EP0344095B1 - Verfahren zum kontinuierlichen Giesswalzen - Google Patents

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EP0344095B1
EP0344095B1 EP89730119A EP89730119A EP0344095B1 EP 0344095 B1 EP0344095 B1 EP 0344095B1 EP 89730119 A EP89730119 A EP 89730119A EP 89730119 A EP89730119 A EP 89730119A EP 0344095 B1 EP0344095 B1 EP 0344095B1
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flat product
flat
continuous casting
produced
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Fritz-Peter Dr. Pleschiutschnigg
Lothar Parschat
Armin Burau
Werner Dr. Rahmfeld
Gerd Möllers
Hans-Jürgen Ehrenberg
Hans Georg Eberhardt
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous casting-rolling of flat metal products, in particular of steel, according to the preamble of claim 1.
  • Flat products are the starting material for the production of sheets or strips.
  • Flat products of this type are also referred to as slabs or thin slabs. If slabs with a size exceeding a certain thickness are produced, segregation problems generally occur.
  • DE-OS 24 44 443 which is to be found, for example, as a description of the closest prior art, segregation in the case of such products is to be prevented by deformation in the continuous casting installation on the strand within the solidification section, as shortly before the solidification point as possible is exercised with a degree of reduction of 0.1 to 2%.
  • EP 0286862 A 1 a plant for producing a steel strip is known, the strand emerging from the continuous casting plant, which has already been reduced in thickness by being compressed, being rolled out into the actual strip in a subsequent rolling stand.
  • the invention is based on the object of specifying a method with which a product with a high proportion of roll structure is already made available with the continuous casting installation and which is capable of being coiled with the thickness dimension leaving the casting installation.
  • the object according to the invention is thereby achieved solved that the flat product produced in the continuous casting mold with a thickness of 50 to 100 mm cooled exclusively by internally cooled rollers and by means of the pairs of rollers the deformation in the solidified area at temperatures of the flat product just below the solidus temperature, in particular in the temperature range of 1500 - 1200 ° C becomes.
  • the thickness reduction of the flat product in the area of the solidification section and in the solidified area is coordinated with one another in such a way that the total reduction of the flat product is at least 60%.
  • the flat product thus produced is at a thickness of max. 35 mm coil capable, so that in a further embodiment of the invention, the flat product obtained is coiled after the casting-rolling process.
  • the flat product emerging from the mold by an atmosphere which prevents scaling of the flat product.
  • the atmosphere should be maintained over the entire area of the deformation path. This can be done in particular by maintaining an inert gas atmosphere within the strand guide section. If this is not possible for operational reasons, descaling the flat product within the deformation section is an equivalent measure.
  • the formation of the desired fine-grained structure can be supported in that the flat product leaving the mold is cooled exclusively by means of internally cooled rollers.
  • the rollers can be surface-coated in order to reduce the cooling effect caused by the rollers.
  • the temperature range of 1500 - 1200 ° C for further reduction has proven to be particularly favorable for maintaining an isotropic structure.
  • a continuous caster-type caster steel is poured into a mold with a cross-sectional dimension of 60 mm x 1200 mm.
  • the strand which partially solidifies over the cross section, is drawn off from the mold at a speed of approx. 3.5 m / min and guided by means of pairs of rollers.
  • the pairs of rollers can be adjusted individually or combined into segments against the strand and are pressed against the strand in such a way that in the area of the solidification section, i.e. from the end of the mold to solidification, the strand has a thickness of 36 mm (approx. 40% of the dimension at the mold exit) ) is reduced.
  • This area is followed by another area with pairs of rolls, in which a further reduction in thickness from 36 to 25 mm (30% from the already reduced strand thickness) is carried out.
  • a further reduction in thickness from 36 to 25 mm (30% from the already reduced strand thickness) is carried out.
  • the deformation in the area of the solidification section as well as after solidification can take place with one or more pairs of rollers.
  • the flat product produced in this way can then be wound up into the coil or fed directly to further processing by rolling.
