EP4347905A1 - System and method for producing steel products in the form of wires and/or bars - Google Patents

System and method for producing steel products in the form of wires and/or bars

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Publication number
EP4347905A1
EP4347905A1 EP22718929.7A EP22718929A EP4347905A1 EP 4347905 A1 EP4347905 A1 EP 4347905A1 EP 22718929 A EP22718929 A EP 22718929A EP 4347905 A1 EP4347905 A1 EP 4347905A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermomechanical
cooling
rolling
sizing block
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22718929.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael KÖBERICH
Thomas Daube
Thomas Nerzak
Nicola Redolfi
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4347905A1 publication Critical patent/EP4347905A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60—Aqueous agents
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    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
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    • C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—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 wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/06—Thermomechanical rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
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    • 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
    • C21D2261/00—Machining or cutting being involved

Definitions

  • the present invention relates to a plant for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products, a method for producing wire and/or rod-shaped steels, preferably structural steels, from the long steel semi-finished products, in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, and a steel product in the form of wire and/or rod, which is preferably obtainable by the process according to the invention.
  • Quality steels have been developed are increasingly used for the production of reinforcing steel, since with these, in addition to a significant improvement in the essential properties of structural steel, in particular the ductility properties, a reduction in alloying and operating costs can be achieved at the same time.
  • the ductility properties are of crucial importance here, especially in regions prone to earthquakes, in order to minimize the risk of structural failure.
  • structural steel In order to be approved as a structural building material, structural steel must meet a number of specific technological requirements. These include, above all, specifications for yield strength and tensile strength, ductility, elongation at break A, reduction in area at fracture Z, notched bar impact work K, weldability, which is mainly given as a carbon equivalent (Ceq), and the
  • thermomechanical processes known from the prior art for the production of wire and/or rod-shaped structural steels purely ferritic-pearlitic microstructures can be achieved over the entire cross-section, so that structural steel products produced in this way have the required ductility properties in addition to high strength values. Since the entire cooling process is unstable in relation to the respective target temperatures, the process management often leads to the sudden formation of undetected, martensitic microstructures in the edge areas of the wire and/or rod-shaped structural steels, which have a negative effect on the required ductility properties .
  • the present invention is therefore based on the object of providing a plant for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products and a method for the production of wire and/or rod-shaped steels, in particular structural steels, with which wire and/or rod-shaped steels, in particular structural steels, can be produced with consistent quality in terms of their microstructure and mechanical properties.
  • the object is achieved by a system having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 8 .
  • the plant according to the invention for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products into a wire and/or bar-shaped steel comprises a first rolling device; one downstream of the first
  • thermomechanical sizing block arranged downstream of the second rolling means; a second cooling device disposed between the second rolling device and the first thermomechanical sizing block; a cooling bed, ring laying and/or coil winding device arranged downstream of the first thermomechanical sizing block in the transport direction; a third cooling device arranged between the first thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device; as well as a microstructure sensor device arranged between the first thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device, via which a martensitic microstructure, in particular a martensite proportion in area percentage (A.- %), in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product or in the wire and/or bar-shaped steel can be determined directly during the ongoing process.
  • A.- % martensitic microstructure
  • the invention relates to a method for producing wire and/or bar-shaped steels from long steel semi-finished products, in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, even more preferably with a yield point of at least 500 MPa, and most preferably having a yield strength of at least 600
  • MPa MPa, the first being optionally heated to a temperature of at least 900 °C, preferably to a temperature of at least 950 °C
  • Long steel semi-finished product is pre-rolled in a first rolling device and optionally cooled in a subsequent first cooling device; it is then temper-rolled in a second rolling device arranged downstream of the first rolling device in the direction of transport and cooled to a temperature of at least 850° C.
  • thermomechanical sizing block arranged downstream of the second cooling device in the direction of transport to form the wire and/or bar-shaped steel, which is then heated to a temperature in the range from 400 °C to 850 °C in a third cooling device that is connected to the first thermomechanical sizing block is cooled; is then fed to a cooling bed, ring-laying and/or coil-winding device arranged downstream of the third cooling device in the transport direction, with a microstructure sensor device arranged in a section between the first thermomechanical sizing block and the cooling-bed, ring-laying and/or coil-winding device being used to detect any existing martensitic structure in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product or in the wire and/or bar-shaped steel is determined directly in the ongoing process.
  • the manufacturing process can be made significantly more effective, since the online identification of the Martensite structure can be directly influenced on the respective process parameters, for example to the effect that the temperature in the respective cooling devices, the rolling temperature and / or the decreases in the respective rolling units can be adjusted.
  • wire-shaped and/or bar-shaped steels, in particular structural steels are obtained which have an almost constant, martensite-free quality with regard to their microstructure.
  • the temperatures given here represent the average temperatures over the cross-section of the rolling stock and therefore cannot be equated with surface temperatures.
  • the term “long steel semi-finished products” is understood to mean steel semi-finished products which are suitable for producing the wire-shaped and/or bar-shaped steels or steel products, in particular structural steels, according to the invention. Such semi-finished long steel products are also referred to as billets and usually have a square or rectangular cross-section.
  • wire and/or rod-shaped steels or steel products is understood to mean steel products, in particular structural steels. These preferably have a round cross-section with a ribbed and/or smooth surface.
  • Wire-shaped steel products within the meaning of the present invention can have a diameter in the range from 4.5 to 29 mm, preferably a diameter in the range from 5.5 to 16 mm, and at the end of the
  • the wire-shaped steel product is formed into wire coils of a desired size via the ring laying device or the coiling device, then fanned out on a roller conveyor for homogeneous cooling and then collected as a coil in a coil forming chamber.
  • Bar-shaped steel products can have a diameter in the range of 8.0 to 60.0 mm or 6.0 to 50.0 mm. If the long steel semi-finished products are to be processed into bar steel with finished lengths of up to 12 m, the bar-shaped steel products have a diameter in the range from 8.0 to 60.0 mm and are fed to a cooling bed at the end of the production line. If the long steel semi-finished products are to be processed into bar steel that is wound into a coil, the bar-shaped steel products have a diameter in the range from 6.0 to 50 mm, preferably a diameter in the range from 6.0 to 32.0 mm, and then become one at the end of the production line Coil winding device supplied.
  • the first rolling device in which the long steel semi-finished product that has previously been heated to a temperature of at least 900° C., preferably to a temperature of at least 950° C., is pre-rolled, can be formed from a large number of roll stands without stands.
  • the first rolling device comprises at least six, more preferably at least eight, even more preferably at least ten, and most preferably twelve of these standless rolling stands.
  • a first cooling device can be arranged downstream of the first rolling device in the direction of transport if the temperature of the pre-rolled long steel semi-finished product has to be regulated.
  • the first cooling device comprises one or two water tanks which are arranged at a distance from one another in a first section between the first and the second rolling device.
  • the pre-rolled semi-finished long steel products are then re-rolled in the second rolling device.
  • the second rolling facility advantageously comprises at least two, more preferably at least four, and most preferably six standless rolling stands.
  • the first and/or the second rolling device can comprise hydraulically adjustable roll stands instead of the roll stands without stands.
  • the long steel semi-finished product finish-rolled in the second rolling device can be separated into two individual strands by forming in the last roll stand in the transport direction, which can be finish-rolled in the further process in thermomechanical sizing blocks arranged parallel to one another to form the wire and/or rod-shaped steel products .
  • the second cooling device is arranged in a second route section behind the second rolling device in the direction of transport.
  • the second cooling means advantageously comprises at least two, more preferably at least three or four, water boxes spaced apart in the second line section to achieve a temperature reduction in the rolled stock prior to the thermomechanical rolling step.
  • the first and the second section are preferably selected in such a way that the rolling stock is given enough time for a sufficient temperature equalization over the cross section.
  • the temperature in the rolling stock is equalized by conduction from the core to the surface.
  • a temperature gradient of at most 100 °C, more preferably a temperature gradient of at most 80 °C, even more preferably a temperature gradient of at most 60 °C, and most preferably, a temperature gradient of at most 50° C. is set.
  • the homogenization of the cross-section temperatures can be controlled indirectly between the respective stations by measuring the surface temperatures of the rolled long steel semi-finished product.
  • corresponding process models can also be used.
  • the first section between the first and the second rolling device therefore advantageously has a length of 40 to 80 m, more preferably a length of 45 to 60 m.
  • the second section between the second rolling device and the first thermomechanical rolling block advantageously has a length of 100 to 140 m, more preferably a length of 115 to 130 m.
  • the rolled long steel semi-finished product which has been cooled down to a temperature of at least 850 °C in the second cooling device, is then fed to the first thermomechanical sizing block, in which it is finish-rolled to the desired or specified final diameter.
  • the rolled long steel semi-finished product is heated to the first thermomechanical sizing block at a temperature in the range of 700 °C, preferably at a temperature of at least 730 °C, more preferably at a temperature of at least 750 °C, even more preferably at a temperature of at least 760°C, and most preferably at a temperature of at least 770°C.
  • the temperature of the rolled long steel semi-finished products must not be too high, otherwise the lowest possible temperature gradient between the surface and core temperatures required for the metallurgical recrystallization processes and the associated grain refinement effects cannot be set.
  • the temperature at which the rolled long steel semi-finished product is fed to the first thermomechanical sizing block is limited to 850°C, preferably to 840°C, more preferably to 820°C, and most preferably to 800°C. Provision is very particularly preferably made for the rolled long steel semi-finished product to be fed to the first thermomechanical sizing block at a temperature of 780°C.
  • the highest deformation or the highest reduction which can preferably be 30 to 80%, takes place.
  • the thermomechanical sizing block can have one, preferably two, more preferably four, even more preferably six, and most preferably eight stands.
  • the system can comprise a second thermomechanical sizing block between the first thermomechanical sizing block and the third cooling device, which also has one, preferably two, more preferably four, even more preferably six, and most preferably eight stands can be trained.
  • an intermediate cooling device is provided between the two thermomechanical sizing blocks, which comprises one or two water tanks spaced apart from one another.
  • the first thermomechanical sizing block can have four stands and the second thermomechanical sizing block can have two stands.
  • the first thermomechanical sizing block can, for example, have four stands and the second thermomechanical sizing block can likewise have four stands. Any other combination is possible and conceivable with regard to the division of the aforementioned stands between the two thermomechanical sizing blocks.
  • thermomechanical sizing block designed in a basic design could also be divided into six single-stand thermomechanical sizing blocks, with within the entire cascade of, for example, six single-stand thermomechanical sizing blocks between two of these six one-stand thermomechanical sizing blocks each have to be provided with an intermediate cooling device with at least one water box.
  • the thermomechanical sizing blocks are known in principle and are sold by the applicant under the brand name MEERdrive®.
  • the third cooling device is then arranged in a third line section, in which the long steel semi-finished products finish-rolled into wire and/or bar-shaped steels are cooled in order to stop further grain growth.
  • the third cooling device comprises at least one, preferably at least two, more preferably at least three, even more preferably at least four, and most preferably at least five water tanks, via which the wire and/or rod-shaped steels are cooled in order to ensure temperature equalization , and on the other hand to prevent the formation of hardened microstructures in the form of martensite or bainite.
  • the third cooling device particularly advantageously comprises two to twelve water tanks, more preferably four to ten water tanks.
  • the cooling capacity of the respective water boxes of each cooling device can be specifically adjusted based on the volume flow of the cooling water, the number of active cooling tubes per water box, the cooling tube diameter and/or the cooling water pressure and, if necessary, the cooling water temperature.
  • the specifications can typically be predetermined using specific process models and adjusted using online control.
