DE60132890T2 - Warmwalzen von dünnem band - Google Patents

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Description

  • Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Warmwalzen von dünnem Band, typischerweise über 700°C. Es findet im Besonderen, jedoch nicht ausschließlich, Anwendung beim In-line-Walzen von dünnem Stahlband, das durch direktes Gießen mit einer Doppel-Walzengussanlage hergestellt wurde, wenn Formkorrektur des Bandes wichtig ist.
  • Jüngste Entwicklungen beim Doppel-Walzen-Bandgießen haben ermöglicht, dass Stahlband auf eine Dicke in der Größenordnung von weniger als 5 mm und typischerweise von 3 mm und weniger hergestellt werden kann. Die Dicke eines solchen Bandes kann durch Reduktion in einem In-line-Warmwalzwerk weiter reduziert werden, wenn es von der Gussanlage ausgegeben wird. Es wurde festgestellt, dass, wenn ein solches Band warmgewalzt wird, um die Dicke weiter zu reduzieren, auf Grund von Faltenbildung des Bandmaterials bei Eintritt in die Arbeitswalzen des Walzwerks signifikante Fehler in dem Band erzeugt werden können. Solche Faltungsfehler können relativ gering sein und erscheinen als gekrümmte Linien, die auf der Oberfläche des Bandes zu sehen sind. Die Bandteile mit Faltenbildung können jedoch, im Besonderen beim Walzen sehr dünnen Bandes, vor dem Walzen umgeknickt werden, so dass Teile des Bandes stark reduziert werden und reißen, wobei dies zu sehr schweren Fehlern führt.
  • Bei derartigen Faltungsfehlern wurde festgestellt, dass sie auf Abweichungen bei der Banddicke und die resultierende Reduktion über die Breite des Bandes zurückzuführen sind. Typischerweise kann der mittlere Teil des Bandes höherprozentiger Reduktion unterliegen als die Bandkanten oder es können „Wellen" über die Breite des Bandes auftreten. Letzteres manifestiert sich als „Wellen" entlang der Länge des Bandes. Die Reduktionswirkung durch das Walzwerk erzeugt mehr Nacheilung bei den dickeren Abschnitten des Bandes relativ zu den dünnen Abschnitten des Bandes. Die dickeren Teile des Bandes unterliegen daher Längspressung, während die dünneren Teile Spannung unterliegen, und dies verursacht Knicken. Die Knicke werden dann in das Band gewalzt, um stromab Formfehler zu erzeugen. In extremen Fällen kann das Band an den Knicken vollständig umgeknickt werden und das umgeknickte Material wird eingewalzt, um schwere Fehler zu erzeugen. Wenn sich Abweichungen der Banddicke über die Bandbreite an kleinen Teilen der Bandbreite befinden, kann das Resultat örtliche Faltenbildung des Bandes sein. Das Ausmaß der Faltenbildung hängt mit der Größe des Unterschieds bei der Dicke über die Bandbreite und dem Ausmaß der Bandbreite, die durch den Unterschied der Reduktion beeinflusst wird, zusammen.
  • In JP63-52702 wird eine Gießvorrichtung beschrieben, in der eine Bramme, die in dem Dickenbereich von 20 bis 30 mm in einer Doppel-Band-Gussanlage gegossen wurde, seitlicher Breitenanpassung durch Breitung unterzogen wird. Es wird Spannung ausgeübt, um Knicken zu vermeiden.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Warmwalzen von dünnem Stahlband, das durch direktes Gießen hergestellt wird, bereitgestellt, wobei es Transportieren des Bandes durch einen Walzspalt zwischen einem Paar Arbeitswalzen; und Ausüben von Band-Quetschkräften zwischen den Arbeitswalzen zum Reduzieren der Dicke des Bandes umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Band durch direktes Gießen in einer Doppel-Walzengussanlage auf eine Dicke von nicht mehr als 3 mm hergestellt wird und vor dem Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen durch Treibwalzen hindurchgeleitet wird, um Spannung auf das gegossene Band auszuüben, das die Arbeitswalzen passiert, die ausreichend stark ist, um Knickspannung in dem Band zu vermeiden, das in die Arbeitswalzen eintritt, und ausreichend schwach ist, um nicht mehr als 1% Dehnung durch Kriechen zu erzeugen.
