EP1469954B1 - Verfahren und anlage zur herstellung von warmband aus austenitischen nichtrostenden stählen - Google Patents

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EP1469954B1
EP1469954B1 EP03702404A EP03702404A EP1469954B1 EP 1469954 B1 EP1469954 B1 EP 1469954B1 EP 03702404 A EP03702404 A EP 03702404A EP 03702404 A EP03702404 A EP 03702404A EP 1469954 B1 EP1469954 B1 EP 1469954B1
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EP
European Patent Office
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rolling
temperature
train
cast product
stage
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EP1469954A1 (de
EP1469954B2 (de
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Ingo Schuster
Manfred Albedyhl
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing hot strip of austenitic stainless steels, wherein in a first step a cast product is subjected to a rolling operation in a rolling mill with a finishing train and in a second step a heat treatment to prevent susceptibility to corrosion, in particular with respect to an intercrystalline corrosion due to Chromium carbide precipitates, is performed.
  • the invention relates to a plant for the production of hot strip of austenitic stainless steels, which are not susceptible to a selective, especially intergranular corrosion.
  • austenitic stainless steels among which steel grades of at least 10.5% chromium and nickel are generally found, are particularly susceptible to intergranular corrosion due to chromium depletion of the near-comer regions of the structure during formation chromium-rich precipitates on the grain boundaries and the associated reduction in the corrosion resistance of these areas against microstructure areas with high content of dissolved chromium based. This happens in particular if they pass through critical Temperaur Schemee during cooling too slowly. Therefore, such austenitic Cr-Ni steels are adjusted in the solution-annealed and quenched state.
  • solution annealing with subsequent quenching is a heat treatment in which at solution annealing temperatures between about 1,000 and 1,100 ° C, the chromium of the precipitated Cr carbides goes back into solution and is prevented by the subsequent quenching that form again chromium carbides by placing the C atoms in forced solution in the matrix being held.
  • solution annealing followed by quenching is carried out in a separate from the rolling heat treatment process.
  • the rolled products are transported to separate heat treatment plants and subjected there for the heat treatment of annealing and rapid cooling.
  • solution heat treatment also improves the cold formability of austenitic Cr-Ni steels.
  • EP 0 415 987 B2 discloses a method for the continuous production of strip steel or sheet steel from thin slabs of approximately 50 mm thickness produced by sheet casting with horizontal discharge direction with the rolling thin slab after solidification of the strand in the arcuate guide shaft at temperatures of more as 1,100 ° C, temperature drop of the slabs by radiation or Entzundem, inductive re-heating to a temperature of about 1,100 ° C and rolling the thin slab in at least one rolling mill.
  • a temperature is set in the slabs, so that adjusts a temperature gradient at the deformation means of the rolling train in such a way that when tapping into the last roll stand, the temperature is within a sufficient deformation for a good order.
  • the rolling stock temperature has dropped, for example, to 988 ° C and sufficient as a tapping temperature for the last rolling.
  • the rolling stock leaves the last stand with a temperature of 953 ° C or less and is then separated at further lowered temperature in desired lengths and stacked or reeled.
  • the outlet temperature from the roller hearth furnace is about 1,100 ° C.
  • the heat energy required for the rolling process is thus almost completely covered by the amount of heat contained in the cast strand.
  • the heat losses are controlled by cooling in the rolling train and from the roller contact, so that sets a desired final rolling temperature, for example, 880 ° C. This is followed by a slow cooling in the cooling section and a subsequent coiling.
  • Both known methods have in common that a slab temperature is set as the inlet temperature in the finishing stand, which is just sufficient to ensure rolling in the last frame of the finishing train.
  • the invention has for its object to propose a method and a system with which austenitic stainless steels can be produced while saving energy and time.
  • the heat treatment to prevent corrosion susceptibility is carried out directly from the rolling heat, ie immediately after the rolling process, taking advantage of the fact that the temperatures in the strip are so high that no Cr carbides have precipitated or that, starting from the rolling temperatures, only very small temperature differences have to be overcome in order to set temperatures for dissolution of the chromium.
  • the rolled product is no longer solution heat treated in a separate heat treatment step, which includes annealing from room temperature to solution annealing temperature, but using the rolling heat and thus saving the high energy annealing process.
  • the steels can therefore be produced without subsequent separately performed heat treatment, consisting of solution annealing and quenching treatment, while saving energy and time.
  • this desired relatively high final rolling temperature at the end of the finishing train is achieved by setting a higher inlet temperature of the cast product in the finishing mill of the rolling mill, which is above 1,150 ° C., preferably above 1,200 ° C. Then, the temperature level of the rolling stock despite the temperature gradient during the rolling process is always above the temperature at which Cr carbides could excrete.
