EP4003623A1 - HERSTELLUNG EINES TIEFZIEHBAREN STAHLBANDS IN EINER GIEß-WALZ- VERBUNDANLAGE - Google Patents

HERSTELLUNG EINES TIEFZIEHBAREN STAHLBANDS IN EINER GIEß-WALZ- VERBUNDANLAGE

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EP4003623A1
EP4003623A1 EP20734583.6A EP20734583A EP4003623A1 EP 4003623 A1 EP4003623 A1 EP 4003623A1 EP 20734583 A EP20734583 A EP 20734583A EP 4003623 A1 EP4003623 A1 EP 4003623A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
strip
train
finishing
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
EP20734583.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sergey BRAGIN
Simon Grosseiber
Thomas Lengauer
Bernd Linzer
Axel RIMNAC
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Publication of EP4003623A1 publication Critical patent/EP4003623A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of metallurgy.
  • the invention relates to a method for producing a deep-drawable finished strip made of steel in a composite casting and rolling plant by continuous casting and hot rolling.
  • the invention relates to a composite casting and rolling system suitable for this purpose.
  • Hot rolling in a conventional hot rolling mill or a casting-rolling compound plant set by pickling, subsequent cold rolling with high degrees of deformation and annealing.
  • the object of the invention is to modify the known processes for the production of thin steel strips so that a thin finished strip with good deep-drawability and high surface quality can be produced directly on a cast-roll compound system, without the finished strip necessarily having to be hot-rolled would have to be pickled and cold rolled.
  • Another Aspect of the invention is to find a compound casting and rolling system that is particularly suitable for this.
  • the solution takes the form of a process for the production of a finished steel strip in a composite casting and rolling system, comprising the process steps:
  • liquid steel being C ⁇ 0.01% (preferably C ⁇ 0.004%), Mn ⁇ 0.2%, P ⁇ 0.01%, optionally Ti + Nb 2 0.01%, the remainder contains Fe and any impurities (also called accompanying elements);
  • Pre-rolling train takes place in the austenitic range and the thickness of the strand is reduced by the pre-rolling by at least 30%, preferably at least 60%, particularly preferably at least 80%;
  • Finishing rolling train through several rolling passes to the finished strip with the finished strip having a thickness between 0.5 and 4 mm, preferably between 0.6 and 2 mm, after the last rolling pass
  • the compound casting and rolling system for carrying out the method according to the invention comprises at least one continuous caster for continuous casting of a strand, a roughing mill for roughing the strand into a pre-strip, a finishing mill with several finishing stands for finishing rolling the pre-strip into a finished strip, and at least two
  • Winding devices for winding up the finished strip The pre-rolling train is designed with one or more stands.
  • liquid steel is first continuously cast into a strand with a slab or thin slab cross-section, the liquid steel being C ⁇ 0.01% (preferably C ⁇ 0.004%), Mn ⁇ 0.2%, P ⁇ 0.01%, preferably Ti + Nb 2 0.01%, the remainder Fe and any impurities or
  • Pre-strip is hot-rolled into finished strip by several rolling passes, the finished strip having a thickness between 0.5 and 4 mm, preferably between 0.6 and 2 mm, after the last rolling pass.
  • the finished strip is cut transversely and wound up in one of the at least two winding devices, the ferrite in the finished strip at least partially forming a ⁇ 1 1 1 ⁇ texture.
  • ⁇ 1 1 1 ⁇ texture of the ferrite is responsible for ensuring that the finished strip is easy to deep-draw. Basically, the more ferrite with the ⁇ 1 1 1 ⁇ texture there is in the finished strip, the better the deep-drawability.
  • the liquid steel contains Ti and / or Nb, the sum of these alloying elements Ti + Nb 2 being 0.01%, the finished strip achieves a further improved deep drawing ability, since a ferritically rolled, titanium and / or niobium alloyed finished strip has a higher proportion of Having ferrite with the ⁇ 1 1 1 ⁇ texture.
  • the addition of Ti and / or Nb can be dispensed with for subordinate requirements. Continuous operation in the compound casting and rolling system ensures optimum process stability and, as a result, uniform strip geometry and mechanical properties.
  • the roll gap has a low ratio of compressed length and mean roll gap height. This is achieved in that the diameter of the work rolls in the last rolling pass, preferably in several of the final rolling passes, particularly preferably in all rolling passes, in the finishing rolling train is between 200 mm and 750 mm, preferably 200 mm to 500 mm.
  • Frictional stresses in the roll gap are advantageous if the coefficient of friction m between the work rolls and the rolling stock in the last rolling pass, preferably in several of the final rolling passes, particularly preferably in all rolling passes, in the finishing rolling train m 2 is 0.15. This can be achieved through roll gap lubrication and / or through particularly smooth surfaces of the work rolls. According to the invention, roll gap lubrication is provided, since a coefficient of friction m 2 0.15 cannot otherwise be guaranteed in the case of longer rolling campaigns of more than 150 km rolled length.
  • the degree of deformation of the first pass in the finishing train is greater than the degree of deformation of the last pass, or all passes show a degressive course of deformation, i.e. the degree of deformation of an earlier pass is greater than the degree of deformation of a later pass.
  • the temperature of the pre-strip when exiting the roughing train 2 is 900 ° C
  • the temperature of the finished strip when leaving the finishing train is between 700 and 800 ° C
  • the winding temperature is> 680 ° C.
  • the winding temperature can also be 2,670 ° C.
  • ferritic rolling it is advantageous if the distance between the last stand of the finishing train and the winding device is small, since this keeps the temperature drop low. Alternatively or additionally, it is advantageous to reduce the temperature drop of the finished strip between the last stand of the finishing train and the winding device
  • the insulating panels are preferably designed so that they can be installed or removed from the cooling section, so that they are only used for ferritic rolling. According to option 2, the temperature of the pre-strip when exiting the
  • Pre-rolling mill 2 900 ° C, the temperature of the finished strip at
  • option 2 it is advantageous to subject the finished strip to a recrystallization annealing after winding.
  • the recrystallization annealing leads to the formation of new grains in the ferritic structure.
  • option 1 is that recrystallization annealing is not required.
  • the sliver is first after heating
  • the pre-strip is descaled before or after cooling.
  • the powder can, for example, be a borate, in particular a salt of boric acid, particularly preferably a sodium salt of boric acid, very particularly preferably borax with or without
  • Water of crystallization such as Anhydrous borax (Na2B407), Borax pentahydrate (Na2B407 -5H20) or Borax decahydrate (Na2B407 ⁇ IOH2O), or the powder contains at least one of these compounds.
  • the finished tape a.a.O.
