EP4572903A1 - VERFAHREN ZUM HERSTELLEN METALLISCHER BÄNDER DURCH GIEßWALZEN - Google Patents

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN METALLISCHER BÄNDER DURCH GIEßWALZEN

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EP4572903A1
EP4572903A1 EP23750928.6A EP23750928A EP4572903A1 EP 4572903 A1 EP4572903 A1 EP 4572903A1 EP 23750928 A EP23750928 A EP 23750928A EP 4572903 A1 EP4572903 A1 EP 4572903A1
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EP
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slab
smoothing
heat treatment
thickness
rollers
Prior art date
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EP23750928.6A
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EP4572903B1 (de
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Ralf Setzer
Bernhard Ehls
Ingo Schuster
Wolfgang RÖDER
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SMS Group GmbH
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing metallic strips using casting rolls, in which a slab is first cast in a casting machine, the slab being cleaned in a cleaning device in the conveying direction behind the casting machine and the slab is then subjected to a heat treatment in a heat treatment device, the Slab between the cleaning device and the heat treatment device is subjected to a smoothing process by means of two interacting smoothing rollers.
  • the slab is either already in the area of the casting machine, i.e. before it enters the furnace. H. subjected to a relevant thickness reduction when the core of the casting strand is still liquid, or between the casting machine and the furnace in a roughing stand.
  • the technological focus here is on improving the profile or geometry of a cast strip or a very thin slab.
  • the invention is based on the task of developing a method of the type mentioned in such a way that the problem mentioned is eliminated.
  • energy and production costs should be reduced, which should be achieved by specifically influencing the slab and strip edge geometry.
  • the surface of the slabs should be improved before the first forming.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the smoothing process is carried out in such a way that the slab does not experience a significant reduction in thickness and the roughness of the smoothed surfaces of the slab is reduced.
  • the average roughness value of the rolled surfaces of the slab after smoothing is preferably at most 10 pm, particularly preferably at most 8 pm. This means that the average roughness value is reduced compared to the usual value when casting from a mold (approx. 11 pm to 14 pm).
  • the slab is preferably subjected to the smoothing process in a fully solidified state.
  • the reduction in thickness of the slab during the smoothing process is preferably less than 10%, particularly preferably less than 5% and most preferably less than 3%.
  • the smoothing process is carried out with two cooperating smoothing rollers, which preferably exert a force acting normally on the slab between 3,000 kN and 5,000 kN, and particularly preferably between 3,500 kN and 4,500 kN.
  • the smoothing process with the two interacting smoothing rollers is preferably carried out in such a way that smoothing roller diameters between 500 mm and 700 mm, preferably between 550 mm and 650 mm, are provided.
  • the cleaning process in the cleaning device is preferably a descaling process, in particular by fluid descaling or scarfing.
  • the smoothing rollers can be cooled during the smoothing process.
  • the smoothing process is preferably carried out at a speed between 1.0 and 6.0 m/min.
  • the pair of smoothing rollers used for the smoothing process described can be adjusted to the slab thickness.
  • the applied force can be adjusted using a process model.
  • the parameters for setting the smoothing rollers are transmitted via a control device.
  • the pair of smoothing rollers is therefore not a full-fledged rolling stand with corresponding actuators.
  • the design of the diameter and optionally the shape of the bale also depends on the bandwidth.
  • the proposed procedure results in significant advantages, which initially lie in the reduction of scale formation, which results from the reduction in surface roughness and thus the avoidance of running marks on the slab.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen metallischer Bänder durch Gießwalzen, bei dem zunächst in einer Gießmaschine (2) eine Bramme (3) gegossen wird, wobei die Bramme (3) in Förderrichtung hinter der Gießmaschine (2) in einer Reinigungseinrichtung (4) gereinigt wird und die Bramme (3) anschließend in einer Wärmebehandlungseinrichtung (11) einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei die Bramme (3) zwischen der Reinigungseinrichtung (4) und der Wärmebehandlungseinrichtung (11) einem Glättvorgang mittels zweier zusammenwirkender Glättrollen (13, 14) unterzogen wird. Um die Energie- und Produktionskosten zu vermindern und die Oberfläche der Brammen vor der ersten Umformung zu verbessern, sieht die Erfindung vor, dass der Glättvorgang so durchgeführt wird, dass die Bramme (3) keine wesentliche Dickenabnahme erfährt und die Rautiefe der geglätteten Oberflächen der Bramme (3) vermindert wird.