  • the cast product is subjected to a multi-stage, in particular two-stage, heating, which comprises a preheating stage and an intensive heating stage.
  • the final rolling temperature of the rolling stock is set at temperatures above 1000 ° C, preferably above 1050 ° C, ie at temperatures at which the carbide precipitating chromium of the chromium-containing stainless steels is in solution.
  • the final rolling temperature should be at a level at which no precipitate Cr carbides, but in which the structure still recrystallized.
  • the term final rolling temperature refers to the temperature of the rolling stock in the last or last stands of the finishing train.
  • the rolling stock is quenched to temperatures below 600 ° C, preferably below 450 ° C, with a precipitation of particular Cr carbides is suppressed.
  • a rolled, already heat treated product is available, compared to a product that is a separate one Solution heat treatment and a quenching process has the advantage of energy and time savings in its production.
  • the temperature of the cast product is set to values between 1000 and 1150 ° C., wherein the temperature is raised to values of above 1200 ° C. only in the subsequent intensive heating zone.
  • the pre-heat stage is preferably carried out in a gas- or oil-heated oven and the subsequent intensive heating stage in an induction oven or in an induction heating zone.
  • the slab temperature is increased to temperatures between 1,000 and 1,150 ° C without exceeding the load capacity of the furnace elements.
  • the casting product surface in particular the slab surface
  • a Entzu minimums device is provided between the Vorümlab and the Intensivffymark.
  • the inlet temperature is then set in the inductive intensive heating zone. It is also proposed, in addition or alone, to carry out a descaling even before the roller hearth of the preheating to protect the roles of the furnace from scale and thus the surfaces of the slabs against unwanted scale marks and to improve the heat transfer into the slab.
  • the rolling stock with the defined final rolling temperature is passed through a - preferably inductive heating section adjoining the finishing line for further holding at temperatures at which accelerated recrystallization processes take place and only then is quenched.
  • This heating section can be used when it is determined that the desired Endwalztemperatur despite high inlet temperatures could not be achieved, for example by an unwanted unfavorable rolling process.
  • a plant according to the invention for carrying out the proposed method is characterized in that the temperature adjustment means for preheating of the cast product and a device for intensive heating for setting the inlet temperature above 1150 ° C, preferably (T a) of the cast product into the finishing train of the rolling mill above 1200 ° C to set a desired final rolling temperature (T we ) to make a heat treatment directly from the rolling heat can.
  • the means for setting the desired high Endwalztemperatur part of the temperature-adjustment system ie by setting a high inlet temperature and a high final rolling temperature is set taking into account the temperature gradient during the rolling process.
  • a temperature adjustment system is composed of the preheating device and a subsequent inductive intensive heating zone.
  • a heating zone is arranged downstream of the rolling mill. This heating zone is preferably heated inductively; and temperatures above 1000 ° C can be set. It can also be a tunnel oven.
  • Fig. 1 shows a plant for the production of sheets or strips of chromium and nickel alloyed steel grades, which are rolled to room temperature without cooling and heat treated, so that the final product is already solution-annealed and quenched available.
  • Such a plant 1 comprises a continuous casting plant 2, which is shown here schematically with the aid of a ladle 3 for the molten steel, a distributor 4 and a mold 5.
  • the near-final cast strand or cast product 6 is cut into slabs in front of the roller hearth furnace or preheating furnace 7 with the aid of scissors 8, and these then enter the furnace 7 in order to be heated to temperatures of between 1,000 and 1,150 ° C. to experience a temperature compensation.
  • the heated slabs pass through a descaling device 9, in order then to run into an inductive intensive heating zone 10.
  • the slabs are raised to temperatures in an interval of 1,000-1,300 ° C, preferably above 1,200 ° C, in a short, rapid heating process.
  • the set in the intensive heating zone 10 Temperature must be sufficient to set the desired final rolling temperatures above 1000 ° C. Possibly. It may also be sufficient to heat to temperatures around 1000 ° C., provided that only a very small temperature loss occurs during the rolling process.
  • the preheating furnace 7 and the intensive heating zone 10 form the temperature adjusting system 11.
  • the means for performing the heat treatment are the preheating furnace 7 and the intensive heating zone 10 and the cooling section for rapid cooling.
  • the hot slabs are again descaled (second descaling device 12) and introduced into the finishing train 13, which here consists of six stands 13a-f.
  • the inlet temperatures are in the temperature range of 1,050-1,250 ° C, preferably at temperatures above 1,200 °. Temperatures of 1050 ° C are also adjustable, provided that the temperature loss in the rolling mill is low and the desired Endwalztemperaturen be achieved.
