Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Warmband (-vormaterial) aus Silizium-legierten Stählen zur Weiterverarbeitung zu kornorientierten Blechen, wie beispielsweise Elektroblechen. Die Weiterverarbeitung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung; sie erfolgt in Kaltwalzwerken.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Anlagen der gattungsgemäßen Art bekannt; es sei dazu beispielhaft auf die folgenden beiden Druckschriften verwiesen:

• Verfahren und Anlagen zum Walzen von Bändern und Blechen aus der Gießhitze sind bekannt, zum Beispiel beschrieben in Stahl & Eisen, Vol. 2, 1993, S. 37 ff. Bei der hier beschriebenen Anlage wird mittels einer Stranggießmaschine mit speziell ausgestalteter Kokille eine Dünnbramme erzeugt, in Einzellängen unterteilt und zum Temperaturausgleich einem Rollenherdofen zugeführt. Anschließend wird die Bramme auf eine deutlich höhere Einlaufgeschwindigkeit der sich anschließenden Walzstrasse beschleunigt, entzundert und der Walzstrasse zugeführt. Im stationären Produktionsbetrieb mit einer Gießgeschwindigleit von 5,5 m/min erreicht die Dünnbramme den Rollenherdofen mit einer Durchschnittstemperatur von 1080°C. Die Auslauftemperatur aus dem Rollenherdofen liegt etwa bei 1100°C. Die für den Walzprozess notwendige Energie wird somit fast vollständig aus der Wärmemenge gedeckt, die im gegossenen Strang enthalten ist. Im Walzwerk werden die Temperaturen durch Veränderung der Walzengeschwindigkeit, durch Kühlung und aus dem Walzenkontakt gesteuert, so dass sich eine Endwalztemperatur von 880°C einstellt. Es folgt eine langsame Abkühlung in der Kühlstrecke sowie ein sich anschließendes Aufhaspeln.

Aus der EP-A1-1 469 954 ist ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Warmband aus austhenitischen nichtrostenden Stählen bekannt. Dabei wird das Gießprodukt einem Walzvorgang in einer Walzstraße unterworfen und in einem zweiten Schritt einer Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Korrosionsanfälligkeit.

Die EP 1 097 764 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines kontinuierlich gegossenen Stahlproduktes im warmen Zustand zur Beseitigung von Oberflächenfehlern, Oberflächenverunreinigungen und dergleichen wobei Oberflächenbearbeitungen lange Standzeiten bereitstellen sollen. Die zu bearbeitenden Teile werden vor dem Schritt der Oberflächenbearbeitung einer Kühlung unterzogen.

Die EP 0 392 535 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten Elektrobleches mit den Schritten: Erwärmen, Warmwalzen und Wickeln. Anschließend wird das warmgewalzte Blech nach Bedarf nochmals geglüht, und einem Kaltwalzprozess unterzogen. Das Kaltwalzen ist in verschiedene Umformgrade aufgeteilt. Je nach Bedarf und Anwendung wird anschließend noch einmal ein Zwischenglühen durchgeführt und das kaltgewalzte Blech einem Entkohlungsglühen und einem letzten Fertigglühen unterzogen sowie einem anschließendem Warmwalzprozess.

Weiterhin ist in der DE 31 50 946 eine Vorrichtung zum Entzundern eines von einer Stranggießanlage kommenden Stahlstranges beschrieben, wobei dessen Gesamtoberfläche mit so wenig Wasser wie möglich vor der Brennschneidemaschine entzundert wird.

Die Druckschrift EP 0 0771 596 A1 beschreibt eine Produktionsanlage zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Auswalzen von Warmband.

Mehrstufige Temperatur-Einstellsysteme zum Aufheizen eines Gießproduktes vor dessen Eintritt in eine Walzstraße sind aus der EP 1 469 954 bekannt.

