PL189172B1

PL189172B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania ferrytycznie walcowanej taśmy stalowej

Info

Publication number: PL189172B1
Application number: PL98340998A
Authority: PL
Inventors: Andre Bodin
Original assignee: Corus Staal Bv
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2005-06-30
Also published as: KR20010032852A; AU1512799A; CZ20001782A3; RU2218426C2; DE69819773T2; PT1037721E; SK8492000A3; CA2313535C; NL1007731C2; CN1281394A; ZA9811209B; JP2001525255A; PL340998A1; WO1999029446A1; AR017712A1; UA63982C2; AU757456B2; CZ299769B6; EP1037721A1; EP1037721B1

Abstract

1 . S p o s ó b w y t w a r z a n i a f e r r y t y c z n i e w a l c o w a n e j t a - s m y s t a l o w e j , w k t ó r y m c i e k l a s t a l w y l e w a s i e w z e s p o l e d o c i a g l e g o o d l e w a n i a t w o r z a c k e s i s k o p l a s k i e , i z w y k o r z y s t a n i e m c i e p l a o d l e w a n i a u t r z y m u j e s i e t e m p e r a t u r e k e s i s k a p r z e n o s z a c je p o p r z e z p i e c , p o c z y m w a l c u j e s i e je n a w a l c a r c e w s t e p n e j i n a w a l c a r c e k o n c o w e j t w o r z a c f e r r y t y c z n a t a s m e s t a l o w a o z a d a n e j k o n c o w e j g r u b o s c i , z n a m i e n n y t y m , z e w b e z k o n - c o w y m l u b p o l o w i c z n i e b e z k o n c o w y m p r o c e s i e w a l c u j e s i e k e s i s k o w z a k r e s i e a u s t e n i t y c z n y m n a w a l c a r c e w s t e p n e j ( 1 0 ) , a p o w a l c o w a n i u w z a k r e s i e a u s t e n i t y c z n y m c h l o d z i s i e t a s m e d o t e m p e r a t u r y , w k t ó r e j s t a l m a s t r u k t u r e z a s a d n i c z o f e r r y - t y c z n a , p o c z y m w a l c u j e s i e t a s m e n a w a l c a r c e k o n c o w e j ( 1 4 ) z s z y b k o s c i a k t ó r a z a s a d n i c z o o d p o w i a d a s z y b k o s c i w p r o w a - d z e n i a je j n a w a l c a r k e k o n c o w a ( 1 4 ) i d o n a s t e p u j a c y c h s t o p n i r e d u k c j i g r u b o s c i , p r z y c z y m n a p r z y n a j m n i e j j e d n e j k l a t c e w a l c o w n i c z e j w a l c a r k i k o n c o w e j ( 1 4 ) t a s m e w a l c u j e s i e w z a k r e s i e f e r r y t y c z n y m w t e m p e r a t u r z e o d 8 5 0 ° C d o 6 0 0 ° C , i p o o p u s z c z e n i u p r z e z n i a w a l c a r k i k o n c o w e j ( 1 4 ) g w a l t o w n i e c h l o d z i s i e d o t e m p e r a t u r y p o n i z e j 5 0 0 ° C z a b e z p i e c z a j a c p r z e d r e k r y s t a l i z a c j a 1 0 . U r z a d z e n i e d o w y t w a r z a n i a f e r r y t y c z n e j w a l c o w a - n e j t a s m y s t a l o w e j , z a w i e r a j a c e p r z y n a j m n i e j j e d e n z e s p ó l d o c i a g l e g o o d l e w a n i a k e s i s k p l a s k i c h , p i e c d o u j e d n o r o d n i a n i a t e m p e r a t u r y k e s i s k , w a l c a r k e w s t e p n a i w a l c a r k e k o n c o w a d o w a l c o w a n i a k e s i k n a t a s m e o z a d a n e j k o n c o w e j g r u b o s c i , i u m i e s z c z o n a z a n im i z w i j a r k e d o z w i j a n i a w s t e g i , z n a m i e n n e t y m , z e z a w i e r a z e s p ó l c h l o d z a c y ( 1 5 ) o w y d a j n o s c i c h l o d z e n i a p r z y n a j m n i e j 2 M W / m 2 u m i e s z c z o n y p o m i e d z y o s t a t n i a k l a t k a w a l c o w n i c z a w a l c a r k i k o n c o w e j ( 1 4 ) i z w i j a r k a ( 1 6 ) PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania ferrytycznie walcowanej taśmy stalowej.

