DE102021207943A1 - Method of manufacturing a metallic strip - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes, wobei das Band in einer Walzstraße (1) mittels einer Anzahl an Walzgerüsten (2) aus einer Bramme (3) ausgewalzt wird, wobei die zu walzende Bramme (3) aus einzelnen Teilbrammen (3a, 3b) zusammengesetzt wird, wobei das Zusammensetzen der einzelnen Teilbrammen (3a, 3b) in einer Brammenverbindungsvorrichtung (4) erfolgt. Um einerseits einen Endloswalzprozess mit den bekannten Vorteilen wie erhöhter Gleichmäßigkeit, Reproduzierbarkeit und Stabilität zu ermöglichen und andererseits Endwalztemperaturen zu erzielen, die höher liegen als diejenigen, die beim Walzen dünner Bänder im Batch-Modus und die beim Walzen jeglicher Bänder bei den kombinierten Endlos-Gieß-Walz-Prozessen erreicht werden können, sieht die Erfindung vor, dass die Bramme (3) der Walzstraße (1) mit einem auf die Breite der Bramme (1) bezogenen Volumenfluss von mindestens 660 mm x m/min zugeführt wird und dass die Bramme (3) die Walzstraße (1) mit einer Temperatur (T) von mindestens 855°C verlässt.The invention relates to a method for producing a metal strip, the strip being rolled out of a slab (3) in a rolling train (1) by means of a number of rolling stands (2), the slab (3) to be rolled consisting of individual partial slabs (3a , 3b) is assembled, the individual partial slabs (3a, 3b) being assembled in a slab joining device (4). On the one hand to enable an endless rolling process with the well-known advantages such as increased uniformity, reproducibility and stability and on the other hand to achieve final rolling temperatures that are higher than those achieved when rolling thin strips in batch mode and those when rolling any strip in combined endless casting -Rolling processes can be achieved, the invention provides that the slab (3) is fed to the rolling train (1) with a volume flow of at least 660 mm x m/min related to the width of the slab (1) and that the slab ( 3) leaves the rolling train (1) with a temperature (T) of at least 855°C.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes, wobei das Band in einer Walzstraße mittels einer Anzahl an Walzgerüsten aus einer Bramme ausgewalzt wird, wobei die zu walzende Bramme aus einzelnen Teilbrammen zusammengesetzt wird, wobei das Zusammensetzen der einzelnen Teilbrammen in einer Brammenverbindungsvorrichtung erfolgt.The invention relates to a method for producing a metallic strip, the strip being rolled out of a slab in a rolling train by means of a number of roll stands, the slab to be rolled being assembled from individual partial slabs, the individual partial slabs being assembled in a slab connecting device.
Beispielsweise aus der
Wenn hier und nachfolgend von Brammen gesprochen wird, sind hierunter grundsätzlich auch Vorbänder zu verstehen, die entsprechend miteinander verbunden werden, um sie in einem kontinuierlich arbeitenden Walzprozess auswalzen zu können.When slabs are mentioned here and below, this also includes pre-strips, which are connected to one another accordingly in order to be able to roll them out in a continuously operating rolling process.
Bei manchen Anwendungsfällen ist das Erreichen einer hohen Endwalztemperatur (d. h. der Temperatur beim Auslauf des Bandes aus der Walzstraße) oberhalb des Beginns einer Phasenumwandlung von besonderer Bedeutung. Mit üblichen Verfahrensweisen, wie insbesondere dem kontinuierlichen Gieß-Walzen (z. B. ESP-Verfahren), können solche hohe Temperaturen mitunter nicht erreicht werden.In some applications, the achievement of a high finish rolling temperature (i.e., the temperature at the exit of the strip from the mill) above the onset of a phase transformation is of particular importance. Such high temperatures sometimes cannot be reached with conventional procedures, such as in particular continuous casting and rolling (e.g. ESP processes).
Der Erfindung liegt die Auf g a b e zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, mit dem es möglich ist, einerseits einen Endloswalzprozess mit den bekannten Vorteilen wie erhöhter Gleichmäßigkeit, Reproduzierbarkeit und Stabilität zu ermöglichen und andererseits Endwalztemperaturen zu erzielen, die höher liegen als diejenigen, die beim Walzen dünner Bänder im Batch-Modus und die beim Walzen jeglicher Bänder bei den kombinierten Endlos-Gieß-Walz-Prozessen erreicht werden können, so dass die gewünschten und spezifizierten Produkteigenschaften sicher und reproduzierbar eingestellt werden können.The invention is based on the object of developing a method of the type mentioned at the outset in such a way that it is possible on the one hand to enable an endless rolling process with the known advantages such as increased uniformity, reproducibility and stability and on the other hand to achieve final rolling temperatures that are higher than those , which can be achieved when rolling thin strips in batch mode and when rolling any strips in the combined endless casting-rolling processes, so that the desired and specified product properties can be set reliably and reproducibly.
Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme der Walzstraße mit einem auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss von mindestens 630 mm x m/min zugeführt wird und dass die Bramme die Walzstraße mit einer Temperatur von mindestens 855°C verlässt.The solution to this problem provided by the invention is characterized in that the slab is fed to the rolling mill at a volume flow of at least 630 mm x m/min, based on the width of the slab, and that the slab leaves the rolling mill at a temperature of at least 855°C .
Bevorzugt wird die Bramme der Walzstraße mit einem auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss von mindestens 690 mm x m/min, vorzugsweise von mindestens 710 mm x m/min, zugeführt.The slab is preferably fed to the rolling mill at a volume flow rate of at least 690 mm×m/min, preferably at least 710 mm×m/min, based on the width of the slab.
Der Volumenfluss berechnet sich demgemäß aus dem Produkt aus Walzgeschwindigkeit in m/min und Dicke der Bramme in mm. Der ermittelte Wert ergibt also den auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss, der mit der Dichte des Materials multipliziert den entsprechenden Massenfluss durch die Walzstraße ergibt.The volume flow is calculated accordingly from the product of the rolling speed in m/min and the thickness of the slab in mm. The determined value therefore results in the volume flow related to the width of the slab, which, multiplied by the density of the material, results in the corresponding mass flow through the rolling train.
Die Bramme verlässt bevorzugt die Walzstraße mit einer Temperatur von mindestens 860 °C.The slab preferably leaves the rolling mill at a temperature of at least 860 °C.
Das Walzen in der Walzstraße erfolgt bevorzugt in einem kontinuierlichen Prozess.Rolling in the rolling mill is preferably carried out in a continuous process.
Der besonders bevorzugte Prozess sieht vor, dass die Teilbrammen in mindestens zwei Gießmaschinen stranggegossen werden. Die Teilbrammen werden dann bevorzugt hinter der Gießmaschine und vor der Brammenverbindungsvorrichtung durch einen Ofen, insbesondere durch einen Tunnelofen, geführt und erwärmt. Die Erwärmung der Teilbrammen im Ofen erfolgt dabei bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1.000 °C und 1.250 °C. Durch entsprechende Wahl der Temperatur im Ofen kann in Kombination mit dem Volumenfluss, mit dem die Bramme in die Walzstraße eingeführt wird, die Endtemperatur des Bandes (am Ende der Walzstraße) beeinflusst werden.The particularly preferred process provides that the partial slabs are continuously cast in at least two casting machines. The partial slabs are then preferably guided and heated downstream of the casting machine and upstream of the slab joining device through a furnace, in particular through a tunnel furnace. The partial slabs are preferably heated in the furnace to a temperature between 1,000°C and 1,250°C. The final temperature of the strip (at the end of the rolling train) can be influenced by appropriate selection of the temperature in the furnace in combination with the volume flow with which the slab is fed into the rolling train.
Für besondere Einsatzfälle haben sich folgende bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben:
- Sofern die Bramme aus weichem Stahl besteht, wird sie der Walzstraße mit einem auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss zwischen 630 und 860 mm x m/min zugeführt, wobei die Bramme die Walzstraße mit einer Temperatur von mindestens 860 °C verlässt.
- Sofern die Bramme aus Baustahl besteht, wird sie der Walzstraße mit einem auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss zwischen 690 und 950 mm x m/min zugeführt wird, wobei die Bramme die Walzstraße mit einer Temperatur von mindestens 860 °C verlässt.
- Sofern die Bramme aus Kohlenstoffstahl besteht, wird sie der Walzstraße mit einem auf die Breite der Bramme bezogenen Volumenfluss zwischen 710 und 970 mm x m/min zugeführt wird, wobei die Bramme die Walzstraße mit einer Temperatur von mindestens 860 °C verlässt.
- If the slab is made of soft steel, it is fed into the rolling mill at a volume flow of between 630 and 860 mm×m/min, based on the width of the slab, with the slab leaving the rolling mill at a temperature of at least 860 °C.
- If the slab consists of mild steel, it is fed into the rolling mill at a volume flow of between 690 and 950 mm×m/min, based on the width of the slab, with the slab leaving the rolling mill at a temperature of at least 860 °C.
- If the slab is made of carbon steel, it is fed into the rolling mill at a volume flow of between 710 and 970 mm×m/min, based on the width of the slab, with the slab leaving the rolling mill at a temperature of at least 860 °C.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die von den mindestens zwei Gießmaschinen bereitgestellten Teilbrammen mit einem gesamten aufsummierten Volumenfluss bereitgestellt werden, der kleiner ist als der Volumenfluss, der der Walzstraße zugeführt wird, wobei das Walzen für einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten kontinuierlich durchgeführt wird, indem auf einen Puffer an Teilbrammen zurückgegriffen wird, der sich zwischen den mindestens zwei Gießmaschinen und der Brammenverbindungsvorrichtung (und insbesondere in den Öfen) befindet. Der genannte Zeitraum beträgt dabei vorzugsweise sogar mindestens 30 Minuten und besonders bevorzugt mindestens 45 Minuten.A particularly preferred embodiment of the proposed method is characterized in that the partial slabs provided by the at least two casting machines are provided with a total volume flow that is smaller than the volume flow that is supplied to the rolling train, with the rolling for a period of at least 15 minutes continuously, using a buffer of partial slabs located between the at least two casting machines and the slab joining device (and in particular in the furnaces). The period of time mentioned is preferably even at least 30 minutes and particularly preferably at least 45 minutes.
