DE2019699C3

DE2019699C3 - Process for the production of rolled sheets

Info

Publication number: DE2019699C3
Application number: DE19702019699
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Linz Schöffmann (Österreich)
Original assignee: Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan AG, Wien
Priority date: 1969-05-09
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1976-04-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gewalzten Blechen aus unberuhigt vergossenen Gußbratnmen. bei dem die Brammen auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stichen verformt werden und die Gußbrammen nach vollständiger Durcherstarrung zur Beseitigung des Gasblasenkranzes walzverformt werden.The invention relates to a method for the production of rolled sheets from unquenched cast Gußbratnmen. in which the slabs are heated to rolling temperature and deformed in several passes and after complete solidification, the cast slabs are roll-formed to remove the ring of gas bubbles will.

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 Gießgeschwindigkeit und die Abkühlungsbedingungen in der Stranggießanlage wichtige, die Qualität des Produktes beeinflussende Faktoren. Various problems arise in the production of sheet metal from continuously cast slabs that have not been cast on. First, a steel must be made, its oxygen content and temperature on the chemical Composition are precisely coordinated. Furthermore, the cross section of the strand, in particular the strand thickness as well as the casting speed and the cooling conditions in the continuous caster are important, factors influencing the quality of the product.

Wenn Stranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl auf einer Walzstraße zu Blechen weiterverarbeitet werden sollen, müssen sie einer Vorbehandlung unterzogen werden. Die Oberfläche muß überprüft und Oberflächenfehler müssen beseitigt werden. Die Brammen werden nach vollständiger Abkühlung in Stoßofen 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 äzr 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 be^:rn Walzen der Brammen. Die starke Verzunderung \,ηύ Überhitzung der Oberfläche kann nämlich dazu führen, daß der Blasenkranz mit der Außenatmosphare. die oxydierend wirkt, in Verbindung tritt, wodurch ein Verschweißen der Gasblasenhohlräume wahrend de Walzens erschwert bzw. völlig verhindert wird: Bleche aus einem solchen Ausgangsmaterial sind Ausschuüwa·If continuously cast slabs made from unkilled steel are to be processed into sheet metal on a rolling mill, they must be subjected to a pretreatment. The surface must be checked and surface defects must be eliminated. After cooling down completely, the slabs are heated to rolling temperature in a pusher furnace before they are rolled into sheets in several passes. When heated to rolling temperature, the bladder ring present in the continuously cast slabs, which is characteristic of non-killed steel, causes great difficulties because the bladder ring hinders the heat transfer from the surface of the slab to the core of the slab when heated in gas or oil-heated furnaces the surface is overheated and severe scaling occurs without the core being sufficiently heated. This results in qualitative and again rolled disadvantages ^be: rn rolling the slabs. The strong scaling \, ηύ overheating of the surface can lead to the fact that the bladder rim with the outside atmosphere. which has an oxidizing effect, comes into contact, whereby welding of the gas bubble cavities during the rolling is difficult or even completely prevented: Sheets made of such a starting material are discarded.

re.re.

Um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die beim Erwärmen von Siranggußbrammen aus unberührtem Stahl in Folge des Vorhandenseins des Blasenkran/es ίο auftreten, ist bereits vorgeschlagen worden, das Erhitzen auf Walztemperatur in elektrischen Induktionsofen statt in gas- oder ölgefeuerten Öfen vorzunehmen. Die Erhitzung durch elektrische induktion verlauf; über den Querschnitt der Brammen gleichmäßiger, d h.. die isolierende Wirkung des Blasenkranzes tritt bei dieser Erhitzungsa^r; nicht so nachteilig in Erscheinung und qualitative Mangel, die in gas- oder ölgefeuerten Öfen — also von der Oberfläche her — unvermeidlich sind. treten weniger in Erscheinung. Jndukiionsöfen sind je·In order to avoid the difficulties that arise when heating sirang cast slabs made of pristine steel as a result of the presence of the bladder crane / es ίο, it has already been proposed that the heating to rolling temperature be carried out in electric induction furnaces instead of gas or oil-fired furnaces. The heating by electric induction takes place; uniformly over the cross section of the slab, i.e., the insulating effect of the .. bladder ring occurs ^r in this Erhitzungsa; not so disadvantageous in appearance and qualitative deficiencies that are inevitable in gas or oil-fired ovens - i.e. from the surface. appear less. Induction ovens are

doch in der Anschaffung und im Betrieb außcrordenilich teuer. Es ist daher mit einer allgemeinen Anwendung der Induktionserhitzung für Brammen aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu rechnen.but extremely in terms of acquisition and operation expensive. It is therefore economical with a general application of induction heating for slabs made from Reasons not to be expected.

