[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlband mit Kaltwalzeigenschaften
entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anlage zur Durchführung
dieses Verfahrens.
[0002] Aus der EP 0 541 574 B1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei dem Fertigband
mit Kaltwalzeigenschaften direkt in einer Warmwalzstraße aus einem durch endabmessungsnahes
Gießen erzeugten Vormaterial hergestellt wird. Es sieht vor, daß in einer Stranggießanlage
zunächst ein Dünnbrammenstrang mit einer Dicke von maximal 100 mm erzeugt wird, wobei
unmittelbar hinter der Stranggießkokille eine Walzeinrichtung angeordnet ist, auf
der der Gießstrang mit flüssigem und festem Kern auf die Erstarrungsdicke gewalzt
wird (Gießwalzen). Anschließend wird der Dünnbrammenstrang entzundert und bei Temperaturen
oberhalb 1100 °C auf einer Walzeinrichtung mit z.B. drei Gerüsten bis auf eine Dicke
von 10 - 30 mm warmgewalzt. Das auf diese Weise warmgewalzte Zwischenband wird mittels
einer Bandschere in Teillängen aufgeteilt. Vorzugsweise werden diese Teillängen zu
Coils aufgewickelt und später zum weiteren Warmwalzen wieder abgewickelt und bei Bedarf
erneut entzundert. Vor dem weiteren Warmwalzen, vorzugsweise noch vor dem Aufcoilen,
wird das bandförmige Material durch induktive Erwärmung wieder auf eine Warmwalztemperatur
oberhalb 1100 °C aufgeheizt. Das zweite Warmwalzen wird bei einer Temperatur oberhalb
Ar
3 durchgeführt. Unmittelbar danach erfolgt eine Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb
Ar
3, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich 600 - 250 °C. Anschließend wird das
so erzeugte Bandmaterial durch Kaltwalzen auf einem oder mehreren hintereinander geschalteten
Gerüsten fertiggewalzt und zu Coils aufgewickelt.
[0003] Das bekannte Verfahren bezweckt die Herstellung von Kaltwalzband mit einem möglichst
geringen Energieaufwand. Hierzu bedient man sich einerseits der Methoden des endabmessungsnahen
Gießens (Dünnbrammenerzeugung) und des Gießwalzens, d.h. der Dickenreduktion des heißen
Gießstrangs mit teilweise noch flüssigem Kern. Andererseits wird das Warmwalzen zu
einem Teil bei der aus dem Stranggießprozeß verbliebenen Wärme ausgeführt. Nachteilig
hierbei ist die Notwendigkeit, trotz der Nutzung der Wärme aus dem Stranggießen eine
induktive Aufheizung des bandförmigen Zwischenproduktes für den zweiten Teil des Warmwalzens
vorsehen zu müssen.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zu dessen Durchführung
anzugeben, bei dem eine gesonderte Wiederaufheizung des bandförmigen Zwischenproduktes
und der damit verbundene Energie- und Anlagenaufwand vermieden werden. Außerdem soll
möglichst eine Verbesserung der Eigenschaften des erzeugten Materials in Richtung
Kaltwalzeigenschaften erreicht werden.
[0005] Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 14. Eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens
weist die Merkmale des Patentanspruchs 15 auf und ist durch die kennzeichnenden Merkmale
der Unteransprüche 16 bis 25 in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar.
[0006] Im Unterschied zu dem aus der EP 0 541 574 B1 bekannten Verfahren sieht die vorliegende
Erfindung lediglich einen einzigen zusammenhängenden Warmwalzvorgang vor, verzichtet
also auf einen zweiten Warmwalzvorgang und die dafür erforderliche induktive Zwischenerwärmung.