  • a flat product is produced by the described method of operation, which already has a fine-grained structure corresponding to a rolled product when it leaves the continuous casting installation. Such a material can be coiled without difficulty. It has also surprisingly been found that the strength properties and toughness values of a flat product produced by the process according to the invention correspond to the properties of a rolled product even at these low degrees of deformation.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Gießwalzen metallischer Flachprodukte, insbesondere aus Stahl, gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
  • Flachprodukte sind das Ausgangsmaterial für die Erzeugung von Blechen oder Bändern. Derartige Flachprodukte werden auch als Brammen oder Dünnbrammen bezeichnet. Werden Brammen mit einer eine bestimmte Dicke übersteigenden Größe erzeugt, treten in der Regel Seigerungsprobleme auf. Gemäß der DE-OS 24 44 443, die beispielsweise als Beschreibung des nächsthommenden Standes der Technik ansuschen ist, soll die Seigerung bei derartigen Produkten dadurch verhindert werden, daß in der Stranggießanlage auf den Strang innerhalb der Erstarrungsstrecke, möglichst kurz vor dem Durcherstarrungspunkt, eine Verformung mit einem Reduktionsgrad von 0,1 bis 2% ausgeübt wird.
  • Aus der EP 0286862 A 1 ist eine Anlage zum Herstellen eines Stahlbandes bekannt, wobei der aus der Stranggießanlage austretende Strang, der bereits durch Zusammendrücken dickenreduziert worden ist, in einem anschließenden Walzgerüst zum eigentlichen Band ausgewalzt wird.
  • In neuerer Zeit ist man bestrebt, die Dickenabmessung der stranggegossenen Brammen mehr dem zu erzeugenden Fertigprodukt anzupassen. Hierfür stehen Begriffe wie "endabmessungsnahes Gießen" oder "die Erzeugung von Vorbändern". Hierbei wird in der Stranggießanlage ein Flachprodukt mit einer Dicke zwischen 40 bis 50 mm erzeugt. Die so erzeugten Flachprodukte weisen eine Gußstruktur auf. Nach Verlassen der Stranggießanlage (Transportrollen) wird der Strang abgelängt und die Teilstücke der Flachprodukte werden einem Ausgleichsofern zugeführt und anschließend gewalzt (s. Stahl u. Eisen 1988, Nr. 3, Seite 99ff). Nachteilig bei diesem Verfahren ist der erhebliche maschinentechnische Aufwand und im Fall der Vorbänder außerdem das Gußgefüge.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem bereits mit der Stranggießanlage ein Produkt mit hohem Anteil an Walzgefüge zur Verfügung gestellt wird, das mit der die Gießanlage verlassenden Dickenabmessung coilfähig ist.
  • Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zum kontinuierlichen Gießwalzen metallischer Flachprodukte, insbesondere aus Stahl, durch Eingießen der Schmelze in eine Stranggießkokille, Abziehen des über den Querschnitt teilweise erstarrten Stranges mittels Rollenpaare und Verformen des Stranges mindestens im Bereich seiner Erstarrungsstrecke, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das in der Stranggießkokille mit einer Dicke von 50 bis 100 mm erzeugte Flachprodukt ausschließlich von innengekühlten Rollen gekühlt und mittels der Rollenpaare die Verformung im durcherstarrten Bereich bei Temperaturen des Flachproduktes dicht unter der Solidustemperatur, insbesondere im Temperaturbereich von 1500 - 1200 ° C durchgeführt wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Dickenreduktion des Flachproduktes im Bereich der Erstarrungsstrecke und im durcherstarrten Bereich derart aufeinander abgestimmt wird, daß die Gesamtreduktion des Flachproduktes mindestens 60 % beträgt. Das so erzeugte Flachprodukt ist bei einer Dicke von max. 35 mm coilfähig, so daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Anschluß an den Gießwalzprozeß das erhaltene Flachprodukt gecoilt wird.
  • Zur Verbesserung der Oberflächenqualität ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorteilhaft, das aus der Kokille austretende Flachprodukt durch eine die Verzunderung des Flachproduktes unterbindende Atmosphäre zu schützen. Die Atmosphäre sollte über den gesamten Bereich der Verformungsstrecke aufrechterhalten werden. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß innerhalb der Strangführungsstrecke eine Inertgasatmosphäre aufrechterhalten wird. Sollte dies aus betrieblichen Gründen nicht möglich sein, bietet sich als äquivalente Maßnahme eine Entzunderung des Flachproduktes innerhalb der Verformungsstrecke an.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Ausbildung des gewünschten feinkörnigen Gefüges dadurch unterstützt werden, daß das die Kokille verlassende Flachprodukt ausschließlich über innengekühlte Rollen gekühlt wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Rollen oberflächenbeschichtet sein im Sinne einer Reduzierung der durch die Rollen bewirkten Kühlwirkung.
