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Title:
PRODUCTION OF A DEEP-DRAWABLE STEEL STRIP IN A COMBINED CASTING/ROLLING INSTALLATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/013488
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a finished strip (6) from steel in a combined casting/rolling installation (1) and to a combined casting/rolling installation (1) suitable for this purpose. The object of the invention is to find a method by which a thin finished strip (6) with good deep-drawing properties and high surface quality can be produced directly on a combined casting/rolling installation without the need for the finished strip (6) to be pickled and cold rolled after hot rolling. This object is achieved by the method according to claim 1.

Inventors:
BRAGIN SERGEY (AT)
GROSSEIBER SIMON (DE)
LENGAUER THOMAS (AT)
LINZER BERND (AT)
RIMNAC AXEL (AT)
Application Number:
PCT/EP2020/068520
Publication Date:
January 28, 2021
Filing Date:
July 01, 2020
Export Citation:
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Assignee:
PRIMETALS TECHNOLOGIES AUSTRIA GMBH (AT)
International Classes:
B22D11/12; B21B1/46
Domestic Patent References:
WO2019068444A12019-04-11
Foreign References:
CN207288354U2018-05-01
US20030178110A12003-09-25
CN207288354U2018-05-01
Attorney, Agent or Firm:
ZUSAMMENSCHLUSS METALS@LINZ, NR. 598 (AT)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands (6) aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage (1), umfassend die

Verfahrensschritte :

Stranggießen von flüssigem Stahl zu einem Strang (3) mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt in einer

Stranggießanlage (2), wobei der flüssige Stahl in Gewichts% C < 0,01%, Mn < 0,2%, P < 0,01%, optional Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen enthält;

Vorwalzen des ungeschnittenen Strangs (3) zu einem Vorband (4) in einer Vorwalzstraße (5), wobei der letzte Walzstich (R3) in der Vorwalzstraße (5) im austenitischen

Temperaturbereich erfolgt und die Dicke des Strangs (3) durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80% reduziert wird;

Erhitzen, vorzugsweise induktives Erhitzen, des Vorbands (4) auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C, bevorzugt > 1050 °C, besonders bevorzugt 2 1080 °C; anschließend

Entzundern und Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands (4) durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband (4) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in Ferrit umgewandelt wird;

Fertigwalzen des ungeschnittenen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, ferritischen Vorbands (4) in einer Fertigwalzstraße (8) durch mehrere Walzstiche zu dem

Fertigband (6), wobei das Fertigband (6) nach dem letzten Walzstich ( F5 ) eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist;

Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich ( F5 ) , bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche ( F3...F5 ) , besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen (F1...F5), in der

Fertigwalzstraße (8), wodurch die Reibung zwischen den

Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut reduziert wird;

Aufwickeln des Fertigbands (6) in einer Wickeleinrichtung (DC) . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Arbeitswalzen beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße zwischen 200 mm und 750 mm, bevorzugt 200 mm bis 500 mm, beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbeiwert m zwischen einer Arbeitswalze und dem Walzgut beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße (8) m 2 0,15 beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass der Umformgrad des ersten Walzstiches in der Fertigwalzstraße (8) größer als der Umformgrad des letzten

Walzstiches ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der Gesamtumformgrad aller Walzstiche in der Fertigwalzstraße (8) 2 70% beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Temperatur des Vorbands (4) beim Austritt aus der Vorwalzstraße (5) 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands (6) beim Austritt aus der Fertigwalzstraße (8) zwischen 700 und 800 °C, und die Wickeltemperatur > 680 °C beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Temperatur des Vorbands (4) beim Austritt aus der Vorwalzstraße (5) 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands (6) beim Austritt aus der Fertigwalzstraße (8) < 750 °C, und die Wickeltemperatur < 600 °C beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigband (6) nach dem Aufwickeln rekristallisationsgeglüht wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Temperatur (Tist) des Walzguts nach dem ersten Gerüst (Fl) der Fertigwalzstraße (8) gemessen wird, die Ist-Temperatur (Tist) einem Regler (C) zugeführt wird, der Regler (C) unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur (Tist) und einer Soll-Temperatur (TSoii) eine Stellgröße berechnet, die Stellgröße einem Stellglied (13) zugeführt wird und das Stellglied (13) das Intensivabkühlen (7) derart ansteuert, dass die Ist-Temperatur (Tist) der Soll-Temperatur (TSoii) möglichst entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Temperatur < 850 °C beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass entweder der Strang (3) oder das Vorband (4) mit einem die Verzunderung behindernden Abdeckpulver abgedeckt wird und das Vorband (4) nach einer aktiven oder passiven

Abkühlung voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße (8) eintritt .

12. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) zur Herstellung eines Fertigbands (6) aus Stahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: eine Stranggießanlage (2) mit einer bogenförmigen

Strangführung zum Stranggießen eines Strangs (3) mit Brammen oder Dünnbrammenquerschnitt,

eine Vorwalzstraße (5) zum Vorwalzen des Strangs (3) zu einem Vorband ( 4 ) ,

ein Induktionsofen (IH) zum Erhitzen des Vorbands (4) auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C;

eine Entzunderungseinrichtung (D) zum Entzundern des erhitzen Vorbands ( 4 ) ;

eine Intensivkühlung (7) zum Intensivabkühlen des

entzunderten Vorbands (4) durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband (4) zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird;

eine Fertigwalzstraße (8) mit mehreren Fertiggerüsten (F1...F5) zum Fertigwalzen des intensiv abgekühlten Vorbands (4) zu dem Fertigband (6), wobei das Fertigband (6) nach dem letzten Walzstich ( F5 ) eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist; eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich ( F5 ) , bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche (F3...F5), besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen (F1...F5), in der Fertigwalzstraße (8), wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut auf m ^

0,15 reduziert wird;

eine Schere (10) zum Querteilen des Fertigbands; und

zumindest zwei Wickeleinrichtungen (DC) zum Aufwickeln des Fertigbands (6) .

13. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 12, dadurch

gekennzeichnet, dass zwischen dem letzten Gerüst (F5) der

Fertigwalzstraße (8) und der ersten Wickeleinrichtung (DC)

Isolierpaneele (14) zur thermischen Isolation des Fertigbands angeordnet sind.

14. Gieß-Walz-Verbundanlage (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Gerüst (Fl) und dem zweiten Gerüst ( F2 ) der Fertigwalzstraße (8) ein Pyrometer zur Messung einer Ist-Temperatur (Tist) des Walzguts angeordnet ist, der Pyrometer mit einem Regler (C) verbunden ist, der Regler (C) unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur (Tist) und einer Soll- Temperatur (Tsoii) eine Stellgröße berechnen kann, und der Regler (C) ein Stellglied (12) der Intensivkühlung (7) derart ansteuern kann, dass die Ist-Temperatur (Tist) der Soll-Temperatur (TSoii) möglichst entspricht.

Description:
Beschreibung

Herstellung eines tiefziehbaren Stahlbands in einer Gieß-Walz- Verbundanlage

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Metallurgie. Einerseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines tiefziehbaren Fertigbands aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage durch Stranggießen und Warmwalzen. Ander erseits betrifft die Erfindung eine dazu geeignete Gieß-Walz- Verbundanlage .

Gieß-Walz-Verbundanlagen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, wie z.B. eine Arvedi ESP Anlage, eine SMS CSP Anlage oder eine Danieli QSP Anlage. Bekannt ist es auch, auf Gieß-Walz-Verbund- anlagen besonders energieeffizient dünne oder ultradünne Bänder verschiedenster Stahlgüten herzustellen.

Stand der Technik

Da Stahlbänder oftmals eine gewisse Tiefziehbarkeit aufweisen müssen, welche nach dem Stand der Technik durch konventionelles Warmwalzen nicht erreicht werden kann, wird die für die Tiefzieh barkeit notwendige Gefügetextur des fertigen Bandes durch

Warmwalzen in einer konventionellen Warmwalzstraße bzw. einer Gieß-Walz-Verbundanlage, durch Beizen, anschließendes Kaltwalzen mit hohen Umformgraden und Glühen eingestellt. Das geglühte

Stahlband wird oftmals anschließend noch verzinkt.

