DE4319569C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug

Info

Publication number
DE4319569C1
DE4319569C1 DE4319569A DE4319569A DE4319569C1 DE 4319569 C1 DE4319569 C1 DE 4319569C1 DE 4319569 A DE4319569 A DE 4319569A DE 4319569 A DE4319569 A DE 4319569A DE 4319569 C1 DE4319569 C1 DE 4319569C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thickness
melt
metal
smoothing
strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4319569A
Other languages
English (en)
Inventor
Fritz-P Dr In Pleschiutschnigg
Lothar Dipl Ing Parschat
Dieter Dipl Ing Stalleicken
Gammal Tarek Prof Dr Ing El
Michael Dipl Ing Vonderbank
Peter Lorenz Dipl Ing Hamacher
Ingo Von Dr Ing Hagen
Ulrich Dipl Ing Menne
Uwe Dipl Ing Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE4319569A priority Critical patent/DE4319569C1/de
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Priority to AT94916903T priority patent/ATE146106T1/de
Priority to JP50119295A priority patent/JP3199382B2/ja
Priority to ES94916903T priority patent/ES2095769T3/es
Priority to CN94192379A priority patent/CN1043317C/zh
Priority to CZ953255A priority patent/CZ282978B6/cs
Priority to EP94916903A priority patent/EP0702608B1/de
Priority to RU96100759A priority patent/RU2126733C1/ru
Priority to PCT/DE1994/000656 priority patent/WO1994029048A1/de
Priority to US08/557,135 priority patent/US5722151A/en
Priority to DE59401278T priority patent/DE59401278D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4319569C1 publication Critical patent/DE4319569C1/de
Priority to KR1019950705584A priority patent/KR960702778A/ko
Priority to US08/940,934 priority patent/US5881441A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0035Means for continuously moving substrate through, into or out of the bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0036Crucibles
    • C23C2/00361Crucibles characterised by structures including means for immersing or extracting the substrate through confining wall area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003Apparatus
    • C23C2/0038Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49982Coating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5184Casting and working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Fish Paste Products (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Halbzeug in Form dünner Metallstränge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der EP 03 11 602 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dünner Metallstränge bekannt. Dabei wird ein an der Oberfläche gereinigtes Metallprofil beispielsweise in Form eines bandförmigen Stahlblechs (Mutterband) mit einer Dicke von 0,1-1,4 mm kontinuierlich durch den Boden eins mit einer artgleichen Stahlschmelze gefüllten Schmelzenbehälters geführt. Hierzu ist eine schlitzartige Öffnung im Boden des Schmelzenbehälters vorgesehen, die mit einer Dichteinrichtung versehen ist, um den Austritt von Schmelze zu verhindern. Die Temperatur der Schmelze liegt in der Nähe der Liquidustemperatur Tliq. Das Stahlband wird mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Schmelze bewegt und nach oben aus der Schmelze herausgeführt. Aufgrund seines niedrigen Wärmeinhalts (Bandtemperatur etwa gleich Raumtemperatur) bildet sich auf der Oberfläche des Stahlbandes eine anhaftende Schicht aus kristallisierter und noch flüssiger Schmelze aus. Die Dicke dieser Schicht kann ein Mehrfaches der Dicke des ursprünglichen Mutterbandes betragen. Sie hängt insbesondere ab von der Verweilzeit in der Schmelze (Geschwindigkeit des Mutterbandes), von der Schmelztemperatur (Temperaturdifferenz zur Solidustemperatur Tsol), von der Schmelzwärme und der spezifischen Wärme des eingesetzten Werkstoffs und von der Mutterbanddicke. Die Verfahrensführung muß hierbei so erfolgen, daß ein Wiederaufschmelzen von bereits anhaftendem Kristallisat vermieden wird. Unter dieser Voraussetzung besteht über die Banddicke gesehen ein Temperaturgradient. Während der Bewegung durch das Schmelzbad ist die Temperatur im Inneren des Mutterbandes am niedrigsten und steigt zum Rand hin an. Ein qualitativ gleichartiger Temperaturverlauf liegt auch in der anhaftenden Schicht vor. Im äußersten Bereich der Schicht liegt genau die Liquidustemperatur Tliq vor.
