DE2019700A1 - Process for the production of heavy plates - Google Patents
Process for the production of heavy platesInfo
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Description
PatentanwaltPatent attorney
Fins Πι :'■'!; Pourbcorr.sFins Πι: '■' !; Pourbcorr.s
56^:ρρ,.^-ί,π^η Ρ 1440/7056 ^: ρρ,. ^ - ί, π ^ η Ρ 1440/70
Friedrich-E1^Is-AUOe 349/351Friedrich-E 1 ^ Is-AUOe 349/351
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Vereinigte Österreichische Eisen-United Austrian Iron
und Stahlwerke Aktiengesellschaftand Stahlwerke Aktiengesellschaft
in Linzin Linz
Verfahren zur Herstellung von GrobblechenProcess for the production of heavy plate
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Grobblechen aus Stranggußbrammen»The invention relates to a method for the production of heavy plates from continuously cast slabs »
Stranggegossene Brammen haben bei der Weiterverarbeitung im Walzwerk den Vorteil, daß ihre Stärke unter etwa 300 mm -gehalten werden kann, wodurch die Verformungsarbeit bei der Herstellung kleiner Bndabmessungen wesentlich vermindert wird. Will man die wirtschaftlichen Vorteile des Stranggießens voll ausnutzen, so muß man bei der Festlegung der herstellbaren Endprodukte bzw. deren Dickenabmessungen von einer Ausgangsstärke der Brammen unter etwa 300 mm ausgehen.Continuously cast slabs have during further processing in the rolling mill has the advantage that its thickness can be kept below about 300 mm, which reduces the deformation work is significantly reduced in the production of small band dimensions. Do you want the economic Make full use of the advantages of continuous casting. whose thickness dimensions are based on an initial thickness of the slabs below about 300 mm.
Es ist bekannt, daß Walzprodukte nur dann einwandfreie technologische Kennwerte aufweisen, wenn das Gießprodukt eine mindestens vierfache, vorzugsweise jedoch mindestens sechsfache Verformung erfährt, wodurch die Zerstörung des Gußgefüges und die Umwandlung in ein einheitliches Walzgefiige mit Sicherheit nicht nur in den Randzonen, sondern auch im Kern des Walzproduktes erreicht wird."Bei der Bemessung des Verformungsgrades muß bedacht v/erden, daß eine insgesamt sechsfache Verformung unter Um»tanden eine nur dreifache Verformung im Kern den Walzproduktea ergeben kann. Mit anderen Worten, der Verformungugrad mui3 so hoch als möglich gewählt werden, weil die Randzonen, die den Walzen zugekehrt sind, ste-ts eine größeie: Verformung erfahren als die Kernzone.It is known that rolled products only have perfect technological characteristics if the cast product undergoes at least fourfold, but preferably at least sixfold deformation, whereby the destruction of the cast structure and the transformation into a uniform rolled structure with certainty not only in the edge zones, but also in the When measuring the degree of deformation, it must be borne in mind that a total of six-fold deformation may result in only three-fold deformation in the core of the rolled product. In other words, the degree of deformation must be selected as high as possible are, because the edge zones facing the rollers, always experience one greater degree of deformation than the core zone.
bei einem Auegangsquerachnitt von etwa 200 bis 300 mm können daher im allgemeinen nur Bleche mit einerwith an exit cross section of about 200 to 300 mm can therefore generally only sheets with a
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Endstärke von etwa 35 bis 50 mm hergestellt werden, wenn als Vorniaterial Stranggußbrammen zum Einsatz gelangen und eine sechsfache Verformung angestrebt wird. Es bestehen große Schwierigkeiten, aus Stranggußbrammen Grobbleche mit über 50 mm, beispielsweise bis zu etwa 100 mm, in einwandfreier Qualität zu fertigen. Bei Anwendung der normalen Walztechnologie wurden solche Grobbleche im Kern eine unzureichende Verformung und somit unbefriedigende Festigkeitseigenschaften in Längs- und Querrichtung aufweisen.Final thickness of about 35 to 50 mm can be produced if continuous cast slabs are used as the preliminary material and a sixfold deformation is sought. There are great difficulties in producing heavy plates from continuously cast slabs with over 50 mm, for example up to about 100 mm, to produce in perfect quality. When using the normal Rolling technology, such heavy plates were at the core of insufficient deformation and thus unsatisfactory strength properties have in the longitudinal and transverse direction.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und besteht bei einem Verfahren zur Herstellung von Grobblechen aus Stranggußbrammen, wobei diese auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren btufen verforint werden, darin, daß der Strang vor seiner Ablängung in Stranggußbrammen, unmittelbar nach seiner Durcher&tarrung im Stranggießprozeß j einstufig verformt wird, sobald seine Randzone eine mittlere Temperatur von 800 - 1 0000C erreicht hat, wahrend die Kernzone noch eine höhere Temperatur, vorzugsweise eine um mindestens 1IOO0C höhere Temperatur, aufweist.The invention aims to avoid these disadvantages and difficulties and consists in a process for the production of heavy plates from continuously cast slabs, these being heated to rolling temperature and deforinted in several stages, in that the strand before it is cut to length in continuous cast slabs, immediately after its penetration & tarring in the continuous casting process j is deformed in a single stage, as soon as its edge zone has an average temperature of 800 -, while the core zone have a higher temperature, preferably higher by at least 1 IOO 0 C temperature, having 1000 reaches 0 C.