Description

Verfahren zum Herstellen metallischer Bänder durch Gießwalzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen metallischer Bänder durch Gießwalzen, bei dem zunächst in einer Gießmaschine eine Bramme gegossen wird, wobei die Bramme in Förderrichtung hinter der Gießmaschine in einer Reinigungseinrichtung gereinigt wird und die Bramme anschließend in einer Wärmebehandlungseinrichtung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei die Bramme zwischen der Reinigungseinrichtung und der Wärmebehandlungseinrichtung einem Glättvorgang mittels zweier zusammenwirkender Glättrollen unterzogen wird.
Ein solches Verfahren offenbart die DE 10 2008 029 581 A1. Der aus der Gießmaschine austretende Gießstrang wird zunächst entzundert und vor dem Eintritt in einen Ofen einem Vorwalzvorgang mittels eines Vorwalzgerüsts unterzogen, wobei eine erste relevante Dickenreduktion der gegossenen Bramme erfolgt (s. Figur 6 des Dokuments). Nach dem Austritt der Bramme aus dem Ofen findet ein weiteres Walzen in einem Walzwerk statt.
Ein ähnliches Verfahren wird in der WO 2008/113848 A1 beschrieben. Weitere ähnliche und andere Lösungen zeigen die JP 2018 061999 A, die US 2008/251232 A1 , die DE 10 2005 059 692 A1 , die CN 213495668 U, die US 2010/116380 A1 , die DE 10 2007 022 931 A1 und die DE 101 37 944 A1 .
Bei den gattungsgemäß relevanten vorbekannten Lösungen wird die Bramme vor dem Einlauf in den Ofen entweder schon im Bereich der Gießmaschine, d. h. bei noch flüssigem Kem des Gießstrang, oder zwischen der Gießmaschine und dem Ofen in einem Vorwalzgerüst einer relevanten Dickenreduktion unterzogen.
Bei der vorbekannten Fertigungsmethode ergibt sich folgende nachteilige Situation: Findet eine Umformung mit deutlicher Dickenabnahme der erstarrten Bramme vor einer Homogenisierung in einem Ofen statt, kann es durch die Temperaturdifferenzen in der Bramme zu einer ungleichmäßigen Umformung kommen, die sich in späteren Walzschritten nachteilig auswirkt. Ein weiterer Nachteil der Dickenreduktion liegt in der notwendigen baulichen Verlängerung des Durchlaufofens, der nach einem Vielfachen einer Brammenlänge ausgelegt wird. Mit der Ofenlänge steigt nicht nur nachteilig der Energieverbrauch; auch der längere Kontakt der Bramme mit den Rollen des Ofens hat einen negativen Einfluss.
Soweit bei den vorbekannten Lösungen keine Dickenreduktion der Bramme vorgesehen ist, liegt der technologische Schwerpunkt hier auf einer Verbesserung des Profils bzw. der Geometrie eines gegossenen Bandes oder einer sehr dünnen Bramme.
Nachteilig ist bei einer großen Dickenreduktionen vor dem Ofen der negative Einfluss auf die Qualität der seitlichen Brammen- und Bandkantengeometrie, was wegen der notwendigen Überbreiten im Schmelz-, Gieß- und Walzprozess und aufgrund eines dann nötigen breiteren Besäumschnitts zu einem höheren Energie- und Kosteneinsatz führt.