  • An example channel box may have a channel box length of 6500mm and include six cooling tubes each 750mm long. Such a water box then typically has a maximum cooling water quantity of 230 m 3 /h and a controllable cooling water pressure range from 1.5 to 6.0 bar.
  • the third section which extends between the first or second thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying or coil winding device, is preferably selected in such a way that the rolling stock has enough time for adequate temperature equalization across the cross section.
  • the third section therefore advantageously has a transport length of 110 to 150 m, more preferably a transport length of 110 to 130 m.
  • cooling which starts as quickly as possible immediately after the last pass, i.e.
  • thermomechanical sizing block for controlling the recrystallization processes and a high degree of fineness, preferably with an average grain diameter of less than 12.0 ⁇ m, even more preferably with an average grain diameter of less than 10.0 ⁇ m is decisive.
  • the wire and / or rod-shaped steels which have a temperature in the range of 700 ° C to 1100 ° C after the last pass, after a maximum of 300 ms, preferably after a maximum of 200 ms, even more preferably after a maximum 100 ms, more preferably after a maximum of 90 ms, and most preferably after a maximum of 80 ms, to the third cooling device, in particular to the first water tank of the third cooling device.
  • the wire and/or rod-shaped steels are cooled to such an extent that a cooling bed inlet temperature, an inlet temperature in the ring laying device and/or an inlet temperature in the coil winding device in the range of 400 °C to 850 °C is achieved.
  • a particularly advantageous cooling bed inlet temperature is 550°C to 750°C, more preferably 600°C to 650°C.
  • a particularly advantageous entry temperature into the coil winding device is 450°C to 550°C.
  • a particularly advantageous inlet temperature in the ring-laying device is 600°C to 750°C.
  • the structure sensor device according to the invention which is arranged in the third section between the first or second thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying or coil winding device, can advantageously be installed in the transport direction directly in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device, directly in front of one in the transport direction separating device arranged in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device, and/or in the direction of transport, possibly directly behind the third cooling device, in particular behind the last water box.
  • An arrangement between two water tanks of the plurality of water tanks in the third cooling device is also possible.
  • the system comprises a structure sensor device according to the invention behind each of the plurality of water tanks that are arranged within the third cooling device in the third section.
  • each of the plurality of water tanks can be adjusted individually and the formation of martensitic structures in the specific water tanks can be assigned.
  • the martensitic structure, in particular a proportion of martensite in A%, in the wire-shaped and/or rod-shaped steels can be identified online in the ongoing process via the structure sensor device.
  • all techniques known to the person skilled in the art at the time of filing can be used as measurement methods.
  • the microstructure sensor device for identifying the undesired martensite has an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device.
  • the microstructure sensor device can advantageously be coupled to a control and/or regulation device, via which active interventions in the respective process steps can be undertaken, possibly with the aid of appropriate algorithms, in order to set the desired microstructure.
  • the present invention also relates to a steel product in wire and/or rod form, preferably produced by the method according to the invention, in particular with a yield point of at least 300 MPa, more preferably with a yield point of at least 400 MPa, even more preferably with a yield point of at least 500 MPa, and most preferably with a yield strength of at least 600 MPa, having a martensite content of at most 15.0 A%, preferably one
  • a maximum martensite content of 10.0 A% more preferably a maximum martensite content of 8.0 A%, even more preferably a maximum martensite content of 6.0 A%, and most preferably a maximum martensite content of 5.0 A%.
  • the wire and/or rod-shaped steel in particular structural steel, preferably has the following chemical composition in % by weight:
  • Nitrogen maximum 0.012, and the remainder iron, possibly other accompanying elements, and unavoidable impurities.
  • the wire and/or rod-shaped steel can preferably include the following elements individually and/or in combination as additional accompanying elements (in % by weight):
  • Chromium 0.40 maximum
  • Molybdenum 0.20 maximum
  • Nickel 0.90 maximum
  • Copper 0.65 to 1.0
  • Lead 0.25 maximum
  • Tin maximum 0.07. Provision is particularly preferably made for the wire and/or bar-shaped steel, in particular structural steel, to have a carbon equivalent (Ceq) of ⁇ 0.60, more preferably a carbon equivalent (Ceq) of ⁇ 0.50.
  • FIG. 2 shows a temperature profile of a first exemplary embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a temperature profile of a second exemplary embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 4 shows a temperature profile of a third exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment variant of the system 1 according to the invention for thermomechanical rolling of long steel semi-finished products 2 in a schematic block diagram.
  • Such long steel semi-finished products 2, which are thermomechanically rolled in plant 1 to form the wire and/or bar-shaped steels 3, can have a quadrilateral (square) cross section with the dimensions of 165 ⁇ 165 mm.
  • the correspondingly finish-rolled wire and/or bar-shaped steels 3 can have a diameter in the range from 4.5 to 29 mm (wire-shaped steel) or a diameter in the range from 8.0 to 60.0 mm or 6.0 to 50.0 (bar-shaped steel).
  • the long steel semi-finished products 2 are first fed to a reheating furnace 4 in which the long steel semi-finished products 2 to be rolled are heated to a temperature of 900° C. to 1000° C.
  • the then heated long steel semi-finished products 2 are fed to a first rolling device 5, in which they are pre-rolled in a cascade of twelve standless rolling stands (not shown).
  • a reduction of 20 to 40% per pass is achieved in the respective roll stand.
  • the average temperature of the rolling stock in the first rolling device 5 is 900°C to 1100°C.
  • a first cooling device 6 with one or two water tanks can be arranged downstream of the first rolling device 5 in the transport direction in order to be able to readjust the temperature of the pre-rolled long steel semi-finished product 2 before it is fed to a second rolling device 7 .
  • the first cooling device 6 is arranged in a first section 8 between the first and the second rolling device 5, 7, which is selected such that the rolling stock has enough time for a sufficient temperature equalization between the two rolling processes.
  • the first section 8 can have a length of 45 to 60 m.
  • the pre-rolled semi-finished long steel products 2 are then re-rolled in a cascade of six stand-less roll stands (not shown), with a reduction of 20 to 30% per pass in the respective roll stand being achieved.
  • the average temperature of the rolling stock in the second rolling device 7 is 800°C to 1000°C.
  • a second cooling device 9 is arranged in a second section 10, which in the present case comprises three spaced-apart water tanks (not shown) in order to reduce the temperature of the 800 °C to 1000 °C hot rolling stock before the subsequent step of thermomechanical to achieve rolling.
  • the second section 10 is also selected in such a way that the rolling stock is given enough time for a sufficient temperature equalization over its cross section in addition to the temperature reduction.
  • the second route section can therefore have a length of 115 m to 130 m.
  • the first thermomechanical sizing block 11 can be designed with six stands in one embodiment variant, with a decrease of approximately 22 to 27% being achievable per pass in the individual stands.
  • the first thermomechanical sizing block 11/11.1 can be supplemented by a second thermomechanical sizing block 11.2, which can also have a multi-stand design.
  • an intermediate cooling device 13 with at least one water tank (not shown) is provided in an intermediate section 12 formed between the two thermomechanical sizing blocks 11.1, 11.2.
  • This intermediate section 12 also has a specific distance of 30 m, for example, in order to allow the rolling stock sufficient time for adequate temperature equalization over its cross section.
  • the third cooling device 14 is then arranged in a third section 15 in the transport direction behind the first or the second thermomechanical sizing block 11.1, 11.2.
  • the long steel semi-finished products 2 which have been finish-rolled into wire and/or bar-shaped steels 3 and have a temperature of 700 °C to 1050 °C, are cooled by a cascade of four or five water tanks spaced one behind the other in order to prevent further grain growth and to To prevent the formation of hardened microstructures in the form of martensite or bainite.
  • cooling that starts as quickly as possible immediately after the last stitch is required in order to be able to control the recrystallization processes and a high level
  • the third section 15 is also chosen to be correspondingly long. This can have a length of 110 to 130 m, for example.
  • the rod-shaped steels 3 are then fed to a cooling bed device 16 with a cooling bed inlet temperature of 550 °C to 750 °C, to a coil laying device 16 with an inlet temperature of 600 °C to 750 °C, or with a coil winding temperature of 450 °C to 550 °C C fed to a coil winding device 16 .
  • the system 1 also includes a microstructure sensor device 17, which is arranged in the third section 15.
  • the formation of a martensitic structure, in particular a proportion of martensite in A %, in the wire-shaped and/or rod-shaped steels 3 can be identified online in the ongoing process via the structure sensor device 17 .
  • the microstructure sensor device 17 can include, for example, an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device.
  • an ultrasonic measuring device for example, an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device.
  • Structure sensor device 17 is shown in the third section 15 .
  • it can be arranged in front of the third cooling device 14 in the direction of transport or directly in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device 16 .
  • FIGS. 2 to 4 show three different temperature profiles (average temperatures) 18, 19, 20 of three steel rods 3 with different diameters, which were produced according to an embodiment of the method according to the invention.
  • billets of grade HRB 400 with a quadrilateral (square) cross-section with dimensions of 165 x 165 mm were produced in a plant 1, which had a reheating furnace 4, a first rolling device 5 with twelve standless roll stands (not shown), a first cooling device 6 with two water tanks, a second rolling device 7 with six uprights
  • Rolling stands (not shown), a second cooling device 9 with three water boxes, a six-stand sizing block 11, a third
  • Cooling device 14 with five water tanks and a cooling bed device 16, thermomechanically rolled into steel bars 3 with diameters of 8 mm (Fig. 2), 18 mm (Fig. 3) and 25 mm (Fig. 4).
  • Reference List

Abstract

The present application relates to a system (1) and a method for the thermomechanical rolling of long semifinished steel products (2), comprising a first rolling device (5); a second rolling device (7), arranged downstream of the first rolling device (5) in the transporting direction; optionally a first cooling device (6), arranged between the first and second rolling devices (5, 7); a first thermomechanical sizing block (11), arranged downstream of the second rolling device (7) in the transporting direction; a second cooling device (9), arranged between the second rolling device (7) and the first thermomechanical sizing block (11, 11.1); a cooling-bed, ring-laying and/or coil-winding device (16), arranged downstream of the first thermomechanical sizing block (11) in the transporting direction; a third cooling device (14), arranged between the first thermomechanical sizing block (11) and the cooling-bed, ring-laying and/or coil-winding device (16); and also a structure-sensor device (17), which is arranged between the first thermomechanical sizing block (11) and the cooling-bed, ring-laying and/or coil-winding device (16) and can be used for determining directly in the ongoing process a martensitic structure, in particular a proportion of martensite in percent by area (% by area), in the thermomechanically rolled long semifinished steel product or in the steel product (3) in the form of a wire or bar.

Description

Anlage und Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Stählen Plant and process for the production of wire and/or bar-shaped steels
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum thermomechanischen Walzen von Langstahlhalbzeugen, ein Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Stählen, vorzugsweise Baustählen, aus den Langstahlhalbzeugen, insbesondere mit einer Streckgrenze von zumindest 300 MPa, vorzugsweise mit einer Streckgrenze von zumindest 400 MPa, sowie ein draht- und/oder stabförmiges Stahlprodukt, das vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Thermomechanische Walzverfahren, die ursprünglich zur Herstellung vonThe present invention relates to a plant for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products, a method for producing wire and/or rod-shaped steels, preferably structural steels, from the long steel semi-finished products, in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, and a steel product in the form of wire and/or rod, which is preferably obtainable by the process according to the invention. Thermomechanical rolling processes originally used to manufacture
Qualitätsstählen entwickelt worden sind, werden zunehmend auch zur Herstellung von Betonstahl eingesetzt, da mit diesen, neben einer deutlichen Verbesserung der wesentlichen Eigenschaften von Baustahl, insbesondere der Duktilitätseigenschaften, gleichzeitig eine Reduzierung von Legierungs- und Betriebskosten erzielbar ist. Die Duktilitätseigenschaften sind hierbei, insbesondere in erdbebengefährdeten Regionen, von entscheidender Bedeutung, um das Risiko des Versagens von Bauwerken zu minimieren. Quality steels have been developed are increasingly used for the production of reinforcing steel, since with these, in addition to a significant improvement in the essential properties of structural steel, in particular the ductility properties, a reduction in alloying and operating costs can be achieved at the same time. The ductility properties are of crucial importance here, especially in regions prone to earthquakes, in order to minimize the risk of structural failure.