Bei dieser einstufigen Vorverf or murig wird vorwiegend die Kernzone verformt, wahrend die Randzone im wesentlichen unverformt bleibt. Die Randzone wird erst später, nach Ablängen, Abkühlen und Wiedererhitzen der Brammen, beim eigentlichen mehrstufigen Walzprozeß verformt, so daß insgesamt über den ganzen Querschnitt gesehen zuletzt ein gleichmäßiger Verformungsgrad vorhanden ist» Vorzugsweise wird die etwa 1/5 bis etwa 1/3 des gesamten Strangquerschnittes betragende Kernzone wahrend des einstufigen Verformens des Gußstranges um das etwa 1,3- bis 2,5fache verformt. Zweckmäßig wird dabei der gesamte Strangquerschnitt des Gußstranges um 7 bis 20^b vermindert.In this one-stage preliminary process, the predominant factor is deforms the core zone, while the edge zone remains essentially undeformed. The edge zone is only later, after cutting to length, Cooling and reheating of the slabs, deformed during the actual multi-stage rolling process, so that overall Viewed over the entire cross-section, there is ultimately a uniform degree of deformation »Preferably this is about 1/5 Up to about 1/3 of the entire strand cross-section amounting to the core zone during the single-stage deformation of the cast strand around the deformed about 1.3 to 2.5 times. The entire Strand cross-section of the cast strand reduced by 7 to 20 ^ b.
Die erfindungsgemäße einstufige Verformung erfolgt zweckmäßig im Anschluß an die Sekundärkühlzone der btranggußanlage, mittels eines Verformungsgerüstes üblicher Bauart. Die erste Verformung wird also unter Ausnutzung der Mkuiwärme des Stranges durchgeführt. Aufgrund der Tatsache, daß der Verformungswiderstand mit abnehmender Temperatur ansteigt und bei Temperaturen unter etwa 900° C sehr stark ansteigt, wird bei der Verfor-The single-stage deformation according to the invention takes place expediently in connection with the secondary cooling zone of the continuous casting plant, by means of a deformation framework of the usual type. The first deformation is thus being exploited the Mkui heat of the strand carried out. Due to the The fact that the deformation resistance increases with decreasing temperature and at temperatures below about 900 ° C rises very sharply, the defor-
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mung eines Stranges mit Randzonen, die eine verhältnismäßig niedrige Temperatur aufweisen, eine begünstigte Verformung der Kernzone, die eine hohe Temperatur besitzt, eintreten; die Kernzone wird also sehr stark und die Randzonen kaum verformt werden. Nach dieser ersten Verformung werden gegebenenfalls Putzarbeiten an der Oberfläche vorgenommen, bevor die Bramme in den Stoßofen zur Erwärmung auf Walztemperatur eingesetzt wird.mung of a strand with edge zones, which are a relatively have a low temperature, a favored deformation of the core zone, which has a high temperature, enter; the core zone becomes very strong and the peripheral zones can hardly be deformed. After this first deformation, plastering work may be carried out on the surface, before the slab is placed in the pusher furnace for heating to rolling temperature.
