448<br />
PKA 1276 2746<br />
Bredd 1071 1045<br />
Tjocklek in, mm 2,50 3,00<br />
Tjocklek ut, mm 2,12 2,40<br />
Reduktion 15 % 20 %<br />
Hastighet, m/min 24 24<br />
Valskraft 8-12 6-12<br />
Svets<br />
För att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong> är de viktigaste faktorerna en hållbar <strong>svets</strong> och en <strong>svets</strong> som inte ger<br />
valsmärken i arbetsvalsarna. Ofta är det <strong>svets</strong>en som går sönder när man av misstag valsat <strong>över</strong><br />
<strong>svets</strong>en. Viktigt är också att banden är plana och får bra kontakt med rotskenan. Vidare att<br />
spaltavståndet är rätt och att<br />
bandkanterna är parallella. Ström,<br />
spänning, tillsatsmaterial och hastighet på<br />
<strong>svets</strong>huvudena styrs automatiskt.<br />
Svetshuvudena börjar från kanterna och<br />
<strong>svets</strong>ar in mot mitten, men <strong>svets</strong>arna<br />
möts inte utan det kvarstår ett område på<br />
banden som inte är <strong>svets</strong>as (se bild 3.9.4)<br />
vilket ger anvisningar till sprickor<br />
Bild 3.9.4 valsad <strong>svets</strong> där <strong>svets</strong> fogarna möts från<br />
de bägge <strong>svets</strong>huvudena, visar början till<br />
sprickbildning<br />
35
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Rotskena<br />
Beroende på rotskenans utformning kan<br />
man förändra utseendet för <strong>svets</strong>fogen<br />
och störst förändring på <strong>svets</strong>roten på<br />
undersidan av banden utan att behöva<br />
ändra parametrarna för de andra faktorer<br />
som styr utseendet på <strong>svets</strong>fogen:<br />
• Mängd av tillfört material<br />
• Hastighet på <strong>svets</strong>huvuden<br />
• Ström och spänning<br />
Ett experiment utfördes även under tiden<br />
för examensarbetet med rotskenans<br />
utformning för att minska höjden på<br />
<strong>svets</strong>fogen och få jämnare form på roten<br />
för att minska risken för valsmärken (se<br />
bild 3.9.5).<br />
Bild 3.9.5 experiment med rotskenan för att minimera<br />
<strong>svets</strong>roten<br />
Valsverk<br />
Vid försök med valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> bör reduktionen ligga runt 15-20% och hastigheten runt 20-24<br />
[m/min]. Detta kunde konkluderas efter den lyckade valsningen <strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
36
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
4 Beräkningar<br />
4.1 Ekonomi<br />
Värdena är hämtade mellan datumen 20040816 till 20041222, under den tiden passerade 2773 st<br />
band genom L-<strong>60</strong>. Alla beräkningar är gjorda i Microsoft Excel 2003 SP1. Först sorterades alla<br />
dubbelband ut från värdarna. Dubbelband är band som ska delas i två delar efter linjen men ser ut<br />
som två band i den erhållna datan, vilket skulle dubbla vikten och antal <strong>svets</strong>fogar för varje<br />
dubbelband, detta skulle ge ett felaktigt antal <strong>svets</strong>fogar och tonnage. Där efter användes formeln<br />
Bredd × Tjocklek × 5meter<br />
på alla band, efter det sorterades den sammanlagda volymen, som<br />
20<br />
multiplicerades med densiteten, ut för varje materialkvalité . Densiteten sattes till 8000 [kg/m³].<br />
Under tidigare nämnda period passerade 43931,3 ton rostfritt stål i L-<strong>60</strong> och 402,5 ton klipptes<br />
bort. För att få fram värden för ett helt års produktion delades årsproduktionen med mängden<br />
material som passerat under tiden 040816 - 041222 för att få fram en faktor.<br />
188000<br />
= 4,28<br />
43931,<br />
3<br />
Detta resulterade i en faktor på 4,28 [-]<br />
Vilket ger 402,<br />
5×<br />
4,<br />
28 = 1722,7 [ton/år] bortklippt material<br />
Formler<br />
Slabs: pris för slabs [kr/ton]<br />
Steckelverk: tillverkningskostnad från slabs till band i steckelverk [kr/ton]<br />
97%: utbytesgrad i steckelverk [-]<br />
Skrotpris: skrotpris för bortklippt material [kr/ton]<br />
Frakt: kostand från steckelverk till Nyby [kr/ton]<br />
L-<strong>60</strong>: tillverkningskostnad i L-<strong>60</strong> [kr/ton]<br />
( Slabs + Steckelverk)<br />
*<br />
− 3%<br />
× Skrotpris + Frakt + L<strong>60</strong><br />
= Tillverkningskostnad [kr/ton]<br />
97%<br />
*<br />
( Tillverkningskostnad − skrotpris)<br />
× Bortklippt material= Tillverkningskostnader minus<br />
skrotintäkter [Kr]<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
*<br />
( Tillverkningskostnad − skrotpris)<br />
× Bortklipptmaterial<br />
× 5%<br />
= tillverkningskostnader minus<br />
skrotintäkter [Kr] för materialet precis vid och <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en som ej går att använda som måste<br />
skrotas.<br />
21<br />
För beräkningar .<br />
20 Se bilaga 9<br />
21 Se bilaga 10<br />
37
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Resultat<br />
Årsproduktion i L-<strong>60</strong> 188000,00 [ton]<br />
Klipps bort idag 1721,5 [ton]<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
Bortklippt <strong>svets</strong> 86,0 [ton]<br />
Skulle kunna andvändas 1635,5 [ton]<br />
Kvalitetsbristkostnader:<br />
Sammanlagda förluster på bortklippt material under ett år:<br />
Tillverkningskostnader minus skrotintäkter. -3163983 [kr/år]<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> tillverkningskostnader minus skrotintäkter. -158199 [kr/år]<br />
Skulle kunna sparas per år om valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> genomfördes<br />
på alla material 3005784 [kr/år]<br />
4.2 Produktivitet<br />
20<br />
Siffror från ekonomiberäkningar<br />
Ej valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
Årsproduktion i L-<strong>60</strong> 188000,00 [ton]<br />
Klipps bort 1721,5 [ton]<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
Bortklippt <strong>svets</strong> 86,0 [ton]<br />
Skulle kunna andvändas 1635,5 [ton]<br />
Ej valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
( 86,<br />
08 + 1635,<br />
49)<br />
( 86,<br />
08)<br />
188000<br />
× 100 =<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> × 100 = 0,<br />
046 %<br />
188000<br />
0,<br />
916<br />
0 , 916 − 0,<br />
046 = 0,<br />
87 % ökat material utbytte som valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> genomförs<br />
Resultat<br />
Årsproduktionen skulle kunna ökas med 0,87 % om valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> skulle genomföras på alla<br />
<strong>svets</strong>ar<br />
20 Se bilaga 9<br />
%<br />
38
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
4.3 Krokiga bandändar<br />
Kvalitetsbristkostnader på grund av krokiga bandändar i L-<strong>60</strong>.<br />
Bilaga 6 ger<br />
Mars 2005 15,0 [h]<br />
April 2005 13,7 [h]<br />
( 15 + 13,<br />
7)<br />
Medel = 14,35 h månad<br />
2<br />
Timkostnad för L-<strong>60</strong><br />
Betning 14768 [kr/h]<br />
Valsning 21846 [kr/h]<br />
Summa 14786+21846=36614 [kr/h]<br />
14, 35×<br />
12månader<br />
= 172,2 [h]<br />
172, 2×<br />
36614 = 6304930 [kr/år]<br />
Interna direkta kvalitetsbristkostnader för krokiga bandändar i L-<strong>60</strong> är 6,3 miljoner kronor per år.<br />
39
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
5 Genomförande<br />
5.1 Hårdhetsprov<br />
Materialanalys på försöksmaterial enligt tabell 3.4<br />
Tabell 3.4 Materialanalys<br />
Materialanalys % C N Cr Ni Mo Si Mn S Cu B<br />
PKA Material Kvalité<br />