Statt dessen erfolgt erfindungsgemäß das Warmwalzen in einem einzigen Durchgang, an
dessen Ende eine beschleunigte Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich 850 bis 600
°C steht. Bei dieser erreichten Temperatur wird dann durch isothermes Walzen in mindestens
drei Walzstichen, bei denen jeweils eine Dickenreduzierung um mindestens 35 % erfolgt,
das fertige Stahlband erzeugt und im Anschluß an dieses Fertigwalzen beschleunigt
auf eine Temperatur von höchstens nur noch 100 °C abgekühlt. Demgegenüber erfolgt
bei dem bekannten Verfahren das Fertigwalzen bei einer vergleichsweise deutlich niedrigeren
Temperatur (ca. 250 bis 600 °C). Während des isothermen Walzens gemäß der vorliegenden
Erfindung bleibt die Temperatur des Stahlbandes zwar nicht im strengen Sinn konstant,
sondern verändert sich im Rahmen eines relativ schmalen Toleranzbandes (z.B. ΔT =
0 bis 20 °C). Während des isothermen Walzens muß sichergestellt sein, daß die Temperatur
einen kritischen Wert nie unterschreitet und daß der unvermeidbare Wärmeverlust durch
Abstrahlung durch die in das Stahlband eingebrachte Verformungsarbeit zumindestens
ausgeglichen wird. Zweckmäßigerweise sollte das Verfahren so betrieben werden, daß
der Wärmeeintrag durch eine speziell eingebrachte Verformungsarbeit ("speed up") stets
über dem zu erwartenden Wärmeverlust durch Abstrahlung liegt und die Temperaturregelung
über eine gezielte Kühlung zwischen den Walzstichen sichergestellt wird. Wenn nämlich
die tatsächliche Temperatur des Stahlbandes während des Walzprozesses einmal einen
kritischen Wert unterschritten hat, ist es kaum noch sinnvoll möglich, durch Veränderung
der Walzparameter eine Wiederanhebung auf den gewünschten Wert zu erreichen.
[0007] Anhand des in der einzigen Figur dargestellten Anlagenschemas wird die Erfindung
nachfolgend näher erläutert.
[0008] Aus einer Pfanne 10 wird eine Schmelze aus einem Stahl, vorzugsweise aus einem Tiefziehstahl,
in ein Zwischengefäß (Tundish) 11 eingefüllt. Das Zwischengefäß 11 läßt die enthaltene
Stahlschmelze in einem kontinuierlichen Fluß in eine darunter angeordnete Stranggießkokille
12 einströmen, die eine nicht dargestellte Flüssigkeitskühlung aufweist und zur Ausbildung
eines Gießstrangs, bestehend aus Strangschale und flüssigem Kern führt. In diesem
Zustand gelangt der heiße Gießstrang in eine unterhalb der Stranggießkokille 12 angeordnete
Gießwalzeinrichtung, die den Gießstrang mit dem teilweise flüssigen Kern in der Dicke
weiter reduziert. Im Ergebnis tritt der Dünnbrammenstrang 1 mit einer Dicke von 30
bis 100 mm, vorzugsweise 40 bis 70 mm aus der Gießwalzeinrichtung 13 aus. Die Dickenreduktion
beim Gießwalzen beträgt mindestens 10 %. vorzugsweise mindestens 30 %. Danach gelangt
der Strang in eine Entzunderungseinrichtung 19, die vorzugsweise als hydromechanische
Entzunderung ausgebildet ist. Nach der Entzunderung weist der Dünnbrammenstrang 1
eine Temperatur im Bereich von 1150 bis 900 °C auf. In diesem Zustand wird der Dünnbrammenstrang
1 einer der Entzunderungseinrichtung 19 unmittelbar nachgeschalteten Warmwalzeinrichtung
15 zugeführt, in der eine Dickenreduktion des Dünnbrammenstrangs 1 um mindestens 50
% zu einem Zwischenband von maximal 20 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm Dicke erfolgt.
In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, unmittelbar vor der Warmwalzeinrichtung
15 einen (nicht dargestellten) Ausgleichsofen vorzusehen, der den zweckmäßigerweise
in Teillängen getrennten Dünnbrammenstrang 1 auf der gewünschten Warmwalztemperatur
hält. Hinter der Warmwalzeinrichtung 15, die zweckmäßigerweise zwei oder drei Gerüste
oder aber auch ein Reversierwalzwerk aufweist empfiehlt sich im Normalfall die Einschaltung
eines Trennaggregats, z.B. in Form einer Bandschere 17 um das erzeugte Zwischenband
in die bereits erwähnten Teillängen aufzuteilen. Das warmgewalzte Zwischenband wird
erfindungsgemäß beschleunigt abgekühlt auf eine Temperatur im Bereich 850 bis 600
°C. Die jeweils zweckmäßig zu wählende Abkühltemperatur richtet sich nach der chemischen
Zusammensetzung des eingesetzten Stahls sowie nach der angestrebten Gefügezusammensetzung
und nach den zu erzielenden mechanisch-technologischen Eigenschaften im Fertigband.