Das zweite mehrstufige Y/al ζ en erfolgt in bekannter Weise auf einer üblichen Walzstraße bei normalen WaIztemperaturenj d.h. die zu walzenden Brammen sind gleichmäßig durchwärmt. Bei diesem zweiten Walzvorgang tritt nun der eingangs beschriebene Vorgang auf,· d.h. die Kernzone wird weniger stark verformt als die Randzonen. Da aber durch die erste Verformung im Walzgerüst nach der Stranggußanlage die Ausgangsstärke der btranggußbramme vermindert worden ist, wird bei der zweiten Verformung die Wirkung der Verformung auf die Kernzone bzw. auf das Zentrum nochmals verbessert. Durch den zweiten Walzvorgang wird also gleichsam der Ausgleich der unterschiedlichen, durch den ersten Walzvorgang hervorgerufenen Verformung erreicht. Das Grobblech weist eine sehr gleichmäßige Verformung über den ganzen Querschnitt auf. Derartig hergestellte Grobbleche mit einer Stärke von etwa 50 bis 100 mm weisen trotz eines nur drei- bis vierfachen Gesamtverformungsgraäes verbesserte technologische Eigenschaften auf.The second multi-level Y / al ζ en takes place in a familiar Way on a normal rolling mill at normal rolling temperatures i.e. the slabs to be rolled are heated evenly. This second rolling process now occurs The process described at the beginning occurs, i.e. the core zone is less deformed than the edge zones. Here but the initial deformation in the roll stand after the continuous casting plant reduces the initial thickness of the continuous cast slab has been, the effect of the deformation on the core zone or on the center is repeated during the second deformation improved. The second rolling process balances out the different ones, as it were, through the first Deformation caused by the rolling process is achieved. The heavy plate shows a very uniform deformation over the whole Cross-section on. Heavy plates produced in this way with a thickness of about 50 to 100 mm have, despite one thing, only three to four times the total deformation rate technological properties.
Es ist schon früher vorgeschlagen worden, ein kontinuierliches Gießen und Walzen durchzuführen. Im Anschluß an eine Stranggußanlage wurde ein Durchlaufofen, eine Entzunderungsvorrichtung und ein Sendzimir-Walzgerüst mit allen erforderlichen, nachgeschalteten Walzwerkseinrichtungen vorgesehen, um direkt aus einem gegossenen Strang Blech zu erzeugen. Dieses Verfahren ist für die Herstellung dicker Grobbleche nicht anwendbar, abgesehen davon, daß durch eine direkte und einstufige Verformung gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik keine Verbesse- · rung zu erzielen ist, weil nach wie vor das Problem der geringeren Verformung des Kerns gegenüber der Kandzone bestehen bleibt.It has previously been proposed to use continuous casting and rolling. In connection a continuous furnace was attached to a continuous casting plant, a descaling device and a Sendzimir mill provided with all the necessary downstream rolling mill equipment to cast directly from a To produce strand sheet metal. This process cannot be used for the production of thick heavy plates, apart from the fact that that direct and one-step deformation does not improve the general state of the art. tion can be achieved because there is still the problem of less deformation of the core compared to the Kandzone remain.
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Ein anderer Vorschlag zur Verbesserung der Qualität von gegossenen Strängen besteht darin, den Strang noch vor seiner völligen Durcherstarrung - also mit flüssigem Kern - zu verformen. Dieses Verfahren ist aber nur für Knüppel anwendbar«Another suggestion for improving the quality of cast strands is to make the strand even before its complete solidification - i.e. with liquid Core - to deform. However, this procedure can only be used for billets "
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.The inventive method is through the the following examples are explained in more detail.
Beispiel 1 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem Ausgangsquerschnitt von 210 mm, der in zwei Arbeitsgängen, und zwar in einer Vorverformung nach Durcherstarren des Stranges und in einem Walzprozeß nach Erhitzen der Stranggußbramme auf Walztemperatur, auf einen Endquerschnitt von 75 mm verformt wird.Example 1 shows the deformation of a strand with an initial cross-section of 210 mm, which is namely in a pre-deformation after solidification of the Strand and in a rolling process after heating the continuously cast slab to rolling temperature, to a final cross-section of 75 mm is deformed.
REdge zone
R.
KCore zone
K
K' 1 6K '' = 25 mm
K '1 6
D = 210 -mm
R + K + R = DOutput cross-section
D = 210 mm
R + K + R = D
KTT = -,8
-KO ö
KTT = -, 8
-
ersten Walzvorgang
D( = 170 mm
It' +K1 +R1 = D1
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
first rolling process
D ( = 170 mm
It '+ K 1 + R 1 = D 1
Deformation of each
Zones
R Λ Q
gT = 1,8R 1 = 65 mm
R Λ Q
gT = 1.8
K' - 1^K '= 40 mm
K '- 1 ^
ersten Walzvorgangmean deformation in
first rolling process
(= 19$ Querschnittsverminderung) ρτ = T, 24
(= 19 $ reduction in cross-section)
zweiten Walzvorgang
D1' = 75 mm
R' ' +K" +R" = D» «
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
second rolling process
D 1 '= 75 mm
R '' + K "+ R" = D »«
Deformation of each
Zones
R' 2 6R "= 25 mm
R '2 6
ersten und zweiten
WalzvorgangTotal deformation in
first and second
Rolling process
Beispiel 2 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem Ausgangsquerschnitt von 250 mm, der in gleicher Weise, wie in Beispiel 1, 'zuerst einer Vorverformung unterworfen, worauf eine zweite Verformung in einem WalzprozeL> nach Example 2 shows the deformation of a strand with an initial cross-section of 250 mm which, in the same way as in example 1, is first subjected to a pre-deformation, followed by a second deformation in a rolling process
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Erwärmen der Stranggußbramme auf Walztemperatur vorgenommen wird und der Endquersehnitt 100 mm beträgt.The continuously cast slab was heated to rolling temperature and the final cross section is 100 mm.
