DE10349400B3 - Method for producing cast steel strip - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gegossenem Stahlband (B), bei dem eine Stahlschmelze in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf in einen Gießspalt (4), dessen Längsseiten durch während des Gießvorgangs sich bewegende Wände gebildet sind, zu dem Stahlband (B) vergossen und die über dem Gießspalt (4) in einem Schmelzenpool (6) anstehende Stahlschmelze unter einer Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre (A) gehalten wird. Mit einem solchen Verfahren lassen sich gemäß der Erfindung qualitativ hochwertige Stahlbänder mit einer gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserten Oberflächenbeschaffenheit dadurch erzeugen, dass der Wasserstoffgehalt der Atmosphäre (A) > 0 Mol.-% bis 10 Mol.-% beträgt und die zur Einstellung der Eigenschaften des Stahlbands (B) > jeweils wahlweise vorhandenen Cr-, Mo-, Nb-, Si-, Ti-, Ni-, Mn-, C- bzw. N-Gehalte %Cr, %Mo, %Nb, %Si, %Ti, %Ni, %Mn, %C bzw. %N der vergossenen Stahlschmelze jeweils derart gewählt sind, dass für das aus dem Cr-Äquivalent Cr¶eq¶ und dem Ni-Äquivalent Ni¶eq¶ gebildete Verhältnis Cr¶eq¶/Ni¶eq¶ gilt Cr¶eq¶/Ni¶eq¶ >= 1,7, mit Cr¶eq¶ = %Cr + 1,37% Mo + 2% Nb + 1,5% Si + 3% Ti und Ni¶eq¶ = %Ni + 0,31% Mn + 22% C + 14% N + %Cu.The invention relates to a method for producing cast steel strip (B), in which a molten steel is poured in a continuous process into a casting gap (4) whose longitudinal sides are formed by walls moving during the casting process, to the steel strip (B) and the above the casting gap (4) in a melt pool (6) pending molten steel under a nitrogen and hydrogen-containing atmosphere (A) is maintained. With such a method can be according to the invention produce high quality steel strips with a relation to the prior art significantly improved surface texture in that the hydrogen content of the atmosphere (A) is> 0 mol .-% to 10 mol .-% and the setting the properties of the steel strip (B)> each optionally Cr, Mo, Nb, Si, Ti, Ni, Mn, C or N contents% Cr,% Mo,% Nb,% Si ,% Ti,% Ni,% Mn,% C and% N of the cast molten steel are each selected such that the ratio Cr¶eq. Formed from the Cr equivalent Cr¶eq¶ and the Ni equivalent Ni¶eq¶ ¶ / Ni¶eq¶ is Cr¶eq¶ / Ni¶eq¶> = 1.7, with Cr¶eq¶ =% Cr + 1.37% Mo + 2% Nb + 1.5% Si + 3% Ti and Ni¶eq¶ =% Ni + 0.31% Mn + 22% C + 14% N +% Cu.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gegossenem Stahlband, bei dem eine Stahlschmelze in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf in einen Gießspalt, dessen Längsseiten durch während des Gießvorgangs sich bewegende Wände gebildet sind, zu dem Stahlband vergossen und die über dem Gießspalt in einem Schmelzenpool anstehende Stahlschmelze unter einer Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre gehalten wird. The Invention relates to a method for producing cast steel strip, in which a molten steel in a continuous process into a casting gap, its long sides through during the casting process moving walls are formed, shed to the steel strip and the above the casting gap in a molten pool of molten steel under a nitrogen and hydrogen-containing atmosphere.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der EP 0 409 645 B1 beschrieben.Such a method is for example in the EP 0 409 645 B1 described.

Ein grundsätzliches Problem bei der Erzeugung von aus einer Stahlschmelze direkt gegossenem Stahlband besteht darin, den Gießprozess so zu führen, dass eine einwandfreie, qualitativ hochwertige Bandoberfläche erhalten wird. So zeigt sich im praktischen Betrieb, dass erhebliche Oberflächenfehler auf Rissbildungen und die Einlagerung von oxidischen Einschlüssen, so genannte "Scums", in den oberflächennahen Bereichen des gegossenen Bands zurückzuführen sind. Auch weisen in herkömmlicher Weise durch Bandgießen hergestellte gegossene Bänder vielfach eine Heterogenität ihrer Oberflächenstruktur auf, die sich in einer Ungleichförmigkeit des vom Betrachter wahrgenommenen Glanzes des fertigen gegossenen Bandes niederschlägt. Eine derartige "Glanzheterogenität" stellt einen weiteren, die Marktchancen von gegossenem Band beeinträchtigenden Qualitätsmangel dar.One fundamental Problem with the production of steel strip directly cast from a molten steel This is the casting process to lead so that get a flawless, high quality tape surface becomes. This shows in practical operation that significant surface defects on crack formation and the storage of oxide inclusions, so called "scums", in the near-surface Areas of the cast strip. Also show in conventional Way produced by tape casting cast tapes in many cases a heterogeneity their surface structure on, resulting in a nonuniformity of the viewer perceived shine of the finished cast Bandes knocked down. Such a "gloss heterogeneity" represents another, the market opportunities of casting tape impairing quality defect represents.

