FI88591C

FI88591C - Foerfarande Foer framstaellning av ett staolband med en tjocklek under 10 mm

Info

Publication number: FI88591C
Application number: FI910136A
Authority: FI
Inventors: Erich Hoeffken
Original assignee: Thyssen Stahl Ag
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 1993-06-10
Also published as: FI88591B; CN1039371A; PT91157A; CA1325326C; RU2013184C1; AU3794689A; ATE81042T1; PT91157B; AU620419B2; DK4891D0; FI910136A0; DK4891A; JPH04500478A; BR8907544A; NZ229851A

Description

2 885912,88591

Menetelmä alle 10 mm paksuisen teräsnauhan valmistamiseksiMethod of making a steel strip less than 10 mm thick

Keksintö koskee menetelmää alle 10 mm paksuisen te-5 räsnauhan valmistamiseksi valamalla tanko jäähdytetyssä jatkuvatoimisessa kokillissa ja puristamalla sitten kokil-lista tulevaa, vielä kokonaan jähmettymätöntä tankoa kasaan jo kovettuneen tankokuoren sisäseinien kiinni hitsaa-miseen asti.The invention relates to a method for producing a strip of steel less than 10 mm thick by casting a rod in a cooled continuous die and then compressing the still-solidified rod from the mold until the inner walls of the already hardened rod shell are welded.

10 Tunnetussa tällaisessa menetelmässä ("Patent Abst racts of Japan", nide 8, n:o 210 (M-328) 1647, 26. syyskuuta 1984; JP-A-5997747 (A)) kokillista tulevan, vielä kokonaan jähmettymättömän terästangon jo kovettuneet kuoret puristetaan niin pitkälle yhteen, että nauhan paksuus 15 on suunnilleen sama kuin jo kovettuneen tankokuoren paksuus kerrottuna kahdella. Kuorien varman kiinni hitsaami-sen takaamiseksi niihin voidaan tämän menetelmän mukaan kohdistaa sellainen paine, että puristusrullista tulevan tangon paksuus vastaa molempien tankokuorien paksuuksien 20 summaa.10 In a known such method ("Patent Abstracts of Japan", Volume 8, No. 210 (M-328) 1647, September 26, 1984; JP-A-5997747 (A)) the shells are pressed together so far that the thickness 15 of the strip is approximately the same as the thickness of the already hardened bar shell multiplied by two. According to this method, in order to ensure that the shells are welded securely, a pressure can be applied to them such that the thickness of the rod coming from the press rolls corresponds to the sum of the thicknesses of both rod shells.

Toisessa samanlaisessa tunnetussa menetelmässä ("Patent Abstracts of Japan", nide 11, n:o 14 (M-553) (2641), 14. tammikuuta 1987) kokillista tulevan, vielä kokonaan jähmettymättömän terästangon jo kovettuneet kuo-25 ret puristetaan niin pitkälle yhteen, että kovettuneet kuoret koskettavat toisiaan sisäpuolella, eli että kokonaan kovettuneen tangon paksuus vastaa molempien tankokuorien paksuuksien summaa.In another similar known method ("Patent Abstracts of Japan", Volume 11, No. 14 (M-553) (2641), January 14, 1987), the already hardened coils of a still-solid steel bar coming from a mold are pressed so far together , that the hardened shells contact each other on the inside, i.e. that the thickness of the fully cured bar corresponds to the sum of the thicknesses of both bar shells.

.. . Tämän sinänsä tunnetun toimenpiteen ansiosta, jota 30 käytetään tankovalussa, jotta saataisiin aikaan ontelot- tomia tankoja, saadaan kuitenkin aikaan ainoastaan 20 - 50 mm:n paksuisia nauhoja. Tämän paksuisia nauhoja ei perinteisissä kylmävalssaimissa saada kuitenkaan valssattua pienimpään haluttuun noin 2 mm paksuuteen.... However, due to this per se known operation, which is used in bar casting to obtain hollow bars, only strips 20 to 50 mm thick are obtained. However, strips of this thickness cannot be rolled to the minimum desired thickness of about 2 mm in conventional cold rolling mills.