Obwohl auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage direkt (d.h. ohne

Kaltwalzen) Stahlbänder mit einer Dicke < 1 mm hergestellt werden können, werden die Vorzüge der Gieß-Walz-Verbundanlagen durch die nachfolgenden Schritte Beizen - Kaltwalzen - Glühen und gegeben enfalls Verzinken teilweise wieder eingebüßt. Demnach besteht ein Bedarf, direkt auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage dünne Stahlbänder mit einer guten Tiefziehbarkeit und einer hohen Oberflächen- qualität herzustellen, ohne die Bänder anschließend beizen, kaltwalzen und glühen zu müssen.

Aus der CN 207 288 354 U ist eine Gieß-Walz-Verbundanlage und ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands aus Stahl bekannt, aufweisend :

eine Stranggießanlage 1 mit einer bogenförmigen Strang führung,

eine Vorwalzstraße 2 zum Vorwalzen eines Vorbands,

eine Intensivkühlung 4 zum Intensivabkühlen des Vorbands, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird,

eine Entzunderungseinrichtung 6 zum Entzundern des intensiv abgekühlten Vorbands,

eine mehrgerüstige Fertigwalzstraße 8 mit einer Walzspalt schmierung zum Fertigwalzen des entzunderten Vorbands zu dem Fertigband; und

zwei Wickeleinrichtungen 11 zum Aufwickeln des Fertigbands.

Nachteilig an der Anlage der CN 207 288 354 U ist, dass die

Oberflächenqualität der produzierten Fertigbänder nicht optimal ist, da das Vorband vor dem Fertigwalzen ohne Zwischenerwärmung zuerst intensiv abgekühlt und anschließend entzundert wird. Da das Entzundern nach dem Intensivabkühlen und somit bereits bei relativ niedriger Temperatur erfolgt, ist das Entzundern für höhere An sprüche an die Oberflächenqualität nicht gründlich genug. Somit muss das warmgewalzte Fertigband bei hohen Ansprüchen an die Oberflächenqualität zumindest noch gebeizt und kaltgewalzt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Verfahren zur Herstellung dünner Bänder aus Stahl so abzuändern, dass direkt auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage ein dünnes Fertigband mit guter Tiefziehbarkeit und hoher Oberflächenqualität hergestellt werden kann, ohne dass das Fertigband nach dem Warmwalzen notwendiger weise gebeizt und kaltgewalzt werden müsste. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung soll eine dafür besonders gut geeignete Gieß- Walz-Verbundanlage gefunden werden.

Der Verfahrensaspekt dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage , umfassend die Verfahrensschritte:

- Stranggießen von flüssigem Stahl zu einem Strang mit Brammen oder Dünnbrammenquerschnitt in einer Stranggießanlage, wobei der flüssige Stahl C < 0,01% (bevorzugt C < 0,004%), Mn < 0,2%, P < 0,01%, optional Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen (auch Begleitelemente genannt) enthält;

- Vorwalzen des ungeschnittenen Strangs zu einem Vorband in einer Vorwalzstraße, wobei der letzte Walzstich in der

Vorwalzstraße im austenitischen Bereich erfolgt und die Dicke des Strangs durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80% reduziert wird;

- Erhitzen, vorzugsweise induktives Erhitzen, des Vorbands auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C, bevorzugt > 1050 °C, besonders bevorzugt 2 1080 °C; anschließend

- Entzundern und Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in Ferrit

umgewandelt wird;

- Fertigwalzen des ungeschnittenen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, ferritischen Vorbands in einer

Fertigwalzstraße durch mehrere Walzstiche zu dem Fertigband, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm

aufweist ;

- Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße, wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut reduziert wird, sodass Scherbänder im Fertigband, die zur Entwicklung einer unerwünschten GOSS-Textur führen, verhindert werden;

- Aufwickeln des Fertigbands in der Wickeleinrichtung, wobei der Ferrit im Fertigband zumindest teilweise eine {1 1 1}

Textur ausbildet .

Die Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest eine Stranggießanlage zum Strang gießen eines Strangs, eine Vorwalzstraße (engl, roughing mill ) zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband, eine Fertigwalzstraße (engl, finishing mill) mit mehreren Fertiggerüsten zum Fertig walzen des Vorbands zu einem Fertigband, und zumindest zwei

Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln des Fertigbands. Die Vor walzstraße ist ein- oder mehrgerüstig ausgeführt.