Es wurde festgestellt, dass gegossene Brammen, bei denen es sich um Dünn-, Medium- oder Dickbrammen handeln kann, oft eine ungleichmäßige Oberfläche aufweisen, die unter anderem auf Gussmarken zurückzuführen sind. Bei einer weiteren Behandlung, z. B. in einem Rollenherdofen, liegen die Brammen auf diesen Oberflächenspitzen auf, die insbesondere bei Verwendung von Scheibenrollen im Bereich des nachfolgenden Prozesses zu Spurrillen und ungewollten Zundereinwalzungen in den Vertiefungen führen können. Zusätzlich führt eine lange Verweildauer der Bramme im Ofen zu einem vermehrten Zunderaufbau, der vor einem folgenden Walzschritt erst entfernt werden muss. Der Zunder ist bei ungeglätteter Oberfläche schwierig aus den Vertiefungen zu entfernen.
Die erläuterten Probleme führen zu Oberflächenbeeinträchtigungen im fertig gewalzten Produkt, die sich nicht wieder beheben lassen und bei oberflächensensiblen Anwendungen gegebenenfalls zum „Downgraden" des Produkts führen. Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannte Problematik eliminiert wird. Dabei sollen insbesondere die Energie- und Produktionskosten vermindert werden, was durch eine gezielte Beeinflussung der Brammen- und Bandkantengeometrie erfolgen soll. Dabei soll insbesondere die Oberfläche der Brammen vor der ersten Umformung verbessert werden.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Glättvorgang so durchgeführt wird, dass die Bramme keine wesentliche Dickenabnahme erfährt und die Rautiefe der geglätteten Oberflächen der Bramme vermindert wird.
Der Mittenrauwert der gewalzten Oberflächen der Bramme beträgt nach dem Glätten bevorzugt höchstens 10 pm, besonders bevorzugt höchstens 8 pm. Damit ist der Mittenrauwert gegenüber dem zumeist üblichen Wert beim Gießen aus einer Kokille (ca. 11 pm bis 14 pm) vermindert.
Die Bramme wird bevorzugt in voll durcherstarrtem Zustand dem Glättvorgang unterzogen.
Die Dickenabnahme der Bramme beim Glättvorgang beträgt bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt weniger als 5 % und ganz besonders bevorzugt weniger als 3 %.
Der Glättvorgang erfolgt dabei mit zwei zusammenwirkenden Glättrollen, die vorzugsweise auf die Bramme eine normal auf die Bramme wirkende Kraft zwischen 3.000 kN und 5.000 kN, und besonders bevorzugt zwischen 3.500 kN und 4.500 kN, ausüben.
Der Glättvorgang mit den beiden zusammenwirkenden Glättrollen erfolgt dabei bevorzugt so, dass Glättrollendurchmesser zwischen 500 mm und 700 mm, vorzugsweise zwischen 550 mm und 650 mm, vorgesehen werden. Der Reinigungsvorgang in der Reinigungsvorrichtung ist bevorzugt ein Entzunderungsvorgang, insbesondere durch Fluidentzundern oder Flämmen.
Die Glättrollen können beim Glättvorgang gekühlt werden.
Der Glättvorgang erfolgt bevorzugt bei einer Geschwindigkeit zwischen 1 ,0 und 6,0 m/min.
Das vorgeschlagene Verfahren kommt demgemäß insbesondere beim Gieß-Walzen heißer Brammen zum Einsatz, um die Oberflächen der Bramme vor dem Einlauf in den Ofen vorzubereiten. Es erfolgt eine Glättung der Oberflächen der durcherstarrten Bramme, die aus der Gießmaschine austritt.
Zentraler Aspekt der Erfindung ist die Glättung der Oberfläche des Gießstrangs bzw. der Bramme, wobei vorher eine Reinigung, insbesondere eine Entzunderung (z. B. durch Fluidentzundern, Flämmen oder Gasreinigung), erfolgt und die gesäuberte Brammenoberfläche durch ein Rollenpaar geglättet wird. Dabei findet keine relevante Dickenreduktion statt, d. h. keine durchdringende Umformung mit somit auch keine damit einhergehende Gefügeumwandlung von einem Gussgefüge in ein Walzgefüge (was nur bei entsprechender Dickenreduktion auftritt). Vielmehr werden durch den vorgesehenen Glättvorgang (durch Einsatz des Glättrollenpaars) lediglich die Oberflächenspitzen der Bramme geglättet und so die Oberflächenrauigkeit vermindert, so dass eine möglichst ebene Oberfläche entsteht.
