EP0891826A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von beschichtetem Warm- und Kaltband - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing coated Hot or cold products, especially steel strips.
- the invention also relates to an apparatus for performing the method.
- the Bessemer two-roll process is preferred today for casting stainless steel but also for carbon steel.
- This Profile specification which is required by the market, must be a percentage when casting are observed because of the high flow resistance in Transverse direction an improvement in the profile in the roll gap Roll stand can not take place.
- strip material - preferably Made of stainless steel - only for stamped products that do not have high requirements of flatness in both the width and rolling direction put, be used.
- a thin strip referred to as the “mother strip”
- the mother strip is continuously passed through a melt in a crystallizer for a controlled period of time.
- This crystallization of the daughter on the mother tape, the one Output thickness can have, for example, between 0.5 to 10 mm depending on the parameters described above between 5 and 500%.
- This inversion casting process is suitable for both mono materials can also be used for composite materials and has the main advantage the possibility of creating a flatness like that from the steel market for strips and sheets is required, e.g. a profile ⁇ 1%, by the above the melt or above the crystallizer attached pair of smoothing rollers (see. DE-C1-43 19 559).
- inversion casting requires application as a casting process the partially necessary return of the rolled finished product from e.g. 1% to maintain inventory on mother tape of 2 days or 4000 t with an annual casting capacity of 0.6 million t, which again became an unacceptable one in the longer term Accumulation of errors (e.g. oxidic inclusions) in the product leads.
- errors e.g. oxidic inclusions
- the need to preheat the mother tape e.g. to 800 ° C.
- preheating inductively or with burners directly before the mother band enters the crystallizer or also in a chimney inside the crystallizer or the melt take place.
- This device for preheating must have a high power density, requires a large one Investment and leads to high operating costs.
- the object of the invention is a method and an apparatus provide with the accumulation of inherent errors is avoided with inversion casting and with that from the steel market required thickness tolerance ⁇ 1% in the width direction (profile) and in Casting or rolling direction (flatness) when using traveling molds, e.g. the twin roller, is achieved and with which the inlet temperature of the mother tape in the crystallizer or in the melt subsequent smoothing stitch can be freely selected without preheating.
- a twin roller 1 according to Bessemer is shown in FIG. 1, for example.
- This twin roller can of course be replaced by any other Belt casting processes based on a moving mold can be replaced.
- the Twin Roller is made of liquid metal, preferably steel 2 a distributor 3 with plug 4 or slide control 5 and immersion spout 6 supplied.
- the twin roller 1 casts a tape 7 of dimension between a thickness of 10 to 1 mm and a width between 2000 up to 300 mm with a casting speed between 10 and 100 m / min.
- the tape 7, which exits the twin roller 1, is over a possible loop formation 9 between rollers 10 to guide the Strip directly controlled by temperature and atmosphere 8, e.g. becomes oxidation by Ar and / or N avoided, the inversion casting fed vertically from above.
- This layer 14 can be between 5 - 500% of the thickness of the mother tape 7, depending on its inlet temperature 15, the superheating temperature 16 (X in ° C) of the melt 13, the thickness of the mother tape 7.1 and the Residence time of the strip 7 in the melt for inversion casting 13 be.
- the smoothing roller pair 18, which in its Position 19 and distance 20 to the floor outlet 17 adjustable is arranged, fed to a controlled thickness tolerance in Band width (profile) and casting or rolling direction (flatness) of e.g. ⁇ 1%.
- Fig. 2 are in principle a similar process and similar Devices shown to be made directly via a belt caster With the help of an inversion casting plant and Rolling mill checked in thickness, coating, material connection Endless belts with both high surface quality as well Generate internal quality both as a mono and composite material to be able to. The difference between that in both Figures 1 and 2 The same method shown consists in the devices used.
- the cast tape, mother tape 7 is vertical from below fed through the bottom of the inversion casting system 25.