5857 904L 0,013 0,055 19,75 24,25 4,30 0,30 1,50 0 1,50 0,001<br />
597905 254 SMO 0,013 0,20 19,95 17,95 6,10 0,35 0,45 0 0,70 0<br />
658919 2205 0,018 0,170 22,40 5,70 3,20 0,40 1,50 0 0 0,002<br />
- 316L-Si 0,02 0 18,5 12 2,6 0,85 1,7 0 0 0<br />
Proverna <strong>svets</strong>ades i befintlig <strong>svets</strong>utrustning vid L-<strong>60</strong>. Tillsatsmaterial i samtliga fall var 316L-Si.<br />
Svetsfogen backade sedan tillbaks och klipptes ut i saxen före <strong>svets</strong>en (se bild 5.1.1). Svetsen<br />
klipptes också ut efter syning vid påhaspeln. Från varje <strong>svets</strong> klipptes en provbit<br />
ut, före och efter glödgning, provbitarna göts in i plast och slipades. Därefter mättes hårdheten i<br />
22 23<br />
vickers på 3 olika punkter i <strong>svets</strong>en och på 3 punkter i bandet och ett medelvärde togs ut . För<br />
utrustning se tabell (5.1.2).<br />
Bild 5.1.1 Grovsax<br />
22<br />
Vickers, enhet och metodför hårdhets mätning<br />
23<br />
Se bilaga 11<br />
40
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tabell 5.1.2 Utrustning<br />
Utrustning Fabrikat Modell Id nr Serie nr Anmärkning<br />
Kapmaskin Buehler Abrasimet 2 450-556 - -<br />
Hårdhets mätare Matsuzawa MV-1 - MV6163 Ansättningstid15 [s],<br />
Last 10 [kg]<br />
Sax Nymek/<br />
Wikstrom<br />
SAX 400 - 2832 -<br />
Sax Kiehn Berthelsen<br />
Maskinfabrik<br />
8 2500 - 27610072 -<br />
Ingjutningsmaskin Buehler Simplimet<br />
2000<br />
- - -<br />
Slipmaskin Buehler Supermet 2 - - -<br />
Resultat<br />
Tittar man på resultaten(se tabell 5.1.3) ser man att <strong>svets</strong>fogarna är mjukare än bandet både före<br />
och efter glödgning.<br />
Jämför man med tidigare mätningar [11] på band och <strong>svets</strong> ser man att liknande resultat har<br />
erhållits.<br />
Material 658919 har en avvikande hårdhet mot de övriga resultaten som inte kan förklaras.<br />
Tabell 5.1.3 Resultat<br />
Materialbeteckning Oglödgad Glödgad Oglödgat Glödgat<br />
PKA<br />
Svets Svets Band band<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857/5857 186 153 272 168<br />
658919/658919 306 233 337 265<br />
597905/194201 169 - 357/261 -<br />
41
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
5.2 Mättning av krokiga bandändar L-<strong>60</strong><br />
Argus<br />
Argus (se bild 5.2.1) är ett digitalt datainsamligssystem med mätvärdsbehandling och grafisk<br />
resultatpresentation som kan mäta ett antal olika parametrar/kanaler simultant.<br />
Bild 5.2.1Argus<br />
Första mätningen<br />
Mätningarna gjordes på nio kanaler (se tabell 5.2.2) med en mättid på 19,8 minuter och en<br />
upplösning på 41,2 [ms], vilket nästan gav 30000 st mättpunkter per kanal.<br />
Metoden att mäta centrumavvikelse användes vid försök att mäta krokiga bandändar i L-<strong>60</strong>,<br />
mellan datumen 05-03-18 och 05-03-20 loggades värdena.<br />
Tabell 5.2.3 kanaler<br />
Kanal Mättområde Enhet<br />
1 Hastighet efter verk [m/min]<br />
2 Hastighet före verk [m/min]<br />
3 Tjocklek in daystrom [mm]<br />
4 Tjocklek ut daystrom [mm]<br />
5 Reduktion i verk [%]<br />
6 Totala valskraft [Kn]<br />
7 Längd från <strong>svets</strong> [m]<br />
8 Bredden före valsverk [mm]<br />
9 Mittavvikelse [mm]<br />
42
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Resultat första mätningen<br />
Av de 74 st band som passerade under mätningarna ansågs 10 st band med störst avvikelse ha<br />
krokiga bandändar. De togs ut för att studeras vidare.<br />
24<br />
Ett av banden (Ao 023959, IndNr 843904), ledde till bandbrott i <strong>svets</strong>en när det på grund av<br />
krokighet gick emot sidan inne i valsverket.<br />
Band Ao 023959, IndNr 843904:<br />
Bredd på band 1574 [mm]<br />
1574<br />
= 787 [mm]<br />
2<br />
Längd på arbetsvalsar 1650 [mm]<br />
1650<br />
= 825 [mm]<br />
2<br />
Argus uppmätte 108[mm] sidoavvikelse -15 [mm] för den riktiga centrumlinjen i verket.<br />
787+(108-15)=880<br />
880-825=55 [mm]<br />
Bandet gick 55 [mm] utanför valsbanan när bandbrottet inträffade.<br />
24 Se bilaga 12<br />
43
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Trend på band<br />
Mätningarna gav ett mycket tydligt resultat, studerar man graferna syns en tydlig trend på 9 av 10<br />
krokiga band (se bild 5.2.4). Hans Nygren[3] i Avesta kontaktades för att jämföra resultaten från<br />
mätningarna med deras egna mätningar av valskraft och differensvalskraft i från steckelverket,<br />
differensvalskraften representerar krokighet 25 .<br />
Bild 5.2.4 Trenden som gick att finna på 9 av 10 band såg enligt<br />
följande, banden svänger 22 [m] från slutet åt ett håll och vid 8<br />
meter från slutet av bandet svänger de markant åt andra hållet<br />
Svar Från Hans Nygrens undersökning<br />
Ur Hans Nygrens svar [12] ”De undersökta banden uppvisar alla ett likartat beteende i början av<br />
sista stick och i slutet av föregående stick. Man kan alltså ana ett visst samband mellan krokighet i<br />
L<strong>60</strong> och i steckeln. Av vad som kan ses är detta mitt i accelerationen upp till nominell fart, då<br />
också valskraften sjunker, på grund av att bandtemperaturen är högre ju längre in på bandet man<br />
kommer. Accelerationen innebär en risk för att banddraget påverkas, vilket kan medföra<br />
snedvalsning. Ändringen i kraft innebär också en risk för störning av rakheten om det är olika<br />
friktion i valsstolens sidor. Det är också mycket möjligt att den mesta störningen kommer från<br />
valsningen av bakänden i jämna stick. Det är vanligt att denna slänger iväg. Orsaken till detta är<br />
till en del en störning från uppriktning av valspaketet som vi hittills inte kommit tillrätta med.”<br />
Andra mätningen<br />
På grund av resultaten från första mätningen genomfördes en andra mätning under en längre<br />
period (050318 – 050417) för att se om samma fenomen uppstod. Sammanlagt gjordes 800 st<br />
mätningar med samma konfiguration som i första försöket. Av 800 st mätningar fanns skarven<br />
mellan två band med på ca 400 st. Från de 400 st bandskarvarna togs alla band som hade en<br />
större centrumavvikelse än 50 [mm], detta resulterade i att 78 skarvar togs ut. Av de 78 skarvarna<br />
hade 15 st 100[mm] eller större centrumavvikelse, med en största avvikelse på 186[mm].<br />
25 Se bilaga 13<br />
44
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
78<br />
400<br />
=<br />
0,195 ⇒ 19,5% av skarvarna hade en avvikelse på mer en 50 [mm]<br />
Svetskarvarna sorterades ut efter vilken sida de gick mot i valsverket (driv eller operatör sida) och<br />
mönstret de hade. Band med mönster 12-6, 22-8 och 23-12 påminner mycket om varandra med<br />
enbart en förskjutning av var toppar och dalar (där siffrorna står för vart topparna och dalarna<br />
ligger i förhållande till slutet av bandet) Driv eller operatörs sida är bara spegelvända på toppar och<br />
dalar.<br />
Klassning av utseende på krokiga bandändar:<br />
(12-6, 12 står för var sista toppen ligger i förhållande till slutet på bandet i meter och 6 står för var<br />
sista dalen ligger i förhållande till slutet av bandet i meter.)<br />
12-6 driv sida. 6 st (se bild 5.2.4)<br />
22-8 driv sida. 38 st (se bild 5.2.5)<br />
22-8 operatör sida. 7 st<br />
23-12 driv sida. 11 st (se bild 5.2.6)<br />
Driv sida. 8 st (se bild 5.2.9)<br />
Operatör sida . 3 st (spegel vänd mot bild 5.2.9)<br />