Die Abkühlung findet in einer ersten Abkühleinrichtung 18 statt, die im dargestellten
Schema unmittelbar an die Bandschere 17 angeschlossen ist. In vielen Fällen empfiehlt
es sich aus Platzgründen die auf der für das nachfolgende Fertigwalzen gewünschten
Temperatur befindlichen Teilstücke des Zwischenbandes in einer Aufwickeleinrichtung
20 zu Zwischenbandcoils aufzuwickeln und diese in einem Ausgleichsofen 21 auf der
gewünschten Temperatur zu halten. Auf einer diesem Ausgleichsofen 21 unmittelbar nachgeschalteten
Abwickeleinrichtung 22 wird das Zwischenband zur Durchführung des anschließenden Fertigwalzens
wieder abgewickelt. Vor dem Fertigwalzen ist es zweckmäßig, eine erneute Entzunderung
in einer Entzunderungseinrichtung 23 vorzunehmen, um Qualitätsbeeinträchtigungen durch
zwischenzeitlich u.U. gebildeten Zunder zu vermeiden. Für das Fertigwalzen, das in
Form des isothermen Walzens im Temperaturbereich von 600 bis 850 °C durchgeführt wird,
ist eine Walzeinrichtung 24 vorgesehen, die mindestens drei Gerüste aufweist. In vielen
Fällen empfiehlt sich eine Walzeinrichtung mit vier oder maximal fünf Gerüsten. Eine
noch größere Anzahl von Fertigwalzgerüsten ist im allgemeinen nicht zweckmäßig. Die
Walzgerüste werden so betrieben, daß pro Walzstich eine Reduktion der Banddicke um
mindestens 25 % erfolgt. Das die Walzeinrichtung verlassende Fertigband hat eine Dicke
von maximal 2 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0.5 bis 1,5 mm. Zur Sicherstellung der
(annähernd) isothermen Walzbedingungen empfiehlt es sich, zwischen den einzelnen Walzgerüsten
der Walzeinrichtung 24 (nicht dargestellte) Kühleinrichtungen z.B. in Form von Spritzkühlungen
vorzusehen, die überschüssige Wärme kontrolliert abführen. Die Ist-Temperatur des
Stahlbandes in der Walzeinrichtung 24 wird durch (nicht dargestellte) Temperatursensoren
überwacht. Das aus der Walzeinrichtung 24 austretende Stahlband wird unmittelbar danach
in einer zweiten Abkühleinrichtung 25 beschleunigt bis auf eine Temperatur von höchstens
noch 100 °C abgekühlt. Die beschleunigte Abkühlung erfolgt zweckmäßigerweise mit einer
Abkühlrate im Bereich von 10 bis 25 °C/s. Hierzu kann beispielsweise das Fertigband
durch ein Flüssigkeitskühlbad geleitet werden. Es können aber auch in an sich bekannter
Weise Spritzkühleinrichtungen im Verlauf des Rollgangs mit möglichst kleinen Rollenabständen
von unter 250 mm Verwendung finden. Das so erzeugte Fertigband sollte zweckmäßigerweise
zum Abtransport in Form von Coils aufgewickelt werden. Hierzu ist im Anlagenschema
eine entsprechende Aufwickeleinrichtung 26 vorgesehen.
[0009] Die zwischen der Warmwalzeinrichtung 15 und der Walzeinrichtung 24 vorgesehene Bildung
von Zwischenbandcoils hat den Vorteil, daß einerseits ein Materialzwischenpuffer geschaffen
wird, der einen weniger störanfälligen Betrieb der Walzeinrichtungen zuläßt, und andererseits
der für die Temperaturhaltung eines solchen Puffermaterials erforderliche Ausgleichsofen
21 nur eine vergleichsweise kleine Fläche beansprucht.
Verfahrensbeispiel
[0010] Eine Schmelze eines Tiefziehstahls mit
0,04 % C
0,02 % Si
0,21 % Mn
0,018 % P
0,006 % S
0,035 % Al
0,05 % Cu
0,05 % Cr
0,04 % Ni
0.0038 % N
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen (Tliq ≅ 1520 °C)
wurde in einer Dünnbrammenstranggießanlage mit einer Temperatur von ca. 1540 °C abgegossen.