Bei dieser Vorgehensweise wird demgemäß vor dem Start des Walzens in der Walzstraße durch entsprechenden Betrieb der Gießmaschinen für einen Puffer an Teilbrammen gesorgt, so dass dann das Walzen mit einem Volumenfluss an Brammenmaterial erfolgen kann, der größer als die Summe des Volumenflusses ist, der von allen Gießmaschinen kommt.With this procedure, before the start of rolling in the rolling train, a buffer of partial slabs is provided by appropriate operation of the casting machines, so that rolling can then take place with a volume flow of slab material that is greater than the sum of the volume flow of all casters is coming.
Der Puffer an Teilbrammen befindet sich dabei bevorzugt in mindestens einem Ofen (Tunnelofen).The buffer of partial slabs is preferably located in at least one furnace (tunnel furnace).
Die Logistik hierfür wird bevorzugt elektronisch gesteuert. Demgemäß ist vorgesehen, dass die Bereitstellung von Teilbrammen von einem Steuerungssystem veranlasst wird, in dem vorzugsweise ein Prozessmodell numerisch simuliert wird bzw. das von einem Prozessmodell mit den entscheidungsrelevanten Informationen versorgt wird.The logistics for this are preferably controlled electronically. Accordingly, provision is made for the provision of partial slabs to be initiated by a control system in which a process model is preferably numerically simulated or which is supplied with the information relevant to the decision by a process model.
Zwischen der Walzstraße und einem in Walzrichtung nachfolgenden Haspel kann mindestens eine Schneidvorrichtung, insbesondere eine Schere, angeordnet sein, wobei mit der mindestens einen Schneidvorrichtung solche Abschnitte des gewalzten Bandes abgeschnitten werden, die Ausschuss sind oder die Material enthalten, welches nicht einer vorgegebenen Spezifikation genügt. Mit der genannten Schneidvorrichtung (Schere) kann vor dem Haspel ein Schnitt vorgenommen werden, mit dem Ausschuss minimiert bzw. nicht spezifikationsgemäßes Material entfernt werden kann.At least one cutting device, in particular shears, can be arranged between the rolling train and a coiler that follows in the direction of rolling, with the at least one cutting device cutting off sections of the rolled strip that are scrap or that contain material that does not meet a predetermined specification. With the mentioned cutting device (scissors) a cut can be made in front of the coiler, with which waste can be minimized or material that is not according to specification can be removed.
Gemäß dem vorliegenden Vorschlag wird also ein Endlos-Walzverfahren ermöglicht, bei dem eine Brammenverbindungsvorrichtung zum Einsatz kommt, wobei durch die vorgeschlagene Vorgehensweise homogene Produkteigenschaften im fertigen Band erzielt werden können.According to the present proposal, an endless rolling method is thus made possible in which a slab joining device is used, it being possible to achieve homogeneous product properties in the finished strip through the proposed procedure.
Hierbei wird es möglich, einerseits einen Endlos-Walzprozess mit den bekannten Vorteilen (wie erhöhter Gleichmäßigkeit, Reproduzierbarkeit und Stabilität) zu gewährleisten und andererseits mittels Messungen und sich anschließenden Berechnungen, Steuerungen bzw. Regelungen auf Prozessstörungen zu reagieren, so dass durch gezielte Prozessänderungen die gewünschten und spezifizierten Produkteigenschaften trotz Abweichungen während der zurückliegenden Prozessstufen sicher und reproduzierbar eingestellt oder übertroffen werden können.This makes it possible, on the one hand, to ensure an endless rolling process with the known advantages (such as increased uniformity, reproducibility and stability) and, on the other hand, to react to process disturbances by means of measurements and subsequent calculations, controls or regulations, so that the desired changes can be made through targeted process changes and specified product properties can be reliably and reproducibly set or exceeded despite deviations during previous process stages.
Als vorteilhafte Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens kommt eine Betriebsweise infrage, bei der der Brammen-Volumenfluss, der der Walzstraße zugeführt wird, für einen gewissen Zeitraum unabhängig von demjenigen Volumenfluss gewählt wird, der die Gießmaschinen verlässt. Dabei können geeignete bzw. optimierte Werte für den Volumenfluss bestimmt werden, was insbesondere durch den Einsatz von (Rechen-)Modellen vorgenommen werden kann.An advantageous embodiment of the proposed method is an operating mode in which the slab volume flow that is fed to the rolling train is selected for a certain period of time independently of the volume flow that leaves the casting machines. In this way, suitable or optimized values for the volume flow can be determined, which can be carried out in particular by using (calculation) models.
