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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung eines ferritisch gewalzten Stahlbandes, bei welchem
flüssiger
Stahl in eine Stranggußmaschine gegossen
wird, um eine Bramme zu bilden, und unter Verwendung der Gußwärme durch
eine Ofeneinrichtung befördert
wird, einem Vorwalzen in einer Vorwalzeinrichtung unterzogen wird
und in einer Fertigwalzeinrichtung fertiggewalzt wird, um das ferritische Stahlband
mit der gewünschten
Enddicke zu bilden. Ein Verfahren dieser Art ist in der Patentanmeldung PCT/NL97/00325
beschrieben, die nicht vorveröffentlicht
ist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Stahlbandes, die insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach
der Erfindung geeignet ist, die wenigstens eine Stranggußmaschine
zum Gießen
von dünnen
Brammen, eine Ofeneinrichtung zum Homogenisieren der Bramme, die
gegebenenfalls einer Vorreduzierung unterzogen wurde, und eine Walzeinrichtung,
um die Bramme zu einem Band mit der gewünschten Enddicke herunterzuwalzen,
und eine Coiler-Einrichtung zum
Aufwickeln des Bandes aufweist. Eine Vorrichtung dieser Art ist
auch aus der Patentanmeldung PCT/NL97/00325 bekannt.
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Die PCT/NL97/00325 beschreibt ein
völlig kontinuierliches,
endloses oder halbendloses Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes,
das wenigstens einem Walzschritt im ferritischen Bereich unterzogen
wurde. Das aus der Fertigwalze austretende Band wird bei einer derartigen
Temperatur auf eine Coiler-Einrichtung
aufgewickelt, die unterhalb der Fertigwalzeinrichtung angeordnet
ist, daß an
dem Coil eine Rekristallisierung stattfindet.
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Überraschenderweise
wurde herausgefunden, daß das
Verfahren besonders zur Herstellung eines Stahlbandes mit besonderen
Eigenschaften geeignet ist. Bei diesem Verfahren werden verschiedene
Gesichtspunkte der Vorrichtung ausgenutzt, wie sie in der Anmeldung
PCT/NL97/00325 beschrieben sind. Diese Gesichtspunkte betreffen
insbesondere die sehr gute Steuerung und Homogenität der Temperatur
der Bramme oder des Bandes sowohl in Breitenrichtung als auch in
Dickenrichtung. Die Temperatur ist auch in Längsrichtung homogen, da das Walzverfahren
mit einer stetigen Geschwindigkeit abläuft und deshalb während des
Walzens wegen der kontinuierlichen, halbendlosen oder endlosen Optionen,
welche die Vorrichtung zum Walzen eines ferritischen Bandes bietet,
keine Beschleunigung oder Verzögerung
erforderlich ist.
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Auch ist die Temperaturhomogenität als Funktion
der Zeit besser, als dies unter Verwendung herkömmlicher Anlagen erreicht werden
könnte.
Zusätzlich
bietet die Vorrichtung die Möglichkeit,
das Walzen an einem oder mehreren Walzwerkgerüsten auf schmierende Weise
durchzuführen.
Ebenso sind an verschiedenen Stellen in der Vorrichtung Kühleinrichtungen
vorgesehen, so daß das
Temperaturprofil der Stahlbramme oder des Stahlbandes während des
Durchgangs durch die Anlage und dem Austritt daraus besonders erfolgreich
kontrolliert werden kann.
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Außerdem kann insbesondere bei
Verwendung eines Vakuum-Tundish die chemische Zusammensetzung des
Stahls besonders fein auf die erwünschten Produkteigenschaften
abgestimmt werden. Darüber
hinaus ermöglicht
die Vorrichtung aufgrund des guten Niveaus der Temperaturhomogenität einen
sehr breiten ferritischen Bereich, d. h. er erstreckt sich über einen
weiten Temperaturbereich, wie dies in der oben erwähnten Patentanmeldung
beschrieben ist.