  • the object according to the invention is also achieved by a composite casting / rolling system according to claim 12, the composite casting / rolling system having:
  • a descaling device for descaling the heated pre-strip
  • a roll gap lubrication for the last rolling pass preferably for several of the final rolling passes, particularly preferred for all rolling passes, in the finishing rolling train, whereby the friction between the work rolls of a finishing stand and the rolling stock is reduced to m ⁇ 0.15;
  • a pyrometer for measuring an actual temperature of the rolling stock is arranged between the first stand and the second stand of the finishing rolling train, the pyrometer is connected to a controller, the controller below Taking into account the actual temperature Ti st and a target temperature Ts oii, a manipulated variable is calculated, and the controller is an actuator for intensive cooling (eg a valve or a
  • Water pump controls such that the actual temperature Ti st corresponds to the target temperature T Soii as possible.
  • the pyrometer in front of the finishing train or after the first stand of the finishing train.
  • the arrangement between the first and the second framework is preferred.
  • the target temperature T Soii is preferably ⁇ 850 ° C in ferritic rolling.
  • T Soii is basically dependent on the steel grade.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a non
  • FIG. 5 shows a variant of a composite casting and rolling system according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • Table 1 Chemical composition of the steel continuously cast into a strand 3 with a slab cross section.
  • the strand 3 leaves the continuous caster 2 with a thickness of 110 mm and a speed of 6 m / min.
  • the partially solidified strand 3 is preferably subjected to a soft core or a liquid core reduction (LCR) in the curved strand guide.
  • LCR liquid core reduction
  • the strand 3 enters the three-stand roughing train 5 uncut and is there reduced to a roughing strip 4 with a thickness of 10 mm.
  • the last rolling pass in stand R3 of roughing train 5 takes place in austenitic
  • the temperature of the pre-strip 4 is then set by a
  • Induction furnace IH heated to 1080 ° C and then the
  • Intensive cooling 7 cooled to 850 ° C.
  • the austenite present in the pre-strip 4 is at least almost completely converted into ferrite.
  • the endless, phase-converted preliminary strip 4 then enters the five-stand finishing rolling train 8 and is there finish-rolled in 5 passes to form a finished strip 6 with a thickness of 1 mm.
  • the last three rolling passes in the roll stands F3, F4 and F5 of the finishing train 8 are carried out using roll gap lubrication.
  • a mineral oil is sprayed on between the work rolls of a finishing stand and the rolling stock, which reduces the coefficient of friction in the roll gap to a value of m ⁇ 0.15. This prevents shear bands, which lead to the development of an undesirable GOSS texture, from forming in the finished band.
  • the finished strip 6 leaves the finishing train 8 with a surface temperature of 720 ° C.
  • the finished strip is Area of the cooling section 9 shown in dashed lines is not cooled, but thermally insulated by insulating panels 14.
  • the finished tape is divided transversely by the scissors 10 before being wound up.
  • the winding temperature is 690 ° C.
  • the endless finished strip is cut transversely by the scissors 10 and the winding continues on a further winding device (not shown in FIG. 1), the ferrite in the finished strip 6 at least partially having a ⁇ 1 1 1 ⁇ texture trains.
  • the descaling of the pre-strip 4 can be dispensed with, since the top and bottom of the strand 3 in the powder feeder 15 are covered with a powder (e.g. borax) that hinders the scaling.
  • a powder e.g. borax
  • FIGS. 3 and 4 three further variants, named VI to V3, of operating methods for producing a finished strip 6 from steel on a composite casting and rolling plant 1 are shown.
  • Variants VI and V2 according to the invention are carried out on the composite casting / rolling system 1 according to FIG. 1; the non-fiction, contemporary variant V3 on the composite casting and rolling system 1 according to FIG.
  • the pre-strip 4 passing through the inactive induction furnace IH is fed directly to the first stand Fl of the finishing train 8 without being heated, without being cooled by intensive cooling 7 and without being descaled in the descaling device D.
  • the thin slab strand 3 leaves the continuous caster 2 at a casting speed of 6 m / min and a temperature of 1100 ° C. Since the pre-rolling train 5 directly follows the continuous caster 2, the uncut thin slab strand also enters the first stand RI of the pre-rolling train 5 at 1100 ° C and becomes a pre-strip 4 with a thickness of in the three stands R1 ... R3 of the pre-rolling train 5 12.4 mm rough rolled. The last pass in stand R3 of roughing train 5 takes place at 1000 ° C and thus in the austenitic temperature range of the steel. The pre-rolling reduces the thickness of the strand by 86%.
  • the pre-strip 4 is then heated to 1100 ° C. in the induction furnace IH and then descaled in the descaling device D.
  • the temperature of the pre-strip 4 drops to 1000 ° C. in the process.
  • the sliver is then intensively cooled in the intensive cooling system 7, the temperature of the sliver 4 falling to below 900 ° C.
  • the pre-strip 4 is neither heated in the induction furnace IH nor descaled in the descaling device D. It would just as well be possible to omit the induction furnace IH and the descaling device D. As shown above, the scaling of the strand or the pre-strip can be reduced or prevented by using a covering powder. In this case it has
  • Process has high energy efficiency and the finished strip has a high surface quality.
  • the finished strip is thermally insulated by insulating panels 14 in the area of the cooling section 9.
  • the first rolling pass takes place in the first stand F1 of the finishing train 8 at 840 ° C.
  • the last rolling pass in the fifth stand F5 takes place at a final rolling temperature of 700 ° C.
  • the finished strip 6 with a thickness of 1.7 mm is cooled slightly in the cooling section 9 and wound onto the winding device DC at a winding temperature of 550 ° C.
  • the thickness of the pre-strip is reduced by 86% by finish rolling.
  • the finished strip 6 is cut directly in front of the winding devices and alternately wound by at least two winding devices DC.
  • the wound finished strip 6 has good deep-drawability without the finished strip 6 having to be cold-rolled or annealed after hot rolling. Since the finished strip in the V2 and V3 versions is wound at a relatively low temperature, there is none in the coil itself
  • the finished strip should subsequently be subjected to a recrystallization annealing.
  • the method according to the invention is extremely advantageous, since the cold-rolling can take place at lower reduction rates. The good deep-drawability results on the one hand from the brazen. Composition of the liquid steel and the advantageous application of the method according to the invention.
  • FIG. 5 shows a variant of the composite casting and rolling installation 1 according to the invention from FIG.
  • the intensive cooling 7 is operated with temperature control.
  • the actual surface temperature Ti st after the first stand of the finishing rolling train 8 is measured by a pyrometer or a temperature measuring device and transmitted to the controller C.
