EP3691804A1 - Verfahren zum betrieb einer giess-walz-verbundanlage und giess-walz-verbundanlage - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer giess-walz-verbundanlage und giess-walz-verbundanlage

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EP3691804A1
EP3691804A1 EP18788997.7A EP18788997A EP3691804A1 EP 3691804 A1 EP3691804 A1 EP 3691804A1 EP 18788997 A EP18788997 A EP 18788997A EP 3691804 A1 EP3691804 A1 EP 3691804A1
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EP
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strand
coating material
rolling
strip
coating
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Thomas PFATSCHBACHER
Bernd Linzer
Roman Winkler
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Primetals Technologies Austria GmbH
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    • 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
    • B21B1/463—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 in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/68—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of cast-rolling composite plants and the production of flat, metallic steel products on a casting roll
  • the invention relates to a method for operating a cast-rolling composite plant, wherein in one
  • Continuous casting machine molten steel to an endless strand with slab cross-section, preferably thin slab cross section, is cast, the strand in a roughing mill to a pre-strip pre-rolled, the pre-strip in one
  • Finishing mill is finished rolled into a finished strip, and the finished strip is discharged after cooling as a plate or reel.
  • the invention relates to a cast-rolling composite plant for carrying out the method according to the invention, comprising - a continuous casting machine for casting
  • Cast-rolling compound plants such as an Arvedi-ESP plant, a CSP plant or a QSP-DUE plant, have become established in the market for the production of flat steel products.
  • Vorstrariess before the finish rolling is necessary.
  • the energy efficiency of the cast-rolling composite system drops and the operating costs increase.
  • the reactant metal powder, carbon but also metal oxides are mentioned.
  • Silicon base known as a coating material.
  • the invention is based on the object, not the
  • Coating material to be coated is coated. However, the coating takes place before any possible
  • the invention is suitable both for continuous cast-rolling compound systems as well as for batch or semi-endless operation.
  • Coating material achieved.
  • ⁇ material such as a powdered borate
  • the diffusion of oxygen is hindered in the strand or the reactivity reduced the hot broadsides.
  • the coating material may be either in solid form, e.g. as a powder, in liquid form, or as one
  • Emulsion e.g. as a powder dissolved in a carrier (e.g., water).
  • a carrier e.g., water
  • the coating material can be sprayed onto the broad sides together with a liquid or gaseous carrier, in particular water or air, or the coating material can be rolled or brushed.
  • the coating material is a borate, in particular a salt of boric acid, more preferably a sodium salt of boric acid, most preferably borax with or without
  • Water of crystallization such as Anhydrous borax (a 2 B 4 0 7 ), borax
  • Pentahydrate (a 2 B 4 0 7 ⁇ 5H 2 O) or Borax decahydrate
  • the coating material includes at least one of these compounds.
  • the coated strand is heated in a tunnel furnace before entering the roughing train, whereby the temperature of the strand or the slab either homogenized over the thickness and / or a Temperature drop is compensated.
  • Tunnel kiln may, for example, also be operated with an oxidizing or reducing atmosphere. Especially with thin finished strip thicknesses, it is advantageous if the strand, the pre-strip and the finished strip, the continuous casting machine, the roughing mill and the
  • Finishing mill passes through uncut.
  • the scale has a high ductility. This is achieved when the scale, for example, from the phase portions 4 - 6% FeO, 30 - 40% Fe30 4 and 55 - 65% Fe 2 Ü3 composed.
  • VorstMakes before, preferably immediately before, to desalt the entry into the finishing train.
  • the object of the invention is also achieved by a casting-rolling compound system according to claim 15, wherein in the strand guide of the continuous casting machine or after the
  • Coating machine for coating the two broad sides of the strand is arranged with a coating material, and that the coated strand entsentundert in the
  • the coating machine has a mixer for intimately mixing the solid or liquid
  • Spray nozzles is sprayed onto the broad sides of the strand.
  • the coating machine may be a roller for rolling the coating material or brushes for
  • a tunnel oven is arranged in the transport direction after the coating machine and before the roughing train.
  • FIG. 1 shows a cast-rolling composite plant according to the prior art.
  • FIG. 2 shows a cast-rolled composite plant according to the invention
  • FIG. 3 shows a first variant with a cast-rolling composite system according to the invention for FIG. 2
  • FIG. 4 is an illustration of a water circuit for a
  • FIG. 5 shows a representation of a coating device with suction
  • FIG. 6 shows a second variant with a cast-rolling composite system according to the invention to FIG.
