EP0415987A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von bandstahl oder stahlblech aus nach dem bogenstranggiessverfahren hergestellten flachprodukten. - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von bandstahl oder stahlblech aus nach dem bogenstranggiessverfahren hergestellten flachprodukten.

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EP0415987A1
EP0415987A1 EP89906038A EP89906038A EP0415987A1 EP 0415987 A1 EP0415987 A1 EP 0415987A1 EP 89906038 A EP89906038 A EP 89906038A EP 89906038 A EP89906038 A EP 89906038A EP 0415987 A1 EP0415987 A1 EP 0415987A1
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EP
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deformation
flat product
strand
strip
heating
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EP0415987B1 (de
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Giovanni Arvedi
Giovanni Gosio
Ulrich Siegers
Klaus Brueckner
Peter Meyer
Ernst Windhaus
Fritz-Peter Pleschiutschnigg
Werner Rahmfeld
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GIOVANNI ARVEDI
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Mannesmann AG
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Publication date
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    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous production of steel strip or sheet steel from flat products produced by the sheet continuous casting process with a horizontal outlet direction.
  • the last stand of the rolling mill results in rolling speeds which are too low in order to be able to maintain the required final rolling temperatures of at least approximately 865 degrees C. That , the strip experiences too much cooling between one rolling stage and the subsequent one, owing to the low speed identical to the casting speed when it enters the rolling train.
  • One has moved away from this solution because the problem could not be solved economically even with heat protection devices and heated rollers; because this would result in a significant increase in investment and operating costs.
  • Another proposed solution provides for the strip to be cut off in front of a heating furnace, in which the strip is then heat-treated (temperature compensation) over its entire cross-section.
  • This can be, for example, a gas-heated roller furnace, with which a strip temperature of approx. 1100 degrees C can be set independently of the casting speed to be taken into account at the furnace outlet, that is to say an optimum temperature for the subsequent rolling process.
  • the strip is cut to a standard length, which can be, for example, 50 m for a specific coil weight, for which a corresponding furnace length of approximately 150 m is required if the required buffer effect is taken into account.
  • the thin slab or the "preliminary strip” can be rolled out at higher speeds, and there is therefore no fear of the temperature dropping below the minimum temperature permitted for the final rolling stage.
  • the excess length of the furnace which is approximately 3 times the length of the strip section, also results in an enormous space requirement, on which many steelworks are not equipped.
  • the dimensions of the system and thus of the furnace set limits for the length of the successive strip sections to be treated and thus also for the final coil weight, which in turn limits the scope for use with regard to the production of coils with the largest diameter. Accordingly, a plant of this type does not offer the possibility of using even thinner starting slabs, should this become possible due to the technological development of the continuous casting process. Assuming an initial thickness of 25 mm - as has already been hypothetically done - instead of 50 mm, the band would have to be divided into lengths of approximately 100 m in order to achieve the same final bundle weight, for which a length in for the treatment furnace would have to be provided on the order of 300 m, which is convenient and economic ⁇ Lich not feasible.
  • the aim of the present invention is to create a method of the type described at the outset and a corresponding system for carrying out this method, with which steel strip can be produced continuously from flat product coming from a continuous sheet caster without taking on the aforementioned disadvantages.
  • the tapping of the casting strand in the first roll stand being carried out at the speed at which the rolling stock leaves the arc section of the continuous casting installation.
  • the process is thus said to be carried out "in line” with practically unlimited flexibility, so that it is possible to produce coils of any weight and length or sheets without changing the dimensional parameters of the system, since the rolled strip is separated at least after the first Rolling process or after all operations are carried out immediately before the reel-up or stacking device.
  • the rolled-out strip can be reeled in according to the desired coil weight following the shaping of the flat product or, after the rolled-out strip has been separated off after the shaping of the flat product, can be stacked in predetermined lengths into sheet steel packages, if necessary after cooling and straightening.
  • the flat product is thus first pierced in a first roll stand at the output speed of the product from the continuous sheet casting installation and passes through the successive rolling stages at speeds corresponding to the deformations in the individual passes.
  • the thus-rolled strip is then either coiled and, after the coil weight is reached desired, separated or the tape is divided into ge desired lengths and stacked in sheets.
  • An essential aspect of the present invention is the inductive re-heating of the flat product after descaling to temperatures of approximately 1100 degrees with the best possible temperature compensation, because in this way an undercooling of the strip can be counteracted in a favorable manner.
  • the starting strand After passing through the rolling stands, the starting strand can be cut off with the device which is present anyway for dividing the rolled strips, or it can be cut off by a further separating device downstream of the first deformation stage.
  • the separating device can be arranged behind the first deforming device and between the first deforming device and the further deforming device there can be a device for winding and unwinding the flat product, which is arranged upstream of the separating device.
  • the device for winding and unwinding the flat product is preferably arranged behind the device for inductive heating and in front of the further deformation device.
  • either a separating device for the rolled strip and at least one reel for winding the strip is arranged downstream of this system, or a separating device for the rolled strip, a cooling device, a straightening machine and a stacking device for the separated metal sheets.
  • the system additionally comprises at least one device for inductive heating for intermediate heating between the further rolling stands.