Die anhaftende Schicht hat zunächst eine gemischte Zusammensetzung aus gebildetem Kristallisat und dazwischen bestehender schmelzflüssiger Phase (mushy zone). Der Anteil der schmelzflüssigen Phasen nimmt nach außen hin zu. Nach Verlassen des Schmelzbads kühlt die anhaftende Schicht ab, wobei sich das bis dahin bestehende Temperaturgefälle umkehrt. Es kommt zu einer vollständigen Durcherstarrung der anhaftenden Schicht.
Aus der EP 03 11 602 B1 ist es auch bekannt, ein in der vorstehend beschriebenen Weise zu erzeugendes Halbzeug nach Verlassen des Schmelzbads in einer gegen Oxidation schützenden Atmosphäre bis zum Erkalten oder bis zum Eintritt in eine Verformungsmaschine zu halten, in der das Halbzeug einem Warm- und/oder Kaltformgebungsprozeß unterworfen wird. Ein Teil der dabei erzeugten Fertigungsproduktmenge wird dann als Mutterband wieder an den Anfang des Verfahrens zurückgeführt und erneut durch das Schmelzbad hindurchgeführt.
In bezug auf die Erzeugung von Stahlbandmaterial steht der praktischen Anwendung dieses Verfahrens bisher ein entscheidendes Hindernis im Wege. Die Abnehmer von qualitativ hochwertigem Kalt- oder Warmbad verlangen vom Produzenten unter anderem die Einhaltung einer Schwankungsbreite der Blechdicke, die bei höchstens 2% der Nenndicke liegt. Mit dem bisherigen Verfahren läßt sich eine derartig enge Toleranz nicht sicher einhalten. Bestehende Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Bandes, die nach dem Verlassen des Schmelzbads bestehen und die vorgeschriebene Höchstgrenze überschreiten, lassen sich durch nachfolgende Umformvorgänge nämlich praktisch nicht mehr beseitigen. Dies liegt daran, daß aufgrund des extremen Flachheitsgrads des im Walzprozeß eingesetzten Halbzeugs (Breite/Decke-Verhältnis mindestens 60) die Umformung (bei abnehmender Dicke) praktisch nur in Längsrichtung erfolgt und keine nennenswerte Breitung mehr eintritt. Bestehende Dickenunterschiede entlang einer Linie quer zur Bandlängsrichtung bleiben daher - relativ gesehen - unverändert bestehen.
In der EP 0 311 602 B1 ist eine zweite Verfahrensweise beschrieben, bei der das Mutterband in umgekehrter Weise von oben in das Schmelzbad eingeführt und durch den Boden des Schmelzengefäßes wieder abgezogen wird. Bei dieser Ausführungsform ist das Problem der Bodenabdichtung besonders gravierend, da die Austrittsrichtungen der Schmelze und des Bandmaterials gleich sind und infolge dessen nicht nur ein dynamischer Dichteffekt fehlt, sondern darüber hinaus sogar ein negativer, die Austrittsneigung der Schmelze unterstützender "Mitnahmeeffekt" festzustellen ist. Aus diesem Grunde ist eine besondere Abdichtungseinrichtung in Form eines Dichtrollenpaares im Bodenbereich des Schmelzengefäßes erforderlich. Dieses Dichtrollenpaar bewirkt ein drastisches Zusammendrücken der "mushy zone" und damit ein Herausquetschen großer Teile der flüssigen Phase aus dem bereits gebildeten "schwammartigen" Kristallisatgebilde. Das hat zur Folge, daß die Dicke der erzielbaren anhaftenden Schicht gegenüber der ersten Verfahrensvariante erheblich geringer ist. Allein schon aus wirtschaftlichen Erwägungen kommt daher eine solche Verfahrensführung für eine praktische Anwendung kaum in Frage.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß die geforderte Blechdickentoleranz von maximal 2% sicher eingehalten werden kann, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die grundsätzlich auch für die Herstellung andersartiger Profile (z. B. runde oder beliebig polygone Querschnittsformen) geeignet ist, weist die Merkmale des Patentanspruchs 9 auf und ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 10 bis 14 in vorteilhafter Weise ausgestaltbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der einzigen Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer für das Verfahren geeigneten Vorrichtung näher erläutert.