  • FIG. 1 shows a cast-rolled composite plant with a casting-rolling system
  • Continuous casting machine 1 a tunnel kiln 4, a roughing mill 6, a finishing train 8, a cooling section 9 and at least one coiler 10 according to the prior art.
  • a teilerstarrter strand 30 forms with the cross section of a thin slab 16.
  • the endless strand 30 can be cut by scissors 3 into slabs. The strand 30 or the
  • Thin slab 16 is then heated in the tunnel kiln 4, whereby the temperature profile is equalized or
  • Vorwalzen is the so-called. Vorband heated by an induction furnace 7 to rolling temperature. In order to prevent the rolling of scale in the finishing train 8, the pre-strip is descaled by a further descaler 5, whereby the surface temperature in turn drops by about 50 to 100 ° C. After finish rolling, the finished strip in the cooling section 9 is cooled to reel temperature and wound up by a coiler 10. Optionally, the finished strip is cut by a pair of scissors 3 on bundle length.
  • the dual descaling process reduces the energy efficiency of the cast-rolled composite plant. Because the finish rolling process reduces the finish rolling
  • Induction furnace 7 can be compensated.
  • FIG. 2 shows a first cast-rolled composite plant according to the invention.
  • the broad sides of the strand 30 are either already coated in the continuous casting machine 1 or after the continuous casting machine 1 by a coating machine 11 with a coating material.
  • the strand 30 with thin slab cross section or the thin slab 16 has a surface temperature between 900 and 1150 ° C.
  • Borax with or without water of crystallization such as anhydrous borax (Na 2 B 4 OV), borax pentahydrate (Na 2 B 4 O 7 .5H 2 O) or borax decahydrate, can be used as the coating material (a 2 B 4 07 ⁇ 1 OH 2 O).
  • the powdered coating material is either sprayed or brushed on the broad sides in the coating machine 11 together with a carrier, for example water or air.
  • Coating material on the broad sides ensures that the diffusion of oxygen into the strand or the thin slab hampered or the reactivity of the hot
  • the undentescended strand 30 is pre-rolled in the roughing train 6. Subsequently, the pre-strip is heated by the induction furnace 7 to rolling temperature. Depending on the quality requirements of the finished strip, the heated Vorband by the induction furnace 7 to rolling temperature.
  • Descalor 5 descaled or not. Since the Entzunderer 5 is optional, it was shown by dashed lines. After this
  • the finished strip is cooled and rewound as in the prior art.
  • FIG. 3 shows a second cast-rolled composite plant according to the invention.
  • Figure 2 is the
  • Strand 30 or the thin slab 16 is heated after coating in a tunnel kiln 4. By heating, the
  • FIG. 6 shows a very advantageous
  • Tunnel kiln 4 uncentered into the seven-stand rolling mill 8a and is there finished rolled to a finished strip.
  • the cooling and coiling takes place analogously to FIG.
  • Scissors 3 and the rolling train 8a accelerates, so that the time that the thin slab is exposed to the oxygen in the air, is reduced.
  • the diffusion of oxygen into the strand or the thin slab is hindered or the reactivity of the hot broadsides is reduced.
  • the measures described not only improve the energy efficiency of the casting-rolling process but also drastically reduce the complexity of the cast-rolled composite plant. Both measures allow a cost-effective production of high quality finished strip.
  • FIG. 4 shows a cross section through a coating machine 11 for spraying a coating material with a liquid carrier.
  • a pump 14 sucks a carrier material from a tank 19, in this case water.
  • the coating material 12 here powdered borax (would also be possible an emulsion of water and borax) is sucked by a Venturi mixer 13 from the container 12 and mixed with the pressurized water and then sprayed by spray nozzles 17 on the broad sides of the thin slab 30 and the thin slab 16.
  • the superfluous emulsion of water and borax is at the lowest point of the coating machine 11 via a
  • Figure 5 shows a cross section through a coating machine 11 for spraying a
  • Coating material with a gaseous carrier For this purpose, a compressor sucks 20 air.
  • Coating material 12 here again powdered borax, is sucked out of the container 12 by a Venturi mixer 13, mixed with the compressed air and then through
  • Spray nozzles 17 sprayed onto the broad sides of the thin slab strand or the thin slab 16.
