EP2144719A1 - Verfahren zur behandlung von blechen - Google Patents

Verfahren zur behandlung von blechen

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EP2144719A1
EP2144719A1 EP08715470A EP08715470A EP2144719A1 EP 2144719 A1 EP2144719 A1 EP 2144719A1 EP 08715470 A EP08715470 A EP 08715470A EP 08715470 A EP08715470 A EP 08715470A EP 2144719 A1 EP2144719 A1 EP 2144719A1
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EP
European Patent Office
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heat
heat treatment
sheet
treatment
online
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08715470A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar Hanenberg
Gerhard Horn
Ulrich Skoda-Dopp
Harald Hauer
Robert JÜRGENS
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60—Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for the treatment of sheets, which are rolled in a roll stand to the final dimensions are then cooled online, directed and heat treated for homogenization and microstructure.
  • the heat treatment devices e.g., heating and cooling units
  • the heat treatment devices are separate from the direct production flow from the rolling heat in separate locations beyond the cooling beds.
  • the object of the invention is to improve the possibilities of heat treatment in the online process.
  • This object is achieved according to the invention in a process for the treatment of sheets which are rolled in a roll stand to the final dimensions then cooled online, directed and heat treated for homogenization and microstructure, characterized in that the heat treatment online but decoupled from the previous cooling and straightening " takes place, taking into account the speed of emerging from the upstream last processing station sheet, the time of the beginning of the heat treatment is selected so that the sheet has completely left this last processing station before the sheet is subjected to the heat treatment.
  • the invention also assumes to arrange an inductive heating directly in the production flow behind the Rieht- and Abkühlaggregaten and to heat the coming out of the mill, cooled and directed or directed and cooled finished sheet. By means of this heat treatment, the material properties can be influenced in a targeted manner over the thickness and the width, and temporally detached from the previous processing.
  • the heat supply for the heat treatment is carried out inductively.
  • the heat can be advantageously carried out by insertable into the production line induction coils, on the top and / or bottom of the sheet.
  • the induction coils serving the heat supply should be independently switchable.
  • Fig. 2 shows a detail of the inductive heating device and Fig. 3 shows the course of the heating over the sheet metal cross section at a plate thickness of 25 mm and a heating of 34O 0 C to 650 0 C.
  • 1 designates the rolling mill stand and 4 designates the inductive heating device.
  • the inductive heating device can - as Figure 2 shows - consist of several induction coils 5 and 6, which are arranged below and above the roller table 7. 8, the finished sheet is designated in this schematic representation.
  • Figure 3 clearly shows the different heating of the core or the surface of a sheet, ie, starting from the inlet temperature in the heat treatment device of 350 0 C, the complete homogenization of the temperature to 650 ° C is reached only after about 130 sec. Such a residence or treatment time can only be achieved if the heat treatment is not temporally restricted in terms of speed by the previously proceeding process steps, that is, the treatment stations arranged upstream and used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Blechen, die in einem Walzgerüst auf die Endabmessungen gewalzt werden, anschließend online abgekühlt, gerichtet und zur Homogenisierung und Gefügebeeinflussung wärmebehandelt werden. Um die Wärmebehandlungsmöglichkeit online zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Wärmebehandlung online, aber entkoppelt von dem vorausgehenden Abkühlen und Richten erfolgt, wozu unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des aus der stromaufwärts letzten Bearbeitungsstation austretenden Bleches der Zeitpunkt des Beginns der Wärmebehandlung so gewählt ist, dass das Blech diese letzte Bearbeitungsstation vollständig verlassen hat, bevor das Blech der Wärmebehandlung unterzogen wird.