Als Brammenverbindungsvorrichtung kommen insbesondere Reibschweißvorrichtungen zum Einsatz, wie sie in der oben genannten
Mit der Brammenverbindungsvorrichtung in einer konventionellen Warmbandstraße oder einer Gieß-Walz-Anlage können also Vorbänder oder Dünnbrammen verbunden und anschließend gemeinsam gewalzt werden.With the slab joining device in a conventional hot strip mill or a casting and rolling plant, pre-strips or thin slabs can thus be joined and then rolled together.
Sehr vorteilhaft ist, dass beim Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens eine ausreichend hohe Endwalztemperatur aufrechterhalten werden kann, so dass die Produkteigenschaften des Bandes verbessert werden können.It is very advantageous that when using the proposed method, a sufficiently high final rolling temperature can be maintained, so that the product properties of the strip can be improved.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
-
1 schematisch eine Anlage zur Herstellung eines metallischen Bandes, wobei hinter zweier Tunnelöfen eine Brammenverbindungsvorrichtung angeordnet ist sowie hinter derselben eine Walzstraße, und -
2 schematisch zwei Teilbrammen, die sich in der Brammenverbindungsvorrichtung befinden und die in dieser miteinander verbunden werden.
-
1 schematically shows a plant for the production of a metallic strip, with a slab connecting device being arranged behind two tunnel furnaces and a rolling train behind the same, and -
2 schematically two partial slabs, which are located in the slab connecting device and which are connected to each other in this.
In
Zunächst wird in zwei Gießmaschinen 6 und 7 eine (Teil)Bramme 3a bzw. 3b (s.
In
Unter Einsatz der Brammenverbindungsvorrichtung 4 in einer konventionellen Warmbandstraße oder einer Gießwalzanlage können also Vorbänder oder insbesondere Dünnbrammen verbunden und anschließend gemeinsam gewalzt werden.Using the slab connecting
Generell gilt, dass beim Einsatz der Brammenverbindungsvorrichtung folgende drei Produktionsmodi ermöglicht sind:
- Zunächst kann im Batch-Modus gefahren werden (Einzelbrammenwalzen, einzelne Brammen aus einer oder mehreren Gießmaschinen).
- Initially, batch mode can be used (single slab rolling, individual slabs from one or more casting machines).
Weiterhin kann im Semi-Endlos-Modus gefahren werden (Mehrfachbrammenwalzen, Mehrfach-Brammen aus einer oder mehreren Gießmaschinen). It is also possible to run in semi-endless mode (multiple slab rolling, multiple slabs from one or more casting machines).
Schließlich kann im Modus des Endlos-Walzens gefahren werden (verschweißte Brammen aus zwei oder mehreren Gießmaschinen).Finally, it is possible to run in endless rolling mode (welded slabs from two or more casting machines).
Unabhängig vom Verhältnis Summengeschwindigkeit der vorhandenen Stränge und Walzgeschwindigkeit spricht man beim Walzen von verschweißten Brammen von einem Endlos-Walzmodus. Es ändert sich je nach Anzahl der verschweißten Bänder oder Brammen lediglich die Länge der Endlos-Sequenz. Diese ist umso länger, je mehr der Betrag des Quotienten aus Summengießgeschwindigkeit und Walzgeschwindigkeit sich dem Wert „1“ nähert.Irrespective of the relationship between the total speed of the existing strands and the rolling speed, the rolling of welded slabs is referred to as an endless rolling mode. Depending on the number of welded strips or slabs, only the length of the endless sequence changes. This is all the longer, the more the absolute value of the quotient of total casting speed and rolling speed approaches the value "1".
Hier kann die Massenflussbedingung herangezogen werden:
- iENDLOS:
- Anzahl der möglichen Brammen in einer Sequenz beim Endlos-Walzen
- iMAX:
- Maximale Anzahl von Brammen im Tunnelofen (Start der Endlos-Walzsequenz)
- iMIN:
- Minimale Anzahl von Brammen im Tunnelofen (Ende der Endlos-Walzsequenz)
- iG:
- Anzahl der Gießmaschinen
- vG:
- Gießgeschwindigkeit
- vW:
- Walzgeschwindigkeit
- iENDLESS:
- Number of possible slabs in a sequence in endless rolling
- iMAX:
- Maximum number of slabs in the tunnel furnace (start of the endless rolling sequence)
- iMIN:
- Minimum number of slabs in the tunnel furnace (end of endless rolling sequence)
- iG:
- number of casting machines
- vG:
- casting speed
- vW:
- rolling speed
In Abgrenzung zu den Endlos-Gieß-Walz-Konzepten besteht also beim Endlos-Walzen keine feste Kopplung zwischen den Prozessstufen Gießen und Walzen. Es kann somit endlos gewalzt werden, ohne dass ein darüberhinausgehender Endlos-Prozess existiert, bei dem das gewalzte Band mit der Bramme der Gießmaschine verbunden ist.In contrast to the endless casting and rolling concepts, there is no fixed coupling between the process stages of casting and rolling in endless rolling. It can thus be rolled endlessly without there being an additional endless process in which the rolled strip is connected to the slab of the casting machine.