Als Mutterblech wird ein Blechcoil 12 eingesetzt, das mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgewickelt wird. Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Bandschweißanlage bezeichnet, die das Ende eines bereits abgewickelten Coils mit einem neuen Coil 12 verbindet, um einen kontinuierlichen Verfahrensablauf zu ermöglichen. Bei 7 ist eine Bandspeicheranlage angedeutet, die einen kurzfristig eintretenden Stillstand des Bandnachschubs während des Schweißvorgangs bei einem Coilwechsel auffangen kann, so daß der Produktionsbetrieb nicht unterbrochen wird. Im Produktionsfluß hinter der Bandspeicheranlage 7 ist eine Bandreinigung 6 angeordnet, in der die Oberfläche des eingesetzten Mutterbandes metallisch rein gemacht wird. Ein Transportrollenpaar 2 sorgt dafür, das das Mutterband, das ein Breite/Dicke-Verhältnis von mindestens 60, vorzugsweise von mindestens 100 hat, mit einer gleichbleibenden vorgewählten Geschwindigkeit durch eine entsprechende schlitzartige Öffnung im Boden des Schmelzenbehälters 1 in die Schmelze 3 geführt wird. Das Mutterband hat einen sehr geringen Wärmeinhalt, da es beispielsweise Raumtemperatur aufweist. Die Schmelze 3 (z. B. Stahl) besteht aus dem gleichen Werkstoff wie das Mutterband. Eine Abdichtung, die am Boden des Schmelzenbehälters 1 angeordnet ist, ist in der Figur nicht gesondert dargestellt. Während das Mutterband von unten nach oben durch die Schmelze 3 geführt wird, kristallisiert eine mit zunehmender Verweilzeit (d. h. mit Annäherung an den Schmelzbadspiegel) wachsende Schicht an, da das Mutterband in seiner unmittelbaren Umgebung der Schmelze 3 Wärme entzieht, wobei es sich erwärmt. Die Schmelze 3 wird ansonsten auf einer Temperatur von z. B. 10 K über der Liquidustemperatur gehalten. Durch eine nicht dargestellte Einspeisung wird die Höhe des Schmelzbadspiegels auf einem gleichbleibenden Wert gehalten. Unter Berücksichtigung dieser und weiterer Parameter (insbesondere Solidustemperatur, Schmelzwärme, spezifische Wärme des Schmelzenwerkstoffs) ist die Bandgeschwindigkeit über die Transportrollen 2 vorzugsweise so eingestellt, daß das Mutterband mit der anhaftenden Schicht beim Verlassen der Schmelze 3 eine 3- bis 7mal so große Dicke hat wie das ursprüngliche Mutterband.
Oberhalb des Schmelzbadspiegels ist eine Glättwalzeinrichtung in Form eines nebeneinander angeordneten Glättwalzenpaares 4 positioniert. Der Abstand dieses Glättwalzenpaares 4 von dem Schmelzbadspiegel ist dadurch veränderlich, daß die Höhenlage des Glättwalzenpaares 4 z. B. durch eine elektromechanische oder hydraulische Verstelleinrichtung, die durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist, einstellbar ist. Der Mindestabstand des Glättwalzenpaares 4 von dem Schmelzbadspiegel beträgt etwa 0,5 m, der maximale Abstand 5 m. Die Höhenlage wird so gewählt, daß der Glättstich an einer Stelle stattfindet, an der die am Mutterband anhaftende Schicht einerseits zwar schon relativ weit durcherstarrt ist, aber andererseits in ihrer Außenzone noch ausreichende Anteile an flüssiger Phase aufweist, die einen problemlosen Materialfluß auch quer zur Längsrichtung des Mutterbandes ermöglichen. Es kommt also auf ein möglichst günstiges Mengenverhältnis der festen zur flüssigen Phase an. Als Regelgröße hierfür kann die Durchschnittstemperatur in der ankristallisierten Schicht herangezogen werden. Die Glättung soll erfindungsgemäß bei einer Temperatur Tgl erfolgen, die folgender Beziehung genügt:
Tgl = Tsol + a × (Tliq - Tsol)
Darin bedeutet a einen Faktor im Wertebereich von 0,1-0,8, vorzugsweise im Bereich 0,2-0,4. Je niedriger a ist, um so höher ist der durcherstarrte Anteil. Die untere Grenze ist insofern als kritisch anzusehen, als im Falle von Störungen leicht eine völlige oder nahezu völlige Durcherstarrung eintreten kann, die einen Ausgleich etwa bestehender größerer Banddickendifferenzen unmöglich machen würde. Die obere Grenze des Wertes a ist in erster Linie wirtschaftlich bedingt. Aufgrund des hohen Anteils an schmelzflüssiger Phase würde wegen der vertikalen Führung des Bandmaterials ein erheblicher Teil nach unten abgequetscht werden, so daß die Ausbringung sich entsprechend verringern würde. Zur Erleichterung der Einstellarbeiten kann im Verstellbereich des Glättwalzenpaares 4 eine nicht dargestellte Strangoberflächentemperatur-Meßeinrichtung vorgesehen sein. Das Glättwalzenpaar 4 wird zeckmäßigerweise mit einer inneren Fluidkühlung (z. B. Wasserkühlung) versehen. Die durch den Glättstich angestrebte Dickenabnahme des Metallstrangs sollte in einem Bereich von 5-15% liegen.