2 B 8 5912 B 8 591

Perinteisellä tavalla valmistettu esinauha jäähdytetään ohuiden nauhojen valmistamiseksi sen jähmetyttyä kokonaan ja jaetaan sopivan mittaisiksi kappaleiksi tai käämitään nauhaksi. Seuraavaan ohueksi nauhaksi valssaa-5 miseen valmistamiseksi kimppu lämpökäsitellään välivaras-touunissa ja säädetään tasaiseen lämpötilaan. Nauhan ohueksi valssaaminen tapahtuu useammalla läpikululla. Tarvittavan välivarastouunin ja ohueksi valssaamisen vaatimien monien valssausvälineiden vuoksi on ohuiden nauhojen 10 valssaaminen yhä edelleen vaivalloista. Tällaisen nauhan lämmittämisen jälkeisen ohueksi valssaamisen lisähaittana on se, että nauhan pinta hilseilee. Tämä vaikeuttaa moitteetonta kuumavalssausta.The conventionally made pre-tape is cooled to produce thin strips after it has completely solidified and divided into pieces of suitable length or wound into a strip. To prepare for the next thin strip rolling, the bundle is heat treated in an intermediate storage oven and adjusted to a constant temperature. The thin rolling of the strip takes place in several passes. Due to the required intermediate storage furnace and the many rolling equipment required for thin rolling, rolling thin strips 10 is still cumbersome. An additional disadvantage of rolling a thin strip after heating such a strip is that the surface of the strip flakes. This complicates proper hot rolling.

Keksinnön tehtävänä on sen vuoksi esittää menetelmä 15 ja laitteisto, joilla voidaan yksinkertaisella tavalla valmistaa laadullisesti korkeatasoisia 1 - 10 mm paksuja teräsnauhoja.It is therefore an object of the invention to provide a method 15 and an apparatus with which high-quality 1 to 10 mm thick steel strips can be produced in a simple manner.

Tehtävä ratkaistaan alussamainitunlaisella menetelmällä siten, että kokillista tulevia kovettuneita tanko-20 kuoria ohennetaan välittömästi niiden kokillista 2 poistumisen jälkeen valutangon kokoon puristuksen kanssa samassa työvaiheessa niin, että muokkausaste on enemmän kuin 40 %. Tällainen paksuuden vähennys voidaan aikaansaada kokillin päähän sijoitettujen valssausvälineiden, erityi-25 sesti vaakasuoran käytetyn nelivalssaimen avulla.The problem is solved by a method similar to the one in which the hardened rod-20 shells coming from the mold are immediately thinned after their removal from the mold 2 to the size of the casting rod in the same working step so that the degree of modification is more than 40%. Such a reduction in thickness can be achieved by means of rolling means located at the end of the die, in particular a horizontally used four-roll mill.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan kokillista tulevasta, vielä kokonaan jäykistymättömästä teräs-nauhasta valmistaa yhdessä työvaiheessa ohut nauha, joka välittömästi jäähdytyksen jälkeen voidaan käämiä kimpuik-30 si tai jatkokäsitellä. Teräsnauhojen valmistus keksinnön mukaisella menetelmällä on erittäin edullista, sillä siinä ei tarvita suuria laitteistoja lämpöuuneineen ja vals-sausvälineineen sekä niiden tarvitsemine energioineen.By means of the method according to the invention, a thin strip can be produced from a molded steel strip which has not yet been completely stiffened in one operation, which can be wound into bundles or further processed immediately after cooling. The production of steel strips by the method according to the invention is very advantageous, since it does not require large equipment with heat furnaces and rolling mills and the energy required for them.

Terästangon valamisen ja tankokuorien paksuuden vä-35 hentämisen eri muuttujat on keksinnössä sovitettu toisiinsa siten, että teräsnauhaa voidaan puristaa kasaan 3 88591 murtumitta ja tankokuoret kestävät huomattavat muokkaukset paksuutta vähennettäessä. Erityisen edulliseksi on osoittautunut valunopeuden ja/tai kokillin jäähdytysvoimakkuu-den sääteleminen siten, että terästangon paksuus on 5 - 10 5 mm tankokuoren tullessa kokillista. Näin taataan se, että tankokuori on riittävän vastustuskykyinen kestämään muovauksessa esiintyvät voimat halkeilematta.The various variables of casting a steel bar and reducing the thickness of the bar shells are matched in the invention so that the steel strip can be compressed into a pile of 3 88591 fractures and the bar shells withstand considerable modifications when the thickness is reduced. It has proved particularly advantageous to control the casting speed and / or the cooling strength of the mold so that the thickness of the steel bar is 5 to 10 mm when the bar shell becomes molded. This ensures that the bar shell is sufficiently resistant to withstand the forces present in the molding without cracking.