Auf der Gieß-Walz-Verbundanlage wird zuerst flüssiger Stahl in der Stranggießanlage zu einem Strang mit Brammen- oder Dünnbrammen querschnitt stranggegossen, wobei der flüssige Stahl C < 0,01% (vorzugsweise C < 0,004%), Mn < 0,2%, P < 0,01%, vorzugsweise Ti+Nb 2 0,01%, der Rest Fe und etwaige Verunreinigungen bzw.

sonstige Begleitelemente enthält (Prozentangaben jeweils in

Gewichts %) . Der endlose Strang wird anschließend zu einem Vorband in der Vorwalzstraße gewalzt, wobei der letzte Walzstich in der Vorwalzstraße im austenitischen Temperaturbereich erfolgt und die Dicke des Strangs durch das Vorwalzen um zumindest 30%, bevorzugt zumindest 60%, besonders bevorzugt zumindest 80%, reduziert wird. Im Anschluss an das Vorwalzen erfolgt eine zumindest teilweise Phasenumwandlung des Austenits im Vorband zu Ferrit, sodass das Vorband voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße

eintritt. Dabei wird das Vorband zuerst, vorzugsweise induktiv, auf eine Oberflächentemperatur > 1000 °C erhitzt, anschließend entzundert und schließlich das entzunderte Vorband durch ein flüssiges Kühlmittel intensiv abgekühlt, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zu Ferrit umgewandelt wird. Für eine hohe Oberflächenqualität ist es günstig, wenn das Vorband auf eine Oberflächentemperatur > 1050, bevorzugt 2 1080°C erhitzt wird. Dadurch kann die Entzunderung besonders gründlich erfolgen, sodass das Fertigband eine hohe Oberflächenqualität aufweist. Um das lokale Aufschmelzen des Vorbands bzw. einer, das Vorband abdeckenden, Zunderschicht zu vermeiden, wird die max. Oberflächentemperatur des Vorbands beim Erwärmen mit 1200°C begrenzt. In der Fertigwalzstraße wird der endlose Strang des zumindest teilweise phasenumgewandelten

Vorbands durch mehrere Walzstiche zu Fertigband warmgewalzt, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist. Um die

Ausbildung von Scherbändern, die zur Entwicklung der unerwünschten GOSS-Textur führen, im Fertigband zu verhindern, wird beim

Fertigwalzen eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche (z.B. beim letzten und beim vorletzten Walzstich) , besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße angewendet, wobei der Walzspalt jeweils - z.B. durch ein flüssiges Schmiermittel, wie ein Öl oder Mineralöl - geschmiert wird. Nach dem Fertigwalzen wird das Fertigband quergeteilt und in einer der zumindest zwei Wickeleinrichtungen aufgewickelt , wobei der Ferrit im Fertigband zumindest teilweise eine {1 1 1} Textur ausbildet. Durch das Querteilen des Fertigbands wird das endlose Produkt erstmals nach dem Fertigwalzen (und zumeist hinter einer typischerweise

vorhandenen Kühlstrecke) quergeteilt, sodass ein Coil bzw. Bund ein bestimmtes Gewicht bzw. eine bestimmte Länge aufweist. Die sog. {1 1 1} Textur des Ferrits ist dafür verantwortlich, dass das Fertigband eine gute Tiefziehbarkeit aufweist. Grundsätzlich gilt, dass je mehr Ferrit mit der {1 1 1} Textur im Fertigband vorliegt, desto besser ist die Tiefziehbarkeit. Wenn der flüssige Stahl Ti und/oder Nb enthält, wobei die Summe dieser Legierungselemente Ti+Nb 2 0,01% beträgt, erreicht das Fertigband eine nochmals verbesserte Tiefziehfähigkeit, da ein ferritisch gewalztes, titan- und/oder nioblegiertes Fertigband einen höheren Anteil von Ferrit mit der {1 1 1} Textur aufweist . Für untergeordnete Anforderungen kann in vielen Fällen auf die Zugabe von Ti und/oder Nb verzichtet werden . Der Endlosbetrieb in der Gieß-Walz-Verbundanlage gewährleistet eine optimale Prozessstabilität und in der Folge eine gleichmäßige Bandgeometrie und mechanische Eigenschaften.