  • the controller C determines a manipulated variable as a function of a desired surface temperature Ts oii and the actual surface temperature Ti st and sends the manipulated variable to an actuator 13, here one
  • Frequency converter off.
  • the frequency converter controls the speed of the pump 11 via the electric motor 12. Since the pump 11 is a centrifugal pump, the pressure of the changes liquid coolant, which is sprayed via nozzles onto the top and bottom (in FIG. 5, only nozzles below the pre-strip are shown for reasons of clarity) of the pre-strip, depending on the pump speed.
  • the cooling intensity of the intensive cooling can thus be regulated as a function of the measured actual surface temperature Ti st .
  • Speed control of a pump also known other ways of adjusting the cooling intensity, e.g. by providing a valve between the pump and one or more nozzles, the flow rate or the pressure of the coolant being adjusted via the opening of the valve.
  • This measure ensures that even in the case of transient processes (e.g. a distributor change with a temporarily reduced casting speed of the continuous caster 2) in the compound casting and rolling system 1, the first rolling pass in the finishing train 8 is already in a predetermined ferritic phase area (typically fully ferritic)
  • the finished strip 6 is in turn thermally insulated in the area of the cooling section 9 by insulating panels 14.
  • FIGS. 1, 2 and 5 only a single winding device DC is shown for reasons of clarity. For longer rolling campaigns, however, at least two Wickelein directions are required in order to wind up the endlessly produced finished strip 6 can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands (6) aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage (1) und eine dazu geeignete Gieß-Walz-Verbundanlage (1). Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu finden, durch das direkt auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage ein dünnes Fertigband (6) mit guter Tiefziehbarkeit und hoher Oberflächenqualität hergestellt werden kann, ohne dass das Fertigband (6) nach dem Warmwalzen notwendigerweise gebeizt und kaltgewalzt werden muss. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

Description

Beschreibung
Herstellung eines tiefziehbaren Stahlbands in einer Gieß-Walz- Verbundanlage
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Metallurgie. Einerseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines tiefziehbaren Fertigbands aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage durch Stranggießen und Warmwalzen. Ander erseits betrifft die Erfindung eine dazu geeignete Gieß-Walz- Verbundanlage .
Gieß-Walz-Verbundanlagen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, wie z.B. eine Arvedi ESP Anlage, eine SMS CSP Anlage oder eine Danieli QSP Anlage. Bekannt ist es auch, auf Gieß-Walz-Verbund- anlagen besonders energieeffizient dünne oder ultradünne Bänder verschiedenster Stahlgüten herzustellen.
Stand der Technik
Da Stahlbänder oftmals eine gewisse Tiefziehbarkeit aufweisen müssen, welche nach dem Stand der Technik durch konventionelles Warmwalzen nicht erreicht werden kann, wird die für die Tiefzieh barkeit notwendige Gefügetextur des fertigen Bandes durch
Warmwalzen in einer konventionellen Warmwalzstraße bzw. einer Gieß-Walz-Verbundanlage, durch Beizen, anschließendes Kaltwalzen mit hohen Umformgraden und Glühen eingestellt. Das geglühte
Stahlband wird oftmals anschließend noch verzinkt.
Obwohl auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage direkt (d.h. ohne
Kaltwalzen) Stahlbänder mit einer Dicke < 1 mm hergestellt werden können, werden die Vorzüge der Gieß-Walz-Verbundanlagen durch die nachfolgenden Schritte Beizen - Kaltwalzen - Glühen und gegeben enfalls Verzinken teilweise wieder eingebüßt. Demnach besteht ein Bedarf, direkt auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage dünne Stahlbänder mit einer guten Tiefziehbarkeit und einer hohen Oberflächen- qualität herzustellen, ohne die Bänder anschließend beizen, kaltwalzen und glühen zu müssen.
Aus der CN 207 288 354 U ist eine Gieß-Walz-Verbundanlage und ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands aus Stahl bekannt, aufweisend :
eine Stranggießanlage 1 mit einer bogenförmigen Strang führung,
eine Vorwalzstraße 2 zum Vorwalzen eines Vorbands,
eine Intensivkühlung 4 zum Intensivabkühlen des Vorbands, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird,
eine Entzunderungseinrichtung 6 zum Entzundern des intensiv abgekühlten Vorbands,
eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße 8 mit einer Walzspalt schmierung zum Fertigwalzen des entzunderten Vorbands zu dem Fertigband; und
zwei Wickeleinrichtungen 11 zum Aufwickeln des Fertigbands.
Nachteilig an der Anlage der CN 207 288 354 U ist, dass die
Oberflächenqualität der produzierten Fertigbänder nicht optimal ist, da das Vorband vor dem Fertigwalzen ohne Zwischenerwärmung zuerst intensiv abgekühlt und anschließend entzundert wird. Da das Entzundern nach dem Intensivabkühlen und somit bereits bei relativ niedriger Temperatur erfolgt, ist das Entzundern für höhere An sprüche an die Oberflächenqualität nicht gründlich genug. Somit muss das warmgewalzte Fertigband bei hohen Ansprüchen an die Oberflächenqualität zumindest noch gebeizt und kaltgewalzt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Verfahren zur Herstellung dünner Bänder aus Stahl so abzuändern, dass direkt auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage ein dünnes Fertigband mit guter Tiefziehbarkeit und hoher Oberflächenqualität hergestellt werden kann, ohne dass das Fertigband nach dem Warmwalzen notwendiger weise gebeizt und kaltgewalzt werden müsste. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung soll eine dafür besonders gut geeignete Gieß- Walz-Verbundanlage gefunden werden.
Der Verfahrensaspekt dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage , umfassend die Verfahrensschritte:
- Stranggießen von flüssigem Stahl zu einem Strang mit Brammen oder Dünnbrammenquerschnitt in einer Stranggießanlage, wobei der flüssige Stahl C < 0,01% (bevorzugt C < 0,004%), Mn < 0,2%, P < 0,01%, optional Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen (auch Begleitelemente genannt) enthält;
- Vorwalzen des ungeschnittenen Strangs zu einem Vorband in einer Vorwalzstraße, wobei der letzte Walzstich in der
Vorwalzstraße im austenitischen Bereich erfolgt und die Dicke des Strangs durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80% reduziert wird;
- Erhitzen, vorzugsweise induktives Erhitzen, des Vorbands auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C, bevorzugt > 1050 °C, besonders bevorzugt 2 1080 °C; anschließend
- Entzundern und Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in Ferrit
umgewandelt wird;
- Fertigwalzen des ungeschnittenen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, ferritischen Vorbands in einer
Fertigwalzstraße durch mehrere Walzstiche zu dem Fertigband, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm
aufweist ;
- Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße, wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut reduziert wird, sodass Scherbänder im Fertigband, die zur Entwicklung einer unerwünschten GOSS-Textur führen, verhindert werden;
- Aufwickeln des Fertigbands in der Wickeleinrichtung, wobei der Ferrit im Fertigband zumindest teilweise eine {1 1 1}
Textur ausbildet .
