WO1997039842A1 - Verfahren zur herstellung von warmgewalztem stahlband - Google Patents

Verfahren zur herstellung von warmgewalztem stahlband Download PDF

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Herbert Qambusch
Hans Hoppmann
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    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of hot-rolled steel strip from continuously cast pre-strip in at least two deformation stages, each with one or more roll stands, in which in the first deformation stage the output strip of the pre-strip rolls out of the continuous casting installation and the intermediate strip produced before the second deformation stage at the exit speed from the first deformation stage is wound into a bundle, which is unwound after reaching the bundle weight and with
  • Tapping speed of the second deformation stage is fed to the finish rolling and then wound into the desired finished coil sizes.
  • An essential feature of this process is the two-stage rolling process, the first deformation stage of which follows the casting machine directly at the casting speed and the second deformation stage of which is carried out at a significantly higher rolling speed.
  • These two rolling process stages are coupled by an intermediate winding system in the form of a reel furnace, in which the continuously cast slab is wound into a bundle after it has been rolled out, the weight of which corresponds to the desired finished bundle weight.
  • the subdivision of the strand, which is initially endless, is therefore carried out after the first deformation stage when that coil weight is reached in the coiler that is the same as the weight of the finished bundle after being rolled out in the second deformation stage.
  • pre-strips are produced in a continuous casting process and wound into bundles, the weight of which corresponds to the weight of the finished strip bundle.
  • the opening act is after
  • the coil weight When the coil weight is reached, it is separated in the intermediate winding station and thus decoupled from the casting installation, so that the strip can be unwound into the finishing train at a higher speed. Due to the risk described above when threading the strip head into the reel, the rolling speeds are limited, so that especially when rolling thin hot strips in the
  • the size of the intermediate bundle is only limited by the mechanical design of the winding unit and the rolling time with which the finishing train can be operated without changing the roll. It is entirely conceivable to continuously roll entire casting sequences of a continuous casting installation with appropriate winding devices, but at least significantly larger tonnages than is possible on systems according to the prior art.
  • the method steps according to the invention increase the buffer capacity of the
  • the intermediate band can be wound up into an intermediate bundle both without a mandrel and on a mandrel.
  • the metallurgical properties can be changed within an intermediate bundle length.
  • the advantages of the present method are the possibility of endless rolling without pre-strip welding, endless rolling with homogeneous pre-strip properties with regard to temperature and geometry, the increase in production of the system due to higher possible rolling speeds, which are no longer restricted by the threading process in the reel, and the creation large buffer capacity between the casting line and the finishing train.
  • the method can be used within single or double-strand systems, whereby the winding principle of the preliminary strip can be carried out both in mandrel-type in winding furnaces and without mandrel in so-called coil boxes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband in mindestens zwei Verformungsstufen mit jeweils einem oder mehreren Walzgerüsten, bei dem in der ersten Verformungsstufe mit der Austrittsgeschwindigkeit des Vorbandes aus der Stranggießanlage angewalzt und das dabei erzeugte Zwischenband vor der zweiten Verformungsstufe mit Austrittsgeschwindigkeit aus der ersten Verformungsstufe zu einem Bund aufgewickelt wird, das nach Erreichen des Bundgewichtes abgewickelt und mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zur Fertigwalzung zugeführt und danach in gewünschten Fertigbundgrößen aufgewickelt wird. In der ersten Verformungsstufe werden mindestens 40 t einer Gießsequenz der Stranggießanlage endlos zum Zwischenband ausgewalzt und ohne Unterteilung zu einem Zwischenbund aufgewickelt und das Zwischenband dieses Zwischenbundes wird nach quasi endloser Fertigwalzung erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den jeweils gewünschten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt.

Description

Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband in mindestens zwei Verformungsstufen mit jeweils einem oder mehreren Walzgerüsten, bei dem in der ersten Verformungsstufe mit der Austrittsgeschwindigkeit des Vorbandes aus der Stranggießanlage angewalzt und das dabei erzeugte Zwischenband vor der zweiten Verformungsstufe mit Austrittsgeschwindigkeit aus der ersten Verformungsstufe zu einem Bund aufgewickelt wird, das nach Erreichen des Bundgewichtes abgewickelt und mit
Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zur Fertigwalzung zugeführt und danach in gewünschten Fertigbundgrößen aufgewickelt wird.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 38 40 812 C2 beschrieben und in der Literatur als ISP-Verfahren bekannt geworden.