- This kind the introduction of the cast tape 7 through the bottom passage 17th in the melt 13 of the inversion casting is easier because the tape is a relative one for sealing the floor culvert has acceptable thickness tolerance and the tape is not uncontrolled Experiences tension.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
- die Erzeugung von verkaufsfähigem Warm- oder Kaltband mit einer Dicke zwischen 4 und 0,2 mm Dicke und Breite zwischen 300 und 2.000 mm als Mono- oder Verbundmaterial direkt aus der Flüssigphase ohne Zufuhr von Wärmeenergie von außen,
- die direkte Erzeugung von mit Rostfrei-Stählen beschichtetem Kohlenstoff-Warm- oder Kaltband,
- eine gute, den geforderten Bandtoleranzen (Profil und Planheit) auf dem Markt entsprechende Oberflächenqualität mit Dickenabweichungen < 1 %,
- eine gute Innenqualität durch die Verminderung von systemimmanenter Anhäufung von Fehlern wie z.B. Oxiden,
- die kontrollierte Einstellung der Bandtemperatur vor dem Einlauf in die Inversionsgießanlage ohne eine Energiezufuhr von außen, um die Beschichtungsdicke zu steuern bzw. zu regeln,
- die Erzeugung von Endlos-Bandprodukten und damit frei wählbaren Bundgewichten als Warm- oder Kaltband.
- geringster Aufwand an Vorrichtungen und Energie zur direkten Erzeugung von Warm- und/oder Kaltband durch ein endabmessungsnahes Gießen.
- 1
- Twin Roller nach Bessemer, Bandgießanlage
- 2
- flüssiges Metall, vorzugsweise Stahl
- 3
- Verteiler
- 4
- Stopfen mit Regelung
- 5
- Schieber mit Regelung
- 6
- Tauchausguß
- 7
- gegossenes Band, Mutterband
- 7.1
- Dicke des Mutterbandes
- 8
- Temperatur- und atmosphärenkontrollierter Raum
- 8.1
- Temperatur- und wenn nötig atmosphärenkontrollierter Raum
- 9
- Schlaufenbildung zwischen Twin Roller (1) und Inversionsgießanlage (11)
- 10
- Rollen zur Führung des Bandes, aber auch zum Walzen des Bandes
- 11
- Inversionsgießanlage mit senkrecht von oben zugeführtem Band 7
- 12
- kontrollierte Badhöhe der Schmelze 13 in der Inversionsgießanlage 11
- 13
- Schmelze zum Inversionsgießen
- 13.1
- Zuführung der Schmelze 13
- 14
- kontrolliert ankristallisierte Schicht 'Tochter', auf dem Mutterband 7
- 15
- Einlauftemperatur des Mutterbandes 7 in die Inversionsgießanlage 11
- 16
- Überhitzungstemperatur X in °C der Schmelze 13 zum Inversionsgießen
- 17
- Bodendurchlaß
- 18
- Glättwalzenpaar
- 19
- Anstellung des Glättwalzenpaares 18
- 20
- Abstand des Glättwalzenpaares 18 zum Bodendurchlaß 17
- 21
- gegossenes und beschichtetes, in seiner Dickentoleranz kontrolliertes Band
- 22
- Schlaufenbildung zwischen Glättwalzenpaar 18 und Walzwerk 23
- 23
- Walzwerk
- 24
- Haspel
- 25
- Inversionsgießanlage mit senkrecht von unten zugeführtem Band
- 26
- Schere zum Trennen des Endlos-Bandes zu gewünschten spezifischen Bundgewichten von 5 - 100 kg/mm Bandbreite
- 27
- Enderstarrung im Twin Roller 1, Rollenzenit
- 27.1
- Enderstarrung außerhalb des Twin Rollers 1
- 28
- engste Rollenposition im Twin Roller 1
- 29
- Gieß- und Walzrichtung
Claims (27)
- Verfahren zur Erzeugung von beschichteten Warm- oder Kaltprodukten, insbesondere von Stahlband,
dadurch gekennzeichnet,
daß dünnes Band, insbesondere mittels einer Wanderkokille gegossen wird und das gegossene Band 'online' als Mutterband in eine Inversionsgießanlage zur Bandbeschichtung geführt wird, die Oberfläche des beschichteten Bandes walzgeglättet wird und gegebenenfalls das beschichtete und geglättete Band in einem Walzprozeß dickenreduziert wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erzeugte Warm- oder Kaltband etwa eine Dicke zwischen 0,2 mm und 6 mm und eine Breite zwischen 0,3 m und 2 m aufweist. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Verfahrensstufen:a) die Bandgießstufe mit einer Wanderkokille ist direkt 'online' verknüpft mit einerb) temperatur- und atmosphärenkontrollierten Bandführung und mit anschließenderc) Einleitung des gegossenen Bandes als Mutterband in die Inversionsgießstufe zur Beschichtung des gegossenen Bandes;d) der Inversionsgießstufe schließt sich eine temperatur- und atmosphärenkontrollierte Glättwalzstufe des Bandes hinsichtlich seiner Dicke sowohl in Breiten- als auch in Gieß- bzw. Glättwalzrichtung mit einer kontrollierten Toleranz an;e) der Glättwalzstufe schließt sich eine temperatur- und wenn nötig atmosphärenkontrollierte Walzstufe zur Erzeugung eines gewünschten Bandes sowohl in seiner Dicke als auch Struktur an;f) der Walzstufe folgt temperatur- und wenn nötig atmosphärenkontrolliert eine Bandwickelstufe mit frei wählbarem Bundgewicht, ermöglicht durchg) einen zwischen Bandgießstufe und Bandwickelstufe endlosen Gieß-Walzprozeß. - Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bandgießstufe eine Banddicke zwischen 10 bis 1 mm sowie eine Bandbreite zwischen 0,3 und 2 m erzeugt wird, in der Inversionsgießstufe eine Banddicke zwischen 25 bis 1,05 mm erzeugt wird, in der Glättwalzstufe ein Band mit einer minimierten Dickenabweichung von ca. 0,2 % in Breiten- und Gießrichtung erzeugt wird und in der Walzstufe ein Band mit einer Dicke zwischen 0,2 bis 6 mm mit temperaturkontrolliertem Gefüge erzeugt wird, wobei das Band temperaturkontrolliert endlos zur Aufwicklung in der Bandwickelstufe gelangt. - Verfahren nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Prozeß zwischen Bandgießstufe und Bandbeschichtung in der Inversionsgießstufe sowie zwischen Inversionsgießstufe und Glättwalzstufe temperaturkontrolliert und vor Oxidation geschützt wird und das beschichtete Band nachfolgend der Walzstufe bzw. der Wickelstufe mindestens temperaturkontrolliert zugeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bandgießstufe und Inversionsgießstufe Kohlenstoffstahl oder nur Rostfrei-Stahl zur Erzeugung von Mono-Material zum Einsatz gelangt. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bandgießstufe und in der Inversionsgießstufe unterschiedliche Metalle zur Erzeugung von Verbundwerkstoffen zum Einsatz kommen. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bandgießstufe Kohlenstoffstahl und in der Inversionsgießstufe Rostfrei-Stahl zum Einsatz gelangt. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Inversionsgießstufe anzukristallisierende Schicht auf dem in der Bandgießstufe gegossenen Mutterband in ihrer Dicke kontrolliert wird mittelsder Temperatur des gegossenen Mutterbandes vor Einlauf in die Schmelze der Inversionsgießstufe,der Überhitzungstemperatur der Schmelze in der Inversionsgießstufe sowieder Verweilzeit des Bandes in der Schmelze der Inversionsgießstufe. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Metall, vorzugsweise der flüssige Stahl, für die Bandgießstufe und die Schmelze für die Inversionsgießstufe dieselbe Güte haben. - Verfahren nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die flüssigen Metalle in der Bandgießstufe und der flüssige Stahl der Inversionsgießstufe unterschiedlich sind. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mono-Bandmaterial aus einem Werkstoff mit einer Beschichtung zwischen 200 und 500 % erzeugt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12
dadurch gekennzeichnet,
daß Verbund-Material erzeugt wird, das eine Beschichtung zwischen 5 und 100 % aufweist. - Vorrichtung zur Erzeugung von beschichteten Warm- oder Kaltprodukten, insbesondere von Stahlband, bestehend auseiner Bandgießanlage, insbesondere mit einer Wanderkokille zur Herstellung eines dünnen Bandes,einer der Bandgießanlage 'online' nachgeordneten Inversionsgießanlage zur Beschichtung des dünnen Bandes (Mutterband) aus der Bandgießanlage,mindestens einem der Inversionsgießanlage nachgeordneten Glättwalzenpaar zur Oberflächenglättung des aus der Inversionsgießanlage austretenden beschichteten Bandes,gegebenenfalls weiter bestehend aus einem nachgeordneten Walzwerk zur reduzierenden Umformung des beschichteten und geglätteten Bandes auf die zu erzeugende Banddicke.
