AT412072B

AT412072B - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines dünnen stahlbandes

Info

Publication number: AT412072B
Application number: AT0156102A
Authority: AT
Inventors: Gerald Dipl Ing D Hohenbichler
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-09-27
Also published as: US7156152B2; UA78123C2; RU2323063C2; KR20050050140A; PL375471A1; CN100372631C; AU2003267431A1; CA2502141A1; JP2006502862A; RU2005114514A; WO2004035247A1; US20050205233A1; EP1551579A1; MXPA05003855A; BR0315322A; CN101015855A; CN1705528A; TW200408464A; ZA200502911B; ATA15612002A

Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dünnen Stahlbandes, wobei eine Stahlschmelze aus einem Schmelzereservoir zwischen zumindest zwei, sich, insbe- sondere synchron, mit einem Gussband bewegende, vorzugsweise rotierende, und gekühlte Giess- rollen aufgegeben wird und an den Giessrollen zumindest teilweise zu dem Gussband erstarrt, wobei auf der Oberfläche zumindest einer der Giessrollen nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrollenoberfläche verteilt - Vertiefungen angeordnet werden und eine Giessrollentrennkraft an den Giessrollen eingestellt und/oder geregelt wird.

   Weiters betrifft die Erfin- dung eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung eines dünnen Stahlbandes mit mindestens zwei rotier- und kühlbaren Giessrollen und gegebenenfalls seitlich angeordneten Seitenplatten, wobei im Betrieb zwischen den Giessrollen und den Seitenplatten ein Giessreservoir ausbildbar ist, aus wel- chem flüssige Stahlschmelze an die Giessrollen aufgebbar ist, wobei die Giessrollenoberfläche nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrollenoberfläche verteilt - angeordnete Vertie- fungen aufweist und die Anlage eine geeignete Einrichtung zur Einstellung, insbesondere Rege- lung, der Giessrollentrennkräfte aufweist. 



   Aus der JP-A 9-262643 ist bereits ein Zweiwalzengiessverfahren und eine Einrichtung zur Um- setzung dieses Verfahrens der eingangs beschriebenen Art bekannt. Für die Herstellung von einerseits unlegiertem Stahl und andererseits für die Herstellung von rostfreiem Stahl wird vorge- schlagen, die Giessrollenoberflächen in Abhängigkeit von der zu giessenden Stahlqualität mit Vertie- fungen vorbestimmter Dimension und eines vorbestimmten Abdeckungsgrades auf den Giesswal- zen zu versehen. Auch die Bedeutung der Giessrollentrennkraft für die Qualität des gegossenen Bandes wurde bereits erkannt und hierfür ein Wert von gleich oder weniger 70 N/mm, allerdings ohne Berücksichtigung der zu giessenden Stahlsorte, angegeben. 



   Aus der JP-A 11-179493 ist ein Zweiwalzengiessverfahren bekannt, bei dem die Giesswalzen- oberfläche mit Grübchen bestimmten Durchmessers und bestimmter Grübchentiefe versehen wird, um die Qualität des gegossenen Bandes zu steigern. Angaben zur Rollentrennkraft sind weder allgemein noch in Abhängigkeit von der zu vergiessenden Stahlqualität zu entnehmen. 



   Aus der US-A 5,706,882 ist eine Zweiwalzengiessanlage bekannt, die mit einer Einrichtung zur geregelten Anstellung der Giessrollen und zur Regelung der Giessrollentrennkraft ausgestattet ist. 



  Das Ausführungsbeispiel gibt zwar beispielhaft eine Giessrollentrennkräfte an, der jedoch der Bezug zur Giessbreite fehlt und daher keine Rückschlüsse auf eine spezifische Rollentrennkraft zulässt. Auch enthält diese Schrift keine Hinweise auf die Ausbildung von Vertiefungen. 



   Bei der Herstellung eines Stahlbandes aus einer Stahlschmelze mit folgender Zusammenset- zung : weniger als 1 Gew % Ni weniger als 1 Gew % Cr weniger als 0,8 Gew %, insbesondere weniger als 0,4 Gew   %,   C zumindest 0,55 Gew % Mn weist das erzeugte Gussband, insbesondere bei Anwendung des aus dem Stand der Technik bekannten 2-Walzengiessverfahrens, vielfach Risse und Oberflächendefekte auf, wodurch die Qualität des erzeugten Stahlbandes deutlich gemindert wird. 



   Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren nach dem Oberbegriff des An- spruchs 1 sowie eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17 derart weiter zu entwickeln, dass eine wirtschaftlichere Erzeugung eines entsprechenden Stahlbandes verwirklichbar ist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss entsprechend dem Verfahren gemäss dem kennzeich- nenden Teil des Anspruchs 1 sowie entsprechend der Anlage nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 18 gelöst. 



   Als Giessrollen werden nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die bei einem 2-Walzengiessverfahren zur Anwendung gelangenden Giesswalzen bezeichnet. Darüber hinaus sind jedoch alle anderen aus dem Stand der Technik bekannten Formwandflächen definitionsgemäss durch den Begriff Giessrolle mit umfasst. Die Oberfläche einer Giessrolle wird nach dem Stand der Technik vorzugsweise durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere durch Drehen und/oder Schleifen, fertigungstechnisch hergestellt.

   Bei der Produktion von Bändern mit den aus dem Stand der Technik bekannten Giessrollen, insbesondere nach dem 2-Walzengiessverfahren, sowie bei im Stand der Technik üblichen RSF-Werten zwischen 100 N/mm und 250 N/mm, sind an den produ- zierten Bändern neben deutlichen Rissen, auch sehr starke Temperaturunterschiede über die 

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 Bandbreite und die Bandlänge nachweisbar, die auf starke Kraftschwankungen und ungleichmässi- ge Erstarrungen schliessen lassen. 



   Beim direkten Giessen von nicht rostfreiem (Cr- bzw. Ni-Gehalt von jeweils unter 1 %) flüssigem Stahl in dünne Bänder zwischen 1 und 10 mm Dicke wird bei Anwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensparameter somit ein Stahlband unzureichender Qualität erzeugt. 



  Besonders kritisch sind dabei vielfach am Band auftretende Mikrorisse. 



   Durch die Verfahrensweise nach der vorliegenden Erfindung ist erstmals bei der genannten Zusammensetzung der Stahlschmelze ein rissfreies Band mit gutem Bandprofil, insbesondere guter Bandwölbung, herstellbar. Weiters ist eine, gegenüber dem Stand der Technik, homogenere Bandtemperatur über die Breite des Bandes bereits knapp unterhalb der Kokille bzw. der Giessrol- len, insbesondere innerhalb einer Bandbreite von +/- 25 K, verwirklichbar. Das nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren erzeugte Band besitzt im Allgemeinen keine thermischen Diagonalstrei- fen und zeichnet sich durch eine gute Qualität der Bandkanten aus. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwei Giessrollen zum Betrieb eines 2-Walzengiessverfahrens vorgesehen, wobei an den Oberflächen beider Giessrollen nach einem zufälligen Muster gleichmässig über die Giessrollenoberfläche verteilte Vertiefungen angeordnet werden. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenstruk- tur der verwendeten Giessrolle durch im Wesentlichen gleichmässig verteilte Vertiefungen gekenn- zeichnet. Nach einer besonderen Ausführungsform handelt es sich bei diesen Vertiefungen um, beispielsweise mechanisch erzeugte, Einkerbungen und/oder Einbuchtungen in die Oberfläche der Giessrolle, wobei zwischen dem Rand, insbesondere dem Grat, und dem tiefsten Punkt einer Ver- tiefung ein Höhenabstand von 3 bis 80 Mikrometer, insbesondere von 20 bis 40 Mikrometer, einge- stellt wird. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden auf der Giessrollen- oberfläche nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrollenoberfläche verteilt - zwischen 1 und 20 Vertiefungen pro mm2der Giessrollenoberfläche angeordnet. 



   Durch diese erfindungsgemässe Massnahme kann, wie sich in Versuchen gezeigt hat, eine qua- litativ besonders hochwertige Oberfläche des Stahlbandes erzeugt werden. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Si-Gehalt der Stahl- schmelze auf weniger als 0,35 Gew% Si eingestellt. 



   Durch diese erfindungsgemässe Massnahme kann, wie sich in Versuchen gezeigt hat, ein Stahl- band mit besonders hochwertigen mechanischen Eigenschaften, insbesondere mit verbesserter Zähigkeit, erzeugt werden. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das zumindest teilweise erstarrte Gussband mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 m/min von den Giessrollen abgezo- gen. 



