EP0535368B1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Stahlband - Google Patents

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EP0535368B1
EP0535368B1 EP92114594A EP92114594A EP0535368B1 EP 0535368 B1 EP0535368 B1 EP 0535368B1 EP 92114594 A EP92114594 A EP 92114594A EP 92114594 A EP92114594 A EP 92114594A EP 0535368 B1 EP0535368 B1 EP 0535368B1
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EP
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steel strip
strand
rollers
thickness
deformation
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EP92114594A
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Günter Dr. Flemming
Hans Streubel
Wolfgang Prof.Dr. Rohde
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SMS Siemag AG
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SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B21B1/466—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 non-continuous process, i.e. the cast being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/14—Soft reduction

Definitions

  • the invention relates to a method for producing steel strip, wherein a continuously cast steel strip, which consists of a solidified strand shell and a liquid core, is reduced in thickness in a roll deformation and then rolled.
  • the thickness of the strand shell formed essentially depends on the casting speed.
  • the rolling force must be adapted to the current strand shell thicknesses. If the casting speed is too low, the available rolling force is no longer sufficient, so that the target thickness of the steel strip produced is exceeded. If the casting speeds are too high, welding of the strand shells can only be achieved by falling below the target thickness of the steel strip produced.
  • the object of the invention is to provide a method and a system for carrying out the method, undesired thickness deviations of the steel strip produced being avoided and a good structure being achieved.
  • the aim is to simplify the deformation unit and to reduce its energy consumption.
  • the object is achieved according to the invention in that a steel strip strand of 40-80 mm thickness is cast, the steel strip strand is roll-deformed to a maximum of 15-40 mm thickness and 2-15 mm residual liquid core in a maximum of three stages, and then the steel strip strand is solidified is guided without deformation.
  • casting speed and strip thickness can be freely assigned to each other to achieve high production performance.
  • a core-tight and segregation-free structure is achieved.
  • the reduction in the contact force of the deformation unit results in a structural simplification and an energy saving.
  • the thickness of the strand shell is advantageously 6-19 mm before the roll deformation.
  • the degree of roll deformation is 10-60% and can be changed during the casting.
  • the roll-formed strand is guided in parallel over a length of 1 - 5 m.
  • the steel strip After solidification, the steel strip is set to the rolling temperature and rolled.
  • a maximum of three pairs of deforming rollers are arranged downstream of a solidification section consisting of support rollers and a drive device.
  • the shaping rollers and / or support rollers are provided with a mechanical positioning device and a hydraulic pressing device.
  • the steel strip 1 consists of a mold 1 for casting a steel strip strand 2 of 40-80 mm thickness, a pair of deforming rollers 5, guide rollers 7 and drive rollers 8.
  • a bending roller 9 is provided for deflecting the steel strip.
  • the steel strip 2 'then passes into a driving straightening device 10 and can be divided by scissors 11. To adjust the temperature, the steel strip sections then pass through a furnace 12, which is followed by a further pair of scissors 13 and a descaling device 14.
  • a Steckel rolling mill arranged in the material flow consists of a roll stand 15 with upstream or downstream reel furnaces 16, 17.
  • the rolling strip 2 ′′ leaving the Steckel rolling mill passes through a laminar cooling section 18 and is then wound up on a reel 19.
  • Figures 2-4 of the drawing show the manufacturing steps of the steel strip 2, 2 'in the continuous casting plant.
  • a cast strand 2 with a liquid core 4 is formed in the mold 1 by cooling and solidifying the strand shell 3 from the cast steel melt.
  • the strand shells 3 located on the broad broad sides are reduced in their mutual spacing by the deforming rollers 5 (6) provided with internal cooling 35. In this way, a strand of 15-40 mm thickness with 2-15 mm residual liquid core 4 is produced.
  • the roll-shaped casting strand 2 is guided between the roller tracks formed from guide rollers 7 without deformation, which leads to solidification.