Um als Konstruktionsbauwerkstoff zugelassen zu werden, muss Baustahl einige besondere technologische Anforderungen erfüllen. Hierzu zählen vor allem Vorgaben zur Dehngrenze und Zugfestigkeit, der Duktilität, der Bruchdehnung A, der Brucheinschnürung Z, der Kerbschlagarbeit K, der Schweißfähigkeit, die hauptsächlich als Kohlenstoffäquivalent (Ceq) angegeben wird, sowie dieIn order to be approved as a structural building material, structural steel must meet a number of specific technological requirements. These include, above all, specifications for yield strength and tensile strength, ductility, elongation at break A, reduction in area at fracture Z, notched bar impact work K, weldability, which is mainly given as a carbon equivalent (Ceq), and the
Ermüdungsbeständigkeit. fatigue resistance.
Mit den aus dem Stand der Technik bekannten thermomechanischen Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Baustählen sind grundsätzlich rein ferritisch-perlitische Gefügestrukturen über den gesamten Querschnitt erzielbar, so dass derart hergestellte Baustahlprodukte neben hohen Festigkeitswerten auch die geforderten Duktilitätseigenschaften aufweisen. Da der gesamte Kühlprozess in Bezug auf die jeweiligen Zieltemperaturen instabil ist, kommt es im Rahmen der Prozessführung häufig zur schlagartigen Bildung von unerkannten, martensitischen Gefügestrukturen in den Randbereichen der draht- und/oder stabförmigen Baustähle, die sich in Bezug auf die geforderten Duktilitätseigenschaften negativ auswirken. With the thermomechanical processes known from the prior art for the production of wire and/or rod-shaped structural steels, purely ferritic-pearlitic microstructures can be achieved over the entire cross-section, so that structural steel products produced in this way have the required ductility properties in addition to high strength values. Since the entire cooling process is unstable in relation to the respective target temperatures, the process management often leads to the sudden formation of undetected, martensitic microstructures in the edge areas of the wire and/or rod-shaped structural steels, which have a negative effect on the required ductility properties .
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage zum thermomechanischen Walzen von Langstahlhalbzeugen sowie ein Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Stählen, insbesondere Baustählen, bereitzustellen, mit der bzw. mit dem draht- und/oder stabförmige Stähle, insbesondere Baustähle, in gleichbleibender Qualität hinsichtlich ihrer Gefügestruktur und mechanischen Eigenschaften herstellbar sind. The present invention is therefore based on the object of providing a plant for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products and a method for the production of wire and/or rod-shaped steels, in particular structural steels, with which wire and/or rod-shaped steels, in particular structural steels, can be produced with consistent quality in terms of their microstructure and mechanical properties.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. According to the invention, the object is achieved by a system having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 8 .
Die erfindungsgemäße Anlage zum thermomechanischen Walzen von Langstahlhalbzeugen zu einem draht- und/oder stabförmigen Stahl umfasst eine erste Walzeinrichtung; eine in Transportrichtung abwärts der erstenThe plant according to the invention for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products into a wire and/or bar-shaped steel comprises a first rolling device; one downstream of the first
Walzeinrichtung angeordnete zweite Walzeinrichtung; ggf. eine zwischen der ersten und der zweiten Walzeinrichtung angeordnete erste Kühleinrichtung; einen in Transportrichtung abwärts der zweiten Walzeinrichtung angeordneten ersten thermomechanischen Maßwalzblock; eine zwischen der zweiten Walzeinrichtung und dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock angeordnete zweite Kühleinrichtung; eine in Transportrichtung abwärts des ersten thermomechanischen Maßwalzblocks angeordnete Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung; eine zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung angeordnete dritte Kühleinrichtung; sowie eine zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung angeordnete Gefügesensoreinrichtung, über die ein martensitisches Gefüge, insbesondere ein Martensitanteil in Flächenprozent (A.- %), in dem thermomechanisch gewalzten Langstahlhalbzeug bzw. in dem draht- und/oder stabförmigen Stahl im laufenden Prozess direkt ermittelbar ist. rolling device arranged second rolling device; optionally a first cooling device arranged between the first and the second rolling device; a first thermomechanical sizing block disposed downstream of the second rolling means; a second cooling device disposed between the second rolling device and the first thermomechanical sizing block; a cooling bed, ring laying and/or coil winding device arranged downstream of the first thermomechanical sizing block in the transport direction; a third cooling device arranged between the first thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device; as well as a microstructure sensor device arranged between the first thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device, via which a martensitic microstructure, in particular a martensite proportion in area percentage (A.- %), in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product or in the wire and/or bar-shaped steel can be determined directly during the ongoing process.
In gleicher Weise betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Stählen aus Langstahlhalbzeugen, insbesondere mit einer Streckgrenze von zumindest 300 MPa, vorzugsweise mit einer Streckgrenze von zumindest 400 MPa, noch mehr bevorzugt mit einer Streckgrenze von zumindest 500 MPa, und am meisten bevorzugt mit einer Streckgrenze von zumindest 600In the same way, the invention relates to a method for producing wire and/or bar-shaped steels from long steel semi-finished products, in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, even more preferably with a yield point of at least 500 MPa, and most preferably having a yield strength of at least 600
MPa, wobei zunächst das, ggf. auf eine Temperatur von zumindest 900 °C, bevorzugt auf eine Temperatur von zumindest 950 °C, erwärmteMPa, the first being optionally heated to a temperature of at least 900 °C, preferably to a temperature of at least 950 °C
Langstahlhalbzeug in einer ersten Walzeinrichtung vorgewalzt und ggf. in einer sich daran anschließenden ersten Kühleinrichtung gekühlt wird; sodann in einer in Transportrichtung abwärts der ersten Walzeinrichtung angeordneten zweiten Walzeinrichtung nachgewalzt sowie in einer sich daran anschließenden zweiten Kühleinrichtung auf eine Temperatur von mindestens 850 °C gekühlt wird; anschließend in einem in Transportrichtung abwärts der zweiten Kühleinrichtung angeordneten ersten thermomechanischen Maßwalzblock zu dem draht- und/oder stabförmigen Stahl fertiggewalzt wird, welcher in einer sich an den ersten thermomechanischen Maßwalzblock anschließenden dritten Kühleinrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 400 °C bis 850 °C abgekühlt wird; sodann einer in Transportrichtung abwärts der dritten Kühleinrichtung angeordneten Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung zugeführt wird, wobei mittels einer, in einem Abschnitt zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung angeordneten, Gefügesensoreinrichtung ein ggfs vorhandenes martensitisches Gefüge in dem thermomechanisch gewalzten Langstahlhalbzeug bzw. in dem draht- und/oder stabförmigen Stahl im laufenden Prozess direkt ermittelt wird. Long steel semi-finished product is pre-rolled in a first rolling device and optionally cooled in a subsequent first cooling device; it is then temper-rolled in a second rolling device arranged downstream of the first rolling device in the direction of transport and cooled to a temperature of at least 850° C. in a subsequent second cooling device; is then finish-rolled in a first thermomechanical sizing block arranged downstream of the second cooling device in the direction of transport to form the wire and/or bar-shaped steel, which is then heated to a temperature in the range from 400 °C to 850 °C in a third cooling device that is connected to the first thermomechanical sizing block is cooled; is then fed to a cooling bed, ring-laying and/or coil-winding device arranged downstream of the third cooling device in the transport direction, with a microstructure sensor device arranged in a section between the first thermomechanical sizing block and the cooling-bed, ring-laying and/or coil-winding device being used to detect any existing martensitic structure in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product or in the wire and/or bar-shaped steel is determined directly in the ongoing process.
Durch Einführung der Gefügesensoreinrichtung, über die ein ggfs vorhandenes martensitisches Gefüge, insbesondere der Martensitanteil in A.-%, in dem thermomechanisch fertiggewalzten draht- und/oder stabförmigen Stahl kontinuierlich ermittelbar ist, kann der Herstellungsprozess deutlich effektiver gestaltet werden, da durch die Onlineidentifizierung des Martensitgefüges direkt auf die jeweiligen Prozessparameter Einfluss genommen werden kann, beispielsweise dahingehend, dass die Temperatur in den jeweiligen Kühleinrichtungen, die Walztemperatur und/oder die Abnahmen in den jeweiligen Walzeinheiten angepasst werden können. Hierdurch werden draht- und/oder stabförmige Stähle, insbesondere Baustähle, erhalten, die eine nahezu gleichbleibende, martensitfreie Qualität hinsichtlich ihrer Gefügestruktur aufweisen. Zusätzlich kann über die Onlinesensorik, im Falle einer fehlerhaften und/oder ungünstigen Kühltemperatur in den jeweiligen Kühleinrichtungen, die Schrottrate zeitnah erkannt und direkt korrigiert werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. By introducing the microstructure sensor device, which can be used to continuously determine any existing martensitic microstructure, in particular the proportion of martensite in A%, in the thermomechanically finish-rolled wire and/or bar-shaped steel, the manufacturing process can be made significantly more effective, since the online identification of the Martensite structure can be directly influenced on the respective process parameters, for example to the effect that the temperature in the respective cooling devices, the rolling temperature and / or the decreases in the respective rolling units can be adjusted. As a result, wire-shaped and/or bar-shaped steels, in particular structural steels, are obtained which have an almost constant, martensite-free quality with regard to their microstructure. In addition, in the event of a faulty and/or unfavorable cooling temperature in the respective cooling devices, the scrap rate can be recognized promptly and corrected directly via the online sensors. Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependently formulated claims. The features listed individually in the dependent claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegend genannten Temperaturen die Durchschnittstemperaturen über den Querschnitt des Walzgutes darstellen und somit nicht mit Oberflächentemperaturen gleichgesetzt werden können. Unter dem Begriff „Langstahlhalbzeuge“ werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Stahlhalbzeuge verstanden, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen draht- und/oder stabförmigen Stähle bzw. Stahlprodukte, insbesondere Baustählen, geeignet sind. Solche Langstahlhalbzeuge werden auch als Knüppel bezeichnet und haben in der Regel einen quadratischen oder einen rechteckigen Querschnitt. It should be noted that the temperatures given here represent the average temperatures over the cross-section of the rolling stock and therefore cannot be equated with surface temperatures. In the context of the present invention, the term “long steel semi-finished products” is understood to mean steel semi-finished products which are suitable for producing the wire-shaped and/or bar-shaped steels or steel products, in particular structural steels, according to the invention. Such semi-finished long steel products are also referred to as billets and usually have a square or rectangular cross-section.