Valutangon tasaisen muovauksen ja hyvän kiderakenteen kehityksen kannalta on osoittautunut tarkoituksenmu-10 kaiseksi se, että kovettuneiden tankokuorien kasaan puristaminen suoritetaan mahdollisimman korkeissa lämpötiloissa valutangon tultua jatkuvatoimisesta kokillista. Hyviä tuloksia saavutettiin, kun valutangon pintalämpötila oli yli 1100 eC, ensi sijassa 1200 - 1400 eC, erityisesti 1300 eC. 15 On osoittautunut, että on edullista, kun tankokuoressa vallitsee kohtisuoraan tangon pintaa kohti lämpötilan gra-dientti, joka määräytyy tangon pintalämpötilasta ja lähellä valutangon sisällä vallitsevaa soliduslämpötilaa olevasta lämpötilasta. Koska kaikkia teräslaatuja voidaan yli 20 1200 °C:n lämpötilassa kuormittaa voimakkaasti, tangon pinnan halkeamat muovauksen aikana vältetään yllä mainituilla lämpötiloilla.From the point of view of the uniform molding of the ingot and the development of a good crystal structure, it has proved expedient to press the pile of hardened rod shells at the highest possible temperatures after the ingot has been continuously molded. Good results were obtained when the surface temperature of the casting bar was above 1100 eC, primarily 1200 - 1400 eC, especially 1300 eC. It has proven advantageous to have a temperature gradient in the rod shell perpendicular to the surface of the rod, which is determined by the surface temperature of the rod and the temperature close to the solidus temperature inside the casting rod. Since all grades of steel can be heavily loaded at temperatures above 1200 ° C, cracks in the surface of the bar during molding are avoided at the above temperatures.

Valssatun nauhan erityisen hyvän kiderakenteen kehittymiseksi on edelleen edullista vähentää tankokuorien : 25 paksuutta valutankoa kasaan puristettaessa siten, että muokkausaste on 50 - 80 %. Monilla käyttötavoilla ja/tai joillakin teräslaaduilla voi pintalaadun parantamiseksi olla edullista jälkivalssata nauhoja lisäksi siten, että muokkausaste on alle 5 %. On myös mahdollista muotoilla 30 nauhaa samalla.In order to develop a particularly good crystal structure of the rolled strip, it is further advantageous to reduce the thickness of the bar shells: 25 when the casting bar is pressed into a pile so that the degree of shaping is 50 to 80%. In many applications and / or for some steel grades, it may be advantageous to further post-roll the strips with a degree of modification of less than 5% in order to improve the surface quality. It is also possible to format 30 strips at the same time.

Keksinnön yhden muodon mukaan valutangon ensimmäinen paksuuden vähentäminen tehdään jo jatkuvatoimisessa kokillissa. Kokillin leveille sivuille muodostuvat tanko-kuoret johdetaan tätä varten valutangon ulosvetämisen ai-35 kana ainakin keskikohdalla yhteen kokillin suppilon muo- 4 88591 toisen alueen vastaavan rakenteen avulla. Kokillin jäähdytys säädetään tällöin siten, että tankokuorien muodostuminen alkaa jo suppilomaisella alueella, niin että jo sinne muodostuu vielä sulajuoksuisen sydämen omaava tanko.According to one aspect of the invention, the first reduction of the thickness of the casting rod is already done in a continuous mold. For this purpose, the rod shells formed on the wide sides of the mold are guided together at least in the middle by means of the extraction of the casting rod by means of a corresponding structure of the second region of the mold funnel. The cooling of the mold is then adjusted so that the formation of the rod shells already begins in the funnel-shaped area, so that a rod with a molten core is already formed there.

5 Tällöin on kyse siitä, että tankokuoresta tulee ainoastaan sen paksuinen, että yhteen johtaminen on vielä mahdollista.5 In that case, it is a question of the bar shell becoming only thick enough to be brought together.

Keksintöä valaistaan seuraavassa lähemmin teräs-nauhan valmistamiseen tarkoitetun laitteiston yhden suo-10 ritusesimerkin kaavamaisesti esittävien piirustusten avulla, joista kuvio 1 esittää menetelmän suorittamiseen tarkoitetun laitteiston sivulta, ja kuvio 2 esittää suurennetun yksityiskohdan kuvion 1 15 laitteistosta tankovalun suorittavan kokillin ja vals-sausvälineiden väliseltä alueelta.The invention will now be further illustrated by schematic drawings of one embodiment of an apparatus for making steel strip, of which Figure 1 shows a side view of an apparatus for performing the method, and Figure 2 shows an enlarged detail of the apparatus of Figure 1 between a die casting die and rolling means.