Znany jest sposób wytwarzania ferrytycznej walcowanej taśmy stalowej, w którym ciekłą stal wylewa się w zespole do ciągłego odlewania, tworząc kęsisko płaskie, a następnie z wykorzystaniem ciepła odlewania przenosi się poprzez piec, po czym poddaje się walcowaniu na walcarce wstępnej i następnie na walcarce końcowej, na której walcuje się taśmę wykańczająco tworząc ferrytyczną taśmę stalową o żądanej końcowej grubości. Sposób tego rodzaju jest opisany w zgłoszeniu PCT/NL97/00325, i poprzez to odniesienie, treść tego zgłoszenia umaję się za włączoną do obecnego zgłoszenia.

189 172

Znane jest również urządzenie do wytwarzania ferrytycznych taśm stalowych, które zawiera przynajmniej jeden zespół do ciągłego odlewania płaskich kęsisk stalowych, piec do ogrzewania i/lub ujednorodniania płaskich kęsisk, i przynajmniej jedną walcarkę do redukcji grubości kęsiska wychodzącego z pieca oraz zwijarkę do zwijania taśmy. Urządzenie tego rodzaju opisano w zgłoszeniu patentowym PCT/NL97/00325.

PCT/NL97/00325 opisuje całkowicie ciągły, bezkońcowy lub połowicznie bezkońcowy sposób wytwarzania stalowej taśmy, która przechodzi przynajmniej jeden stopień walcowania w zakresie ferrytycznym. Taśmę opuszczającą walcarkę końcową zwija się na zwijarce umieszczonej za walcarką końcową w takiej temperaturze, że w zwoju następuje rekrystalizacja.

Dotychczas przedstawiono wiele propozycji urządzeń i sposobów dla uzyskania wysokiej szybkości chłodzenia taśmy stalowej na wyjściu walcarki i przed zwijarką. W przypadku urządzenia opisanego w PCT/NL97/00325 możliwe jest wytwarzanie ferrytycznie walcowanej taśmy, która rekrystalizuje w zwoju oraz austenitycznie wytwarzanej rolowanej taśmy. W przypadku wytwarzania ferrytycznej taśmy, która rekrystalizuje w zwoju, chłodzenie taśmy wykonuje się przed opuszczeniem ostatniej klatki walcowniczej, a zwijarkę umieszcza się możliwe w pobliżu walcarki końcowej (zwijarka usytuowana blisko). Przy wytwarzaniu taśmy walcowanej w zakresie austenitycznym wymagane jest chłodzenie taśmy przed zwijaniem. Dlatego wspomniana usytuowana blisko zwijarka nie jest tu odpowiednia, i za zespołem chłodzącym potrzebny jest drugi zespół zwijający. Przy dużej wydajności chłodzenia dla urządzenia chłodzącego długość chłodzenia jest mała i można pominąć przybliżoną zwijarkę, co stanowi dodatkową korzyść w zakresie oszczędności kosztów.

W opisie patentowym DE-A-19520832 również opisano sposób wytwarzania ferrytycznej walcowanej taśmy stalowej, począwszy od odlewania ciekłej stali w zespole do ciągłego odlewania. Walcowaną taśmę stalową chłodzi się przed zwijaniem. Nie podano jednakże, że odlane kęsiska płaskie przenosi się poprzez piec oraz że chłodzenie odbywa się na tyle gwałtownie, iż unika się rekrystalizacji.

W publikacji zgłoszenia międzynarodowego WO-A-92/00815 opisano sposób, w którym taśmę chłodzi się przed wprowadzeniem na ostatnią klatkę walcowniczą. Nie wskazano szybkości chłodzenia, które prowadziłoby do uniknięcia rekrystalizacji.

Opis patentowy DE-A-19600990 dotyczy połączonego walcowania w zakresie austenitycznym i następnie ferrytycznym. Przed walcowaniem w zakresie ferrytycznym taśma jest chłodzona. Po walcowaniu końcowym w zakresie ferrytycznym nie poddaje się taśmy chłodzeniu.