  • the strand conveyance is effected by the drive rollers 8.
  • the casting strand 2 is roll-formed in one step between a pair of shaping rollers 5.
  • a two-stage roll deformation takes place between the deforming roller pairs 5 and 6.
  • a two- or three-stage roll deformation is advantageous for steels that do not allow a high deformation rate or a high deformation level.
  • the casting strand below the mold is first guided without deformation between support rollers 21 to set a quality-specific temperature.
  • the support rollers 21 and the guide rollers 7 have internal cooling 22 and 23, respectively.
  • the deforming rollers 5 are interposed several times, the bearings 24, 25 being fastened to cross members 27, 28 which are guided on stands 26 on opposite sides.
  • spindle gear 29 are attached to the stands.
  • the spindle gears 29 connected to a motor 30 each have a threaded spindle 31 in the direction of the cross members 27, 28.
  • a spacer nut 32 screwed onto a threaded spindle 31 is secured against rotation by a feather key 33.
  • Each spacer nut 32 is assigned a stop plate 34 on the cross members 27, 28.
  • the crossbeams 27, 28 are pulled towards one another by adjusting cylinders 36, each with a pull rod 36a, their mutual spacing and thus the spacing of the deforming rollers 5 being determined by the spacer nuts 32 set by the spindle gear 29. In this way it is achieved that the pair of deforming rollers 5 with a distance adjustment to the mold space of the mold 1st stays centered. Appropriate storage and adjustment is provided for further pairs of deforming rollers 6 (FIG. 3).
  • the guide rollers 7 are also temporarily stored several times, the bearings 37, 38 being mounted on frames 39, 40.
  • the frames 39, 40 are guided on stands 41 on both sides.
  • spindle gear 42 As a positioning device for the frames 39, 40 and guide rollers 7 41 spindle gear 42 are attached to the stands.
  • the spindle gears 42 connected to a motor 43 each have a threaded spindle 44 in the direction of the frames 39, 40.
  • Each spacer nut 45 screwed onto a threaded spindle 44 is secured against rotation by a feather key 46.
  • Each spacer nut 45 is assigned a stop plate 47 on the frames 39, 40.
  • the frames 39, 40 are pulled towards one another by adjusting cylinders 48, each with a pull rod 48a, their mutual spacing and thus the spacing of the guide rollers 7 being determined by the spacer nuts 45 set by the spindle gear 42. In this way it is achieved that the guide rollers 7 remain aligned with the corresponding deforming rollers 5 when the distance is adjusted.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlband, wobei ein stranggegossenes Stahlband, das aus einer erstarrten Strangschale und einem Flüssigkern besteht in einer Rollverformung dickenverringert und anschließend gewalzt wird.
  • Bei diesem durch die EP-A1 0 286 862 bekannt gewordenen Verfahren wird ein in einer Durchlaufkokille gegossenes Stahlband von 40 - 50 mm Dicke nach dem Austritt aus der Kokille durch ein Walzenpaar soweit zusammengedrückt, daß die inneren Wandungen der in der Kokille gebildeten Strangschalen miteinander verschweißen.
  • Beim Stranggießen in einer Durchlaufkokille von gegebener Länge ist die Dicke der gebildeten Strangschale im wesentlichen von der Gießgeschwindigkeit abhängig. Zur Gewährleistung eines konstanten Walzspalts muß die Walzkraft den momentanen Strangschalendicken angepaßt werden. Bei zu geringer Gießgeschwindigkeit reicht die verfügbare Walzkraft nicht mehr aus, so daß es zum Überschreiten der Solldicke des erzeugten Stahlbandes kommt. Bei zu hoher Gießgeschwindigkeiten kann ein Verschweißen der Strangschalen nur durch eine Unterschreitung der Solldicke der erzeugten Stahlbandes erreicht werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens, wobei ungewollte Dickenabweichungen des erzeugten Stahlbandes vermieden werden und ein gutes Gefüge erzielt wird. Darüber hinaus soll eine Vereinfachung der Verformungseinheit sowie eine Verringerung ihres Energiebedarfs erreicht werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Stahlbandstrang von 40 - 80 mm Dicke gegossen wird, der Stahlbandstrang bis auf 15 - 40 mm Dicke und 2 - 15 mm Restflüssigkern in maximal drei Stufen rollverformt wird und anschließend der Stahlbandstrang bis zur Durcherstarrung verformungsfrei geführt wird.