  • the system is also equipped with devices for adjusting the cross-section of the passage between the rollers of the first shaping device and the further rolling stands in order to enable the start-up strand located at the head of the casting strand to pass and immediately after it has passed Cross sections can be traced back to the usual throughput values.
  • the separating device for separating the starting strand is used, which is located behind the first deformation stage.
  • Fig. 3 shows a modified embodiment of the invention.
  • the system according to the invention is roughly shown schematically, by means of which the corresponding method is described.
  • a continuous casting mold which is identified in the drawing by 1
  • the flat product 2 is produced.
  • the flat product 2 guided and transported in conventional support rollers passes from the initial vertical direction over the arc section formed by the support rollers the horizontal position over.
  • the flat product according to the invention passes through a first deformation stage 3, in which it is brought to a maximum thickness of 25 mm, for example.
  • the deformation stage 3 can consist of one or more rolling devices, preferably in a four-way arrangement.
  • a furnace 5 which is preferably equipped with an inductive heating device.
  • this furnace 5 there is a temperature equalization over the entire cross section of the flat product 2, so that it reaches the first stand 6 of the further shaping device with a sufficient rolling temperature. If a piercing speed which is too slow, corresponding to the speed at exit from the sheet path, leads to a considerable drop in temperature, so that an insufficient deformation temperature results in the second roll stand 7 of the further deformation device, then further intermediate heating can possibly take place in the form of a second induction furnace 8 between the roll stands 6 and 7, which can be shorter than the furnace 5.
  • the second induction furnace is only required if the furnace 5 is not sufficient to move along the entire length during the deformation three rolling stands 6, 7 and 9 existing further deformation device to set the corresponding temperature gradient, in such a way that when the last rolling stand 9 is pierced, the temperature is within the order of magnitude sufficient for good deformation.
  • the flat product 2 now referred to as strip 2 1 , has the desired thickness.
  • the method concludes either by reeling the rolled strip 2 1 on the reel 11 and severing at 10 after reaching the desired bundle or "coil" weight, or by severing the strip 2 1 in desired lengths and then stacking on a stacking device 12, which is shown schematically in FIG. 2.
  • the device for severing the belt 10 at the beginning of the work cycle can also be used to sever the starting strand (not shown here) which, after passing through the switched-off induction furnace 5 and the extended rollers of the shaping device 6, 7 and 9, and so on the possibly provided and also switched off intermediate heating device 8 is separated.
  • Corresponding adjusting devices are provided, by means of which the rollers are re-adjusted to the normal nip required for the deformation immediately after passing through the starting strand.
  • the heating devices 5 are preferably composed of mutually independent zones, so that, starting from the state of the switched-off furnace, the furnace zones passed through by the starting piece are successively switched on for heating.
  • the flat product 2 resulting from the casting and rolling process has a temperature of 1075 degrees C on leaving the first deformation stage 3, which drops to 1049 degrees C on the way to the descaling device 4. Due to the press water descaling provided in this arrangement, the temperature suddenly drops to 969 degrees C and cools down to furnace 5 to 934 degrees C.
  • the temperature rises again to 1134 degrees C, with temperature compensation taking place over the entire cross section of the flat product.
  • the latter experiences a decrease in the temperature to 1104 degrees C before reaching the mill stand 6, which due to the contact with the rolls in the mill stand is only 1063 degrees C as it exits the mill stand.
  • the partially rolled strip is heated in an intermediate inductive furnace 8 from 1020 degrees C to 1120 degrees C.
  • the temperature is 1090 degrees C and drops again to 1053 degrees C when leaving the roll stand until it has dropped to 988 degrees C when entering the third and last roll stand 9.
  • This temperature is sufficient as the piercing temperature for the last rolling process; the rolling stock 2 1 leaves the last rolling stand 9 at a temperature of 953 degrees C and is then separated and stacked in desired lengths at a still further reduced temperature or is wound up as shown in FIG. 1.
  • the speed in the exemplary embodiment when leaving the first deformation stage 3 is 0.08 m / sec. or 4.8 m / min. This corresponds to the piercing speed when entering the rolling stand of the further shaping device, where the thickness of the flat product is still 25 mm.
  • the tapping speed when entering the rolling stand 7 is 10.2 m / min. with simultaneous deformation of the flat product from 25 mm to 12.3 mm.
  • the rolling stock enters the last rolling stand at a speed of 19.8 m / min. and a thickness of 6.2 mm and leaves the mill stand with a finished thickness of 4.05 m and a speed of 30.6 m / min.
  • the heating preceding the first roll stand of the further shaping device and, if appropriate, intermediate heating between the first and further roll stands must be set such that the flat product or the rolled strip is heated after the first pass to a temperature of approx. 1100 degrees C and the temperature level is maintained so that the final rolling temperature in the last rolling stand does not fall below the limit of 860 degrees C.
  • a reel-up and reel-out device 12 is used.
  • the coiling and uncoiling device is installed behind the induction furnace 5.
  • the arrangement is supplemented by the descaling device 4.
  • the winding and unwinding reel 12 is wound with flat material until the desired coil size is reached. After the wound bundle has been brought into the unwinding position (on the right in the drawing), the flat material is fed for further processing to the further shaping devices 6, 7 and 9, which consist of one or more shaping frames.