  • the interior of the coating machine 11 is held by the fan 21 under a negative pressure, so that there is no contact between the operator at the casting-rolling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage und eine Gieß-Walz-Verbundanlage. Durch die Erfindung soll die Anhaftung von Zunder an den Strang (30) reduziert werden, sodass der Strang (30) entweder gänzlich ohne Entzundern fertiggewalzt oder zumindest die Anzahl an Entzunderungsschritten bzw. die Intensität der Entzunderungen reduziert werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die beiden Breitseiten des Strangs (30) entweder in der Stranggießmaschine (1) oder nach dem Verlassen der Stranggießmaschine (1) mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet werden, wobei der Strang (30) bei der Beschichtung eine Oberflächentemperatur TSurf von 1150 °C > TSurf > 900 °C aufweist und das Beschichtungsmaterial die Diffusion von Sauerstoff (O2) in den Strang (30) behindert oder die Reaktivität der heißen Breitseiten verringert, und wobei der beschichtete Strang (30) unentzundert in die Vorwalzstraße (6) eintritt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage und Gieß- Walz-Verbundanlage
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gieß-Walz-Verbundanlagen und die Herstellung von flachen, metallischen Produkten aus Stahl auf einer Gieß Walz
Verbundanlage .
Konkret betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage, wobei in einer
Stranggießmaschine Stahlschmelze zu einem endlosen Strang mit Brammen-Querschnitt, vorzugsweise Dünnbrammen-Querschnitt, vergossen wird, der Strang in einer Vorwalzstraße zu einem Vorstreifen vorgewalzt, der Vorstreifen in einer
Fertigwalzstraße zu einem Fertigstreifen fertiggewalzt, und der Fertigstreifen nach dem Abkühlen als Platte oder Haspel ausgefördert wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, aufweisend - eine Stranggießmaschine zum Vergießen von
Stahlschmelze zu einem endlosen Strang mit Brammen- Querschnitt, vorzugsweise Dünnbrammen-Querschnitt,
- eine Vorwalzstraße zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorstreifen,
- eine Fertigwalzstraße zum Fertigwalzen des
Vorstreifens zu einem Fertigstreifen,
- eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigstreifens, und
- eine Ausfördereinrichtung zum Ausfördern des
abgekühlten Fertigstreifens als Platte oder Haspel.
Stand der Technik Gieß-Walz-Verbundanlagen, wie beispielsweise eine Arvedi-ESP Anlage, eine CSP-Anlage oder eine QSP-DUE Anlage, haben sich zur Herstellung von Flachprodukten aus Stahl auf dem Markt durchgesetzt .
Durch die typischerweise relativ hohen Oberflächentemperaturen des gegossenen Strangs beim Verlassen der
Stranggießmaschine oder durch den Einsatz eines Tunnelofens nach der Stranggießmaschine verzundert der Strang innerhalb kurzer Zeit relativ stark. Obwohl der Einsatz von inerten Öfen aus der Literatur bekannt ist, sind deren hohen
Betriebskosten derzeit noch nicht wirtschaftlich. Durch das Entzundern der verzunderten Oberflächen wird zudem die
Temperatur des Strangs oder Vorstreifens stark herunter- gesetzt, wodurch ein energieintensives Aufheizen des
Vorstreifens vor dem Fertigwalzen notwendig wird. Dadurch sinkt die Energieeffizienz der Gieß-Walz-Verbundanlage ab und die Betriebskosten steigen an.
Aus der EP 916 414 ist das Aufbringen eines sogenannten
Reaktionsmittels auf einen Vorstreifen in einer Gieß-Walz- Verbundanlage bekannt. Als Beispiele für das Reaktionsmittel werden Metallpulver, Kohlenstoff aber auch Metalloxide genannt .
Aus der Veröffentlichung
M. Sartor et al . „Materialverlust durch Zunder beim Wiedererwärmen mit Beschichtungen verringern", stahl und eisen, 136, Nr. 2, 2016
ist der Einsatz einer anorganischen Verbindung auf
Siliziumbasis als Beschichtungsmaterial bekannt. Durch das Beschichten soll der zunderbedingte Materialverlust
verringert werden. Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht die
Ausbildung von Zunder zu unterbinden, sondern die Anhaftung des Zunders an den Strang bzw. die Dünnbramme zu reduzieren, sodass der Zunder entweder ohne Entzundern fertiggewalzt oder zumindest die Anzahl an Entzunderungen und/oder die
Intensität der Entzunderungen reduziert werden kann.