Według wynalazku, sposób wytwarzania ferrytycznej walcowanej taśmy stalowej, w którym ciekłą stal wylewa się w zespole do ciągłego odlewania tworząc kęsisko płaskie, z wykorzystaniem ciepła odlewania utrzymuje się temperaturę kęsiska przenosząc je poprzez piec, po czym walcuje się je na walcarce wstępnej i na walcarce końcowej tworząc ferrytyczną taśmę stalową o żądanej końcowej grubości, charakteryzuje się tym, że w bezkońcowym lub połowicznie bezkońcowym procesie walcuje się kęsisko w zakresie austenitycznym na walcarce wstępnej, a po walcowaniu w zakresie austenitycznym chłodzi się taśmę do temperatury, w której stał ma strukturę zasadniczo ferrytyczną. Następnie walcuje się taśmę na walcarce końcowej z szybkością która zasadniczo odpowiada szybkości wprowadzenia jej na walcarkę końcową i do następujących stopni redukcji grubości, przy czym na przynajmniej jednej klatce walcowniczej walcarki końcowej taśmę walcuje się w zakresie ferrytycznym w temperaturze od 850°C do 600°C, i po opuszczeniu przez nią walcarki końcowej gwałtownie chłodzi się do temperatury poniżej 500°C zabezpieczając przed rekrystalizacją.

Stosuje się walcowanie smarujące przynajmniej na jednej klatce walcowniczej, na której walcuje się w zakresie ferrytycznym. Korzystnie też stosuje się walcowanie smarujące na wszystkich klatkach walcowniczych do walcowania w zakresie ferrytycznym.

W wariancie wynalazku można stosować walcowanie smarujące przynajmniej na jednej klatce walcarki wstępnej. Korzystnie walcuje się stal IF lub stal niskowęglową.

Po opuszczeniu walcarki końcowej taśmę chłodzi się z wydajnością chłodzenia powyżej

MW/m , a korzystniej powyżej 3 MW/m², za pomocą zespołu o chłodzącego. W zespole chłodzącym natryskuje się na kęsisko wodę za pomocą spójnych dysz gęsto rozmieszczonych.

189 172

Według wynalazku, urządzenie do wytwarzania ferrytycznej taśmy stalowej, zawierające przynajmniej jeden zespół do ciągłego odlewania kęsisk płaskich, piec do ujednorodniania temperatury kęsisk, walcarkę wstępną i walcarkę końcową do walcowania kęsisk na taśmę o żądanej końcowej grubości, i umieszczona za nimi zwijarkę do zwijania wstęgi, charakteryzuje się tym, że zawiera zespół chłodzący o wydajności chłodzenia przynajmniej 2 MW/m²umieszczony pomiędzy ostatnią klatką walcowniczą walcarki końcowej i zwijarką.

Sposób i urządzenie według wynalazku są odpowiednie do wytwarzania stalowej taśmy o szczególnych właściwościach.

Urządzenie według wynalazku odznacza się bardzo dobrą kontrolą i jednorodnością temperatury kęsiska lub taśmy w kierunku szerokości i w kierunku grubości. Uzyskuje się jednorodną temperaturę również w kierunku wzdłużnym, ponieważ walcowanie odbywa się ze stałą szybkością i nie jest wymagane przyśpieszanie lub opóźnianie podczas walcowania, dzięki opcji połowicznie bezkońcowej lub bezkońcowej, jakie urządzenie to oferuje dla walcowania taśmy ferrytycznej. Lepsza jest również jednorodność temperatury w funkcji czasu, niż uzyskiwano w tradycyjnych urządzeniach. Ponadto urządzenie umożliwia walcowanie ze smarowaniem w jednej lub więcej klatkach walcowniczych. Zespoły chłodzące mogą występować także w różnych innych miejscach tego urządzenia, co umożliwia kontrolowanie rozkładu temperatury stali podczas przechodzenia oraz przy opuszczaniu urządzenia.

Ponadto, zwłaszcza przy stosowaniu próżniowej kadzi pośredniej można szczególnie dokładnie dostosować skład chemiczny stali do żądanych właściwości wyrobu. Duża jednorodność temperatury dopuszcza walcowanie w zakresie ferrytycznym, który jest bardzo szeroki, tzn. pokrywa szeroki przedział o temperatur.

Sposób według wynalazku zapewnia taśmę stalową o szczególnie dobrych właściwościach odkształcenia, w związku z czym w bezkońcowymi lub połowicznie bezkońcowym procesie kęsisko może być walcowane w zakresie austenitycznym i ferrytycznym.

