DE102008061206A1 - Method for continuous or discontinuous production of hot-rolled strips made of steel, comprises subjecting a cast strip as a pre-strip to a first thermal treatment process, and subsequently winding and stacking as a hot strip - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen und diskontinuierlichen Herstellen warm gewalzter Bänder aus gegossenem Metall, insbesondere Stahl, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The The invention relates to a process for continuous and discontinuous Producing hot-rolled strips of cast metal, in particular steel, having the features of the preamble of claim 1.
Ferner betrifft die Erfindung eine Produktionsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.Further The invention relates to a production plant for implementation the method according to the features of the preamble of claim 9th
Mit einem bekannten Verfahren zum horizontalen Bandgießen ist es möglich, Schmelzen verschiedener Stahlsorten endabmessungsnah von weniger als 20 mm Banddicke zu vergießen. Dabei können insbesondere Leichtbaustähle mit einem hohen Anteil an C, Mn, Al und Si vorteilhaft gefertigt werden.With a known method for horizontal strip casting is It is possible to melt different types of steel close to the final dimensions of less than 20 mm strip thickness. It can in particular lightweight steels with a high proportion of C, Mn, Al and Si are advantageously made.
So
ist aus dem Dokument
Das vorgewalzte Warmband wird in einer der Vorstraße nachgeordneten Einrichtung wahlweise gesteuert gekühlt, erwärmt oder auf Temperatur gehalten und die Kanten des Warmbandes werden nachgewärmt.The Pre-rolled hot strip is subordinated in one of the suburban road Device optionally controlled cooled, heated or maintained at temperature and the edges of the hot strip are reheated.
Der eingerüstigen Vorstraße folgen eine mehrgerüstige Fertigstraße, ein Auslaufrollgang mit einer Einrichtung zum Kühlen des Warmbandes sowie vor- und nachgeordnete Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Warmbandes.Of the single-storey Vorstraße follow a mehrgerüstige Prefabricated street, an exit roller table with a device for cooling the hot strip and upstream and downstream Winding machines for winding the hot strip.
Die Walzentemperatur vor der mehrgerüstigen Fertigstraße kann durch die hinter der Vorstraße angeordnete Einrichtung zum Kühlen, Heizen oder Halten der Temperatur des Warmbandes wahlweise im Austenit- oder Ferritbereich oder im Übergangsbereich von Austenit zu Ferrit gezielt eingestellt werden.The Roll temperature in front of the multi-stand finishing mill can through the arranged behind the roughing device for cooling, heating or maintaining the temperature of the hot strip either in austenite or ferrite or in the transition region be selectively adjusted from austenite to ferrite.
Aus
dem Dokument
Das durch Bandgießen erzeugte Vorband durchläuft zunächst eine unter Schutzgas stehende Einrichtung zur Homogenisierung in Verbindung mit einem wahlweise Halten der Temperatur, einem Kühlen oder Heizen. Daraufhin wird das Vorband einem wenigstens einen Stich aufweisenden Warmwalzprozess mit einem Gesamtumformungsgrad von mindestens 50% unterzogen. Nach dem letzten Stich wird das Warmband abgekühlt und aufgehaspelt.The first band produced by tape casting passes through a device under protective gas for homogenization in Connection with an optional holding of the temperature, a cooling or heating. Thereupon the opening act becomes one at least one trick having hot rolling process with a total degree of transformation of subjected at least 50%. After the last stitch is the hot strip cooled and reeled.
In Abhängigkeit des Verhältnisses von Gieß- zu Walzgeschwindigkeit erfolgt der Warmwalzprozess inline oder entkoppelt.In Dependence of the ratio of pouring Rolling speed is the hot rolling process inline or decoupled.
Die Homogenisierungszone soll einen Temperaturausgleich über die Fläche des Warmbandes und einen Spannungsabbau innerhalb des Warmbandes bewirken, unabhängig davon, ob das Temperaturniveau gehalten, erhöht oder abgesenkt wird.The Homogenization zone is about a temperature compensation the area of the hot strip and a voltage drop inside effect of the hot strip, regardless of whether the temperature level held, raised or lowered.