  • an emergency shear 14 is provided for incidents.
  • the temperatures of the slabs decrease by radiation and cooling, but do not sink to the end of the rolling train 13 to temperatures below 1000 to 1100 ° C, so that the chromium always remains in solution and no Cr carbides on the grain boundaries can excrete the structure and a complete recrystallization takes place.
  • the rolling stock 15 enters the means for cooling 16 or in a cooling section, the cooling parameters are set so that the rolling stock is cooled rapidly to temperatures in an interval of 400-650 ° C, preferably below 600 ° C, to keep the dissolved Cr atoms in forced solution.
  • the cooling section shown here is cooling bar 17 with water cooling, other types of cooling are also conceivable.
  • the thus rolled and already heat-treated and thus corrosion-resistant tape is reeled in a coiler 18.
  • Fig. 2 illustrates, by way of comparison, a prior art casting heat rolling apparatus in which the strip must be solution annealed in a separate process.
  • the Fig. 1 corresponding system parts are provided with corresponding reference numerals.
  • usual slab or strip temperatures which prevail or are set in the individual system parts are mentioned.
  • the cast product 106 is cut and then fed into an equalizing furnace 107 to be subsequently rolled. The held in a separate part of the plant with annealing solution annealing with subsequent quenching process is not shown.
  • the invention particularly relates to austenitic stainless steels, i. Steels with a mass fraction of at least 10.5% Cr and not more than 1.2% C
  • the invention is particularly directed to stainless steels in which intercrystalline corrosion by Cr depletion upon precipitation of Cr carbides is to be prevented.
  • With the aid of the proposed method it is achieved that stainless steels already present in the solution-annealed state and thus corrosion-resistant after passing through an in-line casting and rolling plant. This saves energy and time and therefore costs.
  • the process chain for the production of stainless corrosion-resistant steels is shortened.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen, wobei in einem ersten Schritt ein Gießprodukt einem Walzvorgang in einer Walzwerk mit einer Fertigstraße unterworfen wird und in einem zweiten Schritt eine Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit, insbesondere hinsichtlich einer interkristallinen Korrosion aufgrund von Chromkarbid-Ausscheidungen, durchgeführt wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen, die nicht anfällig für eine selektive, insbesondere interkristalline Korrosion, sind.
  • Es ist bekannt, daß austenitische nichtrostende Stähle, unter denen im allgemeinen Stahlsorten mit einem Massenanteil von mindestens 10,5% Chrom sowie Nickel zu fassen sind, insbesondere für die interkristalline Korrosion anfällig sind, die auf einer Chromverarmung der komgrenzennahen Bereiche des Gefüges bei der Bildung chromreicher Ausscheidungen auf den Komgrenzen und der damit verbundenen Verminderung der Korrosionsbeständigkeit dieser Bereiche gegenüber Gefügebereichen mit hohem Gehalt an gelöstem Chrom beruht. Dies geschieht insbesondere, wenn sie kritische Temperaurbereiche bei der Abkühlung zu langsam durchlaufen. Deshalb werden solche austenitischen Cr-Ni-Stähle im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand eingestellt. Bei der Lösungsglühung mit nachfolgendem Abschrecken handelt es sich um eine Wärmebehandlung, bei der bei Lösungsglühtemperaturen zwischen etwa 1.000 und 1.100°C das Chrom der ausgeschiedenen Cr-Karbide wieder in Lösung geht und durch den nachfolgenden Abschreckvorgang verhindert wird, daß sich wieder Chrom-Karbide bilden, indem die C-Atome in Zwangslösung in der Matrix gehalten werden. Ein solches Lösungsglühen mit anschließendem Abschrecken wird in einem gegenüber dem Walzen separaten Wärmebehandlungsprozeß durchgeführt. Hierzu werden die Walzprodukte zu separaten Wärmebehandlungsanlagen transportiert und dort für die Wärmebehandlung einer Glühung und der schnellen Abkühlung unterzogen. Neben der Verhinderung der Bildung von Cr-Karbiden wird durch eine Lösungsglühbehandlung auch die Kaltumformbarkeit austenitischer Cr-Ni-Stähle verbessert.