Das Material der „Oberflächenspitzen“ fließt somit lediglich von diesen in die Vertiefungen bzw. „Täler“. Damit sinkt die mögliche Angriffsfläche für die Bildung von Zunder und die ebenere Oberfläche verzundert im weiteren Prozess gleichmäßiger, ohne weitere oberflächenschädigende Spitzen und Vertiefungen auszubilden.
Die durch die Kraftaufbringung stattfindende Dickenreduktion der Bramme liegt bei weniger als 10 %, bevorzugt bei weniger als 5 % und besonders bevorzugt bei weniger als 3 %. Speziell kann eine Dickenreduktion von weniger als 1 % vorgesehen werden, wobei beim Glättvorgang in der Bramme selbst nur eine elastische Verformung stattfindet, die allerdings aufgrund der Oberflächenspitzen dort die gewünschte geringfügige Umformung (wie oben erläutert) hervorruft und sich auf die randnahe Schicht der Bramme beschränkt.
Das für den beschriebenen Glättvorgang eingesetzte Glättrollenpaar ist auf die Brammendicke anstellbar. Die aufgebrachte Kraft kann über ein Prozessmodell eingestellt werden. Die Parameter für die Anstellung der Glättrollen werden über eine Steuereinrichtung übermittelt. Bei dem Glättrollenpaar handelt es sich also nicht um ein vollwertiges Walzgerüst mit entsprechenden Stellgliedern.
Das Glättrollenpaar lässt sich nach einer möglichen Ausgestaltung in die Linie herein- und auch wieder herausfahren. Es kann allerdings auch stationär in der Anlage verbleiben.
Bevorzugt sind die Glättrollen gekühlt. Das Glättrollenpaar kann zusammen mit einer Schere in einem gemeinsamen Rahmen untergebracht werden. Weiterhin kann vorgesehen werden, dass der Zunderwäscher ebenfalls in diesen gemeinsamen Rahmen integriert ist.
Die Erfindung wird bevorzugt bei einer Brammendicke zwischen 30 mm und 180 mm eingesetzt, besonders bevorzugt bei einer Brammendicke zwischen 50 mm und 150 mm.
Die vorgesehene bevorzugte Andrückkraft der Glättrollen von etwa 4.000 kN unterscheidet sich wesentlich von den ansonsten vorgesehenen Kräften. Diese Kraft ist für eine gewünschte Dickenreduktion der Bramme zu gering, andererseits liegt sie deutlich oberhalb der Kraft, die für den Kontakt von Treibrollen vorgesehen wird (diese liegt nur bei ca. 20 % bis 50 % der Anpresskraft der vorgesehenen Rollenanpresskraft der Glättrollen). Die Auslegung der Betriebsparameter erfolgt natürlich auch in Abhängigkeit der Bandbreite.
Der bevorzugt vorgesehene Durchmesser der Glättrollen (von ca. 600 mm) ist auch deutlich größer als bei den typischen Treibrollen im Gießmaschinenbereich.
Auch die Auslegung von Durchmesser und optional auch der Ballenform erfolgt in Abhängigkeit der Bandbreite.
Die Anordnung der erfindungsgemäß vorgesehenen Glättrollen ist dicht am Auslauf der Gießmaschine vorgesehen und kann auch teilweise unterhalb der Gießbühne liegen.
Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise ergeben sich wesentliche Vorteile, die zunächst in der Reduktion von Zunderbildung liegen, was sich aufgrund der Verminderung der Oberflächenrauigkeit und damit durch die Vermeidung von Laufspuren auf der Bramme ergibt.
Insbesondere ergeben sich speziell für oberflächensensible Legierungen und Anwendungen somit Qualitätssteigerungen.