Die Frage ob der Walzprozess inline oder entkoppelt vom Gießprozess erfolgen soll, wird im Wesentlichen von den unterschiedlichen Geschwindigkeiten beim Gießen und Walzen abhängig gemacht, wobei auch das Rekristallisationsverhalten des Materials von Bedeutung ist.The Question whether the rolling process inline or decoupled from the casting process It should be done essentially from the different speeds when casting and rolling made dependent, where also the recrystallization behavior of the material of importance is.
Bei dem Gießprozess ist eine direkte Verbindung vom Material in der Flüssigphase im Bereich der Schmelzeaufgabe und den weiterführenden Verfahrensschritten des erstarrten Materials über das Gießband gegeben.at the casting process is a direct connection of the material in the liquid phase in the field of melt application and the continuing process steps of the frozen Material given over the casting belt.
Das Gießband wird über eine Transportstrecke der Weiterverarbeitung zugeführt. Die weiteren Verfahrensschritte können sein: Richten, Walzen, Schneiden und Aufwickeln (Haspeln, Coilen). Durch diese und weitere Komponenten einer Gießanlage kann es zu Zug- und Massestromschwankungen im Gießband kommen. Setzen sich diese Störungen in Richtung des flüssigen Stahls fort, kann es zu Gießstörungen und zur negativen Beeinflussung des Gießbandes kommen, wie zum Beispiel Dickenschwankungen, Überströmungen, Kanteneinschnürungen und Band- oder Strömungsabriss.The Casting belt is transported via a transport line for further processing fed. The further process steps can be: straightening, rolling, cutting and winding (reeling, coiling). Through these and other components of a casting machine can there are train and mass flow fluctuations in the casting belt. These disturbances put themselves in the direction of the liquid It can lead to casting defects and to the negative influence on the casting belt, such as Example thickness variations, overflows, edge constrictions and belt or stall.
In der Regel ist davon auszugehen, dass der Gießprozess und der Walzprozess getrennte Prozesse sind. In diesem Fall besteht die Notwendigkeit, das produzierte Gießband nach dem Gießprozess in vorgegebene Größeneinheiten aufzuteilen, die transport- bzw. lagerfähig sind. Diese Größeneinheiten können z. B. Stapel oder Bunde (Coils) sein.In The rule is to assume that the casting process and the rolling process are separate processes. In this case exists the necessity of the produced casting tape after the casting process to divide into predetermined size units, the are transportable or storable. These size units can z. B. stacks or coils.
Damit das Material zu einem Bund (Coil) gebogen werden kann, muss es geeignete Gefügestrukturen besitzen, die eine Verformung bei auftretender Zug- und Druckspannung zulassen.In order to the material can be bent into a coil, it must be suitable Microstructures possess that deformation when occurring Allow tensile and compressive stress.
Diese Gefügeeigenschaften lassen sich durch mindestens einen Walzvorgang mit einem Stich bis zu einem Gesamtumformungsgrad von 50%, bei vorher eingestelltem Temperaturbereich, durch Halten der Temperatur, durch Abkühlen oder durch Erwärmen, erreichen.These Microstructural properties can be achieved by at least one Rolling with one pass up to a total transformation degree of 50%, at previously set temperature range, by keeping the temperature, by cooling or by heating.
In einer dem ersten Walzgerüst nachgeordneten Homogenisierungszone kann das Material Rekristallisieren und es kann damit Zug- und Druckspannungen aufnehmen. Diese Vorgehensweise der Rekristallisation eignet sich insbesondere bei Leichtbaustählen, die unter anderem ein sehr großes Erstarrungsintervall aufweisen können, das heißt, die ein mehr oder weniger großes „Temperaturfenster" vom Beginn der Erstarrung aus der Schmelze bis zur vollständigen Durcherstarrung ausbilden und davon abhängig Null-Festigkeits- bzw. Null-Zähigkeitstemperaturen besitzen.In a homogenization zone downstream of the first rolling stand The material can recrystallize and it can thus tensile and compressive stresses take up. This procedure of recrystallization is suitable especially in lightweight steels, including a can have a very large solidification interval, that is, a more or less large "temperature window" of Start of solidification from the melt to complete Form solidification and depend on zero strength or have zero toughness temperatures.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Warmband-Leichtbaustahl auf einer Bandgießanlage und eine Bandgießanlage mit Aufwickeleinrichtung oder Stapeleinrichtung derart weiterzubilden, dass die dem Gießprozess folgenden Verfahrensschritte keine negativen Einflüsse auf das herzustellende Gießband, im Hinblick auf dessen Qualität und dessen Kalt-Tiefziehfähigkeit, haben.It Object of the invention is a method for producing hot strip lightweight steel on a strip casting line and a strip casting line further develop with a winding device or stacking device in such a way that the process steps following the casting process no negative influences on the casting belt to be produced, in terms of its quality and cold-drawability, to have.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 9 gelöst.The The object is achieved by the features the independent claims 1 and 9 solved.