   In der Praxis hat sich herausgestellt, dass durch diese erfindungsgemässe Massnahme eine be- sonders hochwertige Oberflächengüte - bei gleichzeitig gesteigerter Wirtschaftlichkeit des Verfah- rens - realisierbar ist. Bei geringeren Geschwindigkeiten werden mit zunehmender Häufigkeit Überrinnungen und Runzelbildungen der Bandoberfläche beobachtet (häufig verbunden mit Ober- flächenrissen). 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die mittlere Rauhigkeit der Oberfläche zumindest einer der Giessrollen auf mehr als 3 um eingestellt, wobei die stochasti- sche Verteilung der Vertiefungen durch eine mechanische Bearbeitung der Giessrollenoberfläche, insbesondere durch Kugelstrahlen, erfolgt. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die mechanische Be- arbeitung der Giessrollenoberfläche durch Kugelstrahlen mit Kugeln mit einem Zieldurchmesser D im Bereich von 0,5 mm bis 2,2 mm erfolgt, wobei während der Kugelstrahlung im kugelgestrahlten Bereich der Oberfläche der Giessrolle 1 bis 250 Kugeln pro mm2 Oberfläche auftreffen. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens weichen die zur Kugelstrah- lung verwendeten Kugeln höchstens mit einer maximalen Standardabweichung von 30% von dem genannten Zieldurchmesser D ab. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Flüssigstahl- Meniskus (=Giessspiegel) in einem Winkel zwischen 30  und 50  vom geometrischen kissing-point 

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 eingerichtet, d. h. die von der Giessrollenachse einerseits horzontal zum geometrischen kissing- point und andererseits zum Meniskus hinlaufenden Radiusstrahlen schliessen einen StahlbadKontaktwinkel von 30  - 50  ein. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Schmelzreservoir durch die beiden Giessrollen sowie durch geeignete Seitenplatten seitlich begrenzt und durch eine geeignete Abdeckung nach oben hin zumindest teilweise abgedeckt und gegenüber dem Eintritt von verfahrensfremden Medien, insbesondere staubhaltiger Luft und/oder oxidierenden Gasen, weitgehend geschützt. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Schmelzreservoir einer im wesentlichen inerten Atmosphäre ausgesetzt, wobei das zugeführte Inertgas zu   0 - 100   Vol% aus N2 und dem Rest aus Argon oder einem anderen idealen Gas oder CO2 gebildet wird. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens weist das zuge- führte Inertgas bis zu 7% H2 auf. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform wird der Raum zwischen dem Schmelzreservoir und der oberen Abdeckung zumindest teilweise durch ein im Wesentlichen gegenüber der Stahl- schmelze sich inert verhaltendes Gas gefüllt bzw. gespült. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die verwendete inerte Atmosphäre zur Beaufschlagung des Schmelzreservoirs hinsichtlich ihres Gehaltes an Sauerstoff auf einen maximalen Gehalt von 0,05   Vol%   O2 beschränkt. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden an einer Messstre- cke am Giessrollenausgang die Bandwölbung des Gussbandes sowie der Kantenabfall bestimmt. 



   Die Bandwölbung sowie der Kantenabfall sind gemäss DIN-Norm definiert. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die Giessrollen derart kalt vorprofiliert, dass bei dem Stahlband am Kokillenausgang . eine Bandwölbung zwischen 20 um und 150 um und der Kantenabfall der Banddicke zwischen Bandkante und 40 mm Abstand von der Band- kante auf einen Wert von weniger als 150 um eingestellt wird. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird während des Giessens durch einen oder mehrere geeignete an den Giessrollen angeordneten Akuatoren das Warmprofil der Giessrollen, in Abhängigkeit einer oder mehrerer der folgenden Giessparameter : 
Gaszusammensetzung 
Banddicke anfallende Erstarrungswärme 
Giessgeschwindigkeit 
Meniskus-Winkel derart eingestellt, dass bei dem Stahlband am Kokillenausgang eine Bandwölbung zwischen 20 um und 150 um und der Kantenabfall der Banddicke zwischen Bandkante und 40 mm Abstand von der Band- kante auf einen Wert von weniger als 150 um erreicht wird. 



   In Versuchen hat sich gezeigt, dass durch diese erfindungsgemässe Massnahme, sowie unter weiterer Berücksichtigung der Rollentrennkraft RSF, ein über die Bandbreite des Gussbandes, insbesondere auch im Bereich der Bandkanten, ausreichend gleichmässiger Erstarrungsgrad er- reicht werden, und somit die Effizienz des vorgestellten erfindungsgemässen Verfahrens weiter gesteigert werden kann. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird bei dem Gussband eine Bandwölbung zwischen 30 um und 90 um und ein Kantenabfall von weniger als 100 um eingestellt. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Rauhigkeit der Giess- walzenoberfläche bei zumindest einer der Giesswalzen in einem Kantenbereich der Giessrolle von 3 - 30 mm sehr glatt, insbesondere mit einer mittleren Rauhigkeit von höchstens 2   um,   einstellt. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Giessrollentrennkraft mit einer Genauigkeit von wenigstens   15   N/mm hinsichtlich eines Giessrollentrennkraftzielwertes geregelt und/oder gesteuert. 