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Man hat herausgefunden, daß das bekannte Verfahren
ein Stahlband mit besonders guten Verformungseigenschaften bei einer
Ausführungsform
vorsieht, die erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß bei
einem völlig
kontinuierlichen, einem endlosen oder halbendlosen Verfahren die
Bramme im austenitischen Bereich in der Vorwalzeinrichtung gewalzt
wird und nach dem Walzen im austenitischen Bereich auf eine Temperatur
abgekühlt
wird, bei welcher der Stahl eine im wesentlichen ferritische Struktur
hat, und das Band in der Fertigwalzeinrichtung mit Geschwindigkeiten
gewalzt wird, die im wesentlichen der Geschwindigkeit entspricht,
mit welcher es in die Fertigwalzeinrichtung und die folgenden Dickenreduzierungsstufen
eintritt, und in wenigstens einem Gerüst der Fertigwalzeinrichtung
wird das Band bei einer Temperatur zwischen 850°C und 600°C ferritisch gewalzt und nach
dem Verlassen der Fertigwalzeinrichtung rasch auf eine Temperatur
unter 500°C
abgekühlt,
um eine Rekristallisation zu vermeiden.
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Die Erfindung basiert darauf, daß durch
rasches Abkühlen
des ferritisch gewalzten Bandes nach dem Verlassen der Fertigwalzeinrichtung
keine Rekristallisation oder eine geringe Rekristallisation stattfindet
und wenigstens ein Teil der Struktur aufrechterhalten wird, die
im hohen ferritischen Bereich einer Verformung unterzogen wurde.
Das auf diese Weise ferritische gewalzte Band kann darüber hinaus auf
an sich bekannte Weise einer kalten ferritischen Reduktion unterzogen
werden, z. B. auf solche Weise, daß die gesamte ferritische Reduktion
in der Nähe
von 70 bis 80% liegt, wobei ein Teil davon im warmen ferritischen
Zustand und ein Teil im kalten ferritischen Zustand angewandt wird.
Das Ergebnis ist ein kaltgewalztes Stahlband mit einem hohen r-Wert
und einem niedrigen Δr-Wert.
Als Angabe kann festgestellt werden, daß die Brammendicke etwa 70
mm sein kann und die Dicke der reduzierten Bramme am Übergang
vom austenitischen Bereich in den ferritischen Bereich im Bereich
zwischen 15 und 40 mm liegt. Durch rasches Abkühlen des warmgewalzten ferritischen
Bandes auf eine Temperatur unter 500°C wird verhindert, daß die Verformungsstruktur
als Ergebnis einer Rekristallisation verloren geht.
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Die DE-A-195 20 832 beschreibt ebenfalls ein
Verfahren zur Herstellung eines ferritisch gewalzten Stahlbandes
ausgehend von flüssigen
Stahl, der in einer Stranggußmaschine
gegossen wird. Das gewalzte Stahlband wird mit Abkühlungsgeschwindigkeiten
von 10–25°C/s vor dem
Aufwickeln mit einer Temperatur unter 100°C abgekühlt. Allerdings ist nicht offenbart,
daß die
gegossenen Brammen durch einen Ofen befördert werden, noch daß die Abkühlung so
rasch durchgeführt
wird, daß eine
Rekristallisation vermieden wird.
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Die WO-A 92/00815 offenbart ein vergleichbares
Verfahren, bei welchem das Band vor dem Eintritt in das letzte Walzgerüst bei einer
Temperatur zwischen 600 und 250°C
abgekühlt
wird. Nichts ist zu einer raschen Abkühlung offenbart, die im Ergebnis
die Rekristallisation vermeidet.
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Die DE-A-196 00 990 betrifft ein
kombiniertes austenitisches und ferritisches Walzen von ELC-, ULC-
und IF-Stählen.
Nach dem austenitischen Walzen des Bandes auf 2–12 mm und vor dem ferritischen
Walzen wird das Band abgekühlt.
Ein weiteres Abkühlen
nach dem ferritischen Walzen wurde nicht angegeben.
