DE4203984C3 - Process for reducing work roll wear in the production of hot wide strip from thin slabs - Google Patents
Process for reducing work roll wear in the production of hot wide strip from thin slabsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung des Arbeitswalzenverschleißes bei der Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Anwendungsgebiet der Erfindung sind metallurgische Betriebe, in denen die Herstellung von Warmbreitband, ausgehend vom erschmol zenen Stahl, in unmittelbarer Folge der Verfahrensstufen Vergießen des flüssigen Stahls zu dünnen Brammen, Erwärmung der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen und Walzen der Dünnbrammen auf einer Fertigstaffel mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes, abläuft.The invention relates to a method for reducing work roll wear in the manufacture of Hot wide strip made of thin slabs according to the preamble of claim 1 Invention are metallurgical plants in which the production of hot wide strip, starting from the Schmmol zenen steel, as a direct consequence of the process steps of casting the liquid steel into thin slabs, Heating the thin slabs in a continuous furnace and rolling the thin slabs on a finishing scale with subsequent cooling until the hot wide strip coils.
Verfahren und technische Lösungen zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen sind bekannt (DE 38 39 151 A1). Der derzeitige Entwicklungsstand basiert auf den Verfahrensschritten Gießen eines Stranges mit anschließender Abkühlung - Schneiden auf Dünnbrammenlänge - Erwärmung der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen - Entzundern der Dünnbrammenoberfläche - Walzen zu Warmbreitband auf einer Fertigstaffel - Abkühlung des Warmbandes - Aufhaspeln des Warmbandes.Processes and technical solutions for producing hot wide strip from thin slabs are known (DE 38 39 151 A1). The current state of development is based on the process steps of casting a strand with subsequent cooling - cutting to thin slab length - heating of the thin slab in a continuous furnace - descaling the thin slab surface - rolling to hot wide strip on one Finishing scale - cooling of the hot strip - reeling the hot strip.
Im Vergleich zur konventionellen Warmbanderzeugung werden an derartige Anlagen höhere Flexibilitätsan forderungen gestellt, die sich insbesondere aus dem kleineren Produktionsvolumen und dem damit in direkter Verbindung stehenden geringeren Umfang der einzelnen Losgrößen ergeben, so daß wesentlich häufiger For matwechsel entsprechend des Auftrageingangs und -volumens vorgenommen werden müssen. Deshalb ist eine Übernahme des konventionellen Walzregimes hinsichtlich der Verringerung aufeinanderfolgender Sortiments breiten zur Vermeidung von Qualitätsproblemen durch den Verschleiß der Arbeitswalzen im Bereich der Kanten der ausgewalzten Bänder nur sehr begrenzt möglich.Compared to conventional hot strip production, such systems are more flexible demands, which arise in particular from the smaller production volume and thus directly Related smaller scope of the individual lot sizes result, so that For Mat change must be made according to the order receipt and volume. So that's one Takeover of the conventional rolling regime with regard to the reduction of successive ranges wide to avoid quality problems due to wear of the work rolls in the area of Edges of the rolled strips are only possible to a very limited extent.