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   Die Erfindung ist weiters durch eine Anlage gemäss Anspruch 17 gekennzeichnet. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sind an der Giessrollenoberfläche 1 bis 20 Vertiefungen pro mm2 vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist als Giessrollenoberfläche eine durch Kugelstrahlung, insbesondere eine mit Kugeln mit einem Durchmesser zwischen 0,5 mm bis 2,2 mm und einer Streuung der Durchmesser der Kugeln von weniger als 30% (bezogen auf einen in besagtem Durchmesserintervall befindlichen Zieldurchmesser D), vorzugsweise mit 1 bis 250 Kugeln pro mm2 gestrahlte, hergestellte Oberflächenstruktur vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist oberhalb der beiden Giessrol- len eine Abdeckung vorgesehen, durch welche das Schmelzreservoir abdeckbar ist. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine geeignete Einrichtung vorgesehen, durch welche im Bereich des Schmelzreservoirs, oberhalb der Stahlschmelze, insbe- sondere im Raum zwischen der Stahlschmelze und der Abdeckung, eine sich im wesentlichen gegenüber der Stahlschmelze inert verhaltende Gasatmosphäre einstellbar ist. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Messstrecke zur Ermitt- lung der Bandwölbung des Gussbandes und/oder des Kantenabfalls der Banddicke zwischen der Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist zumindest eine der Giessrollen kalt vorprofiliert. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist an zumindest einer der Giess- rollen zumindest ein Aktuator vorgesehen, durch welchen das Warmprofil der Giesswalze entspre- chend einer oder mehrerer der folgenden Giessparameter 
Gaszusammensetzung 
Banddicke 
Anfallende Erstarrungswärme 
Giessgeschwindigkeit 
Meniskus-Winkel ein anderer Giessparameter einstellbar ist. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Regeleinrichtung vorge- sehen, durch welche das Warmprofil und/oder Kaltprofil zumindest einer der Giessrollen in Abhän- gigkeit von der gemessenen Bandwölbung sowie dem gemessenen Kantenabfall der Banddicke zwischen der Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante einstellbar ist. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage weist zumindest eine der Giessrol- len in einem Kantenbereich von 3 bis 30 mm eine mittlere Rauhigkeit von höchstens 2 um auf. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Einrichtung zur Regelung der Giessrollentrennkraft mit einer Genauigkeit von zumindest ¯ 15 N/mm vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sind die Giessrollen zu einander anstellbar angeordnet. Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sind einerseits eine Einrichtung zur Messung der Anstellkraft sowie andererseits eine Einrichtung zur Regelung der Anstellung der Giessrollen in Abhängigkeit von den gemessenen Kräften vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine geeignete Einrichtung vorgesehen, durch welche die Bombierung zumindest einer der Giessrollen während des Betriebes der Anlage veränderbar ist. 



   Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine ge- eignete Einrichtung vorgesehen, durch welche die Warmform des Kantenbereichs zumindest einer der Giessrollen während des Betriebes der Anlage veränderbar ist. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sind eine geeignete Einrichtung zur Messung des Meniskuswinkels sowie gegebenenfalls eine geeignete Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung des Meniskuswinkels vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Einrichtung zur Messung des Bandprofiles vorgesehen. 



   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage besteht zumindest eine der Giess- rollen im Wesentlichen aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage weist zumindest eine der Anlagen eine im Inneren angeordnete Kühleinrichtung auf. 

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   Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage weist zumindest eine der Giessrol- len aussen eine Chrom-Beschichtung mit einer minimalen Schichtdicke von 10 um auf. Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform ist unterhalb der Chrom-Beschichtung eine zumindest 0,5 mm dicke Zwischenschicht, insbesondere eine aus Nickel und/oder einer Ni-Legierung herge- stellte Zwischenschicht, vorgesehen. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung zumindest einer Giessrolle vorgesehen und ist über einen Regel- kreis, der einige der wesentlichen anderen Giessparameter, wie beispielsweise die aktuelle Rollen- trennkraft und/oder den aktuellen Meniskuswinkel berücksichtigt, ein Geschwindigkeits-Sollwert an die Giessrollenantriebe übermittelbar, um die ermittelte Sollgeschwindigkeit einzustellen. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage ist eine Einrichtung zur Drosselung und Regelung der Flüssigstahlzufuhr vorgesehen, sodass der gewünschte Soll- Meniskuswinkel einstellbar, bzw. mittels eines geeigneten Regelkreis, der zumindest den Istwert des Meniskuswinkel berücksichtigt, regelbar ist. 