Aus Sicht der gesamten Gieß-Walz-Anlage sind also nur zwei Betriebsmodi in Gebrauch, nämlich der Batch-Modus und der Semi-Endlos-Modus.From the point of view of the entire casting and rolling plant, only two operating modes are in use, namely the batch mode and the semi-endless mode.
Im Unterschied zum Semi-Endlos-Modus, wie er von CSP-Anlagen bekannt ist, kommt es beim Endlos-Walzen nach Verschweißen der Brammen allerdings nicht zu einer Minderung der Produktionsmenge, weil beide Gießstränge mit hoher bzw. unverändert hoher Gießgeschwindigkeit betrieben werden können.In contrast to the semi-endless mode, as known from CSP plants, there is no reduction in the production volume in endless rolling after the slabs have been welded, because both casting strands can be operated at a high or unchanged high casting speed.
Hohe Endwalztemperaturen (beim Auslauf als der Walzstraße 1) oberhalb des Beginns einer Phasenumwandlung sind in der Regel Voraussetzung für das Erreichen spezifizierter Produkteigenschaften.High final rolling temperatures (at the exit than mill train 1) above the start of a phase transformation are usually a prerequisite for achieving specified product properties.
Weiterhin sind hohe Endwalztemperaturen oberhalb einer Phasenumwandlung in vielen Fällen notwendige Voraussetzung für eine einfache Verarbeitbarkeit und auch für das Erreichen der spezifizierten Produkteigenschaften in den folgenden Prozessstufen. Beispiele hierfür sind die Materialeigenschaften beim Dressieren von Warmband und die Materialeigenschaften beim Verzinken von Warmband.Furthermore, high final rolling temperatures above a phase transformation are in many cases a necessary prerequisite for easy processing and also for achieving the specified product properties in the subsequent process stages. Examples of this are the material properties when skin-passing hot strip and the material properties when galvanizing hot strip.
Ebenfalls führen hohe Endwalztemperaturen zu größerer Prozessstabilität in den darauffolgenden Verarbeitungsschritten und zu höherer Produktqualität danach, weil sich unvermeidbare Temperaturschwankungen im Bereich hoher Temperaturen (d. h. ausreichend großer Abstand zu den Umwandlungstemperaturen) weniger stark auf die Eigenschaften des gewalzten Bandes auswirken. Werkstoffkennwerte sowie Profil und Planheit schwanken beim Warmwalzen stärker bei niedrigen Endwalztemperaturen im Bereich der Phasenumwandlung, die Schwankungen können sich bei nachfolgenden Verfahrensschritten wie Kühlen und Aufwickeln verstärken und schließlich beim Kaltwalzen zu Prozessinstabilitäten und unerwünschten Eigenschaftsschwankungen und -verschlechterungen führen. Besonders sporadische und asymmetrische Effekte können durch Regelsysteme und Stellglieder nicht mehr beseitigt bzw. kompensiert werden. Das gilt umso mehr, wenn die Stellglieder bereits in ihrem Grenzbereich betrieben werden. Analog ist die Situation beim Glühen und Verzinken.High final rolling temperatures also lead to greater process stability in the subsequent processing steps and to higher product quality afterwards, because unavoidable temperature fluctuations in the high temperature range (i.e. sufficiently large distance from the transformation temperatures) have less of an impact on the properties of the rolled strip. During hot rolling, material parameters such as profile and flatness fluctuate more at low final rolling temperatures in the area of phase transformation. The fluctuations can increase during subsequent process steps such as cooling and coiling and ultimately lead to process instabilities and undesirable property fluctuations and deterioration during cold rolling. Particularly sporadic and asymmetrical effects can no longer be eliminated or compensated for by control systems and actuators. This applies all the more if the actuators are already being operated in their limit range. The situation with annealing and galvanizing is analogous.
Schließlich führen konstante Prozessbedingungen beim Warmwalzen und dadurch konstante Eigenschaften nach dem Warmwalzen grundsätzlich zu erhöhter Prozessstabilität in den darauffolgenden Verarbeitungsschritten und zu höherer Produktqualität danach. Das betrifft unter anderem die Geometrie, die Oberflächenqualität und die Materialeigenschaften.Finally, constant process conditions during hot rolling and thus constant properties after hot rolling generally lead to increased process stability in the subsequent processing steps and to higher product quality afterwards. Among other things, this applies to the geometry, the surface quality and the material properties.