Eine wesentliche Ursache dieses Verschleißes ist die Unterkühlung der Bandkanten vor Eintritt in die Walzge rüste beim konventionellen Warmwalzen bzw. in gleicher Weise die Unterkühlung der Dünnbrammenkanten zwischen Austritt aus dem Durchlaufofen und dem Eintritt in die Walzstaffel, insbesondere in deren erstes Gerüst. Das führt besonders bei hohen Stichabnahmen zum erhöhten Walzenverschleiß und somit zu höheren Kosten in der Walzenwirtschaft. Eine Alternative wäre der Einsatz einer üblichen Kantennachheizung unmittel bar vor dem ersten Gerüst der Walzstaffel der Dünnbrammengießwalzanlage. Neben den zusätzlichen Kosten zur Vorrichtungsinstallation ist ihr Einsatz auf Grund der größeren Brammendicke im Vergleich zum konventio nellen Vorband betriebswirtschaftlich noch ungünstiger. Zur Verlängerung der Walzenstandzeit müssen deshalb in Dünnbrammengießwalzanlagen gegenwärtig Walzenverschiebung und CVC-Technik genutzt werden, die aber auch zu gesteigerten Investitionskosten für die Walzgerüste führen bzw. dadurch in ihrem ursprünglichen Zweck zur Beeinflussung der Bandgeometrie begrenzt werden.One of the main causes of this wear is the subcooling of the strip edges before they enter the roller set up with conventional hot rolling or in the same way supercooling the thin slab edges between exit from the continuous furnace and entry into the rolling mill, especially in its first Framework. This leads to increased roller wear, and thus to higher ones, especially with high stitch decreases Rolling costs. An alternative would be to use conventional edge reheating immediately bar in front of the first stand of the rolling mill of the thin slab caster. In addition to the additional costs due to the larger slab thickness compared to the konventio nell opening act even more unfavorable economically. To extend the service life of the rollers, therefore Roll shifting and CVC technology are currently used in thin slab casting plants but also lead to increased investment costs for the roll stands or thereby in their original Purpose to influence the belt geometry can be limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verringerung des Arbeitswalzenverschleißes bei der Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brummen zu entwickeln, welches durch eine spezifische Gestaltung der Erwärmung der Dünnbrammen im Durchlaufofen zur Senkung des Arbeitswalzenverschleißes führt.The invention is based on the object of a method for reducing work roll wear the production of hot broadband from thin hum, which is characterized by a specific Design of the heating of the thin slabs in the continuous furnace to reduce the wear on the work rolls leads.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verfahren zur Verringerung des Arbeitswalzen
verschleißes bei der Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brummen durchgeführt wird, welches nachfol
gende Verfahrensstufen beinhaltet:
According to the invention the object is achieved in that a method for reducing the work roll wear in the production of hot wide strip from thin hum is carried out, which includes the following process steps:
- a) Vergießen von flüssigem Stahl zu dünnen Brummen,a) pouring liquid steel into thin hum,
- b) Erwärmen der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen,b) heating the thin slabs in a continuous furnace,
- c) Walzen der Dünnbrammen zu Warmbreitband mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes,c) Rolling the thin slabs into hot broadband with subsequent cooling until reeling the hot broadband,
wobei während der Verfahrensstufe b) der Wärmeeintrag in die Dünnbrummen zur Einstellung der erforderli chen durchschnittlichen Ofenaustrittstemperatur in zwei Phasen derart vorgenommen wird, daß sich im Bereich der Dünnbrammenkanten eine Erhöhung der örtlichen Temperaturen gegenüber der Brammenmitte am Ofen austritt einstellt, die so bemessen ist, daß beim Einlauf der Dünnbramme in das erste Walzgerüst der nachgeord neten Walzstaffel die Differenz der mittleren Temperaturen von Brammenmitte und den Brammenkanten jeweils kleiner als 15 K ist.whereby during process stage b) the heat input into the thin hum to adjust the required Chen average furnace outlet temperature is made in two phases such that the range of the thin slab edges an increase in local temperatures compared to the middle of the slab at the furnace exits, which is dimensioned such that when the thin slab enters the first mill stand, the downstream The difference between the mean temperatures of the middle of the slab and the edges of the slab is less than 15 K each.
Damit wird dem verstärkten Temperaturabfall im Kantenbereich der Bramme während ihrer Bewegung vom Ofenaustritt bis zum Eintritt in den Walzspalt des ersten Walzgerüstes derartig entgegengewirkt, daß im Gegensatz zu einer bei Ofenaustritt homogen durchwärmten Bramme der Temperaturgradient über die Bram menbreite bei Eintritt in den Walzspalt deutlich verringert ist.This increases the temperature drop in the edge area of the slab during its movement from Counteracted furnace exit until entry into the roll gap of the first roll stand that in In contrast to a homogeneously heated slab when it leaves the furnace, the temperature gradient across the slab width when entering the roll gap is significantly reduced.