Beim Austritt aus der Stranggießkokille wies der Gießstrang bei einem Format von 80
mm Dicke und 1300 mm Breite noch einen flüssigen Kern auf. Die mittlere Temperatur
dieses Gießstrangs betrug am Kokillenauslauf etwa 1310 °C. In diesem Zustand wurde
der Dünnbrammengießstrang in eine Gießwalzeinrichtung eingeführt und in der Dicke
um 25 % reduziert, so daß sich eine Erstarrungsdicke von 60 mm ergab. Nach Entzunderung
mit Hilfe eines Druckwasserstrahls wurde der Dünnbrammenstrang auf einer dreigerüstigen
Warmwalzstraße um ca. 66 % in der Dicke reduziert, so daß ein Zwischenband mit einer
Dicke von 20 mm entstand. Die Temperatur am Eintritt in die Warmwalzstraße lag bei
1130 °C und am Austritt bei 938 °C. Unmittelbar danach wurde dieses Zwischenband in
Teilstücke aufgeteilt und beschleunigt auf eine Temperatur von ca. 700 °C abgekühlt.
Nach Durchlaufen eines Ausgleichsofens, der ebenfalls bei 700 °C betrieben wurde,
und nach der Entzunderung wurden die aus den Teillängen erzeugten Zwischenbandcoils
der Fertigwalzstraße zugeführt. Diese wies insgesamt fünf Gerüste auf, die mit einer
Dickenreduzierung von insgesamt 95 % betrieben wurden. Das mit 650 °C dem ersten Walzgerüst
zugeführte Zwischenband wies beim Austritt aus diesem Gerüst eine etwas erhöhte Temperatur
von 658 °C auf, die durch eine vor dem zweiten Walzgerüst angeordnete Spritzkühleinrichtung
wieder auf ca. 650 °C reduziert wurde. In entsprechender Weise wurde vor dem dritten
Walzgerüst die Austrittstemperatur des zweiten Walzgerüsts von 664 °C durch eine weitere
Spritzkühleinrichtung auf eine Eintrittstemperatur für das dritte Walzgerüst von 650
°C reduziert. Entsprechendes gilt für das vierte und fünfte Gerüst. Unmittelbar danach
wurde das so erzeugte Fertigband mit 1,0 mm Dicke in einem Wasserkühlbad mit einer
Abkühlrate von 21 °C/s bis auf ca. 90 °C abgekühlt und anschließend zu Fertigcoils
aufgewickelt. Das auf diese Weise hergestellte Fertigband zeigte hervorragende mechanisch-technologische
Eigenschaften, die dem eines Kaltbandes vergleichbar waren.
[0011] Der erfindungsgemäße Fertigungsweg führt zu einer besonders feinkörnigen Gefügeausbildung,
die gegenüber dem Ergebnis nach dem aus der EP 0 541 574 B1 bekannten Verfahren eindeutig
günstiger ist. Bei dem bekannten Verfahren kommt es durch die Wiedererwärmung auf
1100 °C vor dem zweiten Warmwalzen zu einer deutlichen Kornvergröberung, die bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren wegen des gewählten Temperaturbereichs von 850 bis 600
°C ausgeschlossen ist. Ein weiterer Unterschied im Hinblick auf die Korngrößenausbildung
kommt durch das andersartige Fertigwalzen zustande. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
findet während des isothermen Walzens, das mit an der Rekristallisationsschwelle liegenden
Temperaturen erfolgt, bei dem vorgeschriebenen Gesamtumformgrad von deutlich über
90 % eine weitere dynamische Kornfeinung mit gleichzeitiger Festigkeits- und Zähigkeitserhöhung
statt. Dies tritt bei dem bekannten Verfahren aufgrund der deutlich geringeren Umformungen
in den einzelnen Walzstichen bei weitem nicht in dieser Deutlichkeit ein. Die bei
dem bekannten Verfahren erzielbaren hohen Festigkeitswerte durch die Kaltverfestigung
sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch einen entsprechend angepaßten Walzzyklus
ebenfalls einstellbar und sind darüber hinaus noch von deutlich besseren Zähigkeitseigenschaften
begleitet. Zusammenfassend läßt sich somit sagen, daß Stahlband, das nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt wird, sich dadurch auszeichnet, daß gleichzeitig sehr hohe Festigkeitswerte
mit außerordentlich günstigen Verformungs- und Zähigkeitseigenschaften kombiniert
sind.