   Beim direkten Giessen von nicht rostfreiem (Cr- bzw. Ni-Gehalt von jeweils unter 1 %) flüssigem Stahl, mit einem C-Gehalt von unter 0,45% C, insbesondere unterhalb von 0,1% C, in dünne Bänder zwischen 1 und 10 mm Dicke nach dem 2-Walzengiessverfahren konnte bei den aus dem Stand der Technik bekannten Oberflächentopologien und Kaltprofilen der Giesswalzen und bei, aus dem Stand der Technik üblichem, Inertisier-Gasgemisch (in der Kokille) sowie entsprechend der bekannten Güte AISI 304 gewählten Rollentrennkräften, weder ein mikrorissfreies Band noch ein stabiler kontinuierlicher, ununterbrochener Giessprozess mit Temperaturhomogenität über die Breite von besser als +/- 30 K (gemessen ca. 1 - 2 m unterhalb des geometrischen Kissing Points) er- reicht werden.

   Bei Giessgeschwindigkeiten oberhalb von 30 m/min, insbesondere oberhalb von 50 m/min, wurden einerseits an der Temperaturprofil-Messstelle unterhalb der Kokille dunkle, schräge Querstreifen gesichtet sowie andererseits erhebliche Bandkantenblutungen und auftreten- de Schwalbenschwanzkanten beobachtet. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein nichtrostender Stahl mit einem C-Gehalt bis zu 0. 5% bei Giessgeschwindigkeiten von über 30 m/min, insbesonde- re von über 50 m/min, unter Verwendung einer oder mehrerer der folgenden Parameter vergossen: 
Stabile Giesswalzen-Oberflächentopologie erreicht durch Kugelstrahlen mit Stahlkugeln eines bestimmten Durchmessers mit Genauigkeit   d+/-30%,   wobei d zw. 0,5 und 2,2 mm liegt. Bei dem Kugelstrahlprozess sollten 1 bis 250 Kugeln auf einen mm2 Giesswalzenober- fläche auftreffen 
Der Giesssumpf zwischen den beiden Giesswalzen wird oberhalb durch eine Kokillenabde- ckung abgedeckt, wobei zur Inertisierung der Atmosphäre oberhalb des Giessspiegels ein   Gas folgender Zusammensetzung verwendet wird : 100% N2; Rest Ar oder anderes   idealen Gas bzw.

   CO2; bis zu 7% H2 sowie minimale Vereinigungen, wie in technischen 
Gasen kaum zu vermeiden, erlaubt (jedenfalls weniger als   0,05%02)   
Giess- bzw. Rollentrennkräfte zwischen 5 und 100 kN je Meter Bandbreite 
Bandwölbung (definiert gemäss Warmband DIN-Norm) zwischen 20 und 120 um, vorzugs- weise zw. 30 und 90 um; 
Entsprechend weiterer bevorzugter Ausführungsformen weist der vergossene Stahl folgende Zusammensetzung auf: 
C-Gehalt kleiner als 0,1% und/oder Mn-Gehalt zwischen 0,5 und 1,5% und/oder Si-Gehalt zwischen 0,01 und 0,35% 
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die verwendeten Giessrollen eine mittlere Rauhtiefe von Ra > 3 um, vorzugsweise von Ra > 6 um, auf. 



   Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist zumindest eine der ver- wendeten Giesswalzen eine Chrombeschichtung mit einer Schichtdicke von zumindest 10 um und/oder eine, gegebenenfalls unter der Chrombeschichtung liegende, Nickelbeschichtung mit einer Schichtdicke von zumindest 0,5 mm Dicke auf. Der Mantel der Giesswalze ist dabei nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform aus Kupfer gefertigt, der gegebenenfalls als Basis allfälliger Beschichtungen der Walze dient. 



   Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahren weist die Giesswalze in einem Randbereich von 3 - 30 mm keine nennenswerte Rauheit auf (Ra   #   2,0 um). 