Sposób wytwarzania ferrytycznej walcowanej taśmy stalowej, według wynalazku, polega na tym, że ciekłą stal wylewa się w zespole do ciągłego odlewania tworząc kęsisko płaskie, i z wykorzystaniem ciepła odlewania utrzymuje się temperaturę kęsiska przenosząc je poprzez piec. Następnie walcuje się kęsisko na walcarce wstępnej i na walcarce końcowej tworząc ferrytyczną taśmę stalową o żądanej końcowej grubości. Jednocześnie, w bezkońcowym lub połowicznie bezkońcowym procesie walcuje się kęsisko w zakresie austenitycznym na walcarce wstępnej, a po walcowaniu w zakresie austenitycznym chłodzi się taśmę do temperatury, w której stal ma strukturę zasadniczo ferrytyczną. Następnie walcuje się taśmę na walcarce końcowej z szybkością, która zasadniczo odpowiada szybkości wprowadzenia jej na walcarkę końcową i do następujących stopni redukcji grubości, przy czym na przynajmniej jednej klatce walcowniczej walcarki końcowej taśmę walcuje się w zakresie ferrytycznym w temperaturze od 850°C do 600°C, i po opuszczeniu przez nią walcarki końcowej gwałtownie chłodzi się do temperatury poniżej 500°C zabezpieczając przed rekrystalizacją.

Według wynalazku, poprzez chłodzenie walcowanej w zakresie ferrytycznym taśmy po wyjściu z walcarki końcowej następuje niewielka lub zerowa rekrystalizacja i pozostaje przynajmniej część struktury odkształconej w zakresie ferrytycznym. Uzyskana w ten sposób walcowana w zakresie ferrytycznym taśma stalowa może podlegać walcowaniu na zimno w zakresie ferrytycznym przykładowo w znany sposób tak, że całkowite walcowanie w zakresie ferrytycznym stanowi około 70% do 80%, którego część jest dokonywana w zakresie ferrytycznym na gorąco, a część na zimno. W rezultacie otrzymuje się taśmę stalową walcowaną na zimno o większej wartości r i mniejszej wartości Ar. Przykładowo można przedstawić, że grubość kęsiska wynosi około 70 mm, a grubość kęsiska zmniejszona na przejściu z zakresu austenitycznego do zakresu ferrytycznego wynosi od 15 do 40 mm. Gwałtowne schłodzenie walcowanej na gorąco taśmy ferrytycznej do temperatury poniżej 500°C zapobiega zmianie struktury odkształcenia wskutek rekrystalizacji.

Oprócz dobrego rozkładu temperatury szczególne znaczenie ma także dobra redukcja rozmiaru poprzez walcowanie na grubości i szerokości kęsiska lub taśmy. Dlatego przynajmniej na jednej klatce walcowniczej, gdzie wykonuje się walcowanie ferrytyczne, prowadzi się walcowanie smarujące, i zwłaszcza w taki sposób, aby na wszystkich klatkach walcowniczych gdzie wykonuje się walcowanie ferrytyczne, odbywało się walcowanie smarujące.

189 172

Dalsze ulepszenie w zakresie rozkładu naprężeń oraz zmniejszenia rozkładu na przekroju poprzecznym kęsiska lub taśmy uzyskuje się poprzez to, że przynajmniej na części jednej klatki walcarki wstępnej prowadzi się walcowanie ze smarowaniem.

Szczególnie dobre właściwości w zakresie odkształcenia, to jest wysokie wartości r i niskie wartości Ar uzyskuje się dla walcowania stali IF. Taka stal umożliwia uzyskanie wartości r około 3. Korzystne jest zastosowanie stali IF o dostatecznie dużej zawartości tytanu odpowiednio dobranej zawartości siarki, przez co przy ferrytycznym walcowaniu nie powstają szczeliny. Taśma tego rodzaju jest szczególnie przydatna do głębokiego tłoczenia oraz jako materiał wyjściowy dla powlekanej taśmy, zwłaszcza taśmy ocynkowanej.

W innym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku walcuje się stal niskowęglową. Znany sposób wytwarzania stali DWI umożliwia uzyskanie wartości r w zakresie 1,1. W tej dziedzinie stalownictwa pożądana jest wartość r 1,2. W sposobie według wynalazku łatwo uzyskuje się wartość r 1,3 i powyżej. Wynika to z tego, że w odróżnieniu od tradycyjnego sposobu wytwarzania stali DWI, poprzez zastosowanie sposobu według wynalazku możliwe jest uzyskanie dobrej początkowej struktury dającej wzrost do żądanej wartości r 1,3. W tym kontekście stal niskowęglową zawiera 0,01% do 0,1% węgla, i korzystnie 0,01% do 0,07% węgla.