Unter dem Begriff „draht- und/oder stabförmige Stähle bzw. Stahlprodukte“ werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Stahlprodukte, insbesondere Baustähle, verstanden. Diese weisen vorzugsweise einen runden Querschnitt mit einer gerippten und/oder glatten Oberfläche auf. In einer alternativenIn the context of the present invention, the term “wire and/or rod-shaped steels or steel products” is understood to mean steel products, in particular structural steels. These preferably have a round cross-section with a ribbed and/or smooth surface. In an alternative
Ausführungsvariante können diese aber auch einen quadratischen, einen rechteckigen oder einen sechskantförmigen Querschnitt aufweisen. However, they can also have a square, rectangular or hexagonal cross-section.
Drahtförmige Stahlprodukte im Sinne der vorliegenden Erfindung können einen Durchmesser im Bereich von 4.5 bis 29 mm, vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 5.5 bis 16 mm, aufweisen und werden am Ende derWire-shaped steel products within the meaning of the present invention can have a diameter in the range from 4.5 to 29 mm, preferably a diameter in the range from 5.5 to 16 mm, and at the end of the
Produktionsstraße einer Ringlegeeinrichtung, insbesondere einem Windungsleger, zugeführt. Über die Ringlegeeinrichtung bzw. den Windungsleger wird das drahtförmige Stahlprodukt zu Drahtwindungen einer gewünschten Größe geformt, sodann auf einem Rollengang zur homogenen Abkühlung aufgefächert abgelegt und anschließend in einer Bundbildekammer als Coil gesammelt. Production line of a ring laying device, in particular a winding layer, supplied. The wire-shaped steel product is formed into wire coils of a desired size via the ring laying device or the coiling device, then fanned out on a roller conveyor for homogeneous cooling and then collected as a coil in a coil forming chamber.
Stabförmige Stahlprodukte hingegen können einen Durchmesser im Bereich von 8.0 bis 60.0 mm oder 6.0 bis 50.0 mm aufweisen. Sofern die Langstahlhalbzeuge zu Stabstahl mit Fertiglängen von bis zu 12 m verarbeitet werden sollen, so weisen die stabförmigen Stahlprodukte einen Durchmesser im Bereich von 8.0 bis 60.0 mm auf und werden am Ende der Produktionsstraße einem Kühlbett zugeführt. Sofern die Langstahlhalbzeuge zu Stabstahl verarbeitet werden sollen, der zu einem Coil gewickelt wird, so weisen die stabförmigen Stahlprodukte einen Durchmesser im Bereich von 6.0 bis 50 mm, bevorzugt einen Durchmesser im Bereich von 6.0 bis 32.0 mm auf und werden am Ende der Produktionsstraße sodann einer Coilwickeleinrichtung zugeführt. Bar-shaped steel products, on the other hand, can have a diameter in the range of 8.0 to 60.0 mm or 6.0 to 50.0 mm. If the long steel semi-finished products are to be processed into bar steel with finished lengths of up to 12 m, the bar-shaped steel products have a diameter in the range from 8.0 to 60.0 mm and are fed to a cooling bed at the end of the production line. If the long steel semi-finished products are to be processed into bar steel that is wound into a coil, the bar-shaped steel products have a diameter in the range from 6.0 to 50 mm, preferably a diameter in the range from 6.0 to 32.0 mm, and then become one at the end of the production line Coil winding device supplied.
Die erste Walzeinrichtung, in der das im Vorfeld auf eine Temperatur von zumindest 900 °C, bevorzugt auf eine Temperatur von zumindest 950 °C, erwärmte Langstahlhalbzeug vorgewalzt wird, kann aus einer Vielzahl von ständerlosen Walzgerüsten gebildet werden. Vorteilhafterweise umfasst die erste Walzeinrichtung mindestens sechs, mehr bevorzugt mindestens acht, noch mehr bevorzugt mindestens zehn, und am meisten bevorzugt zwölf dieser ständerlosen Walzgerüste. The first rolling device, in which the long steel semi-finished product that has previously been heated to a temperature of at least 900° C., preferably to a temperature of at least 950° C., is pre-rolled, can be formed from a large number of roll stands without stands. Advantageously, the first rolling device comprises at least six, more preferably at least eight, even more preferably at least ten, and most preferably twelve of these standless rolling stands.
In Transportrichtung hinter der ersten Walzeinrichtung kann eine erste Kühleinrichtung angeordnet sein, sofern die Temperatur des vorgewalzten Langstahlhalbzeugs reguliert werden muss. Die erste Kühleinrichtung umfasst einen oder zwei Wasserkästen, die zueinander in einem ersten Streckenabschnitt zwischen der ersten und der zweiten Walzeinrichtung beabstandet angeordnet sind. A first cooling device can be arranged downstream of the first rolling device in the direction of transport if the temperature of the pre-rolled long steel semi-finished product has to be regulated. The first cooling device comprises one or two water tanks which are arranged at a distance from one another in a first section between the first and the second rolling device.
In der zweiten Walzeinrichtung werden die vorgewalzten Langstahlhalbzeuge sodann nachgewalzt. Die zweite Walzeinrichtung umfasst vorteilhafterweise mindestens zwei, mehr bevorzugt mindestens vier, und am meisten bevorzugt sechs ständerlose Walzgerüste. Ergänzend oder alternativ kann die erste und/oder die zweite Walzeinrichtung anstatt der ständerlosen Walzgerüste hydraulisch anstellbare Walzgerüste umfassen. The pre-rolled semi-finished long steel products are then re-rolled in the second rolling device. The second rolling facility advantageously comprises at least two, more preferably at least four, and most preferably six standless rolling stands. In addition or as an alternative, the first and/or the second rolling device can comprise hydraulically adjustable roll stands instead of the roll stands without stands.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann das in der zweiten Walzeinrichtung fertiggewalzte Langstahlhalbzeug in dem in Transportrichtung letzten Walzgerüst durch Umformung in zwei einzelne Adern aufgetrennt werden, die im weiteren Prozess in parallel zueinander angeordneten thermomechanischen Maßwalzblöcken zu den draht- und/oder stabförmigen Stahlprodukten fertiggewalzt werden können. In Transportrichtung hinter der zweiten Walzeinrichtung ist die zweite Kühleinrichtung in einem zweiten Streckenabschnitt angeordnet. Die zweite Kühleinrichtung umfasst vorteilhafterweise mindestens zwei, mehr bevorzugt mindestens drei oder vier Wasserkästen, die in dem zweiten Streckenabschnitt zueinander beabstandet angeordnet sind, um eine Temperaturverringerung in dem Walzgut vor dem Schritt des thermomechanischen Walzens zu erzielen. In a further advantageous embodiment variant, the long steel semi-finished product finish-rolled in the second rolling device can be separated into two individual strands by forming in the last roll stand in the transport direction, which can be finish-rolled in the further process in thermomechanical sizing blocks arranged parallel to one another to form the wire and/or rod-shaped steel products . The second cooling device is arranged in a second route section behind the second rolling device in the direction of transport. The second cooling means advantageously comprises at least two, more preferably at least three or four, water boxes spaced apart in the second line section to achieve a temperature reduction in the rolled stock prior to the thermomechanical rolling step.
Der erste und der zweite Streckenabschnitt sind vorzugsweise derart gewählt, dass das Walzgut genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich über den Querschnitt erhält. Der Ausgleich der Temperatur in dem Walzgut erfolgt durch Konduktion vom Kern zur Oberfläche. Um eine möglichst gleichmäßige Temperatur über den gesamten Querschnitt des Walzgutes zu erzielen, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass ein Temperaturgradient von maximal 100 °C, mehr bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 80 °C, noch mehr bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 60 °C, und am meisten bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 50 °C eingestellt wird. Die Steuerung der Homogenisierung der Querschnittstemperaturen kann zwischen den jeweiligen Stationen indirekt über die Messung der Oberflächentemperaturen des gewalzten Langstahlhalbzeuges erfolgen. Ergänzend können auch entsprechende Prozessmodelle herangezogen werden. Der erste Streckenabschnitt zwischen der ersten und der zweiten Walzeinrichtung weist daher vorteilhafterweise eine Länge von 40 bis 80 m, mehr bevorzugt eine Länge von 45 bis 60 m auf. Der zweite Streckenabschnitt zwischen der zweiten Walzeinrichtung und dem ersten thermomechanischen Walzblock weist vorteilhafterweise eine Länge von 100 bis 140 m, mehr bevorzugt eine Länge von 115 bis 130 m auf. The first and the second section are preferably selected in such a way that the rolling stock is given enough time for a sufficient temperature equalization over the cross section. The temperature in the rolling stock is equalized by conduction from the core to the surface. In order to achieve a temperature that is as uniform as possible over the entire cross section of the rolling stock, it is particularly preferred that a temperature gradient of at most 100 °C, more preferably a temperature gradient of at most 80 °C, even more preferably a temperature gradient of at most 60 °C, and most preferably, a temperature gradient of at most 50° C. is set. The homogenization of the cross-section temperatures can be controlled indirectly between the respective stations by measuring the surface temperatures of the rolled long steel semi-finished product. In addition, corresponding process models can also be used. The first section between the first and the second rolling device therefore advantageously has a length of 40 to 80 m, more preferably a length of 45 to 60 m. The second section between the second rolling device and the first thermomechanical rolling block advantageously has a length of 100 to 140 m, more preferably a length of 115 to 130 m.