Vorteilhaft lässt sich auch Energie einsparen, da durch geringeren und einfacheren Zunderaufbau weniger Zunder entfernt werden muss bzw. dieser leichter entfernt werden kann. Damit ist auch die notwendige Wassermenge geringer, so dass die später wieder zu kompensierende Abkühlung der Bramme bzw. des Vorbandes weniger Energie erfordert. Schließlich sind die Produktionskosten dadurch reduziert, dass nicht erforderliche Überbreiten vermieden werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung metallischer Bänder durch Gießwalzen, Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Glätteinrichtung,
Figur 3 zeigt eine mögliche Abfolge der Verfahrensschritte beim erfindungsgemäßen Verfahren und
Figur 4a und
Figur 4b zeigen schematisch stark vergrößert die Oberflächenstruktur einer Bramme, die erfindungsgemäß behandelt wird.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines vorderen Teils der erfindungsgemäßen Gießwalz-Anlage 1 zur Herstellung von metallischen Bändern, insbesondere von Stahlbändern. Die Anlage 1 umfasst zunächst eine Gießeinrichtung 2, über die Brammen 3 mit einer Dicke von 30 bis 150 mm gegossen werden, die typischerweise über nicht dargestellte Führungsrollen aus der Senkrechten in die Waagerechte umgeformt werden. Die die Gießreinrichtung 2 verlassenden Brammen 3 sind hierbei so heiß, dass sich beim Kontakt mit Luftsauerstoff sofort eine Oxidschicht in Form von Zunder bildet. Diese muss für die nachfolgende Wärmebehandlung von der Oberfläche der Brammen 3 entfernt werden.
Hierzu umfasst die Anlage 1 eine in Bandlaufrichtung unmittelbar hinter der Gießeinrichtung 2 angeordnete Reinigungseinheit 4, die einen ersten oberen und einen ersten unteren Zunderwäscher 5, 6 aufweist. Über die oberhalb und unterhalb der Bramme 3 angeordneten Zunderwäscher 5, 6 kann der Großteil des bereits gebildeten Zunders von der Brammenoberfläche entfernt werden.
In Bandlaufrichtung hinter der Reinigungseinheit 4 umfasst die Anlage 1 weiterhin eine Trenneinrichtung 7 mit zwei Scheren 8, 9 über die die Bramme 3 vor dem Eintritt in eine Wärmebehandlungseinrichtung 11 gegebenenfalls geteilt wird. Die Wärmebehandlungseinrichtung 11 ist vorliegend als Rollenherdofen 11 ausgeführt. Der Rollenherdofen 11 dient sowohl zum Nachheizen als auch zum Vergleichmäßigen der Brammentemperatur.
Um die Transportverhältnisse in dem Rollenherdofen 11 einerseits zu verbessern und andererseits auch den mittels der Zunderwäscher 5, 6 nicht entfernbaren Teil des Zunders zu entfernen, umfasst die Anlage 1 erfindungsgemäß eine zwischen der Reinigungseinrichtung 4 und der Trenneinrichtung 7 angeordnete Glätteinrichtung 12 mit einer oberen und einer unteren antreibbaren Glättrolle 13, 14. Beide Glättrollen 13, 14 sind derart zueinander beabstandet, dass ein Glättstich an den gereinigten Brammen 3 durchführbar ist. Durch den Glättstich wird zum einen die Oberfläche der Bramme 3 geglättet und zum anderen der nicht über die vorgeschalteten Zunderwäscher 5, 6 entfernbare Zunder wirkungsvoll aufgebrochen. Dieser wird sodann über eine, der Trenneinrichtung 7 nachgeschaltete, zweite Reinigungseinheit 15, die einen zweiten oberen und einen zweiten unteren Zunderwäscher 16, 17 aufweist, entfernt, so dass eine nahezu zunderfreie geteilte Bramme 10 dem Rollenherdofen 11 zugeführt werden kann.