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Außer einer guten Temperaturverteilung
ist auch eine gute Verteilung der Größenreduktion durch Walzen über die
Dicke und Breite der Bramme oder des Bandes von besonderer Bedeutung.
Deshalb wird das Verfahren bevorzugt derart durchgeführt, daß an wenigstens
einem Walzgerüst,
bei welchem ferritisches Walzen durchgeführt wird, Schmierwalzen durchgeführt wird.
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Eine weitere Verbesserung an der
Spannungsverteilung und der Reduktionsverteilung durch den Querschnitt
der Bramme oder des Bandes wird mittels eines Verfahrens erreicht,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß an wenigstens einem Walzwerkgerüst der Vorwalzeinrichtung
Walzen auf schmierende Weise durchgeführt wird.
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Besonders gute Verformungseigenschaften, d.
h. hohe r-Werte und niedrige Δr-Werte
werden mittels einer Ausführungsform
des Verfahrens erhalten, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Stahl
ein IF-Stahl ist. Ein Stahl dieser Art ermöglicht den Erhalt eines r-Werts
von etwa 3. Bevorzugt wird ein IF-Stahl schwerer Analyse mit einem
ausreichend hohen Titangehalt und einem geeignet angepaßten Schwefelgehalt
verwendet, so daß sich
während
des ferritischen Walzens keine Lücken
bilden. Ein Band dieser Art ist besonders als Tiefziehstahl und
als Ausgangsmaterial für
beschichtetes, insbesondere galvanisiertes Band geeignet.
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Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl ein kohlenstoffarmer
Stahl ist. Das bekannte Verfahren zur Herstellung von DWI-Stählen ermöglicht den
Erhalt von r-Werten in der Nähe
von 1,1. In der Packungsstahlwelt ist ein r-Wert von 1,2 erwünscht. Mit
dem Verfahren nach der Erfindung läßt sich leicht ein r-Wert von
1,3 oder mehr erhalten. Dies hat den Hintergrund, daß im Gegensatz
zu dem herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von DWI-Stahl unter Verwendung des Verfahrens
nach der Erfindung ein guter Ausgangswerts des Gefüges erreicht
werden kann, der zu dem gewünschten r-Wert
von 1,3 führt.
In diesem Zusammenhang ist kohlenstoffarmer Stahl als Stahl mit
einer Kohlenstoffkonzentration zwischen 0,01 und 0,1%, bevorzugt
zwischen 0,01 und 0,07% zu verstehen.
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Um die gewünschte hohe Abkühlungsgeschwindigkeit
zu erreichen, ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Band nach dem Verlassen
der Fertigwalzeinrichtung von einer Kühleinrichtung mit einer Kühlkapazität von mehr
als 2 MW/m2 abgekühlt wird. Um den Abstand zwischen der
Fertigwalzeinrichtung und der Aufwickeleinrichtung so kurz wie möglich zu
halten und einen hohen Flexibilitätsgrad bezüglich der Abkühlungsgeschwindigkeit
zu erreichen, ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine Kühlkapazität von mehr
als 3 MW/m2 hat.
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Solche Abkühlungsgeschwindigkeiten können mittels
eines Verfahrens erreicht werden, das erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß in der
Kühleinrichtung
Wasser verwendet wird, das auf die Bramme durch kohärente Strahlen
gesprüht
wird, die mit einer hohen Positionsdichte angeordnet sind.
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Eine Kühleinrichtung, die das Erreichen
der erfindungsgemäß erwünschten
Abkühlungsgeschwindigkeiten
ermöglicht,
ist unter anderem in dem Abschlußbericht eines ECSC-Projekts
Nr. 7210-EA/214
beschrieben, dessen Inhalt hiermit als bezugsweise in die vorliegende
Anmeldung aufgenommen gilt. Ein deutlicher Vorteil der aus diesem Bericht
bekannten Kühleinrichtung
ist der weite Bereich, über
den die Kühlkapazität geregelt
werden kann, die Homogenität
der Abkühlung
und die hohe Kühlkapazität pro Einheitsoberflächeninhalt.
