DE2019699A1 - Verfahren zur Herstellung von Blechen - Google Patents

Description

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Rudolf Peorboom«

Wupportal- Βε.πιοη Ρ 1441/70

Friedrich-Engels-Allee 349/351 Tel. 55 6147

Vereinigte Österreichische Eisen- 20 ι 9b 9 U und Stahlwerke Aktiengesellschaft in Linz

Verfahren zur Herstellung von Blechen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechen aus unberuhigt vergossenen Stranggußbrammen, wobei die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stichen verformt werden«,

Bei der Herstellung von Blechen aus unberuhigt vergossenen Stranggußbrammen treten verschiedene Probleme auf. Zunächst muß ein Stahl hergestellt werden, dessen Sauerstoffgehalt und Temperatur auf die chemische Zusammensetzung genau abgestimmt sind. Weiters sind der Querschnitt des Stranges, insbesondere die Strangdicke, sowie die Grießgeschwindigkeit und die Abkühlungsbedingungen in der Stranggießanlage wichtige, d.ie Qualität des Produktes beeinflussende Paktoren.

Wenn Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl auf einer Walzstraße zu Blechen weiter verarbeitet werden sollen, müssen sie einer Vorbehandlung unterzogen werden. Die Oberfläche muß überprüft und Oberflächenfehler müssen beseitigt werden. Die Brammen werden nach vollständiger Abkühlung in Stoßöfen auf Walztemperatur erhitzt, bevor sie in mehreren Stichen zu Blechen ausgewalzt werden. Bei der Erwärmung auf Walztemperatur macht der in den Stranggußbrammen vorhandene Blasenkranz, der für unberuhigten Stahl charakteristisch ist, große Schwierigkeiten, weil der Blasenkranz den Wärmeübergang von der Oberfläche der Brammen in den Kern der Brammen beim Aufheizen in gas- oder ölbeheizten öfen behindert. Als Folge davon wird die Oberfläche überhitzt und es tritt eine starke Verzunderung ein, ohne daß der Kern ausreichend durchge-

009847/11I₁

wärmt wird· Daraus ergeben sich wieder qualitative und walztechnische Nachteile beim Walzen der Brammen. Die starke Verzunderung und Überhitzung der Oberfläche kann nämlich dazu führen, daß der Blasenkranz mit der Außenatmosphäre, die oxydierend wirkt, in Verbindung tritt, wodurch ein Verschweißen der Gasblasenhohlräume während des Walzens erschwert bzw. völlig verhindert wird; Bleche aus einem solchen Ausgangsmaterial sind Ausschußware.

Um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die beim Erwärmen von Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl in Folge des Vorhandenseins des Blasenkranzes auftreten, ist bereits vorgeschlagen worden, das Erhitzen auf Walztemperatur in elektrischen Induktionsöfen statt in gas- oder ölgefeuerten Öfen vorzunehmen. Die Erhitzung durch elektrische Induktion verläuft über den Querschnitt der Brammen gleichmäßiger, d.h. die isolierende Wirkung des Blasenkranzes tritt bei dieser Erhitzungsart nicht so nachteilig in Erscheinung und qualitative Mängel, die in gas- oder ölgefeuerten Ofen - also von der Oberfläche her unvermeidlich sind, treten weniger in Erscheinung. Induktionsöfen sind jedoch in der Anschaffung und im Betrieb außerordentlich teuer. Es ist daher mit einer allgemeinen Anwendung der Induktionserhitzung für Brammen aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu rechnen.

Die Dicke von Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl beträgt üblicherweise 250 bis 300 mm; die Breite der Brammen liegt bei etwa 1250 mm und die Länge der einzelnen Brammen kann bis zu 12 m betragen. Es ergeben sich somit beachtliche Querschnitte und Stückgewichte. Die Fachwelt ist bestrebt, eine Lösung der wirtschaftlichen und qualitativen Probleme beim Verwalzen von Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl zu finden, jedoch ist bisher das aus dem Vorhandensein des Blasenkranzes sich ergebende Erwärmungsproblem noch ungelöst.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und besteht bei einem Verfahren zur Herstellung von Blechen aus unberuhigt vergossenen Stranggußbrammen, wobei die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stichen verformt werden,

009847/111 η

darin, daß der Gußstrang nach vollständiger Durcherstarrung vor Ablängen in Gußbrammen einstufig verformt wird, sobald der durcherstarrte Strang eine über den ganzen Querschnitt möglichst gleichmäßige Temperatur im Bereich von 900 bis 1200° C, vorzugsweise 1000 bis 1100° C erreicht hat.