  • Wir haben festgestellt, dass Faltenbildung beim Warmwalzen von dünnem Stahlband von weniger als ungefähr 3 mm Dicke im Wesentlichen gesteuert werden kann, indem sichergestellt wird, dass das Band, das in das Walzwerk eintritt, Spannung innerhalb spezifischer Grenzen unterzogen wird. Im Besonderen haben wir festgestellt, dass durch Ausüben bestimmter Spannung Knicken des Bandes der Art, die Faltenbildung auslöst, vermieden werden kann, während gleichzeitig die Spannung unter einer oberen Grenze gehalten wird, um übermäßiges Bandkriechen (das zu Einschnürung oder Reißen führt) zu vermeiden, welches das Band beschädigt.
  • Die zulässige Spannung zum Erzeugen von nicht mehr als 1% Dehnung durch Kriechen wurde bestimmt wie in „Effect of Carbon Content an Plastic Flow of Plastic Carbon Steel at Elevated Temperatures", P. J. Wray, American Society for Metals and the Metallurgical Society of AIME, Bd. 13 (Januar 1982), beschrieben.
  • Zwar kann das Band vor dem Walzen mehr als 2,5 mm dick sein, aber es kann auch eine Dicke vor dem Walzen aufweisen, die so gering ist wie 0,5 mm oder weniger.
  • Das Band kann bei einer Temperatur von wenigstens ungefähr 700°C warmgewalzt werden. Das Band kann außerdem bis zu einer Temperatur von ungefähr 1200°C warmgewalzt werden. Der Grad der Reduktion der Banddicke durch die Arbeitswalzen beträgt im Allgemeinen ungefähr 35% oder weniger und wird normalerweise durch die Kundenwahl der Dicke bei dem Fertigband bestimmt.
  • Die ausgeübte Spannung kann so sein, dass die Banddehnung durch Kriechen auf nicht mehr als 0,5% begrenzt wird.
  • Vorzugsweise ist die Abweichung der Banddickenreduktion über das Band, die durch die Arbeitswalzen bewirkt wird, ausreichend klein, um Band-Formfehler und Runzelbildung an der Oberfläche stromab von den Arbeitswalzen von mehr als 200 I-Einheiten zu verhindern. Unter einigen Umständen kann jedoch die Abweichung der Reduktion so sein, dass Band-Formfehler und Runzelbildung an der Oberfläche stromab von bis zu 400 I-Einheiten gestattet werden. Das hergestellte Band wird über seine Breite bei Formfehlern abweichen, wobei diese I-Einheitszahlen die Formfehler und die Runzelbildung an der Oberfläche des Bandes im ungünstigsten Fall sind. Das so hergestellte Walzband wird nach dem Abkühlen typischerweise zusätzlich in einem handelsüblichen Kaltnachwalzwerk bearbeitet, um flacheres Band mit Formfehlern und Runzelbildung an der Oberfläche unter 100 I-Einheiten herzustellen.
  • I-Einheiten sind ein Maß für die Flachheit des hergestellten Bandes. I-Einheiten werden bestimmt durch die Gleichung: I-Einheiten = (h/1)2 × 24,649,wobei „h" die Spitze-zu-Spitze-Amplitude ist und „1" der Abstand zwischen Spitzen (d. h. Wellenlänge) der Formfehler in dem Band ist. Üblicherweise wird manchmal beim Be trieb unter Verwendung dieser Gleichung zum Bestimmen der I-Einheiten 24,649 auf 25 gerundet.