Die Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest eine Stranggießanlage zum Strang gießen eines Strangs, eine Vorwalzstraße (engl, roughing mill ) zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband, eine Fertigwalzstraße (engl, finishing mill) mit mehreren Fertiggerüsten zum Fertig walzen des Vorbands zu einem Fertigband, und zumindest zwei
Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln des Fertigbands. Die Vor walzstraße ist ein- oder mehrgerüstig ausgeführt.
Auf der Gieß-Walz-Verbundanlage wird zuerst flüssiger Stahl in der Stranggießanlage zu einem Strang mit Brammen- oder Dünnbrammen querschnitt stranggegossen, wobei der flüssige Stahl C < 0,01% (vorzugsweise C < 0,004%), Mn < 0,2%, P < 0,01%, vorzugsweise Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen bzw.
sonstige Begleitelemente enthält (Prozentangaben jeweils in
Gewichts %) . Der endlose Strang wird anschließend zu einem Vorband in der Vorwalzstraße gewalzt, wobei der letzte Walzstich in der Vorwalzstraße im austenitischen Temperaturbereich erfolgt und die Dicke des Strangs durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80%, reduziert wird. Im Anschluss an das Vorwalzen erfolgt eine zumindest teilweise Phasenumwandlung des Austenits im Vorband zu Ferrit, sodass das Vorband voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße
eintritt. Dabei wird das Vorband zuerst, vorzugsweise induktiv, auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C erhitzt, anschließend entzundert und schließlich das entzunderte Vorband durch ein flüssiges Kühlmittel intensiv abgekühlt, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zu Ferrit umgewandelt wird. Für eine hohe Oberflächenqualität ist es günstig, wenn das Vorband auf eine Oberflächentemperatur > 1050, bevorzugt 2 1080°C erhitzt wird. Dadurch kann die Entzunderung besonders gründlich erfolgen, sodass das Fertigband eine hohe Oberflächenqualität aufweist. Um das lokale Aufschmelzen des Vorbands bzw. einer, das Vorband abdeckenden, Zunderschicht zu vermeiden, wird die max. Oberflächentemperatur des Vorbands beim Erwärmen mit 1200°C begrenzt. In der Fertigwalzstraße wird der endlose Strang des zumindest teilweise phasenumgewandelten
Vorbands durch mehrere Walzstiche zu Fertigband warmgewalzt, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist. Um die
Ausbildung von Scherbändern, die zur Entwicklung der unerwünschten GOSS-Textur führen, im Fertigband zu verhindern, wird beim
Fertigwalzen eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche (z.B. beim letzten und beim vorletzten Walzstich) , besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße angewendet, wobei der Walzspalt jeweils - z.B. durch ein flüssiges Schmiermittel, wie ein Öl oder Mineralöl - geschmiert wird. Nach dem Fertigwalzen wird das Fertigband quergeteilt und in einer der zumindest zwei Wickeleinrichtungen aufgewickelt , wobei der Ferrit im Fertigband zumindest teilweise eine {1 1 1} Textur ausbildet. Durch das Querteilen des Fertigbands wird das endlose Produkt erstmals nach dem Fertigwalzen (und zumeist hinter einer typischerweise
vorhandenen Kühlstrecke) quergeteilt, sodass ein Coil bzw. Bund ein bestimmtes Gewicht bzw. eine bestimmte Länge aufweist. Die sog. {1 1 1} Textur des Ferrits ist dafür verantwortlich, dass das Fertigband eine gute Tiefziehbarkeit aufweist. Grundsätzlich gilt, dass je mehr Ferrit mit der {1 1 1} Textur im Fertigband vorliegt, desto besser ist die Tiefziehbarkeit. Wenn der flüssige Stahl Ti und/oder Nb enthält, wobei die Summe dieser Legierungselemente Ti+Nb 2 0,01% beträgt, erreicht das Fertigband eine nochmals verbesserte Tiefziehfähigkeit, da ein ferritisch gewalztes, titan- und/oder nioblegiertes Fertigband einen höheren Anteil von Ferrit mit der {1 1 1} Textur aufweist . Für untergeordnete Anforderungen kann in vielen Fällen auf die Zugabe von Ti und/oder Nb verzichtet werden . Der Endlosbetrieb in der Gieß-Walz-Verbundanlage gewährleistet eine optimale Prozessstabilität und in der Folge eine gleichmäßige Bandgeometrie und mechanische Eigenschaften.
Zur Reduktion von Reibspannungen im Walzspalt ist es vorteilhaft, wenn der Walzspalt ein niedriges Verhältnis aus gedrückter Länge und mittlerer Walzspalthöhe aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Durchmesser der Arbeitswalzen beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße zwischen 200 mm und 750 mm, bevorzugt 200 mm bis 500 mm, betragen.
Alternativ bzw. zusätzlich dazu ist es zur Reduktion von
Reibspannungen im Walzspalt vorteilhaft, wenn der Reibbeiwert m zwischen den Arbeitswalzen und dem Walzgut beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße m 2 0,15 beträgt. Dies kann durch eine Walzspaltschmierung und/oder durch besonders glatte Oberflächen der Arbeitswalzen erreicht werden. Erfindungsgemäß ist eine Walzspaltschmierung vorgesehen, da ein Reibwert m 2 0,15 ansonsten bei längeren Walzkampagnen von mehr als 150 km gewalzter Länge nicht gewährleistet werden kann.
Typischerweise ist der Umformgrad des ersten Walzstiches in der Fertigwalzstraße größer als der Umformgrad des letzten Walz stiches, bzw. weisen alle Walzstiche einen degressiven Verlauf der Umformgrade auf, d.h. dass der Umformgrad eines früheren Walz stiches größer ist als der Umformgrad eines späteren Walzstiches.
Für die Ausbildung eines hohen Anteils von Ferrit mit der {1 1 1} Textur ist es vorteilhaft, wenn der Gesamtumformgrad aller
Walzstiche in der Fertigwalzstraße 2 70% beträgt.
