EP2516079A2 - Verfahren zum warmwalzen einer bramme und warmwalzwerk - Google Patents

Verfahren zum warmwalzen einer bramme und warmwalzwerk

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EP2516079A2
EP2516079A2 EP10803583A EP10803583A EP2516079A2 EP 2516079 A2 EP2516079 A2 EP 2516079A2 EP 10803583 A EP10803583 A EP 10803583A EP 10803583 A EP10803583 A EP 10803583A EP 2516079 A2 EP2516079 A2 EP 2516079A2
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hot
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    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants

Definitions

  • the invention relates to a method for hot rolling a slab, in particular a steel slab, wherein the slab is subjected to at least two deformations at different temperatures in a hot rolling mill, wherein the slab is cooled between two such transformations. Furthermore, the invention relates to a hot rolling mill for hot rolling a slab.
  • Hot rolling of a slab is well known in the art.
  • a multi-phase hot rolling is used as a preferred method, wherein a turn special procedure is the thermomechanical see rolling (TM method).
  • a typical application of this method is the production of hot rolled steel strip and sheet from microalloyed steels.
  • the aim is a high homogeneity of the material, which is made from the hot-rolled slab, d. H.
  • the material properties should be spatially constant in the material. To achieve this, the highest possible temperature homogeneity in the slab during hot rolling is required, i. H. the intermediate slab, resulting in even properties of the final product.
  • thermomechanical rolling-intervals are set between the individual rolling phases in which the slab is uniformly cooled to a new, lower temperature. Once the target temperature is reached, the next rolling phase begins. That's it technologically advantageous that the intermediate slabs have a uniform temperature.
  • the present invention is therefore based on the object, a method and an associated rolling mill of the type mentioned in such a way that the above-mentioned disadvantages are avoided. Accordingly, it should be possible to maintain a high quality of the intermediate slab and the end product. Furthermore, the hot rolling process after the first slab cooling should be optimally performed.
  • the solution of this problem by the invention according to the method is characterized in that an active cooling of the slab is carried out so that the lateral borrowed end portions of the slab are subjected to a lower cooling capacity, as a central region of the slab.
  • the cooling of the slab is preferably carried out by applying a cooling medium, wherein the lateral end portions of the slab are at least partially shielded by the cooling medium.
  • the cooling of the slab can take place in an intermediate cooling stand or on a cooling section. By controlling the active cooling, it may be ensured that there is no undesirable transformation of austenite into ferrite during the active cooling phase.
  • the hot rolling of the slab is preferably a multi-phase rolling, in particular a thermomechanical rolling.
  • the proposed hot rolling mill for hot rolling a slab has at least two hot rolling stands, wherein either between these or in front of the roughing stand at least one cooling station is arranged, in which the slab can be cooled.
  • the hot rolling mill is characterized in that the cooling station comprises means by which the cooling power applied to the slab can be varied across the width of the slab, such that the slab is cooled so that the lateral end portions of the slab have a lower cooling capacity be acted as a central region of the slab.
  • the means are according to a preferred embodiment covering elements, which are designed to cover the lateral end portions of the slab for protection against cooling medium.
  • the means are a cooling beam for the application of cooling medium to the slab, wherein the width of the jet of the cooling medium is adjustable over the width of the slab.
  • the cooling station is preferably an intermediate cooling stand or a cooling section.
  • an active intermediate cooling is thus carried out during hot rolling, which is designed so that the side regions (edges) of the slab are not cooled with.
  • active cooling and after a balancing period a slab is obtained which produces a more uniform temperature.
  • the distribution of heat has as a conventionally cooled Brannnne, regardless of whether the cooling is active or passive (in the air).
  • the hot rolling mill is characterized in that the cooling process is optionally controlled by means of a connected temperature calculation in such a way that a drop below the ferrite precipitation temperature can be avoided, so that a possibly undesirable ferrite formation can be ruled out.
  • the hot rolling mill is characterized in that the cooling width is adjusted by electrical or mechanical means to the appropriate cooling width.
  • Fig. 1 shows schematically the side view of a hot rolling mill, wherein only two hot rolling stands are sketched with a cooling station arranged therebetween
  • Fig. 2 shows schematically the section A-B of FIG. 1, shown for the upper
  • a hot rolling mill 2 is sketched in which a slab 1 can be rolled.
  • a number of hot rolling stands 8, 9 are present, with only two of these stands are shown.
  • the slab is conveyed during rolling in the rolling direction W and thereby rolled in a known manner.
  • the slab undergoes thermo-mechanical processing during rolling. Accordingly, the slab 1 in a first hot rolling mill 8 is subjected to thickness reduction.
  • the slab 1 is cooled, for which it is passed through a cooling station 7, which is designed here as an intermediate cooling scaffold.
  • the slab 1 passes under the spray of the cooling medium 6 in the rolling direction W under the chilled beam over (from below, the slab is also - which is not shown - sprayed by a chilled beam), whereby the slab 1 is cooled.
  • cover plates 10 and 11 are present, which are pushed in the direction of the double arrows in the direction of the slab center so that a sufficiently large side region of the slab is prevented from direct contact is protected with cooling medium 6. Meanwhile, the central area 5 of the slab receives the full cooling capacity from the cooling medium.
  • the position of the cover plates 10 and 11 it can be influenced to what extent the side areas 3, 4 of the slab 1 are to be protected, so that overall a homogeneous temperature distribution over the width of the slab 1 can be ensured by selecting the mentioned parameters.
  • the width and the position of the slab are known from the last centering of the slab in front of the cooling station 7 and can from Level 2 will be passed.
  • the setting or positioning of the cover plates 10 and 1 1 is carried out accordingly.
  • FIG. 1 Another embodiment of the present concept is shown in FIG. Thereafter, a cooling bar 12 is used, which covers a sufficient width of the slab 1.
  • slide 10 'and 1 1' are provided on the cooling beam 12, which cover the edge regions of the cooling beam 12 and, in particular, the nozzles located there, so that the width of the cooling jet can be adjusted more or less large.
  • the slide 10 ', 1 1' are moved accordingly in the direction of the double arrow.
  • the effect is the same as in the solution according to FIG. 2.
  • the lateral end regions 3, 4 of the slab 1 are subjected to less cooling medium, while the central region 5 receives the maximum cooling power.
  • the edges of the slab can thus be protected during active cooling either by extending "drawers" (as in the cooling section) - see the solution according to Fig. 2 - or by the fact that only cooling bars are controlled, their spray pattern specifically to a specific slab width
  • the solution according to FIG. 3 is of course conceivable. Of course, other technical implementations of the inventive concept are also possible.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmwalzen einer Bramme (1), insbesondere einer Stahlbramme, wobei die Bramme (1) mindestens zweier Umformungen bei verschiedenen Temperaturen in einem Warmwalzwerk (2) unterzogen wird, wobei die Bramme (1) zwischen zwei derartigen Umformungen gekühlt wird. Um die frühzeitige Ausbildung von Ferrit beim Warmwalzen zu verhindern, sieht die Erfindung vor, dass die Kühlung der Bramme (1) so erfolgt, dass die seitlichen Endbereiche (3, 4) der Bramme (1) mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden als ein mittiger Bereich (5) der Bramme (1). Des weiteren betrifft die Erfindung ein Warmwalzwerk (2) zum Warmwalzen einer Bramme.

Description

Verfahren zum Warmwalzen einer Bramme und Warmwalzwerk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmwalzen einer Bramme, insbesondere einer Stahlbramme, wobei die Bramme mindestens zweier Umformungen bei verschiedenen Temperaturen in einem Warmwalzwerk unterzogen wird, wobei die Bramme zwischen zwei derartigen Umformungen gekühlt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Warmwalzwerk zum Warmwalzen einer Bramme.
Das Warmwalzen einer Bramme ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Dabei wird als ein bevorzugtes Verfahren ein mehrphasiges Warmwalzen eingesetzt, wobei eine wiederum spezielle Verfahrensweise das thermomechani- sehe Walzen (TM Verfahren) ist.
Eine typische Anwendung dieses Verfahrens ist die Erzeugung von warmgewalztem Stahlband und -blech aus mikrolegierten Stählen. Ziel ist dabei eine hohe Homogenität des Materials, das aus der warmgewalzten Bramme gefertigt wird, d. h. die Materialeigenschaften sollen im Material räumlich konstant sein. Um dies zu erreichen, ist eine möglichst hohe Temperaturhomogenität in der Bramme während des Warmwalzens erforderlich, d. h. der Zwischenbramme, woraus sich auch gleichmäßige Eigenschaften beim Endprodukt ergeben.
Laufen die einzelnen Walzoperationen beim Warmwalzen in mehreren Temperatur-Phasen ab - wie es beim thermomechanischen Walzen typisch ist -, werden zwischen den einzelnen Walzphasen Pausen eingelegt, in denen die Bramme gleichmäßig auf eine neue, niedrigere Temperatur abgekühlt wird. Sobald die Zieltemperatur erreicht ist, beginnt die nächste Walzphase. Dabei ist es technologisch vorteilhaft, dass die Zwischenbrammen eine gleichmäßige Temperatur aufweisen.
Während der Wartezeit kühlen die seitlichen Bereiche der Bramme schneller ab als deren Kern. Die Folge hiervon sind kalte Kanten. Diese kalten Kanten kön- nen bei den sich anschließenden Walzstichen problematisch sein. Weiterhin können sich infolge derer die Eigenschaften des Endprodukts verschlechtern. Da die Wartezeiten zwischen den Walzphasen mit der Brammendicke zunehmen, ist dieses Problem bei dicken Zwischenbrammen besonders häufig anzutreffen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein zugehöriges Walzwerk der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden. Demgemäß soll es möglich sein, eine hohe Qualität der Zwischenbramme und des Endpro- dukts aufrechtzuerhalten. Weiterhin soll der Warmwalzprozess nach der ersten Brammenkühlung optimal durchgeführt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Kühlung der Bramme so erfolgt, dass die seit- liehen Endbereiche der Bramme mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden, als ein mittiger Bereich der Bramme.
Die Kühlung der Bramme erfolgt bevorzugt durch Aufgabe eines Kühlmediums, wobei die seitlichen Endbereiche der Bramme vom Kühlmedium zumindest teil- weise abgeschirmt werden.
Die Kühlung der Bramme kann in einem Zwischenkühlgerüst oder auf einer Kühlstrecke erfolgen. Durch die Steuerung der Aktiv-Kühlung wird gegebenenfalls sichergestellt, dass es während der Aktivkühlphase nicht zu einer unerwünschten Umwandlung von Austenit in Ferrit kommt.
Das Warmwalzen der Bramme ist dabei bevorzugt ein mehrphasiges Walzen, insbesondere ein thermomechanisches Walzen.
Das vorgeschlagene Warmwalzwerk zum Warmwalzen einer Bramme hat mindestens zwei Warmwalzgerüste, wobei entweder zwischen diesen oder vor dem Vorgerüst mindestens eine Kühlstation angeordnet ist, in der die Bramme ab- gekühlt werden kann. Das Warmwalzwerk zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühlstation Mittel aufweist, mit denen die auf die Bramme aufgegebene Kühlleistung über der Breite der Bramme verändert werden kann, derart, dass die Kühlung der Bramme so erfolgt, dass die seitlichen Endbereiche der Bramme mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden als ein mittiger Bereich der Bramme.
Die Mittel sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Abdeckelemente, die zur Abdeckung der seitlichen Endbereiche der Bramme zum Schutz vor Kühlmedium ausgebildet sind.
Möglich ist es auch, dass die Mittel ein Kühlbalken zur Ausbringung von Kühlmedium auf die Bramme sind, wobei die Breite des Strahls des Kühlmediums über der Breite der Bramme einstellbar ist. Die Kühlstation ist bevorzugt ein Zwischenkühlgerüst oder eine Kühlstrecke.
Gemäß der Erfindung wird also beim Warmwalzen eine aktive Zwischenkühlung vorgenommen, die so ausgelegt wird, dass die Seitenbereiche (Kanten) der Bramme nicht mit gekühlt werden. Nach dem aktiven Kühlen und nach einer Ausgleichszeit erhält man so eine Bramme, die eine gleichmäßigere Tempera- turverteilung besitzt als eine konventionell gekühlte Brannnne, unabhängig davon, ob die Kühlung aktiv erfolgt oder passiv (an der Luft).
Das Warmwalzwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlvorgang gegebenenfalls mit Hilfe einer angeschlossenen Temperaturberechnung so gesteu- ert wird, dass eine Unterschreitung der Ferrit-Ausscheidungstemperatur vermieden werden kann, so dass eine evtl. unerwünschte Ferritbildung ausgeschlossen werden kann.
Schließlich ist das Warmwalzwerk dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlbreite durch elektrische oder mechanische Einrichtungen auf die entsprechende Kühlbreite eingestellt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Seitenansicht eines Warmwalzwerks, wobei lediglich zwei Warmwalzgerüste mit einer dazwischen angeordneten Kühlstation skizziert sind, Fig. 2 schematisch den Schnitt A-B gemäß Fig. 1 , dargestellt für die obere
Hälfte der Kühlstation und schematisch den Schnitt A-B gemäß Fig. 1 , dargestellt für die obere Hälfte der Kühlstation, wobei eine alternative Lösung dargestellt ist.
In Fig. 1 ist ein Warmwalzwerk 2 skizziert, in dem eine Bramme 1 gewalzt werden kann. Hierfür sind eine Anzahl Warmwalzgerüste 8, 9 vorhanden, wobei nur zwei dieser Gerüste dargestellt sind. Die Bramme wird beim Walzen in Walz- richtung W gefördert und dabei in bekannter Weise gewalzt. Die Bramme wird beim Walzen einer thermo-mechanischen Bearbeitung unterzogen. Demgemäß wird die Bramme 1 in einem ersten Warmwalzgerüst 8 einer Dickenreduktion unterzogen. Hinter dem Gerüst 8 wird die Bramme 1 gekühlt, wofür sie durch eine Kühlstation 7 geleitet wird, die vorliegend als Zwischen- kühlgerüst ausgebildet ist.
Hinter der Kühlstation 7 erfolgt ein nochmaliges Walzen der Bramme 1 , jetzt in einem Warmwalzgerüst 9, und zwar bei einer geringeren Temperatur als im Walzgerüst 8. Die Kühlung der Bramme 1 in der Kühlstation 7 erfolgt durch Aufsprühen eines Kühlmediums 6, hier in Form von Wasser. Hierfür sind an sich bekannte Kühlbalken 12 vorhanden.
Wie die Kühlung der Bramme 1 nach einer ersten Ausgestaltung erfolgt, ist aus Fig. 2 ersichtlich. Hiernach läuft die Bramme 1 unter dem Sprühstrahl des Kühlmediums 6 in Walzrichtung W unter dem Kühlbalken vorbei (von unten wird die Bramme ebenfalls - was nicht dargestellt ist - von einem Kühlbalken besprüht), wodurch die Bramme 1 abkühlt. Um das Abkühlen in den seitlichen Endbereichen 3 und 4 der Bramme 1 zu reduzieren, sind Abdeckbleche 10 und 1 1 vor- handen, die in Richtung der Doppelpfeile so weit in Richtung Brammenmitte geschoben werden, dass ein hinreichend großer Seitenbereich der Bramme vor dem unmittelbaren Kontakt mit Kühlmedium 6 geschützt wird. Indes erhält der mittige Bereich 5 der Bramme die volle Kühlleistung vom Kühlmedium. Durch Wahl der Position der Abdeckbleche 10 und 1 1 kann darauf Einfluss genommen werden, inwieweit die Seitenbereiche 3, 4 der Bramme 1 geschützt werden sollen, so dass insgesamt durch Wahl der genannten Parameter eine homogene Temperaturverteilung über die Breite der Bramme 1 sichergestellt werden kann. Die Breite und die Position der Bramme sind aus dem letzten Zentriervorgang der Bramme vor der Kühlstation 7 bekannt und können vom Level-2 übergeben werden. Die Einstellung bzw. Positionierung der Abdeckbleche 10 und 1 1 erfolgt entsprechend.
Dennoch wird eine relativ schnelle und damit wirtschaftliche Warmwalzfertigung ermöglicht, da durch die aktive Kühlung in der Kühlstation 7 ein schnelles Küh- len der Bramme 1 erfolgen kann, so dass der sich anschl ießende weitere Warmwalzvorgang im Gerüst 9 bald stattfinden kann.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Konzeption ist in Fig. 3 dargestellt. Hiernach wird ein Kühlbalken 12 eingesetzt, der eine hinreichende Breite der Bramme 1 abdeckt. Allerdings sind Schieber 10' und 1 1 ' am Kühlbalken 12 vorgesehen, die die Randbereiche des Kühlbalkens 12 und namentlich die sich dort befindlichen Düsen abdecken, so dass die Breite des Kühlstrahls mehr oder weniger groß eingestellt werden kann. Hierzu werden die Schieber 10', 1 1 ' in Richtung des Doppelpfeils entsprechend verschoben. Der Effekt ist derselbe, wie bei der Lösung gemäß Fig. 2. Die seitlichen Endbereiche 3, 4 der Bramme 1 werden mit weniger Kühlmedium beaufschlagt, der mittige Bereich 5 indes erhält die maximale Kühlleistung.
Die Kanten der Bramme können also während der aktiven Kühlung entweder durch ausfahrende„Schubladen" geschützt werden (wie in der Kühlstrecke) - s. Lösung gemäß Fig. 2 - oder dadurch, dass jeweils nur Kühlbalken angesteuert werden, deren Spritzbild speziell auf eine spezifische Brammenbreite ausgelegt ist - s. Lösung gemäß Fig. 3. Natürlich sind auch andere technische Umsetzungen des erfindungsgemäßen Konzepts möglich.
Demgemäß wird das Problem der kalten Kanten der Transferbramme 1 vermieden; die Bramme erhält eine homogene Temperatur über den Querschnitt. Bezugszeichenliste:
1 Bramme
2 Warmwalzwerk
3 seitlicher Endbereich der Bramme
4 seitlicher Endbereich der Bramme
5 mittiger Bereich der Bramme
6 Kühlmedium
7 Kühlstation (Zwischenkühlgerüst)
8 Warmwalzgerüst
9 Warmwalzgerüst
10 Mittel zum Abdecken
10' Mittel zum Abdecken
1 1 Mittel zum Abdecken
1 1 ' Mittel zum Abdecken
12 Kühlbalken w Walzrichtung

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Warmwalzen einer Bramme (1 ), insbesondere einer Stahlbramme, wobei die Bramme (1 ) mindestens zweier Umformungen bei verschiedenen Temperaturen in einem Warmwalzwerk (2) unterzogen wird, wobei die Bramme (1 ) zwischen zwei derartigen Umformungen aktiv gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Bramme (1 ) so erfolgt, dass die seitlichen Endbereiche (3, 4) der Bramme (1 ) mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden als ein mittiger Bereich (5) der Bramme (1 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühlung der Bramme (1 ) durch Aufgabe eines Kühlmediums (6) erfolgt, wobei die seitlichen Endbereiche (3, 4) der Bramme (1 ) vom Kühlmedium (6) zumindest teilweise abgeschirmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühlung der Bramme (1 ) in einem Zwischenkühlgerüst (7) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Bramme (1 ) auf einer Kühlstrecke erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Warmwalzen der Bramme (1 ) ein mehrphasiges Walzen ist, insbesondere ein thermomechanisches Walzen.
6. Warmwalzwerk (2) zum Warmwalzen einer Bramme (1 ), insbesondere einer Stahlbramme, wobei das Warmwalzwerk (2) mindestens zwei Warmwalzgerüste (8, 9) aufweist und wobei zwischen diesen oder vor dem Vorgerüst mindestens eine Kühlstation (7) angeordnet ist, in der die Bramme (1 ) abgekühlt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstation (7) Mittel (10, 1 1 ; 10', 1 1 ', 12) aufweist, mit denen die auf die Bramme (1 ) aufgegebene Kühlleistung über der Breite der Bramme (1 ) verändert werden kann, derart, dass die Kühlung der Bramme (1 ) so erfolgt, dass die seitlichen Endbereiche (3, 4) der Bramme (1 ) mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden als ein mittiger Bereich (5) der Bramme (1 ).
7. Warmwalzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10, 1 1 ) Abdeckelemente sind, die zur Abdeckung der seitlichen Endbereiche (3, 4) der Bramme (1 ) zum Schutz vor Kühlmedium (6) ausgebildet sind. Warmwalzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10', 1 1 ', 12) ein Kühlbalken (12) zur Ausbringung von Kühlmedium (6) auf die Bramme (1 ) sind, wobei die Breite des Strahls des Kühlmediums (6) über der Breite der Bramme (1 ) einstellbar (10', 1 1 ') ist.
Warmwalzwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstation (7) ein Zwischenkühlgerüst ist.
Warmwalzwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstation (7) eine Kühlstrecke ist.
Warmwalzwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlvorgang gegebenenfalls mit Hilfe einer angeschlossenen Temperaturberechnung so gesteuert wird, dass eine Unterschreitung der Ferrit-Ausscheidungstemperatur vermieden werden kann,
so dass eine evtl . unerwünschte Ferritbildung ausgeschlossen werden kann.
Warmwalzwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Kühlbreite durch elektrische oder mechanische Einrichtungen auf die entsprechende Kühlbreite eingestellt wird.
EP10803583.3A 2009-12-23 2010-12-06 Verfahren zum warmwalzen einer bramme und warmwalzwerk Revoked EP2516079B1 (de)

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PCT/EP2010/068904 WO2011076544A2 (de) 2009-12-23 2010-12-06 Verfahren zum warmwalzen einer bramme und warmwalzwerk

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EP2516079A2 true EP2516079A2 (de) 2012-10-31
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EP (1) EP2516079B1 (de)
KR (1) KR101421976B1 (de)
CN (1) CN102655959B (de)
DE (1) DE102009060256A1 (de)
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WO (1) WO2011076544A2 (de)

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