Insbesondere soll der Energieeinsatz beim Betrieb der
Entzunderungseinrichtungen gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert werden können, ohne dass sich dies negativ auf die Qualität des Fertigstreifens auswirkt. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Konkret erfolgt die Lösung durch ein gattungsgemäßes
Verfahren, wobei die beiden Breitseiten des Strangs bzw. der Bramme entweder bereits in der Stranggießmaschine oder nach dem Verlassen der Stranggießmaschine mit einem
Beschichtungsmaterial beschichtet werden. Das Beschichten erfolgt aber jedenfalls noch vor einem möglichen
Zwischenerwärmen des Strangs bzw. der Bramme und vor einem Vorwalzen. Der Strang bzw. die Bramme weist bei der
Beschichtung eine Oberflächentemperatur TSurf von 1150 °C > Tsurf > 900 °C auf. Durch das aufgebrachte Beschichtungs¬ material wird die Diffusion von Sauerstoff O2 in den Strang behindert oder die Reaktivität der heißen Breitseiten
verringert. Anschließend tritt der beschichtete Strang bzw. die Bramme unentzundert in die Vorwalzstraße ein. Somit ist die Erfindung sowohl für endlos betriebene Gieß-Walz- Verbundanlagen als auch für den Batch- bzw. Semi-endlos Betrieb geeignet.
Durch das Imprägnieren der heißen Breitseiten des Strangs in der Stranggießmaschine oder vorzugsweise nach dem Verlassen der Stranggießmaschine mit einem Beschichtungsmaterial wird eine innige Verbindung zwischen dem Strang und dem
Beschichtungsmaterial erreicht. Durch das Beschichtungs¬ material, z.B. ein pulverförmiges Borat, wird die Diffusion von Sauerstoff in den Strang behindert bzw. die Reaktivität der heißen Breitseiten verringert. Durch das direkte
Vorwalzen des beschichteten Strangs in der Vorwalzstraße, d.h. ohne das dieser vorher entzundert wird, wird die
Energieeffizienz des Gieß-Walz-Verfahrens signifikant erhöht.
Das Beschichtungsmaterial kann entweder in fester Form, z.B. als ein Pulver, in flüssiger Form, oder auch als eine
Emulsion, z.B. als ein in einem Trägerstoff (z.B. Wasser) aufgelöstes Pulver, vorliegen.
Insbesondere kann das Beschichtungsmaterial gemeinsam mit einem flüssigen oder gasförmigen Trägerstoff, insbesondere Wasser oder Luft, auf die Breitseiten aufgesprüht werden, oder das Beschichtungsmaterial aufgewalzt oder eingebürstet werden.
Eine besonders geringe Anhaftung des Zunders wird erzielt, wenn das Beschichtungsmaterial ein Borat, insbesondere ein Salz der Borsäure, besonders bevorzugt ein Natrium Salz der Borsäure, ganz besonders bevorzugt Borax mit oder ohne
Kristallwasser, wie Anhydrous borax ( a2B407) , Borax
pentahydrate ( a2B407 · 5H2O) oder Borax decahydrate
( a2B407 · 1 OH2O) , ist bzw. das Beschichtungsmaterial zumindest eine diese Verbindungen beinhaltet.
Zur Homogenisierung des Temperaturprofils im Strang bzw. zur Kompensation eines Temperaturabfalls ist es günstig, wenn der beschichtete Strang vor dem Eintritt in die Vorwalzstraße in einem Tunnelofen erwärmt wird, wodurch die Temperatur des Strangs bzw. der Bramme entweder über der Dicke homogenisiert und/oder ein Temperaturabfall kompensiert wird. Der
Tunnelofen kann bspw. auch mit einer oxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre betrieben werden. Insbesondere bei dünnen Fertigbanddicken ist es vorteilhaft, wenn der Strang, der Vorstreifen und der Fertigstreifen die Stranggießmaschine, die Vorwalzstraße und die
Fertigwalzstraße ungeschnitten durchläuft. Um das Einwalzen des Zunders in der Vor- oder
Fertigwalzstraße zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn der Zunder eine hohe Duktilität aufweist. Dies wird erreicht, wenn sich der Zunder bspw. aus den Phasenanteilen 4 - 6% FeO, 30 - 40% Fe304 und 55 - 65% Fe2Ü3 zusammensetzt.
Je nach Stahlqualität oder Oberflächenanforderungen kann es zweckmäßig sein, die Breitseiten des vorgewalzten
Vorstreifens vor, vorzugsweise unmittelbar vor, dem Eintritt in die Fertigstraße zu entzundern.