Wesentliches Kennzeichen dieses Verfahrens ist der zweistufige Walzprozeß, dessen erste Verformungsstufe direkt im Anschluß an die Gießmaschine bei Gießgeschwindigkeit erfolgt und dessen zweite Verformungsstufe bei einer deutlich höheren Walzgeschwindigkeit durchgeführt wird. Gekoppelt sind diese beiden Walzprozeßstufen durch ein Zwischenwickelsystem in Form eines Haspelofens, in dem die stranggegossene Bramme nach dem Auswalzen zu einem Bund gewickelt wird, dessen Gewicht dem gewünschten Fertigbundgewicht entspricht. Die Unterteilung des zunächst endlos erzeugten Stranges erfolgt deshalb im Anschluß an die erste Verformungsstufe dann, wenn in dem Haspelofen dasjenige Bundgewicht erreicht ist, das dem Gewicht des Fertigbundes nach dem Auswalzen in der zweiten Verformungsstufe gleich ist.
Beim Walzen von Warmband nach diesem Prozeß stellt das Einfädeln des Bandkopfes in den Haspel eine Begrenzung der Walzgeschwindigkeit dar, weil bei sehr hohen Geschwindigkeiten die Gefahr eines Hochgehens des Bandkopfes auf dem Auslaufrollgang besteht. Ist der Bandkopf im Haspel eingefangen, könnte praktisch die Walzgeschwindigkeit im Rahmen der Möglichkeiten der Anlage sowie der technologischen Erfordernisse beliebig gesteigert werden.
Zur Überwindung der geschilderten Walzgeschwindigkeitsbegrenzung sind Verfahren zum Endloswalzen entwickelt worden, die auf dem Prinzip des Zusammenfügens der Vorbänder vor Eintritt in die Fertigstraße beruhen. Beispielsweise wird vorgeschlagen, mehrere Vorbänder stirnseitig zusammenzuschweißen, um dadurch die Einfädelvorgänge zu reduzieren und quasi endlos walzen zu können. Das Zusammenschweißen der Vorbänder erfordert jedoch aufwendige Anlagen und begrenzt ebenfalls die mögliche Walzgeschwindigkeit.
Bei dem Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, werden, wie bereits ausgeführt, Vorbänder im Stranggießverfahren erstellt und zu Bunden aufgewickelt, deren Gewicht dem Gewicht des Fertigbandbundes entspricht. Dazu wird das Vorband nach
Erreichen des Bundgewichtes in der Zwischenwickelstation abgetrennt und somit von der Gießanlage entkoppelt, so daß ein Abwickeln des Bandes in die Fertigstraße mit höherer Geschwindigkeit erfolgen kann. Durch die vorstehend beschriebene Gefahr beim Einfädeln des Bandkopfes in den Haspel werden die Walzgeschwindigkeiten jedoch begrenzt, so daß gerade beim Walzen dünner Warmbänder in der
Größenordnung unter 1 ,5 mm erhebliche Probleme entstehen. Konventionelle Anlagen sind deshalb kaum in der Lage, dünnes Warmband in großen Mengen herzustellen.
Ausgehend von den dargelegten Problemen und Nachteilen des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von warmgewalztem Stahlband vorzuschlagen, bei dem mit höheren Endwalzgeschwindigkeiten auch sehr dünne Bänder sicher gewalzt werden können.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der ersten Verformungsstufe mindestens 40 Tonnen einer Gießsequenz der Stranggießanlage endlos zum Zwischenband ausgewalzt und ohne Unterteilung zu einem Zwischenbund aufgewickelt werden und daß das Zwischenband dieses Zwischenbundes nach quasi endloser Fertigwalzung erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den jeweils gewünschten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird. Auf einer gattungsgemäßen Gießanlage mit nachgeschalteter Vorverformungsgruppe wird in einem Endloswalzprozeß Vormaterial zur Fertigbearbeitung in der Fertigstraße erzeugt. Entgegen dem üblichen Betriebsmodus, bei dem dieses Vormaterial in den späteren Bundgewichten entsprechende Teile geschnitten wird, wird das Vormaterial mit dem Ziel des Endloswalzens nicht hinter der Verformungsgruppe getrennt, sondern ungetrennt zu einem mehrere Fertigbunde umfassenden Zwischenbund aufgewickelt. Aus diesem Zwischenbund werden dann in einem Endloswalzprozeß in der Fertigstraße mehrere Bundlängen fertigbearbeitet. Die Größe des Zwischenbundes wird nur durch die mechanische Auslegung der Wickeleinheit sowie die Walzzeit, mit der die Fertigstraße ohne Walzenwechsel betrieben werden kann, begrenzt. Es ist durchaus denkbar, bei entsprechenden Wickeleinrichtungen ganze Gießsequenzen einer Stranggießanlage endlos auszuwalzen, mindestens jedoch wesentlich größere Tonnagen, als dies auf Anlagen nach dem Stand der Technik möglich ist.
Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erhöhen die Pufferkapazität des
Zwischenwickelsystems deutlich. Bei einer Wickelkapazität von etwa 100 Tonnen würde sich beispielsweise die Pufferkapazität auf 60 Minuten pro Zwischenbund erhöhen. Infolge der höheren Endwalzgeschwindigkeiten, die mit einer derartigen Verfahrensweise möglich wird, kann problemlos Warmband mit Dicken < 1 ,2 mm endlos hergestellt werden. Die Ausbringung der Anlage wird verbessert, da sich nur für den Anfang des ersten und das Ende des letzten Bundes hinter der Fertigstraße die typische Walzzunge entwickelt, die vor einer Weiterverarbeitung entfernt werden muß. Darüber hinaus läßt sich die Qualität des Walzgutes verbessern, da der instationäre Zustand des Anstichstoßes nur einmal beim ersten Bund erfolgt.
Das Aufwickeln des Zwischenbandes zu einem Zwischenbund kann sowohl dornlos wie auch auf einem Dorn erfolgen. Darüber hinaus werden nach einem anderen Merkmal der Erfindung durch Veränderung der Temperaturführung vor dem Aufwickeln des Zwischenbundes und/oder vor der zweiten Verformungsstufe sowie durch flexible Geschwindigkeitsführung die metallurgischen Eigenschaften innerhalb einer Zwischenbundlänge veränderbar.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch geeignete Einstellung der Walzparameter während der Verformung des Zwischenbandes innerhalb der zweiten Verformungsstufe die geometrischen Eigenschaften der aus einem Zwischenbund hergestellten Fertigbunde verändert werden.
Günstigerweise ist vorzusehen, daß während des Aufwickeins des Vorbandes zu dem Zwischenbund mindestens die Kanten des Zwischenbandes gegen Auskühlung abgeschirmt werden.
Zusammengefaßt bestehen die Vorteile des vorliegenden Verfahrens in der Möglichkeit der endlosen Walzung ohne Vorbandschweißung, der endlosen Walzung mit homogenen Vorbandeigenschaften hinsichtlich Temperatur und Geometrie, der Produktionserhöhung der Anlage durch höhere mögliche Walzgeschwindigkeiten, die nicht mehr durch den Einfädelvorgang im Haspel beschränkt sind und durch die Schaffung großer Pufferkapazität zwischen dem Gießstrang und der Fertigstraße.
Das Verfahren kann innerhalb von ein- oder zweisträngigen Anlagen angewendet werden, wobei das Wickelprinzip des Vorbandes sowohl dorngebunden in Wickelöfen wie auch dornlos in sogenannten Coilboxen erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband in mindestens zwei Verformungsstufen mit jeweils einem oder mehreren Walzgerüsten, bei dem in der ersten Verformungsstufe mit der Austrittsgeschwindigkeit des Vorbandes aus der Stranggießanlage angewalzt und das dabei erzeugte Zwischenband vor der zweiten Verformungsstufe mit Austrittsgeschwindigkeit aus der ersten Verformungsstufe zu einem Bund aufgewickelt wird, das nach Erreichen des Bundgewichtes abgewickelt und mit Anstichgeschwindigkeit der zweiten Verformungsstufe zur Fertigwalzung zugeführt und danach in gewünschten Fertigbundgrößen aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Verformungsstufe mindestens 40 1 einer Gießsequenz der
Stranggießanlage endlos zum Zwischenband ausgewalzt und ohne Unterteilung zu einem Zwischenbund aufgewickelt werden und daß das Zwischenband dieses Zwischenbundes nach quasi endloser Fertigwalzung erst hinter der zweiten Verformungsstufe entsprechend den jeweils gewünschten Bundgewichten unterteilt und als Fertigband aufgewickelt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln des Zwischenbandes zu einem Zwischenbund auf einem
Dorn erfolgt.
3. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln des Zwischenbandes zu einem Zwischenbund dornlos erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Temperaturführung vor dem Aufwickeln des Zwischenbundes und/oder vor der zweiten Verformungsstufe sowie durch flexible Geschwindigkeitsführung die metallurgischen Eigenschaften innerhalb einer Zwischenbundlänge verändert werden.
5. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Einstellung der Walzparameter während der Verformung des Zwischenbandes innerhalb der zweiten Verformungsstufe die geometrischen Eigenschaften der aus einem Zwischenbund hergestellten Fertigbunde verändert werden.
6. Verfahren zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband aus stranggegossenem Vorband nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufwickeln des Vorbandes zu dem Zwischenbund mindestens die Kanten des Zwischenbandes gegen Auskühlung abgeschirmt werden.
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