Zur Reduktion von Reibspannungen im Walzspalt ist es vorteilhaft, wenn der Walzspalt ein niedriges Verhältnis aus gedrückter Länge und mittlerer Walzspalthöhe aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Durchmesser der Arbeitswalzen beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße zwischen 200 mm und 750 mm, bevorzugt 200 mm bis 500 mm, betragen.

Alternativ bzw. zusätzlich dazu ist es zur Reduktion von

Reibspannungen im Walzspalt vorteilhaft, wenn der Reibbeiwert m zwischen den Arbeitswalzen und dem Walzgut beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße m 2 0,15 beträgt. Dies kann durch eine Walzspaltschmierung und/oder durch besonders glatte Oberflächen der Arbeitswalzen erreicht werden. Erfindungsgemäß ist eine Walzspaltschmierung vorgesehen, da ein Reibwert m 2 0,15 ansonsten bei längeren Walzkampagnen von mehr als 150 km gewalzter Länge nicht gewährleistet werden kann.

Typischerweise ist der Umformgrad des ersten Walzstiches in der Fertigwalzstraße größer als der Umformgrad des letzten Walz stiches, bzw. weisen alle Walzstiche einen degressiven Verlauf der Umformgrade auf, d.h. dass der Umformgrad eines früheren Walz stiches größer ist als der Umformgrad eines späteren Walzstiches.

Für die Ausbildung eines hohen Anteils von Ferrit mit der {1 1 1} Textur ist es vorteilhaft, wenn der Gesamtumformgrad aller

Walzstiche in der Fertigwalzstraße 2 70% beträgt.

Bezüglich der Temperaturführung in der Gieß-Walz-Verbundanlage gibt es zwei Möglichkeiten. Gemäß Option 1 beträgt die Temperatur des Vorbands beim Austritt aus der Vorwalzstraße 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands beim Austritt aus der Fertigwalzstraße zwischen 700 und 800 °C, und die Wickeltemperatur > 680 °C. Für bestimmte Stahlgüten kann die Wickeltemperatur auch 2 670 °C betragen. Beim ferritischen Walzen ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung gering ist, da dadurch der Temperaturabfall niedrig gehalten wird. Alternativ bzw. zusätzlich ist es vorteil haft, den Temperaturabfall des Fertigbands zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung durch

Isolierpaneele zu reduzieren. Vorzugsweise sind die Isolierpaneele in die Kühlstrecke ein- bzw. ausbaubar ausgeführt, sodass diese nur beim ferritischen Walzen verwendet werden. Gemäß Option 2 beträgt die Temperatur des Vorbands beim Austritt aus der

Vorwalzstraße 2 900 °C, die Temperatur des Fertigbands beim

Austritt aus der Fertigwalzstraße < 750 °C, und die Wickel temperatur < 600 °C.

Bei Verwendung der Option 2 ist es vorteilhaft, das Fertigband nach dem Aufwickeln einem Rekristallisationsglühen zu unterziehen. Durch das Rekristallisationsglühen kommt es zu einer Kornneu bildung des ferritischen Gefüges. Vorteilhaft an der Option 1 ist, dass das Rekristallisationsglühen nicht erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird das Vorband nach dem Erhitzen zuerst

entzundert und anschließend durch ein flüssiges Kühlmittel intensiv abgekühlt (bspw. durch das sog. „Power Cooling" der Fa. Primetals Technologies). Da das Vorband zuerst entzundert und erst danach intensiv abgekühlt wird, erfolgt das Entzundern bei einer relativ hohen Oberflächentemperatur, was zu einer gründlichen Entzunderung führt. Diese Reihenfolge trägt insbesondere bei Tiefziehgüten wesentlich dazu bei, eine hohe Oberflächenqualität des Fertigbands zu erreichen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Abkühlen vor dem Entzundern durchzuführen, diese Reihenfolge ist bei Tiefziehgüten aufgrund der schlechten

Oberflächenqualität nachteilig.