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   Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird bei der kontinuierlichen Bandher- stellung in einer Zweiwalzengiessvorrichtung flüssiger Stahl zwischen zwei gegensinnig rotierende horizontal angeordnete Giesswalzen, die über eine geeignete, insbesondere in den Walzen ange- ordnete, Kühlvorrichtung, insbesondere über eine Wasserkühlung, verfügen, aufgegeben. Das flüssige Metall bildet rasch bei Kontakt mit den gekühlten Giesswalzen eine erstarrte Schale, wobei die erstarrten Schalen am Ort des geometrischen "kissing-points" zwischen den Giessflächen (= Ort des geringsten Abstandes der Giessflächen zu einander) unter Auftreten geringer Rollentrennkräfte zumindest teilweise miteinander verpresst werden. Der erstarrte Strang bzw. das erstarrte Band wird unterhalb des kissing-points abgezogen. 



   Das flüssige Metall kann nach verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung aus einer Pfanne in ein kleineres Gefäss gegossen werden, von welchem es über ein geeignetes Giessrohr in die Bandgiessanlage bzw. in den Raum oberhalb des kissing-points zwischen den beiden Giesswal- zen eingegossen wird. Das eingegossenen Metall bildet nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung oberhalb des kissing-points ein Schmelzereservoir, welches einerseits von den Flächen der Giesswalze und andererseits von geeigneten Seitenplatten oder sonstige geeignete Einrichtungen, beispielsweise geeignete elektromagnetische Einrichtungen, begrenzt wird. Die Seitenplatten sind nach einer bevorzugten Ausführungsform beweglich ausgeführt. 



   Die Erfindung ist entsprechend einer besonderen Ausführungsform nachfolgend anhand meh- rerer schematischer Zeichnungen in nicht einschränkender Weise dargestellt. Es zeigen: 
Fig. 1 eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur erfindungsgemässen Erzeugung eines dünnen 
Stahlbandes 
Fig. 2 ein Detail einer Vorrichtung sowie eines Verfahrens zur erfindungsgemässen Erzeu- gung eines dünnen Stahlbandes 
Die nach Fig. 1 dargestellte Giess- und Walz-Vorrichtung zeigt eine Bandgiessanlage 1 beste- hend aus einer Giesspfanne 2 mit einem Giessrohr 3 sowie zwei gegensinnig rotierenden Giesswal- zen 4,5. Das Gussband 6 wird über eine Abkühlstrecke 7 zu einem Walzgerüst 8 befördert. In dem Walzgerüst 8 erfährt das Metallband eine Dickenreduktion von zumindest 10 %.

   Das solcherart gewalzte Band wird durch eine Warmhalte- und/oder Aufheizeinrichtung 9 befördert und an einer Haspelanlage 10 gehaspelt. Das gehaspelte Band wird nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in einer entsprechenden Wärmebehandlungsanlage wärmebehandelt (nicht darge- stellt). 



   Aus Fig. 2 ist die Definition des Meniskuswinkels a ersichtlich. Der Meniskuswinkel a wird an- hand eines Normalschnittes (Ebene normal auf die Mittellinie der Giessrolle) zwischen der Verbin- dung des Punktes der Berührung des Giessspiegels mit dem äusseren Umfang der Giessrolle mit dem 
Mittelpunkt der Giessrolle und der Verbindung des Mittelpunktes der Giessrolle mit dem 
Mittelpunkt der weiteren Giessrolle bestimmt. Eine Messung des Meniskuswinkels erfolgt nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung beispielsweise über eine Bestimmung der Höhe des Giessspiegels. 

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1.Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dünnen Stahlbandes, wobei eine Stahl- schmelze aus einem Schmelzereservoir zwischen zumindest zwei, sich, insbesondere synchron, mit einem Gussband bewegende, vorzugsweise rotierende, und gekühlte Giess- rollen aufgegeben wird und an den Giessrollen zumindest teilweise zu dem Gussband er- starrt, wobei auf der Oberfläche zumindest einer der Giessrollen nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrollenoberfläche verteilt - Vertiefungen angeordnet werden und eine Giessrollentrennkraft an den Giessrollen eingestellt und/oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung einer Stahlschmelze folgender Zu- sammensetzung :