Der Abstand der beiden Glättrollen 13, 14 ist vorliegend derart eingestellt, dass die Brammen 3 gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung eine Dickenabnahme von wenigstens 3.0 % und maximal 5.0 % erfahren, wobei dieser zwischen den beiden Glättrollen 13, 14 in dem gesamten Prozess konstant gehalten wird. Weiterhin kann die Anlage 1 eine Kraft- und/oder Positionsregeleinrichtung (nicht dargestellt) umfassen, über die eine hydraulische und/oder mechanische Einrichtung (nicht dargestellt) der Gießeinrichtung 2 steuerbar ist.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform der Glätteinrichtung 12 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Die Glätteinrichtung 12 umfasst die beiden in einem Gerüst 19 angeordneten Glättrollen 13, 14 sowie jeweils einen bedien- und antriebsseitig angeordneten Kraftmesssensor 20, mittels derer die Kräfte über die Brammenbreite ermittelbar sind. Hierdurch können bereits in einem frühen Stadium des Prozesses nützliche Information zu der Form der Brammen, wie insbesondere die Dicke und/oder die Keiligkeit, gewonnen werden, die über entsprechende signaltechnische Anlagen an die Gießeinrichtung 2 und/oder an die nachfolgende Walzstraße weitergeleitet werden können, um den Walzprozess insgesamt zu optimieren.
In Figur 2 ist auch angedeutet, dass entsprechende Steuer bzw. Regeleinrichtungen 21 für die Position der Glättrollen 13, 14 bzw. die Kraft, die diese auf das Bramme ausüben, vorgesehen sind. Um die Möglichkeit einer Nachrüstung von Altanlagen zu gewährleisten, können die Reinigungseinheiten 4, 15, die Trenneinrichtung 7 sowie die dazwischen angeordnete Glätteinrichtung 12 in Form einer Einheit 18 (s. Fig. 1) ausgebildet sein.
In Figur 3 ist die Abfolge der einzelnen Verfahrensschritte dargestellt, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein können. Der Gießstrang bzw. die Bramme wird in Schritt A in der Gießmaschine hergestellt. Gemäß Schritt B kann eine induktive Erwärmung der Bramme vorgesehen werden. Anschließend gelangt die Bramme bei Schritt C in die Reinigungseinrichtung bzw. den Zunderwäscher. Gemäß Schritt D kann dann ein Trennen der Bramme in einzelne Stücke vorgesehen werden. Gemäß Schritt E erfolgt dann das zentrale erfindungsgemäße Glätten der Oberfläche der Bramme mittels der Glättrollen 13 und 14. Gemäß Schritt F erfolgt dann der Weitertransport bzw. die Erwärmung der vorbehandelten Brammen im Ofen.
Eine mögliche Alternative dieser Abfolge sieht vor, dass Schritt E (Glätten) vor Schritt D (Trennen) durchgeführt wird.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Effekt, den der Glättstich mittels der Glättrollen 13 und 14 hervorrufen soll, ist schematisch in den Figuren 4a und 4b illustriert: In Figur 4a ist schematisch die Bramme mit ihrer Dicke D skizziert, wobei das „Oberflächengebirge“ sich wie üblich nach dem Gießen in der Kokille ergibt. Hierzu sei angemerkt, dass bei normaler Sorgfalt der Mittenrauwert Ra der Oberfläche typischerweise zwischen 11 pm und 14 pm liegt. Nach dem Glätten mittels der Glättrollen 13 und 14, wie in Figur 4b skizziert, hat die Bramme 10 (geteilte Dünnbramme) im Wesentlichen ihre Dicke D behalten, d. h. es erfolgte keine relevante Dickenreduktion. Allerdings ist das „Oberflächengebirge“ signifikant eingeebnet, d. h. der Mittenrauwert Ra ist deutlich vermindert. Vorzugsweise erfolgt dies auf einen Wert unterhalb von 10 pm, besonders bevorzugt unterhalb von 8 pm. Kleinere Werte unterhalb von 6 pm sind noch günstiger und werden angestrebt.