Um eine für die nachfolgende Weiterverarbeitung des erzeugten Halbzeugs störende Oxidation der Strangoberfläche zu vermeiden, ist die anhaftende Schicht des Mutterbodens durch eine Einhausung 5, die mit einer inerten Atmosphäre geflutet werden kann, gegen den Zutritt von Luftsauerstoff geschützt. Die Einhausung 5 schließt unmittelbar an den Schmelzenbehälter 1 an und hüllt auch das Glättwalzenpaar 4 mit ein. Um eine unerwünschte schnelle Abkühlung der anhaftenden Schicht und damit eine zu weitgehende Durcherstarrung zu vermeiden, kann im Bedarfsfall insbesondere im Bereich der Verstellung der Glättwalzeinrichtung 4 vorgesehen sein, daß zumindest Teile der Wände der Einhausung 5 mit einer thermischen Isolierung versehen sind. Im übrigen ist es zweckmäßig, die Wände der Einhausung 5 als Kühlwände, insbesondere als von innen fluidgekühlte (z. B. Wasserkühlung) Wände auszuführen. Über die Steuerung der Kühlmitteltemperatur läßt sich dann nämlich in der sich hinter der Glättwalzeinrichtung 4 anschließenden Kühlzone 8 eine kontrollierte Kühlung des erzeugten Halbzeugs realisieren, die zu besonders günstigen Werkstoffeigenschaften führt. Ähnlich wie bei einer Kontiglühe wird das bandförmige Material in einem mittleren Abschnitt der Kühlzone 8 durch entsprechende Umlenkrollen in Schleifen geführt, so daß in dieser Zone eine entsprechend längere Verweilzeit eintritt. Nachdem der erzeugte Metallstrang eine hinreichende Abkühlung erfahren hat, verläßt er die Einhausung 5 mit ihrer inerten Atmosphäre und kann z. B. durch eine elektrostatische Einöleinrichtung 8 eingeölt und vor Korrosion geschützt werden. Das Material wird anschließend kontinuierlich zu einem Coil 13 aufgewickelt. Das Coil 13 wird nach Erreichen eines bestimmten Gewichts mittels einer Schere 10 vom übrigen Strang abgetrennt und zur Weiterverarbeitung in ein Warm- oder Kaltwalzwerk abtransportiert.
Es ist selbstverständlich auch möglich, wie dies bereits in der EP 03 11 603 B1 beschrieben ist, die Weiterverarbeitung unmittelbar anzuschließen. In diesem Fall kann die Abkühlung bei Bedarf zur Einsparung von Wärmeenergie bereits weit oberhalb der Raumtemperatur unterbrochen und die Einhausung mit inerter Atmosphäre bis zur anschließenden Umformmaschine geführt werden.
Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels, bei dem auf das in der Figur dargestellte Anlagenschema Bezug genommen wird, näher erläutert.
