DE2019700A1

DE2019700A1 - Verfahren zur Herstellung von Grobblechen

Info

Publication number: DE2019700A1
Application number: DE19702019700
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Schoeffmann
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1969-05-09
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1970-11-19
Also published as: AT291898B; CS155239B2; CA939173A; CH504258A; SE371944B; BE750119A; US3710436A; SU401036A3; FR2046435A5; ES379080A1; GB1307562A

Description

Patentanwalt

Fins Πι :'■'!; Pourbcorr.s

56^:ρρ,.^-ί,π^η Ρ 1440/70

Friedrich-E₁^Is-AUOe 349/351

Tel 55 61 47 2019700

Vereinigte Österreichische Eisen-

und Stahlwerke Aktiengesellschaft

in Linz

Verfahren zur Herstellung von Grobblechen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Grobblechen aus Stranggußbrammen»

Stranggegossene Brammen haben bei der Weiterverarbeitung im Walzwerk den Vorteil, daß ihre Stärke unter etwa 300 mm -gehalten werden kann, wodurch die Verformungsarbeit bei der Herstellung kleiner Bndabmessungen wesentlich vermindert wird. Will man die wirtschaftlichen Vorteile des Stranggießens voll ausnutzen, so muß man bei der Festlegung der herstellbaren Endprodukte bzw. deren Dickenabmessungen von einer Ausgangsstärke der Brammen unter etwa 300 mm ausgehen.

Es ist bekannt, daß Walzprodukte nur dann einwandfreie technologische Kennwerte aufweisen, wenn das Gießprodukt eine mindestens vierfache, vorzugsweise jedoch mindestens sechsfache Verformung erfährt, wodurch die Zerstörung des Gußgefüges und die Umwandlung in ein einheitliches Walzgefiige mit Sicherheit nicht nur in den Randzonen, sondern auch im Kern des Walzproduktes erreicht wird."Bei der Bemessung des Verformungsgrades muß bedacht v/erden, daß eine insgesamt sechsfache Verformung unter Um»tanden eine nur dreifache Verformung im Kern den Walzproduktea ergeben kann. Mit anderen Worten, der Verformungugrad mui3 so hoch als möglich gewählt werden, weil die Randzonen, die den Walzen zugekehrt sind, ste-ts eine größeie: Verformung erfahren als die Kernzone.

bei einem Auegangsquerachnitt von etwa 200 bis 300 mm können daher im allgemeinen nur Bleche mit einer

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Endstärke von etwa 35 bis 50 mm hergestellt werden, wenn als Vorniaterial Stranggußbrammen zum Einsatz gelangen und eine sechsfache Verformung angestrebt wird. Es bestehen große Schwierigkeiten, aus Stranggußbrammen Grobbleche mit über 50 mm, beispielsweise bis zu etwa 100 mm, in einwandfreier Qualität zu fertigen. Bei Anwendung der normalen Walztechnologie wurden solche Grobbleche im Kern eine unzureichende Verformung und somit unbefriedigende Festigkeitseigenschaften in Längs- und Querrichtung aufweisen.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und besteht bei einem Verfahren zur Herstellung von Grobblechen aus Stranggußbrammen, wobei diese auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren btufen verforint werden, darin, daß der Strang vor seiner Ablängung in Stranggußbrammen, unmittelbar nach seiner Durcher&tarrung im Stranggießprozeß j einstufig verformt wird, sobald seine Randzone eine mittlere Temperatur von 800 - 1 000⁰C erreicht hat, wahrend die Kernzone noch eine höhere Temperatur, vorzugsweise eine um mindestens ¹IOO⁰C höhere Temperatur, aufweist.