  • Die Spannung wird auf das Band ausgeübt, indem es vor den Arbeitswalzen durch ein Paar Treibwalzen hindurchgeleitet wird, aber es können außerdem zusätzliche Treibwalzen stromab von den Arbeitswalzen verwendet werden, um Spannung über die Arbeitswalzen beizubehalten. Je stärker die Spannung an den Arbeitswalzen ist, desto geringer ist die Walzlast zum Erreichen einer vorgegebenen Reduktion.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Damit die Erfindung vollständiger erklärt werden kann, werden das Bestimmen geeigneter Bandspannungen und eine Form von Walzvorrichtung für den erfindungsgemäßen Betrieb ausführlich beschrieben, wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, bei denen:
  • 1 zeichnerisch die typische Bildung von Faltungsfehlern beim Warmwalzen von dünnem Band von weniger als 3 mm darstellt, das durch direktes Gießen mit einer Doppel-Walzengussanlage hergestellt wird;
  • 2 ist eine graphische Darstellung, die die erforderliche Druckbeanspruchung zum Knicken für eine vorgegebene Banddicke im Vergleich zum Breitenverhältnis und zur Bandtemperatur zeigt;
  • 3 zeigt obere und untere Eintrittsspannungsgrenzen für typisches dünnes Stahlband beim Warmwalzen bei Temperaturen von 850°C bis 1200°C nach der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 stellt einen Teil der Bandwalzwerkanlage dar, die zum Warmwalzen von dünnem Stahlband nach der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt zeichnerisch ein Band 1, das durch einen Walzspalt zwischen einem Paar Arbeitswalzen 2 eines Walzwerkes hindurchgeleitet wird, unter Umständen dar, bei denen es stromauf zu Knicken an den Positionen 3 kommt, die eingewalzt werden, um stromab Fehler 4 (Formfehler und Runzelbildung an der Oberfläche oder Faltenbildung) zu erzeugen. Dies stellt das Problem dar, das von der vorliegenden Erfindung angegangen wird.
  • Da die seitliche Abweichung der Dehnung nach dem Walzen außerdem der Formfehler stromab ist, kann gezeigt werden, wie im Anhang besprochen, dass das Ausmaß der Faltenbildung geringer sein muss als dieser Formfehler. Im Besonderen zeigt der Anhang zu dieser Spezifikation, dass die „Faltungs"-Bandbeanspruchung |dε0| bei Eintritt in das Walzwerk angegeben wird durch: |dε0| ≤ |dεs| (1),wobei |dεs| das Formfehlerausmaß stromab ist, ausgedrückt als eine Dehnungsbeanspruchung. Das heißt, dass die Faltungsbeanspruchung stromauf im Ausmaß immer geringer ist als die Formfehlerbeanspruchung stromab. Der Formfehler stromab ist leichter zu messen als die Faltungsbeanspruchung und der maximal zulässige Formfehler für Verarbeitung stromab wird besser definiert, wobei er typischerweise geringer als 200 I-Einheiten ist, auch wenn unter einigen Umständen die Abweichung bei Formfehlern stromab bis zu 400 I-Einheiten betragen kann. Da die Faltungsbeanspruchung stromauf geringeres Ausmaß haben muss als die Bandformbeanspruchung stromab, ergibt dies wiederum die maximal zu erwartende Faltungsbeanspruchung für derartiges Band unter normalen Walzbedingungen.
  • Es ist zu beachten, dass das Problem, das von der vorliegenden Erfindung angegangen wird, dünnes Band betrifft wie das, das durch Gießen mit einer Doppel-Walzengussanlage hergestellt wird, wobei die Formfehler über die Breite des Bandes nicht einheitlich sind. Wenn das Band ausreichend dick ist, dann tritt trotz der Querabweichung der Dehnung auf Grund der Biegefestigkeit des Bandes kein Knicken auf. Die minimale Knickbeanspruchung wurde zuvor für den Fall von Shape Defects von Somers et al in der folgenden Publikation: Somers, R. R., et al (1984), „Verification and Applications of a Model for Predicting Hot Strip Profile, Crown and Flatners", Iron and Steel Engineer, Sept., S. 35–44, empirisch mit der Banddicke und -breite in Bezug gesetzt. Die gleiche Theorie kann auf „Faltenbildung" stromauf angewendet werden. 2 zeigt die erforderliche entsprechende Druckbeanspruchung für das Knicken bei einer vorgegebenen Banddicke im Vergleich zum Breitenverhältnis und zur Bandtemperatur.