Beim Endloswalzen mittels der Brammenverbindungsvorrichtung 4 lassen sich genauso hohe Endwalztemperaturen wie beim konventionellen Walzen im Batch-Modus erreichen, beim Walzen dünner Bänder sogar höhere, weil höhere Walzgeschwindigkeiten zur Anwendung kommen können. Bei Bedarf können ebenfalls höhere Endwalztemperaturen als bei Endlosgießwalzanlagen erreicht werden. Eine zusätzliche induktive Beheizung des Bandes ist nicht erforderlich.With endless rolling using the
Verantwortlich dafür, dass die erreichten Walztemperaturen ausreichend hoch und insbesondere oberhalb der Phasenumwandlungstemperaturen liegen und dass in der Folge Prozessstabilität und Produktqualität gewährleistet werden können, ist unter anderem der Massen- bzw. Volumendurchsatz durch die Walzstraße 1. The mass or volume throughput through rolling mill 1 is responsible for the fact that the rolling temperatures reached are sufficiently high and in particular above the phase transformation temperatures and that process stability and product quality can be guaranteed as a result.
Mitunter werden für den Volumenfluss bzw. Volumenstrom auch die Begriffe Massenstrom oder Massenfluss verwendet (ohne also das Volumen an Bramme pro Zeit, in der Regel bezogen auf die Breite der Bramme, mit der Dichte des Materials zu multiplizieren). Der Volumenfluss ist beim hier vorgestellten Verfahren des Endloswalzens mit mehreren Gießmaschinen in der Regel höher als bei Endlos-Gieß-Walz-Prozessen mit lediglich einem Gießstrang.Sometimes the terms mass flow or mass flow are also used for the volume flow or volume flow (without multiplying the volume of slab per time, usually related to the width of the slab, by the density of the material). In the method presented here, the volume flow is The cost of continuous rolling with multiple casting machines is generally higher than that of continuous casting and rolling processes with just one cast strand.
Wesentlich ist, dass die Bramme 3 der Walzstraße 1 mit einem auf die Breite der Bramme 1 bezogenen Volumenfluss von mindestens 630 mm x m/min zugeführt wird. Dabei soll die Bramme 3 die Walzstraße 1 mit einer Temperatur T von mindestens 855 °C verlassen.It is essential that the
Dem Prozess liegt die Volumenflussbedingung bzw. Massenflussbedingung zu Grunde:
- MFENDLOS:
- Volumenfluss (Massenfluss) in einer Sequenz bei Endlosgießwalzen oder Endloswalzen
- iG:
- Anzahl der Gießmaschinen 5, 6
- VG:
- Gießgeschwindigkeit (in m/min)
- d:
- Brammendicke (in mm)
- b:
- Brammenbreite (in mm), ggf. hier auch die Standardbreite von üblicherweise 1 m
- MFENDLESS:
- Volume flow (mass flow) in a sequence in endless casting rolls or endless rolls
- iG:
- Number of casting machines 5, 6
- VG:
- casting speed (in m/min)
- d:
- slab thickness (in mm)
- b:
- Slab width (in mm), possibly also the standard width of usually 1 m
Bei gleicher oder normierter Brammenbreite reduziert sich die Betrachtung des Volumenflusses (Massenflusses) auf die Größen Gießgeschwindigkeit und Brammendicke; werden zudem identische Gießgeschwindigkeiten angenommen (tatsächlich liegt die Gießgeschwindigkeit aufgrund der größeren Brammendicke beim Endlos-Gieß-Walzen in der Regel niedriger als beim Endloswalzen), so können die Volumenflüsse (Massenflüsse) bei Endlosgießwalzen und Endloswalzen anhand der Brammendicke verglichen werden. Typische Werte für das Endlosgießwalzen liegen bei 90 bis 110 mm und für das Endloswalzen bei 65 bis 75 mm.With the same or normalized slab width, the consideration of the volume flow (mass flow) is reduced to the parameters casting speed and slab thickness; If identical casting speeds are also assumed (actually, due to the greater slab thickness, the casting speed is generally lower for endless casting and rolling than for endless rolling), the volume flows (mass flows) for endless casting rolls and endless rolling can be compared using the slab thickness. Typical values for continuous cast rolling are 90 to 110 mm and for continuous rolling 65 to 75 mm.
Bei zwei Gießmaschinen ergibt sich dann beim Endloswalzen ein um etwa ein Drittel höherer Massenfluss im Vergleich zum Endlos-Gieß-Walzen, das verfahrensbedingt aus nur einem Gießstrang erfolgen muss.With two casting machines, the mass flow during continuous rolling is about a third higher than with continuous casting-rolling, which, due to the process, has to be carried out from only one cast strand.
Darüber hinaus ist es bei der vorgeschlagenen Vorgehensweise möglich, die Endwalztemperatur, die beim Endlos-Gieß-Walzen durch die Gießgeschwindigkeit bestimmt wird, zu erhöhen, indem die Prozesse Gießen und Walzen bewusst entkoppelt werden, und dann die Walzgeschwindigkeit den Anforderungen, d. h. den spezifizierten Produkteigenschaften, entsprechend anzupassen bzw. diese zu erhöhen.In addition, with the proposed procedure, it is possible to increase the final rolling temperature, which is determined by the casting speed in endless cast-rolling, by deliberately decoupling the processes of casting and rolling, and then adapting the rolling speed to the requirements, i. H. to adjust or increase the specified product properties accordingly.