  • Aus der EP 0 415 987 B2 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bandstahl oder Stahlblech aus nach dem Bogenstranggießen mit horizontaler Auslaufrichtung hergestellten Dünnbrammen von ca. 50 mm Dicke mit den Verfahrensschritten Walzen der Dünnbrammen nach der Erstarrung des Strangs im bogenförmigen Führungsschacht bei Temperaturen von mehr als 1.100°C, Temperaturabfall der Brammen durch Strahlung oder Entzundem, induktives Wiederaufheizen auf eine Temperatur von ca. 1.100 °C sowie Walzen der Dünnbramme in mindestens einer Walzstraße bekannt. Mittels des Erwärmens wird eine Temperatur in den Brammen eingestellt, so daß sich an den Verformungseinrichtungen der Walzstraße ein Temperaturgefälle einstellt und zwar derart, daß beim Anstich in das letzte Walzgerüst die Temperatur innerhalb der für eine gute Verformung noch ausreichenden Größenordnung liegt. Hier ist bei einem dritten und letzten Walzgerüst einer Walzstraße die Walzguttemperatur beispielsweise auf 988°C abgefallen und als Anstichtemperatur für den letzten Walzvorgang ausreichend. Das Walzgut verläßt das letzte Walzgerüst mit einer Temperatur von 953°C oder weniger und wird danach bei noch weiter abgesunkener Temperatur in gewünschten Längen abgetrennt und gestapelt oder aufgehaspelt.
  • Zudem sind Anlagen zum Walzen von Bändern und Blechen aus der Gießhitze bekannt, zum Beispiel beschrieben in Stahl & Eisen, Vol. 2, 1993, Seite 37ff. Flemming et al., Die CSP-Anlagentechnik und ihre Anpassung an erweiterte Produktionsprogramme. Bei einer solchen Anlage wird mittels einer Stranggießmaschine mit speziell ausgestalteter Kokillenform eine Dünnbramme erzeugt, in Einzellängen geschnitten und in einen Rollenherdofen zum Temperaturausgleich gefördert. Anschließend wird die Dünnbramme auf die deutlich höhere Einlaufgeschwindigkeit der sich anschließenden Walzstraße beschleunigt, entzundert und der Walzstraße zugeführt. Im stationären Produktionsbetrieb mit einer Gießgeschwindigkeit von 5,5m/min erreicht die Dünnbramme mit einer Durchschnittstemperatur von etwa 1080°C den Rollenherdofen. Die Auslauf-temperatur aus dem Rollenherdofen liegt bei etwa 1.100°C. Die für den Walzprozeß erforderliche Wärmeenergie wird somit fast vollständig aus der Wärmemenge abgedeckt, die im gegossenen Strang enthalten ist. Im Walzwerk werden die Wärmeverluste durch Kühlung in der Walzstraße und aus dem Walzenkontakt gesteuert, so daß sich eine gewünschte Endwalztemperatur von z.B. 880°C einstellt. Es folgt eine langsame Kühlung in der Kühlstrecke sowie ein sich anschließendes Aufhaspeln.
  • Beiden bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß als Einlauftemperatur in das Fertigwalzgerüst eine Brammentemperatur eingestellt wird, die gerade noch ausreicht, um ein Walzen im letzten Gerüst der Fertigstraße zu gewährleisten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage vorzuschlagen, mit denen austenitische nichtrostende Stähle unter Einsparung von Energie und Zeit hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird zur Herstellung von Warmband oder Warmbreitband aus austenitischen nichtrostenden Stählen die Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit direkt aus der Walzhitze vorgenommen, d.h. unmittelbar im Anschluß an den Walzvorgang unter Ausnutzung der Tatsache, daß die Temperaturen im Band so hoch sind, daß noch keine Cr-Karbide ausgeschieden sind oder daß, ausgehend von den Walztemperaturen, nur sehr geringe Temperaturdifferenzen zu überwinden sind, um Temperaturen zum Inlösungsgehen des Chroms einzustellen. Insgesamt wird das Walzprodukt nicht mehr in einem separaten Wärmebehandlungsschritt lösungsgeglüht, was eine Glühung von Raumtemperatur auf Lösungsglühtemperatur einschließt, sondern unter Nutzung der Walzhitze und somit unter Einsparung des energiereichen Glühvorgangs. Die Stähle können daher ohne nachgeschaltete getrennt durchgeführte Wärmebehandlung, bestehend aus Lösungsglüh- und Abschreckbehandlung, unter Einsparung von Energie und Zeit hergestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese gewünschte relativ hohe Endwalztemperatur am Ende der Fertigstraße dadurch erreicht, daß eine im Vergleich hierzu höhere Einlauftemperatur des Gießprodukts in die Fertigstraße des Walzwerkes eingestellt wird, die oberhalb von 1.150°C, vorzugsweise oberhalb von 1.200°C, liegt. Dann liegt das Temperatumiveau des Walzgutes trotz Temperaturgefälle während des Walzvorgangs stets oberhalb der Temperatur, bei der Cr-Karbide ausscheiden könnten. Um solche Einlauftemperaturen zu erreichen, wird das Gießprodukt einer mehrstufigen, insbesondere zweistufigen, Erwärmung unterworfen, die eine Vorwärmstufe und eine Intensivheizstufe umfaßt.