Rliandzöhe
R.
KCore zone
K
|ίτ = 1.05K 1 '' = 19 mm
| ίτ = 1.05
D = 250 mm
R ■ + K + R ■= DOutput cross-section
D = 250 mm
R ■ + K + R ■ = D
ersten Walzvorgang
D1 = 210 mm
R1 hK1 -ι- R1 = D'
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
first rolling process
D 1 = 210 mm
R 1 hK 1 -ι- R 1 = D '
Deformation of each
Zones
fr= 1,05 R 1 = 95 mm
fr = 1.05
K . „peK 1 = 20 mm
K. "Pe
ersten Walzvorgangmean deformation in
first rolling process
zweiten WalzVorgang
D1'■= 100 mm
R1 · +K" + Hf '■ = D1 '
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
second rolling process
D 1 '■ = 100 mm
R 1 · + K "+ H f '■ = D 1 '
Deformation of each
Zones
ϊρ-Γ = 2,35R »'= 4-0.5 mm
ϊρ-Γ = 2.35
zweiten Walzvorgangmean deformation im
second rolling process
ersten und zweiten
WalζVorgangOverall deformation in the "
first and second
Whale process
Lm trsten und zweiten
Walζvorgangmean total deformation
Lm comfort and second
Whale process
Beispiel 3 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem AiiBgangsquerschnitt von 200 mm auf einen Endquerschnitt Example 3 shows the deformation of a strand with an exit cross-section of 200 mm to an end cross-section
vonfrom
mm.mm.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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RRandζone
R.
KCore zone
K
κ·Γ κ · Γ
= 2,0= 15 mm
= 2.0
D = 200 mm
R + K t- R = DOutput cross-section
D = 200 mm
R + K t- R = D
= 1,03= 77.5
= 1.03
ersten Walzvorgang
I)' = 185 mm
R1 h K1 + R1 = D'
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
first rolling process
I) '= 185 mm
R 1 h K 1 + R 1 = D '
Deformation of each
Zones
R
R1 R 1
R.
R 1
K
γτ ■- K '=
K
γτ ■ -
ersten Walzvorgangmitigate deformation im
first rolling process
zweiten Walzvorgang
D'· = 65 mm
R' ' +K" +R" = D1 ·
Verformung der einzelnen
ZonenCross section after
second rolling process
D '= 65 mm
R '' + K "+ R" = D 1 ·
Deformation of each
Zones
R1
R1 R 1
R 1
R 1
= 1,33= 30 mm
= 1.33
zweiten Walzvorgangmean deformation in
second rolling process
,5 °/° Querschnittsverminderung) §R = 1.08
, 5 ° / ° reduction in cross-section)
ersten und zweiten
WalzvorgangTotal deformation in
first and second
Rolling process
R'R.
R '
τ = 3,1 1 = 25 ι
τ = 3.1
im ersten und zweiten
Walzvorgangmean total deformation
in the first and second
Rolling process
ψΎ =D 1
ψΎ =
Die Zahlenangaben in den Beispielen beruhen auf vereinfachten Annahmen: Der Querschnitt des Stranges baw. der Bramme wird als in drei Teile unterteilt aufgefaßt, wobei jede der drei Zonen (Rand-, Kern·-, Randaone) als unabhängig voneinander verformt angenommen werden. In der Praxis kann dies natürlich nicht der Fall sein, weil ein allmählicher übergang von einer Zone zur anderen vorhanden sein wird»The figures given in the examples are based on simplified assumptions: The cross-section of the strand baw. the slab is considered to be divided into three parts, with each of the three zones (edge, core ·, Randaone) being independent are assumed to be deformed from one another. In practice, of course, this may not be the case because a there is a gradual transition from one zone to another will be"
Aua Beispiel 1 ist ersichtlich, daß im ersten Walzvorgang eine 1,75fache Verformung der Kernzone erfolgt, wogegen die Randzonen nur 1,08fach verformt werden. Beim zweiten Walzvorgang 1st es umgekehrt: die Kernzone wird nur 1,6fach verformt, während die Kandzontn eineAlso in example 1 it can be seen that in the first rolling process there is a 1.75 fold deformation of the core zone, whereas the edge zones are only deformed 1.08 times. In the second rolling process it is the other way round: the core zone is only deformed 1.6 times, while the Kandzontn a
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2,6fache Verformung erfahren. Letztlich hat aber das fertige Grobblech eine durchgehende, gleichmäßige 2,8fache Verformung.Experience 2.6 times deformation. Ultimately, however, the finished one Heavy plate a continuous, even 2.8-fold deformation.