1. Verfahren zur Herstellung von Stahlband mit Kaltwalzeigenschaften bestehend aus folgenden
zeitlich hintereinander liegenden Schritten:
a) Aus einer Stahlschmelze wird durch Stranggießen ein Dünnbrammenstrang in einer
Dicke von 30 - 100 mm (Erstarrungsdicke) hergestellt, wobei nach Austritt des Gießstrangs
aus der Kokille der Stranggießanlage ein Gießwalzen mit flüssigem Kern des Gießstrangs
bei einer Reduktion der Dicke des Gießstrangs um mindestens 10 % erfolgt.
b) Der gemäß Schritt a) hergestellte Dünnbrammenstrang wird entzundert.
c) Der entzunderte Dünnbrammenstrang wird bei Temperaturen im Bereich 1150 - 900 °C
durch Warmwalzen mit einer Dickenreduktion um mindestens 50 % zu einem Zwischenband
von maximal 20 mm Dicke verarbeitet,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
d) Nach dem Warmwalzen erfolgt ein beschleunigtes Abkühlen des Zwischenbandes auf
eine Temperatur im Bereich 850 - 600 °C.
e) Das gekühlte Zwischenband wird durch isothermes Walzen bei 850 - 600 °C auf einer
Fertigstraße mit mindestens drei Gerüsten zu Bändern von maximal 2 mm Dicke ausgewalzt,
wobei pro Walzstich eine Reduktion der Banddicke um mindestens 25 % erfolgt.
f) Abschließend wird das isotherm gewalzte Stahlband beschleunigt auf eine Temperatur
von höchstens 100 °C abgekühlt und als Fertigband vorzugsweise aufgecoilt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dünnbrammenstrang mit einer Erstarrungsdicke von 40 - 70 mm erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reduktion des Dünnbrammenstrangs beim Gießwalzen mindestens 20 %, insbesondere
30 % beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dünnbrammenstrang in einem Ausgleichsofen vor dem Warmwalzen auf Temperatur
gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenband mit einer Dicke von 10 - 20 mm erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenband nach Schritt d) in Teillängen aufgeteilt und zu Coils aufgewickelt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das in Schritt d) abgekühlte Zwischenband in einem Ausgleichsofen vor dem isothermen
Walzen auf der Abkühltemperatur gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das isotherme Walzen in vier oder fünf Stichen vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stahlband auf eine Dicke von 0,5 - 1,5 mm isotherm gewalzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abschließende Abkühlung des Stahlbandes mit einer Abkühlrate im Bereich von
10 - 25 °C/s erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenband unmittelbar vor dem isothermen Walzen nochmals entzundert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entzunderung jeweils auf hydromechanischem Wege vorgenommen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des Zwischenbandes zwischen den einzelnen Walzstichen beim isothermen
Walzen durch Kühlung, insbesondere durch Spritzkühlung geregelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Schritt a) eine Schmelze eines Stahls mit Tiefziehqualität eingesetzt wird.
15. Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens nach Anspruch 1,
- mit einer Stranggießeinrichtung zur Erzeugung von Dünnbrammen (1),
- mit einer unmittelbar hinter der Kokille (12) der Stranggießeinrichtung angeordneten
Gießwalzeinrichtung (13),
- mit einer hinter der Gießwalzeinrichtung (13) angeordneten Entzunderungseinrichtung
(19) und
- mit einer im Anschluß an die Entzunderungseinrichtung (19) angeordneten Warmwalzeinrichtung
(15), die aus mindestens zwei Gerüsten oder einem Reversiergerüst besteht,
dadurch gekennzeichnet,
- daß hinter der Warmwalzeinrichtung (15) zur beschleunigten Abkühlung des in der
Warmwalzeinrichtung (15) erzeugten Zwischenbandes eine erste Abkühleinrichtung (18)
angeordnet ist,
- daß hinter der ersten Abkühleinrichtung (18) eine Walzeinrichtung (24) für das isotherme
Walzen mit mindestens drei Walzgerüsten angeordnet ist und
- daß unmittelbar hinter der Walzeinrichtung (24) eine zweite Abkühleinrichtung (25)
zur beschleunigten Abkühlung des erzeugten Stahlbandes angeschlossen ist.
16. Anlage nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entzunderungseinrichtung (19) als hydromechanische Entzunderung ausgebildet
ist.
17. Anlage nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Gießwalzeinrichtung (13) und der Warmwalzeinrichtung (15) ein Ausgleichsofen
angeordnet ist.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter der Warmwalzeinrichtung (15) ein Teilaggregat (Schere 17) zur Aufteilung
des warmgewalzten Zwischenbandes in Teillängen angeordnet ist.
