EP0761326A1 - Warmbandproduktionsanlage für das Walzen von dünnem Walzband - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a production system for the production of hot-rolled flat products, consisting of a multi-stand rolling mill, an outfeed roller table with devices for cooling the hot strip and with downstream winding machines for winding the strip.
- Rolling plants for the production of hot-rolled strips are generally designed and operated today in such a way that the forming in the individual stands is austenitic, which means that it is ensured that the rolling temperatures in the individual stands are above the GOS line of the iron-carbon diagram. Only after the last rolling pass, which should be as close as possible to the GOS line to achieve a fine-grained final structure, does cooling to the coiling temperature take place with structural change in the cooling section or in the wound bundle.
- the final rolling temperature for rolling according to the process described above i.e. the temperature in the last mill stand of the rolling mill, is around 840 to 920 ° C, depending on the level of carbon content.
- the final rolling temperature is maintained by changing the final rolling speed, with which the natural cooling of the strip in the rolling mill and the heat input can be controlled by the drive power of the roll stands.
- This method can be used without problems for strip thicknesses above a minimum strip thickness which, depending on the type of road, is of the order of 1.3 mm. Will this strip thickness below the required rolling speed with values above 12 m per second at the strip head reaches a height that can no longer be controlled in the free run on the roller table behind the rolling mill.
- a preferred method provides for preliminary rolling in the austenitic range down to an intermediate thickness of 2 to 8 mm and finish rolling in the ferritic range for minimum final thicknesses below 1.3 mm.
- the rolling stock must be cooled from the finish rolling temperature in the austenitic range to the rolling temperature in the ferritic range. This means cooling from the temperature range of 840 to 920 ° C to the temperature range of 600 to 780 ° C.
- the final rolling temperature after the second deformation stage is also in the range from 600 to 780 ° C and thus in a range at which recrystallization of the structure in the wound bundle occurs after reeling.
- a structure is created which enables the product to be used without further cold forming or heat treatment.
- An essential prerequisite for a good result is compliance with a minimum cooling time for cooling from the austenitic area to the ferritic area. This minimum cooling time must be observed so that austenite can be converted to ferrite to a sufficient extent. This lies depending on the selected temperature and alloy composition for entry into the first ferritic transformation in the range of a few seconds to a few minutes.
- the object of the invention is to provide a production plant for the rolling of hot strip, with which the aforementioned disadvantages and problems are eliminated and, with the desired limitation of the outlet speed, a selectable part of the reduction of the strip in the ferritic range takes place.
- At least the first stand of the rolling mill is designed as a reversing stand, to which at least one reel furnace is arranged upstream and downstream, a controllable cooling device being provided between the upstream reel stand and the following reversing stand.
- a production plant constructed in this way can be operated like conventional plants in the austenitic area.
- the rolling stock supplied by a roughing mill or thin slab casting machine which usually has a thickness of 50-100 mm, is tempered in an oven to approx. 1100 ° C. and in that from one or more
- the existing reversing mill (Steckel mill) was rolled by placing one or more stands and wound up in the Steckel or reel furnace that followed the Steckel mill. After reversing the Steckel line, the strip is pulled off the Steckel furnace and rolled down to about 5 to 15 mm in thickness in one or more stands of the Steckel line and then wound up in the Steckel furnace on the input side.
- the temperature of the belt in this area is still above 850 ° C. Now the strip is unwound from the input-side Steckel furnace and rolled down to a thickness of approx. 1 mm in the Steckel stands and the rest of the rolling mill and wound up by the winding machine.
- a heating device can be provided between the Steckel mill and the rest of the rolling mill to prevent excessive cooling of the strip.
- a cooling device can also be provided before the winding of the rolled strip in the input-side Steckel furnace, by means of which the approximately 5 to 15 mm thick strip is cooled to temperatures below 850 ° C. After ferritic transformation, the strip can be rolled down into a strip with a thickness of approx. 1 mm in the Steckel mill and the rest of the rolling mill.
- the run-out roller table is provided in such a way that the continuously cast strip can be placed on it, preferably without having been rolled in the reversing line. After reversing, the strip is rolled down to approx. 5 to 15 mm in the reversing line, and here too, before winding onto the input-side reel furnace, a decision is made whether to switch the cooling device on or off in the subsequent rolling process in the ferritic or austenitic range should be rolled.
- one of the reel furnaces can be set to temperatures that are necessary for rolling in the austenitic range, while the second reel furnace can be set to temperatures that for a Rollers in the ferritic range are required.