Aus dieser Vergleichmäßigung der Walzguttemperatur über die Bandbreite ergibt sich eine Vergleichmäßi gung der temperaturabhängigen Materialfestigkeit, so daß die üblicherweise zu verzeichnende örtliche Überhö hung der Umformfestigkeit in den unterkühlten Kantenbereichen des Walzgutes wesentlich verringert wird.This equalization of the rolling stock temperature over the strip width results in an evenness supply of the temperature-dependent material strength, so that the usually recorded local excess The deformation resistance in the supercooled edge areas of the rolling stock is significantly reduced.
Infolgedessen verringert sich auch der aus der Überhöhung der Umformfestigkeit resultierende verstärkte Verschleiß der Arbeitswalzen im Kantenbereich des Walzgutes.As a result, the increased strength resulting from the increase in the deformation resistance also decreases Wear of the work rolls in the edge area of the rolling stock.
Daraus ergeben sich folgende wesentliche Effekte:
The following main effects result from this:
Verlängerung der Standzeiten der Arbeitswalzen,
geringere Einschränkung des beim Walzen von Warmbreitband aus dünnen Brammen angestrebten "sche
dule-free-rolling",
geringere Notwendigkeit zum Einsatz von Walzenverschiebe- bzw. CVC-Systemen zur Kompensation der
Wirkung des Walzenverschleißes auf die Qualität der nachfolgend zu walzenden Warmbänder.Extension of the service life of the work rolls,
less restriction of the "dule-free rolling" aimed at when rolling hot wide strip from thin slabs,
Less need to use roll shifting or CVC systems to compensate for the effect of roll wear on the quality of the hot strips to be rolled subsequently.
Die erforderliche Flexibilität bei der Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen in bezug auf die Aufeinanderfolge unterschiedlicher Bandbreiten wird somit kostengünstiger erreicht als bei einer Verfahrens durchführung mit am Ofenaustritt homogen durchwärmten Brammen.The flexibility required in the production of hot wide strip from thin slabs in relation to the A succession of different bandwidths is thus achieved more cost-effectively than with a method Carried out with slabs that have been homogeneously heated at the furnace outlet.
Der Haupteffekt der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung wird am ersten Walzgerüst durch Minde rung des Arbeitswalzenverschleißes wirksam. Es ist außerdem zu berücksichtigen, daß durch die Vergleichmäßi gung des Temperaturprofis über die Breite des Walzgutes beim Einlauf in das erste Gerüst sich in ähnlicher Weise Auswirkungen auf den Verschleiß der Arbeitswalzen nachfolgender Gerüste ergeben. Die dabei erreich bare Senkung des Walzenverschleißes ist in starkem Maß abhängig von den konkreten Betriebsbedingungen der Walzstraße, wie z. B. Sortimentsfolge, Walzenwerkstoff, Stichplangestaltung, lay-out der Walzstraße u. a.The main effect of the process implementation according to the invention is on the first roll stand by Minde tion of the work roll wear effective. It should also be borne in mind that the The temperature professional across the width of the rolled stock when entering the first stand is similar Wise effects on the wear of the work rolls of subsequent stands. The reached thereby bare reduction of roller wear depends to a large extent on the specific operating conditions of the Rolling mill such. B. product range, roll material, pass schedule design, lay-out of the rolling mill u. a.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensgestaltung besteht darin, daß die Erhöhung der durchschnittlichen Temperatur im Kantenbereich der Dünnbramme vorgenommen werden kann, ohne daß der Gesamtwärmeinhalt der Bramme gegenüber der in herkömmlicher Weise gleichmäßig durchwärmten Bramme am Ofenaustritt zunimmt. In gleicher Weise verhält sich der Wärmeinhalt beider Brammen bei Eintritt in den Walzspalt, wobei die Temperaturen in der Brammenmitte nur geringfügig voneinander abweichen.A particular advantage of the process design according to the invention is that the increase in average temperature in the edge region of the thin slab can be made without the Total heat content of the slab compared to the slab which has been uniformly heated in the conventional manner increases at the furnace outlet. The heat content of both slabs behaves in the same way when entering the Roll gap, the temperatures in the middle of the slab differing only slightly.