Bei dieser einstufigen Vorverf or murig wird vorwiegend die Kernzone verformt, wahrend die Randzone im wesentlichen unverformt bleibt. Die Randzone wird erst später, nach Ablängen, Abkühlen und Wiedererhitzen der Brammen, beim eigentlichen mehrstufigen Walzprozeß verformt, so daß insgesamt über den ganzen Querschnitt gesehen zuletzt ein gleichmäßiger Verformungsgrad vorhanden ist» Vorzugsweise wird die etwa 1/5 bis etwa 1/3 des gesamten Strangquerschnittes betragende Kernzone wahrend des einstufigen Verformens des Gußstranges um das etwa 1,3- bis 2,5fache verformt. Zweckmäßig wird dabei der gesamte Strangquerschnitt des Gußstranges um 7 bis 20^b vermindert.

Die erfindungsgemäße einstufige Verformung erfolgt zweckmäßig im Anschluß an die Sekundärkühlzone der btranggußanlage, mittels eines Verformungsgerüstes üblicher Bauart. Die erste Verformung wird also unter Ausnutzung der Mkuiwärme des Stranges durchgeführt. Aufgrund der Tatsache, daß der Verformungswiderstand mit abnehmender Temperatur ansteigt und bei Temperaturen unter etwa 900° C sehr stark ansteigt, wird bei der Verfor-

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mung eines Stranges mit Randzonen, die eine verhältnismäßig niedrige Temperatur aufweisen, eine begünstigte Verformung der Kernzone, die eine hohe Temperatur besitzt, eintreten; die Kernzone wird also sehr stark und die Randzonen kaum verformt werden. Nach dieser ersten Verformung werden gegebenenfalls Putzarbeiten an der Oberfläche vorgenommen, bevor die Bramme in den Stoßofen zur Erwärmung auf Walztemperatur eingesetzt wird.

Das zweite mehrstufige Y/al ζ en erfolgt in bekannter Weise auf einer üblichen Walzstraße bei normalen WaIztemperaturenj d.h. die zu walzenden Brammen sind gleichmäßig durchwärmt. Bei diesem zweiten Walzvorgang tritt nun der eingangs beschriebene Vorgang auf,· d.h. die Kernzone wird weniger stark verformt als die Randzonen. Da aber durch die erste Verformung im Walzgerüst nach der Stranggußanlage die Ausgangsstärke der btranggußbramme vermindert worden ist, wird bei der zweiten Verformung die Wirkung der Verformung auf die Kernzone bzw. auf das Zentrum nochmals verbessert. Durch den zweiten Walzvorgang wird also gleichsam der Ausgleich der unterschiedlichen, durch den ersten Walzvorgang hervorgerufenen Verformung erreicht. Das Grobblech weist eine sehr gleichmäßige Verformung über den ganzen Querschnitt auf. Derartig hergestellte Grobbleche mit einer Stärke von etwa 50 bis 100 mm weisen trotz eines nur drei- bis vierfachen Gesamtverformungsgraäes verbesserte technologische Eigenschaften auf.

Es ist schon früher vorgeschlagen worden, ein kontinuierliches Gießen und Walzen durchzuführen. Im Anschluß an eine Stranggußanlage wurde ein Durchlaufofen, eine Entzunderungsvorrichtung und ein Sendzimir-Walzgerüst mit allen erforderlichen, nachgeschalteten Walzwerkseinrichtungen vorgesehen, um direkt aus einem gegossenen Strang Blech zu erzeugen. Dieses Verfahren ist für die Herstellung dicker Grobbleche nicht anwendbar, abgesehen davon, daß durch eine direkte und einstufige Verformung gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik keine Verbesse- · rung zu erzielen ist, weil nach wie vor das Problem der geringeren Verformung des Kerns gegenüber der Kandzone bestehen bleibt.

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Ein anderer Vorschlag zur Verbesserung der Qualität von gegossenen Strängen besteht darin, den Strang noch vor seiner völligen Durcherstarrung - also mit flüssigem Kern - zu verformen. Dieses Verfahren ist aber nur für Knüppel anwendbar«

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem Ausgangsquerschnitt von 210 mm, der in zwei Arbeitsgängen, und zwar in einer Vorverformung nach Durcherstarren des Stranges und in einem Walzprozeß nach Erhitzen der Stranggußbramme auf Walztemperatur, auf einen Endquerschnitt von 75 mm verformt wird.