Bezüglich der Temperaturführung in der Gieß-Walz-Verbundanlage gibt es zwei Möglichkeiten. Gemäß Option 1 beträgt die Temperatur des Vorbands beim Austritt aus der Vorwalzstraße 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands beim Austritt aus der Fertigwalzstraße zwischen 700 und 800 °C, und die Wickeltemperatur > 680 °C. Für bestimmte Stahlgüten kann die Wickeltemperatur auch 2 670 °C betragen. Beim ferritischen Walzen ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung gering ist, da dadurch der Temperaturabfall niedrig gehalten wird. Alternativ bzw. zusätzlich ist es vorteil haft, den Temperaturabfall des Fertigbands zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung durch
Isolierpaneele zu reduzieren. Vorzugsweise sind die Isolierpaneele in die Kühlstrecke ein- bzw. ausbaubar ausgeführt, sodass diese nur beim ferritischen Walzen verwendet werden. Gemäß Option 2 beträgt die Temperatur des Vorbands beim Austritt aus der
Vorwalzstraße 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands beim
Austritt aus der Fertigwalzstraße < 750 °C, und die Wickel temperatur < 600 °C.
Bei Verwendung der Option 2 ist es vorteilhaft, das Fertigband nach dem Aufwickeln einem Rekristallisationsglühen zu unterziehen. Durch das Rekristallisationsglühen kommt es zu einer Kornneu bildung des ferritischen Gefüges. Vorteilhaft an der Option 1 ist, dass das Rekristallisationsglühen nicht erforderlich ist.
Erfindungsgemäß wird das Vorband nach dem Erhitzen zuerst
entzundert und anschließend durch ein flüssiges Kühlmittel intensiv abgekühlt (bspw. durch das sog. „Power Cooling" der Fa. Primetals Technologies). Da das Vorband zuerst entzundert und erst danach intensiv abgekühlt wird, erfolgt das Entzundern bei einer relativ hohen Oberflächentemperatur, was zu einer gründlichen Entzunderung führt. Diese Reihenfolge trägt insbesondere bei Tiefziehgüten wesentlich dazu bei, eine hohe Oberflächenqualität des Fertigbands zu erreichen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Abkühlen vor dem Entzundern durchzuführen, diese Reihenfolge ist bei Tiefziehgüten aufgrund der schlechten
Oberflächenqualität nachteilig.
Für die Ausbildung der gewünschten {1 1 1} Textur im Fertigband spielt es keine Rolle, ob das Vorband vor oder nach dem Abkühlen entzundert wird. Bei einer Ausführungsform wird entweder der Strang oder das
Vorband mit einem die Verzunderung behindernden Pulver abgedeckt, sodass das Vorband nach einer aktiven oder passiven Abkühlung voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße eintritt. Bei dieser Ausführungsform kann u.U. sogar die Entzunderung wegfallen und in den meisten Fällen auch auf das Erhitzen des Vorbands verzichtet werden. Das Pulver kann z.B. ein Borat, insbesondere ein Salz der Borsäure, besonders bevorzugt ein Natrium Salz der Borsäure, ganz besonders bevorzugt Borax mit oder ohne
Kristallwasser, wie Anhydrous borax (Na2B407) , Borax pentahydrate (Na2B407 -5H20) oder Borax decahydrate (Na2B407 · IOH2O ) , sein bzw. das Pulver zumindest eine diese Verbindungen beinhalten.
Bei bestimmten Temperaturführungen kann es notwendig sein, den Temperaturabfall des Fertigbands zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung durch Isolierpaneele zu reduzieren. Mit anderen Worten wird das Fertigbands a.a.O.
thermisch isoliert. Durch diese Maßnahme können die Endwalz temperatur in der Fertigwalzstraße niedrig und die Wickel
temperatur relativ hoch gehalten werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem durch eine Gieß-Walz- Verbundanlage nach Anspruch 12 gelöst, wobei die Gieß-Walz- Verbundanlage aufweist:
- eine Stranggießanlage mit einer bogenförmigen Strangführung zum Stranggießen eines Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammen
querschnitt ;
- eine Vorwalzstraße zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband;
- ein Induktionsofen zum Erhitzen des Vorbands auf eine
Oberflächentemperatur > 1000 °C;
- eine Entzunderungseinrichtung zum Entzundern des erhitzten Vorbands ;
- eine Intensivkühlung zum Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird;
- eine Fertigwalzstraße mit mehreren Fertiggerüsten zum
Fertigwalzen des intensiv abgekühlten Vorbands zu dem Fertigband, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist;
- eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße, wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut auf m ^ 0,15 reduziert wird;
- eine Schere zum Querteilen des Fertigbands; und
- zumindest zwei Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln des
Fertigbands .
Beim ferritischen Walzen ist es vorteilhaft, dass zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung Isolierpaneele zur thermischen Isolation des Fertigbands
angeordnet sind.
Zur genauen Einstellung der Intensivabkühlung bzw. der
Phasenumwandlung des austenitischen Gefüges in ein ferritisches Gefüge vor dem Fertigwalzen ist es vorteilhaft, dass zwischen dem ersten Gerüst und dem zweiten Gerüst der Fertigwalzstraße ein Pyrometer zur Messung einer Ist-Temperatur des Walzguts angeordnet ist, der Pyrometer mit einem Regler verbunden ist, der Regler unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur Tist und einer Soll- Temperatur Tsoii eine Stellgröße berechnet, und der Regler ein Stellglied der Intensivkühlung (z.B. ein Ventil oder eine
Wasserpumpe) derart ansteuert, dass die Ist-Temperatur Tist der Soll-Temperatur TSoii möglichst entspricht. Grundsätzlich wäre es möglich, den Pyrometer auch vor der Fertigwalzstraße bzw. nach dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße anzuordnen. Die Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Gerüst ist jedoch bevorzugt.
Die Soll-Temperatur TSoii beträgt beim ferritischen Walzen vorzugs weise < 850 °C. Grundsätzlich ist TSoii aber stahlgütenabhängig.
Da das Vorband durch die Intensivkühlung unmittelbar vor der Fertigwalzstraße nicht trocken in die Fertigwalzstraße eintritt, wird die Temperaturmessung nicht wie im Stand der Technik
grundsätzlich bekannt vor der Fertigwalzstraße, sondern nach dem ersten Gerüst durchgeführt. Dadurch wird eine hohe Genauigkeit der Temperaturmessung sichergestellt. Durch die Regelung der Intensiv abkühlung wird gewährleistet, dass bereits der erste Walzstich beim Fertigwalzen in einem vorbestimmten Phasengebiet stattfindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen :
Fig 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig 2 eine schematische Darstellung einer nicht
erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Verbundanlage ,
Fig 3 ein Dickenprofil für drei Varianten des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig 4 ein Temperaturprofil für drei Varianten des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig 5 eine Variante einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz- Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Beschreibung der Ausführungsformen
In der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 der Fig 1 wird in der
Stranggießanlage 2 flüssiger Stahl mit folgender chemischer
Zusammensetzung
Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung des Stahls zu einem Strang 3 mit Brammenquerschnitt stranggegossen. Der Strang 3 verlässt die Stranggießanlage 2 mit einer Dicke von 110 mm und einer Geschwindigkeit von 6 m/min. Vorzugsweise wird der teilerstarrte Strang 3 in der bogenförmigen Strangführung einer Soft-Core oder einer Liquid Core Reduction (LCR) unterzogen.