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 Lo-The thickness of continuously cast slabs from unkilled Steel is usually 250 to 300 mm: the width of the slabs is around 1250 mm. and the Length of the individual slabs can be up to 12 m. Es This results in considerable cross-sections and unit weights. The professional world endeavors to find a lo-

y> sung der wirtschaftlichen und qualitativen Probleme beim Verwalzen von Siranggußbrammen aus unberuhigtem Stahl zu finden, jedoch ist bisher das aus dem Vorhandensein des Blasenkranzes sich ergebende Erwärmungsproblem noch ungelöst. y> solution of the economic and quality problems Verwalzen of Siranggußbrammen from rimmed steel to find, however, is so far the from the presence of the bubble ring resulting warming problem still unresolved.

»Aus Stahl und Eisen« 74 (1954). Nr. 20 (S. 1296). isi 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."Made of Steel and Iron" 74 (1954). No. 20 (p. 1296). isi known that with unsettled Siemens-Martin free-cutting steel blocks by carefully pressing the gas bubbles together with four stitches Pre-deformation in the ingot mill improves the ingot surface and the yield of these steels later Rolling is increased.

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.The invention is based on the object of applying this teaching to the production of rolled metal sheets from unquenched cast slabs to be used in an economical manner.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Verwendung von Stranggußbrammen, wobei der Gußstrang vor Ablängen in Gußbrammen einstufig walzverformt wird, sobald derThe solution to this problem is characterized according to the invention by the use of continuously cast slabs, wherein the cast strand is rolled in one stage before being cut to length in cast slabs as soon as the

>° durcherstarrte Strang eine über den ganzen Querschnitt möglichst gleichmäßige Temperatur im Bereich von 900 bis 1200⁰C. vorzugsweise 1000 bis 1100 C erreicht hat. > ° durcherstarrte strand is uniform over the entire cross-section as possible temperature in the range of 900 to 1200 ⁰ C. preferably achieved from 1000 to 1100 C.

Die Anwendung solcher Walztemperaturen isi bett reits 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 1% Mangan, Rest Eisen und Stahlbegieiter bestehenThe use of such rolling temperatures is already known per se from GB-PS 4,21,794, however is there a process through which casting qualities to be made deformable, consisting of 1.5 to 4% carbon, 0.45 to 1.75% silicon and up consists of 1% manganese, the remainder iron and Stahlbegieiter

^h0 und denen darüber hinaus noch Molybdän bis zu 1% und Kupfer bis zu 0,6% zulegieri sein kann. ^h0 and to which molybdenum up to 1% and copper up to 0.6% can also be alloyed.

Zweckmäßig wird der Erfindung zufolge eine Vergleichmäßigung der Temperatur über den ganzen Querschnitt des Stranges in bekannier Weise o-.ourchAccording to the invention, an equalization is expedient the temperature all over Cross-section of the strand in a known manner o-.ourch

⁰^ vorgenommen, daß hinter der Sekundärkülii/.cn'j eine unge!<ühhe bzw. beheizte Ausglcichs/onc vcr;^:,e. c^;i;:n wird, durch die der Strang vor der einstufige" '-/crf;-:-- mung geführt wird. ⁰ ^ made that behind the secondary tank there is an uneven or heated equalization / onc vcr; ^: , e. c ^; i;: n, through which the line is passed before the one-step "'- / crf; -: - mung.

Die Verformung nach der Erfindung wird so bemessen, daß sie eiwa dem Volumen der Blasenhohlraume im Strang entspricht und so eine Verdichtung des Materials bewirkt. Der Querschnitt des Gußsiranges wirJ tier Erfindung /ufoige bei -jeni einstufigen Verfahren um etwa 10 bis 20% ohne merkliche Sireckverforniung »erminderi. Es handelt sich also mehr um eine Umforinung. Aus der DL-PS 64 429 ist /war ein Verführen yum Auswalzen von Siranggußblöcken bekannt, bei dem unlegierte oder legierte Stähle verarbeitet werden. »obei ein Verformungsgrad von 20"/» zur Anwendung kommt. Dort wird das Auswalzen aber vorgenommen, bevor der Gußstrang völlig durchersiarrt ist. und das Auswalzen führt dort bereits zu einer beträchtlichen St reck verformung.The deformation according to the invention is dimensioned so that it corresponds approximately to the volume of the bladder cavities in the strand and thus a compression of the material causes. The cross-section of the cast sirang is Tier invention / ufoige in-those one-step processes by about 10 to 20% without noticeable sireck deformation »Erminderi. So it is more of a reforining. From the DL-PS 64 429 a seduction yum rolling out Sirang cast blocks is / was known unalloyed or alloyed steels are processed. »Although a degree of deformation of 20" / »is used. before the cast strand is completely through. and the rolling out there already leads to a considerable one Stretch deformation.