Weiterhin ist aus der EP 0 415 987 B2 ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bandstahl oder Stahlblech aus Dünnbrammen von ca. 50 mm Dicke bekannt, wobei die Dünnbrammen auf Bogenstranggießanlagen mit horizontaler Auslaufrichtung hergestellt werden. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte: Walzen der Dünnbrammen nach der Erstarrung des Stranges in einem bogenförmigen Führungsschacht bei Temperaturen von mehr als 1100°C, Abkühlen der Brammen während Strahlung oder Entzundern, induktives Wiederaufheizen auf eine Temperatur von ca. 1100°C sowie Walzen der Dünnbramme in mindestens einer Walzstrasse. Mittels des Erwärmens wird eine Temperatur in der Bramme eingestellt, so dass sich an den Verformungseinrichtungen der Walzstrasse ein Temperaturgefälle einstellt und zwar derart, dass beim Anstich in das letzte Walzgerüst die Temperatur innerhalb der für eine gute Verformung noch ausreichenden Größenordnung liegt. Hier ist bei einem dritten und letzten Walzgerüst der Walzstrasse die Walzguttemperatur beispielsweise auf 988°C abgefallen und als Anstichtemperatur für den letzten Umformschritt ausreichend. Das Walzgut verlässt das letzte Walzgerüst mit einer Temperatur von 953°C oder weniger und wird danach bei noch weiter abgesenkter Temperatur in die gewünschten Längen abgetrennt, gestapelt oder gehaspelt. Falls erforderlich, kann zwischen den einzelnen Walzgerüsten eine oder mehrere Stufen einer induktiven Zwischenerwärmung vorgesehen sein.

Beiden bekannten Verfahren ist gemeinsam, dass die Einlauftemperatur in die Fertigwalzstufe so eingestellt wird, dass die festgelegte Endwalztemperatur eingehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmebehandlung bei Warmbandvormaterial aus Silizium -legierten Stählen für die Weiterverarbeitung zu kornorientierten Blechen dahingehend zu optimieren, dass in der Walzstraße eine gewünschte Endtemperatur und damit ein gewünschtes Gefüge im Strang eingestellt werden kann.

Die Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erstmalig auf einfache Weise eine Einlauftemperatur in die Fertigstrasse eingestellt, welche eine günstige Ausscheidungsmorphologie bei dem Walzgut gewährleistet. Im Stand der Technik bekannte einstufige Temperatur-Einstellsysteme sind nicht in der Lage, das Gießprodukt auf die für die Einstellung des hier gewünschten / erforderlichen Rekristallisationszustandes erforderlichen hohen Temperaturen von vorzugsweise über 1250 °C Einlauftemperatur in die Walzstraße aufzuheizen. Die hohen Temperaturen werden bei dem beanspruchten Verfahren vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass eine zweistufige Vorerwärmung des Gießproduktes, umfassend eine primärenergiebeheizte und eine induktiv beheizte Stufe, durchgeführt wird. Die beanspruchte zweistufige Wärmevorbehandlung hat weiterhin den Vorteil, dass sie das Gießprodukt nicht nur - falls erforderlich - auf Temperaturen über 1250 °C, sondern auch auf niedrigere Einlauftemperaturen aufheizen lassen, wenn dies zur Einstellung anderer gewünschter Gefüge- bzw. Rekristallisationszustände erforderlich sein sollte; insofern ist das beanspruchte Verfahren sehr universell einsetzbar.

Die Steuerung der Temperatur in der nachfolgenden Fertigwalzstrasse richtet sich nach dem zu erreichenden Endgefüge und wird über eine Kombination von Walzgeschwindigkeit und Nutzung von Zwischengerüstkühlungen eingestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Verfahrens wird die Endwalztemperatur (T_WE) und die Endwalzgeschwindigkeit des Walzgutes auf Werte eingestellt, bei denen keine vollständige Rekristallisation des Stahles mehr erfolgt und das Walzgut wird nach dem letzten

Stich in der Warmwalzstrasse von der Endwalztemperatur (T_WE) auf eine Temperatur (T_A) abgeschreckt, die die Einstellung bzw. Einfrierung eines gewünschten Rekristallistionszustandes über die Banddicke sicherstellt. Dabei wird die Endwalztemperatur (T_WE) des Walzgutes auf Temperaturen von mindestens 950°C, vorzugsweise oberhalb von 1000°C, eingestellt und anschließend, vorzugsweise im unmittelbaren Anschluss, das Walzgut auf Temperaturen (T_A) von unterhalb 450 °C innerhalb von 10 s abgeschreckt.