Durch die Auswahl einer hohen Kühlkapazität dieser
Art läßt sich
die erwünschte
Abkühlungsgeschwindigkeit
bei den Austrittsgeschwindigkeiten erreichen, die sich bei einem
kontinuierlichen, endlosen oder halbendlosen Walzverfahren ergeben.
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Die Erfindung ist auch durch eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Stahlbandes verkörpert, die insbesondere
zur Durchführung
eines Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist, und die wenigstens eine
Stranggußmaschine
zum Gießen
von dünnen Brammen
aufweist, eine Ofeneinrichtung zum Homogenisieren einer Bramme,
die gegebenenfalls einer Vorgrößenreduktion
unterzogen wurde, und eine Walzeinrichtung zum Walzen der Bramme
zu einem Band mit der gewünschten
Enddicke in einer Vorwalzeinrichtung und einer Coiler-Einrichtung
zum Aufwickeln des Bandes.
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Überraschenderweise
wurde nun herausgefunden, daß der
sogenannte Close-in Coiler direkt unterhalb des Walzwerkgerüsts durch
eine Ausführungsform
der Vorrichtung vermieden werden kann, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß eine
Kühleinrichtung
mit einer Kühlkapazität von wenigstens
2 MW/m2 zwischen dem Fertigwalzgerüst der Walzeinrichtung und
der Coiler-Einrichtung angeordnet ist.
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In der Vergangenheit wurden zahlreiche
Vorschläge
zu Vorrichtungen und Verfahren gemacht, um eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit
eines Stahlbandes unterhalb einer Walzeinrichtung und oberhalb einer
Coil-Einrichtung zu erreichen. Im Falle einer Vorrichtung, wie sie
in der PCT/LN97/00325 beschrieben ist, lassen sich sowohl ein ferritisch
gewalztes Band, das an dem Coil rekristallisiert, als auch ein austenitisch
gewalztes Band herstellen. Außerdem
ist die Vorrichtung besonders geeignet zum Herstellen eines ferritisch
gewalzten Stahlbandes nach der vorliegenden Erfindung. Wird ein
ferritisches Band hergestellt, das an dem Coil rekristallisiert,
dann wird versucht, die Abkühlung
des Bandes nach dem Verlassen der Fertigwalzeinrichtung so niedrig
wie möglich
zu halten und deshalb eine Coiler-Einrichtung zu verwenden, die
so nahe wie möglich
unterhalb der Fertigwalzeinrichtung angeordnet ist (Close-in Coiler).
Wenn ein austenitisch gewalztes Stahlband hergestellt wird, muß dieses
Band vor dem Aufwickeln abgekühlt
werden. Deshalb ist der eben erwähnte
Close-in Coiler für
diesen Zweck nicht geeignet. Wenn die Kühlkapazität der Kühleinrichtung hoch ist, dann
ist die Länge
kurz, über
welche die Abkühlung
durchgeführt
wird, und der Close-in Coiler kann weggelassen werden, wodurch sich
der zusätzliche
Vorteil deutlicher Einsparungen ergibt.
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Bei einer hohen Kühlkapazität dieser Art ist der Abstand
zwischen den Ausgangsseiten der Fertigwalzeinrichtung und dem Coiler
nach der Kühleinrichtung
so kurz, daß der
Temperaturabfall eines ferritisch gewalzten Stahlbandes über diesen
Abstand ebenfalls niedrig ist, so daß es sich dennoch als möglich herausgestellt
hat, das Band bei einer Temperatur aufzuwickeln, bei welcher an
dem Coil eine Rekristallisation stattfindet.
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Nun wird die Erfindung im einzelnen
unter Bezug auf eine nicht einschränkende Ausführungsform nach der Zeichnung
beschrieben; darin zeigen:
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1 eine
diagrammartige Seitenansicht einer Vorrichtung, mit welcher das
Verfahren nach der Erfindung durchgeführt werden kann;
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2 einen
Graph, der das Temperaturprofil in dem Stahl als Funktion der Position
in der Vorrichtung veranschaulicht; und
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3 einen
Graph, der das Dickenprofil des Stahls als Funktion der Position
in der Vorrichtung veranschaulicht.
