DE10134075C2 - Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, durch Gießwalzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, bei dem eine Metallschmelze in einer Gießvorrichtung, beispielsweise einer als "Double Roller-" oder "Zwei-Rollen- Gießmaschine" bezeichneten Gießvorrichtung, zu einem gegossenen Band vergossen wird, bei dem das gegossene Metallband anschließend abkühlt und bei dem das abgekühlte Band schließlich warmgewalzt wird, wobei diese Arbeitsschritte kontinuierlich aufeinanderfolgend durchlaufen werden.

Durch das "in line" auf das Vergießen des Bandes erfolgende Warmwalzen werden die Werkstoffeigenschaften des Bandes verbessert. Oftmals läßt allerdings die Kantenausbildung des gegossenen Produktes das Warmwalzen in Linie nicht zu oder führt aufgrund von Kantenüberhöhungen zu einem starken Verschleiß der Walzen des Warmwalzgerüstes.

Es ist versucht worden, die durch die ungleichförmige Ausbildung der Bandkanten verursachten Probleme beim Warmwalzen von gegossenem Metallband durch eine Besäumung der Kanten vor dem Einlaufen in das Warmwalzgerüst zu mindern. Insbesondere bei der Herstellung von gegossenem Stahlband können konventionelle rein mechanisch arbeitende Besäumungseinrichtungen, wie Scheren, Fräser oder ähnliches, aufgrund der hohen Temperatur des Besäumungsgutes nicht oder nur über einen sehr begrenzten Zeitraum eingesetzt werden. Sie sind daher für den praktischen Betrieb ungeeignet. Auch berührungslos arbeitende Schneideinrichtungen, bei denen der Schnitt beispielsweise mittels eines Laserstrahls oder ähnliches durchgeführt wird, lassen sich aufgrund ihrer nicht ausreichenden Leistungsfähigkeit in der Regel nicht mit der erforderlichen Sicherheit einsetzen.

Ausgehend von der voranstehend erläuterten Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich gegossene Bänder auch dann sicher in Linie warmwalzen lassen, wenn sie Überhöhungen oder andere Ungleichförmigkeiten im Bereich ihrer Längskanten aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Metallband, insbesondere von Stahlband, gelöst, bei dem folgende Schritte kontinuierlich aufeinanderfolgend durchlaufen werden:

• - Vergießen einer Metallschmelze in einer Gießvorrichtung zu einem gegossenen Metallband,
• - Abkühlen des gegossenen Metallbands,
• - Erwärmen des gegossenen Metallbandes im Bereich seiner Längskanten auf eine Temperatur, bei der das Metallband mindestens erweicht ist,
• - Warmwalzen des Metallbandes.

Erfindungsgemäß werden die für das Warmwalzen kritischen Bandkantenbereiche vor dem Eintritt in das Warmwalzgerüst jeweils mindestens soweit erwärmt, daß der Metallwerkstoff in den kritischen Bereichen erweicht ist. Auf diese Weise wird der sich im Zuge der Abkühlung im Bereich der Bandkanten besonders stark einstellende Temperaturverlust mindestens ausgeglichen, so daß die Walzkräfte während des Warmwalzens im Bereich der Längskanten des Metallbands nicht übermäßig hoch werden, sondern der normalen Walzkraftverteilung folgen können. Auf diese Weise ist der Verschleiß der Walzen des Warmwalzgerüsts reduziert und es wird ein gleichmäßig warmgewalztes, gegossenes Band von guter Qualität erhalten.

Grundsätzlich läßt sich die erfindungsgemäß vorgesehene Erwärmung der Bandkanten vor dem Warmwalzen mit jeder Einrichtung durchführen, die in der Lage ist, die erforderliche Wärme in einer für einen störungsfreien Prozeßablauf ausreichenden Weise in den Kantenbereich des Bandes einzubringen. So ist beispielsweise der Einsatz eines Lasers für diesen Zweck denkbar. Besonders gut lassen sich jedoch an sich bekannte, induktiv arbeitende Vorrichtungen für die Erwärmung der Bandkanten einsetzen. Mittels induktiver Erwärmung kann die für die Bandkantenerwärmung erforderliche Energie schnell und konzentriert in die kritischen Kantenbereiche eingebracht werden. Eine induktiv erfolgende Bandkantenerwärmung fügt sich daher sicher in den kontinuierlichen Gieß-Walz- Prozeß ein.

Insbesondere bei Verwendung einer induktiv arbeitenden Erwärmungseinrichutng läßt sich die jeweils abgegebene Erwärmungsleistung gezielt so steuern, daß der Grad der infolge der Erwärmung erreichten Erweichung des Werkstoffs ebenso gezielt eingestellt werden kann. Durch eine geeignet hohe Erwärmung des Bandes im Bereich seiner Kanten wird es möglich, die Längskanten zwischen der induktiven Erwärmung und dem Warmwalzen problemlos zu besäumen. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere für die Verarbeitung von Metallbändern geeignet, die nach dem Gießen eine über einen Toleranzbereich hinausgehende Schwankung ihrer Breite aufweisen oder im Bereich der Bandkanten Überhöhungen ihrer Dicke zeigen, die auch bei der durch die erfindungsgemäß vorgesehene Erwärmung erreichten Aufweichung des Metallwerkstoffs zu einer Störung des Walzprozesses führen könnten.