  • an additional induction furnace 8 can be installed between the roll stands of the further shaping device.
  • the finished bundle is at 11, e.g. on a downcoiler.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

PCI7DE89/00332
1 -
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bandstahl oder Stahlblech aus nach dem Bogenstranggießverfahren hergestellten Flachprodukten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlich Herstellung von Bandstahl oder Stahlblech aus nach dem Bogenstranggießverfahren mit horizontaler Auslauf¬ richtung hergestellten Flachprodukten.
In der Stahlindustrie, sei es aus einer allgemeinen Tendenz heraus oder mit dem Ziel der Überwindung der Krise, der sich in den vergangenen Jahren besonders die Betreiber überalterter Anlagen gegenübersahen, besteht eine starke Notwendigkeit zur Senkung der Betriebs- und Investitionskosten bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktqualität und Steigerung der Flexibilität bezogen auf die produzierten Mengenein¬ heiten, also die sogenannten "Coils" bzw. Stahlbleche. Mit der Modernisierung bestehender Stahlwerke bzw. der Planung und Realisierung neuer Stahlwerke mit Hilfe neuer technologischer Konzepte und Einrichtungen wird eine Steigerung der Produktivität und der Wirt¬ schaftlichkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktqualität sowie ein größerer Spielraum bei der "Stückgröße" angestrebt, in der das Endprodukt zwecks optimaler Streubreite der Verwendungsmöglichkeiten ausgestoßen werden soll. Eine der neuen Technologien, die im Hinblick auf die aktuellen Anforderungen an die Stahlproduktion zur Zeit vorangetrieben, werden, betrifft die Be- arbeitungsstufen zwischen dem Schmelzen des Stahls und dem Aufhaspeln des Bandstahls in Form von Rollen oder "Coils" bzw. dem Stapeln von Blechen und umfaßt das Gießen von Dünnbrammen in endabmessungsnaher Dicke, die sodann in nur wenigen nachfolgenden Stichen bzw. Verformungsschritten zum gewünschten Endprodukt weiterverarbeitet werden können. Dies hat zu beachtenswerten Verbesserungen in der Stranggie߬ technik geführt, besonders im Hinblick auf die Kon¬ struktion der Kokille sowie des entsprechenden Tauch¬ ausgusses, sowie zu Verbesserungen in der Konstruktion der Walzgerüste und -straßen mit dem Ziel, in möglichs wenigen Stichen die angestrebte Verformung zu erreiche
Es sind -wenn auch unter der Bezeichnung "Pilotanlagen Anlagen zur Herstellung von Bandstahl bekannt geworden in denen nach dem Stranggießverfahren Dünnbrammen von ca. 50 mm Dicke produziert werden, gegenüber her¬ kömmlichen Brammen mit einem Dickenbereich von 150 bis 320 mm. Diese Dünnbra men durchlaufen hierbei auf unterschiedliche Weise die aufeinanderfolgenden Walz-/Verarbeitungsschritte; das Endprodukt ist Bandstahl von nur wenigen Millimetern Dicke. Es wurde vorgeschlagen, bereits das Gießprodukt -unmittelbar nach einer Zwisehe erwärmung in einem Ofen- auszu¬ walzen, z.B. in einer Tandemstraße mit sechs Gerüsten.
Da die Gießgeschwindigkeit nicht viel schneller als ca. 5 m/min. sein kann, ergeben sich dementsprechend am letzten Gerüst der Walzstraße zu niedrige Walz¬ geschwindigkeiten, um die erforderlichen Endwalz¬ temperaturen von mindestens ca. 865 Grad C beibehalten zu können. D.h. , das Band erfährt zwischen einer Walz¬ stufe und der darauffolgenden eine zu starke Abkühlung aufgrund der mit der Gießgeschwindigkeit identischen geringen Geschwindigkeit beim Eintritt in die Walz¬ straße. Man ist deshalb von dieser Lösung abgerückt, weil auch mit Wärmeschutzeinrichtungen und beheizten Walzen das Problem nicht wirtschaftlich lösbar war; denn dies hätte einen erheblichen Anstieg der Investi- tions- und Betriebskosten zur Folge.
Ein anderer Lösungsvorschlag sieht das Abtrennen des Bandes vor einem Wärmeofen vor, in dem anschließend die Wärmebehandlung (Ausgleich der Temperatur) des Bandes Über seinen gesamten Querschnitt vorgenommen wird. Dies kann z.B. ein gasbeheizter Rollenofen sein, mit dem unabhängig von der zu berücksichtigenden Gie߬ geschwindigkeit am Ofenaustritt eine Bandtemperatur von ca. 1100 Grad C eingestellt werden kann, also eine für den nachfolgenden Walzprozeß optimale Tem¬ peratur. Das Band wird auf eine Standardlänge ge¬ schnitten, die beispielsweise für ein bestimmtes Coil- gewicht bei 50 m liegen kann, wofür eine entsprechende Ofenlänge von ca. 150 m benötigt wird, wenn man die erforderliche Pufferwirkung in Betracht zieht.