Das in der zweiten Kühleinrichtung auf eine Temperatur von mindestens 850 °C heruntergekühlte gewalzte Langstahlhalbzeug wird sodann dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock zugeführt, in dem dieses auf den gewünschten bzw. vorgegebenen Enddurchmesser fertiggewalzt wird. The rolled long steel semi-finished product, which has been cooled down to a temperature of at least 850 °C in the second cooling device, is then fed to the first thermomechanical sizing block, in which it is finish-rolled to the desired or specified final diameter.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das gewalzte Langstahlhalbzeug dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock mit einer Temperatur im Bereich von 700 °C, bevorzugt mit einer Temperatur von mindestens 730 °C, mehr bevorzugt mit einer Temperatur von mindestens 750 °C noch mehr bevorzugt mit einer Temperatur von mindestens 760 °C, und am meisten bevorzugt mit einer Temperatur von mindestens 770 °C zugeführt wird. Die Temperatur der gewalzten Langstahlhalbzeuge darf aber nicht zu hoch sein, da ansonsten der für die metallurgischen Rekristallisationsvorgänge, und damit einhergehende Kornfeinungseffekte, erforderliche und möglichst geringe Temperaturgradient zwischen Oberflächen- und Kerntemperatur nicht eingestellt werden kann. Daher ist die Temperatur, mit der das gewalzte Langstahlhalbzeug dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock zugeführt wird, auf 850 °C, bevorzugt auf 840 °C, mehr bevorzugt auf 820 °C, und am meisten bevorzugt auf 800 °C limitiert. Ganz besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das gewalzte Langstahlhalbzeug dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock mit einer Temperatur von 780 °C zugeführt wird. In dem thermomechanischen Maßwalzblock erfolgt die höchste Umformung bzw. die höchste Abnahme, die vorzugsweise 30 bis 80 % betragen kann. Der thermomechanische Maßwalzblock kann ein-, bevorzugt zwei-, mehr bevorzugt vier-, noch mehr bevorzugt sechs-, und am meisten bevorzugt acht-gerüstig ausgebildet sein. In a particularly advantageous embodiment variant, it is provided that the rolled long steel semi-finished product is heated to the first thermomechanical sizing block at a temperature in the range of 700 °C, preferably at a temperature of at least 730 °C, more preferably at a temperature of at least 750 °C, even more preferably at a temperature of at least 760°C, and most preferably at a temperature of at least 770°C. However, the temperature of the rolled long steel semi-finished products must not be too high, otherwise the lowest possible temperature gradient between the surface and core temperatures required for the metallurgical recrystallization processes and the associated grain refinement effects cannot be set. Therefore, the temperature at which the rolled long steel semi-finished product is fed to the first thermomechanical sizing block is limited to 850°C, preferably to 840°C, more preferably to 820°C, and most preferably to 800°C. Provision is very particularly preferably made for the rolled long steel semi-finished product to be fed to the first thermomechanical sizing block at a temperature of 780°C. In the thermomechanical sizing block, the highest deformation or the highest reduction, which can preferably be 30 to 80%, takes place. The thermomechanical sizing block can have one, preferably two, more preferably four, even more preferably six, and most preferably eight stands.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Anlage zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock und der dritten Kühleinrichtung einen zweiten thermomechanischen Maßwalzblock umfassen, der ebenfalls ein-, bevorzugt zwei-, mehr bevorzugt vier-, noch mehr bevorzugt sechs-, und am meisten bevorzugt acht-gerüstig ausgebildet sein kann. In diesem Zusammenhang ist ganz besonders bevorzugt vorgesehen, dass zwischen beiden thermomechanischen Maßwalzblöcken eine Zwischenkühleinrichtung vorgesehen ist, die einen oder zwei zueinander beabstandete Wasserkästen umfasst. So kann beispielsweise in einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der erste thermomechanische Maßwalzblock vier-gerüstig und der zweite thermomechanische Maßwalzblock zwei-gerüstig ausgebildet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann der erste thermomechanische Maßwalzblock beispielsweise vier-gerüstig und der zweite thermomechanische Maßwalzblock ebenfalls vier-gerüstig ausgebildet sein. Jedwede weitere Kombination ist hinsichtlich der Aufteilung der zuvor genannten Gerüste auf die beiden thermomechanischen Maßwalzblöcke möglich und denkbar. In a further advantageous embodiment variant, the system can comprise a second thermomechanical sizing block between the first thermomechanical sizing block and the third cooling device, which also has one, preferably two, more preferably four, even more preferably six, and most preferably eight stands can be trained. In this context, it is particularly preferred that an intermediate cooling device is provided between the two thermomechanical sizing blocks, which comprises one or two water tanks spaced apart from one another. For example, in a first advantageous embodiment variant, the first thermomechanical sizing block can have four stands and the second thermomechanical sizing block can have two stands. In a further advantageous embodiment variant, the first thermomechanical sizing block can, for example, have four stands and the second thermomechanical sizing block can likewise have four stands. Any other combination is possible and conceivable with regard to the division of the aforementioned stands between the two thermomechanical sizing blocks.
So könnte weiterhin auch ein in einer Grundausführung ausgebildeter thermomechanischer Maßwalzblock, beispielsweise ein sechs-gerüstig ausgebildeter thermomechanischer Maßwalzblock, in sechs ein-gerüstige thermomechanische Maßwalzblöcke aufgeteilt werden, wobei innerhalb der gesamten Kaskade aus den beispielsweise sechs ein-gerüstigen thermomechanischen Maßwalzblöcken zwischen jeweils zwei dieser sechs ein- gerüstigen thermomechanischen Maßwalzblöcken jeweils eine Zwischenkühleinrichtung mit mindestens einem Wasserkasten vorzusehen ist. Die thermomechanischen Maßwalzblöcke sind grundsätzlich bekannt und werden von der Anmelderin unter dem Markennamen MEERdrive® vertrieben. A thermomechanical sizing block designed in a basic design, for example a six-stand thermomechanical sizing block, could also be divided into six single-stand thermomechanical sizing blocks, with within the entire cascade of, for example, six single-stand thermomechanical sizing blocks between two of these six one-stand thermomechanical sizing blocks each have to be provided with an intermediate cooling device with at least one water box. The thermomechanical sizing blocks are known in principle and are sold by the applicant under the brand name MEERdrive®.
In Transportrichtung hinter dem ersten, ggf. zweiten, thermomechanischen Maßwalzblock ist sodann die dritte Kühleinrichtung in einem dritten Streckenabschnitt angeordnet, in der die zu draht- und/oder stabförmigen Stählen fertiggewalzten Langstahlhalbzeuge gekühlt werden, um ein weiteres Kornwachstum zu stoppen. Die dritte Kühleinrichtung umfasst mindestens einen, bevorzugt mindestens zwei, mehr bevorzugt mindestens drei, noch mehr bevorzugt mindestens vier, und am meisten bevorzugt mindestens fünf Wasserkästen, über die die draht- und/oder stabförmigen Stähle gekühlt werden, um zum einen den Temperaturausgleich zu gewährleisten, und zum anderen die Bildung von gehärteten Gefügestrukturen in Form von Martensit oder Bainit zu verhindern. In the transport direction behind the first, possibly second, thermomechanical sizing block, the third cooling device is then arranged in a third line section, in which the long steel semi-finished products finish-rolled into wire and/or bar-shaped steels are cooled in order to stop further grain growth. The third cooling device comprises at least one, preferably at least two, more preferably at least three, even more preferably at least four, and most preferably at least five water tanks, via which the wire and/or rod-shaped steels are cooled in order to ensure temperature equalization , and on the other hand to prevent the formation of hardened microstructures in the form of martensite or bainite.
Besonders vorteilhaft umfasst die dritte Kühleinrichtung zwei bis zwölf Wasserkästen, mehr bevorzugt vier bis zehn Wasserkästen. The third cooling device particularly advantageously comprises two to twelve water tanks, more preferably four to ten water tanks.
Die Kühlleistung der jeweiligen Wasserkästen einer jeden Kühleinrichtung kann anhand des Volumenstroms des Kühlwassers, der Anzahl der aktiven Kühlrohre pro Wasserkasten, des Kühlrohrdurchmessers und/oder des Kühlwasserdruckes sowie ggfs der Kühlwassertemperatur gezielt eingestellt werden. Die Vorgaben können typischerweise mittels spezifischer Prozessmodelle vorbestimmt und durch eine Online-Regelung angepasst werden. The cooling capacity of the respective water boxes of each cooling device can be specifically adjusted based on the volume flow of the cooling water, the number of active cooling tubes per water box, the cooling tube diameter and/or the cooling water pressure and, if necessary, the cooling water temperature. The specifications can typically be predetermined using specific process models and adjusted using online control.
Ein beispielhafter Wasserkasten kann eine Wasserkastenlänge von 6500 mm aufweisen und sechs Kühlrohre mit einer Länge von jeweils 750 mm umfassen. Ein derartiger Wasserkasten weist sodann typischerweise eine maximale Kühlwassermenge von 230 m3/h und einen regelbaren Kühlwasserdruckbereich von 1.5 bis 6.0 bar auf. Auch der dritte Streckenabschnitt, der sich zwischen dem ersten oder zweiten thermomechanischen Maßwalzblock und der Kühlbett-, Ringlege- oder der Coilwickeleinrichtung erstreckt, ist vorzugsweise derart gewählt, dass das Walzgut genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich über den Querschnitt erhält. Vorzugsweise wird daher in dem zum draht- und/oder stabförmigen Stahl fertiggewalzten Langstahlhalbzeug ein Temperaturgradient von maximal 100 °C, mehr bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 80 °C, noch mehr bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 60 °C, und am meisten bevorzugt ein Temperaturgradient von maximal 50 °C eingestellt Vorteilhafterweise weist der dritte Streckenabschnitt daher eine Transportlänge von 110 bis 150 m, mehr bevorzugt eine Transportlänge von 110 bis 130 m auf. In diesem Zusammenhang hat sich besonders bevorzugt gezeigt, dass eine möglichst kurzfristig einsetzende Kühlung unmittelbar nach dem letzten Stich, also nach dem ersten oder zweiten thermomechanischen Maßwalzblock, für die Kontrolle der Rekristallisationsvorgänge und eine hohe Feinkörnigkeit, vorzugsweise mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von kleiner 12.0 pm, noch mehr bevorzugt mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von kleiner 10.0 pm ausschlaggebend ist. An example channel box may have a channel box length of 6500mm and include six cooling tubes each 750mm long. Such a water box then typically has a maximum cooling water quantity of 230 m 3 /h and a controllable cooling water pressure range from 1.5 to 6.0 bar. The third section, which extends between the first or second thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying or coil winding device, is preferably selected in such a way that the rolling stock has enough time for adequate temperature equalization across the cross section. Preferably, therefore, in the long steel semi-finished product finish-rolled to form wire and/or bar-shaped steel, there is a temperature gradient of no more than 100° C., more preferably a temperature gradient of no more than 80° C., even more preferably a temperature gradient of no more than 60° C., and most preferably a temperature gradient set at a maximum of 50° C. The third section therefore advantageously has a transport length of 110 to 150 m, more preferably a transport length of 110 to 130 m. In this context, it has been shown to be particularly preferable that cooling, which starts as quickly as possible immediately after the last pass, i.e. after the first or second thermomechanical sizing block, for controlling the recrystallization processes and a high degree of fineness, preferably with an average grain diameter of less than 12.0 μm, even more preferably with an average grain diameter of less than 10.0 μm is decisive.