Dadurch wird die Dicke des Strangs reduziert und dessen
Innenqualität verbessert. Der Strang 3 tritt ungeschnitten in die dreigerüstige Vorwalzstraße 5 ein und wird dort zu einem Vorband 4 mit einer Dicke von 10 mm reduziert. Der letzte Walzstich im Gerüst R3 der Vorwalzstraße 5 erfolgt im austenitischen
Temperaturbereich bei einer Endwalztemperatur von 1000°C.
Anschließend wird die Temperatur des Vorbands 4 durch einen
Induktionsofen IH auf 1080°C erhitzt und anschließend die
Temperatur des Vorbands durch eine Entzunderung D und eine
Intensivkühlung 7 auf 850°C abgekühlt. Dabei wird der im Vorband 4 vorhandene Austenit zumindest beinahe vollständig in Ferrit umgewandelt. Das endlose, phasenumgewandelte Vorband 4 tritt anschließend in die fünfgerüstige Fertigwalzstraße 8 ein und wird dort in 5 Walzstichen zu einem Fertigband 6 mit einer Dicke von 1 mm fertiggewalzt. Die letzten drei Walzstiche in den Walzgerüsten F3, F4 und F5 der Fertigwalzstraße 8 werden unter Anwendung einer Walzspaltschmierung durchgeführt. Dabei wird jeweils zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut ein Mineralöl aufgesprüht, das den Reibbeiwert im Walzspalt auf einen Wert m < 0,15 heruntersetzt. Dadurch wird verhindert, dass sich Scher bänder, die zur Entwicklung einer unerwünschten GOSS-Textur führen, im Fertigband ausbilden. Das Fertigband 6 verlässt die Fertigwalzstraße 8 mit einer Oberflächentemperatur von 720°C. Um eine hohe Wickeltemperatur zu erreichen, wird das Fertigband im Bereich der strichliert dargestellten Kühlstrecke 9 nicht abge kühlt, sondern durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert. Um das Fertigband 6 auf mehrere Bunde verteilen zu können, wird das Fertigband vor dem Aufwickeln durch die Schere 10 quergeteilt. Die Wickeltemperatur beträgt 690°C. Kurz bevor der Bund sein Zielge wicht erreicht hat, wird das endlose Fertigband durch die Schere 10 quergeteilt und das Aufwickeln auf einer weiteren (in Fig 1 nicht dargestellten) Wickeleinrichtung fortgesetzt, wobei der Ferrit im Fertigband 6 zumindest teilweise eine {1 1 1} Textur ausbildet .
Die Fig 2 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbund- anlage 1, wobei das Vorband 4 ohne im Induktionsofen IH erhitzt, ohne im Entzunderer D entzundert oder intensiv abgekühlt zu werden im teilferritischen Zustand in die Fertigwalzstraße 8 eintritt.
Auf das Entzundern des Vorbands 4 kann verzichtet werden, da die Ober- und Unterseite des Strangs 3 in der Pulveraufgabeeinrichtung 15 mit einem die Verzunderung behindernden Pulver (z.B. Borax) abgedeckt werden. Für weitere Details betreffend das Pulver oder die Pulveraufgabeeinrichtung wird auf die die WO2019/068444 verwiesen .
In den Figuren 3 und 4 werden drei weitere Varianten, genannt VI bis V3, von Betriebsverfahren zur Herstellung eines Fertigbands 6 aus Stahl auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage 1 dargestellt. Die erfindungsgemäßen Varianten VI und V2 werden auf der Gieß-Walz- Verbundanlage 1 gemäß Fig 1 durchgeführt; die nicht erfindungs gemäße Variante V3 auf der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 gemäß Fig 2.
Gemäß der Variante V3 wird das, den inaktiven Induktionsofen IH durchlaufende, Vorband 4 direkt dem ersten Gerüst Fl der Fertig walzstraße 8 zugeführt, ohne erhitzt zu werden, ohne durch eine Intensivkühlung 7 abgekühlt und ohne in der Entzunderungsein richtung D entzundert zu werden. Dadurch werden die Gieß-Walz- Verbundanlage 1 der Fig 2 sowie das Betriebsverfahren V3 weiter vereinfacht . In der Stranggießanlage 3 wird bei den Varianten VI, V2 und V3 jeweils flüssiger Stahl mit der in Tabelle 1 angegebenen chem. Zusammensetzung zu einem 90 mm dicken Dünnbrammenstrang 3
vergossen. Der Dünnbrammenstrang 3 verlässt die Stranggießanlage 2 mit einer Gießgeschwindigkeit von 6 m/min und einer Temperatur von 1100°C. Da die Vorwalzstraße 5 unmittelbar der Stranggießanlage 2 nachfolgt, tritt der ungeschnittene Dünnbrammenstrang auch mit 1100°C in das erste Gerüst RI der Vorwalzstraße 5 ein und wird in den drei Gerüsten R1...R3 der Vorwalzstraße 5 zu einem Vorband 4 mit einer Dicke von 12,4 mm vorgewalzt. Der letzte Walzstich im Gerüst R3 der Vorwalzstraße 5 erfolgt bei 1000 °C und somit im austenit- ischen Temperaturbereich des Stahls. Durch das Vorwalzen wird die Dicke des Strangs um 86% reduziert.
Bei den Varianten VI und V2 wird das Vorband 4 anschließend im Induktionsofen IH auf 1100°C erwärmt und danach in der Entzund erungseinrichtung D entzundert. Dabei fällt die Temperatur des Vorbands 4 auf 1000 °C ab. Anschließend wird das Vorband in der Intensivkühlung 7 intensiv abgekühlt, wobei die Temperatur des Vorbands 4 auf unter 900°C abfällt.