Durch Entkopplung der Walzstraße vom eigentlichen Gießvorgang, kann das Auswalzen der Dünnbramme bzw. des "Vorbandes" bei höheren Geschwindigkeiten durch¬ geführt werden, und somit ist ein Abfallen der Tem¬ peratur unter die für die Endwalzstufe zulässige Mindesttemperatur nicht zu befürchten. Dabei ergibt sich aus der Überlänge des Ofens -die ungefähr das 3-fache der Länge des Bandabschnittes beträgt- außer dem erheblichen Anstieg der Anlagen-Investitions¬ kosten noch ein enormer Platzbedarf, auf den viele Stahlwerke nicht eingerichtet sind.
Darüber hinaus setzen die Abmessungen der Anlage und somit des Ofens der Länge der aufeinanderfolgenden zu behandelnden BandabschnitteGrenzen und damit auch für das endgültige Bundgewicht, was wiederum den NutzungsSpielraum im Hinblick auf die Fertigung von Coils mit größtem Durchmesser begrenzen. Dement¬ sprechend bietet sich bei einer Anlage dieser Art auch nicht die Möglichkeit, noch dünnere Ausgangs¬ brammen einzusetzen, sollte dies durch die techno¬ logische Weiterentwicklung des Stranggießverfahrens möglich werden. Bei Annahme einer Ausgangsdicke von 25 mm -wie dies bereits hypothetisch getan wurde- an Stelle von 50 mm müßte zur Verwirklichung des¬ selben Bund-Endgewichtes das Band in Längen von ca. 100 m aufgeteilt werden, wofür für den Behandlungs¬ ofen eine Länge in der Größenordnung von ca. 300 m vorgesehen werden müßte, was praktisch und wirtschaft¬ lich nicht durchführbar ist. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs beschriebenen Art sowie einer entsprechenden Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, mit der kontinuierlich Stahlband aus von einer Bogenstranggießanlage kommenden Flachprodukt hergestellt werden kann, ohne die vorgenannten Nach¬ teile zu übernehmen.
Insbesondere soll auf ein Trennen des Strangs zwischen dem Gießvorgang und mindestens dem ersten Walzvorgang verzichtet werden, wobei der Anstich des Gießstranges im ersten Walzgerüst mit derjenigen Geschwindigkeit erfolgt, mit dem das Walzgut die Bogenstrecke der Strang- gießanlage verläßt. Das Verfahren soll somit "in line" mit praktisch unbegrenzter Flexibilität durchgeführt werden, so daß es möglich wird, Coils von beliebigem Gewicht und beliebiger Länge oder Bleche herzustellen, ohne die Dimensionsparameter der Anlage zu verändern, da das Abtrennen des ausgewalzten Bandes mindestens nach dem ersten Walzvorgang oder nach Durchführung aller Arbeitsgänge unmittelbar vor der Aufhaspel- oder Stapelvorrichtung vorgenommen wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren, das durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
a) Verformung des Flachproduktes nach Durcherstarrung des Stranges in einer ersten Verformungsstufe bei Temperaturen von mehr als 1100 Grad C, b) induktives Wiederaufheizen bis auf eine Temperatur von ca. 1100 Grad C bei bestmöglichem Tempera¬ turausgleich über den gesamten Querschnitt des Flachproduktes,
c) Verformung des Flachproduktes in mindestens einer weiteren Verformungsstufe bei Walzgeschwindig¬ keiten entsprechend der jeweiligen Stichabnahme.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, das Band zwischen dem ersten und dem weiteren Ver¬ formungsvorgang aufzuhaspeln. Man kann das ausgewalzte Band entsprechend dem gewünschten Bundgewicht im An¬ schluß an das Verformen des Flachproduktes aufhaspeln oder nach Abtrennen des ausgewalzten Bandes im An¬ schluß an die Verformung des Flachproduktes in vor¬ gegebenen Längen zu Stahlblechpaketen stapeln, ggf. nach Abkühlen und Richten. Das Flachprodukt wird also zunächst in einem ersten Walzgerüst mit der Ausgangs¬ geschwindigkeit des Produktes aus der Bogenstranggieß- anlage angestochen und durchläuft die aufeinanderfol¬ genden Walzstufen jeweils mit Geschwindigkeiten, die den Verformungen in den einzelnen Stichen entsprechen. ' Das derartig gewalzte Band wird anschließend entweder aufgehaspelt und, nachdem das gewünschte Coil-Gewicht erreicht ist, abgetrennt oder das Band wird in ge¬ wünschte Längen unterteilt und zu Blechen gestapelt. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das induktive Wiederaufheizen des Flachproduktes nach dem Entzundern auf Temperaturen von ca. 1100 Grad mit bestmöglichem Temperaturausgleich, weil so einer Unterkühlung des Bandes in günstiger Weise entgegen¬ gewirkt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, eine oder mehrere Stufen der induktiven Zwischenerwärmung des Flachproduktes zwischen den ge¬ nannten Verformungsstufen vorzusehen. Durch diese Zwisehenerwärmung wird ebenfalls einer zu starken Abkühlung des Walzgutes entgegengewirkt, so daß stets die notwendigen Walztemperaturen derart eingestellt werden können, daß in der letzten Verformungsstufe die Temperaturen nicht unter den Grenzwert von 860 Grad C absinken.