  • Bei Bändern von weniger als 2,5 mm Dicke und mehr als 1000 mm Breite beträgt die erforderliche Druckbeanspruchung weniger als 2 Mpa (d. h. Megapascal). Die Knickbeanspruchung wird bei typischen vorhandenen Formfehlern, die in der Größenordnung von 5 bis 10 Mpa Beanspruchung liegen, leicht überschritten. Bei dickerem Band von 10 mm liegt die Knickbeanspruchung in der Größenordnung von 10 bis 20 MPa und folglich ist das Auftreten von Knicken unwahrscheinlich. Außerdem ist das Problem typischerweise bei herkömmlichem gewalztem dünnem Band nicht vorhanden, da das dünne Band durch Pressen mittels vorheriger Walzwerke hergestellt wird und das resultierende Band relativ einheitliches Dickenprofil über die Breite des Bandes mit einer mittigen Wölbung aufweist.
  • Die ausgeübte Spannung, die zum Vermeiden von Faltenbildung erforderlich ist, setzt voraus, dass sich kein Teil des Bandes unter Druck befindet und Druck geringer ist als die Knickgrenze des Bandes. Das Band muss elastisch gedehnt werden, so dass die kürzeren Abschnitte des Bandes gestreckt werden, um mit den längeren, gedehnteren Regionen übereinzustimmen. Diese Spannungsbeanspruchung t wird durch das Produkt des Elastizitätsmoduls E angegeben und die „Faltenbildung" im ungünstigsten Fall wird als eine Druckbeanspruchung dε0 ausgedrückt.
  • Unter Verwendung der vorgenannten Gleichung (1) kann eine Eintrittsspannung in Bezug auf den Formfehler stromab hergeleitet werden als: t = E|dε0| ≈ Edεs
  • Wenn der maximal zulässige Formfehler 200 I-Einheiten, oder 0,2% Druckdehnung, beträgt, dann kann die erforderliche ausgeübte Spannungsbeanspruchung t zum Vermeiden von Faltenbildung berechnet werden. Das Band-Elastizitätsmodul ist temperaturabhängig und wurde für den vorliegenden Zweck aus Versuchsdaten modelliert durch E = 41exp(–T/330)GPa,wobei T die Temperatur in Grad Celsius ist. Die minimale ausgeübte Eintrittsbeanspruchung zum Vermeiden von Faltenbildung bei Formfehlern stromab von 200 und 400 I-Einheiten wird in 3 für das Elastizitätsmodul bei den unterschiedlichen Bandtemperaturen für ein typisches silizium-/manganberuhigtes Stahlband gezeigt, das von einer Doppel-Walzengussanlage hergestellt wird. Dieser Stahl kann die folgende Zusammensetzung aufweisen:
    Kohlenstoff 0,05–0,10 Gew.-%
    Mangan 0,50–0,70 Gew.-%
    Silizium 0,20–0,30 Gew.-%
    Aluminium weniger als 0,008 Gew.-%
  • 3 zeigt einen Extremfall mit einem Formfehler von 400 I-Einheiten. Diese Zusatzspannung kann an „Kopfenden" des Gießens und Walzens erforderlich sein, bevor stabile Steuerbedingungen erreicht werden.
  • Die maximale ausgeübte Spannung muss so sein, dass übermäßiges Bandkriechen (das Einschüren oder Reißen zur Folge hat) des Bandes vermieden wird. Kriechen tritt in einem gewissen Umfang beim Walzen von warmer Band unter Spannung immer auf. Die zum Bewirken eines vorgegebenen Verformungsgrades erforderliche Spannungsbeanspruchung hängt von der Temperatur und in einem viel geringeren Umfang von der Verformungsgeschwindigkeit ab. Bei einer vorgegebenen maximalen Verformung, die als zulässig gilt, kann die maximale Spannungsbeanspruchung für eine Verformungsgeschwindigkeit unter Verwendung eines Kriechmodells vorhergesagt werden. Für den vorliegenden Fall wurde die Kriechbeanspruchung mit dem folgenden Modell bestimmt:
    Figure 00070001
    wobei εmax der zulässige maximale Prozentsatz an Kriechverformung ist, u die Bandgeschwindigkeit in Meter pro Minute ist und l die Länge in Metern ist, auf der sich das Band unter Spannung befindet. Die Koeffizienten wurden aus Versuchsdaten für diese Stahlsorte ermittelt. Dies wird als obere Beanspruchungsgrenzen in 3 sowohl für 0,5% als auch für 1% maximale Dehnungskriechverformungen zwischen der Spannvorrichtung und dem Walzwerk, die 1 m voneinander beabstandet waren, bei Bandgeschwindigkeiten von 60 m/min gezeigt. Es wurde festgestellt, dass bei einer Verdopplung/Halbierung der Verformungsgeschwindigkeit, die zum Beispiel durch eine ähnliche Abweichung der Gießgeschwindigkeit herbeigeführt wurde, diese Beanspruchung dann lediglich um 5% abwich.