- Figure 1 shows a continuous caster 1, which is a pair of scissors 2, a furnace 3, a pair of scissors 4, which is only intended for emergency cuts and a descaling device 5.
- the Steckel or reel furnace 6 can be seen, which is followed by a cooling device which can be controlled as required and by means of which the strip can be cooled, if necessary, into the ferritic region.
- two reversing stands 8, 9, a further descaling device which can be switched on as required, and an outlet-side plug-in or reel furnace 11 are shown.
- the continuously cast pre-strip is rolled down in the reversing stand 8, 9 to a thickness of approximately 5 to 15 mm and wound up in the reel furnace 6.
- the strip can continue to have austenitic temperatures or, after cooling in the cooling device 7, its temperature can only be in the ferritic range.
- the reversing mill is followed by a heating device 12, preferably an induction furnace, which, if necessary, adjusts the strip to the temperature in the austenitic or ferritic range necessary for the rest of the rolling mill.
- the heating device 12 is followed by a further pair of scissors 13, a descaling device 14, the rolling mill 15, a winding machine 16, a cooling section 17 and a further winding machine 18.
- the heating device 12 is omitted and the reel furnace 11 is placed at the end of a reversing line.
- the reel furnace 6 is followed by a cooling and / or descaling device 19, which is followed by the reversing line 20.
- a further cooling and / or descaling device 21 is provided, which is followed by the reel furnace 11.
- Figure 3 shows a similar production facility as in Figure 2.
- the reel furnace 6 which is followed by the cooling and / or descaling device 19, the reversing line 20 ', the descaling device 14, the reversing line 20''and a roller table 22.
- FIGS. 2 and 3 The remaining devices shown in FIGS. 2 and 3 provided at the inlet and outlet of the production plant correspond to those according to FIG. 1.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage zur Erzeugung von warmgewalzten Flachprodukten, bestehend aus einer mehrgerüstigen Walzstraße, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zur Kühlung des Warmbandes und mit nachgeordneten Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Bandes.
- Walzanlagen zur Erzeugung warmgewalzter Bänder werden heute im allgemeinen so ausgelegt und betrieben, daß die Umformung in den einzelnen Gerüsten austenitisch erfolgt, das heißt, es wird sichergestellt, daß die Walztemperaturen in den einzelnen Walzgerüsten oberhalb der GOS-Linie des Eisenkohlenstoffdiagramms liegen. Erst nach dem letzten Walzstich, der zur Erzielung eines feinkörnigen Endgefüges möglichst nahe an der GOS-Linie liegen sollte, erfolgt die Abkühlung auf die Haspeltemperatur mit Gefügeumwandlung in der Kühlstrecke bzw. im gewickelten Bund.
- Für niedrig legierte Kohlenstoffstähle liegt für die Walzung nach dem oben beschriebenen Verfahren die Endwalztemperatur, das heißt die Temperatur im letzten Walzgerüst der Walzstraße je nach Höhe des Kohlenstoffgehalts bei ca. 840 bis 920 °C. Die Einhaltung der Endwalztemperatur erfolgt durch die Veränderung der Endwalzgeschwindigkeit, mit der die natürliche Abkühlung des Bandes in der Walzstraße und die Wärmezufuhr durch die Antriebsleistung der Walzgerüste gesteuert werden kann. Dieses Verfahren ist problemlos anwendbar für Banddicken oberhalb einer Mindestbanddicke, die je nach Straßentyp in der Größenordnung von 1,3 mm liegt. Wird diese Banddicke unterschritten, so erreicht die erforderliche Walzgeschwindigkeit mit Werten oberhalb von 12 m pro Sekunde am Bandkopf eine Höhe, die im freien Auslauf auf dem Rollgang hinter der Walzstraße nicht mehr beherrscht werden kann.
- Die ungeachtet dieser Problematik vorhandene Entwicklungstendenz in Richtung geringerer Enddicken hat dazu geführt, daß nach Wegen gesucht wurde, die Endwalztemperatur abzusenken, um damit geringere Walzgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Solche Walzprozesse wurden unter der Bezeichnung ferritisches Walzen bekannt, da sie bei Temperaturen unterhalb der GOS-Linie, das heißt im Bereich der α ,γ-Mischkristalle oder unterhalb der GPS-Linie im ferritischen Bereich erfolgen.