W celu uzyskania potrzebnej dużej szybkości chłodzenia, taśma po opuszczeniu walcarki końcowej chłodzona jest przez urządzenie chłodzące o wydajności chłodzenia powyżej

MW/m². Dla zapewnienia jak najmniejszego odstępu pomiędzy walcarką końcową i urządzeniem chłodzącym i uzyskania wysokiego poziomu zmienności szybkości chłodzenia stosuje się zespół chłodzący o wydajności większej niż 3 MW/m2.

Takie szybkości chłodzenia uzyskuje się poprzez zastosowanie w zespole chłodzącym natrysku wody na kęsiska za pomocą spójnych dysz gęsto rozmieszczonych.

Zespół chłodzący, który daje szybkości chłodzenia potrzebne zgodnie z wynalazkiem opisano m.in. w końcowym raporcie projektu ECSC, Nr 7210-EA/214, którego treść włącza się do obecnego zgłoszenia poprzez odniesienie. Istotną zaletą zespołu chłodzącego według powyższego projektu jest szeroki zakres regulacji wydajności chłodzenia, jednorodność chłodzenia i wysoka wydajność chłodzenia na jednostkę pola powierzchni. Dobór tego rodzaju wysokiej wydajności umożliwia uzyskanie żądanej szybkości chłodzenia przy szybkościach wyjścia z walcarki końcowej, które występują w procesie ciągłym, procesie bezkońcowych lub procesie połowicznie bezkońcowym.

W urządzeniu według wynalazku unika się stosowania tzw. przybliżonej zwijarki bezpośrednio za klatką walcowniczą dzięki temu, że pomiędzy klatką walcarki końcowej i zwijarką umieszczono zespół chłodzący o wydajności chłodzenia co najmniej 2 MW/m2.

W urządzeniu według wynalazku, dzięki wysokiej wydajności chłodzenia odległość pomiędzy wylotem walcarki końcowej i zwijarką za zespołem chłodzącym jest tak mała, że spadek temperatury walcowanej w zakresie ferrytycznym stalowej taśmy na tej odległości jest również na tyle mały, że umożliwia zwijanie taśmy w temperaturze, przy której rekrystalizacja nastąpi w zwoju. 4

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do przeprowadzenia procesu według wynalazku, schematycznie w rzucie bocznym; fig. 2 - wykres rozkładu temperatury stali w funkcji położenia w urządzeniu; fig. 3 - wykres rozkładu grubości stali w funkcji położenia w urządzeniu.

Urządzenie do wytwarzania taśmy stalowej, przedstawione na fig. 1 zawiera zespół 1 do ciągłego odlewania kęsisk płaskich. Zespół do ciągłego odlewania wytwarza stalowe kęsiska płaskie o grubości poniżej 150 mm, korzystnie poniżej 100 mm i korzystniej poniżej 80 mm. Zespół 1 do ciągłego odlewania kęsisk płaskich korzystnie zawiera jeden lub więcej ciągów. Możliwe jest również ustawienie obok siebie licznych zespołów 1 do ciągłego odlewania. Przykłady te objęto zakresem obecnego wynalazku. Zespół 1 do ciągłego odlewania zawiera kadź odlewniczą 2, z której przeznaczona do odlewania ciekła stal jest podawana do kadzi pośredniej 3. Poniżej kadzi pośredniej 3 jest usytuowany krystalizator 4, do którego wlewa się ciekłą stal, i w którym następuje przynajmniej częściowe krzepnięcie. Standardowy zespół 1 do ciągłego odlewania pracuje z szybkością około 6 m/min. Skrzepnięte kęsisko płaskie wprowadza się do pieca, na przykład pieca 7, typu tunelowego, którego długość całkowita