  • 3 zeigt die Spannungsfenster für dünnes Band (weniger als 3 mm), die nicht nur sicherstellen sollten, dass keine Faltenbildung auftritt, sondern außerdem übermäßiges Bandkriechen über den Temperaturbereich von 900°C bis 1200°C vermeiden sollten. Bei der maximalen Form stromab kann angenommen werden, dass sie entweder 200 I-Einheiten oder 400 I-Einheiten beträgt. Das Erstgenannte ist die typische Obergrenze. Das Letztgenannte stellt einen typischen Extremfall dar, wie er an den vorderen oder hinteren Enden eines Gusses oder bei Nachführproblemen vorhanden sein kann. Die Obergrenzen der Faltschutz-Spannung waren so, dass die Kriechdehnung weniger als 0,5% oder 1% Dehnung beträgt. Die zulässige Spannung zum Erzeugen von nicht mehr als 1% Dehnung durch Kriechen, wie oben angezeigt, wurde so bestimmt wie in „Effect of Carbon Content an Plastic Flow of Plain Carbon Steels at Elevated Temperatures", P. J. Wray, American Society for Metals and the Metallurgical Society of AIME, Bd. 13A (Januar 1982), beschrieben.
  • Diese Ergebnisse gelten für mangan-/siliziumberuhigten Stahl, wie oben besprochen. Bei aluminiumberuhigtem Stahl wären die maximalen Spannungen typischerweise um 25% reduziert, aber dies würde von der Bandchemie abhängen. Typischer aluminiumberuhigter Stahl kann ungefähr 0,06 Gew.-% Kohlenstoff, ungefähr 0,25 Gew.-% Mangan, ungefähr 0,15 Gew.-% Aluminium enthalten.
  • Es ist festzustellen, dass die erforderliche Spannung mit einer Senkung der Bandtemperatur auf Grund des Anstiegs bei dem Elastizitätsmodul steigt. Typischerweise lagen die unteren Spannungsbeanspruchungsgrenzen jeweils in dem Bereich von ungefähr 5 (11) MPa für 900°C bis 2 (4) MPa für 1200°C für die Form mit 200 (400) I-Einheiten. Die oberen Spannungen betrugen über den gleichen Temperaturbereich 37 bis 15 MPa bei 0,5% maximaler Banddehnung.
  • Es wird erwartet, dass die gleichen Spannungsbeanspruchungsgrenzen für rostfreien Stahl 304 gelten.
  • 4 stellt einen Teil eine Walzwerkanlage dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann. Bei dieser Walzwerkanlage wird ein dünnes Stahlband 11 durch ein Treibwalzgerüst 12 hindurchgeleitet, das ein Paar Treibwalzen 13 umfasst, auf die Bandgreifkräfte durch ein Paar Hydraulikzylindereinheiten 14 ausgeübt werden, wobei eine auf jeder Seite des Treibwalzgerüstes angeordnet ist.