Ej klassade. 5 st<br />
Bild 5.2.4 mönster, 12-6 driv sida, Nyby<br />
Bild 5.2.6 mönster, 23-13 driv sida, Nyby<br />
Bild 5.2.5 mönster, 22-8 driv sida, Nyby<br />
Bild 5.2.7 mönster, driv sida, Nyby<br />
45
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Resultat andra mätningen<br />
Resultat från andra mätperioden, fördelat i procent av de olika klassningarna.<br />
Fördelning av mönstertrender på krokiga band (se diagram 5.2.8).<br />
Fördelning av mönstertrender som påminner om varandra (se 5.2.9).<br />
Fördelning av vilken sida slutet på den krokiga bandänden går mot (se 5.2.10)<br />
14%<br />
10%<br />
4%<br />
6%<br />
8%<br />
49%<br />
Diagram 5.2.8 Fördelning av trender på krokiga<br />
bandändar<br />
14%<br />
6%<br />
9%<br />
80%<br />
Diagram 5.2.9 Fördelning av liknande trender på<br />
banden<br />
12-6 drivsida<br />
22-8 operatörsida<br />
22-8 drivsida<br />
23-12 drivsida<br />
drivsida<br />
operatör sida<br />
ej klassade<br />
12-6 - 23-12<br />
driv - operatör<br />
ej klassade<br />
46
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
driv<br />
86%<br />
operatör<br />
14%<br />
Diagram 5.2.10 Operatör sida – driv sida<br />
operatör<br />
driv<br />
47
Mittavvikelse [mm]<br />
350<br />
325<br />
300<br />
275<br />
250<br />
225<br />
200<br />
175<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Fördelning av mittavvikelse<br />
Båda mätningsperioderna från L-<strong>60</strong> är inkluderade i diagrammet (se diagram 5.2.9) där<br />
fördelningen av den största mittavvikelsen från mätningarna från varje band är inlagd<br />
Fördelning av Argus mätningar<br />
0<br />
1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1<strong>60</strong>0 1650<br />
Bredd [mm]<br />
Diagram 5.2.9 Linjer (Gräns), gräns för var arbetsvalsarna slutar med avseende på<br />
bandbredd och mittavvikelse<br />
12-6 Drivsida<br />
22-8 operatör sida<br />
22-8 Driv sida<br />
23-12 Driv sida<br />
Operatör sida<br />
Driv sida<br />
Ej klassade<br />
Linjär (Gräns)<br />
48
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
5.3 Utprovning av värden för riktverk<br />
5.3.1 Nollställning av givare<br />
Positionsgivare för rulle två och fyra (se bild 5.3.1) kalibrerades innan försöken med att<br />
prova ut värden för rullarna startades. Kalibreringen gjordes genom att en plan<br />
fyrkantsprofil med tjockleken 16 [mm]<br />
placerades <strong>över</strong> de nedre rullarna, sedan<br />
kördes rullarna ner var för sig så de precis<br />
gick i mot fyrkantsprofilen, då<br />
kontrollerades det verkliga värdet för<br />
rullarna mot det angivna värdet i<br />
styrsystemet från ABB. Rulle fyras givare<br />
var tvungen att ställas om.<br />
Bild 5.3.1 riktverk ”2 <strong>över</strong> 3”<br />
5.3.2 Riktning av bandkrum vid avhaspeln i L-<strong>60</strong><br />
Utgångsvärden för försöken togs från förriktverket i RAP 5, Tornio för varmvalsade band (se tabell<br />
5.3.2). Värden för bandstart togs ut som utgångsvärden för bandslut i L-<strong>60</strong>. Utprovningen gick till<br />
enligt följande procedur, värden för bandtjockleken ställdes in manuellt från man<strong>över</strong>bordet vid<br />
avhaspelen. Resultatet bandplanhet bedömdes visuellt och värden för rullarna noterades på ett<br />
protokoll 26 . Därefter räknades det ut ett medelvärde för band som hade lika tjocklek, detta fördes<br />
sedan in i två diagram (se diagram 5.3.3 och 5.3.4). Under utprovningen av riktverket upptäcktes<br />
även att det fanns glapp i skruvarna när rullarna skulle köras ned och upp, dessutom förändrades<br />
de inställda värdena när bandet gick igenom. Skruvarna ”fjädrade”, beroende på den mängd av<br />
olika tjocklekar och materialkvalitéer som passerar genom linjen. Det är ett tidskrävande arbete att<br />
kompensera för detta.<br />
26 Se bilaga 14<br />
49
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tabell 5.3.2 varmvalsade band, Tornio RAP 5<br />
Tjocklek Tjocklek Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4<br />
MIN MAX bandstart Bandstart bandslut bandslut<br />
1,9 2,1 -12,4 - 4,5 -14,4 - 6,5<br />
2,1 2,3 -11,7 - 3,0 -13,7 - 5,0<br />
2,3 2,5 -11,0 - 2,2 -13,0 - 4,2<br />
2,5 2,7 -10,3 - 1,4 -12,3 - 3,4<br />
2,7 2,9 - 9,6 - 0,7 -11,6 - 2,7<br />
2,9 3,2 - 8,9 - 0,0 -10,9 - 2,0<br />
3,2 3,6 - 7,5 0,5 - 9,5 - 1,5<br />
3,6 4,0 - 7,0 1,1 - 9,0 - 0,9<br />
4,0 4,4 - 6,5 2,2 - 8,5 0,2<br />
4,4 4,8 - 5,5 3,5 - 7,5 1,5<br />
4,8 5,3 - 3,8 3,8 - 5,8 1,8<br />
5,3 5,8 - 2,8 4,0 - 4,8 2,0<br />
5,8 7,0 0,0 5,0 - 2,0 3,0<br />
Position för rulle till 0-linjen [mm]<br />
3,5 4<br />
4,5<br />
2,5 3<br />
1,5 2<br />
0,5 1<br />
Band s tart<br />
-7,5<br />
-8<br />
-7<br />
-6,5<br />
-6<br />
-5,5<br />
-5<br />
-4,5<br />
-4<br />
-3,5<br />
-3<br />
-2,5<br />
-2<br />
-1,5<br />
-1<br />
-0,5 0<br />
2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,25 4,50 4,75 5,00 5,25 5,50<br />
Tjocklek [mm]<br />
Diagram 5.3.3 Värden för början på bandet, Nyby<br />
Rulle 4<br />
Rulle 2<br />
Poly. (Rulle 4)<br />
Poly. (Rulle 2)<br />
50
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Position för rullar till 0-linje<br />
Diagram 5.3.4 Värden för slutet på bandet, Nyby<br />
Band s lut<br />
-9,5<br />
-10<br />
-10,5<br />
-11<br />
-9<br />
-8,5<br />
-8<br />
-7,5<br />
-7<br />
-6,5<br />
-6<br />
-5,5<br />
-5<br />
-4,5<br />
-4<br />
-3,5<br />
-3<br />
-2,5<br />
-2<br />
-1,5<br />
-1<br />
-0,5 0<br />
0,5 1<br />
1,5 2<br />
2,5 3<br />
3,5 4<br />
4,5<br />
2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,25 4,50 4,75 5,00<br />
Tjocklek [mm]<br />
Rulle 2<br />
Rulle4<br />
Poly. (Rulle 2)<br />
Poly. (Rulle4)<br />
Resultat<br />
I diagrammen infogades trendlinjer, därifrån har värden interpolerats fram för de olika<br />
tjockleksintervallen. Intervallen under 2 [mm] används inte men finns med i styrsystemet<br />
Det har ej räknats med den fjädringen som sker i skruvarna (0.5 [mm] för rulle 2 och 0,3 [mm] för<br />
rulle 4).<br />
Värden är för normalhårda stål, beräknande ur formlerna nedan.<br />
För hårda material och mycket hårda material har värdena ökats med 25 % respektive 50 %, dock<br />
finns det inte lika mycket praktiska tester för att se hur bra de värdena stämmer <strong>över</strong>ens.<br />
Formler:<br />
Bandstart<br />
Poly (Rulle 2)<br />
2, 49 ≤ x ≤ 4,<br />
75<br />
Bandslut<br />
Poly (Rulle 2)<br />
2, 49 ≤ x ≤ 4,<br />
50<br />
y = -0,8139x² + 7,1464x - 19,406<br />
R² = 0,9028<br />
y = -0,5748x² + 6,4597x - 22,778<br />
R² = 0,9629<br />
Poly (Rulle 4)<br />
2, 49 ≤ x ≤ 5,<br />
0<br />
y = -0,3502x² + 4,3355x - 9,1919<br />
R² = 0,9594<br />
Poly (Rulle 4)<br />
2, 49 ≤ x ≤ 4,<br />
50<br />
y = -0,2465x² + 3,7934x - 9,121<br />
R² = 0,9678<br />
51
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
För bandstart för rulle 2 har kurvan ett avvikande utseende när tjockleken stiger <strong>över</strong> 4,75 [mm]<br />
(se diagram 5.3.3 ), tittar man på kurvorna från Tornio bilaga 6 så är de parallella för rulle 2 och<br />
rulle 4.<br />
Därför har värden <strong>över</strong> 4,75 [mm] justerats med 0,5 [mm] stigande för varje intervall.<br />
Utgångsvärden för inläggning i styrsystem för vidare utvärdering och optimering.<br />
• Normal hårt. PKA, övriga (se tabell 5.3.5)<br />
• Hårt. PKA, 1901-1988, 3001-4998 (se tabell 5.3.6)<br />
• Mycket hårt. PKA, 5001-6999 (se tabell 5.3.7)<br />