  • Auf diese Weise können Gießgeschwindigkeit und Banddicke zur Erzielung hoher Produktionsleistungen freier einander zugeordnet werden. Es wird ein kerndichtes und seigerungsfreies Gefüge erzielt. Aus der Verringerung der Anstellkraft der Verformungseinheit ergibt sich eine bauliche Vereinfachung und eine Energieeinsparung.
  • Die Dicke der Strangschale beträgt vor der Rollverformung vorteilhaft 6 - 19 mm.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt der Grad der Rollverformung 10 - 60 % und kann während des Gießens verändert werden.
  • Bei einer Gießgeschwindigkeit von 2 - 10 m/min wird der rollverformte Strang über eine Länge von 1 - 5 m parallelgeführt.
  • Das Stahlband wird nach der Durcherstarrung auf Walztemperatur eingestellt und gewalzt.
  • In vorrichtungsmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind in einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens einer Stahlbandgießkokille maximal drei Verformrollenpaaren eine aus Stützrollen bestehende Durcherstarrungsstrecke und eine Treibeinrichtung nachgeordnet.
  • Dabei sind die Verformrollen und/oder Stützrollen mit einer mechanischen Positioniereinrichtung und einer hydraulischen Andrückeinrichtung versehen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 9 - 16 dargelegt.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit Merkmalen und Vorteilen der Erfindung dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    Im Prinzip eine Anlage zur Herstellung von Stahlband,
    Fig. 2
    schematisch einen ersten Abschnitt der Anlage von der Kokille bis zur Treibeinrichtung,
    Fig. 3
    eine Alternative zu Fig. 2 mit zwei Verformrollenpaaren,
    Fig. 4
    eine weitere Alternative mit vor den Verformrollenpaaren angeordneten Stützrollenpaaren,
    Fig. 5
    eine Teilansicht eines Verformrollenpaares mit Lagertraverse und Anstell- und Positioniereinrichtung
    und
    Fig. 6
    eine Teilansicht eines Stützrollenpaares mit Lagerrahmen und Anstell- und Positioniereinrichtung.
  • Eine Anlage gemäß Fig. 1 besteht aus einer Kokille 1 zum Gießen eines Stahlbandstranges 2 von 40 - 80 mm Dicke, einem Verformrollenpaar 5, Führungsrollen 7 und Treibrollen 8. Zur Umlenkung des Stahlbandes ist eine Biegerolle 9 vorgesehen. Das Stahlband 2' gelangt anschließend in eine Treibrichteinrichtung 10 und kann durch eine Schere 11 unterteilt werden. Zur Temperatureinstellung durchlaufen die Stahlbandabschnitte dann einen Ofen 12, dem eine weitere Schere 13 und eine Entzunderungsvorrichtung 14 nachgeordnet sind.
  • Ein im Materialfluß angeordnetes Steckelwalzwerk besteht aus einem Walzgerüst 15 mit vor- bzw. nachgeordneten Haspelöfen 16, 17. Das das Steckelwalzwerk verlassende Walzband 2'' durchläuft eine Laminarkühlstrecke 18 und wird anschließend auf einem Haspel 19 aufgewickelt.
  • Den Figuren 2 - 4 der Zeichnung sind die Herstellschritte des Stahlbandes 2, 2' in der Stranggießanlage zu entnehmen. Aus der eingegossenen Stahlschmelze entsteht in der Kokille 1 durch Abkühlung und Erstarrung der Strangschale 3 ein Gießstrang 2 mit Flüssigkern 4.