189 172 wynosi około 250-330 m. W połowicznie bezkońcowym procesie niezwłocznie po dojściu odlewu kęsiska do końca pieca 7 kęsisko tnie się na sekcje za pomocą urządzenia nożycowego. Połowicznie bezkońcowy proces jest rozumiany jako proces, w którym ilość zwojów, korzystnie więcej niż trzy, korzystniej więcej niż pięć zwojów o znormalizowanym rozmiarze zwoju walcuje się z pojedynczego kęsiska lub odcinka kęsiska w ciągłym procesie walcowania na przynajmniej walcarce końcowej i w ten sposób uzyskuje się końcową grubość. W bezkońcowym procesie walcowania kęsiska, lub taśmy po wstępnym walcowaniu łączy się ze sobą przez co może być wykonywany bezkońcowy proces walcowania w walcarce końcowej. W ciągłym procesie, kęsisko bez przerwy przechodzi pomiędzy urządzeniem do ciągłego odlewania i walcarką. Wynalazek opisano na podstawie połowicznie bezkońcowego procesu, lecz oczywiście może być również zastosowany procesie bezkońcowym. Każdy odcinek kęsiska zawiera ilość stali odpowiadającą pięciu do sześciu konwencjonalnym zwojom. W piecu przewidziano miejsce na składowanie takiej liczby odcinków kęsisk, na przykład składowanie trzech odcinków kęsiska. W rezultacie oznacza to, że podczas wymiany kadzi mogą pracować zespoły urządzenia znajdujące się za piecem zanim rozpocznie się odlewanie nowego kęsiska, a także może ciągle pracować zespół 1 do odlewania, gdy nastąpi uszkodzenie zespołu za piecem 7. Składowanie w piecu 7 zwiększa również czas przebywania odcinków kęsisk w piecu, prowadząc do poprawy ujednorodnienia ich temperatury. Szybkość, z jaką kęsisko wchodzi do pieca 7 odpowiada szybkości odlewania i tym samym wynosi około 0,1 m/s. Za piecem 7 umieszczono zespół 9 do usuwania tlenków, w tym przypadku w postaci wysokociśnieniowych dysz wodnych (około 400 atmosfer), do usuwania tlenku powstałego na powierzchni kęsiska. Kęsisko wchodzi do pieca z szybkością około 0,15 m/s. Walcarka wstępna 10 składa się z dwóch klatek czterowalcowych, korzystnie zaopatrzonych w smarowanie każdego walca. W razie potrzeby może tu być zastosowany zespól tnący 8.

Według fig. 2 temperatura stalowego kęsiska wynosząca około 1450°C na wyjściu z kadzi pośredniej 3 spada na walcarce 5 do około 1150°Ć, i w tej temperaturze występuje ujednorodnienie kęsiska w piecu 7. Intensywny natrysk wodny w zespole 9 powoduje spadek temperatury kęsiska z około 1150°C do około 1050°C. Dotyczy to procesu w zakresie austenitycznym a oraz ferrytycznym f.

Na obu klatkach walcowniczych walcarki wstępnej 10 temperatura kęsiska maleje o następne około 50°C na każdym stopniu walcarki, w wyniku czego grubość kęsiska, która początkowo wynosiła około 70 mm i była formowana w dwóch zabiegach do grubości przejściowej 42 mm i w taśmę o grubości około 16,8 mm, ma temperaturę około 950°C. Zmianę grubości w funkcji położenia przedstawiono na fig. 3. Cyfry oznaczają grubość w milimetrach. Za walcarką wstępną 10 występuje pierwszy zespół chłodzący 11, zespół klatek przewijających 12, i według potrzeby, dodatkowy piec (nie pokazano). Przy produkcji taśmy walcowanej w zakresie austenitycznym taśma opuszczająca walcarkę wstępną 10 może być okresowo przetrzymywana i ujednorodniana na klatkach przewijających 12, a przy potrzebnym dodatkowym wzroście temperatury może być ogrzewana w zespole ogrzewającym (nie pokazano), które występuje za klatką przewijającą. Dla specjalistów będzie oczywistym, że pierwszy zespół chłodzący 11, klatki przewijające 12 i piec (nie pokazano) mogą występować w innych położeniach względem siebie niż podano powyżej. W wyniku zmniejszenia grubości walcowana taśma wchodzi na klatki przewijające z szybkością około 0,6 m/s. Za pierwszym zespołem chłodzącym 11, klatkami przewijającymi 12 lub piecem (nie pokazano) umieszcza się drugi zespół 13 do usuwania tlenków, ponownie w celu usunięcia zendry, jaka mogła wystąpić na powierzchni walcowanej taśmy woda pod ciśnieniem ok. 400 atm. W razie potrzeby można zastosować dodatkowy zespół tnący dla rozpoczęcia i zakończenia taśmy. Taśmę podaje się następnie na ciąg walcowniczy, który może być utworzony w postaci sześciu klatek czterowalcowych ustawionych jedna za drugą, i korzystnie ze smarowaniem każdej rolki.

Przy wytwarzaniu taśmy austenitycznej możliwe jest uzyskanie żądanej końcowej grubości na przykład 1,0 do 0,6 mm z zastosowaniem tylko pięciu klatek walcowniczych. Grubości uzyskiwane na każdej klatce walcowniczej podano dla grubości kęsiska płaskiego 70 mm w górnym rzędzie cyfr na fig. 3. Po opuszczeniu ciągu walcowniczego 14 taśma, której końcowa temperatura wynosi około 900°Ć a grubość 0,6 mm, jest intensywnie chłodzona za po189172 mocą drugiego zespołu chłodzącego oraz zwijana na zwijarce 16. Szybkość, z jaką taśma wchodzi na zwijarkę wynosi około 13-25 m/s.