Zumeist wird es jedoch ausreichen, dass der Vorstreifen unentzundert in die Fertigstraße eintritt und der Fertig- streifen nach dem Verlassen der Gieß-Walz-Verbundanlage gebeizt wird.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch eine Gieß- Walz-Verbundanlage nach Anspruch 15 gelöst, wobei in der Strangführung der Stranggießmaschine oder nach der
Stranggießmaschine und vor der Vorwalzstraße eine
Beschichtungsmaschine zum Beschichten der beiden Breitseiten des Strangs mit einem Beschichtungsmaterial angeordnet ist, und dass der beschichtete Strang unentzundert in die
Vorwalzstraße eintritt.
Vorzugsweise weist die Beschichtungsmaschine einen Mischer zum innigen Vermischen des festen oder flüssigen
Beschichtungsmaterials mit einem flüssigen oder gasförmigen Trägerstoff auf, wobei das Beschichtungsmaterial durch
Sprühdüsen auf die Breitseiten des Strangs aufgesprüht wird.
Alternativ dazu kann die Beschichtungsmaschine eine Walze zum Aufwalzen des Beschichtungsmaterials oder Bürsten zum
Einbürsten des Beschichtungsmaterials auf die Breitseiten des Strangs aufweisen. Um Menschen vor einem Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn das Beschichten unter einem Unterdruck erfolgt, wobei das nicht an den Breitseiten haftende Beschichtungsmaterial durch eine Absaugeinrichtung abgesaugt wird.
Wie bereits oben angeführt, kann es zweckmäßig sein, wenn in Transportrichtung nach der Beschichtungsmaschine und vor der Vorwalzstraße ein Tunnelofen angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung nicht einschränkender
Ausführungsbeispiele. Die nachfolgenden schematisch
dargestellten Figuren zeigen:
Fig 1 eine Gieß-Walz-Verbundanlage nach dem Stand der Technik Fig 2 eine erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbundanlage
Fig 3 eine erste Variante mit einer erfindungsgemäßen Gieß- Walz-Verbundanlage zu Fig 2 Fig 4 eine Darstellung eines Wasserkreislaufes für eine
Beschichtungseinrichtung
Fig 5 eine Darstellung einer Beschichtungseinrichtung mit Absaugung
Fig 6 eine zweite Variante mit einer erfindungsgemäßen Gieß- Walz-Verbundanlage zu Fig 2
Beschreibung der Ausführungsformen
Die Fig 1 zeigt eine Gieß-Walz-Verbundanlage mit einer
Stranggießmaschine 1, einem Tunnelofen 4, einer Vorwalzstraße 6, einer Fertigwalzstraße 8, einer Kühlstrecke 9 sowie zumindest einer Haspelanlage 10 nach dem Stand der Technik. In der Kokille 2 der Stranggießmaschine 1 bildet sich ein teilerstarrter Strang 30 mit dem Querschnitt einer Dünnbramme 16 aus. Optional kann der endlose Strang 30 durch eine Schere 3 zu Brammen geschnitten werden. Der Strang 30 oder die
Dünnbramme 16 wird anschließend im Tunnelofen 4 erwärmt, wodurch sich das Temperaturprofil vergleichmäßigt oder
Temperaturverluste ausgeglichen werden. Vor dem Vorwalzen in der Vorwalzstraße 6 wird der Strang 30 bzw. die Dünnbramme 16 durch einen Entzunderer 5 entzundert, wodurch die Oberflächentemperatur um ca. 50 bis 100°C absinkt. Nach dem
Vorwalzen wird das sog. Vorband durch einen Induktionsofen 7 auf Walztemperatur erwärmt. Um das Einwalzen von Zunder in der Fertigwalzstraße 8 zu verhindern, wird das Vorband durch einen weiteren Entzunderer 5 entzundert, wodurch die Oberflächentemperatur wiederum um ca. 50 bis 100°C absinkt. Nach dem Fertigwalzen wird das Fertigband in der Kühlstrecke 9 auf Haspeltemperatur abgekühlt und durch eine Haspelanlage 10 aufgehaspelt. Gegebenenfalls wird das Fertigband durch eine Schere 3 auf Bundlänge geschnitten.
Durch das zweimalige Entzundern sinkt die Energieeffizienz der Gieß-Walz-Verbundanlage ab. Da das Fertigwalzen
typischerweise bei einer vorbestimmten Temperatur bzw. bei austenitischen Güten im sog. austenitischen Temperaturbereich erfolgen muss, müssen Temperaturabfälle durch den
Induktionsofen 7 kompensiert werden.