In der bereits erwähnten EP 0 409 645 B1 wird vorgeschlagen, zur Verbesserung der Eigenschaften der Oberflächen von gegossenem Band in die sich im Gießbetrieb bewegenden Elementen, die den Gießspalt der zum Gießen des Bandes eingesetzten Vorrichtung begrenzen, Vertiefungen einzuformen. Zusätzlich soll ein Gasgemisch in den Bereich des so genannten "Meniskus" geblasen werden, an dem die Schmelze mit den Vertiefungen der sich bewegenden Elemente in Kontakt kommt. Das Gasgemisch soll dabei 30 Vol.-% bis 90 Vol.-% eines im Metall löslichen Gases enthalten. Zusätzlich kann ein unlösliches Gas vorgesehen sein.In the already mentioned EP 0 409 645 B1 It is proposed to mold recesses in order to improve the properties of the surfaces of cast strip in the elements which move in the casting operation and which delimit the casting gap of the device used to cast the strip. In addition, a gas mixture is to be blown into the region of the so-called "meniscus", where the melt comes into contact with the recesses of the moving elements. The gas mixture should contain 30% by volume to 90% by volume of a metal-soluble gas. In addition, an insoluble gas may be provided.

In der EP 0 409 645 B1 werden als für die Durchführung des bekannten Verfahrens geeignete, im Metall lösliche Gase N2, H2, CO2, CO sowie NH4 genannt. Als Beispiele für ein unlösliches Gas werden Argon und Helium erwähnt. Konkret erläutert werden in diesem Zusammenhang allerdings nur die Wirkungen von Gasgemischen, die Gehalte an N2 und Ar aufweisen.In the EP 0 409 645 B1 are called as suitable for carrying out the known method, in the metal-soluble gases N 2 , H 2 , CO 2 , CO and NH 4 . As examples of an insoluble gas, argon and helium are mentioned. Specifically, however, only the effects of gas mixtures containing N 2 and Ar are explained in this context.

Gemäß der EP 0 409 645 B1 besteht die Wirkung des in den Meniskus-Bereich eingeblasenen Gasgemischs in Kombination mit den in den sich bewegenden, den Gießspalt bewegenden Elementen ausgebildeten Vertiefungen darin, dass in den Vertiefungen gegebenenfalls vorhandene Luft und aus dem gegossenen Metall austretende Gase ausgespült werden und sich das eingeblasene Gas an deren Stelle in die Vertiefungen setzt. Im weiteren Prozess tritt die Schmelze in die Vertiefungen ein. Das darin sitzende Gas wird dabei aufgrund seiner Löslichkeit von der Schmelze aufgenommen, so dass die Schmelze ungehindert in die Vertiefungen gelangen kann. Auf diese Weise soll zwischen der erstarrenden Schmelze und den sich bewegenden Elementen eine zeitweilig bestehende, formschlüssige Verkopplung erreicht werden, durch die sichergestellt ist, dass es zu keinen Relativbewegungen zwischen den Elementen und der festen Schale kommt, die sich in Folge der Erstarrung der Schmelze auf den sich bewegenden Elementen bildet. Diese Relativbewegungen sollen gemäß der in der EP 0 409 645 B1 enthaltenen Erläuterungen der Grund für die Entstehung von Oberflächenrissen sein.According to the EP 0 409 645 B1 For example, the effect of the injected into the meniscus area gas mixture in combination with the formed in the moving, the casting gap moving elements wells that in the wells optionally existing air and gases emitted from the cast metal are purged and the injected gas to whose place is in the wells. In the further process, the melt enters the recesses. Due to its solubility, the gas seated therein is absorbed by the melt, so that the melt can pass unhindered into the recesses. In this way, a temporarily existing, positive coupling is to be achieved between the solidifying melt and the moving elements, which ensures that there is no relative movement between the elements and the solid shell, which is due to the solidification of the melt forms the moving elements. These relative movements should be in accordance with the EP 0 409 645 B1 Explanations may be the reason for the formation of surface cracks.