Ein Kaltband aus einem Stahl X60 mit
0,16% C
0,35% Si
1,30% Mn
0,013% P
0,003% S
0,041% Al
0,025% Nb
0,092% N
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen,
das eine Dicke von 0,5 mm und eine Breite von 100 mm aufwies, trat nach einer Entfettung in einem Beizbad 6 mit Hilfe eines Treibrollenpaares 2 senkrecht durch den Boden eines mit flüssigem Stahl gefüllten Schmelzengefäßes 1 ein. Die Schmelze wies eine mit dem Stahlband vergleichbare Analyse auf. Dem Schmelzengefäß 1 wurde aus einem nicht dargestellten Verteiler kontinuierlich flüssiger Stahl zugeführt. Die Höhe des Schmelzbads 3 und die Geschwindigkeit des Stahlbandes sind die Regelgrößen, um die gewünschte Kontaktzeit zwischen dem Stahlband und dem Schmelzbad 3, die im vorliegenden Fall etwa 2 sek betragen sollte, einzustellen. Da die Bandgeschwindigkeit bei 1 m/s lag, wurde daher eine Schmelzbadhöhe von 2 m permanent eingehalten. In der Stahlschmelze 3, die eine Temperatur von ca. 1512°C aufwies, kam es beim Durchlauf des Stahlbandes zu einer Aufkristallisation in einer Dicke von insgesamt etwa 2,5 mm, so daß die Gesamtdicke des Stahlbandes beim Austritt aus der Stahlschmelze 3 etwa 3 mm betrug. Dieses Stahlband mit "teigiger" Oberfläche (zwei Phasen: Schmelze und Kristalle) wurde dann entsprechend der Formel T=Tsol+a×(Tliq-Tsol) (hier a=0,5 gewählt) mit einer Durchschnittstemperatur von T=1497°C+0,5× (1507°C-1497°C)=1502°C in der aufgewachsenen Schicht in das vertikal verschiebbare Glättwalzwerk 4, das in einer mit z. B. Argon gefüllten und kontrolliert gekühlten Einhausung 5 angeordnet war, eingeführt, wo seine maximale Dicke um ca. 17% (0,5 mm) reduziert und seine Oberflächenrauhigkeit weitestgehend abgebaut wurde. Für die vorliegenden Verhältnisse erwies sich zum Erreichen des angestrebten Zieles eine integrale Temperatur von 1502°C für die Durchführung des erfindungsgemäßen Glättstichs als besonders günstig. Das Glättwalzwerk 4 wurde daher in seiner vertikalen Position so eingestellt, daß diese Temperatur auf der Eintrittsebene in das Glättwalzwerk unter den vorliegenden Abkühlbedingungen gegeben war. Der durchgeführte Glättstich führte zu einem vollständig lunkerfreien und in seiner Schichtung optimal verschweißten Stahlband mit einer gleichförmigen Dicke von ca. 2,5 mm. Die vorhandene Abweichung der tatsächlichen Banddicke von der Sollbanddicke lag mit nur 1,6% noch deutlich unter dem maximal zulässigen Wert von 2% für Warmband, das kalt weiterverarbeitet werden soll. Nach dem Austritt aus dem Glättwalzwerk 4 wurde das Stahlband, das weiterhin durch eine Argonatmosphäre vor Oxidation geschützt war, in dem wassergekühlten Dom der Einhausung 5 einer kontrollierten Abkühlung unterzogen und nach Durchlaufen eines ebenfalls gekühlten und mit Argon gefüllten Pufferraums (Kühlzone 8) einer Wickelstation 13 zugeführt. Anschließend wurde das Stahlband in einem nicht dargestellten Kaltwalzwerk auf eine Dicke von wiederum 0,5 mm ausgewalzt. Das so erzeugte Kaltband wies ausgezeichnete mechanisch-technologische Eigenschaften auf und erfüllte alle gestellten Qualitätsanforderungen. Etwa 20% der laufend erzeugten Produktionsmenge wurden wieder als Eingangsmaterial in den Prozeß zurückgeführt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es auf überraschend einfache Weise möglich, einen bandförmigen Metallstrang zu erzeugen, der hinsichtlich seiner Form- und Oberflächentoleranz außerordentlich präzise (Abweichung des Profils und der Dicke über die Bandlänge unter 2%) ist. Gleichzeitig gewährleistet dieses Verfahren eine durchgehend sichere Verschweißung der anhaftenden Schicht mit dem Mutterblech. Durch die Möglichkeit einer kontrollierten Abkühlung läßt sich ein Bandmaterial mit hervorragenden Werkstoffeigenschaften erzielen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erzeugung von Halbzeug in Form dünner Metallstränge, insbesondere aus Stahl, mit Dicken unter 20 mm, bei dem ein ungekühltes, gereinigtes Metallprofil niedrigen Wärmeinhalts kontinuierlich von unten nach oben durch ein Schmelzbad artgleichen Werkstoffs hindurchgeführt wird, wobei die Geschwindigkeit des Metallstrangs in Abhängigkeit von der Höhe des Schmelzbads so eingestellt wird, daß durch Ablagern von Kristallen und Schmelze auf dem Metallprofil eine Strangdicke entsteht, die mindestens dem Dreifachen der ursprünglichen Dicke des Metallprofils entspricht und wobei ferner während der Erzeugung des Metallstrangs eine inerte Atmosphäre aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Halbzeug mit einem Breite/Dicke-Verhältnis von über 60 und einer Schwankung der Strangdicke von maximal 2% der Metallstrang nach Verlassen des Schmelzbades einem Glättstich unterzogen wird, wenn die Durchschnittstemperatur in der ankristallisierten Schicht des Metallstrangs Tgl die Beziehung erfüllt: Tgl = Tsol + a × (Tliq - Tsol)mit a = 0,1-0,8
Tsol + Solidustemperatur
Tliq = Liquidustemperatur.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor a im Wertebereich von 0,2-0,4 liegt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenabnahme beim Glättstich im Bereich von 5-15% liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung von Stahlsträngen die Geschwindigkeit bei der Hindurchführung des Metallprofils durch das Schmelzbad so eingestellt wird, daß das Verhältnis der Strangdicke zur ursprünglichen Stahlprofildicke im Bereich von 3-7 liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Metallstrangs bis zum Glättstich durch Beeinflussung der Wandtemperatur einer Einhausung der Umgebung des Schmelzbades und des herausgeführten Metallstrangs gesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung im Sinne einer Verlangsamung der natürlichen Abkühlung erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung im Sinne einer Beschleunigung der natürlichen Abkühlung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstrang nach Durchführung des Glättstichs einer kontrollierten Abkühlung unterworfen wird.
9. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Schmelzenbehälter (1), in dessen Boden eine mit einer den Austritt von Schmelze verhindernden Dichteinrichtung versehene Öffnung für die Einführung eines Metallprofils angeordnet ist, ferner mit einer Transporteinrichtung (2) zum kontinuierlichen Hindurchführen des Metallprofils durch die Vorrichtung und mit einer Einhausung (5), die den Austrittsbereich des Metallprofils aus der Schmelze (3) und eine daran anschließende Kühlzone (8) für den Metallstrang überdeckt und mit einer inerten Atmosphäre füllbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Einhausung (5) in einem Abstand von 0,5-5 m von dem Badspiegel der Schmelze (3) eine Glättwalzeinrichtung (4) angeordnet ist und daß der Abstand der Glättwalzeinrichtung (4) vom Badspiegel veränderlich ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung schlitzartig ausgeführt ist für die Einführung eines bandförmigen Blechs mit einem Breite/Dicke-Verhältnis von mindestens 60 und daß die Glättwalzeinrichtung (4) als nebeneinander angeordnetes Glättwalzenpaar ausgeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage der Glättwalzeinrichtung (4) elektromechanisch oder hydraulisch verstellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhausung (5) im Bereich der Höhenverstellzone der Glättwalzeinrichtung (4) zumindest teilweise mit thermisch isolierenden Wänden ausgeführt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Einhausung (5) zumindest in Teilbereichen als fluidgekühlte Kühlwände ausgeführt sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Höhenverstellzone der Glättwalzeinrichtung (4) mindestens eine Einrichtung zur Messung der Oberflächentemperatur des Metallstrangs angeordnet ist.
DE4319569A 1993-06-08 1993-06-08 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug Expired - Fee Related DE4319569C1 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4319569A DE4319569C1 (de) 1993-06-08 1993-06-08 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug
PCT/DE1994/000656 WO1994029048A1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug
ES94916903T ES2095769T3 (es) 1993-06-08 1994-06-03 Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de semiproductos.