  • Unterhalb der Kokille 1 werden die an den Strangbreitseiten befindlichen Strangschalen 3 durch die mit Innenkühlung 35 versehenen Verformrollen 5 (6) in ihrem gegenseitigen Abstand verringert. Auf diese Weise entsteht ein Strang von 15 - 40 mm Dicke bei 2 - 15 mm Restflüssigkern 4. Der rollverformte Gießstrang 2 wird zwischen aus Führungsrollen 7 gebildeten Rollenbahnen verformungsfrei geführt, wobei es zur Durcherstarrung kommt. Die Strangförderung wird durch die Treibrollen 8 bewirkt.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Gießstrang 2 zwischen einem Verformrollenpaar 5 in einer Stufe rollverformt. Alternativ dazu findet in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zwischen den Verformrollenpaaren 5 und 6 eine zweistufige Rollverformung statt. Eine zwei- oder auch dreistufige Rollverformung ist bei Stählen vorteilhaft, die eine hohe Verformungsgeschwindigkeit bzw. eine hohe Verformungsstufe nicht zulassen. Zur Kühlung des Gießstranges 2 sind zwischen den Führungsrollen 7 Wassersprühdüsen 20 angeordnet.
  • In der Alternative gemäß Fig. 4 wird der Gießstrang unterhalb der Kokille zunächst zur Einstellung einer qualitätsspezifischen Temperatur zunächst zwischen Stützrollen 21 verformungsfrei geführt. Die Stützrollen 21 und die Führungsrollen 7 weisen eine Innenkühlung 22 bzw. 23 auf.
  • Bei der in Fig. 5 dargestellten konstruktiven Ausgestaltung sind die Verformrollen 5 mehrfach zwischengelagert, wobei die Lager 24, 25 an Traversen 27, 28 befestigt sind, die gegenüberliegend beidseits an Ständern 26 geführt sind. Als Positioniereinrichtung für die Traversen 27, 28 und Verformrollen 5 sind an den Ständern 26 Spindelgetriebe 29 befestigt. Die mit einem Motor 30 verbundenen Spindelgetriebe 29 haben in Richtung der Traversen 27, 28 je eine Gewindespindel 31. Je eine auf eine Gewindespindel 31 aufgeschraubte Distanzmutter 32 ist durch eine Paßfeder 33 gegen Drehung gesichert. Jeder Distanzmutter 32 ist an den Traversen 27, 28 eine Anschlagplatte 34 zugeordnet. Durch Anstellzylinder 36 mit je einer Zugstange 36a werden die Traversen 27, 28 gegeneinander gezogen, wobei ihr gegenseitiger Abstand und damit der Abstand der Verformrollen 5 durch die vom Spindelgetriebe 29 eingestellten Distanzmuttern 32 bestimmt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Verformrollenpaar 5 bei einer Abstandsverstellung auf den Formraum der Kokille 1 zentriert bleibt. Für weitere Verformrollenpaare 6 (Fig. 3) ist eine entsprechende Lagerung und Verstellung vorgesehen.
  • Bei der in Fig. 6 dargestellten konstruktiven Ausgestaltung sind die Führungsrollen 7 ebenfalls mehrfach zwischengelagert, wobei die Lager 37, 38 an Rahmen 39, 40 gelagert sind. Die Rahmen 39, 40 sind beidseits an Ständern 41 geführt.