Beispiel 2 zeigt die Verformung eines Stranges, von dem angenommen wurde, daß die Kernzone K nur etwa 1/5 des Gesamtdurchmessers D betrage. Nach der ersten Verformung hat die Kernzone eine 2,5faehe Verformung erfahren,· während die Verformung der Randzonen mit 1,05 außerordentlich gering ist. Bei der zweiten Verformung werden die Randzonen 2,35fach verformt, während die Kernzone nur eine 1,05fache Verformung erfährt. Das Grobblech weist schließlich eine Kernverformung von 2,63 gegenüber einer Verformung der Randzonen von 2,47 auf, was ebenfalls keine große Abweichung von der mittleren Gesamtverformung von 2,5 darstellt; auch dieses Grobblech weist gute technologische Eigenschaften auf.Example 2 shows the deformation of a strand of which it was assumed that the core zone K was only about 1/5 of the total diameter D. After the first deformation, the core zone has experienced a 2.5-fold deformation, while the deformation of the edge zones is extremely small at 1.05. In the second deformation, the Edge zones deformed 2.35 times, while the core zone only one Undergoes a 1.05-fold deformation. The heavy plate finally has a core deformation of 2.63 compared to a deformation the edge zones of 2.47, which is also not a great deviation from the mean total deformation of 2.5; This heavy plate also has good technological properties.
Beispiel 3 veranschaulicht die Verformung eines Stranges, von dem angenommen wurde, daß die Kernzone K nur etwa 1/5 des Gesamtdurchmessers D und die gesamte Querschnitt sverminderung im ersten Walzvorgang nur 7.,5f> betrage. Die Kernzone erfährt beim ersten Walzvorgang eine 1,33fache Verformung, während die Randzonen nur 1,03fach verformt werden. Beim zweiten Walzvorgang werden wieder die Randzonen wesentlich stärker verformt als die Kernzone j so daß letztlich ein Grobblech vorliegt, dessen Kernzone insgesamt 2,67fach und dessen Randzone 3,2fach verformt sind, was ebenfalls keine große Abweichung von der mittleren Gesamtverformung von 3,08 darstellt. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise bringt also bereits bei relativ geringerem Gesamtverformungsgrad im ersten Walzvorgang eine bedeutende Verbesserung der Güte der Grobbleche gegenüber jenen, die nach der konventionellen Walztechnik gefertigt werden.Example 3 illustrates the deformation of a strand of which it was assumed that the core zone K was only about 1/5 of the total diameter D and the total cross-sectional reduction in the first rolling process was only 7, 5f> . During the first rolling process, the core zone experiences a 1.33-fold deformation, while the edge zones are only deformed 1.03-fold. In the second rolling process, the edge zones are again deformed much more strongly than the core zone j so that ultimately a heavy plate is present, the core zone of which is deformed a total of 2.67 times and the edge zone 3.2 times, which is also not a great deviation from the mean total deformation of 3.08 . Even with a relatively lower overall degree of deformation in the first rolling process, the method of operation according to the invention brings about a significant improvement in the quality of the heavy plates compared with those produced using conventional rolling technology.
Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht den Mnsatz von Stranggußbrammen für die Herstellung dicker Grobbleche, für welche bisher nur schwere Brammen, mit einer Dicke von über 600 mm als Ausgangsmaterial verwendet werden konnten,The inventive method enables the use of continuously cast slabs for the production of thicker ones Heavy plates, for which previously only heavy slabs, with a thickness of over 600 mm were used as the starting material could become,
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Claims (3)
Temperatur, aufweist.(1.j Process for the production of heavy plates from continuous cast slabs, these being heated to rolling temperature and deformed in several stages, characterized in that the strand is deformed in one stage before being cut to length in continuous cast slabs, immediately after it has solidified in the continuous casting process, as soon as its edge zone has reached an average temperature of 800-1000 ° C, while the core zone has a higher temperature, preferably
Temperature.
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