  • Nach dem Hindurchleiten durch das Treibwalzgerüst 12 wird das Band 11 auf einem Tisch getragen, der durch eine Abfolge von Walzen 15 ausgebildet wird, über die es zu einem Walzwerk 16 geleitet wird, das ein Paar Arbeitswalzen 17, die übereinander angeordnet sind, und ein Paar obere und untere Stützwalzen 18 umfasst. Bandreduktionskräfte werden zwischen den Arbeitswalzen 17 mit Hilfe von Hydraulikzylindereinheiten (nicht gezeigt) ausgeübt, die auf den zwei Seiten des Walzwerkes angeordnet sind und über die oberen Stützwalzen 18 wirken. Zwischen dem Treibwalzgerüst 12 und dem Walzwerkgerüst 16 wird das Band in einer dichten Umschließung 19 gehalten.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird die Treibwalze betätigt, um bei dem Band, das in das Walzwerk eintritt, eine Spannung auszuüben, die ausreichend stark ist, um Faltenbildung zu verhindern, jedoch ausreichend schwach ist, um übermäßiges Kriechen zu vermeiden.
  • Die dargestellte Vorrichtung wird als Beispiel und als Anzeige des dem Anmelder derzeit bekannten besten Verfahrens zum Ausführen der Erfindung vorgebracht. Andere Formen von Vorrichtung wären jedoch machbar. Im Besonderen könnten, auch wenn ein einziges Paar Treibwalzen eine einfache und effiziente Einrichtung sind, um bei dem Band vor den Arbeitswalzen Spannung zu entwickeln, andere Einrichtungen zum Erzeugen von Spannung, wie eine Reihe von Treibwalzen oder Spannwalzen, und vor zugsweise Treibwalzen, eine Reihe von Treibwalzen oder Spannwalzen, stromab von dem Walzwerk verwendet werden.
  • ANHANG
  • ZUSAMMENHANG ZWISCHEN FORM UND FALTENBILDUNG
  • Formfehler treten auf, wenn Reduktion durch ein Walzwerk über die Bandbreite nicht einheitlich ist, und folglich erzeugen lokale Regionen mit stärkerer Reduktion längeres Band stromab als der Bezug. Dieses längere Band wird lokal knicken. Wenn dr die lokale Abweichung des Grades proportionaler Dickenreduktion ist und dεs die lokale Abweichung der Bandausdehnung unter Beanspruchung, proportional zu der Bandlänge (Form), ist, dann können wir durch Erhaltung des Bandmassenstroms zeigen, dass dεs = dr/(1 – r),wobei r die (mittlere) Bezugs-Bandreduktion ist. Die Bandformtoleranzgrenzen sind im Allgemeinen wohldefiniert.
  • Berücksichtigen wir nun den Bereich des Walzwerks und nehmen wir an, dass das Band mit einer einheitlichen Geschwindigkeit über die Breite und folglich ohne oberstromige Faltenbildung in diesen Bereich eintritt. Wenn eine uneinheitliche Reduktion besteht, dann muss das Band anhand der Massenstromerhaltung den Walzbereich mit uneinheitlichen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Ausdehnungsabweichung (Formabweichung) verlassen. Im Besonderen kann anhand von Massenstrombetrachtungen die Austrittsgeschwindigkeit uexit in Bezug auf die Eintrittsgeschwindigkeit uentry, und -dicke hentry zusammen mit der Austrittsdicke hexit ausgedrückt werden. Mathematisch können wir schreiben: uexit = uentryhentry/hexit = uentry/(1 – r) duexit = uexitdr/(1 – r) = uexitdεs,wobei duexit die Abweichung der Bandaustrittsgeschwindigkeit ist und durch die zweite Gleichung von der Bandform stromab abhängig ist. Eine stärkere Reduktion bewirkt eine schnellere Austrittsgeschwindigkeit. Im Allgemeinen kann diese Situation nicht auftreten, da die Walzen- und Bandgeschwindigkeiten in enger Beziehung zueinander stehen und eine willkürliche Abweichung der Bandaustrittsgeschwindigkeit von der Bandform fälschlicherweise eine Abweichung der Walzengeschwindigkeit entlang seiner Achse impliziert. Die Annahme, dass die Bandeintrittsgeschwindigkeit in der Nähe des Walzbereichs entlang der Bandbreite einheitlich ist, kann daher nicht wahr sein.