Przy wytwarzaniu taśmy stalowej walcowanej w zakresie ferrytycznym opuszczająca walcarkę wstępną 10 taśma stalowa jest intensywnie chłodzona za pomocą pierwszego zespołu chłodzącego 11. Pierwszy zespół chłodzący może być umieszczony pomiędzy klatkami walcowniczymi walcarki końcowej. Można również zastosować chłodzenie naturalne, opcjonalnie pomiędzy klatkami walcowniczymi. Następnie taśma przechodzi przez klatki przewijające i w razie potrzeby przez piec (nie pokazano), o czym następuje usunięcie tlenku w zespole 13. Taśma, która znajduje się w zakresie ferrytycznym, ma temperaturę około 750°C. W tym przypadku dalsza część materiału może nadal występować w stanie austenitycznym, lecz zależnie od zawartości węgla i wymaganej jakości końcowej, może to być akceptowalne. W celu wytworzenia taśmy ferrytycznej o żądanej grubości końcowej na przykład 0,8 i 0,5 mm wykorzystuje się wszystkie sześć klatek walcarki końcowej 14.

Podobnie jak przy walcowaniu taśmy austenitycznej, w walcowaniu taśmy ferrytycznej stosuje się zasadniczo równą redukcję grubości na każdej klatce walcowniczej, poza redukcją na końcowej klatce walcowniczej. Wszystko to pokazano w funkcji położenia na wykresie temperatury według fig. 2 oraz na wykresie grubości opisanym w dolnym rzędzie na fig. 3, dla walcowania ferrytycznej taśmy stalowej. Jak pokazano, temperatura taśmy na wyjściu znacznie przekracza temperaturę rekrystalizacji. Dlatego aby zapobiec powstawaniu tlenków jest potrzebne zastosowanie drugiego zespołu chłodzącego 15 do schłodzenia taśmy do żądanej temperatury zwijania, w której może jeszcze wystąpić rekrystalizacja. Jeśli temperatura na wyjściu z walcarki końcowej 14 jest zbyt niska, możliwe jest podwyższenie temperatury taśmy walcowanej w zakresie ferrytycznym za pomocą pieca 18, ustawionego za walcarka końcową 14.

W procesie według tego wynalazku taśma stalowa walcowana w zakresie ferrytycznym po opuszczeniu walcarki końcowej 14 jest bardzo gwałtownie chłodzona za pomocą drugiego zespołu chłodzącego 15 do temperatury, w której zachowana zostanie przynajmniej znaczna część struktury wytworzonej podczas walcowania. Dla tego celu wystarczające będzie ochłodzenie do temperatury poniżej 500°C.

Dzięki dużej szybkości, z jaką walcowana w zakresie ferrytycznym taśma opuszcza walcarkę końcowa 14, i w celu utrzymania odstępu na którym odbywa się chłodzenie, drugi zespół chłodzący 15 ma bardzo dużą zdolność chłodzenia, przekraczającą 2 MW/m², a korzystnie przekraczającą 3 MW/m2.

Ponieważ drugi zespół chłodzący 15 jest bardzo krótki, odległość pomiędzy bokiem walcarki końcowej 14 i zwijarką 16, która występuje w postaci tzw. zwijarki karuzelowej, jest bardzo mała. Dlatego usytuowana blisko zwijarka, bezpośrednio za wyjściem walcarki końcowej 14, dla ograniczenia spadku temperatury pomiędzy walcarką końcową 14 i zwijarką nie jest zatem wymagana.

Drugi zespół chłodzący 15 i piec 18 mogą być ustawione obok siebie lub jedno za drugim. Możliwe jest również zastąpienie jednego zespołu drugim, zależnie od wytwarzania taśmy ferrytycznej lub austenitycznej. Przy produkowaniu taśmy ferrytycznej walcowanie może odbywać się bezkońcowo lub połowicznie bezkońcowo. Oznacza to, że taśma opuszczająca walcarkę końcową 14, i według potrzeby drugi zespół chłodzący 15 lub piec 18, ma większą długość niż zwykle przy formowaniu pojedynczego zwoju oraz że jest walcowany odcinek kęsiska o długości całego pieca, lub nawet większej. Do cięcia taśmy na żądaną długość odpowiadającą znormalizowanym wymiarom zwoju zastosowano trzeci zespół tnący 17.