in der Zeichnung ist der Querschnitt eines Stranges «us unberuhigtem Stahl vor der erfindungsgemäßen Verformung dargestellt. Die Makrostruktur einer Bramme ist schematisch gezeichnet. Man unterscheidet deutlich drei Zonen, und zwar die blasenfreie Zone I. die auch als »Speckschicht« bezeichnet wird, die eigentliche Randblasenzone 2 und die Kern/one 3 des Strangquerschnitts. Die Stärke der blasenlosen Randschicht 1 in den Brammen aus unberuhigiem Stahl hängt von der Absenkgeschwindigkeil und der Intensität des Kochens des Metalls in der Kokille ab unci beträgt im allgemeinen nicht weniger als 10 mm.The drawing shows the cross-section of a strand of unkilled steel prior to that of the invention Deformation shown. The macrostructure of a slab is shown schematically. One distinguishes clearly three zones, namely the bubble-free zone I. which is also referred to as the "fat layer", the actual bladder zone 2 and the core / one 3 des Strand cross-section. The strength of the bubble-free surface layer 1 in the slabs made of non-calm steel depends on the lowering speed and the intensity of the boiling of the metal in the mold from unci generally not less than 10 mm.

Beim Erhitzen auf Walztemperatur muß darauf geachtet werden, daß die dichte Zone I möglichst erhallen bleibt, damit keine oxydierenden Gase in die Randblasen eindringen. Wenn diese Bedingung erfüll; ist, so verschweißen die Randblasen beim Walzen vollständig.When heating to the rolling temperature, care must be taken to ensure that the sealed zone I is as bright as possible remains so that no oxidizing gases penetrate into the marginal blisters. If meet this condition; it's so the edge blisters completely weld during rolling.

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 cmc Verdichtung im Bereich eier Randbiasenzone 2 erfahr·., wodurch der wärmeisolierende Blasenkianz beseitig: wird. Ein nach diesem Verfahren \erdichteter Sirang aus unberuhigtem Siah! kann ohne Schwierigkeiten in wirtschaftlicher Weise genauso wie ein Siranti aus seruhig'.em Stahl in gas- oder üibehei/ien Öfen auf WaIztemperatur erwärrni werden.As mentioned, according to the invention, the marginal bubbles are already formed by a slight subsequent deformation compressed to the solidification of the strand, so that they weld together and the strand cmc Experience compression in the area of the peripheral bias zone 2, whereby the heat-insulating bladder kianz is eliminated. A sirang constructed using this method from unquiet Siah! can be in economically just like a Siranti from seruhig'.em Steel in gas or overheated furnaces at rolling temperature be heated.

Der Aufwand für ein Walzgerüst in Verbindung mitThe effort for a roll stand in connection with

ίο einer Siranggußaniage ist gering. Für die einstufige Umformung wird die Eigenwarme des Stranges ausgenutzt: der Walzdruck ist verhältnismäßig klein, weil das Zusammendrücken der Blasenhohlraume keine große Energie erfordert. Die Talsache, daß der Blasenkran/ίο a Siranggußaniage is low. For the single stage Forming, the intrinsic heat of the strand is used: the rolling pressure is relatively small because that Compressing the bladder cavities does not require a great deal of energy. The thing in the valley that the bladder crane /

is \erhäitnismäßig leicht /u 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 BJasenvolumert bestimmt werden, welches von der Stahlqualitat und vom Strangquerschniti abhängig ist. sonst aber innerhalb enger Grenzen bleibt. Man wird also diese Untersuchung nur einmal durchführen müssen und danach die Querschnitisabnahme bei der erfindungsgemäßen Verdichtung des Materials festlegen.is \ relatively easy / u can be eliminated. is also that Reason for the fact that the remaining zones of the strand cross-section are practically hardly deformed. It has to be done Carrying out the procedure only the BJasenvolumert can be determined which depends on the steel quality and the cross-section of the strand. but otherwise within remains narrow. So you will only have to carry out this examination once and afterwards determine the decrease in cross section during the compression of the material according to the invention.

^ 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.^ The aim of the invention, the quality of continuously cast slabs to improve in thermal terms, so that a significantly improved heat transfer is created is achieved even if not completely weld all bladders together. Affect individual bubbles that are still present after deformation the heating process hardly. The method according to the invention therefore does not provide a particularly high level of accuracy to the detection of the bladder cavity, which simplifies its use in operation.

Hierzu 1 Blatt ZeichnuncenFor this 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of rolled bitches from non-calmed cast slabs, at which the slabs are heated to rolling temperature and deformed in several passes and the cast slabs after complete solidification to remove the ring of gas bubbles wal / deformed are characterized by the use of continuously cast slabs, the cast strand before being cut to length in cast slabs, it is rolled in one step as soon as it has solidified Strand a temperature in the range from 900 to as uniform as possible over the entire cross section 1200X. preferably has reached 1000 to 1100 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that an equalization of the temperature over the entire cross-section of the strand in a known manner by arranging uncooled or heated compensation zones.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that, as known, the cross section of the cast strand in the single-stage deformation by 10 to 20% without noticeable stretching deformation is decreased.