Für die Ausbildung der gewünschten {1 1 1} Textur im Fertigband spielt es keine Rolle, ob das Vorband vor oder nach dem Abkühlen entzundert wird. Bei einer Ausführungsform wird entweder der Strang oder das

Vorband mit einem die Verzunderung behindernden Pulver abgedeckt, sodass das Vorband nach einer aktiven oder passiven Abkühlung voll- oder teilferritisch in die Fertigwalzstraße eintritt. Bei dieser Ausführungsform kann u.U. sogar die Entzunderung wegfallen und in den meisten Fällen auch auf das Erhitzen des Vorbands verzichtet werden. Das Pulver kann z.B. ein Borat, insbesondere ein Salz der Borsäure, besonders bevorzugt ein Natrium Salz der Borsäure, ganz besonders bevorzugt Borax mit oder ohne

Kristallwasser, wie Anhydrous borax (Na2B407) , Borax pentahydrate (Na2B407 -5H20) oder Borax decahydrate (Na2B407 · IOH2O ) , sein bzw. das Pulver zumindest eine diese Verbindungen beinhalten.

Bei bestimmten Temperaturführungen kann es notwendig sein, den Temperaturabfall des Fertigbands zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung durch Isolierpaneele zu reduzieren. Mit anderen Worten wird das Fertigbands a.a.O.

thermisch isoliert. Durch diese Maßnahme können die Endwalz temperatur in der Fertigwalzstraße niedrig und die Wickel

temperatur relativ hoch gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem durch eine Gieß-Walz- Verbundanlage nach Anspruch 12 gelöst, wobei die Gieß-Walz- Verbundanlage aufweist:

- eine Stranggießanlage mit einer bogenförmigen Strangführung zum Stranggießen eines Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammen

querschnitt ;

- eine Vorwalzstraße zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband;

- ein Induktionsofen zum Erhitzen des Vorbands auf eine

Oberflächentemperatur > 1000 °C;

- eine Entzunderungseinrichtung zum Entzundern des erhitzten Vorbands ;

- eine Intensivkühlung zum Intensivabkühlen des entzunderten Vorbands durch ein flüssiges Kühlmittel, wodurch der Austenit im Vorband zumindest teilweise zu Ferrit umgewandelt wird;

- eine Fertigwalzstraße mit mehreren Fertiggerüsten zum

Fertigwalzen des intensiv abgekühlten Vorbands zu dem Fertigband, wobei das Fertigband nach dem letzten Walzstich eine Dicke zwischen 0,5 und 4 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 2 mm aufweist;

- eine Walzspaltschmierung beim letzten Walzstich, bevorzugt bei mehreren der abschließenden Walzstiche, besonders bevorzugt bei sämtlichen Walzstichen, in der Fertigwalzstraße, wodurch die Reibung zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut auf m ^ 0,15 reduziert wird;

- eine Schere zum Querteilen des Fertigbands; und

- zumindest zwei Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln des

Fertigbands .

Beim ferritischen Walzen ist es vorteilhaft, dass zwischen dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße und der Wickeleinrichtung Isolierpaneele zur thermischen Isolation des Fertigbands

angeordnet sind.

Zur genauen Einstellung der Intensivabkühlung bzw. der

Phasenumwandlung des austenitischen Gefüges in ein ferritisches Gefüge vor dem Fertigwalzen ist es vorteilhaft, dass zwischen dem ersten Gerüst und dem zweiten Gerüst der Fertigwalzstraße ein Pyrometer zur Messung einer Ist-Temperatur des Walzguts angeordnet ist, der Pyrometer mit einem Regler verbunden ist, der Regler unter Berücksichtigung der Ist-Temperatur Ti st und einer Soll- Temperatur Ts oii eine Stellgröße berechnet, und der Regler ein Stellglied der Intensivkühlung (z.B. ein Ventil oder eine

Wasserpumpe) derart ansteuert, dass die Ist-Temperatur Ti st der Soll-Temperatur T Soii möglichst entspricht. Grundsätzlich wäre es möglich, den Pyrometer auch vor der Fertigwalzstraße bzw. nach dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße anzuordnen. Die Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Gerüst ist jedoch bevorzugt.

Die Soll-Temperatur T Soii beträgt beim ferritischen Walzen vorzugs weise < 850 °C. Grundsätzlich ist T Soii aber stahlgütenabhängig.