Bei der Variante V3 wird das Vorband 4 weder im Induktionsofen IH erwärmt noch in der Entzunderungseinrichtung D entzundert. Ebenso gut wäre es möglich, den Induktionsofen IH und die Entzunder ungseinrichtung D wegzulassen. Wie oben dargestellt, kann die Verzunderung des Strangs oder des Vorbands durch ein Abdeckpulver reduziert bzw. verhindert werden. In diesem Fall weist das
Verfahren eine hohe Energieeffizienz und das Fertigband eine hohe Oberflächenqualität auf.
Durch die Temperaturführung des Vorbands 4 nach dem letzten
Walzstich R3 in der Vorwalzstraße 5 und vor dem ersten Walzstich Fl in der Fertigwalzstraße 8 wird der Austenit im Vorband 4 zumindest teilweise in Ferrit umgewandelt. Anschließend tritt das zumindest teilweise phasenumgewandelte Vorband 4 ungeschnitten in das erste Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 ein. Gemäß der Variante VI erfolgt der erste Walzstich im ersten Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 bei 875°C. Der letzte Walzstich im fünften Gerüst F5 der Fertigwalzstraße 8 erfolgt bei einer
Endwalztemperatur von 735°C. Das Fertigband 6 mit einer Dicke von 1,7 mm durchläuft die Kühlstrecke 9 ungekühlt und wird mit einer Wickeltemperatur von 690 °C auf der Wickeleinrichtung DC
aufgewickelt . Das Fertigband wird im Bereich der Kühlstrecke 9 durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert. Es wäre aber ebenfalls möglich, die Kühlstrecke 9 wegzulassen, d.h. die Wickelein richtungen DC unmittelbar nach dem letzten Gerüst F5 der Fertig walzstraße 8 anzuordnen. Da auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage 1 meist jedoch unterschiedliche Produkte erzeugt werden, ist typischerweise eine Kühlstrecke 9 vorhanden.
Bei den Varianten V2 und V3 erfolgt der erste Walzstich im ersten Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 bei 840°C. Der letzte Walzstich im fünften Gerüst F5 erfolgt bei einer Endwalztemperatur von 700°C. Das Fertigband 6 mit einer Dicke von 1,7 mm wird in der Kühlstrecke 9 schwach abgekühlt und mit einer Wickeltemperatur von 550°C auf der Wickeleinrichtung DC aufgewickelt .
Bei allen drei Varianten wird die Dicke des Vorbands durch das Fertigwalzen um 86% reduziert.
Die letzten drei Walzstiche in den Walzgerüsten F3, F4 und F5 der Fertigwalzstraße 8 werden wiederum unter Anwendung einer
Walzspaltschmierung durchgeführt .
Die gemittelten Temperaturen bei den einzelnen Aggregaten der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 gemäß den Varianten VI bis V3 ergeben sich entweder aus Fig 4 oder der nachfolgenden Tabelle:
Temperatur [ ° C ]
Tabelle 2: Temperaturführung
Die Reduktionsraten in den einzelnen Gerüsten R1...R3 und F1...F5 sowie die Dicken der Dünnbramme 2, des Vorbands 4 und des
Fertigbands 6 gemäß den Varianten VI bis V3 ergeben sich entweder aus Fig 3 oder der nachfolgenden Tabelle:
Tabelle 3: Dicken und Reduktionsraten
Um den endlosen Betrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 zu gewähr leisten, wird das Fertigband 6 direkt vor den Wickeleinrichtungen geschnitten und abwechselnd durch zumindest zwei Wickelein richtungen DC aufgewickelt .
Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren in der Gieß- Walz-Verbundanlage 1 weist das aufgewickelte Fertigband 6 eine gute Tiefziehbarkeit auf, ohne dass das Fertigband 6 nach dem Warmwalzen noch kaltgewalzt oder geglüht werden müsste. Da das Fertigband bei den Varianten V2 und V3 mit relativ niedriger Temperatur aufgewickelt wird, findet im Coil selbst keine
Rekristallisation statt. Daher sollte das Fertigband nachfolgend einem Rekristallisationsglühen unterzogen werden. Doch selbst wenn das Fertigband 6 für höhere Anforderungen noch kaltgewalzt und geglüht wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren äußerst vorteil haft, da das Kaltwalzen mit niedrigeren Reduktionsraten erfolgen kann. Die gute Tiefziehbarkeit ergibt sich einerseits aus der ehern. Zusammensetzung des flüssigen Stahls sowie der vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Schließlich ist in Fig 5 eine Variante der erfindungsgemäßen Gieß- Walz-Verbundanlage 1 aus Fig 1 gezeigt. Im Unterschied zur Anlage aus Fig 1 wird die Intensivkühlung 7 temperaturgeregelt betrieben. Hierzu wird die Ist-Oberflächentemperatur Tist nach dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße 8 durch einen Pyrometer bzw. eine Temperaturmesseinrichtung gemessen und an den Regler C übertragen. Der Regler C ermittelt eine Stellgröße in Abhängigkeit einer Soll- Oberflächentemperatur Tsoii und der Ist-Oberflächentemperatur Tist und gibt die Stellgröße an ein Stellglied 13, hier einen
Frequenzumrichter, aus. Der Frequenzumrichter steuert über den Elektromotor 12 die Drehzahl der Pumpe 11 an. Da es sich bei der Pumpe 11 um eine Kreiselpumpe handelt, ändert sich der Druck des flüssigen Kühlmittels, das über Düsen auf die Ober- und Unterseite (in Fig 5 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur Düsen unterhalb des Vorbands dargestellt) des Vorbands aufgespritzt , in Abhängigkeit der Pumpendrehzahl. Somit kann die Kühlintensität der Intensivkühlung in Abhängigkeit der gemessenen Ist-Oberflächen- temperatur Tist geregelt werden. Dem Fachmann sind neben der
Drehzahlregelung einer Pumpe auch andere Möglichkeiten bekannt, die Kühlintensität einzustellen, z.B. durch das Vorsehen eines Ventils zwischen der Pumpe und einer oder mehreren Düsen, wobei der Durchfluss bzw. der Druck des Kühlmittels über die Öffnung des Ventils eingestellt wird. Durch diese Maßnahme wird auch bei transienten Vorgängen (z.B. ein Verteilerwechsel mit einer temporär reduzierter Gießgeschwindigkeit der Stranggießanlage 2) in der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 sichergestellt, dass bereits der erste Walzstich in der Fertigwalzstraße 8 in einem vorbestimmten ferritischen Phasengebiet (typischerweise vollferritisch)
durchgeführt wird. Dadurch werden die Produkteigenschaften des aufgewickelten Fertigbands wesentlich verbessert und äußerst konstant gehalten. Das Fertigband 6 wird wiederum im Bereich der Kühlstrecke 9 durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert.