Tabell 5.3.5 Normal hårt material.<br />
Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4<br />
Tjocklek MIN Tjocklek MAX bandstart bandstart bandslut bandslut<br />
0,9 1,1 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
1,1 1,3 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
1,3 1,5 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
1,5 1,7 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
1,7 1,9 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
1,9 2,1 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
2,1 2,3 -7,6 -1,3 -11,3 -2,0<br />
2,3 2,5 -6,9 -0,8 -10,6 -1,4<br />
2,5 2,7 -6,3 -0,3 -9,9 -0,9<br />
2,7 2,9 -5,8 0,2 -9,2 -0,4<br />
2,9 3,2 -5,2 0,8 -8,4 0,2<br />
3,2 3,6 -4,5 1,5 -7,5 0,9<br />
3,6 4 -4,0 2,2 -6,5 1,7<br />
4 4,4 -3,7 2,8 -5,8 2,5<br />
4,4 4,8 -3,5 3,3 -5,2 3,1<br />
4,8 5,25 -3,0 3,8 -4,8 3,7<br />
5,25 5,75 -2,5 4,3 -4,6 4,3<br />
5,75 7 -2,0 4,8 -5,0 5,0<br />
52
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tabell 5.3.6 Hårt material<br />
Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4<br />
Tjocklek MIN Tjocklek MAX bandstart Bandstart bandslut bandslut<br />
0,9 1,1 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
1,1 1,3 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
1,3 1,5 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
1,5 1,7 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
1,7 1,9 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
1,9 2,1 -10,5 -2,4 -15,2 -3,2<br />
2,1 2,3 -9,5 -1,7 -14,2 -2,5<br />
2,3 2,5 -8,7 -1,0 -13,2 -1,8<br />
2,5 2,7 -7,9 -0,4 -12,3 -1,2<br />
2,7 2,9 -7,2 0,3 -11,5 -0,5<br />
2,9 3,2 -6,5 1,0 -10,5 0,2<br />
3,2 3,6 -5,6 1,9 -9,3 1,2<br />
3,6 4 -5,0 2,8 -8,2 2,2<br />
4 4,4 -4,7 3,5 -7,2 3,1<br />
4,4 4,8 -4,5 4,0 -6,5 3,9<br />
4,8 5,25 -4,5 4,7 -6,0 4,6<br />
5,25 5,75 -4,0 5,1 -5,8 5,4<br />
5,75 7 -3,5 5,3 -6,2 6,3<br />
Tabell 5.3.7Mycket hårt material<br />
Tjocklek MIN Tjocklek MAX<br />
Rulle 2<br />
bandstart<br />
Rulle 4<br />
bandstart<br />
Rulle 2<br />
bandslut<br />
Rulle 4<br />
bandslut<br />
0,9 1,1 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
1,1 1,3 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
1,3 1,5 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
1,5 1,7 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
1,7 1,9 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
1,9 2,1 -12,6 -2,9 -18,2 -3,8<br />
2,1 2,3 -11,4 -2,0 -17,0 -3,0<br />
2,3 2,5 -10,4 -1,2 -15,9 -2,2<br />
2,5 2,7 -9,5 -0,4 -14,8 -1,4<br />
2,7 2,9 -8,7 0,3 -13,8 -0,6<br />
2,9 3,2 -7,8 1,2 -12,6 0,2<br />
3,2 3,6 -6,8 2,3 -11,2 1,4<br />
3,6 4 -6,0 3,3 -9,8 2,6<br />
4 4,4 -5,6 4,3 -8,7 3,7<br />
4,4 4,8 -5,2 5,0 -7,8 4,7<br />
4,8 5,25 -4,7 5,6 -7,2 5,6<br />
5,25 5,75 -4,2 6,1 -7,0 6,4<br />
5,75 7 -3,9 6,3 -7,4 7,6<br />
53
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
5.4 Tester med igensatt rotskena<br />
Utformningen på rotskenan styr utseendet på <strong>svets</strong>fogen och störst inverkan har den <strong>över</strong> formen<br />
på roten beroende på om den är plan eller hur spåret är utformat.<br />
Rotskenan (se bild 5.4.1) är vattenkyld och gjord i koppar.<br />
Den ligger under banden och är den del som jordar när <strong>svets</strong>en är igång. Det är viktigt att banden<br />
ligger plant mot skenan och får bra kontakt.<br />
Bild 5.4.1 Rotskena med anslutning för vattenkylning<br />
Utförande<br />
Efter en tids användning blir spåret i skenan igensatt (se bild 5.4.2), vilket ger en väldigt plan profil<br />
på skenan. Precis innan byte av rotskena togs en <strong>svets</strong> ut för vidare undersökning. Svetsen<br />
backades tillbaka och klipptes ut i grovsaxen,<br />
sedan till vidare grovklippning och inpassning i<br />
fräsfixturen för fräsning till dragprovsstavar.<br />
Fyra stavar togs ut <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en och två<br />
stycken ur materialet för jämförelse 27 .<br />
Dessutom mättes höjd på <strong>svets</strong>fogen och<br />
jämfördes med en <strong>svets</strong>fog gjord med normal<br />
Rotskena (se tabell 5.4.3) för utrustning (se<br />
tabell 5.4.4)<br />
27 Se bilaga 15<br />
Bild 5.4.2 övre skena igensatt, den<br />
undre skenan är ny<br />
54
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Tabell 5.4.3 Material till försök med rotskena<br />
Igensatt rotskena<br />
Material PKA Ström [A] Spänning [v] Matning [m/min] Tjocklek [mm]<br />
597905 364 32,5 10,0 5,0<br />
597905 364 32,5 10,0 4,8<br />
Normal rotskena<br />
Material PKA Ström [A] Spänning [v] Matning [m/min] Tjocklek [mm]<br />
597905 364 32,5 10,0 4,8<br />
597905 364 32,5 10,0 3,6<br />
Tabell 5.4.4 Utrustning<br />
Utrustning Fabrikat Modell Id nr Serie nr Anmärkning<br />
<strong>svets</strong> ESAB - -<br />
Sax Nymek/ Wikstrom SAX 400 - 2832 -<br />
Sax Kiehn Berthelsen<br />
Maskinfabrik<br />
8 2500 - 27610072 -<br />
Fräs Abene machine<br />
AB, Sweden<br />
VHF 400 - CNC 40030 -<br />
Dragprovmaskin Zwick Materalprufung<br />
1488<br />
- - -<br />
Skjutmått Mitutoyo CD-15DC 26136 -<br />
Resultat<br />
Utseende på <strong>svets</strong>fog ovan och undersida (se bild 5.4.5).<br />
Bild 5.4.5 normal rotskena [1], igensatt rotskena[2]<br />
1<br />
2<br />
1 2<br />
55
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Brottgräns:<br />
Stav med <strong>svets</strong><br />
Stav utan <strong>svets</strong><br />
Resultat<br />
Höjd på <strong>svets</strong> fog:<br />
Normal rotskena<br />
Höjd på <strong>svets</strong>råg 1,8 [mm]<br />
Höjd på <strong>svets</strong>rot 1,9 [mm]<br />
Igensatt rotskena<br />
Höjd på <strong>svets</strong>råg 1,8 [mm]<br />
Höjd på <strong>svets</strong>rot 0,4 [mm]<br />
( 828,<br />
6 + 853,<br />
0 + 846,<br />
3 + 8<strong>60</strong>,<br />
1)<br />
= 847 [N/mm²]<br />
4<br />
( 1139,<br />
9 + 1138,<br />
5)<br />
= 1139,2 [N/mm²]<br />
2<br />
Ett medelvärde togs för de olika dragprovs värdena ( xxx).<br />
Brott:<br />
Stav med <strong>svets</strong> 847 [N/mm²]<br />
Stav utan <strong>svets</strong> 1139,2 [N/mm²]<br />
Det är inte <strong>svets</strong>en som har gått sönder utan det närliggande materialet som påverkats (HAZ ) (se<br />
bild 5.4.6).<br />
Bild 5.4.6 Material PKA 597905, (254 SMO)<br />
56
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
5.5 Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
På grund utav tidsbrist gjordes aldrig praktiska försök av valsning i L-<strong>60</strong>, dock har data för<br />
försöksmaterial tagits fram för inledande försök.<br />
• Material med högt tonnage och normala mekaniska egenskaper för VKS, PKA 1563 (se<br />
tabell 5.5.1).<br />
• Likadant material i båda banden<br />
• Samma bredd på banden,1100–1200 [mm]<br />
• Samma Tjocklek på banden, 3–4 [mm]<br />
• Reduktion 15–20 %<br />
• Hastigheten runt 20–24 [m/min]<br />
• Svetsning, bandkanter parallella och rätt spalt<br />
• En noggrann undersökning av <strong>svets</strong>en<br />
• Om operatören upplever att banden börjar bli krokigt i slutet avbryts försöken med<br />
valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
• Mätning med Argus på 9 kanaler (se tabell 5.5.2)<br />
Tabell 5.5.1 Material analys på material för inledande försök<br />
Materialanalys % C N Cr Ni Mo Si Mn S Cu B<br />
PKA Material Kvalité<br />
1563 18/9 0,043 0,045 18,25 8,10 - 0,35 1.5 0.007 - -<br />
Tabell 5.5.2 Argus kanaler för inledande försök<br />
Kanal Mättområde Enhet<br />
1 Hastighet efter verk [m/min]<br />
2 Hastighet före verk [m/min]<br />
3 Tjocklek in daystrom [mm]<br />
4 Tjocklek ut daystrom [mm]<br />
5 Reduktion i verk [%]<br />
6 Totala valskraft [Kn]<br />
7 Längd från <strong>svets</strong> [m]<br />
8 Bredden före valsverk [mm]<br />
9 Mittavvikelse [mm]<br />
57
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6. Resultat<br />
6.1 Frågeställning I<br />
Ta Reda på de ekonomiska fördelarna med att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>, inverkan på produktivitet och<br />
kvalitet.<br />
6.1.1 Ekonomi<br />
Det finns klara ekonomiska fördelar med att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>. Framför allt gör det att<br />
materialutnyttjandet ökas, eftersom man valsar <strong>över</strong> hela materialet. Då slipper man<br />
tillverkningskostnader på material som bara klipps bort och blir skrot. Dock har valsning <strong>över</strong> alla<br />
materialkvalitéer och fullständig skrotsortering av stålkvaliteter antagits. Vinsten med att valsa<br />
<strong>över</strong> <strong>svets</strong> blir med en årsomsättning på 188000 ton, 3,0 miljoner kr samt försäljningen av det<br />
ökande materialutbytet<br />
6.1.2 Produktivitet<br />
Produktivitet skulle kunna ökas med 1635 ton per år eller 0,87 % om valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong><br />
tillämpades på alla material. På grund av det ökande materialutbytet.<br />
6.1.3 Kvalitet<br />
De interna direkta kvalitetsbristkostnaderna minskar på grund av <strong>över</strong>gång från en ofullkomlig<br />
process (lyfter arbetsvalsarna vid <strong>svets</strong>) till en fullkomlig process (valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>).<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ger ett högre materialutbyte.<br />
58
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6.2 Frågeställning II<br />
På vilka stålsorter är det möjligt att valsa på oglödgade <strong>svets</strong>ar. Sammanställning av den kunskap<br />
som finns.<br />
Struktur<br />
TLitteraturstudieT [5], [6], [7] visar att strukturen på <strong>svets</strong>arna inte innebär något hinder för att kunna<br />
valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en. Den värmepåverkade delen av materialets (HAZ) inverkan på valsbarheten,<br />
gällande för austenitiska rostfria stål, är i enlighet med att härdningsfenomen ej uppstår. Ej heller<br />
föreligger det någon större risk för farlig korntillväxt och sprödhet, dock kan ferrit bildas under<br />
vissa omständigheter. För Ferrit-austenitiska rostfria stål sker härdning endast i ringa mån eller<br />
inte alls. Om inte kväve är legerat i materialet och det är en stor andel ferrit är risken stor att det<br />
bildas en zon intill smältgränsen, som blir i det närmaste helferritisk, detta resulterar i försämrade<br />
mekaniska egenskaper. Dock ska det inte medföra problem enligt Ralf Grönlund[2].<br />
Hårdhet<br />
Referens [9] och utförda hårdhetsmätningar visar att <strong>svets</strong>fogarna på specialstål har en<br />
medelhårdhet på199 HV. Detta är inte något hinder för valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>, vilket innebär att<br />
hårdheten på standardmaterial inte heller utgör något problem.<br />
Valsning standardmaterial<br />
Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ska teoretiskt kunna genomföras på alla standardstålsorter som får skarvas<br />
med varandra enligt tillverkningsföreskrifterna.<br />
Valsning specialmaterial<br />
Ingen dokumentation finns om hur <strong>svets</strong>fogen deformationshårdnar och hur den kraftigt ökade<br />
reduktionen <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en påverkar material med hög kall deformationshårdnande.<br />
PKA 6xxx får aldrig <strong>svets</strong>as mot 597x eller 198x. Det är för färdig- eller mellanbetningsband<br />
förbjudet att <strong>svets</strong>a PKA 6xxx mot 19xx.<br />
6.3 Frågeställning III<br />
Vilka tjockleksskillnader mellan banden kan accepteras.<br />
I dagsläget är största tjockleksskillnaden som accepteras 40<br />
± %. Vid inledande försök med<br />
valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> är den största tjockleksskillnad mellan banden som kan accepteras 0,5 [mm],<br />
nivåskillnaden får högst uppgå till 0,3 [mm], referens[9] och bilaga 3.<br />
59
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6.4 Frågeställning IV<br />
Vilka breddskillnader mellan banden klarar valsverket av.<br />
När det gäller den största skillnaden på vad som får skarvas med på utgånde bandbredd i<br />
dagsläget så varierar det med från ca ± 24 % för de smalaste banden till ± 9 % för de bredaste<br />
banden. Med av seende på valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> finns ingen information utan detta måste provas<br />
fram praktiskt. Ser man på valsningar <strong>över</strong> <strong>svets</strong> som gjorts av misstag så skulle ett bra<br />
startvärde, på hur stor skillnad det får vara mellan banden, vara ± 2,5 %.<br />
6.5 Frågeställning V<br />
Bandändarna på varmbanden är mer eller mindre krokiga. Var går gränsen för vad som kan<br />
hanteras i valsningen och hur kan valsverkets tolerans ökas.<br />
Bandändars krokighet.<br />
Studerar man resultat från Argus-mätningarna finns en tydlig trend på hur krokigheten ser ut på<br />
banden, sluten på banden är mer krokiga än början på banden. Sluten verkar också vara lite mer<br />
oroliga och vilja ha en tendens att svänga fram och tillbaka, vilket stämmer <strong>över</strong>ens med<br />
operatörernas beskrivning hur krokiga band beter sig.<br />
Var går gränsen för vad som kan hanteras i valsningen.<br />
Gränsen för hur krokiga bandändar Z-high klarar av styrs av bredden på arbetsvalsarna.<br />
Hur krokiga band som kan accepteras beror på två faktorer - bredd och mittavvikelse (krokighet).<br />
Hur stor mittavvikelse och bredd på banden verket klarar av kan beskrivas med formeln<br />
( − 0 , 5x<br />
+ 825 = max mittavvikelse [mm]) där x är bredd på bandet ( 1025 ≤ x ≤ 1550 ) [mm].<br />
Kostnader för krokiga bandändar<br />
Interna direkta kvalitetsbristkostnader för krokiga bandändar i L-<strong>60</strong> är 6,3 miljoner kronor per år.<br />
Hur kan valsverkets tolerans för krokiga band ökas.<br />
För att öka toleransen för valsverket finns det två alternativ:<br />
1. Öka längden på arbetsvalsarna. Vilket skulle kräva en mindre omkonstruktion av<br />
valskassetten.<br />
2. Ytterligare styrning av bandet precis innan arbetsvalsarna.<br />
<strong>60</strong>
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6.6 Frågeställning VI<br />
Hur skall instyrningen av banden ske för att inverkan av krokiga bandändar skall bli så liten som<br />
möjlig, förändringar av avhaspelens funktion.<br />
Resultat från mätningarna med Argus visar att banden inte är speciellt krokiga i början.<br />
Statistik från L-<strong>60</strong> ( 6) visar också att det inte är vanligt med problem med krokiga bandändar. När<br />
problem inträffar är det vid <strong>svets</strong>maskinen, där finns redan en manuell styrning av bandet i sidled.<br />
Alternativ Lösning<br />
För att komma till rätta med problemet ”krokiga bandändar” i hela L-<strong>60</strong> finns det en lösning. Den<br />
innefattar att bygga om avhaspelen så det går att klippa bort den biten av bandet som är krokig.<br />