  • Nehmen wir nun das andere Extrem an, bei dem die Bandaustrittsgeschwindigkeit einheitlich ist. Unter Verwendung des gleichen Arguments ergibt sich die Bandeintrittsgeschwindigkeit in den Walzbereich aus uentry = (1 – r)uexit duentry = –uexitdr = –uentrydr/(1 – r) = –uentrydεs,wobei duentry die Abweichung der Eintrittsgeschwindigkeit ist. Ein unterstromiger Bandformfehler der Form lokaler relativer Bandausdehnung verringert daher die Eintrittsgeschwindigkeit. Weit stromauf von den Walzen ist die Bandgeschwindigkeit einheitlich und somit muss das Band lokal langsam sein (Nacheilung) und gepresst werden, wenn es in den Walzbereich eintritt. Die entsprechende Band-Druckbeanspruchung (negative Spannung) des Bandes auf Grund der Form stromab ist dann
    Figure 00110001
    wobei dε0 = duentry/uentry die Faltungsverformung stromauf ist. Wir haben nun eine Formel in Bezug auf die Spannungsabweichung stromauf und den Formfehler stromab. Wenn diese Druckbeanspruchung zu stark ist, dann tritt stromauf Knicken mit den zuvor erwähnten unerwünschten Effekten auf. Zum Überwinden dieses Knickens kann eine positive Eintrittsspannung in einer Größenordnung hinzugefügt werden, die der größten Druckbeanspruchung aus dem Formfehler entspricht.
  • Die vorgenannten zwei Szenarien sind die Extremfälle und in der Praxis treten Bedingungen (ungefähr auf halbem Weg) dazwischen auf, die Abweichung der Bandgeschwindigkeit (und -spannung) in der Nähe der Walzen sowohl stromauf als auch stromab von der Hälfte der vorgenannten Größenordnung bewirken. Die vorgenannte Beanspruchungsformel ist daher die Obergrenze für das Pressen stromauf, kann aber immer noch verwendet werden, wobei dies einen eingebauten Sicherheitsspielraum gibt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Warmwalzen von dünnem Stahlband, das durch direktes Gießen hergestellt wird, wobei es Transportieren des Bandes (11) durch einen Walzspalt zwischen einem Paar Arbeitswalzen (17); und Ausüben von Band-Quetschkräften zwischen den Arbeitswalzen (17) zum Reduzieren der Dicke des Bandes (11) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Band (11) durch direktes Gießen in einer Doppel-Walzengussanlage auf eine Dicke von nicht mehr als 3 mm hergestellt wird und vor dem Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen (17) durch Treibwalzen (13) hindurchgeleitet wird, um Spannung auf das gegossene Band (11) auszuüben, das die Arbeitswalzen (17) passiert, die ausreichend stark ist, um Knickspannung in dem Band zu vermeiden, das in die Arbeitswalzen eintritt, und ausreichend schwach ist, um nicht mehr als 1% Dehnung durch Kriechen zu erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dicke des Bandes vor dem Zuführen zu den Arbeitswalzen (17) im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 der Anspruch 2, wobei das Band (11) bei einer Temperatur im Bereich von 700°C bis 1200°C warmgewalzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Band (11) bei einer Temperatur im Bereich von 900°C bis 1200°C warmgewalzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die ausgeübte Spannung so ist, dass die Banddehnung durch Kriechen auf mehr als 0,5% begrenzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abweichung der Banddickenreduktion über das Band, die durch die Arbeitswalzen (17) bewirkt wird, so ist, dass Band-Formfehler stromab von den Arbeitswalzen nicht mehr als 400 I-Einheiten betragen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Abweichung der Banddickenreduktion so ist, dass Band-Formfehler stromab von den Arbeitswalzen nicht mehr als 200 I-Einheiten betragen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Band ein Mangan-/Siliziumberuhigtes Stahlband mit einer Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 3 mm ist und das Band im Temperaturbereich von 900°C bis 1200°C warmgewalzt wird, und die ausgeübte Spannung innerhalb eines Betriebsbereiches zwischen Maximal- und Minimalwerten liegt, die definiert werden durch: Spannung max = Spannung, die maximal zulässige Dehnung bei der Walztemperatur erzeugt, und Spannung min = Spannung, die maximale Band-Knickspannung ermöglicht, die bei der Walztemperatur zulässig ist.
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