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung sind zu¬ sätzlich folgende Schritte vorgesehen:
Einstellen der Verformungsstufen nach Durchlauf¬ eines Anfahrstranges, der beim Gießvorgang vor¬ gesehen wird;
Abtrennen des Anfahrstranges unmittelbar vor dem Aufhaspeln des Bandes oder vor dem Stapeln der Bleche; Differenzierte Heizregelung in aufeinanderfolgenden Stufen/Zonen nach Durchlauf des Anfahrstranges.
Der Anfahrstrang kann nach Durchlauf durch die Walz¬ gerüste mit derjenigen Einrichtung abgetrennt werden, die zum Unterteilen der gewalzten Bänder ohnehin vor¬ handen ist, oder er kann durch eine weitere Trennvor¬ richtung hinter der ersten Verformungsstufe abgetrennt werden.
Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens ist gekennzeichnet durch die nachstehend ge¬ nannten Anlagenteile in der aufgezeigten Reihenfolge:
a) Eine Kokille für den kontinuierlichen Guß von Flach- produkta mit anschließendem Führungsgerüst in Bogenform,
b) eine erste Verformungseinriehtung zur Verformung de Flachproduktes im Führungsgerüst und/oder unmittel¬ bar daran anschließend,
c) eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen und für den Temperaturausgleich über den Querschnitt des Flachproduktes,
d) mindestens ein weiteres Walzgerüst und
e) eine Trennvorrichtung. Die Trennvorrichtung kann hinter der ersten Ver¬ formungseinrichtung angeordnet sein und zwischen der ersten Verformungseinrichtung und der weiteren Ver¬ formungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Auf- und Abhaspeln des Flachproduktes vorgesehen sein, der die Trenneinrichtung vorgeordnet ist. Vorzugs¬ weise ist die Einrichtung zum Auf- und Abhaspeln des Flachproduktes hinter der Vorrichtung zum induktiven Aufheizen und vor der weiteren Verformungseinrichtung angeordnet.
Alternativ ist erfindungsgemäß dieser Anlage ent¬ weder eine Abtrennvorrichtung für das Walzband und mindestens ein Haspel zum Aufhaspeln des Bandes nach¬ geordnet oder eine Abtrenneinrichtung für das Walz¬ band, eine Kühleinrichtung, eine Richtmaschine und eine Stapelvorrichtung für die abgetrennten Bleche.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Anlage zusätzlich mindestens eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen zur Zwischenerwärmung zwischen den weiteren Walzgerüsten.
Günstigerweise ist jede dieser Vorrichtungen mit separ steuerbaren Heizstufen versehen. Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlage außerdem mit Vorrichtungen zur.Einstellung des DurchlaufquerSchnittes zwischen den Rollen der ersten Verformungseinrichtung und den weiteren Walz¬ gerüsten ausgestattet, um den Durchlauf des am Kopf des Gießstranges sitzenden AnfahrStranges zu ermög¬ lichen und unmittelbar nach dessen Durchlauf die Querschnitte wieder auf die üblichen Durchlaufwerte zurückzuführen. Vorrichtungen zur successiven Steu¬ erung der einzelnen Aufheizstufen der Öfen unmittel¬ bar nach dem Durchlauf des AnfahrStranges, wobei die Trennvorrichtung zum Abtrennen des AnfahrStranges diejenige ist, die auch zum Abtrennen des Walzbandes eingesetzt wird, nämlich die am Endabschnitt der Anlage befindliche Trennvorrichtung.
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird die Trennvorrichtung zum Abtrennen des Anfahrstranges verwendet, die sich hinter der ersten Verformungs¬ stufe befindet.
Zur Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in Zeichnungen dargestellt ist.
Es zeigt: PCI7DE89/00332 3
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Fig. 1 eine schematische Teildarstellung der er- findungsgemäßen Anlage und
Fig. 2 den Temperaturverlauf des Stahlbandes,
Fig. 3 eine abgewandelte Ausführun sform der Erfindung.
In der Zeichnung ist grob schematisch die erfindungs¬ gemäße Anlage dargestellt, anhand der das entsprechende Verfahren beschrieben wird. Ausgehend von einer Strang¬ guß-Kokille, die in der Zeichnung mit 1 gekennzeichnet ist, entsteht das Flacherzeugnis 2. Das in herkömm¬ lichen Stützrollen geführte und transportierte Flach¬ produkt 2 geht von der anfänglichen vertikalen Richtung über die von den Stützrollen gebildete Bogenstrecke in die horizontale Lage über. Nach Durcherstarrung, nämlich im Endbereich der Bogenstrecke, durchläuft das Flachprodukt gemäß der Erfindung eine erste Verformungs¬ stufe 3, in der es beispielsweise auf eine Dicke von maximal 25 mm gebracht wird. Die Verformungsstufe 3 kann aus einer oder mehreren Walzeinrichtungen, vor¬ zugsweise in Quarto-Anordnung, bestehen.