Demgemäß durchläuft nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 das durch Bandgießen hergestellte Vorband zur Homogenisierung der Gefügestruktur eine unter Schutzgas-Atmosphäre stehende erste Homogenisierungszone in Verbindung mit einem wahlweisen Halten der Temperatur des Vorbandes, einem Reduzieren der Temperatur oder einem Erhöhen der Temperatur, Treiber, Looper, Treiberfehler. Nachfolgend durchläuft das Vorband eine Temperatureinstellvorrichtung, um wahlweise die Temperatur des Vorbandes zu halten, die Temperatur des Vorbandes zu reduzieren oder die Temperatur des Vorbandes zu erhöhen. Im weiteren Verlauf wird das Vorband in einem mindestens einen Stich aufweisenden Warmwalzprozess einer Dickenreduktion von mindestens 50% unterzogen.Accordingly, goes through according to the characterizing features of claim 1 by tape casting prepared substraction for homogenization of the microstructure a first homogenization zone under protective gas atmosphere in conjunction with optionally holding the temperature of the pre-band, reducing the temperature or increasing the Temperature, driver, looper, driver error. Subsequently goes through the subband a temperature adjustment device to selectively the Temperature of the Vorbandes to keep, the temperature of the Vorbandes to reduce or increase the temperature of the Vorbandes. In the further course, the opening band is in at least one pass having hot rolling process of a thickness reduction of at least 50% subjected.
Durch diesen Umformprozess wird eine Rekristallisation des Materials angestoßen. In der anschließenden zweiten Homogenisierungszone erfährt das nunmehr erhaltene Warmband eine mindestens in den Randbereichen erfolgte Rekristallisation, bei einer gehaltenen Temperatur des Warmbandes, bei einer vergleichsweise reduzierten Temperatur oder bei einer vergleichsweise höheren Temperatur.By This forming process is initiated recrystallization of the material. In the subsequent second homogenization zone experiences the now obtained hot strip at least in the edge regions followed recrystallization, at a maintained temperature of Hot strip, at a comparatively reduced temperature or at a comparatively higher temperature.
Nachdem das Vorband die zweite Homogenisierungszone durchlaufen hat, wird das Warmband einer Trenneinrichtung mit zur Walz- bzw. Transportbandgeschwindigkeit synchronisierter Arbeitsgeschwindigkeit zugeführt, mit vorbestimmter Länge im Vorband abgeschnitten und in einer Wickelanlage zu einem Bund (Coil) aufgewickelt.After this the precursor has passed through the second homogenization zone the hot strip of a separator with the rolling or conveyor belt speed synchronized working speed supplied with predetermined length cut in the opening band and in one Winding machine wound into a coil.
Der Vorgang zum Schneiden des Warmbandes kann aber auch bereits unmittelbar nachdem das Warmband die zweite Homogenisierungszone verlassen hat erfolgen, wobei dann das auf Länge geschnittene Warmband über geeignete Transporteinrichtungen in eine Stapelanlage geführt und dort in Form von Platten gestapelt wird.Of the Process for cutting the hot strip can also already directly after the hot strip has left the second homogenization zone take place, in which case the cut to length hot strip over suitable transport facilities are guided in a stacking system and is stacked there in the form of plates.