Dazu ist erfindungsgemäß erforderlich, die gesamte Wärmezufuhr in die Dünnbramme in zwei getrennten
Phasen vorzunehmen, wobei die zweite Phase zur Erhöhung der Brammentemperatur im Bereich der Dünn
brammenkanten gegenüber der Brammenmitte unmittelbar vor Austritt der Dünnbramme aus dem Durchlauf
ofen erfolgt. Damit wird erreicht, daß die Dünnbramme zunächst ähnlich wie bei herkömmlicher Erwärmung im
unmittelbarem Anschluß an den Gießprozeß temperiert werden kann und anschließend Zeit zum Temperatur
ausgleich verbleibt bis die Bramme den Ofen verläßt. Dieser Temperaturausgleich würde allerdings eine
gezielte Erhöhung der Temperatur im Bereich der Dünnbrammenkanten verringern, so daß diese Temperatur
erhöhung in einer zweiten Phase der Gesamterwärmung unmittelbar am Ofenaustritt erforderlich ist. Dazu
erfordert die erfindungsgemäße Verfahrensgestaltung den gezielten Einsatz vorhandener Brenner im Durch
laufofen für die Kantenerwärmung und ggf. die Erarbeitung einer speziellen Brennersteuerung für die beiden
Erwärmungsphasen der Dünnbrammen im Durchlaufofen entsprechend den technologischen Bedingungen
For this purpose, it is necessary according to the invention to carry out the entire heat supply into the thin slab in two separate phases, the second phase to increase the slab temperature in the area of the thin slab edges compared to the middle of the slab immediately before the thin slab emerges from the continuous furnace. This ensures that the thin slab can be tempered in the same way as in conventional heating immediately after the casting process and then there is time for temperature compensation until the slab leaves the furnace. This temperature compensation would, however, reduce a targeted increase in the temperature in the area of the thin slab edges, so that this temperature increase is necessary in a second phase of the total heating directly at the furnace outlet. For this purpose, the process design according to the invention requires the targeted use of existing burners in the continuous furnace for edge heating and, if appropriate, the development of a special burner control for the two heating phases of the thin slabs in the continuous furnace in accordance with the technological conditions
- - beim Stranggießen der Dünnbrammen, wie z. B. Gießgeschwindigkeit, Dünnbrammenformat, Kühlwirkung von Primär- und Sekundärkühlzone sowie lay-out von Gießmaschine und Strangschere vorrangig für die erste Erwärmungsphase der Dünnbramme- when continuously casting thin slabs, such as B. casting speed, thin slab format, cooling effect of primary and secondary cooling zone as well as lay-out of casting machine and strand shears primarily for the first heating phase of the thin slab
- - beim Warmbandwalzen, wie z. B. Einlaufgeschwindigkeit in das erste Walzgerüst, Brammenformat, Kühlwirkung der Entzunderung sowie lay-out des Übergangs Ofen/Walzstaffel vorrangig für die zweite Erwärmungsphase der Dünnbramme.- in hot strip rolling, such as B. Entry speed into the first roll stand, slab format, cooling effect of descaling as well as lay-out of the furnace / rolling mill transition primarily for the second heating phase of the thin slab.