Weiter wird in der EP 0 409 645 B1 vorgeschlagen, die oberhalb des Gießspalts im so genannten "Schmelzenpool" anstehende Schmelze dadurch gegen Oxidation zu schützen, dass der Schmelzenpool unter einer nicht oxidierenden Atmosphäre gehalten wird. Als bevorzugt wird es dabei angesehen, wenn die Atmosphäre aus einem Stickstoff-Argon-Gasgemisch gebildet ist.Next will be in the EP 0 409 645 B1 It is proposed to protect the melt above the casting gap in the so-called "melt pool" from oxidation by keeping the melt pool under a non-oxidizing atmosphere. As preferred, it is considered that the atmosphere is formed from a nitrogen-argon gas mixture.

Üblicherweise werden zum Bandgießen Zweiwalzengießvorrichtungen, so genannte "Twin-Roller", eingesetzt, bei denen die den Gießspalt an dessen Längsseiten begrenzenden, sich im Gießbetrieb bewegenden Elemente in Form von Gießwalzen gebildet sind, die im Gießbetrieb gegenläufig rotiert und gekühlt werden. Um die gemäß der EP 0 409 645 B1 benötigten Vertiefungen beispielsweise in die Oberflächen der Gießwalzen eines Twin-Rollers einzubringen, ist ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich, der die in regelmäßigen Zeitabständen erforderliche Wartung der Gießwalzen erschwert.Usually, two-roll casters, so-called "twin rollers" are used for strip casting, in which the casting gap on the longitudinal sides delimiting, moving in the casting operation elements are formed in the form of casting rolls, which rotate in the casting operation in opposite directions and cooled. To the according to the EP 0 409 645 B1 required recesses to bring, for example, in the surfaces of the casting rolls of a twin-scooter, a considerable technical effort is required, which complicates the required periodic maintenance of the casting rolls.

Darüber hinaus haben praktische Versuche ergeben, dass sich das Problem der Entstehung von Oberflächenfehlern aufgrund von Rissbildung und Oxideinschlüssen auch dann nicht lösen lässt, wenn entsprechend der in der EP 0 409 645 B1 gegebenen Empfehlung die Oberfläche des über dem Gießspalt stehenden Schmelzenpools durch eine nicht oxidierende Atmosphäre gegenüber dem Luftsauerstoff abgeschottet wird.In addition, practical experiments have revealed that the problem of the emergence of Surface defects due to cracking and oxide inclusions can not solve even if according to the in the EP 0 409 645 B1 given recommendation, the surface of the melting pool above the casting gap is sealed off from the atmospheric oxygen by a non-oxidizing atmosphere.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich qualitativ hochwertige Stahlbänder mit einer gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserten Oberflächenbeschaffenheit erzeugen lassen.The The object of the invention was therefore to specify a method with the high quality steel bands with one opposite the State of the art produce significantly improved surface finish to let.

Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ist diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst worden.outgoing from the above Prior art, this object is achieved by a method with the Characteristics of claim 1 solved Service.

Der Erfindung liegt die Feststellung zu Grunde, dass sich ein bestimmter Mindestgehalt an H2 in der den Schmelzenpool abdeckenden Atmosphäre günstig auf die Oberflächenbeschaffenheit des erhaltenen Stahlbands auswirkt, wenn gleichzeitig eine Stahllegierung eingesetzt wird, deren Legierungsgehalte so aufeinander abgestimmt sind, dass das Verhältnis aus ihrem Cr-Äquivalent und ihrem Ni-Äquivalent mindestens 1,7 beträgt. Die zur Berechnung des Cr-Äquivalents und Ni-Äquivalents genannten Formeln entsprechen dabei den von Hammar und Svensson in "Solidification and Casting of Metals", The Metals Society, London, 1979, pp. 401-410, vorgegebenen.The invention is based on the finding that a certain minimum content of H 2 in the atmosphere covering the melt pool has a favorable effect on the surface quality of the steel strip obtained, if at the same time a steel alloy is used whose alloy contents are coordinated so that the ratio of their Cr equivalent and its Ni equivalent is at least 1.7. The formulas used to calculate the Cr equivalent and Ni equivalent correspond to those described by Hammar and Svensson in "Solidification and Casting of Metals," The Metals Society, London, 1979, pp. 43-44. 401-410, given.

Zusammen mit dem Chrom-Äquivalent Creq ist das Nickel-Ägivalent Nieq eine Kenngröße, die Aufschluss über die Gefügeanteile in nichtrostenden Stählen der erfindungsgemäß verarbeiteten Art gibt. Nickel und Chrom sind in diesen Stahlsorten in beträchtlichen Massengehalten vorhanden. Ni ist ein Austenitbildner, Cr dagegen ein Ferritbildner.Together with the chromium equivalent Creq, the nickel equivalent Ni eq is a characteristic which gives information about the microstructure fractions in stainless steels of the type processed according to the invention. Nickel and chromium are present in these steel grades in substantial mass levels. Ni is an austenite former, while Cr is a ferrite former.