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In 1 gibt
die Bezugsziffer 1 eine Stranggußmaschine zum Gießen von
dünnen
Brammen an. In dieser einführenden
Beschreibung ist dieser Begriff als Stranggußmaschine zum Gießen von
dünnen Brammen
mit einer Dicke von weniger als 150 mm, bevorzugt weniger als 100
mm, bevorzugter weniger als 80 mm zu verstehen. Die Stranggußmaschine kann
einen oder mehrere Stränge
aufweisen. Es können
auch mehrere Gießmaschinen
nebeneinander positioniert sein. Diese Ausführungsformen fallen in den
Umfang der Erfindung. Die Bezugsziffer 2 gibt eine Gießpfanne
an, aus welcher der zu gießende flüssige Stahl
einem Tundish 3 zugeführt
wird, der in Form eines Vakuum-Tundish ausgelegt ist. Der Tundish
ist bevorzugt mit Mitteln wie Meßmitteln, Mischmitteln und
Analysemitteln versehen, um die chemische Zusammensetzung des Stahls
auf eine gewünschte
Zusammensetzung einzustellen, das bei der vorliegenden Erfindung
die Zusammensetzung wichtig ist. Unter dem Tundish 3 ist
eine Gußform 4, in
welche der flüssige
Stahl gegossen und wenigstens teilweise verfestigt wird. Falls gewünscht, kann die
Gußform 4 mit
einer elektromagnetischen Bremse ausgestattet sein. Die Standardstranggußmaschine
hat eine Gießgeschwindigkeit
von etwa 6 m/Min.; zusätzliche
Maßnahmen
wie ein Vakuum-Tundish und/oder eine elektromagnetische Bremse liefern
die Aussicht auf Gießgeschwindigkeiten
von 8 m/Min. oder mehr. Die verfestigte dünne Bramme wird in einen Tunnelofen 7 eingebracht,
der eine Länge
von z. B. 250–330
m hat. Sobald die gegossene Bramme das Ende des Ofens 7 erreicht
hat, wird die Bramme in einem Halbendlosverfahren unter Verwendung
der Schereinrichtung 6 in Brammenabschnitte geschnitten.
Ein halbendloses Verfahren ist als Verfahren zu verstehen, bei welchem
eine Anzahl von Coils, bevorzugt mehr als drei, bevorzugter mehr
als fünf
Coils der Standard-Coil-Größe aus einer
einzigen Bramme oder einem Brammenabschnitt in einem kontinuierlichen
Walzverfahren wenigstens in der Fertigwalzeinrichtung gewalzt werden,
so daß sich
die endgültige Dicke
ergibt. Bei einem endlosen Walzverfahren werden die Brammen oder,
nach der Vorwalzeinrichtung, die Bänder derart zusammengekoppelt,
daß in
der Fertigwalzeinrichtung ein endloses Walzverfahren durchgeführt werden
kann. Bei einem kontinuierlichen Verfahren bewegt sich eine Bramme
durch den Pfad zwischen der Stranggußmaschine und der Ausgangsseite
der Walzvorrichtung ohne Unterbrechung. Die Erfindung ist hier auf
der Basis eines halbendlosen Verfahrens erläutert, aber sie kann offensichtlich
auch für
ein endloses oder kontinuierliches Verfahren verwendet werden. Jeder
Brammenabschnitt stellt eine Stahlmenge dar, die fünf bis sechs herkömmlichen
Coils entspricht. In dem Ofen ist Platz zum Lagern einer Anzahl
von Brammenabschnitten dieser Art, beispielsweise zum Speichern
von drei Brammenabschnitten. Im Ergebnis können die unterhalb der Anlage
liegenden Teile weiter arbeiten, während die Gießpfanne
in der Stranggußmaschine
ausgetauscht wird und eine neue Bramme gegossen werden soll, und
es ist sichergestellt, daß die
Stranggußmaschine
weiter arbeiten, wenn unterhalb ein Fehler auftritt. Ebenso erhöht die Lagerung
in dem Ofen die Verweilzeit der Brammenabschnitte, woraus sich eine
verbesserte Temperaturhomogenisierung der Brammenabschnitte ergibt.