  • Als Positioniereinrichtung für die Rahmen 39, 40 und Führungsrollen 7 sind an den Ständern 41 Spindelgetriebe 42 befestigt. Die mit einem Motor 43 verbundenen Spindelgetriebe 42 haben in Richtung der Rahmen 39, 40 je eine Gewindespindel 44. Je eine auf eine Gewindespindel 44 aufgeschraubte Distanzmutter 45 ist durch eine Paßfeder 46 gegen Drehung gesichert. Jeder Distanzmutter 45 ist an den Rahmen 39, 40 eine Anschlagplatte 47 zugeordnet. Durch Anstellzylinder 48 mit je einer Zugstange 48a werden die Rahmen 39, 40 gegeneinander gezogen, wobei ihr gegenseitiger Abstand und damit der Abstand der Führungsrollen 7 durch die vom Spindelgetriebe 42 eingestellten Distanzmuttern 45 bestimmt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Führungsrollen 7 bei einer Abstandsverstellung auf die entsprechenden Verformrollen 5 ausgerichtet bleiben.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung von Stahlband (2), wobei ein stranggegossenes Stahlband, das aus einer erstarrten Strangschale (3) und einem Flüssigkern (4) besteht in einer Rollverformung dickenverringert und anschließend gewalzt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß
       ein Stahlbandstrang (2) von 40 - 80 mm Dicke gegossen wird,
       der Stahlbandstrang (2) bis auf 15 - 40 mm Dicke und 2 - 15 mm Restflüssigkern (4) in maximal drei Stufen rollverformt wird, und anschließend
       der Stahlbandstrang (2) bis zur Durcherstarrung verformungsfrei geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dicke der Strangschale (3) vor der Rollverformung 6 - 19 mm beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Grad der Rollverformung zwischen 10 und 60 % beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    das der Grad der Rollverformung während des Gießens verändert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer Gießgeschwindigkeit von 2 - 10 m/min die Länge der Parallelführungsstrecke 1 - 5 m beträgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Stahlband (2') nach der Durcherstarrung auf Walztemperatur eingestellt und gewalzt wird.
  7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, die aus einer Stahlbandgießkokille, mit nachgeordneten Verformrollen besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß maximal drei Verformrollenpaaren (5, 6) eine aus Führungsrollen (7) bestehende Durcherstarrungsstrecke und eine Treibeinrichtung (8) nachgeordnet sind.
  8. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verformrollen (5, 6) mit einer mechanischen Positioniereinrichtung (29 - 34) und einer hydraulischen Andrückeinrichtung (36, 36a) versehen sind.
  9. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungsrollen (7) mit einer mechanischen Positioniereinrichtung (42 - 47) und einer hydraulischen Andrückeinrichtung (48, 48a) versehen sind.
  10. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verformrollen (5, 6) innengekühlt sind und einen Durchmesser von 150 - 300 mm aufweisen.
  11. Anlage nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verformrollen (5, 6) über die Strangbreite unterteilt und zwischengelagert sind.
  12. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungsrollen (7) der Parallelführungsstrecke wärmeisolierend beschichtet sind.
  13. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß über die Strangbreite unterteilte und zwischengelagerte Führungsrollen (7) die Durcherstarrungsstrecke bilden.
  14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13,
    gekennzeichnet
    durch eine der Durcherstarrungsstrecke nachgeordnete Abbiege- (9) und Treibrichteinrichtung (10).
  15. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
    gekennzeichnet
    durch eine der Treibrichteinrichtung (10) nachgeordnete Temperatureinstellstrecke (12) und ein Walzwerk (15).
  16. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen Kokille (1) und Verformrollenpaar (5) Stützrollen (21) angeordnet sind.
EP92114594A 1991-09-19 1992-08-27 Verfahren und Anlage zur Herstellung von Stahlband Expired - Lifetime EP0535368B1 (de)

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DE4131116 1991-09-19
DE4135214A DE4135214C2 (de) 1991-09-19 1991-10-25 Verfahren und Anlage zur Herstellung von Stahlband
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0535368A1 EP0535368A1 (de) 1993-04-07
EP0535368B1 true EP0535368B1 (de) 1996-06-05

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EP92114594A Expired - Lifetime EP0535368B1 (de) 1991-09-19 1992-08-27 Verfahren und Anlage zur Herstellung von Stahlband

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US (2) US5339887A (de)
EP (1) EP0535368B1 (de)
JP (1) JP3113410B2 (de)
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