Endloswalzen ist dann möglich, obwohl die Walzgeschwindigkeit höher liegt als die Summe der Gießgeschwindigkeiten der Gießmaschinen. Das kann z. B. beim Walzen bestimmter Abmessungen und insgesamt beim Walzen von höherfesten Stahlsorten sinnvoll bzw. notwendig sein. Um in diesen Fällen die jeweiligen Endlos-Sequenzen mit einer jeweils geeigneten Anzahl entsprechender Bänder zusammenstellen zu können, muss eine zu diesem Zweck geeignete intelligente Steuerung der Produktabfolge (d. h. Werkstoff, Dicke und Breite; Produktionsplanung und Ofenlogistik) mittels dafür maßgeschneiderter Modelle eingesetzt werden. Das darin in Form von Algorithmen enthaltene Wissen zum Zusammenhang von Prozessbedingungen, wie Walzgeschwindigkeit, Abnahmen, Walzkräften, etc., und den finalen Produkteigenschaften ist Voraussetzung für die Herstellung spezifikationsgemäßer Produkte im Rahmen des Endloswalzens bei diskontinuierlichem Gesamtprozess des Gieß-Walzens.Endless rolling is then possible, although the rolling speed is higher than the sum of the casting speeds of the casting machines. This can e.g. B. be useful or necessary when rolling certain dimensions and overall when rolling high-strength steel grades. In order to be able to put together the respective endless sequences with a suitable number of corresponding belts in these cases, an intelligent control of the product sequence (i.e. material, thickness and width; production planning and furnace logistics) must be used for this purpose using tailor-made models. The knowledge contained therein in the form of algorithms on the connection between process conditions, such as rolling speed, reductions, rolling forces, etc., and the final product properties is a prerequisite for the manufacture of products in accordance with specifications within the framework of endless rolling with a discontinuous overall process of cast-rolling.
Nachfolgend ist in zwei Tabellen das Ergebnis der erfindungsgemäßen Vorgehensweise (erste Tabelle) sowie derjenige nach dem Stand der Technik (zweite Tabelle) wiedergegeben. Die Tabellen zeigen, dass die zur Einstellung der Produkteigenschaften angestrebten Endwalztemperaturen für ausgewählte Repräsentanten dreier wichtiger Gruppen von Stahlsorten und für im Bereich der Endlosverfahren übliche Enddicken mit dem Verfahren des Endloswalzens erreicht werden, mit dem Verfahren des Endlos-Gieß-Walzens hingegen nicht. Ursächlich dafür sind die unterschiedlichen Volumenflüsse (Massenflüsse) aufgrund der unterschiedlichen Kapazitäten der Gießmaschinen und insbesondere aufgrund des halb-diskontinuierlichen Prozesses des Endloswalzens im Vergleich zum voll-kontinuierlichen Prozesses des Endlos-Gieß-Walzens.The result of the procedure according to the invention (first table) and that according to the prior art (second table) are shown below in two tables. The tables show that the desired final rolling temperatures for setting the product properties for selected representatives of three important groups of steel grades and for the final thicknesses customary in the field of endless processes are achieved with the endless rolling process, but not with the endless cast-rolling process. The reasons for this are the different volume flows (mass flows) due to the different capacities of the casting machines and in particular due to the semi-discontinuous process of endless rolling compared to the fully continuous process of endless cast-rolling.
Die folgende Tabelle zeigt die Endwalztemperaturen (Soll und Ist) und Volumenflüsse (Massenflüsse) bezogen auf eine Brammen-Breite von 1 m für ausgewählte Stahlgruppen beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens des Endloswalzens bei Verwendung üblicher Enddicken:
Indes zeigt die nachfolgende Tabelle Endwalztemperaturen (Soll und Ist) und Volumenflüsse (Massenflüsse) bezogen auf eine Brammen-Breite von 1 m für ausgewählte Stahlgruppen beim vorbekannten Einsatz des Endlosgießwalzens bei Verwendung üblicher Enddicken:
Es ist zu erkennen, dass die Volumenflüsse beim vorbekannten Vorgehen deutlich geringer sind und auch die Endwalztemperaturen nicht die vorteilhaften hohen Werte erreichen.It can be seen that the volume flows are significantly lower in the previously known procedure and the final rolling temperatures do not reach the advantageous high values either.
Schneidmittel (Schere) vor dem Haspel, die nach dem Endlos-Walzen in der Walzstraße 1 das fertige Band in Einzelstücke teilt und so wieder einen diskontinuierlichen Prozess einleitet, können so eingesetzt werden, dass sich der Bereich des Bandes, der in Folge des Schweißprozesses die größten Abweichungen von den geforderten Eigenschaften aufweist, in demjenigen Teil des Coils befindet, der später entfernt und nicht verwendet wird, d.h. in der Regel die äußeren Windungen. Darüber hinaus kann Material durch diese wie auch durch die weiter vorne angeordneten Scheren entfernt werden, welches die jeweiligen Anforderungen nicht erfüllt bzw. in den Folgeprozessen nicht sinnvoll verwendet werden kann.Cutting means (shears) in front of the coiler, which divides the finished strip into individual pieces after endless rolling in rolling train 1 and thus initiates a discontinuous process again, can be used in such a way that the area of the strip that, as a result of the welding process, greatest deviations from the required properties is located in that part of the coil which is later removed and not used, i.e. usually the outer turns. In addition, material that does not meet the respective requirements or cannot be used sensibly in the subsequent processes can be removed by these as well as by the shears arranged further forward.