Die erste Reinigungseinheit 4, die Trenneinrichtung 7 sowie die dazwischen angeordnete Glätteinrichtung 12 ist bevorzugt als Einheit 18 ausgebildet. Zumindest eine der beiden Glättrollen 13, 14 der Glätteinrichtung 12 kann bedien- und/oder antriebsseitig einen Kraftmesssensor 20 umfassen, mittels dem die Kraft über die Brammenbreite ermittelbar ist.
Zwischen der Gießeinrichtung 2 und der Wärmebehandlungseinrichtung 11 ist dabei bevorzugt keine Walzstraße vorgesehen. Die Wärmebehandlungseinrichtung 11 kann als Rollenherdofen und/oder als Induktionsheizung ausgeführt sein.
Die Brammenoberfläche wird somit vor der Trenneinrichtung bzw. dem möglichen Trennschritt aber nach der Reinigungseinheit bzw. nach dem Reinigungsschritt vergleichmäßigt, indem die beiden Oberflächen, also Ober- und Unterseite der Bramme, durch den Glättstich geglättet werden. Die lokalen Rauhigkeitsspitzen werden hierdurch so weit reduziert, dass die Bildung der unerwünschten Spurrillen wirkungsvoll vermieden und somit die Transportprozesse in der Wärmebehandlungseinrichtung verbessert werden. Überraschenderweise hat sich des Weiteren gezeigt, dass der Glättstich zu einer reduzierten Zunderbildung auf den beiden Oberflächen der Bramme führt, sobald diese die Wärmebehandlungseinrichtung verlässt und der Walzstraße zugeführt wird. Insoweit ist zu vermuten, dass dieser Effekt auf der Reduzierung der aktiven Oberfläche basiert, auf der sich der Zunder bevorzugt bildet. Diese Verringerung der Zunderbildung wirkt sich somit positiv auf die Ausbringung der Anlage aus, indem Materialverluste durch Zunderbildung, der später wiederum entfernt werden muss, verringert werden.
Mittels der Reinigungseinrichtung, die in Form von Zunderwäschern ausgebildet ist, wird ein Großteil des bereits gebildeten Zunders vor der Trenneinrichtung von den Oberflächen der Bramme entfernt. Der mittels der Zunderwäscher nicht entfernbare Teil des Zunders kann mittels des vorgeschlagenen Verfahrens durch den Glättstich wirkungsvoll aufgebrochen werden, was zu einem höheren Wärmeübergang und somit einem effektiveren Wärmebehandlungsprozess führt.
Die Trenneinrichtung kann in Form einer Schere und/oder einer Laser-basierten Schneideinrichtung gebildet sein. Je nach Betriebsweise wird die endlose gegossene Bramme in einzelne Brammen unterteilt oder passiert die Trenneinrichtung als endlose Bramme zur Weiterverarbeitung in folgenden Prozessabschnitten. Beide Betriebsweisen können einzeln oder gemeinsam durch die Anlage und das Verfahren vorgesehen werden und sind gleichermaßen für die Umsetzung der Erfindung ohne Einschränkungen geeignet.
Unter dem Begriff „Glätteinrichtung“ ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung mit zwei angetriebenen Glättrollen gemeint, die in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anlage zwischen der Gießeinrichtung und der Wärmebehandlungseinrichtung keine Walzstraße umfasst.
Der Glättstich zeichnet sich durch eine besonders kleine Dickenabnahme aus und ist daher von einem klassischen Walzstich zu unterscheiden. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass der Abstand der beiden Glättrollen bzw. der Spalt zwischen diesen derart ausgebildet ist, dass der Glättstich eine Dickenabnahme von maximal 5,0 % bezogen auf die Dicke der einlaufenden Bramme, mehr bevorzugt eine Dickenabnahme von 3,0 bis 5,0 % bezogen auf die Dicke der einlaufenden Bramme, bewirkt. Mit anderen Worten wird der Spalt zwischen den beiden Glättrollen derart gesetzt, dass dieser etwas kleiner als die einlaufende Bramme ist.