Vorteilhafterweise ist daher vorgesehen, dass die draht- und/oder stabförmigen Stähle, die nach dem letzten Stich eine Temperatur im Bereich von 700 °C bis 1100 °C aufweisen, nach maximal 300 ms, bevorzugt nach maximal 200 ms, noch mehr bevorzugt nach maximal 100 ms, weiter bevorzugt nach maximal 90 ms, und am meisten bevorzugt nach maximal 80 ms der dritten Kühleinrichtung, insbesondere dem ersten Wasserkasten der dritten Kühleinrichtung zugeführt werden. Um das weitere Kornwachstum zu unterbinden, werden die draht- und/oder stabförmigen Stähle soweit gekühlt, dass eine Kühlbetteinlauftemperatur, eine Einlauftemperatur in die Ringlegeeinrichtung und/oder eine Einlauftemperatur in die Coilwickeleinrichtung im Bereich von 400 °C bis 850 °C erzielt wird. Eine besonders vorteilhafte Kühlbetteinlauftemperatur beträgt 550 °C bis 750 °C, mehr bevorzugt 600 °C bis 650 °C. Eine besonders vorteilhafte Einlauftemperatur in die Coilwickeleinrichtung beträgt hingegen 450 °C bis 550 °C. Eine besonders vorteilhafte Einlauftemperatur in die Ringlegeeinrichtung beträgt 600 °C bis 750 °C. Die erfindungsgemäße Gefügesensoreinrichtung, die in dem dritten Abschnitt zwischen dem ersten oder zweiten thermomechanischen Maßwalzblock und der Kühlbett-, Ringlege- oder der Coilwickeleinrichtung angeordnet ist, kann vorteilhafterweise in Transportrichtung unmittelbar vor der Kühlbett-, Ringlege- oder Coilwickeleinrichtung, unmittelbar vor einer, in Transportrichtung vor der Kühlbett-, Ringlege- oder Coilwickeleinrichtung angeordneten, Trenneinrichtung, und/oder in Transportrichtung, ggf. unmittelbar, hinter der dritten Kühleinrichtung, insbesondere hinter dem letzten Wasserkasten angeordnet sein. Auch eine Anordnung zwischen zwei Wasserkästen der Mehrzahl von Wasserkästen in der dritten Kühleinrichtung ist möglich. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst die Anlage hinter jedem der Mehrzahl von Wasserkästen, die innerhalb der dritten Kühleinrichtung in dem dritten Streckenabschnitt angeordnet sind, jeweils eine erfindungsgemäße Gefügesensoreinrichtung. Hierdurch ist jeder der Mehrzahl von Wasserkästen individuell einstellbar und die Bildung von martensitischen Gefügen in den spezifischen Wasserkästen zuordenbar. Über die Gefügesensoreinrichtung kann das martensitische Gefüge, insbesondere ein Martensitanteil in A.-%, in den draht- und/oder stabförmigen Stählen online im laufenden Prozess identifiziert werden. Als Messverfahren können grundsätzlich sämtliche dem Fachmann zum Anmeldezeitpunkt bekannten Techniken eingesetzt werden. Vorteilhafterweise ist jedoch vorgesehen, dass die Gefügesensoreinrichtung zur Identifizierung des unerwünschten Martensits eine Ultraschallmesseinrichtung, eine Röntgenstrahlenmesseinrichtung, eine Radarstrahlenmesseinrichtung und/oder eine elektro-magnetische Messeinrichtung aufweist. Die Gefügesensoreinrichtung kann vorteilhafterweise mit einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung gekoppelt sein, über die, ggf. mit Hilfe entsprechender Algorithmen, aktive Eingriffe in den jeweiligen Prozessschritten vorgenommen werden können, um das gewünschte Gefüge einzustellen. Advantageously, it is therefore provided that the wire and / or rod-shaped steels, which have a temperature in the range of 700 ° C to 1100 ° C after the last pass, after a maximum of 300 ms, preferably after a maximum of 200 ms, even more preferably after a maximum 100 ms, more preferably after a maximum of 90 ms, and most preferably after a maximum of 80 ms, to the third cooling device, in particular to the first water tank of the third cooling device. In order to prevent further grain growth, the wire and/or rod-shaped steels are cooled to such an extent that a cooling bed inlet temperature, an inlet temperature in the ring laying device and/or an inlet temperature in the coil winding device in the range of 400 °C to 850 °C is achieved. A particularly advantageous cooling bed inlet temperature is 550°C to 750°C, more preferably 600°C to 650°C. On the other hand, a particularly advantageous entry temperature into the coil winding device is 450°C to 550°C. A particularly advantageous inlet temperature in the ring-laying device is 600°C to 750°C. The structure sensor device according to the invention, which is arranged in the third section between the first or second thermomechanical sizing block and the cooling bed, ring laying or coil winding device, can advantageously be installed in the transport direction directly in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device, directly in front of one in the transport direction separating device arranged in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device, and/or in the direction of transport, possibly directly behind the third cooling device, in particular behind the last water box. An arrangement between two water tanks of the plurality of water tanks in the third cooling device is also possible. In an advantageous embodiment variant, the system comprises a structure sensor device according to the invention behind each of the plurality of water tanks that are arranged within the third cooling device in the third section. As a result, each of the plurality of water tanks can be adjusted individually and the formation of martensitic structures in the specific water tanks can be assigned. The martensitic structure, in particular a proportion of martensite in A%, in the wire-shaped and/or rod-shaped steels can be identified online in the ongoing process via the structure sensor device. In principle, all techniques known to the person skilled in the art at the time of filing can be used as measurement methods. Advantageously, however, it is provided that the microstructure sensor device for identifying the undesired martensite has an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device. The microstructure sensor device can advantageously be coupled to a control and/or regulation device, via which active interventions in the respective process steps can be undertaken, possibly with the aid of appropriate algorithms, in order to set the desired microstructure.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung zudem ein draht- und/oder stabförmiges Stahlprodukt, vorzugsweise hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere mit einer Streckgrenze von zumindest 300 MPa, mehr bevorzugt mit einer Streckgrenze von zumindest 400 MPa, noch mehr bevorzugt mit einer Streckgrenze von zumindest 500 MPa, und am meisten bevorzugt mit einer Streckgrenze von zumindest 600 MPa, aufweisend einen Martensitanteil von maximal 15.0 A.-%, bevorzugt einenIn a further aspect, the present invention also relates to a steel product in wire and/or rod form, preferably produced by the method according to the invention, in particular with a yield point of at least 300 MPa, more preferably with a yield point of at least 400 MPa, even more preferably with a yield point of at least 500 MPa, and most preferably with a yield strength of at least 600 MPa, having a martensite content of at most 15.0 A%, preferably one
Martensitanteil von maximal 10.0 A.-%, mehr bevorzugt einen Martensitanteil von maximal 8.0 A.-%, noch mehr bevorzugt einen Martensitanteil von maximal 6.0 A.- %, und am meisten bevorzugt einen Martensitanteil von maximal 5.0 A.-%. A maximum martensite content of 10.0 A%, more preferably a maximum martensite content of 8.0 A%, even more preferably a maximum martensite content of 6.0 A%, and most preferably a maximum martensite content of 5.0 A%.
Vorzugsweise weist der draht- und/oder stabförmige Stahl, insbesondere Baustahl die folgende chemische Zusammensetzung in Gew.-% auf: The wire and/or rod-shaped steel, in particular structural steel, preferably has the following chemical composition in % by weight:
Kohlenstoff: 0.04 bis 0.35, carbon: 0.04 to 0.35,
Silizium: 0.10 bis 0.80, silicon: 0.10 to 0.80,
Mangan: 0.40 bis 1.60, Phosphor: maximal 0.06, manganese: 0.40 to 1.60, Phosphorus: maximum 0.06,
Schwefel: maximal 0.06, Sulphur: maximum 0.06,
Stickstoff: maximal 0.012, sowie Rest Eisen, ggf. weitere Begleitelemente, und unvermeidbare Verunreinigungen. Nitrogen: maximum 0.012, and the remainder iron, possibly other accompanying elements, and unavoidable impurities.
Als weitere Begleitelemente kann der draht- und/oder stabförmige Stahl vorzugsweise die nachfolgenden Elemente einzeln und/oder in Kombination umfassen (in Gew.-%): The wire and/or rod-shaped steel can preferably include the following elements individually and/or in combination as additional accompanying elements (in % by weight):
Chrom: maximal 0.40, Molybdän: maximal 0.20, Nickel: maximal 0.90, Kupfer: 0.65 bis 1.0, Blei: maximal 0.25, Chromium: 0.40 maximum, Molybdenum: 0.20 maximum, Nickel: 0.90 maximum, Copper: 0.65 to 1.0, Lead: 0.25 maximum,
Zinn: maximal 0.07. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der draht- und/oder stabförmige Stahl, insbesondere Baustahl, ein Kohlenstoffäquivalent (Ceq) von < 0.60, mehr bevorzugt ein Kohlenstoffäquivalent (Ceq) von < 0.50 aufweist. Tin: maximum 0.07. Provision is particularly preferably made for the wire and/or bar-shaped steel, in particular structural steel, to have a carbon equivalent (Ceq) of <0.60, more preferably a carbon equivalent (Ceq) of <0.50.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren und/oder Beispielen erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to figures and examples. It should be pointed out that the invention should not be limited by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and/or examples and to combine them with other components and findings from the present description and/or figures. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic. The same reference symbols designate the same objects, so that explanations from other figures can be used as a supplement if necessary. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage, 1 shows an embodiment variant of the system according to the invention,
Fig. 2 ein Temperaturprofil eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 3 ein Temperaturprofil eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie 2 shows a temperature profile of a first exemplary embodiment of the method according to the invention, FIG. 3 shows a temperature profile of a second exemplary embodiment of the method according to the invention, and
Fig. 4 ein Temperaturprofil eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 shows a temperature profile of a third exemplary embodiment of the method according to the invention.
In Figur 1 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage 1 zum thermomechanischen Walzen von Langstahlhalbzeugen 2 in einer schematischen Blockdarstellung gezeigt. Solche Langstahlhalbzeuge 2, die in der Anlage 1 zu den draht- und/oder stabförmigen Stählen 3 thermomechanisch gewalzt werden, können einen viereckigen (quadratischen) Querschnitt mit den Ausmaßen von 165 x 165 mm aufweisen. Die entsprechend fertiggewalzten draht- und/oder stabförmigen Stähle 3 können einen Durchmesser im Bereich von 4.5 bis 29 mm (drahtförmiger Stahl) oder einen Durchmesser im Bereich von 8.0 bis 60.0 mm bzw. 6.0 bis 50.0 (stabförmiger Stahl) aufweisen. Zu Herstellung der entsprechenden draht- und/oder stabförmigen Stähle 3 werden die Langstahlhalbzeuge 2 zunächst einem Wiedererwärmungsofen 4 zugeführt, in dem die zu walzenden Langstahlhalbzeuge 2 auf eine Temperatur von 900 °C bis 1000 °C erwärmt werden. Die sodann erwärmten Langstahlhalbzeuge 2 werden einer ersten Walzeinrichtung 5 zugeführt, in der diese in einer Kaskade von zwölf ständerlosen Walzgerüsten (nicht dargestellt) vorgewalzt werden. Hierbei wird eine Abnahme von 20 bis 40 % pro Stich in dem jeweiligen Walzgerüst erzielt. Die durchschnittliche Temperatur des Walzgutes in der ersten Walzeinrichtung 5 beträgt 900 °C bis 1100 °C. FIG. 1 shows an embodiment variant of the system 1 according to the invention for thermomechanical rolling of long steel semi-finished products 2 in a schematic block diagram. Such long steel semi-finished products 2, which are thermomechanically rolled in plant 1 to form the wire and/or bar-shaped steels 3, can have a quadrilateral (square) cross section with the dimensions of 165×165 mm. The correspondingly finish-rolled wire and/or bar-shaped steels 3 can have a diameter in the range from 4.5 to 29 mm (wire-shaped steel) or a diameter in the range from 8.0 to 60.0 mm or 6.0 to 50.0 (bar-shaped steel). To produce the corresponding wire and/or rod-shaped steels 3, the long steel semi-finished products 2 are first fed to a reheating furnace 4 in which the long steel semi-finished products 2 to be rolled are heated to a temperature of 900° C. to 1000° C. The then heated long steel semi-finished products 2 are fed to a first rolling device 5, in which they are pre-rolled in a cascade of twelve standless rolling stands (not shown). Here, a reduction of 20 to 40% per pass is achieved in the respective roll stand. The average temperature of the rolling stock in the first rolling device 5 is 900°C to 1100°C.