Die Fig 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Gieß-Walz- Verbundanlage. Im Gegensatz zu Fig 1 werden die Breitseiten des Strangs 30 entweder bereits in der Stranggießmaschine 1 oder nach der Stranggießmaschine 1 durch eine Beschichtungs- maschine 11 mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet.
Dabei weist der Strang 30 mit Dünnbrammenquerschnitt oder die Dünnbramme 16 eine Oberflächentemperatur zwischen 900 und 1150 °C auf. Als Beschichtungsmaterial kann z.B. Borax mit oder ohne Kristallwasser, wie Anhydrous borax (Na2B40v) , Borax pentahydrate (Na2B407 · 5H2O) oder Borax decahydrate ( a2B407 · 1 OH2O) verwendet werden. Das pulvertörmige Beschichtungsmaterial wird in der Beschichtungsmaschine 11 entweder gemeinsam mit einem Trägerstoff, z.B. Wasser oder Luft, auf die Breitseiten ausgesprüht oder eingebürstet.
Durch die hohe Oberflächentemperatur haftet das
Beschichtungsmaterial an den Breitseiten an und sorgt dafür, dass die Diffusion von Sauerstoff in den Strang oder die Dünnbramme behindert bzw. die Reaktivität der heißen
Breitseiten verringert wird. Nach dem Beschichten wird der unentzunderte Strang 30 in der Vorwalzstraße 6 vorgewalzt. Im Anschluss daran wird das Vorband durch den Induktionsofen 7 auf Walztemperatur erhitzt. Je nach Qualitätsanforderungen an das Fertigband wird das erhitzte Vorband durch den
Entzunderer 5 entzundert oder nicht. Da der Entzunderer 5 optional ist, wurde er strichliert dargestellt. Nach dem
Fertigwalzen in der Fertigwalzstraße 8 wird das Fertigband so wie im Stand der Technik abgekühlt und aufgehaspelt.
Bei mittleren Anforderungen an die Oberflächenqualität des Fertigbands hat sich herausgestellt, dass auf das Entzundern vor dem Fertigwalzen oftmals verzichtet werden kann,
insbesondere dann, wenn das Fertigband nach dem Aufhaspeln gebeizt wird. Besonders in diesem Fall aber auch im Fall des einmaligen Entzundern vor dem Fertigwalzen wird die
Energieeffizienz des Gieß-Walz-Prozesses signifikant erhöht.
In Fig 3 ist eine zweite erfindungsgemäße Gieß-Walz- Verbundanlage gezeigt. Im Unterschied zu Fig 2 wird der
Strang 30 oder die Dünnbramme 16 nach dem Beschichten in einem Tunnelofen 4 erwärmt. Durch das Erwärmen wird die
Temperatur des Strangs 30 oder der Dünnbramme 16 erhöht, das Temperaturprofil vergleichmäßigt und ein Temperaturabfall kompensiert. Trotz der Beschichtung bildet sich insbesondere im Tunnelofen 4 eine Zunderschicht aus. Auf dem beschichteten Strang bzw. der beschichteten Dünnbramme bildet sich ein äußerst duktiler Primärzunder mit den Phasenanteilen 4 - 6% FeO, 30 - 40% Fe304 und 55 - 65% Fe2Ü3 aus, wodurch das
Einwalzen des Primärzunders in der Vor- 6 und der Fertigwalzstraße 8 verhindert wird. Das Zwischenerwärmen, Abkühlen und Aufhaspeln erfolgt analog zu Fig 2.