Poprzez odpowiedni dobór poszczególnych elementów składowych tego urządzenia do wytwarzania walcowanej taśmy ferrytycznej oraz operacji procesu prowadzonego z jego zastosowaniem, na przykład ujednorodnianie, walcowanie, chłodzenie i okresowe składowanie, jest możliwość pracy tego urządzenia z pojedynczym urządzeniem do ciągłego odlewania, choć dotychczas stosuje się dwa urządzenia do ciągłego odlewnia w celu dostosowania ograniczonej szybkości odlewania do znacznie większych szybkości walcowania, które powszechnie stosowano. Jeśli zachodzi potrzeba, może być dodatkowo zastosowana tzw. blisko usytuowana zwijarka umieszczona bezpośrednio za walcarką końcową 14, w celu wspomagania kontroli ruchu taśmy i temperatury taśmy, lecz nie jest to konieczne, jak podano powyżej.

189 172

Urządzenie dostosowano do taśm o szerokości od 1000 do 1500 mm i grubości około 1,0 mm w przypadku taśmy walcowanej austenitycznie, i około 0,5 do 0,6 mm w przypadku taśmy walcowanej ferrytycznie. Czas ujednorodnienia w piecu 7 wynosi około dziesięć minut dla składowania trzech kęsisk o długości pieca. Zespół zwijający 16 przystosowano do składowania dwóch kompletnych taśm, w przypadku walcowania austenitycznego.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania ferrytycznie walcowanej taśmy stalowej, w którym ciekłą stal wylewa się w zespole do ciągłego odlewania tworząc kęsisko płaskie, i z wykorzystaniem ciepła odlewania utrzymuje się temperaturę kęsiska przenosząc je poprzez piec, po czym walcuje się je na walcarce wstępnej i na walcarce końcowej tworząc ferrytyczną taśmę stalową o żądanej końcowej grubości, znamienny tym, że w bezkońcowym lub połowicznie bezkońcowym procesie walcuje się kęsisko w zakresie austenitycznym na walcarce wstępnej (10), a po walcowaniu w zakresie austenitycznym chłodzi się taśmę do temperatury, w której stal ma strukturę zasadniczo ferrytyczną, po czym walcuje się taśmę na walcarce końcowej (14) z szybkością która zasadniczo odpowiada szybkości wprowadzenia jej na walcarkę końcową (14) i do następujących stopni redukcji grubości, przy czym na przynajmniej jednej klatce walcowniczej walcarki końcowej (14) taśmę walcuje się w zakresie ferrytycznym w temperaturze od 850°C do 600°C, i po opuszczeniu przez nią walcarki końcowej (14) gwałtownie chłodzi się do temperatury poniżej 500°C zabezpieczając przed rekrystalizacją.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się walcowanie smarujące przynajmniej na jednej klatce walcowniczej, na której walcuje się w zakresie ferrytycznym.
3. Sposób według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że stosuje się walcowanie smarujące na wszystkich klatkach walcowniczych do walcowania w zakresie ferrytycznym.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się walcowanie smarujące przynajmniej na jednej klatce walcarki wstępnej (10).
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że walcuje się stal IF.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że walcuje się stal niskowęglową.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że taśmę po opuszczeniu walcarki końcowej (14) chłodzi się z wydajnością chłodzenia powyżej 2 MW/m² za pomocą zespołu chłodzącego (15).
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że taśmę po opuszczeniu walcarki końcowej (14) chłodzi się z wydajnością chłodzenia powyżej 3 MW/m za pomocą zespołu chłodzącego (15).
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że w zespole chłodzącym natryskuje się na kęsisko wodę za pomocą spójnych dysz gęsto rozmieszczonych.
10. Urządzenie do wytwarzania ferrytycznej walcowanej taśmy stalowej, zawierające przynajmniej jeden zespół do ciągłego odlewania kęsisk płaskich, piec do ujednorodniania temperatury kęsisk, walcarkę wstępną i walcarkę końcową do walcowania kęsik na taśmę o żądanej końcowej grubości, i umieszczoną za nimi zwijarkę do zwijania wstęgi, znamienne tym, że zawiera zespół chłodzący (15) o wydajności chłodzenia przynajmniej 2 MW/m²umieszczony pomiędzy ostatnią klatką walcowniczą walcarki końcowej (14) i zwijarką (16).