Detta innebär att man också klipper bort tjockändan på bandet, det är även positivt för valsning<br />
<strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
6.7 Frågeställning VII<br />
Hur mycket som måste skrotas i bandändarna, rekommendation för bortföring av skrot.<br />
Hur mycket som måste skrotas i bandändarna.<br />
Resultat från mätningarna med Argus visar att det är sluten på banden som ska klippas,<br />
speciellt band med bredder <strong>över</strong> 1500 [mm]. Skulle man klippa bort ca 8 [m] i slutet av bandet<br />
skulle man få bort den värsta krokigheten som skapar problem i linjen. Under sommaren 2005<br />
kommer en ny profilmätare installeras efter steckelverket i Avesta, den klarar av att mäta profilen<br />
och krokigheten på bandet. Om den informationen skickas med band som är krokiga skulle man<br />
bara behöva klippa dessa band.<br />
Rekommendation för bortföring av skrot.<br />
Om ett nytt skrotningssystem ska installeras, beroende på hur mycket skrot som kommer att<br />
bildas i linjen finns det två alternativ. Ett system med större skrotlådor som skjuts ut och<br />
transporteras bort med truck eller ett system med transportband till en storskrot låda, som finns<br />
beskrivit i examensjobb ”Förbättrad maskinutrustning för att nå valsbara skarv<strong>svets</strong>ar i L-<strong>60</strong>”<br />
referens[10].<br />
Alternativ Lösning<br />
En alternativ lösning på problemet, om man ser <strong>över</strong>gripande, är att installera en sax och<br />
ett skrotningshanteringssystem efter profilmätaren som installeras sommaren 2005 i<br />
Avesta. Saxen kan då klippa bort krokiga bandändar och tjockändar eftersom de<br />
levereras till fler valsverk.<br />
61
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6.8 Frågeställning VIII<br />
Utprovning av värden på riktverk för att kunna styra bandändars planhet.<br />
Det togs fram värden för 3 hårdhetsklasser. Värdena (se tabell 6.8.1) för normalhårt material är<br />
baserade på 2.5 veckors utprovning med interpolering av värden som fattas.<br />
Hårdhetsklasserna för hårt och mycket hårt är teoretiskt beräknande från normalhårt på grund av<br />
tidsbrist.<br />
Tabell 6.8.1 Normal hårt material (för markerade rutor är värdena teoretiskt fram räknande)<br />
Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4<br />
Tjocklek MIN Tjocklek MAX bandstart bandstart bandslut bandslut<br />
1,9 2,1 -8,4 -1,9 -12,2 -2,5<br />
2,1 2,3 -7,6 -1,3 -11,3 -2,0<br />
2,3 2,5 -6,9 -0,8 -10,6 -1,4<br />
2,5 2,7 -6,3 -0,3 -9,9 -0,9<br />
2,7 2,9 -5,8 0,2 -9,2 -0,4<br />
2,9 3,2 -5,2 0,8 -8,4 0,2<br />
3,2 3,6 -4,5 1,5 -7,5 0,9<br />
3,6 4 -4,0 2,2 -6,5 1,7<br />
4 4,4 -3,7 2,8 -5,8 2,5<br />
4,4 4,8 -3,5 3,3 -5,2 3,1<br />
4,8 5,25 -3,0 3,8 -4,8 3,7<br />
5,25 5,75 -2,5 4,3 -4,6 4,3<br />
5,75 7 -2,0 4,8 -5,0 5,0<br />
6.9 Frågeställning IX<br />
Vilka krav ställs på <strong>svets</strong>rågens höjd för att den inte skall ge upphov till valsmärken.<br />
Ser man utseendemässigt på <strong>svets</strong>rågen och roten så är det <strong>svets</strong>roten som inger den<br />
största risken för valsmärken på grund av sin kantiga form och höjd. På grund av tidsbrist<br />
fanns det inte tid till några FEM simuleringar. Enligt försök med en planare rotskena kan<br />
man nästan helt få bort roten på <strong>svets</strong>fogen utan att hållbarheten minskas. Detta skulle<br />
minska risken för valsmärken.<br />
62
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
6.10 Frågeställning X<br />
Praktiska prov och analys av resultaten.<br />
På grund av tidsbrist genomfördes inte praktiska prov av valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
Bilaga 3 visar att det är möjligt att valsa <strong>över</strong> <strong>svets</strong>. För inledande försök av valsning<br />
<strong>över</strong><strong>svets</strong> togs det fram ett antal punkter.<br />
• Material med högt tonnage och normala mekaniska egenskaper för VKS, PKA 1563 (se<br />
tabell 5.5.1).<br />
• Likadant material i båda banden<br />
• Samma bredd på banden,1100–1200 [mm}<br />
• Samma Tjocklek på material, 3–4 [mm]<br />
• Reduktion 15–20 %<br />
• Hastigheten runt 20–24 [m/min]<br />
• Svetsning, bandkanter parallella och rätt spalt<br />
• En noggrann undersökning av <strong>svets</strong>en<br />
• Om operatören upplever att banden börjar bli krokigt i slutet avbryts försöken med<br />
valsning <strong>över</strong><strong>svets</strong>.<br />
• Mätning med Argus på 9 kanaler (se tabell 5.5.2)<br />
63
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
7. Slutsats<br />
På grund av tidsbrist genomfördes aldrig praktiska prov av valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i L-<strong>60</strong>.<br />
Dock togs det fram värden och beskrivningar för inledande försök av valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong>.<br />
Om valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> genomförs på alla material skulle de interna direkta<br />
kvalitetsbristkostnaderna (ca 3 miljoner kronor per år) minska. Med anledning av <strong>över</strong>gång från en<br />
ofullkomlig process (lyfter arbetsvalsarna vid <strong>svets</strong>) till en mer fullkomlig process (valsning <strong>över</strong><br />
<strong>svets</strong>). Valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> ger ett högre materialutbyte och årsproduktionen skulle kunna ökas<br />
med ca 0,87 % med samma ingående material volym.<br />
Det finns en tydlig trend på hur krokigheten ser ut på banden - sluten på banden är mer krokiga<br />
än början på banden. Sluten verkar också vara lite mer oroliga och vilja ha en tendens att svänga<br />
fram och tillbaka, vilket stämmer <strong>över</strong>ens med operatörernas beskrivning av hur krokiga band<br />
beter sig. Interna direkta kvalitetsbristkostnader för krokiga bandändar i L-<strong>60</strong> är ca 6,3 miljoner<br />
kronor per år. Om det klipps bort 8 [m] i slutet på bandändarna skulle problemet med krokiga<br />
bandändar minska drastiskt, men skulle också kräva en ombyggnad av avhaspelen och<br />
skrothanteringssystemet. Dessutom skulle utbytet minska.<br />
Det togs fram värden för 3 hårdhetsklasser. Värdena för normalhårt material är baserade efter<br />
praktisk utprovning på riktverket. Hårdhetsklasserna för hårt och mycket hårt material är teoretiskt<br />
beräknande från normalhårt på grund av tidsbrist, för vidare optimering.<br />
Förslag att studera vidare<br />
• Vidare utveckling av rotskena<br />
• Kall deformationshårdnande, Ingen dokumentation finns om hur <strong>svets</strong>fogen<br />
deformationshårdnar och hur den kraftigt ökade reduktionen <strong>över</strong> <strong>svets</strong>en påverkar valsen<br />
och valskassetten, om hastigheten har någon betydelse för bildning av valsmärken.<br />
64
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
8. Referenser<br />
[1] Avesta Sheffield. (1995) Alla Tiders historia om Nyby bruk. Avesta Sheffield AB<br />
[2] Jernkontoret. (1996) Bearbetning av platta produkter produkter .<br />
Utbildningsmaterial, Stockholm.<br />
[3] Herr-Voss Corporation. (1989) The book on leveling. sjätte utgåvan,<br />
[4] Jarl, M. (1992) Rakhet, planhet och riktning – Litteratur<strong>över</strong>sikt. BTF-rapport, Luleå, Reg<br />
nummer BTF92003.<br />
[5] Uddeholms rostfria stål. (1963) Behandlingsföreskrifter <strong>svets</strong>ning<br />