Nachdem das Gießen und Walzen bei dem vorliegenden Konzept nicht fest gekoppelt sind, kann die Walzgeschwindigkeit erhöht oder abgesenkt werden, falls dies zum Erreichen der geforderten Produkteigenschaften notwendig sein sollte. Endlos-Walzen ist also auch möglich, wenn die Walzgeschwindigkeit höher oder niedriger liegt als die Summengießgeschwindigkeit.Since casting and rolling are not tightly coupled in the present concept, the rolling speed can be increased or decreased if this is necessary to achieve the required product properties. Endless rolling is also possible if the rolling speed is higher or lower than the cumulative casting speed.
Zur Nomenklatur sei bezüglich des verwendeten Begriffs der Bramme noch folgendes angemerkt: Dieser Begriff ist hier allgemein zu verstehen.The following should also be noted with regard to the nomenclature with regard to the term slab used: This term is to be understood here in general terms.
Meist wird der Begriff „Bramme“ für das Material vor dem Vorgerüst verwendet, danach sind es Vorbänder. In und nach der Fertigstraße wird dann von Bändern gesprochen. In einer CSP-Anlage werden aus Dünnbrammen Bänder. Im vorliegenden Falle ist vornehmlich das Material vor der Fertigstraße gemeint. Allerdings können auch Brammen im eigentlichen Sinne erfindungsgemäß behandelt werden.The term "slab" is usually used for the material before the roughing stand, after which it is roughing strip. Belts are then spoken of in and after the finishing mill. Strips are made from thin slabs in a CSP plant. In the present case, the material before the finishing train is primarily meant. However, slabs in the actual sense can also be treated according to the invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Walzstraßerolling mill
- 22
- Walzgerüstmill stand
- 33
- Bramme oder Vorbandslab or pre-strip
- 3a3a
- Teilbrammepartial slab
- 3b3b
- Teilbrammepartial slab
- 44
- Brammenverbindungsvorrichtungslab connecting device
- 55
- Gießmaschinecasting machine
- 66
- Gießmaschinecasting machine
- 77
- Ofen (Tunnelofen)kiln (tunnel kiln)
- 88th
- Ofen (Tunnelofen) kiln (tunnel kiln)
- RR
- Walzrichtungrolling direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017140886A1 (en) | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Sms Group Gmbh | Device and method for the friction welding of warm metallic products |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3517090A1 (en) * | 1985-05-11 | 1986-11-13 | SMS Schloemann-Siemag AG, 4000 Düsseldorf | METHOD FOR ROLLING FROM ROOF TO WARM BROADBAND |
JPH0446606A (en) * | 1990-06-13 | 1992-02-17 | Hitachi Ltd | Method and equipment for continuous hot rolling and method and device for joining slab |
JPH04294802A (en) * | 1991-03-20 | 1992-10-19 | Hitachi Ltd | Method and device for joining hot rolled stocks |
JP3063608B2 (en) * | 1996-02-23 | 2000-07-12 | 日本鋼管株式会社 | Hot sawing continuous rolling method and equipment |
IT1288863B1 (en) * | 1996-03-15 | 1998-09-25 | Danieli Off Mecc | CONTINUOUS LAMINATION PROCESS FOR SHEETS AND / OR TAPES AND RELATED CONTINUOUS ROLLING LINE |
DE19649295A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-04 | Schloemann Siemag Ag | Hot rolling mill |
NL1007730C2 (en) * | 1997-12-08 | 1999-06-09 | Hoogovens Staal Bv | Apparatus and method for manufacturing a steel strip. |
WO2000051755A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-08 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Method of manufacturing hot rolled steel sheet using mini mill process |
DE102006054932A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-09-13 | Sms Demag Ag | Method and device for producing a metal strip by casting rolls |
DE102007058709A1 (en) * | 2007-08-04 | 2009-02-05 | Sms Demag Ag | Method for producing a strip of steel |
IT1400002B1 (en) * | 2010-05-10 | 2013-05-09 | Danieli Off Mecc | PROCEDURE AND PLANT FOR THE PRODUCTION OF FLAT LAMINATED PRODUCTS |
CN102069092B (en) * | 2010-10-26 | 2012-07-18 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | Method for producing hot rolling strip steel of 0.6-0.8mm |
US11000888B2 (en) * | 2016-11-10 | 2021-05-11 | Sms Group Gmbh | Method for producing a metal strip in a cast-rolling installation |
DE102019207459A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Sms Group Gmbh | Casting mill for batch and continuous operation |
-
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-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017140886A1 (en) | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Sms Group Gmbh | Device and method for the friction welding of warm metallic products |
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