- Ein bevorzugtes Verfahren sieht eine Vorwalzung im austenitischen Bereich bis auf eine Zwischendicke von 2 bis 8 mm und eine Fertigwalzung im ferritischen Bereich auf geringste Enddicken unterhalb von 1,3 mm vor. Zwischen den beiden Prozeßstufen muß das Walzgut von der Endwalztemperatur im austenitischen Bereich auf die Walztemperatur im ferritischen Bereich abgekühlt werden. Dies bedeutet eine Abkühlung aus dem Temperaturbereich von 840 bis 920 °C auf den Temperaturbereich von 600 bis 780 °C.
- Die Endwalztemperatur hinter der zweiten Verformungsstufe liegt ebenfalls im Bereich von 600 bis 780 °C und damit in einer Größenordnung, bei der nach dem Aufhaspeln eine Rekristallisation des Gefüges im gewickelten Bund eintritt. Es entsteht ein Gefüge, welches die Verwendung des Produktes ohne weitere Kaltumformung oder Wärmebehandlung ermöglicht.
- Wesentliche Voraussetzung für ein gutes Ergebnis ist die Einhaltung einer Mindestkühlzeit für die Abkühlung aus dem austenitischen Gebiet in das ferritische Gebiet. Damit die Umwandlung von Austenit in Ferrit in ausreichendem Maße erfolgen kann, muß diese Mindestkühlzeit eingehalten werden. Diese liegt je nach gewählter Temperatur und Legierungszusammensetzung für den Eintritt in die erste ferritische Umformung in der Größenordnung von wenigen Sekunden bis hin zu einigen Minuten.
- Die Realisierung des oben beschriebenen Prozesses bereitet in einer konventionell gestalteten Warmbreitbandstraße erhebliche Schwierigkeiten. Der Übergang von der austenitischen in die ferritische Umformung soll im Dickenbereich von 2 bis 8 mm vorgenommen werden, das heißt in einem Dickenbereich, bei dem sich das Walzgut etwa in Mitte einer konventionellen Fertigstraße befindet. Da die Durchlaufzeit von Gerüst zu Gerüst an dieser Stelle nur wenige Sekunden beträgt, ist eine Realisierung der Kühlung zwar prinzipiell möglich, jedoch kann die Einhaltung der geforderten Zeit für die Umwandlung nicht realisiert werden. Die Durchführung des ferritischen Walzens nach der beschriebenen Methode wird damit für die konventionell gestaltete Warmbreitbandstraße unmöglich.
- Bei diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Produktionsanlage für das Walzen von Warmband zu schaffen, mit der die zuvor genannten Nachteile und Probleme beseitigt werden und unter erwünschter Begrenzung der Auslaufgeschwindigkeit ein wählbarer Teil der Reduktion des Bandes im ferritischen Bereich erfolgt.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens das erste Gerüst der Walzstraße als Reversiergerüst ausgebildet ist, dem mindestens je ein Haspelofen vor- und nachgeordnet sind, wobei zwischen dem vorgesetzten Haspelofen und dem folgenden Reversiergerüst eine steuerbare Kühlvorrichtung vorgesehen ist.
- Eine so konstruierte Produktionsanlage kann, wie herkömmliche Anlagen im austenitischen Bereich betrieben werden. Dazu wird das von einer Vorstraße bzw. Dünnbrammengießmaschine gelieferte Walzgut, welches üblicherweise eine Dicke von 50 - 100 mm aufweist, in einem Ofen auf ca. 1100°C temperiert und in der aus einem oder mehreren Gerüsten bestehenden Reversierstraße (Steckelstraße) durch Anstellen von einem oder mehreren Gerüsten gewalzt und in dem sich an die Steckelstraße anschließenden Steckel- bzw. Haspelofen aufgewickelt. Nach dem Reversieren der Steckelstraße wird das Band vom Steckelofen abgezogen und in einem oder mehreren Gerüsten der Steckelstraße auf ca. 5 bis 15 mm Dicke heruntergewalzt und anschließend im eingangsseitigen Steckelofen aufgewickelt. Die Temperatur des Bandes liegt in diesem Bereich noch immer über 850°C. Nunmehr wird das Band vom eingangsseitigen Steckelofen abgewickelt und in den Steckelgerüsten sowie dem Rest der Walzstraße auf eine Dicke von ca. 1 mm heruntergewalzt und von der Wickelmaschine aufgewickelt.
- Nach Anspruch 2 kann zwischen der Steckelstraße und dem Rest der Walzstraße eine Heizvorrichtung vorgesehen werden, um ein zu starkes Abkühlen des Bandes zu verhindern.