Valualtaasta 1 virtaa sulajuoksuista terästä värähtelevään kokilliin 2, joka koostuu suppilon muotoisesta yläosasta ja alaosasta, jossa on samansuuntaiset jäähdy-20 tetyt seinät, joiden etäisyys on valittu valettavan tangon paksuuden mukaan. Kokillin suppilomaisen muodon johdosta jähmettyvät tankokuoret johdetaan valutankoa ulosvedet-täessä yhteen jo suppilomaisella alueella, jolloin saadaan aikaan valutangon ensimmäinen paksuuden vähentyminen. Vä-25 littömästi kokillin perässä on valssausväline 3, jonka avulla jähmettyneitä tankokuoria puristetaan kakaan, hitsataan yhteen ja ohennetaan. Valssausväline on esimerkiksi vaakasuoraan sijoitettu nelivalssain, jonka käytettyjä työvalsseja 3a voidaan tangon 10 kasaan puristamista ja 30 paksuuden vähentämistä varten siirtää hydraulisilla sylintereillä. Työvalssien 3a kohdalla pitäisi olla kapeiden sivujen muodon määräävät tukirullat. Työvalssien 3a halkaisijan d tulisi olla 0,5 - 1 m, ja niiden vaikutusalueen alun etäisyyden D kokillin 2 alareunasta tulisi olla pie-35 nempi kuin 0,5 m. Nämä olosuhteet on esitetty kuviossa 2.From the casting basin 1 flows molten steel to an oscillating die 2 consisting of a funnel-shaped upper part and a lower part with parallel cooled walls, the distance of which is selected according to the thickness of the rod to be cast. Due to the funnel-shaped shape of the mold, the solidifying rod shells are guided together as the casting rod is pulled out already in the funnel-shaped area, whereby a first reduction in the thickness of the casting rod is achieved. Immediately after the die there is a rolling means 3 by means of which the solidified rod shells are pressed into a poop, welded together and thinned. The rolling means is, for example, a horizontally arranged four-roller, the used working rolls 3a of which can be moved by hydraulic cylinders in order to compress the rod 10 and reduce the thickness. The work rollers 3a should have support rollers that determine the shape of the narrow sides. The diameter d of the work rolls 3a should be 0.5 to 1 m, and the distance D of the beginning of their area of influence from the lower edge of the mold 2 should be less than 0.5 m. These conditions are shown in Fig. 2.

5 885915,88591

Valssausvälineen 3 perässä voi kaarijohteen 4 takana olla valssausväline 5, jolla täysin jähmettynyttä valu-tankoa viimeistellään niin, että muokkausaste on vain noin 5 %. Valssausvälineen 5 perässä ovat jäähdytyslaite 6, 5 leikkuri 7 ja kela 8 nauhan 9 kelaamiseen.After the rolling means 3, behind the arc guide 4, there may be a rolling means 5 with which the fully solidified casting rod is finished so that the degree of shaping is only about 5%. Behind the rolling means 5 are a cooling device 6, 5 a cutter 7 and a spool 8 for winding the strip 9.

Claims

6 88591

A method for producing a steel strip (9) with a thickness of less than 10 mm by casting a rod in a cooled continuous die (2) and then pressing the still (not completely solidified) rod from the die (2) into the pile (3) until the inner walls of the already hardened rod shell are welded, characterized in that the hardened bar shells are thinned immediately after their removal from the mold (2) 10 to the size of the casting bar in the same working step as the compression (3, 3a) so that the degree of modification is more than 40%.

Method according to Claim 1, characterized in that the thickness of the cured rod shells 15 is reduced when the casting rod is compressed (3) so that the degree of shaping is 50 to 80%.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the bar shells which solidify on the wide sides of the mold (2) are guided together by means of a funnel-shaped structure of the mold to reduce the thickness of the casting rod during the extraction of the casting rod from the mold (2).

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the cooling of the mold (2) is adjusted so that the surface temperature of the casting bar when it leaves the mold (2) and before it is compressed is (3) 1100-1400 eC, in particular 1300 eC.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the casting rod is post-rolled after compression (3) so that the degree of shaping is about 5%.

Method according to Claim 5, characterized in that the casting rod is formed in post-rolling (5).

7 £ 8591