Dabei wird eine vollständige Rekristallisation des Warmbandes unterdrückt. Durch die Wahl der Haspeltemperatur lässt sich der Anteil des rekristallisierten Gefüges über die Banddicke einstellen.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in der Vorwärmstufe die Temperatur des Gießproduktes auf Werte zwischen 1000 und 1100 °C eingestellt wird und dass in der sich anschließenden Intensivheizstufe die Temperatur auf Werte von 1250 °C erhöht wird. Dabei wird in bevorzugter Ausgestaltung die Vorwärmstufe in einem gas- oder ölbeheiztem Ofen und die sich anschließende Intensivheitstufe in einer Induktionsheizstufe durchgeführt. Dies weist den besonderen Vorteil auf, dass die Vorwärmung in einem Rollenherdofen stattfinden kann, während der Aufheizschritt bis zu Temperaturen oberhalb 1200°C in eine induktive Heizzone verlagert wird. Damit wird verhindert, dass der Rollenherdofen zu sehr belastet wird, was gegebenenfalls zu seiner thermischen Zerstörung führen könnte.

Um die nachteilige Auswirkung einer stark erhitzten Primärzunderschicht auf die Oberflächenqualität des Walzgutes zu vermeiden, wird die Brammenoberfläche entzundert. Hierzu wird nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung zwischen der Vorwärmstufe und der Intensivheizstufe eine Entzunderung in einer Entzunderungseinrichtung durchgeführt. Die Einstellung der Einlauftemperatur in die Fertigwalzstufe erfolgt also danach mittels Induktionsheizstufe. Die Fertigwalzstufe kann dabei aus einer ein- oder mehrgerüstigen Vorstaffel und einer mehrgerüstigen Endstaffel bestehen. Die Distanz zwischen diesen beiden kann dabei durch einen Rollgang oder bezeizten Wärmetunnel überbrückt werden.

Um die Oberflächenqualität weiterhin zu verbessern, ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass nach der Intensivheizstufe eine weitere Entzunderung in einer zweiten Entzunderungsstufe durchgeführt wird.

Im Übrigen ist vorgesehen, zusätzlich oder allein zu den genannten Entzunderungen bereits vor dem Rollenherdofen eine Entfernung des Zunders durchzuführen, um die Rollen des Ofens vor Zunderanwachsungen und damit die Brammenunterseite vor unerwünschten Markierungen zu schützen und den Wärmeübergang in die Bramme zu verbessern.

Die der Erfindung zu Grunde liegende oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch die in Anspruch 7 beanspruchte Anlage gelöst. Bezüglich der sich dabei ergebenden Vorteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die oben beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist vorgesehen, dass die Einrichtung zum Abkühlen des Walzgutes Komponenten zum Abschrecken des Walzgutes auf Temperaturen unterhalb von 450 °C umfasst.

Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Warmwalzstrasse als kompakte Fertigstrasse ausgebildet ist. Nach einem dazu alternativen Ausgestaltungsmerkmal ist vorgesehen, dass die Warmwalzstrasse in wenigstens eine Vor- und wenigstens eine Endwalzstaffel aufgeteilt ausgebildet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert werden. Dabei sind neben den oben angeführten Kombinationen von Merkmalen auch Merkmale allein oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich.

Es zeigt:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgmäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt eine Anlage 1 zur Herstellung von Walzgut in Form von Blechen oder Bändern aus Silizium-legiertem Stahl zur Weiterverarbeitung zu kornorientierten Blechen, wie beispielsweise Elektroblechen, welche ohne zwischenzeitliche Abkühlung auf Raumtemperatur wärmebehandelt und gewalzt werden, so dass danach das Walzgut mit gewünschten Gefügeeigenschaften zur Verfügung steht. Die Anlage 1 umfasst eine Stranggießanlage 1a. Der endabmessungsnah gegossene Strang in Form eines Gießproduktes 2 wird vor dem Rollenherdofen 3 mit Hilfe einer Schere 4 in Brammen geschnitten, welche dann aus der Gießhitze kommend direkt in den Rollenherdofen 3 eintreten, um auf Temperaturen von 1000 bis 1100°C erwärmt zu werden bzw. einen Temperaturausgleich zu erfahren. Bei den Brammen handelt es sich vorzugsweise um Dünnbrammen mit einer Dicke von bis zu 120 mm. Die erwärmten Brammen durchlaufen danach vorzugsweise eine Entzunderungseinrichtung 5 und laufen anschließend in eine Intensivheizstufe 6 ein. Hier werden die Brammen in einem kurzen schnellen Erwärmungsprozess auf Einlauftemperaturen von 1100 bis 1300°C, vorzugsweise über 1250°C aufgeheizt. Die Vorwärmstufe 3 wird dabei in einem gas- oder ölbeheiztem Ofen wie einem Rollenherdofen 3 und die sich anschließende Intensivheitstufe 6 in einer Induktionsheizstufe durchgeführt. Die Intensivheizstufe 6 muss dabei ausgebildet sein, um eine Einlauftemperatur T_ein des Gießproduktes 2 in das Walzwerk von mehr als 1200°C zu gewährleisten. Die Vorwärmstufe 3 und die Intensivheizstufe 6 bilden ein Temperatur- Einstellsystem 7. Die Mittel zur Durchführung der Wärmebehandlung umfassen die Vorwärmstufe 3, die Intensivheizstufe 6 sowie Zwischengerüstkühleinrichtungen 10.