In Transportrichtung hinter der ersten Walzeinrichtung 5 kann eine erste Kühleinrichtung 6 mit einem oder zwei Wasserkästen angeordnet sein, um die Temperatur des vorgewalzten Langstahlhalbzeugs 2 nachregulieren zu können, bevor dieses einer zweiten Walzeinrichtung 7 zugeführt wird. Die erste Kühleinrichtung 6 ist hierbei in einem ersten Streckenabschnitt 8 zwischen der ersten und der zweiten Walzeinrichtung 5, 7 angeordnet, der derart gewählt ist, dass das Walzgut genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich zwischen den beiden Walzvorgängen erhält. Der erste Streckenabschnitt 8 kann eine Länge von 45 bis 60 m aufweisen. In der zweiten Walzeinrichtung 7 werden die vorgewalzten Langstahlhalbzeuge 2 sodann in einer Kaskade aus sechs ständerlosen Walzgerüsten (nicht dargestellt) nachgewalzt, wobei hierbei eine Abnahme von 20 bis 30 % pro Stich in dem jeweiligen Walzgerüst erzielt wird. Die durchschnittliche Temperatur des Walzgutes in der zweiten Walzeinrichtung 7 beträgt 800 °C bis 1000 °C. In Transportrichtung hinter der zweiten Walzeinrichtung 7 ist eine zweite Kühleinrichtung 9 in einem zweiten Streckenabschnitt 10 angeordnet, die vorliegend drei zueinander beabstandete Wasserkästen (nicht dargestellt) umfasst, um eine Temperaturverringerung des 800 °C bis 1000 °C heißen Walzgutes vor dem nachfolgenden Schritt des thermomechanischen Walzens zu erzielen. Der zweite Streckenabschnitt 10 ist zudem derart gewählt, dass das Walzgut neben der Temperaturverringerung genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich über seinen Querschnitt erhält. Der zweite Streckenabschnitt kann daher vorliegend eine Länge von 115 m bis 130 m aufweisen. A first cooling device 6 with one or two water tanks can be arranged downstream of the first rolling device 5 in the transport direction in order to be able to readjust the temperature of the pre-rolled long steel semi-finished product 2 before it is fed to a second rolling device 7 . The first cooling device 6 is arranged in a first section 8 between the first and the second rolling device 5, 7, which is selected such that the rolling stock has enough time for a sufficient temperature equalization between the two rolling processes. The first section 8 can have a length of 45 to 60 m. In the second rolling device 7, the pre-rolled semi-finished long steel products 2 are then re-rolled in a cascade of six stand-less roll stands (not shown), with a reduction of 20 to 30% per pass in the respective roll stand being achieved. The average temperature of the rolling stock in the second rolling device 7 is 800°C to 1000°C. In the direction of transport behind the second rolling device 7, a second cooling device 9 is arranged in a second section 10, which in the present case comprises three spaced-apart water tanks (not shown) in order to reduce the temperature of the 800 °C to 1000 °C hot rolling stock before the subsequent step of thermomechanical to achieve rolling. The second section 10 is also selected in such a way that the rolling stock is given enough time for a sufficient temperature equalization over its cross section in addition to the temperature reduction. In the present case, the second route section can therefore have a length of 115 m to 130 m.
Das nachgewalzte und abgekühlte Langstahlhalbzeug 2, das inzwischen einen runden und/oder ovalen Querschnitt aufweist, wird sodann einem ersten thermomechanischen Maßwalzblock 11 mit einer Temperatur im Bereich von 740 °C bis 800 °C zugeführt und auf den gewünschten bzw. vorgegebenen Enddurchmesser fertiggewalzt, der beispielsweise 8 mm, 18mm oder 25 mm betragen kann. Hierzu kann der erste thermomechanische Maßwalzblock 11 in einer Ausführungsvariante sechs-gerüstig ausgebildet sein, wobei pro Stich in den einzelnen Gerüsten eine Abnahme von ca. 22 bis 27 % erzielbar ist. The temper-rolled and cooled long steel semi-finished product 2, which now has a round and/or oval cross-section, is then fed to a first thermomechanical sizing block 11 at a temperature in the range of 740 °C to 800 °C and finish-rolled to the desired or specified final diameter, the for example 8 mm, 18 mm or 25 mm. For this purpose, the first thermomechanical sizing block 11 can be designed with six stands in one embodiment variant, with a decrease of approximately 22 to 27% being achievable per pass in the individual stands.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann der erste thermomechanische Maßwalzblock 11/11.1 durch einen zweiten thermomechanischen Maßwalzblock 11.2 ergänzt werden, der ebenfalls mehr-gerüstig ausgebildet sein kann. In dieser Ausführungsvariante ist in einem, zwischen den beiden thermomechanischen Maßwalzblöcken 11.1, 11.2 gebildeten, Zwischenstreckenabschnitt 12 eine Zwischenkühleinrichtung 13 mit mindestens einem Wasserkasten (nicht dargestellt) vorgesehen. Auch dieser Zwischenstreckenabschnitt 12 weist eine spezifische Strecke von beispielsweise 30 m auf, um dem Walzgut genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich über dessen Querschnitt zu ermöglichen. In Transportrichtung hinter dem ersten oder dem zweiten thermomechanischen Maßwalzblock 11.1, 11.2 ist sodann die dritte Kühleinrichtung 14 in einem dritten Streckenabschnitt 15 angeordnet. In dieser werden die zu draht- und/oder stabförmigen Stählen 3 fertiggewalzten Langstahlhalbzeuge 2, die eine Temperatur von 700 °C bis 1050 °C aufweisen, durch eine Kaskade von vier oder fünf hintereinander beabstandeten Wasserkästen gekühlt, um ein weiteres Kornwachstum zu unterbinden und die Bildung von gehärteten Gefügestrukturen in Form von Martensit oder Bainit zu verhindern. Hierzu ist eine möglichst kurzfristig einsetzende Kühlung unmittelbar nach dem letzten Stich erforderlich, um die Rekristallisationsvorgänge kontrollieren zu können und eine hoheIn a further embodiment variant, the first thermomechanical sizing block 11/11.1 can be supplemented by a second thermomechanical sizing block 11.2, which can also have a multi-stand design. In this embodiment variant, an intermediate cooling device 13 with at least one water tank (not shown) is provided in an intermediate section 12 formed between the two thermomechanical sizing blocks 11.1, 11.2. This intermediate section 12 also has a specific distance of 30 m, for example, in order to allow the rolling stock sufficient time for adequate temperature equalization over its cross section. The third cooling device 14 is then arranged in a third section 15 in the transport direction behind the first or the second thermomechanical sizing block 11.1, 11.2. In this, the long steel semi-finished products 2, which have been finish-rolled into wire and/or bar-shaped steels 3 and have a temperature of 700 °C to 1050 °C, are cooled by a cascade of four or five water tanks spaced one behind the other in order to prevent further grain growth and to To prevent the formation of hardened microstructures in the form of martensite or bainite. For this purpose, cooling that starts as quickly as possible immediately after the last stitch is required in order to be able to control the recrystallization processes and a high level
Feinkörnigkeit mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser im Bereich von 6.0 bis 10.0 pm zu erzielen. Um dem Walzgut auf dem Weg zu der letzten Station genügend Zeit für einen ausreichenden Temperaturausgleich über dessen Querschnitt zu ermöglichen, ist auch der dritte Streckenabschnitt 15 entsprechend lang gewählt. Dieser kann beispielsweise eine Länge von 110 bis 130 m aufweisen. To achieve fine-grainedness with an average grain diameter in the range of 6.0 to 10.0 pm. In order to allow the rolling stock on the way to the last station enough time for a sufficient temperature equalization over its cross section, the third section 15 is also chosen to be correspondingly long. This can have a length of 110 to 130 m, for example.
Je nach Ausführungsvariante werden die stabförmigen Stähle 3 sodann mit einer Kühlbetteinlauftemperatur von 550 °C bis 750 °C einer Kühlbetteinrichtung 16, mit einer Einlauftemperatur von 600 °C bis 750 °C einem Windungsleger 16, oder mit einer Coilwickeltemperatur von 450 °C bis 550 °C einer Coilwickeleinrichtung 16 zugeführt. Depending on the design variant, the rod-shaped steels 3 are then fed to a cooling bed device 16 with a cooling bed inlet temperature of 550 °C to 750 °C, to a coil laying device 16 with an inlet temperature of 600 °C to 750 °C, or with a coil winding temperature of 450 °C to 550 °C C fed to a coil winding device 16 .
Da der gesamte Kühlprozess in Bezug auf die jeweiligen Zieltemperaturen instabil ist, und es somit im Rahmen der Prozessführung zu einer schlagartigen Bildung von martensitischen Gefügestrukturen kommen kann, umfasst die Anlage 1 zudem eine Gefügesensoreinrichtung 17, die in dem dritten Streckenabschnitt 15 angeordnet ist. Since the entire cooling process is unstable in relation to the respective target temperatures, and martensitic microstructures can therefore form suddenly during the course of the process, the system 1 also includes a microstructure sensor device 17, which is arranged in the third section 15.
Über die Gefügesensoreinrichtung 17 kann die Bildung eines martensitischen Gefüges, insbesondere ein Martensitanteil in A.-%, in den draht- und/oder stabförmigen Stählen 3 online im laufenden Prozess identifiziert werden. Zur Identifizierung des unerwünschten Martensits kann die Gefügesensoreinrichtung 17 beispielsweise eine Ultraschallmesseinrichtung, eine Röntgenstrahlenmesseinrichtung, eine Radarstrahlenmesseinrichtung und/oder eine elektro-magnetische Messeinrichtung umfassen. Über die gestrichelten Pfeile sind mögliche Positionierungen derThe formation of a martensitic structure, in particular a proportion of martensite in A %, in the wire-shaped and/or rod-shaped steels 3 can be identified online in the ongoing process via the structure sensor device 17 . To identify the undesired martensite, the microstructure sensor device 17 can include, for example, an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device. About the dashed arrows are possible positions of the
Gefügesensoreinrichtung 17 in dem dritten Streckenabschnitt 15 gezeigt. So kann diese beispielsweise in Transportrichtung vor der dritten Kühleinrichtung 14 oder unmittelbar vor der Kühlbett-, Ringlege- oder Coilwickeleinrichtung 16 angeordnet werden. Auch eine Anordnung zwischen den Wasserkästen der Mehrzahl von Wasserkästen in der dritten Kühleinrichtung 14 oder in demStructure sensor device 17 is shown in the third section 15 . For example, it can be arranged in front of the third cooling device 14 in the direction of transport or directly in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device 16 . Also, an arrangement between the water boxes of the plurality of water boxes in the third cooling device 14 or in the
Zwischenstreckenabschnitt 12 ist möglich. Intermediate leg 12 is possible.