Besonders bevorzugt ist daher vorgesehen, dass der Abstand zwischen den beiden Glättrollen konstant ist und auch während des Glättstichs konstant bleibt. Hierzu umfasst die Anlage vorteilhafterweise eine Kraft- und/oder Positionsregeleinrichtung, über die eine hydraulische und/oder mechanische Einrichtung der Gießeinrichtung steuerbar ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Trenneinrichtung und der Wärmebehandlungseinrichtung eine zweite Reinigungseinrichtung angeordnet ist, die besonders bevorzugt in Form von Zunderwäschern ausgebildet ist. Über die in Bandlaufrichtung hinter der Trenneinrichtung angeordneten Zunderwäscher kann der noch verbliebene lose Zunder von der Oberfläche der Brammen entfernt werden, bevor diese anschließend der Wärmebehandlung zugeführt werden.
Um die Möglichkeit eine Nachrüstung von Altanlagen zu gewährleisten ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die erste Reinigungseinheit, die Trenneinrichtung sowie die dazwischen angeordnete Glätteinrichtung in Form einer Einheit ausgebildet sind.
Bezugszeichenliste:
1 Anlage
2 Gießmaschine / Gießeinrichtung
3 Bramme / Dünnbramme
4 erste Reinigungseinrichtung / Reinigungseinheit
5 erster oberer Zunderwäscher
6 ersten unterer Zunderwäscher
7 Trenneinrichtung
8 obere Schere
9 untere Schere
10 geteilte Dünnbramme
11 Wärmebehandlungseinrichtung (Rollenherdofen)
12 Glätteinrichtung
13 obere Glättrolle
14 untere Glättrolle
15 zweite Reinigungseinrichtung / Reinigungseinheit
16 zweiter oberer Zunderwäscher
17 zweiter unterer Zunderwäscher
18 Einheit
19 Gerüst
20 Kraftmesssensor
21 Steuer-/Regeleinrichtung für Position bzw. Kraft

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen metallischer Bänder durch Gießwalzen, bei dem zunächst in einer Gießmaschine (2) eine Bramme (3) gegossen wird, wobei die Bramme (3) in Förderrichtung hinter der Gießmaschine (2) in einer Reinigungseinrichtung (4) gereinigt wird und die Bramme (3) anschließend in einer Wärmebehandlungseinrichtung (11) einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei die Bramme (3) zwischen der Reinigungseinrichtung (4) und der Wärmebehandlungseinrichtung (11) einem Glättvorgang mittels zweier zusammenwirkender Glättrollen (13, 14) unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Glättvorgang so durchgeführt wird, dass die Bramme (3) keine wesentliche Dickenabnahme erfährt und die Rautiefe der geglätteten Oberflächen der Bramme (3) vermindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenrauwert der geglätteten Oberflächen der Bramme (3) nach dem Glätten höchstens 10 pm, vorzugsweise höchstens 8 pm, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bramme (3) in voll durcherstarrtem Zustand dem Glättvorgang unterzogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenabnahme der Bramme (3) beim Glättvorgang weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 %, beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenabnahme der Bramme (3) beim Glättvorgang weniger als 3 % beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Glättvorgang mit zwei zusammenwirkenden Glättrollen (13, 14) erfolgt, die auf die Bramme eine normal auf die Bramme wirkende Kraft zwischen 3.000 kN und 5.000 kN, vorzugsweise zwischen 3.500 kN und 4.500 kN, ausüben.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Glättvorgang mit zwei zusammenwirkenden Glättrollen (13, 14) erfolgt, die jeweils einen Rollendurchmesser zwischen 500 mm und 700 mm, vorzugsweise zwischen 550 mm und 650 mm, haben.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsvorgang in der Reinigungsvorrichtung ein Entzunderungsvorgang ist, insbesondere durch Fluidentzundern oder Flämmen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättrollen (13, 14) beim Glättvorgang gekühlt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Glättvorgang mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 ,0 und 6,0 m/min durchgeführt wird.
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