  • Vorzugsweise wird die Endwalztemperatur des Walzgutes auf Temperaturen oberhalb von 1.000°C, bevorzugt oberhalb von 1.050°C, eingestellt, d.h. auf Temperaturen, bei denen das zur Karbidausscheidung neigende Chrom der chromhaltigen nichtrostenden Stähle in Lösung ist. Die Endwalztemperatur soll auf einem Niveau liegen, bei der noch keine Cr-Karbide ausscheiden, bei der aber das Gefüge noch rekristallisiert. Der Begriff Endwalztemperatur bezieht sich auf die Temperatur des Walzgutes im letzten oder in den letzten Gerüsten der Fertigstraße. Anschließend, vorzugsweise im unmittelbaren Anschluß, wird das Walzgut auf Temperaturen unterhalb von 600°C, bevorzugt unterhalb von 450°C, abgeschreckt, wobei eine Ausscheidung von insbesondere Cr-Karbiden unterdrückt wird. Insgesamt steht ein gewalztes, bereits wärmebehandeltes Produkt zur Verfügung, das im Vergleich mit einem Produkt, das einer separaten Lösungsglühung und einem Abschreckvorgang unterworfen wurde, den Vorteil der Energie- und Zeiteinsparung bei seiner Herstellung aufweist.
  • Vorteilhafterweise wird in der Vorwärmstufe die Temperatur des Gießproduktes auf Werte zwischen 1.000 bis 1.150°C eingestellt, wobei erst in der sich anschließenden Intensivheizzone die Temperatur auf Werte von oberhalb 1.200°C erhöht wird. Vorzugsweise wird die Vorwämstufe in einem gas- oder ölbeheizten Ofen und die sich anschließende Intensivheizstufe in einem Induktionsofen oder in einer Induktivheizzone durchgeführt. Dies weist den besonderen Vorteil auf, daß die Vorwärmung in einem Rollenherdofen stattfinden kann, während der Aufheizschritt bis zu Temperaturen oberhalb 1.200°C auf eine induktive Heizzone verlagert wird. Damit wird verhindert, daß der Rollenherdofen zu sehr belastet wird, was ggf. zu seiner thermischen Zerstörung führen könnte. Im gas-oder ölbeheizten Vorwärmofen wird die Brammentemperatur auf Temperaturen zwischen 1.000 bis 1.150°C erhöht, ohne die Belastbarkeit der Ofenelemente zu überschreiten.
  • Um nachteilige Auswirkungen einer stark erhitzten Primärzunderschicht auf die Oberflächenqualität des Walzgutes zu vermeiden, wird vor der Einstellung der Einlauftemperatur die Gießproduktoberfläche, insbesondere die Brammenoberfläche, entzundert. Hierzu ist zwischen der Vorwämstufe und der Intensivheizstufe eine Entzunderungs-Einrichtung vorgesehen. Die Einstellung der Einlauftemperatur erfolgt dann in der induktiven Intensivheizzone. Es wird auch vorgeschlagen, zusätzlich oder allein bereits vor dem Rollenherdofen der Vorwärmstufe eine Entzunderung durchzuführen, um die Rollen des Ofens vor Zunder und damit die Oberflächen der Brammen vor unerwünschten Zunder-Markierungen zu schützen und den Wärmeübergang in die Bramme zu verbessern.
  • Als weitere Ausführungsform zur Einstellung der gewünschten hohen Endwalztemperatur wird vorgeschlagen, daß zusätzlich eine Erwärmung des Walzgutes im letzten Abschnitt der Fertigstraße, vorzugsweise induktiv, stattfindet.
  • Hierdurch wird gewährleistet, dass zum Ende des Walzvorgangs hin die Temperaturen des Walzgutes sicher auf Temperaturwerte, bei denen Rekristallisationsvorgänge ablaufen, gehalten werden.
  • Es wird als Weiterentwicklung vorgeschlagen, daß das Walzgut mit der definierten Endwalztemperatur durch eine sich an die Fertigstraße anschließende - vorzugsweise induktive- Heizstrecke geführt wird zum weiteren Halten auf Temperaturen, bei denen beschleunigt Rekristallisationsvorgänge stattfinden, und erst anschließend abgeschreckt wird. Dies weist den Vorteil auf, daß längere Zeiten für wünschenswerte Rekristallisationsabläufe wegen der damit verbundenen Festigkeitsverminderung zur Verfügung gestellt werden. Diese Heizstrecke kann dann zur Anwendung kommen, wenn festgestellt wird, daß die gewünschte Endwalztemperatur trotz hoher Einlauftemperaturen nicht erreicht werden konnte, beispielsweise durch einen nicht gewollten ungünstigen Walzablauf.
  • Eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Temperatur-Einstellsystem eine Einrichtung zum Vorwärmen des Gießproduktes und eine Einrichtung zum Intensivheizen zur Einstellung der Einlauftemperatur (Tein) des Gießproduktes in die Fertigstraße des Walzwerkes oberhalb von 1.150°C, bevorzugt oberhalb von 1.200°C umfaßt, um eine gewünschte Endwalztemperatur (Twe) einzustellen, um eine Wärmebehandlung direkt aus der Walzhitze vornehmen zu können.
  • Hierbei sind die Mittel zur Einstellung der gewünschten hohen Endwalztemperatur Teil des Temperatur-Einstellsystems, d.h. durch Einstellung einer hohen Einlauftemperatur wird auch eine hohe Endwalztemperatur eingestellt unter Berücksichtigung des Temperaturgefälles beim Walzvorgang. Um den Vorwärmofen, der insbesondere ein Rollenherdofen ist, zu schonen, setzt sich ein solches Temperatur-Einstellsystem aus der Vorwärmeinrichtung und einer sich anschließenden induktiven Intensivheizzone zusammen.
  • Zum Halten der Endwalztemperatur (Twe) nach dem Walzen ist dem Walzwerk eine Heizzone nachgeordnet. Diese Heizzone ist vorzugsweise induktiv beheizt; und es können Temperaturen oberhalb von 1.000°C eingestellt werden. Es kann sich auch um einen Tunnelofen handeln.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert werden. Dabei sind neben den oben aufgeführten Kombinationen von Merkmalen auch Merkmale alleine oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Anlage zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens nach der ersten Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine Anlage nach dem Stand der Technik.
  • Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Herstellung von Blechen oder Bändern aus mit Chrom und Nickel legierten Stahlsorten, welche ohne Abkühlung auf Raumtemperatur gewalzt und wärmebehandelt werden, so daß das Endprodukt bereits lösungsgeglüht und abgeschreckt zur Verfügung steht.
  • Eine solche Anlage 1 umfaßt eine Stranggießanlage 2, die hier schematisch mit Hilfe einer Pfanne 3 für die Stahlschmelze, einem Verteiler 4 sowie einer Kokille 5 dargestellt ist. Der endabmessungsnah gegossene Strang bzw. das Gießprodukt 6 wird vor dem Rollenherdofen bzw. Vorwärmofen 7 mit Hilfe einer Schere 8 in Brammen geschnitten, und diese treten dann in den Ofen 7 ein, um hier auf Temperaturen zwischen 1.000 bis 1.150°C erwärmt zu werden bzw. einen Temperaturausgleich zu erfahren. Die erwärmten Brammen durchlaufen eine Entzunderungseinrichtung 9, um anschließend in eine induktive Intensivheizzone 10 einzulaufen. Hier werden die Brammen in einem kurzen schnellen Erwärmprozeß auf Temperaturen in einem Intervall von 1.000-1.300°C, vorzugsweise oberhalb von 1.200°C, erhöht. Die in der Intensivheizzone 10 eingestellte Temperatur muß ausreichen, um die gewünschten Endwalztemperaturen oberhalb von 1.000°C einzustellen. Ggf. kann auch eine Erwärmung auf Temperaturen um die 1.000°C ausreichen, sofern bei dem Walzvorgang nur ein sehr geringer Temperaturverlust stattfindet. Der Vorwärmofen 7 und die Intensivheizzone 10 bilden das Temperatur-Einstellsystem 11. Die Mittel zur Durchführung der Wärmebehandlung sind der Vorwärmofen 7 und die Intensivheizzone 10 sowie die Kühlstrecke zum schnellen Abkühlen.
  • Nach Durchlauf der Intensivheizzone 10 werden die heißen Brammen nochmals entzundert (zweite Entzunderungseinrichtung 12) und in die Fertigstraße 13, die hier aus sechs Gerüsten 13a-f besteht, eingeführt. Die Einlauftemperaturen liegen im Temperaturintervall von 1.050-1.250°C, vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb von 1.200°. Temperaturen von 1.050°C sind ebenfalls einstellbar, sofern der Temperaturverlust in der Walzstraße gering ist und die gewünschten Endwalztemperaturen erreicht werden. Vor der zweiten Entzunderungseinrichtung 12 ist eine Notschere 14 für Störfälle vorgesehen.