- Vorrichtung nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durcha) eine Bandgießanlage (1), insbesondere mit einer Wanderkokille, die ein Band (7) zwischen 1 - 10 mm mit einer Gießgeschwindigkeit zwischen 10 bis 100 m/min gießt,b) eine Inversionsgießanlage (11, 25), der das Band (7) als Mutterband direkt über einen geschlossenen Raum (8) temperaturkontrolliert und oxidationsgeschützt zugeführt wird und in der ein Band (21) mit einer ankristallisierten Schicht (15) mit einer Dicke zwischen 5 und 500 % bezogen auf das gegossene Mutterband (7), erzeugt wird,c) ein Glättwalzenpaar (18) unmittelbar nach der Inversionsgießanlage (11, 25), in der das beschichtete Band (21) eine Dickentoleranz in Profil und Planheit von etwa 0,2% seiner Dicke bis maximal 40 mm neben der Bandkante in Breiten- und Walzrichtung unter temperaturkontrollierten Bedingungen sowie unter Reoxidationsschutz mit Hilfe eines geschlossenen Raumes (8) erhält,d) ein Walzwerk (23) mit einem temperatur- und wenn nötig reoxidationsgeschütztem Übergang (8.1) vom Glättwalzenpaar (18) in das Walzwerk (23) zur Erzeugung einer Banddicke zwischen 6 und 0,2 mm und Breiten von 0,3 bis 2 m, mit Temperaturen zwischen 1200 bis 400 °C bzw. Raumtemperatur und austenitischen oder ferritischen Gefügen,e) ein Auslaufrollgang in temperatur- und wenn nötig reoxidationsgeschützter Ausführung, der sich zwischen Walzwerk (23) und Haspel (24) erstreckt,f) der ein frei wählbares spezifisches Bundgewicht eines Bandes zwischen 5 und 100 kg/mm Bandbreite und mit kontrollierten austenitischen oder ferritischen Gefügen wickelt. - Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bandgießanlage (1) einen Twin Roller aufweist, der auf eine Gießgeschwindigkeit von 10 bis 100 m/min einstellbar ist, zur Erzeugung eines Bandes mit einer Dicke zwischen 10 bis 1 mm aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enderstarrung (27) im Twin Roller (1) frühestens unmittelbar vor der engsten Rollenposition (28) bis außerhalb der Rollengießmaschine (1) in einer Position (27.1) in Gießrichtung einstellbar ist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die temperaturkontrollierten Räume (8 und 8') von Isolations- und Kühlelementen gebildet sind. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die reoxidationsgeschützten Räume (8) und wenn nötig die reoxidationsgeschützten Räume (8.1) zwecks Flutung einen Ar und/oder N2 Anschluß aufweisen. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die reoxidationsgeschützten Räume (8, 8.1) auf einen Überdruck von maximal 100 mm Wassersäule einstellbar sind. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb des Twin Rollers (1) zwischen der Rollenführung (10) und der Inversionsgießanlage (11, 25) eine Schlaufe (9) zur Abstimmung der Geschwindigkeit und Temperatur des Bandes (7) einstellbar ist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Glättwalzenpaar (18), in seiner Anstellung (19) und Position bzw. Abstand (20) zur Inversionsgießanlage (11, 25) veränderbar ist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Glättwalzenpaar (18) und dem Walzwerk (23) eine Schlaufe (22) zur Abstimmung der Geschwindigkeiten und Temperaturen des aufkristallisierten Bandes einstellbar ist. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Walzung des gegossenen Bandes (7) nach der Bandgießanlage (1) Strangführungsrollen (10) angeordnet sind. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 24,
gekennzeichnet durch
die Führung des gegossenen Bandes (7) senkrecht von oben durch die Schmelze (13) der Inversionsgießanlage (11) und durch den Bodenaustritt (17) in Richtung Glättwalzenpaar. - Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 24,
gekennzeichnet durch
die Führung des gegossenen Bandes (7) senkrecht von unten durch die Schmelze (13) der Inversionsgießanlage (25) in Richtung Glättwalzenpaar (18). - Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 26 zur Erzeugung von weiteren Langprodukten wie Stab, Profil oder Draht.
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