Die Gehalte der in den Formeln zur Bestimmung des Cr- und Ni-Äquivalents angegebenen Legierungselemente können dabei selbstverständlich auch "0" betragen, so dass nicht jedes der betreffenden Elemente notwendig in erfindungsgemäß verarbeitetem Stahl vorhanden sein muss. Als typische Stahllegierungen, die sich in erfindungsgemäßer Weise verarbeiten lassen, sind beispielsweise die zur Klasse AISI 304 gehörenden und vergleichbare austenitischen Cr-Ni-Stähle zu nennen. Ebenso eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahrens jedoch auch ferritische Edelstähle und Kohlenstoffstähle, da auch beim Vergießen von solchen Stählen bei konventioneller Vorgehensweise Scums und Risse an der Bandoberfläche auftreten. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ferritische Edelstähle und Kohlenstoffstähle lassen sich diese Materialfehler ebenfalls sicher beherrschen.The Contents in the formulas for determining the Cr and Ni equivalent specified alloying elements can of course also be "0", so that not each of the respective elements necessary in the invention processed Steel must be present. As typical steel alloys that are in accordance with the invention are, for example, the class AISI 304 belonging and comparable austenitic Cr-Ni steels to call. Likewise are suitable for the inventive method but also ferritic stainless steels and carbon steels, as well as when casting from such steels in conventional procedure scums and cracks occur on the strip surface. When using the method according to the invention on ferritic stainless steels and carbon steels These material defects can also be controlled safely.

Der erfindungsgemäß in der den Schmelzenpool gegenüber der Umgebung schützenden Atmosphäre vorhandene Wasserstoff bewirkt, dass Sauerstoff gebunden wird, der beispielsweise über die sich im Gießbetrieb bewegenden Elemente der Gießvorrichtung oder andere unvermeidbare Undichtigkeiten in den Bereich des Schmelzenpools eingeschleppt wird. Auf diese Weise wird der Gefahr einer Reoxidation der Schmelze wirkungsvoll entgegengewirkt. Das Auftreten von oxidischen Einschlüssen ("Scums") in der Oberfläche des gegossenen Bandes ist so auf ein Minimum reduziert.Of the According to the invention in the opposite the melt pool Protecting the environment Atmosphere available Hydrogen causes oxygen to be bound, for example via the in the casting shop moving elements of the casting device or other unavoidable leaks in the area of the melt pool is introduced. In this way there is a risk of reoxidation the melt effectively counteracted. The occurrence of oxidic inclusions ("Scums") in the surface of the Cast tape is reduced to a minimum.

Gleichzeitig unterstützt die Anwesenheit von Wasserstoff in der Atmosphäre oberhalb des Schmelzenpools die Zerlegung des Stickstoffs in seine atomaren Bestandteile (N2 → 2 N). In diesem Zustand (atomar) kann der Stickstoff an der Oberfläche absorbiert werden und in den Stahl diffundieren, der unter Beachtung der erfindungsgemäßen Vorschrift legiert ist. Dadurch wird eine homogenere Erstarrung gewährleistet, die sich in einem guten Abprägeverhalten widerspiegelt, und Rissbildung unterdrückt. Die Entstehung von Oberflächenrissen wird so sicher verhindert, ohne dass es dazu einer besonderen Formgebung der Oberfläche der mit der Schmelze in Kontakt kommenden Wände bedarf. Insbesondere beim Einsatz eines "Twin-Rollers" ist daher bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise ein Herstellungs- und Wartungsaufwand, wie beim eingangs behandelten Stand der Technik noch unvermeidbar ist, nicht erforderlich. Stattdessen können die den Gießspalt begrenzenden Wände mit einer stochastischen Rauhigkeitsverteilung versehen werden, wie sie durch eine Strahlbehandlung üblicherweise erzeugt wird (z.B. Ra > 40 μm, vorzugsweise > 60 μm, Rz > 7 μm, vorzugsweise > 10 μm).At the same time, the presence of hydrogen in the atmosphere above the melt pool promotes the decomposition of nitrogen into its atomic constituents (N 2 → 2 N). In this state (atomic), the nitrogen can be absorbed at the surface and diffused into the steel, which is alloyed in accordance with the inventive method. This ensures a more homogeneous solidification, which is reflected in a good impression behavior, and suppresses cracking. The formation of surface cracks is thus reliably prevented without the need for special shaping of the surface of the walls in contact with the melt. In particular, when using a "twin-scooter" therefore manufacturing and maintenance effort, as in the initially discussed prior art is still unavoidable in the inventive approach, not required. Can, instead, the walls delimiting the casting gap as it is usually produced by a blast treatment be provided with a stochastic roughness distribution (eg, R a> 40 micron, preferably> 60 .mu.m, R z> 7 microns, preferably> 10 microns).