  • Während des Walzvorgangs nehmen die Temperaturen der Brammen durch Strahlung und Kühlung ab, sinken bis zum Ende der Walzstraße 13 aber nicht auf Temperaturen unterhalb von 1.000 bis 1.100°C, so daß das Chrom stets in Lösung bleibt und sich keine Cr-Karbide auf den Komgrenzen des Gefüges ausscheiden können und eine vollständige Rekristallisation erfolgt. Anschließend tritt das Walzgut 15 in die Einrichtung zum Abkühlen 16 bzw. in eine Kühlstrecke ein, deren Kühlungsparameter so eingestellt sind, daß das Walzgut schnell auf Temperaturen in einem Intervall von 400-650°C, vorzugsweise unterhalb von 600°C, abgekühlt wird, um die gelösten Cr-Atome in Zwangslösung zu halten. Bei der hier gezeigten Kühlstrecke handelt es sich um Kühlbalken 17 mit Wasserkühlung, andere Kühlungsarten sind ebenfalls denkbar. Anschließend wird das so gewalzte und bereits wärmebehandelte und somit korrosionsbeständige Band in einer Haspeleinrichtung 18 aufgehaspelt.
  • Fig. 2 stellt zum Vergleich eine Anlage zum Walzen aus der Gießhitze nach dem Stand der Technik dar, bei der das Band in einem separaten Prozeß einer Lösungsglühung unterworfen werden muß. Der Fig. 1 entsprechende Anlagenteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Zudem sind übliche Brammen- bzw. Bandtemperaturen, die in den einzelnen Anlagenteilen herrschen bzw. eingestellt werden, genannt. Bei einer solchen Anlage wird das Gießprodukt 106 geschnitten und dann in einen Ausgleichsofen 107 geführt, um anschließend gewalzt zu werden. Die in einem separaten Anlagenteil mit Glühofen stattfindende Lösungsglühung mit sich anschließendem Abschreckvorgang ist nicht dargestellt.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere austenitische nichtrostende Stähle, d.h. Stähle mit einem Massenanteil von mindestens 10,5% Cr und höchstens 1,2%C. Die Erfindung ist insbesondere auf nichtrostende Stähle gerichtet, bei denen eine interkristalline Korrosion durch Cr-Verarmung bei Ausscheidung von Cr-Karbiden verhindert werden soll. Mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens wird erreicht, daß nichtrostende Edelstähle bereits nach Durchlauf einer Inline-Gieß- und Walzanlage im lösungsgeglühten Zustand und somit korrosionsbeständig vorliegen. Dies spart Energie und Zeit und damit Kosten. Die Prozeßkette zur Herstellung von nichtrostenden korrosionsbeständigen Stählen wird verkürzt.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen, wobei in einem ersten Schritt ein Gießprodukt (6) einem Walzvorgang in einem Walzwerk mit einer Fertigstraße unterworfen wird und in einem zweiten Schritt eine Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit, insbesondere hinsichtlich einer interkristallinen Korrosion aufgrund von Chromkarbid-Ausscheidungen, durchgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Einstellung der Endwalztemperatur (Twe) eine Einlauftemperatur (Tein) des Gießprodukts in die Fertigstraße des Walzwerkes oberhalb von 1.150°C, bevorzugt oberhalb von 1.200°C, durch eine mehrstufige, insbesondere zweistufige, Erwärmung, die ein Vorwärmstufe und einen Intensivheizstufe umfasst, eingestellt wird und die Wärmebehandlung direkt aus der Walzhitze vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Endwalztemperatur (Twe) des Walzgutes (15) auf Werte eingestellt wird, bei denen noch eine vollständige dynamische Rekristallisation des Stahls erfolgt, und daß das Walzgut (15) nach dem letzten Stich in der Fertigstraße von der Endwalztemperatur (Twe) auf eine Temperatur (Ta) abgeschreckt wird, dass eine Ausscheidung der Cr-Karbide unterdrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Endwalztemperatur (Twe) des Walzgutes auf Temperaturen oberhalb von 1.000°C, vorzugsweise oberhalb von 1.050°C, eingestellt wird, und daß anschließend das Walzgut auf Temperaturen (Ta) unterhalb von 600°C, vorzugsweise unterhalb von 450°C, innerhalb von 20 s abgeschreckt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Vorwärmstufe die Temperatur des Gießproduktes auf Werte zwischen 1.000 bis 1.150°C eingestellt wird und daß in der sich anschließenden Intensivheizzone die Temperatur auf Werte von oberhalb 1.200°C erhöht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichent,
    daß die Vorwämstufe in einem gas- oder ölbeheizten Ofen (7) und die sich anschließende Intensivheizstufe in einer Induktionsheizzone (10) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen der Vorwämstufe und der Intensivheizstufe eine Entzunderung durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine zusätzliche Erwärmung des Walzgutes im letzten Abschnitt der Fertigstraße (13), vorzugsweise induktiv, stattfindet, so daß während des Walzvorgangs die Temperatur im Bereich der dynamischen Rekristallisation gehalten wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Walzgut mit der definierten Endwalztemperatur (Twe) durch eine sich an die Walzstraße anschließende Heizzone geführt wird zum weiteren Halten auf Temperaturen, bei denen die vollständige Rekristallisation des Walzguts stattfindet, und erst anschließend abgeschreckt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit unmittelbar aus der Walzhitze an einem endabmessungsnah gegossenen Gießprodukt (6) aus der Gießhitze kommend durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wärmebehandlung zur Verhinderung eines Korrosionsanfälligkeit unmittelbar aus der Walzhitze an einem stranggegossenen und auf einer Warmbreitbandwalzstraße gewalzten Walzprodukt durchgeführt wird.