19. Anlage nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter der ersten Abkühleinrichtung (18) eine Auf- (20) und Abwickeleinrichtung
(22) für Zwischenbandcoils angeordnet ist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der ersten Abkühleinrichtung (18) und der isothermen Walzeinrichtung
(24), insbesondere zwischen der Auf- (20) und Abwickeleinrichtung (22) ein Heizaggregat
(Ausgleichsofen 21) zur Temperaturhaltung der Teillängen des Zwischenbandes angeordnet
ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar vor der isothermen Walzeinrichtung (24) eine Entzunderungseinrichtung
(23) angeordnet ist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Warmwalzeinrichtung (15) drei Gerüste umfaßt.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isotherme Walzeinrichtung (24) vier oder fünf Gerüste umfaßt.
24. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter der zweiten Abkühleinrichtung (25) eine Coileinrichtung (26) zum Aufwickeln
des Fertigbandes angeordnet ist.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Walzgerüsten der Walzeinrichtung (24) für das isotherme Walzen zur
Temperaturregelung Kühleinrichtungen, insbesondere Spritzkühleinrichtungen vorgesehen
sind.
1. A process for producing steel strip with the properties of a cold-rolled product,
comprising the following temporally sequential steps:
a) a thin slab strand from 30 - 100 mm thick (solidification thickness) is produced
from a steel melt by continuous casting, direct rolling being carried out after exit
of the cast strand from the mould of the continuous casting installation while the
core of said cast strand is molten, the thickness of the cast strand being reduced
by at least 10 %;
b) the thin slab strand produced according to step a) is descaled;
c) the descaled thin slab strand is processed at temperatures ranging from 1150 -
900 °C by hot rolling, the thickness being reduced by at least 50 % to produce an
intermediate strip at most 20 mm thick;
characterized by the following additional steps:
d) after hot rolling accelerated cooling of the intermediate strip to a temperature
ranging from 850 - 600 °C is carried out;
e) the cooled intermediate strip is rolled out by isothermal rolling at 850 - 600
°C on a finishing train comprising at least three stands to form strips at most 2
mm thick, the strip being reduced in thickness by at least 25 % per roll pass;
f) finally, the isothermally rolled steel strip is cooled in accelerated manner to
a temperature of at most 100 °C and the finished strip is preferably coiled up.
2. A process according to claim 1,
characterised in that
the thin slab strand is produced with a solidification thickness of from 40 - 70 mm.
3. A process according to either one of claims 1 or 2, characterised in that
the thin slab strand is reduced during direct rolling by at least 20 %, in particular
30 %.
4. A process according to any one of claims 1 to 3, characterised in that
the temperature of the thin slab strand is maintained in a holding furnace prior to
hot rolling.
5. A process according to any one of claims 1 to 4, characterised in that
the intermediate strip is produced with a thickness of from 10 - 20 mm.
6. A process according to any one of claims 1 to 5, characterised in that
after step d) the intermediate strip is subdivided into sections and wound into coils.
7. A process according to any one of claims 1 to 6, characterised in that
the cooled intermediate strip cooled according to step d) is held at cooling temperature
in a holding furnace prior to isothermal rolling.
8. A process according to any one of claims 1 to 7, characterised in that
isothermal rolling is carried out in four or five passes.
9. A process according to any one of claims 1 to 8, characterised in that
the steel strip is isothermally rolled to a thickness of from 0.5 - 1.5 mm.
10. A process according to any one of claims 1 to 9, characterised in that
the final cooling of the steel strip is carried out at a cooling rate ranging from
10 - 25 °C/s.
11. A process according to any one of claims 1 to 10, characterised in that
the intermediate strip is descaled again immediately prior to isothermal rolling.
12. A process according to any one of claims 1 to 11, characterized in that
descaling is in each case carried out hydromechanically.
13. A process according to any one of claims 1 to 12, characterized in that
the temperature of the intermediate strip between the individual roll passes of the
isothermal rolling is controlled by cooling, in particular by spray cooling.
14. A process according to any one of claims 1 to 13, characterized in that
in step a) a melt of deep-drawing quality steel is used.