Die Geschwindigkeit, mit welcher die Bramme in den Ofen eintritt,
entspricht der Gußgeschwindigkeit
und beträgt
deshalb etwa 0,1 m/s. Unterhalb des Ofens 7 befindet sich eine
Oxidentfernungseinrichtung 9, in diesem Fall in Form von
Hochdruckwasserstrahlen mit einem Druck von etwa 400 Atmosphären, um
das Oxid wegzublasen, das sich auf der Oberfläche der Bramme gebildet hat.
Die Geschwindigkeit, mit welcher die Bramme durch die Oxidentfernungsanlage
läuft und
in die Ofeneinrichtung 7 eintritt, beträgt etwa 0,15 m/s. Die Walzeinrichtung 10,
die die Funktion der Vorwalzeinrichtung erfüllt, weist zwei Quartogerüste auf,
die bevorzugt mit einer Einrichtung zum Walzenschmieren ausgestattet
sind. Falls gewünscht,
kann für
Notsituationen eine Schereinrichtung 8 aufgenommen sein.
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Aus 2 ist
zu ersehen, daß die
Temperatur der Stahlbramme, die beim Verlassen des Tundish etwa
1450°C beträgt, im Walzgerüst auf ein
Niveau von etwa 1150°C
abfällt,
und die Bramme bei dieser Temperatur in der Ofeneinrichtung homogenisiert
wird. Durch das intensive Sprühen
mit Wasser in der Oxidentfernungseinrichtung 9 wird bewirkt,
daß die
Temperatur der Bramme von etwa 1150°C auf etwa 1050°C abfällt. Dies
gilt sowohl für
das austenitische als auch für
das ferritische Verfahren a bzw. f. In den zwei Walzwerkgerüsten der
Vorwalzeinrichtung 10 fällt
die Temperatur der Bramme mit jedem Walzeninkrement um etwa weitere
50°C ab,
so daß die
Bramme, deren Dicke ursprünglich
70 mm betrug und die in zwei Schritten mit einer Zwischendicke von 42
mm zu einem Stahlband von etwa 16,8 mm gebildet wird, auf einer
Temperatur von etwa 950°C
liegt. Das Dickenprofil als Ortsfunktion ist in 3 gezeigt. Die Zahlen geben die Dicke
in mm an. Eine Kühleinrichtung 11,
ein Satz von Coilboxen 12 und, falls gewünscht, eine
zusätzliche
(nicht gezeigte) Ofeneinrichtung sind unterhalb der Vorwalzeinrichtung 10 aufgenommen.
Während
der Herstellung eines austenitisch gewalzten Bandes kann das aus
der Walzeinrichtung 10 austretende Band zeitweilig in den Coilboxen 12 gelagert
und homogenisiert werden und, falls eine zusätzliche Temperaturerhöhung erforderlich
ist, in der (nicht gezeigten) Heizeinrichtung erwärmt werden,
die unterhalb der Coilbox positioniert ist. Dem Fachmann wäre klar,
daß die
Coiler-Einrichtung 11, die Coilboxen 12 und die
nicht gezeigte Ofeneinrichtung anders als oben erwähnt, in unterschiedlichen
Positionen angeordnet sein können.
Als Ergebnis dieser Dickenreduktion tritt das gewalzte Band in die
Coilboxen mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,6 m/s ein. Eine zweite
Oxidentfernungseinrichtung 13 mit einem Wasserdruck von etwa
400 Atmosphären
ist unterhalb der Kühleinrichtung 11,
der Coilboxen 12 oder der (nicht gezeigten) Ofeneinrichtung
positioniert, um wieder eine Oxidhaut zu entfernen, die sich an
der Oberfläche
des gewalzten Bandes gebildet haben kann. Falls gewünscht, kann
eine weitere Schereinrichtung aufgenommen sein, um ein Band oben
und hinten abzuschneiden. Das Band wird dann in eine Walzenstraße eingebracht,
die in Form von sechs Quartogerüsten
vorliegen kann, die hintereinander positioniert und bevorzugt mit
einer Einrichtung zum Walzenschmieren konstruiert sind.