Indem der Wasserstoff-Gehalt der Atmosphäre auf mindestens 0,5 Mol.-% eingestellt wird, kann sicher gewährleistet werden, dass die erfindungsgemäße Wirkung seiner Anwesenheit erreicht wird. Um gleichzeitig sicherzustellen, dass es zu keinen explosionsartigen Reaktionen des Wasserstoffs mit dem Umgebungssauerstoff kommt, kann der Wasserstoff-Gehalt der Atmosphäre auf höchstens 7,5 Mol.-% begrenzt werden.By adjusting the hydrogen content of the atmosphere to at least 0.5 mol%, it can surely be ensured that the effect of its presence according to the present invention is achieved. To ensure at the same time that there are no explosive reactions of the hydrogen with the environment if the hydrogen content of the atmosphere is limited to not more than 7.5 mol%.

Stellt sich heraus, dass die Löslichkeit des Stickstoffs im Stahl unerwünschte Auswirkungen hat, so kann das Stickstoffangebot in der Schutzatmosphäre über dem Schmelzenpool dadurch gemindert werden, dass ihr ein Edelgas, bevorzugt Argon, zugegeben wird. Dementsprechend ist es zweckmäßig, den Stickstoff-Gehalt in der Schutzatmosphäre in einem Bereich zu variieren, dessen Untergrenze bei Anwesenheit von einem dritten Gas im Gasgemisch bei 30 Mol.-% und dessen Obergrenze bei Fehlen eines dritten Gases dem neben dem jeweiligen H2-Gehalt verbleibenden Rest entspricht.If it turns out that the solubility of nitrogen in the steel has undesirable effects, the supply of nitrogen in the protective atmosphere above the melt pool can be reduced by adding a noble gas, preferably argon. Accordingly, it is desirable to vary the nitrogen content in the protective atmosphere in a range whose lower limit in the presence of a third gas in the gas mixture at 30 mol .-% and its upper limit in the absence of a third gas in addition to the respective H 2 content remaining balance corresponds.

Eine weitere wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für das Verhältnis Creq/Nieq gilt Creq/Nieq ≥ 1,8. Überraschend hat sich gezeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Verarbeitung von Stählen, für die diese Anforderung an das Verhältnis des Cr-Äquivalents zum Ni-Äquivalent eingehalten wird, ein optimales Oberflächenerscheinungsbild gewährleistet werden kann. So treten bei derart zusammengesetzten, in erfindungsgemäßer Weise während des Gießprozesses unter einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre gehaltenen Stählen keine Glanzheterogenitäten mehr auf. Stattdessen stellt der Betrachter einen gleichmäßigen, einheitlichen Glanz der Oberfläche des fertigen Bandes fest, der nicht mehr durch Flecken oder vergleichbare Inhomogenitäten, wie Grausprenkelung, Streifigkeit oder ähnliche Aspekte gestört wird. Erklärt werden kann dies dadurch, dass bei erfindungsgemäßer Herstellweise der Wärmeübergang zwischen den den Gießspalt begrenzenden, sich bewegenden Wänden und der Schmelze dadurch vergleichmäßigt ist, dass, wie bereits erläutert, eventuell mit den betreffenden Wänden transportierter Sauerstoff durch den Wasserstoff der Atmosphäre gebunden ist und sich der Stickstoff in einem Zustand befindet, in dem er leicht in die Stahlschmelze diffundieren kann. Infolgedessen weist der mit den Wänden in Kontakt kommende Stahl beim Verlassen des Gießspalts im Bereich seiner Oberfläche ein gleichmäßiges Gefüge auf, das Voraussetzung für die Entstehung eines gleichmäßigen Oberflächenglanzes ist.Another important embodiment of the invention provides that for the ratio Cr eq / Ni eq Cr eq / Ni eq ≥ 1.8. Surprisingly, it has been shown that in the inventive processing of steels, for which this requirement for the ratio of the Cr equivalent to the Ni equivalent is maintained, an optimal surface appearance can be ensured. Thus, no such shiny heterogeneities occur in such assembled, in the inventive manner during the casting process under a hydrogen-containing atmosphere held steels. Instead, the viewer sees a uniform, uniform gloss of the surface of the finished tape, which is no longer disturbed by stains or similar inhomogeneities, such as graying, streaks or similar aspects. This can be explained by the fact that, in the manufacturing method according to the invention, the heat transfer between the moving gap delimiting moving walls and the melt is made uniform by the fact that, as already explained, oxygen transported with the respective walls is bound by the hydrogen of the atmosphere and the nitrogen is in a state where it can easily diffuse into the molten steel. As a result, the steel coming in contact with the walls, when leaving the casting gap, has a uniform structure in the region of its surface, which is a prerequisite for the formation of a uniform surface gloss.