Zum Temperaturausgleich ist im Anschluß ein Ofen 5 vor¬ gesehen, der vorzugsweise mit einer induktiven Auf¬ heizvorrichtung ausgestattet ist. In diesem Ofen 5 er¬ folgt gleichzeitig ein Temperaturausgleich über den ge¬ samten Querschnitt des Flachproduktes 2, so daß dieses das erste Gerüst 6 der weiteren Verformungseinrichtung mit ausreichender Walztemperatur erreicht. Sollte eine zu langsame Anstichgeschwindigkeit ent¬ sprechend der beim Austritt aus der Bogenstrecke ge¬ fahrenen Geschwindigkeit zu einem beträchtlichen Ab¬ sinken der Temperatur führen, so daß sich im zweiten Walzgerüst 7 der weiteren Verformungseinrichtung eine unzureichende Verformungstemperatur ergibt, so kann ggfs. eine weitere Zwischenerwärmung in Form eines zweiten Induktionsofens 8 zwischen den Walzgerüsten 6 und 7 vorgesehen werden, der kürzer sein kann als der Ofen 5. Der zweite Induktionsofen ist jedoch nur dann erforderlich, wenn der Ofen 5 nicht ausreicht, um während der Verformung entlang der gesamten, aus den drei Walzgerüsten 6, 7 und 9 bestehenden weiteren Verformungseinrichtung das entsprechende Temperatur¬ gefälle einzustellen, und zwar derart, daß beim An¬ stich in das letzte Walzgerüst 9 die Temperatur inner¬ halb der für eine gute Verformung ausreichenden Größen¬ ordnung liegt. Beim Austritt aus dem letzten Walz¬ gerüst 9 weist das nun als Band 21 bezeichnete Flach¬ produkt 2 die gewünschte Dicke auf.
Das Verfahren schließt entweder mit dem Aufhaspeln des gewalzten Bandes 21 auf dem Haspel 11 und dem Abtrennen bei 10 nach Erreichen des gewünschten Bund- oder "Coil"-Gewichts oder mit dem Abtrennen des Bandes 21 in gewünschten Längen und anschließendem Stapeln auf einer Stapeleinrichtung 12 ab, die in Fig. 2 schema¬ tisch eingezeichnet ist. Ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Trennvorrichtungen kann die Vorrichtung zum Abtrennen des Bandes 10 zu Beginn des Arbeitstaktes auch zum Abtrennen des (hier nicht dargestellten) AnfahrStranges benutzt werden, der nach Durchlaufen des ausgeschalteten Induktionsofens 5 und der auseinandergefahrenen Walzen der Verformungseinrichtung 6, 7 und 9 -sowie der eventuell vorgesehenen und ebenfalls abgeschalteten Zwischenerwärmungseinrichtung 8- abgetrennt wird. Es sind entsprechende Anstellvorrichtungen vorgesehen, mit denen unmittelbar nach Durchlaufen des Anfahr¬ stranges die Walzen auf den für die Verformung benö¬ tigten normalen Walzspalt wieder angestellt werden. Weiterhin setzen sich die Aufheizvorrichtungen 5 vorzugsweise aus untereinander unabhängigen Zonen zusammen, so daß ausgehend vom Zustand des abgeschal¬ teten Ofens die jeweils vom Anfahrstück durchlaufenen Ofenzonen nacheinander zum Aufwärmen eingeschaltet werden.
Figur 2 zeigt anhand der schematischen Darstellung der einzelnen Abschnitte für eine Anlage gemäß der Figur 1 (unter Verwendung gleicher Bezeichnungen) den Tem-~ peraturverlauf des Flachproduktes 2 bis zum Austritt des Bandes 2' aus dem letzten Walzgerüst. Unterhalb des Kurvenbildes ist eine Tabelle dargestellt, aus der in Übereinstimmung mit bestimmten Abschnitten der Anlage und den entsprechenden Abschnitten des Bandes die jeweilige Geschwindigkeit bei entsprechender Dicke ersichtlich ist. Die aufgezeichneten Werte wurden versuchsweise mit einem Band von 1000 mm Breite und 25 mm Dicke erzielt. Selbstverständlich wird bei anderen Abmessungen und Geschwindigkeiten ein anderer Temperaturverl uf zu verzeichnen sein.
Aus der Figur ergibt sich, daß das aus dem Gießwalz¬ vorgang hervorgegangene Flacherzeugnis 2 beim Austritt aus der ersten Verformungsstufe 3 eine Temperatur von 1075 Grad C au weist, die auf dem Weg zur Ent- zunderungsvorrichtung 4 auf 1049 Grad C absinkt. Bedingt durch die bei dieser Anordnung vorgesehene Preßwasser-Entzunderung sinkt die Temperatur jäh auf 969 Grad C ab und kühlt bis zum Ofen 5 weiter auf 934 Grad C ab.
Im Ofen bzw. in der induktiven AufheizVorrichtung 5 steigt die Temperatur wieder bis auf 1134 Grad C an, wobei ein Temperaturausgleich über den gesamten Quer¬ schnitt des Flachproduktes erfolgt. Letzteres erfährt vor Erreichen des Walzgerüstes 6 eine Abnahme der Temperatur auf 1104 Grad C, die infolge des Kontaktes mit den Walzen im Walzgerüst beim Austritt aus dem Walzgerüst nur noch 1063 Grad C beträgt. Im geschil¬ derten Fall wird das teilgewalzte Band in einem zwischengeschalteten induktiven Ofen 8 von 1020 Grad C auf 1120 Grad C aufgeheizt.