Tredje upplagan UHB 680802. <strong>60</strong>00. 5. 63 Karlstad<br />
[6] Weman, K. (2002) Karlebo Svets handbok. Andra utgåvan,<br />
Stockholm, Liber AB ISBN 91-47-05143<br />
[7] Materialnormcentralen. (1992) Rostfria stål. Femteutgåvan,<br />
Göteborg, Novum Grafiska AB ISBN 91-7162-345-0<br />
[8] Bergman, B & Klefsjö, B. (2001) Kvalitet från behov till användning. Tredje utgåvan,<br />
Lund, Studentlitteratur AB ISBN 91-44-01917-3<br />
[9] Jonsson, M. (2002) VKS-valsning <strong>över</strong> <strong>svets</strong> på specialstål. Intern-rapport<br />
[10] Honkanen, P. (2000) Förbättrad maskinutrustning för att nå valsbara skarv<strong>svets</strong>ar i L-<strong>60</strong>.<br />
Mälardalenshögskolan, Regnr: IDPMEXC:00:36<br />
[11] Perä, J-O. (2001) Rullriktning av plåt och band – slutrapport. MEFOS-rapport, MEFOS,<br />
Regnr:MEF01021<br />
[12] Nygren, H. (2005) Undersökning av Nybyband i steckeln. Intern-rapport<br />
Studiebesök<br />
AP Lines Cold Rolling Plant Tornio, Finland<br />
Personliga kontakter<br />
[1] Daniel Senter Outokumpu, Sheffield<br />
[2] Ralf Grönlund Outokumpu, Nyby<br />
[3] Hans Nygren Outokumpu, Avesta<br />
65
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
9. Bilagor<br />
Sida.<br />
Bilaga 1 Processflöde Nyby. 67.<br />
Bilaga 2 Valsad <strong>svets</strong>. 68.<br />
Bilaga 3 Maximalt tillåtna tjockleksskillnader L-<strong>60</strong>. 69.<br />
Bilaga 4 Maximalt tillåtna breddskillnader L-<strong>60</strong>. 70.<br />
Bilaga 5 Störningar på grund av krokiga band L-<strong>60</strong>. 71.<br />
Bilaga 6 Riktverk Tornio: AP3, AP4 och RAP5. 72.<br />
Bilaga 7 Inställningar för AP4 och RAP5 (vita band). 73.<br />
Bilaga 8 Beräkningar för bortklippt material. (Bilaga ej officiell)<br />
Bilaga 9 Ekonomiberäkningar. (Bilaga ej officiell)<br />
Bilaga 10 Hårdhetsprov på <strong>svets</strong>. 74-75.<br />
Bilaga 11 Bandbrott. 76.<br />
Bilaga 12 Krokiga bandändar. 77-86.<br />
Bilaga 13 Samman ställning av resultat från riktverk. 87.<br />
Bilaga 14 Dragprover. 88-89.<br />
66
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 1. Processflöde Nyby.<br />
67
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 2. Valsad <strong>svets</strong>.<br />
Datum 050303<br />
Ao 023194-95 Ao 023448<br />
PKA 1276 2746<br />
Bredd 1071 1045<br />
Tjocklek in, mm 2,50 3,00<br />
Tjocklek ut, mm 2,12 2,40<br />
Reduktion 15 % 20 %<br />
Hastighet, m/min 24 24<br />
Valskraft 8-12 6-12<br />
Rotsida Rotsida<br />
Rågsida Rågsida<br />
68
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 3. Maximalt tillåtna tjockleksskillnader L-<strong>60</strong>.<br />
Tjocklek utgående band Min tjocklek nästa band Max tjocklek nästa band<br />
1.50 1.50 2.10<br />
1.80 1.50 2.52<br />
2.00 1.50 2.80<br />
2.20 1.57 3.08<br />
2.40 1.71 3.36<br />
2.50 1.79 3.50<br />
2.<strong>60</strong> 1.86 3.64<br />
2.80 2.00 3.92<br />
3.00 2.14 4.20<br />
3.20 2.29 4.48<br />
3.40 2.43 4.76<br />
3.50 2.50 4.90<br />
3.<strong>60</strong> 2.57 5.04<br />
3.80 2.71 5.32<br />
4.00 2.86 5.<strong>60</strong><br />
4.20 3.00 5.88<br />
4.40 3.14 6.00<br />
4.50 3.21 6.00<br />
4.<strong>60</strong> 3.29 6.00<br />
4.80 3.43 6.00<br />
5.00 3.57 6.00<br />
5.20 3.71 6.00<br />
5.40 3.86 6.00<br />
5.50 3.93 6.00<br />
5.<strong>60</strong> 4.00 6.00<br />
5.80 4.14 6.00<br />
6.00 4.29 6.00<br />
69
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 4. Maximalt tillåtna breddskillnader L-<strong>60</strong>.<br />
Bredd utgående band Min bredd nästa band Max bredd nästa band<br />
1025 1025 1275<br />
1090 1025 1310<br />
1140 1025 1390<br />
1275 1025 1390<br />
1290 1090 1390<br />
1310 1090 1480<br />
1390 1275 1520<br />
1480 1310 1520<br />
1520 1390 1520<br />
70
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 5. Störningar på grund av krokiga band<br />
Datum Ao. tid<br />
2005-03-04 "gick"snett vid <strong>svets</strong>maskin Krokigt band 23018,23019 0,0<br />
2005-03-12 00:39-00:52 Snedgång. Krokigt band 0,2<br />
2005-03-17 15:16-17:48,17:54-18:01 Bandbrott i z-high(bandet snett)<br />
15:05-16:07 nödstoppslina 3 och 5, löste ur. Krokig bandskarv,fastnade i<br />
23934 2,7<br />
2005-03-19 stativ(<strong>över</strong> SRV) 24048 1,0<br />
2005-03-20 07:46-08:52 Bandbrott i z-high. Krokig bandskarv,fastnade i "väggen" 23959 1,1<br />
2005-03-21 19:47-20:41 Bandbrott i z-high.Snedgång,skarven sprack. 241<strong>60</strong>,24161 0,9<br />
2005-03-22 06:28-08:50 Bandbrott i z-high (undre arb.valsen av)(kassettbyte)<br />
06:17-06:28 Nödst.lina 5, löste ur.Krokigt band,fastnade i balk (trptbana<br />
24124 2,3<br />
2005-03-23 mot mag 2) 24132 0,2<br />
2005-03-23 10:14-13:28 Bandbrott i z-high. Krokigt band<br />
12:47-14:56 Maskinfel mek. Krokig bandände har fastnat i balkstativ e.<br />
24113 3,3<br />
2005-03-24 hjälpmatarverket. 2,7<br />
2005-03-24 17:51-18:10 Nödst.lina 3+5 utlöst. Krokig bandände, fast i balkstativ. 23729 0,3<br />
2005-03-26 Kört reducerad fart (nära bandbrott). Krokiga bandändar 24209 0,0<br />
2005-03-29 04:04-04:23 Lina 3+5utlöst. Krokig bandskarv. 24298 0,3<br />
Mars 15,0<br />
2005-04-2 14:15-15:08 Bandbrott i SRV<br />
21:13-22:34+22:41-22:48 Bandbrott(före z-high) Svetsen brast (dålig<br />
0,9<br />
2005-04-7 <strong>svets</strong>) Ao.24661<br />
Material:13:50-14:04 Problem med krokig bandände<br />
24661 1,5<br />
2005-04-8 Ao.24788<br />
Material:00:29-00:46 nödst.lina 5, löste ur för krokig bandände<br />
24788 0,3<br />
2005-04-0 Ao.24823 24823 0,3<br />
2005-04-0 Material:01:52-02:04 nödst.lina 5, löste ur för krokig bandände Ao.24820 24820 0,1<br />
2005-04-0 Material:12:22-12:46 Krokig bandände, löste lina 5 Ao.24821-22 24821-22 0,4<br />
2005-04-2 Material: krokig bandände, löste ut lina 2 Ao.24831-32 24831-32 0,3<br />
2005-04-2 Material:15:32-15:44 krokig bandände,orsakade <strong>svets</strong>problem 0,2<br />
2005-04-2 Material:16:04-16:06 Krokig bandände,fastnade i z-high Ao.24976 24976<br />
2005-04-5 Material:07:46-08:18 krokiga bandändar hinder i dubbelsaxen Ao.52 52 0,5<br />
2005-04-8 Bandbrott:18:03-19:52 Svetsskarven brast före z-high Ao.214 214 0,9<br />
2005-04-0 Bandbrott:03:01-03:41 Svetsskarven brast i z-high<br />
Bandbrott:05:21-09:47 Svetsskarven brast i SRV<br />
0,6<br />
2005-04-0 Ao.400,369<br />
Bandbrott:10:48-11:19 Bandbrott i z-high(krokigt band,<strong>svets</strong>en höll ej)<br />
400,369 4,7<br />
2005-04-4 Ao.330-363<br />
Bandbrott:12:12-14:16 Bandbrott i z-high(krokiga band,<strong>svets</strong>en höll ej)<br />
330,363 0,5<br />
2005-04-4 Ao.363-428 363,428 2,1<br />
2005-04-0 Material:14:00-14:26 Krokig bandände,löste ur lina 5 Ao-508,509 508,509 0,4<br />
April 13,7<br />
71
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 6. Riktverk Tornio: AP3, AP4 och RAP5<br />
AP line 4 Tornio , Finland<br />
Fabrikat: JMS<br />
Modellbeteckning: -<br />
Id nr: -<br />
Antal rullar 5st<br />
Placering av rullar 2 <strong>över</strong> 3<br />
Drivning på antal rullar 5st<br />
Diameter: 185mm<br />
Centrum avstånd mellan rullar: 190mm<br />
Vertikalt justerbara rullar 2 och 4<br />
0-Linje Toppen på bottenrullarna<br />
Tjocklek på band 2,25-6,5mm<br />
AP Line 3 Tornio , Finland<br />
Fabrikat: Sundwig<br />
Modellbeteckning: -<br />
id nr: -<br />
Antal rullar 5st<br />
Placering av rullar 2 <strong>över</strong> 3<br />
Drivning på antal rullar 5st<br />
Diameter: 230mm<br />