Da das Vorband durch die Intensivkühlung unmittelbar vor der Fertigwalzstraße nicht trocken in die Fertigwalzstraße eintritt, wird die Temperaturmessung nicht wie im Stand der Technik

grundsätzlich bekannt vor der Fertigwalzstraße, sondern nach dem ersten Gerüst durchgeführt. Dadurch wird eine hohe Genauigkeit der Temperaturmessung sichergestellt. Durch die Regelung der Intensiv abkühlung wird gewährleistet, dass bereits der erste Walzstich beim Fertigwalzen in einem vorbestimmten Phasengebiet stattfindet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen :

Fig 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Gieß-Walz-Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig 2 eine schematische Darstellung einer nicht

erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Verbundanlage ,

Fig 3 ein Dickenprofil für drei Varianten des

erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig 4 ein Temperaturprofil für drei Varianten des

erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig 5 eine Variante einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz- Verbundanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Beschreibung der Ausführungsformen

In der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 der Fig 1 wird in der

Stranggießanlage 2 flüssiger Stahl mit folgender chemischer

Zusammensetzung

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung des Stahls zu einem Strang 3 mit Brammenquerschnitt stranggegossen. Der Strang 3 verlässt die Stranggießanlage 2 mit einer Dicke von 110 mm und einer Geschwindigkeit von 6 m/min. Vorzugsweise wird der teilerstarrte Strang 3 in der bogenförmigen Strangführung einer Soft-Core oder einer Liquid Core Reduction (LCR) unterzogen.

Dadurch wird die Dicke des Strangs reduziert und dessen

Innenqualität verbessert. Der Strang 3 tritt ungeschnitten in die dreigerüstige Vorwalzstraße 5 ein und wird dort zu einem Vorband 4 mit einer Dicke von 10 mm reduziert. Der letzte Walzstich im Gerüst R3 der Vorwalzstraße 5 erfolgt im austenitischen

Temperaturbereich bei einer Endwalztemperatur von 1000°C.

Anschließend wird die Temperatur des Vorbands 4 durch einen

Induktionsofen IH auf 1080°C erhitzt und anschließend die

Temperatur des Vorbands durch eine Entzunderung D und eine

Intensivkühlung 7 auf 850°C abgekühlt. Dabei wird der im Vorband 4 vorhandene Austenit zumindest beinahe vollständig in Ferrit umgewandelt. Das endlose, phasenumgewandelte Vorband 4 tritt anschließend in die fünfgerüstige Fertigwalzstraße 8 ein und wird dort in 5 Walzstichen zu einem Fertigband 6 mit einer Dicke von 1 mm fertiggewalzt. Die letzten drei Walzstiche in den Walzgerüsten F3, F4 und F5 der Fertigwalzstraße 8 werden unter Anwendung einer Walzspaltschmierung durchgeführt. Dabei wird jeweils zwischen den Arbeitswalzen eines Fertiggerüsts und dem Walzgut ein Mineralöl aufgesprüht, das den Reibbeiwert im Walzspalt auf einen Wert m < 0,15 heruntersetzt. Dadurch wird verhindert, dass sich Scher bänder, die zur Entwicklung einer unerwünschten GOSS-Textur führen, im Fertigband ausbilden. Das Fertigband 6 verlässt die Fertigwalzstraße 8 mit einer Oberflächentemperatur von 720°C. Um eine hohe Wickeltemperatur zu erreichen, wird das Fertigband im Bereich der strichliert dargestellten Kühlstrecke 9 nicht abge kühlt, sondern durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert. Um das Fertigband 6 auf mehrere Bunde verteilen zu können, wird das Fertigband vor dem Aufwickeln durch die Schere 10 quergeteilt. Die Wickeltemperatur beträgt 690°C. Kurz bevor der Bund sein Zielge wicht erreicht hat, wird das endlose Fertigband durch die Schere 10 quergeteilt und das Aufwickeln auf einer weiteren (in Fig 1 nicht dargestellten) Wickeleinrichtung fortgesetzt, wobei der Ferrit im Fertigband 6 zumindest teilweise eine {1 1 1} Textur ausbildet .

Die Fig 2 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbund- anlage 1, wobei das Vorband 4 ohne im Induktionsofen IH erhitzt, ohne im Entzunderer D entzundert oder intensiv abgekühlt zu werden im teilferritischen Zustand in die Fertigwalzstraße 8 eintritt.