  • Der Temperaturebereich von 1500 - 1200 ° C für die weitere Reduktion hat sich als besonders günstig erwiesen für den Erhalt eines isotropen Gefüges.
  • Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. In einer Stranggießanlage vom Bogentyp wird Stahl in eine Kokille der Querschnittsabmessung 60 mm x 1200 mm vergossen. Der über den Querschnitt teilweise erstarrte Strang wird aus der Kokille abgezogen mit einer Geschwindigkeit von ca. 3,5 m/min und mittels Rollenpaare geführt. Die Rollenpaare sind einzeln oder zu Segmenten zusammengefaßt gegen den Strang anstellbar und werden derart gegen den Strang angepreßt, daß im Bereich der Erstarrungsstrecke, also vom Kokillenende bis zur Durcherstarrung, der Strang auf eine Dicke von 36 mm (ca. 40 % der Abmessung am Kokillenausgang) reduziert wird. An diesen Bereich schließt sich ein weiterer Bereich mit Rollenpaaren an, in dem eine weitere Dickenreduktion von 36 auf 25 mm (30 % von der bereits reduzierten Strangdicke aus gesehen) vorgenommen wird. Je nach Stahlqualität kann sowohl die Verformung im Bereich der Erstarrungsstrecke als auch nach der Durcherstarrung jeweils mit einem oder mehreren Rollenpaaren erfolgen.
  • Das auf diese Weise erzeugte Flachprodukt kann anschließend zum Coil aufgewickelt oder direkt der Weiterverarbeitung durch Walzen zugeführt werden.
  • Aufgrund der Temperatur des Flachgutes ist eine gute Verformbarkeit bei geringem maschinentechnischem Aufwand gegeben. Außerdem wird durch die beschriebene Arbeitsweise ein Flachprodukt erzeugt, das bereits bei Verlassen der Stranggießanlage ein feinkörniges, einem Walzerzeugnis entsprechendes Gefüge aufweist. Ein derartiges Material ist ohne Schwierigkeiten coilbar. Auch hat es sich überraschend herausgestellt, daß die Festigkeitseigenschaften und Zähigkeitswerte eines durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten Flachproduktes schon bei diesen geringen Verformungsgraden den Eigenschaften eines Walzproduktes entsprechen.

Claims (8)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Gießwalzen metallischer Flachprodukte, insbesondere aus Stahl durch Eingießen einer Schmelze in eine Stranggießkokille, in der das Flachprodukt mit einer Dicke < 100 mm erzeugt wird, Abziehen des über den Gießquerschnitt teilweise erstarrten Stranges mittels Rollenpaare und Reduzierung der Dicke des Flachproduktes in der Erstarrungsstrecke um mindestens 10 % bis zu 70 % seiner Dicke und Verformung des durcherstarrten Flachproduktes mit einer weiteren Reduktion der Dicke um mindestens 30 %,
dadurch gekennzeichnet,
daß das in der Stranggießkokille mit einer Dikke von 50 bis 100 mm erzeugte Flachprodukt ausschließlich von innengekühlten Rollen gekühlt und mittels der Rollenpaare die Verformung im durcherstarrten Bereich bei Temperaturen des Flachproduktes dicht unter der Solidustemperatur, insbesondere im Temperaturebereich von 1500 - 1200 ° C durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtreduktion der Dicke derart eingestellt ist, daß ein Flachprodukt mit einer Dikke von max. 35 mm entsteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erzeugte Flachprodukt nach Verlassen der Rollenpaare gecoilt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtreduktion der Dicke mindestens 60 % beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus der Kokille austretende Flachprodukt bis zum Ende der Verformungsstrecke in einer eine Verzunderung unterbindenden Atmosphäre geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flachprodukt unter Inertgas geführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flachprodukt während der Verformung entzundert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flachprodukt durch oberflächenbeschichtete Rollen gekühlt wird.
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