Nach dem Durchlaufen der Intensivheizstufe 6 wird das Gießprodukt 2 nochmals entzundert (zweite Entzunderungsstufe 8) und in eine Warmwalzstrasse 9a oder 9b eingeführt. Die Warmwalzstrasse 9a oder 9b kann eine kompakte Fertigstrasse 9a darstellen oder in eine Vor- und eine Endwalzstaffel 9b aufgeteilt sein. Die Anzahl der Gerüste in jeder der beiden Teilstaffeln ist nicht festgelegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nun vorgesehen, dass zur Einstellung der Endwalztemperatur T_WE eine Einlauftemperatur T_ein des Gießproduktes 2 in die Warmwalzstrasse 9a oder 9b des Walzwerkes von mindestens 1200 °C, bevorzugt oberhalb von 1250°C, durch eine mehrstufige Wärmebehandlung eingestellt wird, wobei das Gießprodukt aus der Gießhitze kommend direkt der Wärmevorbehandlung zu geführt wird. Die mehrstufige Wärmevorbehandlung erfolgt mit dem Temperatur-Einstellsystem 7, welches die Vorwärmstufe 3 zum Vorwärmen des Gießproduktes 2 und die Intensivheizstufe 6 zur Einstellung der Einlauftemperatur T_ein des Gießproduktes 2 in die Warmwalzstrasse umfasst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Endwalztemperatur T_WE und die Endwalzgeschwindigkeit des Walzgutes auf Werte eingestellt, bei denen keine vollständige Rekristallisation des Stahles mehr erfolgt. Das Walzgut wird nach dem letzten Stich in der Warmwalzstrasse im Rahmen einer Wärmenachbehandlung von der Endwalztemperatur T_WE auf eine Temperatur T_A abgeschreckt, wodurch der gewünschte Rekristallistionszustand des Walzgutes am Ende der Warmwalzstraße über die Banddicke sicherstellt wird. Dabei wird die Endwalztemperatur T_WE des Walzgutes auf Temperaturen von mindestens 950°C, vorzugsweise oberhalb von 1000°C, eingestellt, und anschließend wird das Walzgut auf Temperaturen T_A von unterhalb 450 °C innerhalb von 10 s, abgeschreckt. Fig. 1

Bei der Wärmenachbehandlung nach dem Walzen handelt es sich um eine Kombination aus einer Schnellkühleinrichtung 12 und normalen Kühlbalken mit Wasserkühlung 13. Das abgekühlte Walzgut wird nachfolgend auf einer Haspeleinrichtung 14 aufgewickelt.

1

Anlage zur Herstellung von Warmband

1a

Stranggießanlage

2

Gießprodukt (Strang)

3

Einrichtung zum Vorwärmen (Rollenherdofen)

4

Schere

5

Entzunderungseinrichtung

6

Intensivheizstufe

7

Temperatur- Einstellsystem

8

zweite Entzunderungsstufe

9a

kompakte Fertigstrasse als Warmwalzstrasse

9b

Vor- und Endwalzstaffel der Warmwalzstrasse

10

Zwischengerüstkühleinrichtung

11

Einrichtung zum Abkühlen (Kühlstrecke)

12

Schnellkühleinrichtung

13

Kühlbalken mit Wasserkühlung

14

Haspeleinrichtung