- Nach den Merkmalen des Anspruchs 1 kann aber auch vor dem Aufwickeln des Walzbandes in dem eingangsseitigen Steckelofen eine Kühlvorrichtung vorgesehen werden, mittels derer das ca. 5 bis 15 mm dicke Band auf Temperaturen unter 850°C gekühlt wird. Nach der ferritischen Umwandlung kann das Band in der Steckelstraße und dem Rest der Walzstraße zu einem Band mit einer Stärke von ca. 1 mm heruntergewalzt werden.
- Um die Heizvorrichtung im Anschluß an die Steckelstraße und vor dem Rest der Walzstraße einsparen zu können, wird nach Anspruch 5 vorgeschlagen, daß alle Gerüste der Walzstraße als Reversiergerüste ausgelegt sind. Auch mit dieser Straße kann sowohl ausschließlich im austenitischen Bereich als auch im austenitischen und ferritischen Bereich gewalzt werden. Bei dieser Produktionsanlage werden im ersten Walzgang nur so viele Reversiergerüste angestellt wie sie benötigt werden, um eine Banddicke zu erreichen, die im auslaufseitigen Haspelofen gewickelt werden kann. Im zweiten Durchgang erfolgt die Anstellung derart, daß durch die Reversierstraße eine Banddicke von ca. 5 bis 15 mm erreicht wird. Auch hier wird vor dem Aufwickeln im einlaufseitigen Haspelofen durch die ein- bzw. ausgeschaltete Kühlvorrichtung entschieden, ob im folgenden Walzgang im ferritischen bzw. austenitischen Bereich gewalzt werden soll.
- Nach Anspruch 6 besteht auch die Möglichkeit, auf den ausgangsseitigen Haspelofen zu verzichten. Dafür ist der Auslaufrollgang so vorgesehen, daß auf ihm das stranggegossene Band vorzugsweise ohne daß in der Reversierstraße gewalzt worden ist, abgelegt werden kann. Nach dem Reversieren wird das Band in der Reversierstraße auf ca. 5 bis 15 mm heruntergewalzt, wobei auch hier wieder vor dem Aufwickeln auf den eingangsseitigen Haspelofen entschieden wird, ob durch Einschalten bzw. Ausschalten der Kühlvorrichtung im folgenden Walzvorgang im ferritischen bzw. im austenitischen Bereich gewalzt werden soll.
- Werden am Eingang der Reversierstraße, wie es Anspruch 9 vorschlägt, zwei Haspelöfen eingesetzt, so kann der eine der Haspelöfen auf Temperaturen eingestellt sein, die für ein Walzen im austenitischen Bereich notwendig sind, während der zweite Haspelofen auf Temperaturen eingestellt werden kann, die für ein Walzen im ferritischen Bereich benötigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, beide Öfen auf Temperaturen für den ferritischen Bereich zu halten und diese alternierend zu betreiben, so daß es durch ggfs. verhältnismäßig lange Zeiten, die für die ferritische Umwandlung benötigt werden, zu keinem Stillstand der Anlage kommt.
- Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Produktionsanlage mit einer Reversierstraße, der sich der Rest der Walzstraße als Contistraße anschließt,
- Figur 2
- eine erfindungsgemäße Produktionsanlage, bei der alle Gerüste als Reversiergerüste ausgelegt sind und
- Figur 3
- eine erfindungsgemäße Produktionsanlage, bei der alle Gerüste als Reversiergerüste ausgelegt sind, bei der jedoch an Stelle des auslaufseitigen Haspelofens ein Auslaufrollgang mit entsprechender Länge vorgesehen ist.
- Figur 1 zeigt eine Stranggießanlage 1, der sich eine Schere 2, ein Ofen 3, eine Schere 4, die jedoch nur für Notschnitte gedacht ist sowie eine Entzunderungsvorrichtung 5 anschließt. Im weiteren Verlauf ist der Steckel- bzw. Haspelofen 6 zu sehen, dem eine je nach Bedarf steuerbare Kühlvorrichtung folgt, mittels derer das Band ggfs. in den ferritischen Bereich abgekühlt werden kann. Im Anschluß daran sind zwei Reversiergerüste 8, 9, eine weitere bei Bedarf einschaltbare Entzunderungsvorrichtung sowie ein auslaufseitiger Steckel- bzw. Haspelofen 11 abgebildet. Wie oben geschildert, wird das stranggegossene Vorband in dem Reversiergerüst 8, 9 auf ca. 5 bis 15 mm Stärke heruntergewalzt und im Haspelofen 6 aufgewickelt. Dabei kann das Band weiterhin austenitische Temperaturen aufweisen oder aber nach Kühlung in der Kühlvorrichtung 7 mit seiner Temperatur nur noch im ferritischen Bereich liegen.