In den Figuren 2 bis 4 sind drei unterschiedliche Temperaturprofile (Durchschnittstemperaturen) 18, 19, 20 von drei im Durchmesser unterschiedlichen Stabstählen 3 gezeigt, die gemäß einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden sind. Hierzu wurden Knüppel der Güte HRB 400 mit einem viereckigen (quadratischen) Querschnitt mit den Ausmaßen von 165 x 165 mm in einer Anlage 1, die einen Wiedererwärmungsofen 4, eine erste Walzeinrichtung 5 mit zwölf ständerlosen Walzgerüsten (nicht dargestellt), eine erste Kühleinrichtung 6 mit zwei Wasserkästen, eine zweite Walzeinrichtung 7 mit sechs ständerlosenFIGS. 2 to 4 show three different temperature profiles (average temperatures) 18, 19, 20 of three steel rods 3 with different diameters, which were produced according to an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, billets of grade HRB 400 with a quadrilateral (square) cross-section with dimensions of 165 x 165 mm were produced in a plant 1, which had a reheating furnace 4, a first rolling device 5 with twelve standless roll stands (not shown), a first cooling device 6 with two water tanks, a second rolling device 7 with six uprights
Walzgerüsten (nicht dargestellt), eine zweite Kühleinrichtung 9 mit drei Wasserkästen, einen sechs-gerüstigen Maßwalzblock 11, eine dritteRolling stands (not shown), a second cooling device 9 with three water boxes, a six-stand sizing block 11, a third
Kühleinrichtung 14 mit fünf Wasserkästen sowie eine Kühlbetteinrichtung 16 umfasst, thermomechanisch zu Stabstahl 3 mit den Durchmessern 8 mm (Fig. 2), 18 mm (Fig. 3) sowie 25 mm (Fig. 4) gewalzt. Bezugszeichenliste Cooling device 14 with five water tanks and a cooling bed device 16, thermomechanically rolled into steel bars 3 with diameters of 8 mm (Fig. 2), 18 mm (Fig. 3) and 25 mm (Fig. 4). Reference List
1 Anlage 1 plant
2 Langstahlhalbzeug 3 drahtförmiger / stabförmiger Stahl / Stabstahl 2 long steel semi-finished products 3 wire-shaped / bar-shaped steel / bar steel
4 Ofen 4 oven
5 erste Walzeinrichtung 5 first rolling device
6 erste Kühleinrichtung 6 first cooling device
7 zweite Walzeinrichtung 8 erster Streckenabschnitt 7 second rolling device 8 first track section
9 zweite Kühleinrichtung 9 second cooling device
10 zweiter Streckenabschnitt 10 second section
11 erster Maßwalzblock 11 first sizing block
11.1 erster Maßwalzblock 11.2 zweiter Maßwalzblock 11.1 first sizing block 11.2 second sizing block
12 Zwischenstreckenabschnitt 12 Intermediate Section
13 Zwischenkühleinrichtung 13 intermediate cooling device
14 dritte Kühleinrichtung 14 third cooling device
15 dritter Streckenabschnitt 16 Kühlbetteinrichtung / Coilwickeleinrichtung / Ringlegeeinrichtung15 third section 16 cooling bed device / coil winding device / ring laying device
17 Gefügesensoreinrichtung 17 structure sensor device
18 Temperaturprofil 18 temperature profile
19 Temperaturprofil 19 temperature profile
20 Temperaturprofil 20 temperature profile

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Anlage (1 ) zum thermomechanischen Walzen von Langstahlhalbzeugen (2) zu draht- und/oder stabförmigen Stählen (3), umfassend eine erste1 . Plant (1) for the thermomechanical rolling of long steel semi-finished products (2) to wire and / or bar-shaped steels (3), comprising a first
Walzeinrichtung (5); eine in Transportrichtung abwärts der erstenrolling device (5); one downstream of the first
Walzeinrichtung (5) angeordnete zweite Walzeinrichtung (7); ggf. eine zwischen der ersten und der zweiten Walzeinrichtung (5, 7) angeordnete erste Kühleinrichtung (6); einen in Transportrichtung abwärts der zweiten Walzeinrichtung (7) angeordneten ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11 ); eine zwischen der zweiten Walzeinrichtung (7) und dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11 , 11.1 ) angeordnete zweitesecond rolling device (7) arranged on the rolling device (5); optionally a first cooling device (6) arranged between the first and the second rolling device (5, 7); a first thermomechanical sizing block (11) arranged downstream of the second rolling device (7) in the transport direction; a second one arranged between the second rolling device (7) and the first thermomechanical sizing block (11, 11.1).
Kühleinrichtung (9); eine in Transportrichtung abwärts des ersten thermomechanischen Maßwalzblocks (11 ) angeordnete Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16); eine zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11 ) und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16) angeordnete dritte Kühleinrichtung (14); sowie eine zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11 ) und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16) angeordnete Gefügesensoreinrichtung (17), über die ein martensitisches Gefüge, insbesondere ein Martensitanteil in Flächenprozent (A.-%), in dem thermomechanisch gewalzten Langstahlhalbzeug (2) bzw. in dem draht- und/oder stabförmigen Stahl (3) im laufenden Prozess direkt ermittelbar ist. cooling device (9); a cooling bed, ring laying and/or coil winding device (16) arranged downstream of the first thermomechanical sizing block (11) in the direction of transport; a third cooling device (14) arranged between the first thermomechanical sizing block (11) and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device (16); and a microstructure sensor device (17) arranged between the first thermomechanical sizing block (11) and the cooling bed, ring laying and/or coil winding device (16), via which a martensitic microstructure, in particular a martensite proportion in area percent (A%), in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product (2) or in the wire and/or rod-shaped steel (3) can be determined directly during the ongoing process.
2. Anlage (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Gefügesensoreinrichtung (17) in2. Plant (1) according to claim 1, wherein the structure sensor device (17) in
Transportrichtung unmittelbar vor der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16); unmittelbar vor einer, in Transportrichtung vor der Kühlbett-, Ringlege- oder Coilwickeleinrichtung (16) angeordneten, Trenneinrichtung; und/oder in Transportrichtung, ggf. unmittelbar, hinter der dritten Kühleinrichtung (14) angeordnet ist. Transport direction immediately before the cooling bed, ring laying and/or coil winding device (16); immediately in front of a separating device arranged in the direction of transport in front of the cooling bed, ring laying or coil winding device (16); and/or is arranged in the direction of transport, possibly directly behind the third cooling device (14).
3. Anlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gefügesensoreinrichtung (17) eine Ultraschallmesseinrichtung, eine Röntgenstrahlenmesseinrichtung, eine Radarstrahlenmesseinrichtung und/oder eine elektro-magnetische Messeinrichtung aufweist. 3. Plant (1) according to claim 1 or 2, wherein the structure sensor device (17) has an ultrasonic measuring device, an X-ray measuring device, a radar beam measuring device and/or an electromagnetic measuring device.
4. Anlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend einen zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11, 11.1) und der dritten Kühleinrichtung (14) angeordneten zweiten thermomechanischen Maßwalzblock (11.2) mit ggf. einer zwischen den beiden Maßwalzblöcken (11.1, 11.2) angeordneten Zwischenkühleinrichtung (13). 4. Plant (1) according to one of the preceding claims, further comprising a second thermomechanical sizing block (11.2) arranged between the first thermomechanical sizing block (11, 11.1) and the third cooling device (14) with optionally one between the two sizing blocks (11.1, 11.2) arranged intermediate cooling device (13).
5. Anlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite und/oder die dritte Kühleinrichtung (9, 14) mindestens zwei Wasserkästen, vorzugsweise mindestens drei Wasserkästen, noch mehr bevorzugt mindestens vier Wasserkästen umfasst, die jeweils zueinander beabstandet angeordnet sind. 5. Plant (1) according to one of the preceding claims, wherein the second and/or the third cooling device (9, 14) comprises at least two water tanks, preferably at least three water tanks, even more preferably at least four water tanks, which are each arranged at a distance from one another.
6. Anlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der thermomechanischen Maßwalzblöcke (11.1, 11.2) ein-, zwei-, vier-, sechs- und/oder acht-gerüstig ausgebildet ist. 6. Plant (1) according to one of the preceding claims, wherein each of the thermomechanical sizing blocks (11.1, 11.2) is formed with one, two, four, six and/or eight stands.
7. Anlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gefügesensoreinrichtung (17) mit einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung zur Einstellung der Temperatur in den Kühleinrichtungen (6, 9, 13, 14), der Walztemperatur und/oder der Walzgeschwindigkeit in den jeweiligen Walzeinheiten (5, 7, 11.1,11.2) der Anlage (1) gekoppelt ist. 7. Plant (1) according to one of the preceding claims, wherein the microstructure sensor device (17) with a control and/or regulating device for adjusting the temperature in the cooling devices (6, 9, 13, 14), the rolling temperature and/or the rolling speed is coupled in the respective rolling units (5, 7, 11.1, 11.2) of the plant (1).
8. Verfahren zur Herstellung von draht- und/oder stabförmigen Stählen (3) aus Langstahlhalbzeugen (2), insbesondere mit einer Streckgrenze von zumindest 300 MPa, vorzugsweise mit einer Streckgrenze von zumindest 400 MPa, wobei zunächst das, ggf. auf eine Temperatur von zumindest 900 °C, erwärmte Langstahlhalbzeug (2) in einer ersten Walzeinrichtung (5) vorgewalzt und ggf. in einer sich daran anschließenden ersten Kühleinrichtung (6) gekühlt wird; sodann in einer in Transportrichtung abwärts der ersten Walzeinrichtung (5) angeordneten zweiten Walzeinrichtung (7) nachgewalzt sowie in einer sich daran anschließenden zweiten Kühleinrichtung (9) auf eine Temperatur von mindestens 850 °C gekühlt wird; anschließend in einem in Transportrichtung abwärts der zweiten Kühleinrichtung (9) angeordneten ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11, 11.1) zu dem draht- und/oder stabförmigen Stahl (3) fertiggewalzt wird, welcher in einer sich an den ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11, 11.1) anschließenden dritten Kühleinrichtung (14) auf eine Temperatur im Bereich von 400 °C bis 850 °C abgekühlt wird; sodann einer in Transportrichtung abwärts der dritten Kühleinrichtung (14) angeordneten Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16) zugeführt wird, wobei mittels einer, in einem Abschnitt zwischen dem ersten thermomechanischen Maßwalzblock (11, 11.1) und der Kühlbett-, Ringlege- und/oder Coilwickeleinrichtung (16) angeordneten, Gefügesensoreinrichtung (17) ein ggf. vorhandenes martensitisches Gefüge in dem thermomechanisch gewalzten Langstahlhalbzeug (2) bzw. in dem draht- und/oder stabförmigen Stahl (3) im laufenden Prozess direkt ermittelt wird. 8. Process for the production of wire and/or bar-shaped steels (3) from long steel semi-finished products (2), in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, with initially the, optionally at a temperature of at least 900 °C, heated semi-finished long steel (2) is pre-rolled in a first rolling device (5) and optionally cooled in a subsequent first cooling device (6); it is then re-rolled in a second rolling device (7) arranged downstream of the first rolling device (5) in the transport direction and cooled to a temperature of at least 850 °C in a subsequent second cooling device (9); is then finish-rolled in a first thermomechanical sizing block (11, 11.1) arranged downstream of the second cooling device (9) in the direction of transport to form the wire and/or rod-shaped steel (3), which in a first thermomechanical sizing block (11, 11.1) subsequent third cooling device (14) is cooled to a temperature in the range from 400 °C to 850 °C; is then fed to a cooling bed, ring laying and/or coil winding device (16) arranged downstream of the third cooling device (14) in the transport direction, with a ring laying device in a section between the first thermomechanical sizing block (11, 11.1) and the cooling bed - and/or coil winding device (16) arranged, structure sensor device (17) a possibly existing martensitic structure in the thermomechanically rolled long steel semi-finished product (2) or in the wire and/or rod-shaped steel (3) is directly determined in the ongoing process.
9. Draht- und/oder stabförmiger Stahl (3), vorzugsweise hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 8, insbesondere mit einer Streckgrenze von zumindest 300 MPa, vorzugsweise mit einer Streckgrenze von zumindest 400 MPa, aufweisend einen Martensitanteil von maximal 15.0 A.-%. 9. Wire and/or bar-shaped steel (3), preferably produced by a method according to claim 8, in particular with a yield point of at least 300 MPa, preferably with a yield point of at least 400 MPa, having a martensite content of at most 15.0 A %. .
10. Draht- und/oder stabförmiger Stahl (3) nach Anspruch 9, umfassend die folgende chemische Zusammensetzung in Gew.-%: 10. Wire and/or bar-shaped steel (3) according to claim 9, comprising the following chemical composition in % by weight:
Kohlenstoff: 0.04 bis 0.35 Carbon: 0.04 to 0.35
Silizium: 0.10 bis 0.80 Silicon: 0.10 to 0.80
Mangan: 0.40 bis 1.60 Manganese: 0.40 to 1.60
Phosphor: maximal 0.06 Phosphorus: maximum 0.06
Schwefel: maximal 0.06 Sulphur: maximum 0.06
Stickstoff: maximal 0.012 Nitrogen: maximum 0.012
Rest Eisen, ggf. weitere Begleitelemente, sowie unvermeidbare Verunreinigungen. Remainder iron, possibly other accompanying elements, as well as unavoidable impurities.
11. Draht- und/oder stabförmiger Stahl (3) nach Anspruch 9 oder 10, aufweisend ein Kohlenstoffäquivalent (Ceq) von < 0.60. 11. Wire and/or bar-shaped steel (3) according to claim 9 or 10, having a carbon equivalent (Ceq) of <0.60.
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