	Randzone R	Kernzone K	K' ' =25 mm ^K' 1 6
Ausgangsquerschnitt D = 210 -mm R + K + R = D	R = 70 mm	K = 70 mm	K O ö KTT = -,8 -
Querschnitt nach dem ersten Walzvorgang D⁽ = 170 mm It' +K¹ +R¹ = D¹ Verformung der einzelnen Zonen	R¹ = 65 mm R _Λ Q gT = 1,8	K' = 40 mm K' - ¹^
mittlere Verformung im ersten Walzvorgang	ρτ = T, 24 (= 19$ Querschnittsverminderung)
Querschnitt nach dem zweiten Walzvorgang D¹' = 75 mm R' ' +K" +R" = D» « Verformung der einzelnen Zonen	R" = 25 mm ^R' 2 6
Gesamtverformung im ersten und zweiten Walzvorgang	jjTT = 2,8

Beispiel 2 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem Ausgangsquerschnitt von 250 mm, der in gleicher Weise, wie in Beispiel 1, 'zuerst einer Vorverformung unterworfen, worauf eine zweite Verformung in einem WalzprozeL> nach

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Erwärmen der Stranggußbramme auf Walztemperatur vorgenommen wird und der Endquersehnitt 100 mm beträgt.

	liandzöhe R	Kernzone K	K¹ ' '= 19 mm \|ίτ = 1.05	^=2,1	K _ ρ C.-2.	§rr =2,5
Ausgangsquerschnitt D = 250 mm R ■ + K + R ■= D	R = 100 mm	K = 50 mm	ΐρτ = 2,47
Querschnitt nach dem ersten Walzvorgang D¹ = 210 mm R¹ hK¹ -ι- R¹ = D' Verformung der einzelnen Zonen	R¹ = 95 mm fr= 1,05	K¹ = 20 mm K . „pe
mittlere Verformung im ersten Walzvorgang	[= 169b Querschnittsverminderung)
Querschnitt nach dem zweiten WalzVorgang D¹'■= 100 mm R¹ · +K" + H^f '■ = D¹ ' Verformung der einzelnen Zonen	R» ' = 4-0,5 mm ϊρ-Γ = 2,35
mittlere- Verformung im zweiten Walzvorgang
Geaamtverformung im " ersten und zweiten WalζVorgang
mittlere Gesamtverformung Lm trsten und zweiten Walζvorgang

Beispiel 3 zeigt die Verformung eines Stranges mit einem AiiBgangsquerschnitt von 200 mm auf einen Endquerschnitt

von

mm.

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	Randζone R	= 80 mm	mm	Kernzone K	IKIl	K¹ · κ·^Γ	= 15 mm = 2,0
Ausgangsquerschnitt D = 200 mm R + K t- R = D	R	= 77,5 = 1,03	K =	2,84
Querschnitt nach dem ersten Walzvorgang I)' = 185 mm R¹ h K¹ + R¹ = D' Verformung der einzelnen Zonen	R¹ R R¹	K' = K γτ ■-		K	- 2,67
mibtiere Verformung im ersten Walzvorgang	(= 7	= 40 mm	3,08
Querschnitt nach dem zweiten Walzvorgang D'· = 65 mm R' ' +K" +R" = D¹ · Verformung der einzelnen Zonen	R¹ R¹ R¹	= 30 mm = 1,33
mittlere Verformung im zweiten Walzvorgang		§r = 1,08 ,5 °/° Querschnittsverminderung)
Gesamtverformung im ersten und zweiten Walzvorgang	R R'	¹ = 25 ι τ = 3,1
mittlere Gesamtverformung im ersten und zweiten Walzvorgang		D¹ ψΎ =
	F= 3,2
D