Description

Verfahren zur Behandlung von Blechen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Blechen, die in einem Walzgerüst auf die Endabmessungen gewalzt werden anschließend online abgekühlt, gerichtet und zur Homogenisierung und Gefügebeeinflussung wärmebehandelt werden.
In konventionellen Blechwalzwerken befinden sich die Wärmebehandlungseinrichtungen (z.B. Aufheiz- und Abkühlaggregate) abgetrennt vom direkten Produktionsfluss aus der Walzhitze in separaten Örtiichkeiten jenseits der Kühlbetten.
Schon in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts gab es die Idee des Normalglühen aus der Walzhitze, siehe Pavlidis, Freier und Petersen in "Stahl u. Eisen 95 (1975), S.215-21.
Aus der EP 1452247A1 ist es bekannt, das Blech nach dem Kühlen und anschließendem Richten induktiv aufzuheizen, wobei der Rieht- und Aufheizprozess mit dem anschließenden Aufheizen gekoppelt abläuft, d. h. während des induktiven Aufheizens eines bereits gerichteten Abschnittes des Bleches befindet sich der Rest der Blechlänge noch im Richtprozess.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Möglichkeiten der Wärmebehandlung im online Verfahren zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Behandlung von Blechen, die in einem Walzgerüst auf die Endabmessungen gewalzt werden anschließend online abgekühlt, gerichtet und zur Homogenisierung und Gefügebeeinflussung wärmebehandelt werden, dadurch, dass die Wärmebehandlung online aber entkoppelt von dem vorausgehenden Abkühlen und Richten "erfolgt, wozu unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des aus der stromaufwärts letzten Bearbeitungsstation austretenden Bleches der Zeitpunkt des Beginns der Wärmebehandlung so gewählt ist, dass das Blech diese letzte Bearbeitungsstation vollständig verlassen hat bevor das Blech der Wärmebehandlung unterzogen wird. Die Erfindung geht auch davon aus, eine induktive Aufheizvorrichtung direkt im Produktionsfluss hinter den Rieht- und Abkühlaggregaten anzuordnen und das aus dem Walzgerüst kommende, gekühlte und gerichtete oder gerichtete und gekühlte Fertigblech aufzuheizen. Mittels dieser Wärmebehandlung können die Materialeigenschaften gezielt über die Dicke und die Breite beeinflusst werden, und zwar zeitlich losgelöst von der vorausgegangenen Bearbeitung.
Dadurch kann z.B. eine bessere Vergleichmäßigung der Materialeigenschaften erreicht werden, oder es können unterschiedliche Gefügestrukturen über den Dickenquerschnitt erzeugt werden.
Im Unterschied zum Stand der Technik erfolgt also diese Wärmebehandlung abgekoppelt von den vorausgegangenen Bearbeitungsstufen, dennoch aber online.
Hierdurch wird erreicht, dass wesentlich bessere Möglichkeiten der Wärmebehandlung . bestehen bzw. ausgenutzt werden können, weil die Geschwindigkeit des aus der letzten Bearbeitungsstufe, beispielsweise dem Richten, austretenden Bleches keine Rolle für die Zeitdauer der Wärmebehandlung oder der Geschwindigkeit mit der diese - bedingt durch das online Verfahren - ablaufen muss.
Vorzugsweise erfolgt die Wärmezufuhr für die Wärmebehandlung induktiv.
Dabei kann die Wärmezufuhr vorteilhaft durch in die Produktionslinie einführbare Induktionsspulen erfolgt, und zwar auf die Ober- und/oder Unterseite des Bleches.
Um die Wärmebehandlung noch feinfühliger zu gestalten, sollten die der Wärmezufuhr dienenden Induktionsspulen unabhängig voneinander schaltbar sein.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.
Dabei zeigt:
Fig.1 schematisch ein mögliches Prozesslayout,
Fig. 2 eine Detail der induktiven Aufheizvorrichtung und Fig. 3 den Verlauf der Aufheizung über den Blechquerschnitt bei einer Blechdicke von 25 mm und einer Erwärmung von 34O0C auf 6500C.
Im Einzelnen ist in der Figur 1 mit 1 das Walzgerüst und mit 4 die induktive Aufheizvorrichtung bezeichnet.
Mit 2 und 3 sind eine Kühlstrecke und eine Warmrichtmaschine oder - in der Reihenfolge umgekehrt - eine Warmrichtmaschine und eine Kühlstrecke angedeutet.
Die induktive Aufheizvorrichtung kann - wie die Figur 2 zeigt - aus mehreren Induktionsspulen 5 und 6 bestehen, die unter und oberhalb des Rollganges 7 angeordnet sind. Mit 8 ist in dieser schematischen Darstellung das Fertigblech bezeichnet.
Die Figur 3 läßt deutlich die unterschiedliche Erwärmung des Kernes bzw. der Oberfläche eines Bleches erkennen, d.h. ausgehend von der Eintrittstemperatur in die Wärmebehandlungseinrichtung von 3500C ist die vollständige Homogenisierung der Temperatur auf 650°c erst etwa nach 130 sec. erreicht. Eine derartige Verweil- oder Behandlungsdauer läßt sich nur erreichen, wenn die Wärmebehandlung geschwindigkeitsmäßig nicht durch die vorher ablaufenden Verfahrensschritte, also die stromaufwärts angeordneten und eingesetzten Behandlungsstationen, zeitlich eingeengt wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Behandlung von Blechen, die in einem Walzgerüst auf die Endabmessungen gewalzt werden anschließend online abgekühlt, gerichtet und zur Homogenisierung und Gefügebeeinflussung wärmebehandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung online aber entkoppelt von dem vorausgehenden Abkühlen und Richten erfolgt, wozu unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des aus der stromaufwärts letzten Bearbeitungsstation austretenden Bleches der Zeitpunkt des Beginns der Wärmebehandlung so gewählt ist, dass das Blech diese letzte Bearbeitungsstation vollständig verlassen hat bevor das Blech der Wärmebehandlung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr induktiv erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr durch in die Produktionslinie einführbare Induktionsspulen erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr auf die Ober- und/oder Unterseite des Bleches erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Wärmezufuhr dienenden Induktionsspulen unabhängig voneinander schaltbar sind.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der stromaufwärts letzten Bearbeitungsstation das Richten des Fertigbleches erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der stromaufwärts letzten Bearbeitungsstation das Abkühlen erfolgt.
EP08715470A 2007-03-12 2008-02-05 Verfahren zur behandlung von blechen Withdrawn EP2144719A1 (de)

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