Neben den voranstehend erläuterten Vorteilen der Erfindung besteht eine wesentliche Wirkung der erfindungsgemäßen Erhöhung des Verhältnisses Creq/Nieq und der Zugabe von Wasserstoff zur Atmosphäre über dem Schmelzenpool darin, dass sich die Gießleistung gegenüber der bei herkömmlicher Vorgehensweise erzielbaren deutlich steigert. Diese Steigerung der Gießleistung tritt bereits bei Einhaltung der erfindungsgemäß für das Verhältnis Creq/Nieq vorgegebenen Untergrenze und bei Zugabe von Wasserstoff im erfindungsgemäß vorgegebenen Bereich ein und lässt sich durch eine Erhöhung des Wertes für Verhältnisses Creq/Nieq und des Anteils von Wasserstoff in der Atmosphäre über der Schmelze weiter steigern.In addition to the advantages of the invention explained above, an essential effect of the inventive increase of the ratio Cr eq / Ni eq and the addition of hydrogen to the atmosphere over the melt pool is that the casting performance significantly increases over that achievable with conventional procedures. This increase in casting performance already occurs when the lower limit specified according to the invention for the ratio Cr eq / Ni eq is adhered to and when hydrogen is added in the range specified according to the invention and can be increased by increasing the ratio Cr eq / Ni eq and the proportion of hydrogen in the atmosphere above the melt further increase.

Die durch die Erfindung erzielten Wirkungen stellen sich unabhängig von dem jeweiligen Schwefelgehalt der verarbeiteten Schmelze ein. Eine Beschränkung der Anwendung der Erfindung nur auf bestimmte Stahllegierungen ist daher nicht erforderlich.The Effects achieved by the invention are independent of the respective sulfur content of the processed melt. A restriction the application of the invention only to certain steel alloys therefore not required.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch einen Twin-Roller in seitlicher Ansicht.following The invention will be illustrated with reference to an exemplary embodiments Drawing explained in more detail. The FIG. 1 shows a schematic side view of a twin roller.

Der als Vorrichtung zum Gießen von 1 mm bis 10 mm dicken Stahlbändern B aus einer Stahlschmelze eingesetzte, in an sich bekannter Weise ausgebildete Twin-Roller 1 weist zwei im Gießbetrieb gegenläufig rotierende Gießwalzen 2,3 auf, die zwischen sich einen rechtwinkligen Gießspalt 4 in dessen Längsrichtung begrenzen. Die Umfangsflächen der Gießwalzen 2,3 bilden dabei die sich im Gießbetrieb bewegenden Wände des Gießspalts 4. Die kurzen Seiten des Gießspalts 4 sind durch nicht dargestellte Seitenplatten abgedichtet.The used as a device for casting of 1 mm to 10 mm thick steel strips B from a molten steel, designed in a known manner twin rollers 1 has two counter-rotating casting rolls in the casting operation 2 . 3 on, between them a rectangular casting gap 4 limit in the longitudinal direction. The peripheral surfaces of the casting rolls 2 . 3 form the walls of the casting gap moving in the casting operation 4 , The short sides of the casting gap 4 are sealed by side plates, not shown.

Die Stahlschmelze wird mittels eines Tauchrohres 5 aus einer ebenfalls nicht gezeigten Verteilerrinne in den Gießspalt 4 gegossen. Dabei bildet sich oberhalb des Gießspalts 4 durch aufgestaute Schmelze ein Schmelzenpool 6.The molten steel is made by means of a dip tube 5 from a distribution channel also not shown in the casting gap 4 cast. This forms above the Gießspalts 4 through dammed melt a melt pool 6 ,

Der Bereich oberhalb des Schmelzenpools 6 ist durch eine Einhausung 7 gegenüber der Umgebung abgeschottet. Über der Oberfläche des Schmelzenpools 6 herrscht in der Einhausung 7 eine Atmosphäre A, deren Zusammensetzung sich von der in der freien Umgebung U der Einhausung 7 herrschenden Umgebung unterscheidet.The area above the melt pool 6 is by an enclosure 7 isolated from the environment. Above the surface of the melt pool 6 prevails in the enclosure 7 an atmosphere A whose composition is different from that in the free environment U of the enclosure 7 different from the prevailing environment.