Soll eine Besäumung des gegossenen Bandes durchgeführt werden, so läßt sich diese besonders einfach und verschleißminimiert dann durchführen, wenn das Metallband im Zuge der erfindungsgemäßen Erwärmung im Bereich seiner Längskanten schmelzflüssig wird. Die bis zur Schmelzflüssigkeit erwärmten Bandkanten können dann beispielsweise mittels eines Luftstrahls, eines Laserstrahls, eines Sandstrahls oder eines Wasserstrahls besäumt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Fertigungslinie für die Herstellung von gegossenem, warmgewalztem Stahlband in seitlicher Ansicht,

Fig. 2 die Fertigungslinie in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie X-X.

In den Figuren sind jeweils nur die Einrichtungen der Fertigungslinie dargestellt, die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung benötigt werden. Dementsprechend weist die Fertigungslinie eine Zwei-Rollen-Gießmaschine 1, eine Bandkantenerwärmungseinrichtung 2, eine Besäumungseinrichtung 3 und ein Walzgerüst 4 auf. Weitere für die Vorbereitung des verarbeiteten Stahlbandes B vor dem Warmwalzen erforderliche, hier jedoch nicht dargestellte Einrichtung, wie eine Banderwärmungseinrichtung, können vorgesehen sein.

In der Zwei-Rollen-Gießmaschine 1 wird eine Stahlschmelze S zu dem gegossenen Stahlband B vergossen, welches kontinuierlich in vertikaler Richtung vom Gießspalt 5 der Zwei-Rollen-Gießmaschine 1 abgezogen und in einem Bogen in die Horizontale überführt wird. Auf diesem Weg wird es an Luft oder mittels nicht dargestellter Kühleinrichtungen abgekühlt. Anschließend durchläuft das gegossene Stahlband B die Bandkantenerwärmungseinrichtung 2.

In der Bandkantenerwärmungseinrichtung 2 ist jeder sich in Längsrichtung L des Stahlbandes B erstreckenden Längskante Bl und Br jeweils ein Induktor 6 bzw. 7 zugeordnet, der die jeweilige Bandkante Bl bzw. Br umgreift. Die Induktoren 6, 7 induzieren ein elektromagnetisches Feld im Bereich der ihnen jeweils zugeordneten Bandkante Bl, Br in das gegossene Stahlband B. Die Breite, über welche die jeweils induzierten Felder wirksam sind, entspricht dabei der Breite E des jeweiligen Kantenbereichs, in der kritische, über einen Toleranzbereich hinausgehende Dickenüberhöhungen und Breitenabweichungen auftreten.

Die auf diese Weise durchgeführte induktive Erwärmung des jeweiligen Kantenbereichs führt zu einer so starken Temperaturerhöhung im vom jeweiligen Feld erfaßten Bereich, daß das Stahlband B mit schmelzflüssigen Kantenbereichen zur Besäumungseinrichtung 3 gelangt. Dort werden die betreffenden Kantenbereiche mittels eines geeigneten, hier nicht gezeigten Schneidwerkzeugs, wie beispielsweise einem Laser, einem Luftstrahl oder einem Wasserstrahl, beschnitten.

Das derart besäumte gegossene Stahlband B gelangt mit für das Warmwalzen einwandfreien Kanten Bl, Br in das Walzgerüst 4. Nach dem Warmwalzen wird das fertige Stahlband B der hier nicht dargestellten Weiterverarbeitung zugeführt.

BEZUGSZEICHEN

1

Zwei-Rollen-Gießmaschine

2

Bandkantenerwärmungseinrichtung

3

Besäumungseinrichtung

4

Walzgerüst

5

Gießspalt

6

,

7

Induktoren
B Stahlband
Bl, Br Längskante
E Breite des jeweiligen Kantenbereichs, über die kritische, über einen Tolerantbereich hinausgehende Dickenüberhöhungen und Breitenabweichungen auftreten.
L Längsrichtung
S Stahlschmelze

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von Metallband (B), insbesondere von Stahlband, bei dem folgende Schritte kontinuierlich aufeinanderfolgend durchlaufen werden:

• - Vergießen einer Metallschmelze (S) in einer Gießvorrichtung (1) zu einem gegossenen Metallband (8),
• - Abkühlen des gegossenen Metallbands (B),
• - Erwärmen des gegossenen Metallbandes (B) im Bereich seiner Längskanten (Bl, Br) auf eine Temperatur, bei der das Metallband (B) mindestens erweicht ist,
• - Warmwalzen des Metallbandes (B).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Längskanten (Bl, Br) des Metallbands (B) induktiv erfolgt.

3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (Bl, Br) zwischen der Erwärmung und dem Warmwalzen besäumt werden.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (B) nach der Erwärmung im Bereich seiner Längskanten (Bl, Br) schmelzflüssig ist.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Besäumen durch Luftstrahl-Schneiden erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Besäumen durch Laserstrahl-Schneiden erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Besäumen durch Sandstrahl-Schneiden erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Besäumen durch Wasserstrahl-Schneiden erfolgt.