DE2019699B2 - Verfahren zur Herstellung von gewalzten Blechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gewalzten Blechen aus unberuhigt vergossenen Gußbrammen, bei dem die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Suchen verformt werden und die Gußbrammen nach vollständiger Durcherstarrung zur Beseitigung des Gasblasenkranzes walzverformt werden.

Bei der Herstellung von Blechen aus unberuhigt vergossenen Stranggußbrammen treten verschiedene Pro- bleme 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 Gießgeschwindigkeit und die Abkühlungsbedingungen in der Stranggießanlage wichtige, die Qualität des Produktes beeinflussende Faktoren.

Wenn Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl auf einer Walzstraße zu Blechen weiterverarbeitet so 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 a ' 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 durchgewärmt wird. Daraus ergeben sich wieder qualitative und walztechnische Nachteile beim Walzen der Brammen. Die starke Verzunderung und Überhitzung der Oberfläche kann nämlich dazu 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 rieht so nachteilig in Erscheinung und qualitative Mangel, die in gas- oder ölgefeuerten öfen — 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 Br?ite 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.

»Aus Stahl und Eisen« 74 (1954). Nr. 20 (S. 12%). ist bekannt, daß bei unberuhigten Siemens-Martin-Automatenstahlblöcken durch eine vorsichtige, die Gasblasen zusammendrückende, mit vier Stichen aufgebrachte Vorverformung im Blockwalzwerk die Blockoberfläche verbessert und das Ausbringen dieser Stähle beim späteren Walzen erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Lehre auch bei der Herstellung von gewalzten Blechen aus unberuhigt vergossenen Gußbrammen in wirtschaftlicher Weise nutzbar zu machen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Verwendung von Stranggußbrammen, wobei der Gußstrang vor Ablängen in Gußbrammen einstufig walzverformt wird, sobald der durcherstarrte Strang eine über den ganzen Querschnitt möglichst gleichmäßige Temperatur im Bereich von 900 bis 1200" C. vorzugsweise 1000 bis UOO⁰C erreicht hat.

Die Anwendung solcher Walztemperaturen ist bereits durch die GB-PS 4 21 794 an sich bekannt, jedoch handelt es sich dort um ein Verfahren, durch das Gußqualitäten verformbar gemacht werden sollen, die aus 1.5 bis 4% Kohlenstoff. 0.45 bis 1.75% Silizium und bis zu ]% Mangan, Rest Eisen und Stahlbegleiter bestehen und denen darüber hinaus noch Molybdän bis zu 1% und Kupfer bis zu 0,6% zulegiert sein kann.

Zweckmäßig wird der Erfindung zufolge eine Vergleichmäßigung der Temperatur über den ganzen Querschnitt des Stranges in 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 Verformung nach der Erfindung wird so bemessen, daß sie etwa dem Volumen der Blasenhohlräume im Strang entspricht und so eine Verdichtung des. Materials bewirkt. Der Querschnitt ies Gußstranges wird der Erfindung zufolge bei dem einstufigen Verfahren S um etwa 10 bis 20% ohne merkliche Streckverformung vermindert Es handelt sich also mehr um eine Umformung. Axis der DL-PS 64429 ist zwar ein Verfahren zum Auswalzen von Stranggußblöcken bekannt, bei dem unlegierte oder legierte Stähle verarbeitet werden. wobei ein Verformungsgrad von 20% zur Anwendung kommt. Dort wird das Auswalzen aber vorgenommen, bevor der Gußstrang völlig durcherstarrt ist, und das Auswalzen führt dort bereits zu einer beträchtlichen Streckverformung.

In der 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, und zwar 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 Intensitat des Kochens des Metalls 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 an die Erstarrung des Stranges zusammengedrückt, so daß sie verschweißen und der Strang eine Verdichtung im Bereich der Randblasenzone 2 erfährt, wodurch der wärmeisolierende Blasenkranz beseitigt wird. Ein nach diesem Verfahren verdichteter Strang aus unberuhigtem Stahl kann ohne Schwierigkeiten in wirtschaftlicher Weise genauso 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; 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 is'., sonst aber innerhalb enger Grenzen bleibt. Man wird also diese Untersuchung nur einmal durchführen müssen und danach die Querschnittsabnahme 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 besonders große Genauigkeit an die Erfassung des Blasenhohlraumes, wodurch seine Anwendung im Betrieb vereinfacht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gewalzten Blechen aus unberuhigt vergossenen Gußbrammen, bei dem die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stichen verformt werden und die GuB-brammen nach vollständiger Durcherstarrung zur Beseitigung des Gasblasenkranzes walzverformt werden, gekennzeichnet durch die Ver- «o wendung von StrangguBbrammen, wobei der Gußstrang vor Ablängen in Gußbrammen einstufig walzverformt wird sobald der durcherstarrte Strang eine über den ganzen Querschnitt möglichst gleichmäßige Temperatur im Bereich von 900 bis 1200⁰C vorzugsweise 1000 bis 1; 00° C erreicht hat.

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

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

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 Ausschußwa