Die Zahlenangaben in den Beispielen beruhen auf vereinfachten Annahmen: Der Querschnitt des Stranges baw. der Bramme wird als in drei Teile unterteilt aufgefaßt, wobei jede der drei Zonen (Rand-, Kern·-, Randaone) als unabhängig voneinander verformt angenommen werden. In der Praxis kann dies natürlich nicht der Fall sein, weil ein allmählicher übergang von einer Zone zur anderen vorhanden sein wird»

Aua Beispiel 1 ist ersichtlich, daß im ersten Walzvorgang eine 1,75fache Verformung der Kernzone erfolgt, wogegen die Randzonen nur 1,08fach verformt werden. Beim zweiten Walzvorgang 1st es umgekehrt: die Kernzone wird nur 1,6fach verformt, während die Kandzontn eine

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2,6fache Verformung erfahren. Letztlich hat aber das fertige Grobblech eine durchgehende, gleichmäßige 2,8fache Verformung.

Beispiel 2 zeigt die Verformung eines Stranges, von dem angenommen wurde, daß die Kernzone K nur etwa 1/5 des Gesamtdurchmessers D betrage. Nach der ersten Verformung hat die Kernzone eine 2,5faehe Verformung erfahren,· während die Verformung der Randzonen mit 1,05 außerordentlich gering ist. Bei der zweiten Verformung werden die Randzonen 2,35fach verformt, während die Kernzone nur eine 1,05fache Verformung erfährt. Das Grobblech weist schließlich eine Kernverformung von 2,63 gegenüber einer Verformung der Randzonen von 2,47 auf, was ebenfalls keine große Abweichung von der mittleren Gesamtverformung von 2,5 darstellt; auch dieses Grobblech weist gute technologische Eigenschaften auf.

Beispiel 3 veranschaulicht die Verformung eines Stranges, von dem angenommen wurde, daß die Kernzone K nur etwa 1/5 des Gesamtdurchmessers D und die gesamte Querschnitt sverminderung im ersten Walzvorgang nur 7.,5f> betrage. Die Kernzone erfährt beim ersten Walzvorgang eine 1,33fache Verformung, während die Randzonen nur 1,03fach verformt werden. Beim zweiten Walzvorgang werden wieder die Randzonen wesentlich stärker verformt als die Kernzone j so daß letztlich ein Grobblech vorliegt, dessen Kernzone insgesamt 2,67fach und dessen Randzone 3,2fach verformt sind, was ebenfalls keine große Abweichung von der mittleren Gesamtverformung von 3,08 darstellt. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise bringt also bereits bei relativ geringerem Gesamtverformungsgrad im ersten Walzvorgang eine bedeutende Verbesserung der Güte der Grobbleche gegenüber jenen, die nach der konventionellen Walztechnik gefertigt werden.

Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht den Mnsatz von Stranggußbrammen für die Herstellung dicker Grobbleche, für welche bisher nur schwere Brammen, mit einer Dicke von über 600 mm als Ausgangsmaterial verwendet werden konnten,

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Claims

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- 8 Patentansprüche

( 1.j Verfahren zur Herstellung von Grobblechen aus Strang-— gußbrammen, wobei diese auf Walztemperatur erhitzt und in mehreren Stufen verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang vor seiner Ablängung in Stranggußbrammen, unmittelbar nach seiner Durcherstarrung im Stranggießprozeß, einstufig verformt wird, sobald seine Randzone eine mittlere Temperatur von 800 - 1 000° C erreicht hat, während die Kernzone noch eine höhere Temperatur, vorzugsweise
Temperatur, aufweist.

peratur, vorzugsweise eine um mindestens 100 C höhere
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa i/5 bis etwa 1/3 des gesamten Strangquerschnittes betragende Kernzone während des einstufigen Verforinens des Gußstranges um das etwa 1,3-bis 2,5fache verformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Strangquerschnitt des Gußstranges bei der einstufigen Verformung um 7 bis 20 f> vermindert wird.

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