Zweckmäßig wird eine Vergleichmäßigung der Temperatur über den ganzen Querschnitt des Stranges in an sich bekannter Weise dadurch vorgenommen, daß hinter der Sekundärkühlzone eine ungekühlte bzw. beheizte Ausgleichszone vorgesehen wird, durch die der Strang vor der einstufigen Verformung geführt wird.

Die erfindungsgemäße Verformung wird so bemessen, daß sie etwa dem Volumen der Blasenhohlräume im Strang entspricht und so eine Verdichtung des Materials bewirkt. Die Querschnittsverminderung bei der erfindungsgemäßen einstufigen Verformung beträgt etwa 10 - 20 $>, ohne daß eine merkliche Streckverformung eintritt. Es handelt sich mehr um eine Umformung.

In der beigefügten Zeichnung ist der Querschnitt eines Stranges aus unberuhigtem Stahl vor der erfindungsgemäßen Verformung dargestellt. Die Makrostruktur einer Bramme ist schematisch gezeichnet. Man unterscheidet deutlich drei Zonen, u.zw. die blasenfreie Zone 1, die auch als "Speckschicht" bezeichnet wird, die eigentliche Randblasenzone 2 und die Kernzone 3 des Strangquerschnitts. Die Stärke der blasenlosen Randschicht 1 in den Brammen aus unberuhigtem Stahl hängt von der Absenkgeschwindigkeit und der Intensität des Kochens des Metalles in der Kokille ab und beträgt im allgemeinen nicht weniger als 10 mm.

Beim Erhitzen auf Walztemperatur muß darauf geachtet werden, daß die dichte Zone 1 möglichst erhalten bleibt, damit keine oxydierenden Gase in die Randblasen eindringen. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, so verschweißen die Randblasen beim Walzen vollständig.

Wie erwähnt, werden erfindungsgemäß die Randblasen bereits durch eine geringe Verformung im Anschluß

009847/11I₁

an die Erstarrung des Stranges zusammengedrückt, so daß sie verschweißen und der Strang eine Verdichtung im Bereich der Randblas en ζ one 2 erfahrt,, wodurch der wärmeisolierende Blasenkranz beseitigt wird. Ein nach diesem Verfahren verdichteter Strang aus unberuhigtem Stahl kann ohne Schwierigkeiten in wirtschaftlicher Weise genau so wie ein Strang aus beruhigtem Stahl in gas- oder ölbeheizten Öfen auf Walztemperatur erwärmt werden«

Der Aufwand für ein Walzgerüst in Verbindung mit einer Stranggußanlage ist- gering. Für die einstufige Umformung wird die Eigenwärme des Stranges ausgenützt j der Walzdruck ist verhältnismäßig klein, weil das Zusammendrücken der Blasenhohlräume keine große Energie erfordert. Die Tatsache, daß der Blasenkranz verhältnismäßig leicht zu beseitigen ist, ist auch der Grund dafür, daß die übrigen Zonen des Strangquerschnittes praktisch kaum verformt werden. Es muß vor Durchführung des Verfahrens lediglich das Blasenvolumen bestimmt werden, welches von der Stahlqualität und vom Strangquerschnitt abhängig ist, sonst aber innerhalb enger Grenzen bleibt. Man wird also diese Untersuchung nur einmal durchführen müssen und danach die Querschnittaabnahme bei der erfindungsgemäßen Verdichtung des Materials festlegen.

Das Ziel der Erfindung, die Qualität von Stranggußbrammen in wärmetechnischer Hinsicht zu verbessern^ so daß ein wesentlich verbesserter Wärmedurchgang geschaffen wird, wird auch dann erreicht, wenn nicht alle Blasen vollständig verschweißen. Einzelne nach der Verformung noch vorhandene Blasen beeinträchtigen den Erwärmungsvorgang kaum. Somit stellt das erfindungsgemäße Verfahren keine besondere große Genauigkeit an die Erfassung des Blasenhohlraumes, wodurch seine Anwendung im Betrieb vereinfacht wird.

009847/1111

Claims (3)

Patentansprüche!

1. !Verfahren zur Herstellung von Blechen aus unberuhigt —vergossenen Stranggußbrammen, wobei die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stichen verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußstrang nach vollständiger Durcherstarrung vor Ablängen in Gußbrammen einstufig verformt wird, sobald der durcherstarrte Strang, eine über den ganzen Querschnitt möglichst gleichmäßige Temperatur im Bereich von 900 bis 1200° C, vorzugsweise 1000 bis 1100° C erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichmäßigung der Temperatur über den ganzen Querschnitt des Stranges in an sich bekannter Weise durch Anordnung von ungekühlten bzw. beheizten Ausgleichszonen vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gußstranges bei der einstufigen Verformung um etwa 10 bis 20$ vermindert wird, ohne daß eine merkliche Streckverformung eintritt.

009847/1111

Le e rs e i te