Beim Anstich in das zweite Walzgerüst 7 liegt die Temperatur bei 1090 Grad C und sinkt beim Verlassen des Walzgerüstes wieder auf 1053 Grad C ab, bis sie bei Eintritt in das dritte und letzte Walzgerüst 9 auf 988 Grad C abgefallen ist. Diese Temperatur ist als Anstichtemperatur für den letzten Walzvorgang ausreichend; das Walzgut 21 verläßt das letzte Walz¬ gerüst 9 mit einer Temperatur von 953 Grad C und wird danach bei noch weiter abgesunkener Temperatur in ge¬ wünschten Längen abgetrennt und gestapelt oder wie in Fig. 1 dargestellt aufgehaspelt.
Was den Geschwindigkeitsverlauf anbelangt, so liegt im Ausführungsbeispiel die beim Verlassen der ersten Verformungsstufe 3 gefahrene Geschwindigkeit bei 0,08 m/sec. oder 4,8 m/min. Dies entspricht der Anstich¬ geschwindigkeit beim Eintritt in das Walzgerüst der weiteren Verformungseinrichtung, wo die Dicke des Flacherzeugnisses noch 25 mm beträgt. Die Anstichge¬ schwindigkeit bei Eintritt in das Walzgerüst 7 liegt bei 10,2 m/min. bei gleichzeitiger Verformung des Flachproduktes von 25 mm auf 12,3 mm. In das letzte Walzgerüst tritt das Walzgut mit einer Geschwindigkeit von 19,8 m/min. und einer Dicke von 6,2 mm ein und verläßt das Walzgerüst mit einer Fertigdicke von 4,05 m und einer Geschwindigkeit von 30,6 m/min.
Wie aus dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, das im Prinzip auf andere Bandquerschnitte übertragbar ist, hervorgeht, ist die dem ersten Walzgerüst der weiteren Verformungseinrichtung vorausgehende Erwärmung und ggfs. zwischen dem ersten und weiteren Walzgerüsten erfolgende Zwischenerwärmung so einzustellen, daß eine Aufheizung des Flachproduktes bzw. des Walzbandes nach dem ersten Stich auf eine Temperatur von ca. 1100 Grad C stattfindet und das Temperaturniveau so gehalten wird, daß die Endwalztemperatur im letzten Walzgerüst den Grenzwert von 860 Grad C nicht unter¬ schreitet.
Bei dem in Figur 3 dargestellten abgewandelten Aus- führungsbeispiel wird eine Auf- und Abhaspelvorrichtung 12 verwendet. Wie die Zeichnung zeigt, ist in diesem Fall die Auf- und Abhaspelvorrichtung hinter dem In¬ duktionsofen 5 eingebaut. Die Anordnung wird durch die Entzunderungsvorrichtung 4 ergänzt. Der Auf- und Ab¬ wickelhaspel 12 wird bis zum Erreichen der gewünschten Coilgröße mit Flachmaterial bewickelt. Nachdem der aufgewickelte Bund in die (in der Zeichnung rechts befindliche) Abwickelstellung gebracht worden ist, wir das Flachmaterial zur weiteren Bearbeitung der aus einem oder mehreren Verformungsgerüsten bestehenden weiteren Verformungseinrichtung 6, 7 und 9 zugeführt.
Falls erforderlich, kann zwischen den Walzgerüsten der weiteren Verformungseinrichtung ein zusätzlicher In¬ duktionsofen 8 eingebaut werden. Der fertige Bund wird bei 11, z.B. auf einem Downcoiler, erzeugt.
Selbstverständlich lassen sich alle Parameter der Anlag durch entsprechende Einstellung der Gießgeschwindigkeit, der Walzgeschwindigkeiten sowie der Verformungen unter¬ einander beeinflussen.
Die vorstehende Beschreibung der Erfindung erläutert ein Verfahren sowie die für die Durchführung erforder¬ liche Anlage, die ein kontinuierliches Gießen und End¬ walzen eines Ausgangsproduktes bei geringen Anlagen¬ kosten und Energieaufwand ermöglichen. Es wurde fest¬ gestellt, daß die für die induktive Erwärmung erforder¬ liche Heizleistung die Grenzen von ca. 8 MW nicht über¬ steigt, was für ein Stahlwerk entsprechender Größen¬ ordnung als durchaus wirtschaftlich angesehen werden kann.