Hierbei wird in der ersten Homogenisierungszonen ein Argon/CO2-Stickstoff-Gemisch als Inertisierungsgas verwendet. In der ersten Homogemisierungszone erfolgt ein Halten der Temperatur im Bereich von 900–1000°C, ein Reduzieren der Temperatur um 200°C und ein Erhöhen der Temperatur um 250°C In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Gießprozess vom Walzprozess entkoppelt.Here, in the first homogenization zones, an argon / CO 2 nitrogen mixture is used as the inerting gas. In the first Homogemisierungszone holding the temperature is in the range of 900-1000 ° C, reducing the temperature by 200 ° C and increasing the temperature by 250 ° C. In an embodiment of the method according to the invention, the casting process is decoupled from the rolling process.
Damit ist der Vorteil verbunden, dass zum einen die Gießgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Verlauf des Erstarrungsprozess der Schmelze gewählt werden kann und dass zum anderen der Warmwalzprozess bei einer definierten Warm bandtemperatur, bis zum Erreichen eines vorgegebenen Umformungsgrades > 50% der Gesamtumformung, erfolgen kann.In order to has the advantage that on the one hand, the casting speed depending on the course of the solidification process of Melt can be selected and that on the other hand, the hot rolling process at a defined hot strip temperature, until reaching a specified degree of deformation> 50% the total deformation, can be done.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem ersten Prozess zur Homogenisierung der Gefügestruktur die Transportgeschwindigkeit des Vorbandes mittels einer Massestromregeleinheit beeinflusst. Damit wird verhindert, dass Störungen aus den nachfolgenden Prozessabläufen innerhalb des Herstellungsverfahrens den Gießvorgang und das Gießband negativ beeinflussen, und es zum Beispiel zu Dickenschwankungen, zu Überströmungen, zu Kanteneinschnürungen und zu Band- oder Strömungsabriss kommen kann.In further embodiment of the method according to the invention becomes after the first process for the homogenization of the microstructure the transport speed of the pre-strip by means of a mass flow control unit affected. This will prevent interference the subsequent processes within the manufacturing process negatively influence the casting process and the casting belt, and, for example, to thickness variations, to overflows, to edge constrictions and to belt or stall can come.
Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 9 besteht die Produktionsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einer an sich bekannten Gießmaschine, der eine unter einer Schutzgas-Atmosphäre stehende erste Homogenisierungszone zur Beeinflussung der Gefügestruktur des gegossenen Vorbandes nachgeordnet ist, in der die Temperatur des Vorbandes wahlweise gehalten, reduziert oder erhöht wird.To the features of claim 9 is the production plant for carrying out the inventive Method of a known casting machine, the a first homogenization zone under a protective gas atmosphere for influencing the microstructure of the cast pre-strip is subordinate, in which the temperature of the Vorbandes optional held, reduced or increased.
Der ersten Homogenisierungszone ist eine erste Temperatureinstellvorrichtung zum wahlweisen Halten der Temperatur des Vorbandes, zum Reduzieren der Temperatur oder zum Erhöhen der Temperatur nachgeordnet.Of the first homogenization zone is a first temperature adjustment device for optionally maintaining the temperature of the pre-strip, reducing it downstream of the temperature or for increasing the temperature.
In Transportrichtung des Vorbandes gesehen, ist der ersten Temperatureinstellvorrichtung, unter Einordnung einer Massenflussregeleinrichtung zwischen einem ersten und zweiten Vorband-Förderelement, eine zweite Temperatureinstellvorrichtung nachgeordnet, in der das Gießband auf eine geeignete Walztemperatur gebracht wird, und zwar wahlweise durch Halten der Temperatur des Gießbandes, durch Reduzieren der Temperatur oder durch Erhöhen der Temperatur.Seen in the transport direction of the pre-strip, the first temperature adjusting device, with a mass flow regulating device being arranged between a first and second pre-strip conveying element, is a second temperature adjusting device downstream, in which the casting belt is brought to a suitable rolling temperature, optionally by maintaining the temperature of the casting belt, by reducing the temperature or by increasing the temperature.