CN94192379A CN1043317C (zh) 1993-06-08 1994-06-03 生产半成品的方法和装置
CZ953255A CZ282978B6 (cs) 1993-06-08 1994-06-03 Způsob a zařízení na výrobu polotovaru
EP94916903A EP0702608B1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug
AT94916903T ATE146106T1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug
JP50119295A JP3199382B2 (ja) 1993-06-08 1994-06-03 半製品の製造方法及び装置
US08/557,135 US5722151A (en) 1993-06-08 1994-06-03 Process for making semi-finished products
DE59401278T DE59401278D1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug
RU96100759A RU2126733C1 (ru) 1993-06-08 1994-06-03 Способ изготовления полуфабрикатов и устройство для его осуществления
KR1019950705584A KR960702778A (ko) 1993-06-08 1995-12-08 반제품 생산을 위한 공정 및 장치
US08/940,934 US5881441A (en) 1993-06-08 1997-09-30 Device for making semi-finished products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4319569A DE4319569C1 (de) 1993-06-08 1993-06-08 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4319569C1 true DE4319569C1 (de) 1994-06-16

Family

ID=6490242

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4319569A Expired - Fee Related DE4319569C1 (de) 1993-06-08 1993-06-08 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug
DE59401278T Expired - Fee Related DE59401278D1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59401278T Expired - Fee Related DE59401278D1 (de) 1993-06-08 1994-06-03 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von halbzeug

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5722151A (de)
EP (1) EP0702608B1 (de)
JP (1) JP3199382B2 (de)
KR (1) KR960702778A (de)
CN (1) CN1043317C (de)
AT (1) ATE146106T1 (de)
CZ (1) CZ282978B6 (de)
DE (2) DE4319569C1 (de)
ES (1) ES2095769T3 (de)
RU (1) RU2126733C1 (de)
WO (1) WO1994029048A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19638906C1 (de) * 1996-09-23 1998-01-02 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichteten Strängen aus Metall, insbesondere von Bändern aus Stahl
DE19731124C1 (de) * 1997-07-19 1999-01-21 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichtetem Warm- und Kaltband
DE10243457B3 (de) * 2002-09-19 2004-04-29 Sms Demag Ag Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509681C1 (de) * 1995-03-07 1996-05-02 Mannesmann Ag Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Erzeugung bandförmiger Bleche
DE19902066A1 (de) * 1999-01-20 2000-08-03 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichteten Strängen aus Metall, insbesondere von Bändern aus Stahl
USD854386S1 (en) 2016-09-29 2019-07-23 Mariplast North America, Inc. Vegetative sheath
JP6477667B2 (ja) * 2016-11-08 2019-03-06 トヨタ自動車株式会社 成形体製造方法、及び、成形体製造装置
US11384419B2 (en) * 2019-08-30 2022-07-12 Micromaierials Llc Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987007192A1 (en) * 1986-05-27 1987-12-03 Mannesmann Aktiengesellschaft Process and device for producing thin metal bar

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483030A (en) * 1966-12-19 1969-12-09 Texas Instruments Inc Chill cladding method and apparatus
US3484280A (en) * 1967-04-04 1969-12-16 Gen Electric Atmosphere control in dip-forming process
US3511686A (en) * 1968-01-11 1970-05-12 Production Machinery Corp Method for annealing and coating metal strip
US3598085A (en) * 1968-10-11 1971-08-10 Gen Electric Dip forming apparatus
US3792684A (en) * 1973-03-19 1974-02-19 Dolan T Treatment of continuous lengths of metal by electrical resistive heating
FR2228755B1 (de) * 1973-05-11 1975-11-21 Rhone Poulenc Ind
US4081296A (en) * 1973-09-26 1978-03-28 Valjim Corporation Direct-current electrical heat-treatment of continuous metal sheets in a protective atmosphere
BE814046A (fr) * 1974-04-22 1974-08-16 Procede et installation pour l'application en continu d'un revetement metallique sur une tole en bande.
US3978815A (en) * 1975-12-22 1976-09-07 General Electric Company Continuous casting apparatus with an articulative sealing connection
US4082868A (en) * 1976-03-18 1978-04-04 Armco Steel Corporation Method for continuously contact-coating one side only of a ferrous base metal strip with a molten coating metal
US4154432A (en) * 1976-09-26 1979-05-15 Valjim Corporation Direct-current electrical heat-treatment of continuous metal sheets in a protective atmosphere
DE2937188A1 (de) * 1979-09-14 1981-03-19 Norddeutsche Affinerie, 2000 Hamburg Plattierverfahren
GB2093486B (en) * 1981-02-24 1985-06-26 Kloeckner Werke Ag Plant for the continuous treatment of thin plate or strip
US4370357A (en) * 1981-03-11 1983-01-25 Cleveland Gear Company Process of continuous metal coating
US4408561A (en) * 1981-08-24 1983-10-11 Nippon Steel Corporation Dual-purpose plant for producing cold rolled steel sheet and hot-dip galvanized steel sheet
US4444814A (en) * 1982-06-11 1984-04-24 Armco Inc. Finishing method and means for conventional hot-dip coating of a ferrous base metal strip with a molten coating metal using conventional finishing rolls
DE3231981C2 (de) * 1982-08-27 1986-08-14 Ra-Shipping Ltd. Oy, Espoo Verfahren zur Herstellung von beschichtetem, hochfestem, niedriglegiertem Stahl
DE3313218C2 (de) * 1983-04-13 1985-11-14 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zum wahlweisen ein- und beidseitigen Verzinken von endlos durchlaufendem Stahlband
CH660755A5 (en) * 1984-02-22 1987-06-15 Daiichi Denko Kk Device for cooling a metal wire coated with a layer of molten metal
JPS627840A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 Shinko Kosen Kogyo Kk 溶融めつき装置
US4807559A (en) * 1987-09-02 1989-02-28 Ajax Magnethermic Corporation Apparatus for alloying of coatings
AU600391B2 (en) * 1987-10-27 1990-08-09 John Lysaght (Australia) Limited Production of coated metal strip
FI882657A (fi) * 1988-06-25 1989-12-07 Spetsialnoe Proektno-Konstruktorskoe/I Tekhnologicheskoe Bjuro Çenergostalproektç Anordning foer aostadkommande av ett skyddande skikt fraon smaelta metaller.