Das beschriebene und dargestellte Konzept des mit der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens und die für seine Durchführung erforderliche Anlage können innerhalb der Zielsetzung der Erfindung variiert werden, besonders ka die vor der Walzstraße bzw. zwischen den Walzgerüsten v gesehene AufWärmevorrichtung durch andere als die genan ten Induktionsöfen ersetzt werden -so können beispiels¬ weise Öfen mit Lasertechnik, Strahlungsöfen etc. Ver¬ wendung finden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Band¬ stahl oder Stahlblech aus nach dem Bogenstranggie߬ verfahren mit horizontaler Auslaufriehtung herge¬ stellten Flachprodukten, welches durch die folgenden Phasen gekennzeichnet ist:
a) Verformung des Flachproduktes (2) nach Erstarrung des Stranges in einer ersten Verformungsstu e (3) bei Temperaturen von mehr als 1100 Grad C,
b) induktives Wiederaufheizen bis auf eine Tempera¬ tur von ca. 1100 Grad C bei bestmöglichem Tem¬ peraturausgleich über den gesamten Querschnitt des Flachproduktes,
c) Verformung des Flachproduktes in mindestens eine weiteren Verformun sstufe bei Walzgeschwindig- keiten entsprechend der jeweiligen Stichabnahme.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Aufhaspeln des Bandes zwischen dem ersten und dem weiteren Verformungsvorgang. PCI7DE89/00332 63
- 19 -
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Aufhaspeln des ausgewalzten Bandes und Abtrennen entsprechend dem gewünschten Bundgewicht im Anschluß an das Verformen des Flachproduktes.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Abtrennen des ausgewalzten Bandes im Anschluß an die Verformung des Flachproduktes in vorgegebene Längen und Stapeln zu Stahlblechpaketen ggf. nach Abkühlen und Richten.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichne durch eine oder mehrere Stu en der induktiven Zwischenerwärmung des Flachproduktes zwischen den weiteren Verformungsstufen.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Patentansprüche einschl. der folgenden weiteren Stufen:
- Einstellen der Verformungsstufen nach Durchlaufen eines AnfahrStranges, der beim Gießvorgang vor¬ gesehen wird;
Abtrennen des Anfahrstranges unmittelbar vor dem Aufhaspeln des Bandes oder dem Abtrennen der Bleche;
- differenzierte Heizregelung in auf einanderfolgen Stufen/Zonen nach Durchlauf des AnfahrStranges. PCI7DE89/00332
- 20 -
7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die nach¬ stehend genannten Anlagenteile in der aufgezeigten Reihenfolge: a) Eine Kokille (l) für den kontinuierlichen Guß von Flachprodukten (2) mit anschließendem Führungsgerüst in Bogenform, b) eine erste Verformungseinrichtung zur Ver¬ formung des Flachproduktes im Führungsgerüst und/oder unmittelbar daran anschließend,
c) eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen und für den Temperaturausgleich (5) über den Quer¬ schnitt des Flachproduktes (2), d) mindestens ein weiteres Walzgerüst (6, 7, 9) und e) eine Trennvorrichtung (S, 10).
8. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Trennvorrichtung (S) hinter der ersten Verformungseinrichtung (3) angeordnet ist.
9. Anlage nach den Patentansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Verformung einrichtung (3) und der weiteren Verformungsein¬ richtung (6, 7, 9) eine Einrichtung zum Auf- und Abhaspeln (12) des Flachproduktes vorgesehen ist, der die Trenneinrichtung (S) vorgeordnet ist. PCI7DE89/00332
- 21 -
10. Anlage nach dem Patentanspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Einrichtung zum. Auf- und Abhaspeln (12) des Flachproduktes hinter der Vorrichtung zum induktiven Aufheizen (5) und vor der weiteren Verformungseinrichtung (6, 7, 9) angeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Nachordnung einer AbtrennVorrichtung (10) für das Walzband (21) und mindestens eines Haspels (11) zum Aufhaspeln des Bandes (2*).
12. Anlage nach Patent nspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ihr eine AbtrennVorrichtung (10) für das Walzband (2), eine Kühleinrichtung, eine Richtwalze und eine Stapelvorrichtung (14) für die abgetrennten Bleche nachgeordnet ist.
13. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zusätzlich mindestens eine Vor¬ richtung (8) zum induktiven Aufheizen zur
Zwisehenerwärmung zwischen den weiteren Walz¬ gerüsten (6, 7, 9) vorgesehen ist.
14. Anlage nach Patentanspruch 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jede Vorrichtung zum induktiven Aufheizen (5, 8) separat steuerbare Heizstufen aufweist.
15. Anlage nach Patentanspruch 11, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorrichtung zur Einstellung des DurchlaufquerSchnitts zwischen den Rollen der Verformungseinrichtung (3) und den weiteren Walz¬ gerüsten (6, 7, 9), um den Durchlauf des am Kopf des Gießstranges sitzenden Anfahrstränges zu er¬ möglichen und um unmittelbar nach dem Durchlauf des Anfahrstranges den Durchlaufquerschnitt wieder auf die für die Verformungsvorgänge erforderlichen Werte zurückzuführen;
Vorrichtungen für die Steuerung der einzelnen Heiz¬ stufen der Vorrichtungen zum induktiven Aufheizen (5, 8) nacheinander zur jeweiligen Einschaltung unmittelbar nach dem Durchlauf des Anfahrstränges und durch den Einsatz der Trennvorrichtung (10) auch zum Abtrennen des Anfahrstranges vom Walzband (2*).
16. Anlage nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung der Trennvorrichtung (S) für das Abtrennen des Anfahrstranges.
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