Die Fig 6 zeigt schließlich eine sehr vorteilhafte
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-
Verbundanlage, wobei das Walzen nicht nur völlig ohne
Entzundern stattfindet sondern auch auf die Aufteilung der Walzgerüste zwischen Vor- und Fertigwalzstraße verzichtet werden kann. Im Gegensatz zu Fig 3 läuft der beschichtete, vorzugsweise endlose, Strang 30 nach dem Vorwärmen im
Tunnelofen 4 unentzundert in die siebengerüstige Walzstraße 8a ein und wird dort zu einem Fertigband fertiggewalzt. Das Abkühlen und Aufhaspeln erfolgt analog zu Fig 2. Diese
Betriebsart ist im Endlosbetrieb dann sehr vorteilhaft, wenn die Stranggießmaschine 1 mit hohen Gießgeschwindigkeiten vc, z.B. vc > 6 m/min, betrieben werden kann. Im Batch oder semi- endless Betrieb wird der Strang 30 durch die Schere 3 in Dünnbrammen 16 geschnitten und anschließend ohne
Zwischenerwärmung oder Entzundern fertiggewalzt. Vorzugsweise werden die Dünnbrammen 16 auf dem Rollgang zwischen der
Schere 3 und der Walzstraße 8a beschleunigt, sodass die Zeit, denen die Dünnbramme dem Luftsauerstoff ausgesetzt ist, reduziert wird. Durch das Beschichten des Strangs mit einem Beschichtungsmaterial wird die Diffusion von Sauerstoff in den Strang bzw. die Dünnbramme behindert oder die Reaktivität der heißen Breitseiten reduziert. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird nicht nur die Energieeffizienz des Gieß-Walz- Verfahrens verbessert sondern auch die Komplexität der Gieß- Walz-Verbundanlage drastisch reduziert. Beide Maßnahmen lassen eine kostengünstige Herstellung von hochqualitativem Fertigband zu.
Die Fig 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Beschichtungs- maschine 11 zum Aufspritzen eines Beschichtungsmaterials mit einem flüssigen Trägerstoff. Hierzu saugt eine Pumpe 14 aus einem Tank 19 ein Trägermaterial, hier Wasser, an. Um
Beschädigungen der Pumpe 14 zu verhindern, wird das Wasser vor dem Pumpen gefiltert. Das Beschichtungsmaterial 12, hier pulverförmiges Borax (ebenso möglich wäre eine Emulsion aus Wasser und Borax) , wird durch einen Venturi-Mischer 13 aus dem Behälter 12 angesaugt und mit dem Druckwasser vermischt und anschließend durch Sprühdüsen 17 auf die Breitseiten des Dünnbrammenstrangs 30 bzw. der Dünnbramme 16 aufgespritzt. Die überflüssige Emulsion aus Wasser und Borax wird an der tiefsten Stelle der Beschichtungsmaschine 11 über eine
Rücklaufleitung 18 wieder dem Tank 19 zugeführt. Im Gegensatz zu Fig 4 zeigt die Fig 5 einen Querschnitt durch eine Beschichtungsmaschine 11 zum Aufsprühen eines
Beschichtungsmaterials mit einem gasförmigen Trägerstoff. Hierzu saugt ein Kompressor 20 Luft an. Das
Beschichtungsmaterial 12, hier wiederum pulverförmiges Borax, wird durch einen Venturi-Mischer 13 aus dem Behälter 12 angesaugt, mit der Druckluft vermischt und anschließend durch
Sprühdüsen 17 auf die Breitseiten des Dünnbrammenstrangs bzw. der Dünnbramme 16 aufgesprüht. Um Boraxdämpfe zu verhindern, wird der Innenraum der Beschichtungsmaschine 11 durch den Ventilator 21 unter einem Unterdruck gehalten, sodass es zu keinem Kontakt zwischen dem Bedienpersonal an der Gieß-Walz-
Verbundanlage und dem Borax kommen kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
1 Stranggießmaschine
2 Kokille
3 Schere
4 Tunnelofen
5 Entzunderer
6 Vorwalzstraße
7 Induktionsofen
8 Fertigwalzstraße
8a Walzstraße
9 Kühlstrecke
10 Haspelanlage
11 Beschichtungsmaschine
12 Behälter für Beschichtungsmaterial
13 Venturi-Mischer
14 Pumpe
15 Filter
16 Bramme oder Dünnbramme
17 Sprühdüsen
18 Rücklaufleitung
19 Tank
20 Kompressor
21 Ventilator
30 Strang

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage,
wobei in einer Stranggießmaschine (1) Stahlschmelze zu einem endlosen Strang (30) mit Brammen-Querschnitt,
vorzugsweise Dünnbrammen-Querschnitt, vergossen,
der Strang (30) in einer Vorwalzstraße (6) zu einem Vorstreifen vorgewalzt,
der Vorstreifen in einer Fertigwalzstraße (8) zu einem Fertigstreifen fertiggewalzt, und
der Fertigstreifen nach dem Abkühlen als Platte oder Haspel ausgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Breitseiten des Strangs (30) entweder in der
Stranggießmaschine oder nach dem Verlassen der