Centrum avstånd mellan rullar: 2<strong>60</strong>mm<br />
Vertikalt justerbara rullar 2 och 4<br />
0-Linje Toppen på bottenrullarna<br />
Tjocklek på band 2,5-<br />
RAP 5 Tornio , Finland<br />
Fabrikat: Danieli<br />
Modellbeteckning: -<br />
id nr: -<br />
Antal rullar 5st<br />
Placering av rullar 2 <strong>över</strong> 3<br />
Drivning på antal rullar 5st<br />
Diameter: 180mm<br />
Centrum avstånd mellan rullar: -<br />
Vertikalt justerbara rullar 2 och 4<br />
0-Linje Toppen på bottenrullarna<br />
Tjocklek på band 0,9-7mm<br />
72
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 7. Inställningar för AP4 (se diagram 7.1) och RAP5 (se diagram 7.2) (vita band).<br />
0-Linje [mm]<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
-8<br />
AP Line 4 Tornio<br />
-10<br />
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7<br />
Tjocklek [mm]<br />
Diagram 7.1 inställning för <strong>över</strong>liggande i förriktverk (vita band)<br />
0-linje [mm]<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
-8<br />
-10<br />
-12<br />
-14<br />
RAP 5 Tornio<br />
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7<br />
Tjocklek [mm]<br />
Diagram 7.2 inställning för <strong>över</strong>liggande i förriktverk (vita band)<br />
Rulle 2<br />
Rulle 4<br />
Rulle 2<br />
Rulle 4<br />
73
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 10. Hårdhetsmättning av <strong>svets</strong><br />
Datum 050211<br />
Svets 5857 Aonr Indvidnr Dim<br />
5857 022583 648<strong>60</strong>1 4,81*1306<br />
5857 022778 828801 4*1306<br />
Svets 658919 Aonr Indvidnr Dim<br />
658919 022720 734002 4*1409<br />
658919 022792 734101 4*1409<br />
Datum 050218<br />
Svets 597905 Aonr Indvidnr Dim<br />
597905 022863 748<strong>60</strong>4 4,50*1094<br />
194201 023051 814901 3,50*1038<br />
Svets<br />
Oglödgad testat 050214<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857 184 194 180 186<br />
658919 347 317 254 306<br />
Oglödgad testat 050301<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
597905/194201 169 173 166 169<br />
Glödgad testat 050214<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857 155 147 156 153<br />
658919 224 220 256 233<br />
Band<br />
Oglödgad testat 050214<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857 266 274 276 272<br />
658919 333 339 339 337<br />
Oglödgad testat 050301<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
597905 354 3<strong>60</strong> 356 357<br />
194201 262 262 2<strong>60</strong> 261<br />
Glödgad testat 050214<br />
Materialbeteckning Prov 1 Prov 2 Prov 3 Medelvärde<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857 181 161 161 168<br />
658919 266 266 262 265<br />
74
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Materialbeteckning Oglödgad Glödgad Oglödgad Glödgad<br />
Svets Svets Band band<br />
[HV10] [HV10] [HV10] [HV10]<br />
5857/5857 186 153 272 168<br />
658919/658919 306 233 337 265<br />
597905/194201 169 - 357/261 -<br />
75
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 11. Bandbrott<br />
Datum 050320 Ao 023932 Ao 023959<br />
Ind Nr 866401 843904<br />
Charge Nr 450456 451010<br />
Gjut Nr 4 3<br />
Pgm Nr 120 121<br />
Rad Nr 209 148<br />
PKA 1782 1782<br />
Bredd in 1542 1546<br />
Tjocklek in 2,99 2,99<br />
76
Bilaga 12. Krokigaband<br />
Datum<br />
050318<br />
Ao<br />
023995<br />
Ao<br />
023996<br />
Ind Nr 859101 859102<br />
Charge Nr 450456 450920<br />
Gjut Nr 4 3<br />
Pgm Nr 120 120<br />
Rad Nr 209 415<br />
PKA 127933 127933<br />
Bredd in 1409 1409<br />
Tjocklek in 2,50 2,50<br />
120-209
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050319 024009 024008<br />
Ind Nr 810904 810903<br />
Charge Nr 451029 451029<br />
Gjut Nr 2 1<br />
Pgm Nr 121 121<br />
Rad Nr 257 256<br />
PKA 338908 338908<br />
Bredd in 1042 1041<br />
Tjocklek<br />
in<br />
3,49 3,50<br />
78
Datum Ao Ao<br />
050319 024066 024010<br />
Ind Nr 879001 824501<br />
Charge Nr E50642 451029<br />
Gjut Nr 89 5<br />
Pgm Nr 121 121<br />
Rad Nr 176 194<br />
PKA 231921 338908<br />
Bredd in 1041 1042<br />
Tjocklek<br />
in<br />
3,79 4,49
Datum Ao Ao<br />
050319 023973 023946<br />
Ind Nr 734505 799704<br />
Charge Nr 450833 450831<br />
Gjut Nr 2 2<br />
Pgm Nr 121 120<br />
Rad Nr 325 3<strong>60</strong><br />
PKA 658919 658919<br />
Bredd in 1406 1403<br />
Tjocklek<br />
in<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
4,00 4,00<br />
80
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
81
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050318 024036 024023<br />
Ind Nr 8<strong>60</strong>101 840103<br />
Charge Nr E50580 E50505<br />
Gjut Nr 2 5<br />
Pgm Nr 121 120<br />
Rad Nr 197 419<br />
PKA 3383 1563<br />
Bredd in 1035 1046<br />
Tjocklek<br />
in<br />
2,50 3,00<br />
82
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050319 023991 0240<strong>60</strong><br />
Ind Nr 438301 862302<br />
Charge Nr 4503<strong>60</strong> 451022<br />
Gjut Nr 5 2<br />
Pgm Nr 121 121<br />
Rad Nr 149 239<br />
PKA 127933 2746<br />
Bredd in 1403 1296<br />
Tjocklek<br />
in<br />
2,50 2,50<br />
83
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050319 024059 024052<br />
Ind Nr 862002 431101<br />
Charge Nr E50625 E50410<br />
Gjut Nr 5 6<br />
Pgm Nr 121 120<br />
Rad Nr 327 365<br />
PKA 231921 3383<br />
Bredd in 1410 1402<br />
Tjocklek<br />
in<br />
3,50 3,00<br />
84
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050319 024038 024009<br />
Ind Nr 8<strong>60</strong>803 810904<br />
Charge Nr E50642 451029<br />
Gjut Nr 4 2<br />
Pgm Nr 121 121<br />
Rad Nr 229 257<br />
PKA 231921 338908<br />
Bredd in 1042 1042<br />
Tjocklek<br />
in<br />
3,49 3,49<br />
85
Datum Ao<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao<br />
050320 023949 023864<br />
Ind Nr 838101 785502<br />
Charge Nr 450836 450822<br />
Gjut Nr 5 3<br />
Pgm Nr 120 120<br />
Rad Nr 349 270<br />
PKA 1911 194201<br />
Bredd in 1296 1295<br />
Tjocklek<br />
in<br />
3,50 4,49<br />
86
Datum<br />
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Ao Ao<br />
050320 023932 023959<br />
Ind Nr 866401 843904<br />
Charge Nr 450456 451010<br />
Gjut Nr 4 3<br />
Pgm Nr 120 121<br />
Rad Nr 209 148<br />
PKA 1782 1782<br />
Bredd in 1542 1546<br />
Tjocklek in 2,99 2,99 20-209<br />
87
<strong>Kallvalsning</strong> <strong>över</strong> <strong>svets</strong> i <strong>råbandglödglinjen</strong> L-<strong>60</strong><br />
J. Ericson<br />
_____________________________________________________________________________________<br />
Bilaga 13 Sammanställning av resultat från riktverk<br />
Normal<br />
hårt Inställningar Resultat<br />
Början Slut Början Slut Anmärkning<br />
PKA Tjocklek Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4 Rulle 2 Rulle 4<br />
1782 3,00 -9,3 -0,1 -8,8 0,1<br />
231921 3,5 -5 1,1 -7 1,1 -4,3 1,5 -6,7 1,2<br />
231921 4 -7 1,1 -6,4 1,6<br />
2746 3 5,5 1 -9,2 -0,1 -4,9 1,1 -8,7 0,2<br />
2553 3 -5 1,2 -9 0,1 -4,4 1,2 -9 0,1 hög last 1 av 2 band<br />
2542 4,5 -6 3 -5,3 3,2<br />
1563 3 -9,2 0,1 -8,6 0,2<br />
2546 3 -5,3 1 -9 0 -4,8 1,1 -8,3 0,2 hög last 1 av 4 band<br />
1357 2,49 -7,5 -1,4 -10,5 0,5 -7,2 -0,6 -9,8 -1,4<br />
2342 2,5 -7 -1 -10,5 -1,4 -6,5 -0,8 -10,1 -1,4<br />
1513 3 -9 0 -9 0<br />
1391 4,39 -6,1 2,9 -5,5 3,7<br />
3383 3,5 -5,5 1,1 -4,8 1,1<br />
231920 2,99 4,7 1,1 -9 0,1 -4,2 1,2 -8,5 0<br />
88
Bilaga 14. Dragprov