15. An installation for carrying out this process according to claim 1, comprising
- a continuous casting apparatus for producing thin slabs (1),
- a direct rolling device (13) arranged immediately downstream of the mould (12) of
the continuous casting apparatus,
- a descaling device (19) arranged downstream of the direct rolling device (13) and
- a hot rolling device (15) arranged after the descaling device (19), which hot rolling
device (19) consists of at least two stands or a reversing stand,
characterised in that
- a first cooling device (18) is arranged downstream of the hot rolling device (15)
for accelerated cooling of the intermediate strip produced in the hot rolling device
(15),
- a rolling device (24) for isothermal rolling is arranged downstream of the first
cooling device (18) and comprises at least three roll stands and
- a second cooling device (25) for accelerated cooling of the steel strip produced
is connected immediately downstream of the rolling device (24).
16. An installation according to claim 15,
characterised in that
the descaling device (19) takes the form of a hydromechanical descaling device.
17. An installation according to either one of claims 15 or 16, characterised in that
a holding furnace is arranged between the direct rolling device (13) and the hot rolling
device (15).
18. An installation according to any one of claims 15 to 17, characterized in that
a dividing unit (shears 17) for subdividing the hot-rolled intermediate strip into
sections is arranged downstream of the hot rolling device (15).
19. An installation according to claim 18,
characterized in that
a winding device (20) and an unwinding device (22) for intermediate strip coils are
arranged downstream of the first cooling device (18).
20. An installation according to either one of claims 18 or 19, characterized in that
a heating unit (holding furnace 21) for maintaining the temperature of the sections
of intermediate strip is arranged between the first cooling device (18) and the isothermal
rolling device (24), in particular between the winding device (20) and the unwinding
device (22).
21. An installation according to any one of claims 15 to 20, characterized in that
a descaling device (23) is arranged immediately upstream of the isothermal rolling
device (24).
22. An installation according to any one of claims 15 to 21, characterized in that
the hot rolling device (15) comprises three stands.
23. An installation according to any one of claims 15 to 22, characterized in that
the isothermal rolling device (24) comprises four or five stands.
24. An installation according to any one of claims 15 to 23, characterised in that
a coiling device (26) for winding up the finished strip is arranged downstream of
the second cooling device (25).
25. An installation according to any one of claims 15 to 24, characterised in that
cooling devices, in particular spray cooling devices, are provided for temperature
regulation between the roll stands of the rolling device (24) for isothermal rolling.
1. Procédé pour fabriquer un feuillard d'acier ayant des propriétés de laminage à froid,
comprenant les étapes suivantes se déroulant l'une après l'autre dans le temps :
a) à partir d'une matière en fusion d'acier, il est fabriqué, par coulée continue,
une barre de brame mince ayant une épaisseur de 30-100 mm (épaisseur de solidification),
un laminage de coulée, avec noyau liquide de la barre de coulée, étant effectué pour
une réduction de l'épaisseur de la barre de coulée d'au moins 10% après la sortie
de la barre de coulée de la coque de l'installation de coulée continue,
b) la barre de brame mince fabriquée selon l'étape a) est décalaminée,
c) la barre de brame mince décalaminée est traitée à des températures dans la plage
de 1150-900 °C par laminage à chaud avec une réduction d'épaisseur d'au moins 50%
en un feuillard intermédiaire ayant une épaisseur maximale de 20 mm,
caractérisé par les autres étapes suivantes :
d) après le laminage à chaud, il est effectué un refroidissement accéléré du feuillard
intermédiaire à une température dans la plage de 850-600 °C,
e) le feuillard intermédiaire refroidi est laminé par laminage isotherme à 850-600
°C dans un train finisseur, ayant au moins trois cages, en feuillards ayant une épaisseur
maximale de 2 mm, une réduction de l'épaisseur de feuillard d'au moins 25% ayant lieu
par passe de laminage,
f) enfin, le feuillard d'acier laminé de façon isotherme est refroidi de façon accélérée
à une température d'au plus 100 °C et avantageusement enroulé en bobine comme feuillard
fini.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la barre de brame mince est engendrée avec une épaisseur de
solidification de 40-70 mm.
3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la réduction de la barre de brame mince lors du laminage de
coulée vaut au moins 20%, en particulier 30%.
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la barre de brame mince est maintenue à température avant le
laminage à chaud dans un four compensateur.
5. Procédé selon une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que le feuillard intermédiaire est engendré avec une épaisseur de
10-20 mm.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que le feuillard intermédiaire est subdivisé après l'étape d) en
longueurs partielles et est enroulé en bobines.
7. Procédé selon une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que le feuillard intermédiaire refroidi dans l'étape d) est maintenu
dans un four compensateur avant le laminage isotherme à la température de refroidissement.