Nachfolgend wird die Anwendung der Erfindung bei der Umgestaltung eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen beschrieben.Below is the application of the invention in the redesign of a conventional method for Production of hot wide strip from thin slabs described.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, bei dem die Dünnbramme gleichmäßig auf 1100 Grad Celsius durchwärmt wird, werden nach erfindungsgemäßer Verfahrensdurchführung die Brammenkanten im Bereich von je 1% der Brammenbreite durch die spezielle Brenneranordnung und -steuerung auf eine um 105 grd. K höhere Temperatur als der Brammenkern erwärmt.In contrast to the conventional process, in which the thin slab is evenly heated to 1100 degrees Celsius is heated, the slab edges are in the area after performing the method according to the invention from 1% each of the slab width through the special burner arrangement and control to around 105 degrees. K heated to a higher temperature than the slab core.
Dabei wird die Dünnbramme beim Durchlaufen der Heizzone zunächst auf ca. 1095°C temperiert. Vor Austritt aus dem Ofen erfolgt die gezielte Erwärmung des Kantenbereichs, so daß der Gesamtwärmeinhalt der Dünnbramme dem im herkömmlichen Verfahren entspricht. Dadurch wird eine zielgerichtete Umverteilung des gleichen Wärmeinhalts - wie bei herkömmlicher Verfahrensdurchführung - realisiert. Nach Durchlaufen der Strecke Ofenaustritt - Zunderwäscher - Fertigstaffel-Eintritt ist der Temperaturausgleich im Brammenquer schnitt derart erfolgt, daß zwischen der Kern- und der Kantentemperatur die Temperaturdifferenz auf 10 grd. K verringert wurde (herkömmliches Verfahren: 65 grd. K).The thin slab is first heated to about 1095 ° C when it passes through the heating zone. In front Exit from the furnace is the targeted heating of the edge area, so that the total heat content of the Thin slab corresponds to that in the conventional process. As a result, a targeted redistribution of the same heat content - as in conventional process implementation - realized. After going through the The kiln outlet route - the scale washer - the finishing line entry is the temperature compensation in the slab cross cut such that the temperature difference between the core and the edge temperature to 10 degrees. K was reduced (conventional method: 65 degrees K).
Auch ohne den zusätzlichen Aufwand einer Kantennachheizung vor dem Einlauf der Dünnbrammen in das erste Walzgerüst sind damit die Festigkeitseigenschaften des einlaufenden Walzgutes über die Brammenbreite ebenfalls vergleichmäßigt und ein entsprechend geringerer Verschleiß der Arbeitswalzen im Kantenbereich der Dünnbramme festzustellen. Neben der Erhöhung der Walzenstandzeiten um ca. 10% kommt in größerem Umfang schedule-free-rolling zur Anwendung als beim herkömmlichen Verfahren, ohne daß dafür das vorhan dene CVC-System bereits benutzt werden muß, um ungünstige Einflüsse des örtlichen Verschleißes der Oberflä che der Arbeitswalzen durch die Bandkanten auf die Qualität der nachfolgenden Warmbänder zu vermeiden.Even without the additional expense of edge heating before the thin slabs enter the The first rolling stand is the strength properties of the incoming rolling stock across the slab width also equalized and a correspondingly lower wear of the work rolls in the edge area of the Determine thin slab. In addition to increasing the roller service life by approx. 10%, there is a bigger one Scope schedule-free-rolling for use as in the conventional method, without the existing whose CVC system must already be used in order to reduce the adverse effects of local wear on the surface surface of the work rolls to avoid the quality of the subsequent hot strips.
Claims (2)
- a) Vergießen von flüssigem Stahl zu dünnen Brammen,
- b) Erwärmen der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen,
- c) Walzen der Dünnbrammen zu Warmbreitband mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes,
- a) pouring liquid steel into thin slabs,
- b) heating the thin slabs in a continuous furnace,
- c) rolling the thin slabs into hot wide strip with subsequent cooling until the hot wide strip is coiled,
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4203984A1 (en) | 1993-08-19 |
| DE4203984C2 (en) | 1995-01-05 |
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