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Bei der Herstellung eines austenitischen Bandes
kann die gewünschte
Enddicke zwischen z. B. 1,0 und 0,6 mm durch Verwendung von nur
fünf Walzwerkgerüsten erreicht
werden. Die von jedem Walzwerkgerüst erreichte Dicke ist für eine Brammendicke
von 70 mm in der oberen Zahlenreihe in 3 angegeben. Nach dem Verlassen der Walzenstraße 14 wird
das Band, das sich dann auf einer Endtemperatur von etwa 900°C befindet
und eine Dicke von 0,6 mm hat, mittels einer Kühleinrichtung 15 intensiv
gekühlt
und auf eine Coiler-Einrichtung 16 gewickelt.
Die Geschwindigkeit, mit welcher sie in die Coiler-Einrichtung eintritt,
beträgt
etwa 13–25
m/s.
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Wenn ein ferritisch gewalztes Stahlband nach
der Erfindung hergestellt werden soll, wird das aus der Vorwalzeinrichtung 10 austretende
Stahlband mittels einer Kühleinrichtung 11 intensiv
gekühlt.
Diese Kühleinrichtung
kann auch zwischen Walzgerüsten
der Fertigwalzeinrichtung eingebaut sein. Ebenso kann eine natürliche Kühlung, gegebenenfalls
zwischen Walzgerüsten,
angewandt werden. Dann überspannt
das Band die Coilboxen 12 und, falls gewünscht, die
(nicht gezeigte Ofeneinrichtung), und Oxid wird dann in einer Oxidentfernungsanlage 13 entfernt.
Das Band, das sich nun im ferritischen Bereich befindet, hat dann
eine Temperatur von etwa 750°C.
In diesem Fall kann ein weiterer Teil des Materials noch austenitisch
sein, aber je nach dem Kohlenstoffgehalt und der gewünschten
Endqualität
kann dies akzeptabel sein. Um ein ferritisches Band mit der erwünschten
Enddicke von z. B. zwischen 0,8 und 0,5 mm vorzusehen, werden alle
sechs Gerüste der
Walzenstraße 14 verwendet.
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Wie bei der Situation, wo ein austenitisches Band
gewalzt wurde, wird zum Walzen eines ferritischen Bandes eine im
wesentlichen gleiche Dickenreduktion für jedes Walzwerkgerüst verwendet,
abgesehen von der Reduktion, die durch das Fertigwalzgerüst durchgeführt wird.
Dies ist alles in dem Temperaturprofil nach 2 und dem Dickenprofil nach der unteren
Reihe von 3 zum ferritischen
Walzen des Stahlbandes als Funktion der Position veranschaulicht.
Das Temperaturprofil zeigt, daß das
Band beim Austritt eine Temperatur hat, die gut über der Rekristallisationstemperatur
liegt. Deshalb kann es zur Verhinderung einer Oxidbildung erwünscht sein, eine
Kühleinrichtung 15 zu
verwenden, um das Band auf die gewünschte Aufwickeltemperatur
abzukühlen,
bei welcher immer noch eine Rekristallisation stattfinden kann.
Wenn die Ausgangstemperatur aus der Walzenstraße 14 zu niedrig ist,
dann kann das ferritisch gewalzte Band mittels einer Ofeneinrichtung 18 auf
die gewünschte
Aufwickeltemperatur gebracht werden, die unterhalb der Walzenstraße positioniert
ist. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird das ferritisch gewalzte
Stahlband nach dem Verlassen der Nachwalzeinrichtung 14 mittels
der Kühleinrichtung 15 sehr
rasch auf eine Temperatur abgekühlt,
bei welcher wenigstens ein beträchtlicher
Teil der während
des Walzens hergestellten Struktur aufrechterhalten ist. Eine Abkühlung auf
unter 500°C reicht
für diesen
Zweck aus.