  11. Anlage (1) zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in einem ersten Schritt ein Gießprodukt (6) einem Walzvorgang in einem Walzwerk mit einer Fertigstraße unterworfen wird und in einem zweiten Schritt eine Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit, insbesondere hinsichtlich einer interkristallinen Korrosion aufgrund von Chromkarbid-Ausscheidungen, durchgeführt wird, umfassend
    eine Stranggießanlage (2) zur Herstellung eines Gießproduktes (6) sowie ein Walzwerk (13) mit vorgeordnetem Temperatur-Einstellsystem (11) und nachgeordneter Einrichtung zum Abkühlen (16) des Walzgutes (15),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Temperatur-Einstellsystem (11) eine Einrichtung zum Vorwärmen (7) des Gießproduktes und eine Einrichtung zum Intensivheizen (10) umfaßt zur Einstellung der Einlauftemperatur (Tein) des Gießproduktes in die Fertigstraße des Walzwerkes oberhalb von 1.150°C, bevorzugt oberhalb von 1.200°C, zur Einstellung einer Endwalztemperatur (Twe) zur Vornahme der Wärmebehandlung direkt aus der Walzhitze.
  12. Anlage nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einrichtung zum Abkühlen (16) des Walzgutes Mittel zum Abschrecken (16) des Walzgutes auf Temperaturen unterhalb von 600°C, vorzugsweise unterhalb von 450°C, zur Unterdrückung einer Ausscheidung von Cr-Karbiden bei der Abkühlung umfassen.
  13. Anlage nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß diese nach dem Walzwerk eine Heizzone aufweist zum Halten der Endwalztemperatur (Twe) des Walzgutes auf Temperaturen oberhalb von 1.000°C, vorzugsweise oberhalb von 1.050°C.
  14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß diese Mittel zum weiteren Erwärmen des Walzgutes während des Walzens zur Einstellung einer Endwalztemperatur (Twe) aufweist.
  15. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
    umfassend eine Stranggießmaschine (2) zum Gießen von endabmessungsnahen Gießprodukten (6);
    eine Einrichtung (8) zum Abscheren des Gießproduktes (6) vor dem Temperatur-Einstellsystem (11),
    wahlweise eine erste Entzunderungseinrichtung (9) zwischen der Einrichtung zum Vorwärmen (7) und der Einrichtung zum Intensivheizen (10),
    eine zweite Entzunderungseinrichtung (12) zwischen dem Temperatur-Einstellsystem (11) und der Fertigstraße (13),
    eine sich unmittelbar an die Fertigstraße (13) oder einen Temperaturhalteofen anschließende Einrichtung zum schnellen Abkühlen (16) sowie eine Einrichtung zum Aufhaspeln (18) des Bandes oder eine Einrichtung zum Trennen und Stapeln des wärmebehandelten Walzgutes.
  16. Anlage nach Anspruch 11,
    umfassend
    ein Temperatur-Einstellsystem zum Erwärmen von stranggegossenen Brammen oder Knüppel, ggf. ein Vorwalzgerüst sowie eine sich anschließende Warmbreitbandwalzstraße oder Drahtstraße,
    eine sich unmittelbar an die Warmbreitbandwalzstraße oder Drahtstraße oder einen Temperaturhalteofen sich anschließende Einrichtung zum schnellen Abkühlen sowie
    eine Einrichtung zum Aufhaspeln des Bandes oder eine Einrichtung zum Trennen und Stapeln oder Wickeln des wärmebehandelten Walzproduktes.
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