Mit Hilfe der Vorrichtung 1 sind mit Schmelzen E11,E12,E13, E21,E22,E23 und V11,V12,V13 Gießversuche durchgeführt worden. Die mit den Schmelzen E11-E23 durchgeführten Versuche erfolgten in erfindungsgemäßer Weise, während die Gießversuche V11-V13 zum Nachweis der sich bei konventioneller Herstellungsweise ergebenden Ergebnisse dienten.With the help of the device 1 have been carried out with melts E11, E12, E13, E21, E22, E23 and V11, V12, V13 casting trials. The experiments carried out with the melts E11-E23 were carried out according to the invention, while the casting experiments V11-V13 for the detection of conventional manufacturing wise resulting results served.

Die Zusammensetzung der jeweils vergossenen Stahlschmelzen E11-E23 und V11-V13 sind in Tabelle 1 angegeben. Bei den zum Vergleich verarbeiteten Schmelzen V11-V13 ist das Verhältnis Creq/Nieq kleiner als 1,7, während das Verhältnis Creq/Nieq für die Stähle E11-E13 zwischen 1,7 und 1,8 liegt und für die Stähle E21-E23 mehr als 1,8 beträgt.The composition of the respectively poured steel melts E11-E23 and V11-V13 are given in Table 1. In the case of the melts V11-V13 processed for comparison, the ratio Cr eq / Ni eq is less than 1.7, while the ratio Cr eq / Ni eq for the steels E11-E13 is between 1.7 and 1.8 and for the steels E21-E23 is more than 1.8.

Die Schmelzen sind jeweils zu Bändern mit unterschiedlicher Banddicke vergossen worden. Dabei ist jeweils die Zusammensetzung der über dem Schmelzenpool 6 in der Einhausung 7 stehenden Atmosphäre A hinsichtlich ihres Anteils an N2, Ar und H2 variiert worden. Die betreffenden Banddicken und die weiteren Betriebsparameter sind in Tabelle 2 verzeichnet.The melts have each been cast into strips of different strip thickness. The composition of each is above the melt pool 6 in the enclosure 7 Atmosphere A has been varied in terms of their content of N 2 , Ar and H 2 . The band thicknesses concerned and the other operating parameters are listed in Table 2.

Ebenso sind in Tabelle 2 die Ergebnisse der Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit der aus den Schmelzen V11-V13 und E11-E23 erzeugten Bänder eingetragenen. Es zeigte sich, dass bei den Vergleichsbeispielen V1-V3 durch eine Variation der Gehalte an N2 und Ar in der Atmosphäre A zwar das Auftreten von Scums und Rissen beeinflusst werden kann, dass jedoch erst durch die erfindungsgemäße Zugabe von H2 zur Atmosphäre A eine entscheidende Erhöhung der Zuverlässigkeit bewirkt wird, mit der ein qualitativ hochwertiges, auch strengen Anforderungen an seine optische Erscheinung gerecht werdendes gegossenes Stahlbandprodukt bereit gestellt werden kann.Table 2 also shows the results of the evaluation of the surface finish of the tapes produced from melts V11-V13 and E11-E23. It was found that the occurrence of scums and cracks can be influenced in the comparative examples V1-V3 by a variation of the contents of N 2 and Ar in the atmosphere A, but that only by the addition according to the invention of H 2 to the atmosphere A a decisive increase in the reliability is achieved, with which a high-quality, even stringent requirements for its visual appearance can be made fair cast steel strip product can be provided.

Dabei zeigen die durchgeführten Versuche, dass sich bei Anwendung der Erfindung die Gießleistung deutlich steigern lässt. So konnte nachgewiesen werden, dass eine Erhöhung des Verhältnisses Creq/Nieq einen entsprechenden Anstieg der Gießleistung bewirkt. Im Diagramm 1 ist der zwischen der Gießleistung und dem Verhältnis Creq/Nieq bestehende Zusammenhang graphisch dargestellt.The experiments carried out show that the casting performance can be significantly increased when using the invention. Thus, it could be demonstrated that increasing the ratio Cr eq / Ni eq causes a corresponding increase in casting performance. Diagram 1 graphically shows the relationship between the casting performance and the ratio Cr eq / Ni eq .