Stranggießmaschine (1) mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet werden, wobei der Strang bei der Beschichtung eine Oberflächentemperatur TSurf von 1150 °C > TSurf > 900 °C aufweist und das Beschichtungsmaterial die Diffusion von Sauerstoff (02) in den Strang behindert oder die Reaktivität der heißen Breitseiten verringert, und wobei der beschichtete Strang (30) unentzundert in die Vorwalzstraße (6) eintritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial fest oder flüssig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial und durch einen flüssigen oder gasförmigen Trägerstoff, insbesondere Wasser oder Luft, auf die Breitseiten aufgesprüht wird, oder das
Beschichtungsmaterial aufgewalzt oder eingebürstet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial ein Borat, insbesondere ein Salz der Borsäure, besonders bevorzugt ein Natrium Salz der
Borsäure, ganz besonders bevorzugt Borax mit oder ohne
Kristallwasser, wie Anhydrous borax ( a2B407) , Borax
pentahydrate ( a2B407 · 5H20) oder Borax decahydrate ( a2B407 · 1 OH2O) , ist bzw. das
Beschichtungsmaterial zumindest eine diese Verbindungen beinhaltet .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Strang (30) vor dem Eintritt in die Vorwalzstraße (6) in einem Tunnelofen (4) erwärmt wird, wodurch die Temperatur des Strangs (30) entweder über der Dicke homogenisiert und/oder ein
Temperaturabfall kompensiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelofen (4) eine oxidierende Atmosphäre aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelofen (4) eine reduzierende Atmosphäre aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (30), der Vorstreifen und der Fertigstreifen ungeschnitten die Stranggießmaschine (1), die Vorwalzstraße (6) und die Fertigwalzstraße (8) durchläuft.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zunder beim Eintritt des Strangs (30) in die Vorwalzstraße (6) eine hohe Duktilität aufweist, sodass der Zunder in der Vorwalzstraße (6) nicht eingewalzt wird .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zunder aus den Phasenanteilen 4 - 6% FeO, 30 - 40%
Fe304 und 55 - 65% Fe2Ü3 zusammensetzt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten des Vorstreifens vor, vorzugsweise unmittelbar vor, dem Eintritt in die
Fertigstraße entzundert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zunder beim Eintritt des
Vorstreifens in die Fertigwalzstraße (8) eine hohe Duktilität aufweist, sodass der Zunder in der Fertigwalzstraße (8) nicht eingewalzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zunder aus den Phasenanteilen 4 - 6% FeO, 30 - 40% Fe304 und 55 - 65% Fe2Ü3 zusammensetzt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Vorstreifen unentzundert in die Fertigstraße (8) eintritt und der Fertigstreifen nach dem Verlassen der Gieß-Walz-Verbundanlage gebeizt wird.
15. Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend
- eine Stranggießmaschine (1) zum Vergießen von
Stahlschmelze zu einem endlosen Strang (30) mit Brammen- Querschnitt, vorzugsweise Dünnbrammen-Querschnitt;
- eine Vorwalzstraße (6) zum Vorwalzen des Strangs (30) zu einem Vorstreifen;
- eine Fertigwalzstraße (8) zum Fertigwalzen des
Vorstreifens zu einem Fertigstreifen;
- eine Kühlstrecke (9) zum Abkühlen des Fertigstreifens; und
- eine Ausfördereinrichtung (10) zum Ausfördern des abgekühlten Fertigstreifens als Platte oder Haspel;
dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung der
Stranggießmaschine (1) oder nach der Stranggießmaschine (1) und vor der Vorwalzstraße (6) eine Beschichtungsmaschine (11) zum Beschichten der beiden Breitseiten des Strangs (30) mit einem Beschichtungsmaterial angeordnet ist, und dass der beschichtete Strang (30) unentzundert in die Vorwalzstraße (6) eintritt.
16. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaschine (11) einen Mischer (13) zum innigen Vermischen des festen oder flüssigen Beschichtungsmaterials mit einem flüssigen oder gasförmigen Trägerstoff aufweist, und das Beschichtungsmaterial durch Sprühdüsen (17) auf die Breitseiten des Strangs (30)
aufgesprüht wird.
17. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmaschine eine Walze zum Aufwalzen des Beschichtungsmaterials oder Bürsten zum
Einbürsten des Beschichtungsmaterials auf die Breitseiten des Strangs aufweist.
18. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten unter einem Unterdruck erfolgt, wobei das nicht an den Breitseiten haftende
Beschichtungsmaterial durch eine Absaugeinrichtung (21) abgesaugt wird.
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