In den Fig 1, 2 und 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur eine einzige Wickeleinrichtung DC dargestellt. Bei längeren Walzkampagnen sind jedoch zumindest zwei Wickelein richtungen erforderlich, um das endlos produzierte Fertigband 6 aufwickeln zu können.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu
verlassen . Bezugs zeichenliste
1 Gieß-Walz-Verbundanlage
2, CCM Stranggießanlage
3 Strang
4 Vorband
5 Vorwalzstraße
6 Fertigband
7 Intensivkühlung
8 Fertigwalzstraße
9 Kühlstrecke
10 Schere
11 Pumpe
12 Elektromotor
13 Stellglied
14 Isolierpaneel
15 Pulveraufgabeeinrichtung
C Regler
D Entzünderungseinrichtung
DC Wickeleinrichtung
F1...F5 Erstes bis fünftes Gerüst der Fertigwalzstraße
IH Induktionsofen
In Eingang eines Aggregats
Out Ausgang eines Aggregats
R1...R3 Erstes bis drittes Gerüst der Vorwalzstraße
Tlst Ist-Oberflächentemperatur
Tsoii Soll-Oberflächentemperatur

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands (6) aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage (1), umfassend die
Verfahrensschritte :
Stranggießen von flüssigem Stahl zu einem Strang (3) mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt in einer
Stranggießanlage (2), wobei der flüssige Stahl in Gewichts% C < 0,01%, Mn < 0,2%, P < 0,01%, optional Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen enthält;
Vorwalzen des ungeschnittenen Strangs (3) zu einem Vorband (4) in einer Vorwalzstraße (5), wobei der letzte Walzstich (R3) in der Vorwalzstraße (5) im austenitischen
Temperaturbereich erfolgt und die Dicke des Strangs (3) durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80% reduziert wird;
Erhitzen, vorzugsweise induktives Erhitzen, des Vorbands (4) auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C, bevorzugt > 1050 °C, besonders bevorzugt 2 1080 °C; anschließend
Entzundern und Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands (4) durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband (4) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in Ferrit umgewandelt wird;
Fertigwalzen des ungeschnittenen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, ferritischen Vorbands (4) in einer Fertigwalzstraße (8) durch mehrere Walzstiche zu dem
Fertigband (6), wobei das Fertigband (6) nach dem letzten Walzstich ( F5 ) eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist;
Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich ( F5 ) , bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche ( F3...F5 ) , besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen (F1...F5), in der
Fertigwalzstraße (8), wodurch die Reibung zwischen den
Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut reduziert wird;
Aufwickeln des Fertigbands (6) in einer Wickeleinrichtung (DC) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Arbeitswalzen beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße zwischen 200 mm und 750 mm, bevorzugt 200 mm bis 500 mm, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbeiwert m zwischen einer Arbeitswalze und dem Walzgut beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße (8) m 2 0,15 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Umformgrad des ersten Walzstiches in der Fertigwalzstraße (8) größer als der Umformgrad des letzten
Walzstiches ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gesamtumformgrad aller Walzstiche in der Fertigwalzstraße (8) 2 70% beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Temperatur des Vorbands (4) beim Austritt aus der Vorwalzstraße (5) 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands (6) beim Austritt aus der Fertigwalzstraße (8) zwischen 700 und 800 °C, und die Wickeltemperatur > 680 °C beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Temperatur des Vorbands (4) beim Austritt aus der Vorwalzstraße (5) 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands (6) beim Austritt aus der Fertigwalzstraße (8) < 750 °C, und die Wickeltemperatur < 600 °C beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigband (6) nach dem Aufwickeln rekristallisationsgeglüht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Temperatur (Tist) des Walzguts nach dem ersten Gerüst (Fl) der Fertigwalzstraße (8) gemessen wird, die Ist-Temperatur (Tist) einem Regler (C) zugeführt wird, der Regler (C) unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur (Tist) und einer Soll-Temperatur (TSoii) eine Stellgröße berechnet, die Stellgröße einem Stellglied (13) zugeführt wird und das Stellglied (13) das Intensivabkühlen (7) derart ansteuert, dass die Ist-Temperatur (Tist) der Soll-Temperatur (TSoii) möglichst entspricht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Temperatur < 850 °C beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass entweder der Strang (3) oder das Vorband (4) mit einem die Verzunderung behindernden Abdeckpulver abgedeckt wird und das Vorband (4) nach einer aktiven oder passiven
Abkühlung voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße (8) eintritt .
12. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) zur Herstellung eines Fertigbands (6) aus Stahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: eine Stranggießanlage (2) mit einer bogenförmigen
Strangführung zum Stranggießen eines Strangs (3) mit Brammen oder Dünnbrammenquerschnitt,
eine Vorwalzstraße (5) zum Vorwalzen des Strangs (3) zu einem Vorband ( 4 ) ,
ein Induktionsofen (IH) zum Erhitzen des Vorbands (4) auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C;
eine Entzunderungseinrichtung (D) zum Entzundern des erhitzen Vorbands ( 4 ) ;
eine Intensivkühlung (7) zum Intensivabkühlen des
entzunderten Vorbands (4) durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband (4) zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird;
eine Fertigwalzstraße (8) mit mehreren Fertiggerüsten (F1...F5) zum Fertigwalzen des intensiv abgekühlten Vorbands (4) zu dem Fertigband (6), wobei das Fertigband (6) nach dem letzten Walzstich ( F5 ) eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist; eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich ( F5 ) , bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche (F3...F5), besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen (F1...F5), in der Fertigwalzstraße (8), wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut auf m ^
0,15 reduziert wird;
eine Schere (10) zum Querteilen des Fertigbands; und
zumindest zwei Wickeleinrichtungen (DC) zum Aufwickeln des Fertigbands (6) .
13. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem letzten Gerüst (F5) der
Fertigwalzstraße (8) und der ersten Wickeleinrichtung (DC)
Isolierpaneele (14) zur thermischen Isolation des Fertigbands angeordnet sind.
14. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Gerüst (Fl) und dem zweiten Gerüst ( F2 ) der Fertigwalzstraße (8) ein Pyrometer zur Messung einer Ist-Temperatur (Tist) des Walzguts angeordnet ist, der Pyrometer mit einem Regler (C) verbunden ist, der Regler (C) unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur (Tist) und einer Soll- Temperatur (Tsoii) eine Stellgröße berechnen kann, und der Regler (C) ein Stellglied (12) der Intensivkühlung (7) derart ansteuern kann, dass die Ist-Temperatur (Tist) der Soll-Temperatur (TSoii) möglichst entspricht.
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