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Wegen der hohen Geschwindigkeit,
mit welcher das ferritisch gewalzte Band aus der Nachwalzeinrichtung 14 austritt,
und um den Abstand niedrig zu halten, über welchen die Abkühlung durchgeführt wird,
hat die Kühleinrichtung 15 eine
sehr hohe Kühlkapazität von mehr
als 2 und bevorzugt mehr als 3 MW/m2.
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Weil die Kühleinrichtung 15 sehr
kurz ist, ist der Abstand zwischen der Ausgangsseite der Nachwalzeinrichtung 14 und
der Coiler-Einrichtung 16, die in diesem Fall in Form eines
sogenannten Karussell-Coilers vorliegt, ebenfalls kurz. Als Ergebnis kann
die Coiler-Einrichtung 16 auch in einem dem herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung eines ferritischen Bandes verwendet werden,
bei welchem der Stahl an dem Coil rekristallisiert. Ein sogenannter Close-in
Coiler unmittelbar unterhalb der Ausgangsseite der Nachwalzeinrichtung 14 zur
Begrenzung des Temperaturabfalls zwischen der Nachwalzeinrichtung 14 und
einer Coiler-Einrichtung ist deshalb nicht erforderlich.
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Die Kühleinrichtung 15 und
die Ofeneinrichtung können
nebeneinander oder hintereinander positioniert sein. Ebenso kann
eine Einrichtung durch die andere Einrichtung ersetzt sein, je nachdem,
ob ein ferritisches oder ein austenitisches Band hergestellt wird.
Bei der Herstellung eines ferritischen Bandes kann das Walzen endlos
oder kontinuierlich durchgeführt
werden. Dies bedeutet, daß das
aus der Walzeinrichtung 14 und, falls angemessen, aus der Kühleinrichtung
oder der Ofeneinrichtung 15 bzw. 18 austretende
Band eine größere Länge als üblich zur Bildung
eines einzigen Coils hat, und daß ein Brammenabschnitt mit
der Länge
eines kompletten Ofens oder sogar ein längerer Brammenabschnitt kontinuierlich
gewalzt wird. Eine Schereinrichtung 17 ist aufgenommen,
um das Band in Entsprechung zu Standard-Coil-Abmessungen auf die
gewünschte
Länge zuzuschneiden.
Durch eine geeignete Auswahl der verschiedenen Komponenten der Vorrichtung
und der unter Verwendung dieser Vorrichtung durchgeführten Verfahrensschritte
wie Homogenisierung, Walzen, Kühlen
und zeitweilige Lagerung hat es sich als möglich herausgestellt, diese
Vorrichtung mit einer einzigen Stranggußmaschine zu betreiben, während im
Stand der Technik zwei Stranggußmaschinen
verwendet werden, um die eingeschränkte Gußgeschwindigkeit an die viel
höheren
Walzgeschwindigkeiten anzupassen, die üblicherweise verwendet werden.
Falls gewünscht,
kann ein zusätzlicher
sogenannter Close-in Coiler unmittelbar unterhalb der Walzenstraße 14 untergebracht
sein, um bei der Steuerung der Bandbewegung und der Bandtemperatur
zu helfen, aber dies ist, wie oben angedeutet, nicht nötig. Die
Vorrichtung ist für
Bänder
mit einer Breite geeignet, die im Bereich zwischen 1000 und 1500
liegt, und einer Dicke von etwa 1,0 mm im Falle eines austenitisch
gewalzten Bandes und von etwa 0,5 bis 0,6 mm im Falle eines ferritisch
gewalzten Bandes. Die Homogenisierungszeit in der Ofeneinrichtung 7 beträgt etwa
10 Minuten zum Lagern von drei Brammen mit der Länge des Ofens. Die Coilbox ist
im Falle von austenitischem Walzen zum Lagern von zwei vollständigen Bändern geeignet.