8. Procédé selon une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que le laminage isotherme est effectué en quatre ou cinq passes.
9. Procédé selon une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que le feuillard d'acier est laminé de façon isotherme à une épaisseur
de 0,5-1,5 mm.
10. Procédé selon une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que le refroidissement final du feuillard d'acier est effectué à
une vitesse de refroidissement dans la plage de 10-25 °C/s.
11. Procédé selon une des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que le feuillard intermédiaire est décalaminé encore une fois directement
avant le laminage isotherme.
12. Procédé selon une des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce que le décalaminage est effectué à chaque fois par une voie hydromécanique.
13. Procédé selon une des revendications 1 à 12,
caractérisé en ce que la température du feuillard intermédiaire entre les passes individuelles
de laminage, pour le laminage isotherme, est réglée par refroidissement, en particulier
par refroidissement par projection.
14. Procédé selon une des revendications 1 à 13,
caractérisé en ce que, dans l'étape a), une matière en fusion d'un acier ayant une
qualité d'emboutissage profond est utilisée.
15. Installation pour la mise en oeuvre de ce procédé selon la revendication 1, comportant
:
- un dispositif de coulée continue pour engendrer des brames minces (1),
- un dispositif de laminage de coulée (13) agencé directement derrière la coquille
(12) du dispositif de coulée continue,
- un dispositif de décalaminage (19) agencé derrière le dispositif de laminage de
coulée (13), et
- un dispositif de laminage à chaud (15) agencé de façon raccordée au dispositif de
décalaminage (19), dispositif (15) qui est constitué d'au moins deux cages ou d'une
cage réversible,
caractérisée en ce que :
- derrière le dispositif de laminage à chaud (15), il est agencé un premier dispositif
de refroidissement (18) pour le refroidissement accéléré du feuillard intermédiaire
engendré dans le dispositif de laminage à chaud (15),
- derrière le premier dispositif de refroidissement (18), il est agencé un dispositif
de laminage (24) pour le laminage isotherme, ayant au moins trois cages de laminoir,
et
- directement derrière le dispositif de laminage (24), il est raccordé un second dispositif
de refroidissement (25) pour le refroidissement accéléré du feuillard d'acier engendré.
16. Installation selon la revendication 15,
caractérisée en ce que le dispositif de décalaminage (19) est réalisé comme dispositif
de décalaminage hydromécanique.
17. Installation selon une des revendications 15 ou 16,
caractérisée en ce qu'un four compensateur est agencé entre le dispositif de laminage
de coulée (13) et le dispositif de laminage à chaud (15).
18. Installation selon une des revendications 15 à 17,
caractérisée en ce que, derrière le dispositif de laminage à chaud (15), il est agencé
un appareil de coupe (cisaille 17) pour subdiviser le feuillard intermédiaire laminé
à chaud en longueurs partielles.
19. Installation selon la revendication 18,
caractérisée en ce que, derrière le premier dispositif de refroidissement (18), il
est agencé un dispositif d'enroulement (20) et un dispositif de déroulement (22) pour
des bobines de feuillard intermédiaire.
20. Installation selon une des revendications 18 ou 19,
caractérisée en ce que, entre le premier dispositif de refroidissement (18) et le
dispositif de laminage isotherme (24), en particulier entre le dispositif d'enroulement
(20) et le dispositif de déroulement (22), il est agencé un appareil de chauffage
(four compensateur 21) pour maintenir en température les longueurs partielles du feuillard
intermédiaire.
21. Installation selon une des revendications 15 à 20,
caractérisée en ce qu'un dispositif de décalaminage (23) est agencé directement avant
le dispositif de laminage isotherme (24).
22. Installation selon une des revendications 15 à 21,
caractérisée en ce que le dispositif de laminage à chaud (15) comporte trois cages.
23. Installation selon une des revendications 15 à 22,
caractérisée en ce que le dispositif de laminage isotherme (24) comporte quatre ou
cinq cages.
24. Installation selon une des revendications 15 à 23,
caractérisée en ce que, derrière le second dispositif de refroidissement (25), il
est agencé un dispositif de bobinage (26) pour enrouler le feuillard fini.
25. Installation selon une des revendications 15 à 24,
caractérisée en ce que des dispositifs de refroidissement, en particulier des dispositifs
de refroidissement par projection, sont prévus entre les cages de laminoir du dispositif
de laminage (24) pour le laminage isotherme pour le réglage en température.