- Der Reversierstraße schließt sich eine Heizvorrichtung 12, vorzugsweise ein Induktionsofen an, der das Band bei Bedarf auf die für den Rest der Walzstraße notwendige Temperatur im austenitischen bzw. ferritischen Bereich einstellt. Der Heizvorrichtung 12 folgt eine weitere Schere 13, eine Entzunderungsvorrichtung 14, die Walzstraße 15, eine Wickelmaschine 16, eine Kühlstrecke 17 und eine weitere Wickelmaschine 18.
- In Figur 2 wird auf die Heizvorrichtung 12 verzichtet und der Haspelofen 11 an das Ende einer Reversierstraße gesetzt. Hier schließt sich an den Haspelofen 6 eine Kühl- und/oder Entzunderungsvorrichtung 19 an, der die Reversierstraße 20 folgt. Am Ausgang der Reversierstraße 20 ist eine weitere Kühl- und/oder Entzunderungsvorrichtung 21 vorgesehen, der sich der Haspelofen 11 anschließt.
- Figur 3 zeigt eine ähnliche Produktionsanlage wie in Figur 2. Hier ist nach der Notschere 4 der Haspelofen 6 gezeigt, dem sich die Kühl- und/oder Entzunderungsvorrichtung 19, die Reversierstraße 20', die Entzunderungsvorrichtung 14, die Reversierstraße 20'' und ein Rollgang 22 anschließt.
- Die übrigen in den Figuren 2 und 3 gezeigten ein- und ausgangs der Produktionsanlage vorgesehenen Vorrichtungen entsprechen denen nach Figur 1.
-
- 1
- Stranggießanlage
- 2
- Schere
- 3
- Ofen
- 4
- Notschere
- 5
- Zunderungsvorrichtung
- 6
- Haspelofen
- 7
- Kühlvorrichtung
- 8
- Reversiergerüst
- 9
- Reversiergerüst
- 10
- Entzunderungsvorrichtung
- 11
- Haspelofen
- 12
- Heizvorrichtung
- 13
- Schere
- 14
- Entzunderungsvorrichtung
- 15
- Walzstraße
- 16
- Wickelmaschine
- 17
- Kühlstrecke
- 18
- Wickelmaschine
- 19
- Kühl- und/oder Entzunderungsvorrichtung
- 20
- Reversierstraße
- 21
- Kühl- und/oder Entzunderungsvorrichtung
- 22
- Rollgang
Claims (9)
- Produktionsanlage zur Erzeugung von warmgewalzten Flachprodukten, bestehend aus einer mehrgerüstigen Walzstraße, einem Auslaufrollgang mit Einrichtungen zur Kühlung des Warmbandes und nachgeordneten Wickelmaschinen zum Aufwickeln des Bandes,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens das erste Gerüst (8) der Walzstraße (20) als Reversiergerüst ausgebildet ist, dem mindestens je ein Haspelofen (6,11) vor- und nachgeordnet sind, wobei zwischen dem vorgesetzten Haspelofen (6) und dem folgenden Reversiergerüst (8) eine steuerbare Kühlvorrichtung (7) vorgesehen ist. - Produktionsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Reversiergerüst (8) bzw. den Reversiergerüsten (8,9) und dem folgenden Gerüst der Walzstraße (15) eine Heizvorrichtung (12) vorgesehen ist. - Produktionsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Reversiergerüst (8) bzw den Reversiergerüsten (8,9) und den folgenden Gerüsten der Walzstraße (15) eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist. - Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Kühl- und/oder Heizvorrichtungen (7,12) Entzunderungsvorrichtungen (14) zugeordnet sind. - Produktionsanlage nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Gerüste der Walzstraße (20) als Reversiergerüste ausgebildet sind. - Produktionsanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslaufrollgang (22) eine Länge aufweist, welche die Aufnahme eines ungewalzten Abschnittes des Gießstranges erlaubt. - Produktionsanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzstraße (20',20'') nur die Wickelmaschine (16,18) nachgeordnet ist. - Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem ersten Walzgerüst (8) vorgeordnete Haspelofen (6) mit vorgebbarer Ofentempertur betreibbar ist. - Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem ersten Walzgerüst (8) zwei vorzugsweise auf unterschiedliche Temperatur gehaltene Haspelöfen vorgeordnet sind.
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