<Desc/Clms Page number 7> weniger als 1 Gew % Ni weniger als 1 Gew % Cr weniger als 0,8 Gew %, insbesondere weniger als 0,4 Gew %, C zumindest 0,55 Gew % Mn, auf der Giessrollenoberfläche nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrol- lenoberfläche verteilt - zwischen 1 und 20 Vertiefungen pro mm2 der Giessrollenoberfläche angeordnet werden und die Giessrollentrennkraft an den Giessrollen auf einen Wert zwi- schen 5 und 150 N/mm, insbesondere 5 und 100 N/mm, eingestellt und/oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Si-Gehalt der Stahl- schmelze auf weniger als 0,35 Gew % Si eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu- mindest teilweise erstarrte Gussband mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 m/min von den Giessrollen abgezogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Rauigkeit der Oberfläche zumindest einer der Giessrollen auf mehr als 3 um eingestellt wird, wobei die stochastische Verteilung der Vertiefungen durch eine mechanische Bear- beitung der Giessrollenoberfläche, insbesondere durch Kugelstrahlen, erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bearbei- tung der Giessrollenoberfläche durch Kugelstrahlen mit Kugeln mit einem Zieldurchmesser D im Bereich von 0,5 mm bis 2,2 mm erfolgt, wobei während der Kugelstrahlung im kugel- gestrahlten Bereich der Oberfläche der Giessrolle 1 bis 250 Kugeln pro mm2 Oberfläche auftreffen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Kugelstrahlung ver- wendeten Kugeln von dem Zieldurchmesser D mit einer maximaler Standardabweichung von 30% abweichen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Menis- kus in einem Winkel zwischen 30 und 50 vom geometrischen kissing-point eingerichtet wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzreservoir durch die beiden Giessrollen sowie durch geeignete Seitenplat- ten seitlich begrenzt und durch eine geeignete Abdeckung nach oben hin zumindest teil- weise abgedeckt und gegenüber dem Eintritt von verfahrensfremden Medien weitgehend geschützt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzreservoir einer im wesentlichen inerten Atmosphäre ausgesetzt wird, wobei das zugeführte Inertgas zu 0 - 100 Vol% aus N2 und dem Rest aus Argon oder ei- nem anderen idealen Gas oder CO2 und optional aus bis zu 7% H2 besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die inerte Atmosphäre hin- sichtlich ihres Gehaltes an Sauerstoff im stationären Giessbetrieb auf einen maximalen Ge- halt von 0,05 Vol% 02 beschränkt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Messstrecke am Giessrollenausgang die Bandwölbung des Gussbandes sowie der Kan- tenabfall bestimmt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Giess- rollen derart kalt vorprofiliert werden, dass bei dem Stahlband am Kokillenausgang . eine Bandwölbung zwischen 20 um und 150 um und der Kantenabfall der Banddicke zwischen Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante auf einen Wert von weniger als 150 um eingestellt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass während des Giessens durch einen oder mehrere geeignete Aktuatoren an den Giessrollen das Warmprofil der Giessrollen, in Abhängigkeit einer oder mehrerer der folgenden Giesspara- meter : Gaszusammensetzung . Banddicke <Desc/Clms Page number 8> anfallende Erstarrungswärme Giessgeschwindigkeit Meniskus-Winkel derart eingestellt wird, dass bei dem Stahlband am Kokillenausgang eine Bandwölbung zwischen 20 um und 150 um und der Kantenabfall der Banddicke zwischen Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante auf einen Wert von weniger als 150 um erreicht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Gussband eine Bandwölbung zwischen 30 um und 90 um und weniger als 100 um Kan- tenabfall erreicht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rau- igkeit der Giesswalzenoberfläche bei zumindest einer der Giesswalzen in einem Kantenbe- reich der Giessrolle von 3 - 30 mm sehr glatt, mit einer mittleren arithmetischen Rautiefe von höchstens 2 um, einstellt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Giess- rollentrennkraft mit einer Genauigkeit von zumindest 15 N/mm geregelt oder gesteuert wird.
17. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung eines dünnen Stahlbandes mit mindestens zwei ro- tier- und kühlbaren Giessrollen (4,5) und gegebenenfalls seitlich angeordneten Seitenplat- ten, wobei im Betrieb zwischen den Giessrollen und den Seitenplatten ein Giessreservoir ausbildbar ist, aus welchem flüssige Stahlschmelze an die Giessrollen aufgebbar ist, wobei die Giessrollenoberfläche nach einem zufälligen Muster - gleichmässig über die Giessrollen- oberfläche verteilt - angeordnete Vertiefungen aufweist und die Anlage eine geeignete Ein- richtung zur Einstellung, insbesondere Regelung, der Giessrollentrennkräfte aufweist, da- durch gekennzeichnet, dass an der Giessrollenoberfläche 1 bis 20 Vertiefungen pro mm2 ausgeführt sind und die Anlage eine geeignete Einrichtung zur Einstellung, insbesondere Regelung,

der Giessrollentrennkräfte auf einen Wert im Bereich von 5 und 150 N/mm, ins- besondere 5 und 100 N/mm, aufweist.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Giessrollenoberfläche eine durch Kugelstrahlung, insbesondere eine mit Kugeln mit einem Durchmesser zwischen 0,5 mm bis 2,2 mm und einer Streuung der Durchmesser der Kugeln von weniger als 30% bezogen auf einen Zieldurchmesser D, vorzugsweise mit 1 bis 250 Kugeln pro mm2ge- strahlte, hergestellte Oberflächenstruktur vorgesehen ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der beiden Giessrollen eine Abdeckung vorgesehen ist, durch welche das Schmelzreservoir abdeckbar ist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine geeig- nete Einrichtung vorgesehen ist, durch welche im Bereich des Schmelzreservoirs, ober- halb der Stahlschmelze, insbesondere im Raum zwischen der Stahlschmelze und der Ab- deckung, eine sich gegenüber der Stahlschmelze im Wesentlichen inert und/oder reduzie- rend verhaltende Gasatmosphäre einstellbar ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mess- strecke zur Ermittlung der Bandwölbung des Gussbandes und/oder des Kantenabfalls der Banddicke zwischen der Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante vorgesehen ist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Giessrollen kalt vorprofiliert ist.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an zumin- dest einer der Giessrollen zumindest ein Aktuator vorgesehen ist, durch welchen das Warmprofil der Giesswalze entsprechend einer oder mehrerer der folgenden Giessparame- ter Gaszusammensetzung Banddicke Anfallende Erstarrungswärme <Desc/Clms Page number 9> Giessgeschwindigkeit Meniskus-Winkel einstellbar ist.
24. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Re- geleinrichtung vorgesehen ist, durch welche das Warmprofil zumindest einer der Giessrol- len in Abhängigkeit von der gemessenen Bandwölbung sowie dem gemessenen Kanten- abfall der Banddicke zwischen der Bandkante und 40 mm Abstand von der Bandkante ein- stellbar ist.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Giessrollen in einem Kantenbereich von 3 bis 30 mm eine mittlere Rauigkeit von höchstens 2 um aufweist.
26. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- richtung zur Regelung der Giessrollentrennkraft mit einer Genauigkeit von zumindest 15 N/mm vorgesehen ist.
27. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessrol- len zu einander anstellbar angeordnet sind und einerseits eine Einrichtung zur Messung der Anstellkraft sowie andererseits eine Einrichtung zur Regelung der Anstellung der Giess- rollen in Abhängigkeit von den gemessenen Kräften vorgesehen sind.
28. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine geeig- nete Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die Bombierung zumindest einer der Giess- rollen während des Betriebes der Anlage veränderbar ist.
29. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine geeig- nete Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die Warmform des Kantenbereichs zumin- dest einer der Giessrollen während des Betriebes der Anlage veränderbar ist.
30. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine geeig- nete Einrichtung zur Messung sowie eine geeignete Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung des Meniskuswinkel vorgesehen ist.
31. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- richtung zur Messung des Bandprofiles vorgesehen ist.
32. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Giessrollen im wesentlichen aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, besteht, und eine im Inneren angeordnete Kühlein- richtung aufweist.
33. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Giessrollen aussen eine Chrom-Beschichtung mit einer minimalen Schichtdicke von 30 um aufweist, und gegebenenfalls unterhalb der Chrom-Beschichtung eine zumindest 0,5 mm dicke Zwischenschicht, insbesondere eine aus Nickel und/oder einer Ni-Legierung hergestellte Zwischenschicht, vorgesehen ist.
34. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- richtung zur Geschwindigkeitsmessung zumindest einer Giessrolle vorgesehen und über einen Regelkreis, der einige der wesentlichen anderen Giessparameter, wie beispielsweise die aktuelle Rollentrennkraft und/oder den aktuellen Meniskuswinkel berücksichtigt, ein Geschwindigkeits-Sollwert an die Giessrollenantriebe übermittelbar ist, um die ermittelte Sollgeschwindigkeit einzustellen.
35. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- richtung zur Drosselung und Regelung der Flüssigstahlzufuhr vorhanden ist, sodass der gewünschte Soll-Meniskuswinkel einstellbar, bzw. mittels eines geeigneten Regelkreis, der zumindest den Istwert des Meniskuswinkel berücksichtigt, regelbar ist.

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