Der zweiten Temperatureinstellvorrichtung ist ein erstes Walzgerüst nachgeordnet, in dem mit wenigstens einem Stich das Vorband mit der geeigneten Temperatur einer Dickenreduktion von mindestens 50% unterzogen wird.Of the second temperature adjusting device is a first rolling stand downstream, in which with at least one stitch the opening band with the suitable temperature of a thickness reduction of at least 50% is subjected.
In einer dem ersten Walzgerüst nachgeordneten zweiten Homogenisierungszone wird das Vorband nunmehr als Warmband bei einer Temperatur von 700–900°C einer Rekristallisation, insbesondere in den Randbereichen des Warmbandes unterworfen, so dass das Material Zug- bzw. Druckkräfte als auch plastische Verformungen, die beim Wickeln oder Stapeln auftreten, ohne Beeinträchtigung der Gefügestruktur aufnehmen kann.In a second homogenization zone downstream of the first rolling stand is the support band now as a hot strip at a temperature of 700-900 ° C. a recrystallization, in particular in the edge regions of the hot strip subjected, so that the material tensile or compressive forces as well as plastic deformations during winding or stacking occur without affecting the microstructure can record.
Schließlich ist der zweiten Homogenisierungszone eine Trenneinrichtung nachgeordnet, die mit einer mit der Transportgeschwindigkeit der Warmband-Fördereinrichtung synchronisierte Arbeitsgeschwindigkeit betrieben wird. In der Trenneinrichtung wird das der Einrichtung kontinuierlich zulaufende und warm gewalzte Warmband, nach dem Schneiden aufgewickelt oder als Platten gestapelt. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage ist der ersten Temperatureinstellvorrichtung eine aus einer Tänzerwalze oder einen Schlingenheber ausgebildete Massenstromregeleinheit nachgeordnet. Die Massenstromregeleinheit ist dabei, in Transportrichtung des Vorbandes gesehen, zwischen einem ersten Vorband-Förderelement und einem zweiten Vorband-Förderelement eingeordnet.After all the second homogenization zone is followed by a separator, the one with the transport speed of the hot strip conveyor synchronized working speed is operated. In the separator the equipment is continuously tapered and hot rolled Hot rolled strip wound after cutting or stacked as plates. In a further embodiment of the invention Production plant is the first temperature adjusting device one formed from a dancer roller or a loop lifter Downstream of mass flow control unit. The mass flow control unit is, seen in the transport direction of the Vorbandes, between a first pre-belt conveyor element and a second pre-belt conveyor element classified.
Des Weiteren ist in Ausgestaltung der Erfindung vor dem Walzgerüst eine zweite Temperatureinstellvorrichtung angeordnet, in der das Vorband auf eine geeignete Walztemperatur gebracht wird, damit das Vorband einem wenigstens einen Stich aufweisenden Warmwalzprozess unterzogen werden kann, so dass das Vorband dann als Warmband einen Umformungsgrad von bis zu 50% der Gesamtumformung aufweist.Of Another is in an embodiment of the invention in front of the rolling stand a second temperature adjusting device arranged in the Vorband is brought to a suitable rolling temperature, so that the Vorband an at least one stitch having hot rolling process can be subjected, so that the Vorband then as a hot strip a Forming degree of up to 50% of the total conversion has.
Schließlich ist der Trenneinrichtung in Ausgestaltung der Erfindung eine Wickel- oder Stapelvorrichtung nachgeordnet, in der das Warmband zu einem Bund (Coil) gewickelt oder als einzelne Platten abgelegt wird.After all is the separator in an embodiment of the invention, a winding or stacking device downstream, in which the hot strip to a Bund (coil) wound or stored as individual plates.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of the embodiment shown in the drawing. In the drawing shows:
Die
einzige
Nicht
näher dargestellt sind die Einrichtungen zur intensiven
Kühlung der Unterseite des Obertrums der Fördereinrichtung
Nach
Aufgabe der Schmelze
Zum
Temperaturausgleich und Spannungsabbau schließt sich an
die Gießmaschine
Nachfolgend
durchläuft das Gieß- oder Vorband
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 1047510 B1 [0004] - EP 1047510 B1 [0004]
- - WO 2006/066551 A1 [0008] WO 2006/066551 A1 [0008]
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