US5156683A (en) * 1990-04-26 1992-10-20 Ajax Magnethermic Corporation Apparatus for magnetic induction edge heaters with frequency modulation
US5174822A (en) * 1991-01-03 1992-12-29 National Steel Corporation Steel strip annealing and coating apparatus
DE4208578A1 (de) * 1992-03-13 1993-09-16 Mannesmann Ag Verfahren zum beschichten der oberflaeche von strangfoermigem gut

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987007192A1 (en) * 1986-05-27 1987-12-03 Mannesmann Aktiengesellschaft Process and device for producing thin metal bar

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19638906C1 (de) * 1996-09-23 1998-01-02 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichteten Strängen aus Metall, insbesondere von Bändern aus Stahl
DE19731124C1 (de) * 1997-07-19 1999-01-21 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichtetem Warm- und Kaltband
DE10243457B3 (de) * 2002-09-19 2004-04-29 Sms Demag Ag Verfahren zum Herstellen von Flachstahl-Produkten mit hoher Magnetisierungsfähigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
CN1043317C (zh) 1999-05-12
JP3199382B2 (ja) 2001-08-20
US5881441A (en) 1999-03-16
DE59401278D1 (de) 1997-01-23
CN1124936A (zh) 1996-06-19
ATE146106T1 (de) 1996-12-15
WO1994029048A1 (de) 1994-12-22
EP0702608A1 (de) 1996-03-27
JPH08510962A (ja) 1996-11-19
US5722151A (en) 1998-03-03
EP0702608B1 (de) 1996-12-11
CZ325595A3 (en) 1996-04-17
KR960702778A (ko) 1996-05-23
ES2095769T3 (es) 1997-02-16
RU2126733C1 (ru) 1999-02-27
CZ282978B6 (cs) 1997-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69730750T2 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlbandes
DE69730154T2 (de) Verfahren zur herstellung von stahlband oder stahlblech
EP2627464B1 (de) Verfahren und anlage zur energieeffizienten erzeugung von stahlwarmband
EP2627465B1 (de) Energie- und ausbringungsoptimiertes verfahren und anlage zur erzeugung von stahlwarmband
CH641496A5 (de) Verfahren zur herstellung eines zipfelarmen bandes aus einem warmgewalzten band aus aluminium oder einer aluminiumlegierung.
DE3332656C2 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Plattieren eines Aluminiumbandes
EP3495086B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bandförmigen verbundmaterials
DE4319569C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug
DE19637402C2 (de) Bandgießen
DE69021644T2 (de) System und Vorrichtung zum kontinuierlichen/unterbrochenen Überziehen von Werkstücken durch Eintauchen der Werkstücke in ein Bad aus flüssigem metallischen Überzugsmaterial.
DE3146417C2 (de)
DE4420697C2 (de) Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge
DE2855804C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Plattieren von Strangguß-Bändern
DE2728952C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Metall-Halbzeugen oder dergleichen
DE2548939C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen von Bändern
WO2018158420A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von stahlband
EP1077782A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum endabmessungsnahen giessen von metall
DE60316568T3 (de) Bandtemperaturregelvorrichtung in einer kontinuierlichen bandgiessanlage
DE69217515T2 (de) Stranggiessen von Stahl
DE19638906C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichteten Strängen aus Metall, insbesondere von Bändern aus Stahl
DE19814988C2 (de) Gießverfahren für ein dünnes Metallband
DD239546A5 (de) Verfahren zur einstellung der hoehe der beruehrungslinie der freien metalloberflaeche mit der kokille beim senkrechtguss
DE2655865A1 (de) Verfahren zum kontinuierlichen giessen von stahl
DE2802274A1 (de) Wannenofen zum aufbringen von metallischen ueberzuegen im heissverfahren
DE2146227A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von dreischichtigen Walzprodukten

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee