EP3313591A1 - Method for producing a material composite in a rolling system and use of the rolling system - Google Patents

Method for producing a material composite in a rolling system and use of the rolling system

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EP3313591A1
EP3313591A1 EP16730365.0A EP16730365A EP3313591A1 EP 3313591 A1 EP3313591 A1 EP 3313591A1 EP 16730365 A EP16730365 A EP 16730365A EP 3313591 A1 EP3313591 A1 EP 3313591A1
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EP
European Patent Office
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rolling
composite
workpiece
provisional
temporary
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16730365.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens-Ulrik Becker
Stefan Myslowicki
Roland Wunderlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The invention relates to a method for producing a material composition in a rolling system, comprising the following steps: providing a first workpiece (1) and a second workpiece (2) in the form of a provisional composite (10); rolling, in particular hot rolling, the provision composite in order to form the material composite.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Titel Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbundes in einer Walzanlage und Verwendung der Walzanlage Title Process for producing a composite material in a rolling mill and use of the rolling mill
Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoff Verbundes in einer Walzanlage und eine Walzanlage. PRIOR ART The present invention relates to a method for producing a material composite in a rolling mill and to a rolling mill.
Aus dem Stand der Technik sind hinlänglich Verfahren bekannt, bei denen Brammen aus unterschiedlichen Materialen zu einem Brammenpaket, beispielsweise in Gestalt einer Tri- Bond®- Bramme zusammengefasst werden und durch ein Warmwalzen miteinander zu einem Werkstoff verbünd kombiniert werden, um gezielt Eigenschaften des Werkstoffverbundes einstellen oder realisieren zu können. Für das Warmwalzen ist es erforderlich, dass das Brammenpaket auf eine Temperatur von mehr als 1200 'Ό erwärmt wird. Dabei ist es wünschenswert, dass der in Form des Brammenpakets vorliegende provisorische Verbund eine homogene Temperaturverteilung aufweist. Andernfalls besteht die Gefahr, dass es beimSufficient methods are known from the prior art in which slabs of different materials are combined to form a slab package, for example in the form of a Tri- Bond® slab, and are combined by hot rolling together to form a material in order to set specific properties of the material composite or to be able to realize. For hot rolling it is necessary to heat the slab package to a temperature of more than 1200 'Ό. It is desirable that the present in the form of the slab package provisional composite has a homogeneous temperature distribution. Otherwise, there is a risk that it may be
Warmwalzen zu Bindungsfehlern kommt, die die Qualität des gefertigten Werkstoff Verbundes mindern. Erschwert wird das gleichmäßige Erwärmen des provisorischen Verbunds durch Trennungen zwischen den im provisorischen Verbund übereinander angeordneten Werkstücken, d. h. den Brammen und den Bändern, da der Wärmetransport im Bereich einer solchen Trennung durch die vergleichsweise eingeschränkte Wärmeübertragung durch Strahlung und Konvektion begrenzt ist. Um daher für die gewünschte homogene Temperaturverteilung zu sorgen, ist man darauf angewiesen, die Liegezeit in einem Wiedererwärmungsofen, mit dem der provisorische Verbund für das Walzen temperiert wird, zu erhöhen, wodurch letztendlich der gesamte Zeitaufwand für die Herstellung des Werkstoffverbundes erhöht wird. Hot rolling leads to bonding defects that reduce the quality of the manufactured composite material. The even heating of the provisional composite is made more difficult by separations between the workpieces arranged one above the other in the temporary composite, ie. H. the slabs and the bands, since the heat transfer in the region of such a separation is limited by the comparatively limited heat transfer by radiation and convection. Therefore, in order to provide the desired homogeneous temperature distribution, it is necessary to increase the waiting time in a reheating furnace, with which the provisional composite is tempered for rolling, which ultimately increases the total time required for the production of the composite material.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbundes zur Verfügung zu stellen, mit dem sich in einem provisorischen Verbund eine homogene Temperaturverteilung einstellen lässt, ohne dabei die Liegezeit in einem Wiedererwärmungsofen signifikant zu erhöhen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbundes in einer Walzanlage aufweisend die Verfahrensschritte: It is an object of the present invention to provide a method for producing a composite material with which a homogeneous temperature distribution can be set in a provisional composite, without significantly increasing the lying time in a reheating furnace. The object is achieved by a method for producing a composite material in a rolling mill comprising the method steps:
~ Bereitstellen eines ersten Werkstücks und eines zweiten Werkstücks in Form eines provisorischen Verbunds,  Providing a first workpiece and a second workpiece in the form of a provisional composite,
~ Walzen des provisorischen Verbunds zur Bildung des Werkstoffverbundes,  ~ Rolling the provisional composite to form the composite material,
wobei zeitlich vor dem Walzen durch ein Vorwalzen und Zwischenerwärmen eine flächige Verbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück im provisorischen Verbund erzeugt wird. Gegenüber dem Stand der Technik hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass durch die erste flächige Verbindung zwischen dem im provisorischen Verbund angeordneten ersten und zweiten Werkstück eine wärmeübertragende Verbindung entsteht. Diese wärmeübertragende Verbindung sorgt für eine verbesserte Durchwärmung des provisorischen Verbunds durch Wärmetransportmechanismen, auf die man beim Weiterleiten der Wärme ent- lang einer Trennung bzw. eines minimalen Luftspalts angewiesen ist (Strahlung und Konvek- tion). Durch diese gezielte Verbesserung des Wärmeeintrags durch das Vorwalzen lässt sich beim Erwärmen des provisorischen Verbunds für das Walzen eine homogene Temperaturverteilung einstellen, ohne die Liegezeit zu erhöhen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem provisorischen Verbund um ein Brammenpaket, insbesondere ein TriBond® - Brammenpaket, bei dem ein erstes Werkstück zwischen zwei zweiten Werkstücken angeordnet ist. Neben einem solchen dreilagigen provisorischen Verbund ist auch ein fünflagiges System vorstellbar, bei dem jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Werkstück ein drittes Werkstück angeordnet ist. Es ist dem Fachmann dabei klar, dass sich das erste Werkstück, das zweite Werkstück und das dritte Werkstück beispielsweise in Hinblick auf ihre Materialzusammensetzung, d. h. ihren Werkstoff, oder ihre Dicke bevorzugt unterscheiden. Zum sicheren Transport des provisorischen Verbunds sind Schweißnähte vorgesehen, die sich entlang des Umfangs des provisorischen Verbunds umlaufend zwischen dem ersten und dem zweiten Werkstück erstrecken. Weiterhin ist es vor- gesehen, dass durch das Vorwalzen die Gesamtdicke des provisorischen Verbunds um etwa 20 %, beispielsweise von 285 mm auf 230 mm, verringert wird, insbesondere ohne das Abmessungsspektrum des Brammenpakets zu verlassen. Dabei ist es vorgesehen, dass der provisorische Verbund in zwei bis drei Walzstichen, d. h. in zwei bis drei Walzdurchgängen, vorgewalzt wird, um die gewünschte flächige Verbindung zu erzielen. Weiterhin ist dem Fachmann klar, dass sich die flächige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Werkstück nicht über den gesamten möglichen Kontaktbereich erstrecken muss. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. wherein a flat connection between the first workpiece and the second workpiece in the provisional composite is produced in advance of the rolling by rough rolling and intermediate heating. Compared with the prior art, the method according to the invention has the advantage that a heat-transferring connection is formed by the first planar connection between the first and second workpieces arranged in the provisional composite. This heat-transferring compound provides improved heating of the provisional assembly by means of heat transfer mechanisms, which are relied upon to transfer the heat along a separation or minimum air gap (radiation and convection). By this targeted improvement of the heat input by the rough rolling can be set when heating the provisional composite for rolling a homogeneous temperature distribution without increasing the waiting time. The temporary composite is preferably a slab package, in particular a TriBond® slab package, in which a first workpiece is arranged between two second workpieces. In addition to such a three-layer provisional composite, a five-layer system is conceivable in which a third workpiece is arranged in each case between the first and the second workpiece. It is clear to the person skilled in the art that the first workpiece, the second workpiece and the third workpiece preferably differ, for example, with respect to their material composition, ie their material, or their thickness. For secure transport of the temporary composite welds are provided, which extend circumferentially along the circumference of the provisional composite between the first and the second workpiece. Furthermore, it is provided that the total thickness of the provisional composite is reduced by about 20%, for example from 285 mm to 230 mm, by the rough rolling, in particular without leaving the dimension spectrum of the slab package. It is provided that the provisional composite in two to three rolling passes, ie in two to three rolling passes, is pre-rolled to achieve the desired surface connection. Furthermore, it is clear to the person skilled in the art that the areal connection between the first and the second workpiece does not have to extend over the entire possible contact area. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Walzen durch ein Warmwalzen realisiert wird. According to a further embodiment of the present invention it is provided that the rolling is realized by a hot rolling.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der provisorische Verbund zeitlich vor und/oder nach dem Vorwalzen, vorzugsweise auf eine Temperatur von mehr als 1200 'Ό, erwärmt wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die für das Bilden der flächigen Verbindung bzw. des Werkstoffverbundes erforderliche Temperatur beim Vorwalzen bzw. Warmwalzen erzielt. According to a further embodiment of the present invention it is provided that the provisional bond is heated before and / or after rough rolling, preferably to a temperature of more than 1200 'zeit. As a result, the temperature required for forming the laminar connection or the composite material during roughing or hot rolling is advantageously achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der provisorische Verbund zeitlich nach dem Vorwalzen, vorzugsweise auf maximal 500 °C, abgekühlt wird. Durch das Abkühlen wird in vorteilhafter Weise die Wahrscheinlichkeit für ein Auseinanderreißen der flächigen Verbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück nach dem Vorwalzen reduziert. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der provisorische Verbund mit der flächigen Verbindung zeitlich nach dem Vorwalzen auf einem Abschiebebett zwischengelagert wird. According to a further embodiment of the present invention it is provided that the provisional bond is cooled in time after the rough rolling, preferably to a maximum of 500 ° C. As a result of the cooling, the probability of the flat connection between the first workpiece and the second workpiece tearing apart after roughing is advantageously reduced. In particular, it is provided that the provisional bond with the planar connection is temporarily stored on a Abschiebebett after pre-rolling.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im Wiedererwärmungsofen ein Strömungshindernis, beispielsweise in Form einer weiteren Bramme, beim Erwärmen räumlich vor dem provisorischen Verbund geführt bzw. bewegt wird. Dadurch lassen sich in vorteilhafter Weise die Schweißnähte zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück schützen, die andernfalls durch die in einem zum Erwärmen des provisorischen Verbunds vorgesehenen Ofen auftretenden Brenngase gefährdet wären. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der provisorische Verbund im Windschatten der weiteren Bramme bewegt wird, vorzugsweise beim Vorwalzen. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die weitere Bramme, in dessen Windschatten der provisorische Ver- bund bewegt wird, dicker ist als der provisorische Verbund, insbesondere zu einem Zeitpunkt vor dem Vorwalzen. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that in the reheating furnace, a flow obstacle, for example in the form of a further slab, is guided or moved spatially in front of the provisional composite during heating. As a result, the welds between the first workpiece and the second workpiece can be advantageously protected, which would otherwise be jeopardized by the combustion gases occurring in a furnace provided for heating the provisional composite. In particular, it is provided that the provisional composite is moved in the lee of the other slab, preferably during rough rolling. Furthermore, it is conceivable that the further slab, in the slipstream of which the provisional composite is moved, is thicker than the provisional composite, in particular at a point in time before the rough rolling.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Werkstück zur Bildung des provisorischen Verbunds zwischen mehreren zweiten Werkstücken angeordnet wird und/oder wobei das Vorwalzen durchgeführt wird, wenn ein Anteil des ersten Werkstücks am provisorischen Verbund einen Grenzwert unterschreitet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise auf das Bilden von flächigen Verbindungen in solchen Fällen verzichtet, bei denen - beispielsweise durch die vergleichsweise geringe Dicke des ersten Werkstücks - die homogene Temperaturverteilung im provisorischen Verbund bereits nach der für den Produktionsablauf gewünschten Liegezeit, beispielsweise 180 Minuten, erreicht wird und daher die Bildung der flächigen Verbindung nicht erforderlich ist. Insbeson- dere ist es vorgesehen, dass der Grenzwert festgelegt wird in Abhängigkeit von einer Dicke der einzelnen Werkstücke, deren Werkstoffzusammensetzung und einer Anzahl an Lagen der mehrlagig angeordneten Werkstücke. Es hat sich dabei in überraschender und für den Fachmann nicht zu erwartender Weise herausgestellt, dass für ein dreilagiges Brammenpaket als provisorischer Verbund bei einem Anteil des ersten Werkstücks am gesamten provi- sorischen Verbund der Grenzwert bevorzugt zwischen 40 % und 80 %, bevorzugt bei 45% bis 60 % und besonders bevorzugt bei 50 % liegt. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the first work piece for forming the temporary bond is arranged between a plurality of second workpieces and / or wherein the rough rolling is performed when a portion of the first work piece on the temporary join falls below a limit value. This is advantageously on the formation of planar connections in such Cases omitted in which - for example, by the comparatively small thickness of the first workpiece - the homogeneous temperature distribution in the provisional composite already after the desired for the production process idle time, for example 180 minutes, is reached and therefore the formation of the surface connection is not required. In particular, it is provided that the limit value is determined as a function of a thickness of the individual workpieces, their material composition and a number of layers of the workpieces arranged in multiple layers. It has been found in a surprising and not to be expected for the expert way that for a three-layer slab package as a provisional composite at a proportion of the first workpiece on the entire provisosorische composite the limit preferably between 40% and 80%, preferably 45% to 60%, and more preferably 50%.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Grenzwert festgelegt wird durch die Anzahl an im provisorischen Verbund übereinander angeordneter Lagen von Werkstücken. Beispielsweise wird der Grenzwert für das Werkstück 1 bei einem fünflagigen Brammenpaket als provisorischer Verbund unterhalb von 50 % festgelegt. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the limit value is determined by the number of layers of workpieces arranged one above the other in the temporary composite. For example, the limit value for the workpiece 1 in a five-layer slab package is set as a provisional bond below 50%.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Vorwalzen in einer Vorstraße, insbesondere in einem Vorgerüst, der Walzanlage und das Walzen sowohl in der Vorstraße als auch in einer Fertigungsstraße der Walzanlage durchgeführt wird. Dadurch lassen sich das Vorwalzen und das Walzen derart voneinander entkoppeln, dass durch das Vorwalzen keine Zeitverzögerung beim Herstellen des Werkstoffverbundes in der Fertigungsstraße entsteht. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der provisorische Verbund im Vorgerüst reversierend gewalzt wird. Ob die Anzahl der Walzstiche dabei gerade oder ungerade gewählt wird, richtet sich unter anderem danach, ob der provisorische Verbund räumlich vor oder hinter dem Vorgerüst nach dem Vorwalzen auf das Abschiebebett abgeschoben wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der provisorische Verbund mittels eines Vorwärmofens, vorzugsweise auf 300 'Ό bis 500 'Ό, vorgewärmt bereitgestellt wird und zum Erwärmen, vorzugsweise auf wenigstens 1220 'Ό in einem Wiedererwärmungsofen, vorzugsweise in einem Hubbalkenofen , einem Dreherdofen oder einem Tunnelofen, angeordnet wird. Dabei wird ein Stoßofen ungern eingesetzt, um zu vermeiden, dass durch die im Stoßofen auf den provisorischen Verbund wirkenden mechanischen Kräfte die flächige Verbindung getrennt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Werkstoff verbünd zeitlich nach dem Walzen gehaspelt wird. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the rough rolling is carried out in a roughing train, in particular in a roughing stand, the rolling mill and the rolling both in the roughing mill and in a production line of the rolling mill. As a result, the rough rolling and the rolling can be decoupled from each other in such a way that no time delay in the manufacture of the composite material in the production line is created by the rough rolling. Furthermore, it is preferably provided that the provisional composite is reversibly rolled in the roughing stand. Whether the number of rolling passes is selected to be even or odd depends, among other things, on whether the provisional composite is pushed off in front of or behind the roughing stand after rough rolling on the Abschiebebett. According to a further embodiment of the present invention, it is provided that the temporary composite is provided by means of a preheating furnace, preferably at 300 'Ό to 500' vor, preheated and for heating, preferably at least 1220 'Ό in a reheating furnace, preferably in a walking beam furnace, a three-hearth furnace or a tunnel furnace is arranged. In this case, a blast furnace is reluctant used to avoid that separated by the mechanical forces acting in the blast furnace on the provisional composite, the surface connection. According to another embodiment of the present invention, it is provided that the material is coiled in time after rolling.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verwenden einer Walzanlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in der Walzanlage ein Vorwärmofen zum Vorwärmen, ein Wiedererwärmungsofen zum Erwärmen, ein Vorgerüst zum Vorwalzen und eine Fertigungsstraße zum Walzen bereitgestellt wird, wobei das Vorgerüst für das Bilden einer flächigen Verbindung zwischen dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück genutzt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Verfahren in eine Ferti- gungslinie, d. h. in einen bestehenden Produktionsfluss, integriert wird. Another object of the present invention is to use a rolling mill for performing a method according to the invention, wherein in the rolling mill, a preheating furnace for preheating, a reheating furnace for heating, a roughing for roughing and a production line for rolling is provided, wherein the roughing for forming a flat connection between the first workpiece and the second workpiece is used. In particular, it is envisaged that the method will be incorporated into a production line, i. H. into an existing production flow.
Gegenüber dem Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass durch das erfindungsgemäße Verwenden der Walzanlage eine flächige Verbindung im provisorischen Verbund realisierbar ist. Diese Verbindung erhöht die Wärmeleitfähigkeit und erlaubt so, in der gewünschten Liegezeit eine homogene, d. h. gleichmäßige Temperaturverteilung im provisorischen Verbund einstellen zu können Compared to the prior art, the present invention has the advantage that by using the rolling mill according to the invention a flat connection in the provisional composite can be realized. This compound increases the thermal conductivity and thus allows, in the desired time a homogeneous, d. H. to be able to adjust uniform temperature distribution in the temporary composite
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen an- hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive concept.
Kurze Beschreibung der Figuren Die Figur 1 zeigt einen provisorischen Verbund, der nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 shows a temporary composite produced by a method according to the invention, according to an exemplary embodiment of the present invention.
Die Figur 2 zeigt in einem Flussdiagramm ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffver- bundes gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 2 shows in a flow chart a method for producing a composite material according to the exemplary embodiment of the present invention.
Die Figuren 3a und 3b zeigen schematisch Ausschnitte aus einer Walzanlage gemäß einer ersten und einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung FIGS. 3a and 3b schematically show sections of a rolling mill according to a first and a second exemplary embodiment of the present invention. Embodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In Figur 1 ist ein provisorischer Verbund 10 aus einem ersten Werkstück 1 und zwei zweiten Werkstücken 2 für ein Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere handelt es sich bei dem provisorischen Verbund 10 um ein Brammenpaket, bei dem das erste Werkstück 1 sandwichartig von zwei zweiten Werkstücken 2 umgeben ist und dadurch ein mehrlagiges, insbesondere ein drei- oder fünflagiges, System aus verschiedenen Werkstücken bildet. Für den Transport des provisorischen Verbundes 10 ist insbesondere eine Schweißnaht vorgesehen, die entlang des Um- fangs des provisorischen Verbunds 10 verlaufend das erste Werkstück 1 und das zweite Werkstück 2 miteinander verbindet und zusammenhält. Der mehrlagig aufgebaute provisori- sehe Verbund 10 wird vorzugsweise bereitgestellt, um aus ihm mittels eines Walzens 104, insbesondere mittels eines Warmwalzvorgangs, einen Werkstoffverbund, insbesondere in Form eines Bandes, zu erzeugen. Dabei ist für ein erfolgreiches Warmwalzen eine homogene Temperaturverteilung über den gesamten provisorischen Verbund 10 vorteilhaft. Zum Erwärmen des provisorischen Verbunds 10 wird dieser in einem Wiedererwärmungsofen 4 angeordnet. Während einer festgelegten Liegezeit von beispielsweise mehr als 180 Minuten soll der provisorische Verbund 10 in dem Wiedererwärmungsofen 4 die gewünschte Temperatur, beispielsweise wenigstens 1200 °C annehmen. Allerdings verhindern Trennungen bzw. Zwischenräume, die nach dem Zusammenbau des provisorischen Verbunds 10 zwischen dem ersten Werkstücks 1 und dem zweiten Werkstück 2 vorliegen, dass das erste Werk- stück 1 und das zweite Werkstück 2 dauerhaft aneinander liegen und dadurch ein wärmleitender Kontakt gebildet wird. Infolgedessen wird ein Wärmeeintrag in den provisorischen Verbund 10 in Richtung seines Kernbereichs, d. h. in Richtung eines zentral im Inneren des provisorischen Verbunds 10 gelegenen Bereichs, gemindert und damit das Erreichen der gewünschten homogenen Temperaturverteilung während der Liegezeit erschwert. Ein Ver- längern der Liegezeit im Wiedererwärmungsofen könnte zwar dafür sorgen, dass der provisorische Verbund 10 auch im Kernbereich die gewünschte Temperatur annimmt, würde aber die Produktionszeit bei der Herstellung des Werkstoffverbundes in nachteiliger Weise verlängern. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die gewünschte Temperatur im Kernbereich des provisorischen Verbunds 10 erzielt wird, ohne die Liegezeit im Wiedererwärmungsofen 4 signifikant zu verlängern. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass das im provisorischen Verbund 10 angeordnete erste Werkstück 1 und das zweite Werkstück 2 flächig miteinander verbunden werden. Dadurch lässt sich ein wärmeleitender Kontakt zwischen dem ersten Werkstück 1 und dem zweiten Werkstück 2 realisieren, der für eine derartige Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit sorgt, dass der provisorische Verbund 10 im Kernbereich erwärmt werden kann, ohne die Liegezeit signifikant zu verlängern. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Realisierung der flächigen Verbindung abhängig gemacht wird von einem prozentualen Anteil, insbesondere Volumenanteil, des ersten Werkstücks 1 am gesamten provisorischen Verbund 10 und/oder der Anzahl an Lagen von Werkstücken im mehrlagigen provisorischen Verbund. Es hat sich in überraschender und für den Fachmann nicht zu erwartender Weise herausgestellt, dass bei einem, wie hier dargestellten, dreilagigen provisorischen Verbund 10, bei dem das erste Werkstück 1 von zwei zweiten Werkstücken 2 umgeben ist, eine flächige Verbindung sich positiv im Sinne der Aufgabe auf die Liegezeit auswirkt, wenn der Anteil des ersten Werkstücks 1 weniger als 60 %, bevorzugt weniger als 55% und besonders bevorzugt weniger als 50 % am gesamten provisorischen Verbund 10 ausmacht. Insbesondere ist es daher vorgesehen, dass ein Grenzwert für den prozentualen Anteil des ersten Werkstücks festgelegt wird, wobei der Grenzwert bestimmt, ob die flächige Verbindung zwischen dem ersten Werkstück 1 und dem zweiten Werkstück 2 durch ein Vorwalzen realisiert werden soll. Insbesondere wird die flächige Verbindung realisiert, wenn der prozentuale Anteil unterhalb des Grenzwerts liegt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Grenzwert angepasst wird an die Anzahl der Lagen. Beispielsweise wird der Grenzwert für einen fünflagigen provisorischen Verbund 10 gegen- über dem Grenzwert für einen dreilagigen provisorischen Verbund 10 erhöht. Durch die Nutzung eines solchen Grenzwerts lässt sich in vorteilhafter Weise vermeiden, dass die Bildung einer flächigen Verbindung überflüssigerweise erzeugt wird. 1 shows a temporary composite 10 of a first workpiece 1 and two second workpieces 2 for a method according to an exemplary embodiment of the present invention. In particular, the temporary composite 10 is a slab package in which the first workpiece 1 is sandwiched by two second workpieces 2 and thereby forms a multi-layer, in particular a three- or five-layer, system of different workpieces. In particular, a weld seam is provided for transporting the provisional composite 10, which connects and holds together the first workpiece 1 and the second workpiece 2 along the circumference of the provisional composite 10. The multi-layer provisional composite 10 is preferably provided to produce from it by means of a roller 104, in particular by means of a hot rolling process, a composite material, in particular in the form of a band. In this case, a homogeneous temperature distribution over the entire provisional composite 10 is advantageous for successful hot rolling. For heating the temporary composite 10, it is placed in a reheating furnace 4. For example, during a set bake time of more than 180 minutes, the temporary composite 10 in the reheat oven 4 should assume the desired temperature, for example at least 1200 ° C. However, separations existing between the first workpiece 1 and the second workpiece 2 after assembly of the provisional composite 10 prevent the first workpiece 1 and the second workpiece 2 from permanently abutting each other, thereby forming a heat conductive contact. As a result, a heat input into the temporary composite 10 in the direction of its core region, ie in the direction of a centrally located in the interior of the provisional composite 10 area, reduced and thus complicates the achievement of the desired homogeneous temperature distribution during the waiting time. Although prolonging the lay time in the reheating furnace could ensure that the temporary composite 10 also assumes the desired temperature in the core area, it would disadvantageously prolong the production time in the production of the composite material. It is an object of the present invention to provide a method in which the desired temperature is achieved in the core region of the temporary composite 10 without significantly prolonging the lay-by time in the reheating furnace 4. For this purpose, it is provided that the first workpiece 1 and the second workpiece 2 arranged in the temporary composite 10 are connected to one another in a flat manner. This allows one realize thermally conductive contact between the first workpiece 1 and the second workpiece 2, which provides for such an improvement in the thermal conductivity that the provisional composite 10 can be heated in the core area, without significantly extending the waiting time. Furthermore, it is provided that the realization of the planar connection is made dependent on a percentage, in particular volume fraction, of the first workpiece 1 on the entire temporary composite 10 and / or the number of layers of workpieces in the multilayer temporary composite. It has been found in a surprising and not to be expected for the expert way that in a, as shown here, three-layer provisional composite 10 in which the first workpiece 1 is surrounded by two second workpieces 2, a planar connection is positive in terms of Task on the waiting time affects when the proportion of the first workpiece 1 is less than 60%, preferably less than 55% and more preferably less than 50% of the entire provisional composite 10. In particular, it is therefore provided that a limit value for the percentage of the first workpiece is set, wherein the limit value determines whether the surface connection between the first workpiece 1 and the second workpiece 2 is to be realized by a rough rolling. In particular, the surface connection is realized when the percentage is below the limit. Furthermore, it is provided that the limit value is adapted to the number of layers. For example, the limit for a five-layer temporary composite 10 is increased over the limit for a three-layer temporary composite 10. By using such a limit value, it can be advantageously avoided that the formation of a planar connection is unnecessarily generated.
In Figur 2 ist in einem Flussdiagramm ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbun- des gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei ist es vorgesehen, dass der provisorische Verbund 10 zunächst, beispielsweise in einem Vorwärmofen 3, auf bis zu 500 °C vorgewärmt wird. Zur Bildung der flächigen Verbindung zwischen dem ersten Werkstück 1 und dem zweiten Werkstück 2 ist ein Vorwalzen 103 des provisorischen Verbunds 10 in einem Vorgerüst 5 vorgesehen. Beim vorangehenden erneu- ten Erwärmen 102 in einem Wiedererwärmungsofen 4, wie z.B. in einem Tunnelofen oder einem Hubbalkenofen, ist durch die flächige Verbindung der Wärmeeintrag derart verbessert, dass sich ohne signifikante Verlängerung der Liegezeit dafür sorgen lässt, dass der Kernbereich des provisorischen Verbunds auf die für das Walzen 104 vorgesehene Temperatur, beispielsweise wenigstens 1200 °C, aufgewärmt wird. Beim Vorwalzen 103 wird dabei be- vorzugt darauf geachtet, dass ein Abmessungsspektrum des provisorischen Verbunds 10 nicht verlassen wird, während durch das Walzen der Werkstoffverbund, beispielsweise in Form eines 3 mm dicken Blechs, gefertigt und schließlich nach einem Haspeln 105 zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird. FIG. 2 shows a flowchart of a method for producing a material composite according to the exemplary embodiment of the present invention. It is provided that the provisional composite 10 is first preheated to, for example, in a preheating furnace 3, up to 500 ° C. To form the planar connection between the first workpiece 1 and the second workpiece 2, a rough rolling 103 of the temporary composite 10 is provided in a roughing stand 5. In the previous re-heating 102 in a reheating furnace 4, such as in a tunnel kiln or walking beam furnace, the surface bonding improves the heat input such that without significantly lengthening the lay-up time, the core portion of the temporary composite can be placed on the for the rolling 104 provided temperature, for example at least 1200 ° C, is warmed up. In the case of rough rolling 103, care is taken to ensure that a dimension spectrum of the provisional composite 10 is not left, while the material composite, for example in FIG Shape of a 3 mm thick sheet, manufactured and finally provided by a reel 105 for further processing.
In den Figuren 3a und 3b sind schematisch Ausschnitte aus einer Walzanlage für die Her- Stellung eines Werkstoff Verbundes gemäß einer ersten und einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere sind in den Figuren 3a und 3b jeweils der Vorwärmofen 3, der Wiedererwärmungsofen 4 und das Vorgerüst 5 illustriert, entlang denen der provisorisch Verbund 10 vor der Fertigungsstraße entlang einer Förderrichtung befördert wird. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der provisorische Verbund 10 im Anschluss an ein Abkühlen des provisorischen Verbunds 10 auf maximalIn the figures 3a and 3b are shown schematically sections of a rolling mill for the production of a composite material according to a first and a second exemplary embodiment of the present invention. In particular, in Figures 3a and 3b are respectively illustrated the preheating furnace 3, the reheating furnace 4 and the roughing stand 5 along which the temporary composite 10 is conveyed in front of the production line along a conveying direction. In this case, it is provided in particular that the provisional composite 10 after cooling of the provisional composite 10 to a maximum
500 'Ό dem Wiedererwärmungsofen 4 über eine Rückkopplung 106 erneut zugeführt wird. In Figur 3a wird der provisorische Verbund 10 nach einem einzigen Walzstich, d. h. nach einem einzigen Walzvorgang, dem Wiedererwärmungsofen 4 zurückgeführt, während in Figur 3b reversierend gewalzt wird und meist nach einer geraden Anzahl an Walzstichen der Wieder- erwärmungsofen 4 zurückgeführt wird. 500 'Ό the reheating furnace 4 is fed via a feedback 106 again. In FIG. 3a, the temporary composite 10 is returned to the reheating furnace 4 after a single rolling pass, ie after a single rolling operation, while reversibly rolling in FIG. 3b and the reheating furnace 4 is returned after an even number of rolling passes.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 erstes Werkstück1 first workpiece
2 zweites Werkstück2 second workpiece
3 Vorwärmofen 3 preheating oven
4 Wiedererwärmungsofen 4 reheat oven
5 Vorgerüst 5 roughing stand
10 provisorischer Verbund 99 Abschiebebett  10 provisional compound 99 deportation bed
101 Vorwärmen  101 preheat
102 Erwärmen  102 heating
103 Vorwalzen  103 roughing
104 Walzen  104 rolls
105 Haspeln  105 reels
106 Rückkopplung  106 feedback

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbundes in einer Walzanlage aufweisend die Verfahrensschritte: Method for producing a composite material in a rolling mill comprising the method steps:
~ Bereitstellen eines ersten Werkstücks (1 ) und eines zweiten Werkstücks (2) in Form eines provisorischen Verbunds,  Providing a first workpiece (1) and a second workpiece (2) in the form of a temporary composite,
~ Walzen des provisorischen Verbunds (10) zur Bildung des Werkstoffverbundes, wobei zeitlich vor dem Walzen durch ein Vorwalzen (103) eine flächige Verbindung zwischen dem ersten Werkstück (1 ) und dem zweiten Werkstück (2) im provisorischen Verbund (10) erzeugt wird.  Rolling the provisional composite (10) to form the composite material, wherein a temporal connection between the first workpiece (1) and the second workpiece (2) in the temporary composite (10) is produced in advance of the rolling by rough rolling (103).
Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei das Walzen durch ein Warmwalzen realisiert wird. The method according to claim 1, wherein the rolling is realized by hot rolling.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei der provisorische Verbund (10) zeitlich vor und/oder nach dem Vorwalzen (103), vorzugsweise auf eine Temperatur von mehr als 1200 <€, erwärmt wird. Method according to claim 1, wherein the temporary composite (10) is heated prior to and / or after rough rolling (103), preferably to a temperature of more than 1200 < €.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der provisorische Verbund (10) zeitlich nach dem Vorwalzen (103), vorzugsweise auf maximal 500 'Ό, abgekühlt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the provisional composite (10) is cooled in time after the rough rolling (103), preferably to a maximum of 500 'Ό.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Strömungshindernis beim Erwärmen (102) räumlich vor dem provisorischen Verbund (10) geführt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein a flow obstacle during heating (102) spatially in front of the provisional composite (10) is guided.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Werkstück (1 ) zur Bildung des provisorischen Verbunds (10) zwischen mehreren zweiten Werkstücken (2) angeordnet wird und/oder wobei das Vorwalzen (103) durchgeführt wird, wenn ein Anteil des ersten Werkstücks (1 ) am provisorischen Verbund (10) einen Grenzwert überschreitet. Method according to one of the preceding claims, wherein the first workpiece (1) for forming the temporary composite (10) is arranged between a plurality of second workpieces (2) and / or wherein the roughing (103) is performed when a portion of the first workpiece (10) 1) on the temporary composite (10) exceeds a limit.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Grenzwert festgelegt wird durch die Anzahl an im provisorischen Verbund (10) übereinander angeordneter Lagen von Werkstücken. 8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorwalzen (103) in einer Vorstraße, insbesondere in einem Vorgerüst (5), der Walzanlage und das Walzen in einer Vor- und Fertigstraße der Walzanlage durchgeführt wird. A method according to claim 5, wherein the limit value is determined by the number of layers of workpieces stacked in the temporary composite (10). 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the rough rolling (103) in a roughing train, in particular in a roughing stand (5), the rolling mill and the rolling is carried out in a roughing and finishing line of the rolling mill.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der provisorische Verbund (10) mittels eines Vorwärmofens (3), vorzugsweise bis auf 500 'Ό, vorgewärmt bereitgestellt wird und zum Erwärmen, vorzugsweise auf wenigstens 1220 °C in einem Wiedererwärmungsofen (3), vorzugsweise in einem Hubbalkenofen oder einem Tunnelofen, angeordnet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the temporary composite (10) is provided by means of a preheating furnace (3), preferably up to 500 'vor preheated and for heating, preferably to at least 1220 ° C in a reheating furnace (3), preferably in a walking beam furnace or a tunnel kiln.
0. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der durch das Walzen (104) gefertigte Werkstoff verbünd zeitlich nach dem Walzen (104) gehaspelt wird. 0. The method according to any one of the preceding claims, wherein the material produced by the rolling (104) is verbaucheit temporally after rolling (104).
1 1 . Verwenden einer Walzanlage zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Walzanlage ein Vorwärmofen (3) zum Vorwärmen (101 ), ein Wiedererwärmungsofen (105) zum Erwärmen (102), ein Vorgerüst (5) zum Vorwalzen (103) und eine Fertigstraße zum Walzen (104) bereitgestellt werden. 1 1. Using a rolling mill for performing a method according to any one of the preceding claims, wherein in the rolling mill, a preheating furnace (3) for preheating (101), a reheating furnace (105) for heating (102), a roughing stand (5) for rough rolling (103) and a finishing line for rolling (104) can be provided.
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