BB
Stahlbandsteel strip
11
Twin-RollerTwin-Roller
2,32.3
Gießwalzencasting rolls
44
Gießspaltcasting gap
55
Tauchrohrdip tube
66
Schmelzenpoolmelt pool
77
Einhausunghousing
AA
Atmosphäre über dem Schmelzenpool 6 Atmosphere over the melt pool 6
UU
UmgebungSurroundings

Figure 00120001
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Figure 00130001
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Figure 00140001
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Claims (9)

Verfahren zum Herstellen von gegossenem Stahlband (B), bei dem eine Stahlschmelze in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf in einen Gießspalt (4), dessen Längsseiten durch während des Gießvorgangs sich bewegende Wände gebildet sind, zu dem Stahlband (B) vergossen und die über dem Gießspalt (4) in einem Schmelzenpool (6) anstehende Stahlschmelze unter einer Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre (A) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Wasserstoffgehalt der Atmosphäre (A) > 0 Mol.-% bis 10 Mol.-% beträgt und – die zur Einstellung der Eigenschaften des Stahlbands (B) jeweils wahlweise vorhandenen Cr-, Mo-, Nb-, Si-, Ti-, Ni-, Mn-, C- bzw. N-Gehalte der vergossenen Stahlschmelze jeweils derart gewählt sind, dass für das aus dem Cr-Äquivalent Creq und dem Ni-Äquivalent Nieq gebildete Verhältnis Creq/Nieq gilt Creq/Nieq ≥ 1,7, mit Creq = %Cr + 1,37 %Mo + 2 %Nb + 1,5 %Si + 3 %Ti, Nieq= %Ni + 0,31 %Mn + 22 %C 14 %N + %Cu, %Cr = jeweiliger Cr-Gehalt, %Mo = jeweiliger Mo-Gehalt, %Nb = jeweiliger Nb-Gehalt, %Si = jeweiliger Si-Gehalt, %Ti = jeweiliger Ti-Gehalt, %Ni = jeweiliger Ni-Gehalt, %Mn = jeweiliger Mn-Gehalt, %C = jeweiliger C-Gehalt, %N = jeweiliger N-Gehalt.Method for producing cast steel strip (B), in which a molten steel is introduced into a casting gap in a continuous process ( 4 ), whose longitudinal sides are formed by moving during the casting walls, poured to the steel strip (B) and above the casting gap ( 4 ) in a melt pool ( 6 ) molten steel under a nitrogen and hydrogen-containing At mosphäre (A), characterized in that - the hydrogen content of the atmosphere (A) is> 0 mol .-% to 10 mol .-% and - which is used to adjust the properties of the steel strip (B) each optionally Cr, Mo, Nb, Si, Ti, Ni, Mn, C and N contents are the cast steel melt in each case selected such that for the out of the Cr equivalent Cr eq and Ni equivalent Ni eq Cr eq / Ni eq is Cr eq / Ni eq ≥ 1.7, with Cr eq =% Cr + 1.37% Mo + 2% Nb + 1.5% Si + 3% Ti, Ni eq =% Ni + 0.31% Mn + 22% C 14% N +% Cu,% Cr = respective Cr content,% Mo = respective Mo content,% Nb = respective Nb content,% Si = respective Si content,% Ti = respective Ti content,% Ni = respective Ni content,% Mn = respective Mn content,% C = respective C content,% N = respective N content. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießspalt (4) zwischen zwei gegenläufig rotierenden, im Gießbetrieb gekühlten Gießrollen (2,3) gebildet ist, die die Längsseiten des Gießspalts (4) begrenzen.Method according to claim 1, characterized in that the casting gap ( 4 ) between two counter-rotating casting rolls cooled in the casting operation (US Pat. 2 . 3 ) is formed, which the longitudinal sides of the Gießspalts ( 4 ) limit. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff-Gehalt der Atmosphäre (A) mindestens 0,5 Mol.-% beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the hydrogen content of the atmosphere (A) at least 0.5 mol%. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff-Gehalt der Atmosphäre (A) höchstens 7,5 Mol.-% beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the hydrogen content of the atmosphere (A) at most 7.5 mol .-% is. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Atmosphäre (A) zusätzlich ein Edelgas enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the atmosphere (A) additionally contains a noble gas. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelgas Argon ist.Method according to claim 5, characterized in that that the noble gas is argon. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoff-Gehalt der Atmosphäre (A) mindestens 30 Mol.-% beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the nitrogen content of the atmosphere (A) at least 30 mol .-% is. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verhältnis Creq/Nieq gilt Creq/Nieq ≥ 1,8.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the ratio Cr eq / Ni eq , Cr eq / Ni eq ≥ 1.8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießwalzen (2,3) eine stochastische Rauhigkeitsverteilung aufweisen.Method according to one of claims 2 to 8, characterized in that the casting rolls ( 2 . 3 ) have a stochastic roughness distribution.
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