Auf das Entzundern des Vorbands 4 kann verzichtet werden, da die Ober- und Unterseite des Strangs 3 in der Pulveraufgabeeinrichtung 15 mit einem die Verzunderung behindernden Pulver (z.B. Borax) abgedeckt werden. Für weitere Details betreffend das Pulver oder die Pulveraufgabeeinrichtung wird auf die die WO2019/068444 verwiesen .

In den Figuren 3 und 4 werden drei weitere Varianten, genannt VI bis V3, von Betriebsverfahren zur Herstellung eines Fertigbands 6 aus Stahl auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage 1 dargestellt. Die erfindungsgemäßen Varianten VI und V2 werden auf der Gieß-Walz- Verbundanlage 1 gemäß Fig 1 durchgeführt; die nicht erfindungs gemäße Variante V3 auf der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 gemäß Fig 2.

Gemäß der Variante V3 wird das, den inaktiven Induktionsofen IH durchlaufende, Vorband 4 direkt dem ersten Gerüst Fl der Fertig walzstraße 8 zugeführt, ohne erhitzt zu werden, ohne durch eine Intensivkühlung 7 abgekühlt und ohne in der Entzunderungsein richtung D entzundert zu werden. Dadurch werden die Gieß-Walz- Verbundanlage 1 der Fig 2 sowie das Betriebsverfahren V3 weiter vereinfacht . In der Stranggießanlage 3 wird bei den Varianten VI, V2 und V3 jeweils flüssiger Stahl mit der in Tabelle 1 angegebenen chem. Zusammensetzung zu einem 90 mm dicken Dünnbrammenstrang 3

vergossen. Der Dünnbrammenstrang 3 verlässt die Stranggießanlage 2 mit einer Gießgeschwindigkeit von 6 m/min und einer Temperatur von 1100°C. Da die Vorwalzstraße 5 unmittelbar der Stranggießanlage 2 nachfolgt, tritt der ungeschnittene Dünnbrammenstrang auch mit 1100°C in das erste Gerüst RI der Vorwalzstraße 5 ein und wird in den drei Gerüsten R1...R3 der Vorwalzstraße 5 zu einem Vorband 4 mit einer Dicke von 12,4 mm vorgewalzt. Der letzte Walzstich im Gerüst R3 der Vorwalzstraße 5 erfolgt bei 1000 °C und somit im austenit- ischen Temperaturbereich des Stahls. Durch das Vorwalzen wird die Dicke des Strangs um 86% reduziert.

Bei den Varianten VI und V2 wird das Vorband 4 anschließend im Induktionsofen IH auf 1100°C erwärmt und danach in der Entzund erungseinrichtung D entzundert. Dabei fällt die Temperatur des Vorbands 4 auf 1000 °C ab. Anschließend wird das Vorband in der Intensivkühlung 7 intensiv abgekühlt, wobei die Temperatur des Vorbands 4 auf unter 900°C abfällt.

Bei der Variante V3 wird das Vorband 4 weder im Induktionsofen IH erwärmt noch in der Entzunderungseinrichtung D entzundert. Ebenso gut wäre es möglich, den Induktionsofen IH und die Entzunder ungseinrichtung D wegzulassen. Wie oben dargestellt, kann die Verzunderung des Strangs oder des Vorbands durch ein Abdeckpulver reduziert bzw. verhindert werden. In diesem Fall weist das

Verfahren eine hohe Energieeffizienz und das Fertigband eine hohe Oberflächenqualität auf.

Durch die Temperaturführung des Vorbands 4 nach dem letzten

Walzstich R3 in der Vorwalzstraße 5 und vor dem ersten Walzstich Fl in der Fertigwalzstraße 8 wird der Austenit im Vorband 4 zumindest teilweise in Ferrit umgewandelt. Anschließend tritt das zumindest teilweise phasenumgewandelte Vorband 4 ungeschnitten in das erste Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 ein. Gemäß der Variante VI erfolgt der erste Walzstich im ersten Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 bei 875°C. Der letzte Walzstich im fünften Gerüst F5 der Fertigwalzstraße 8 erfolgt bei einer

Endwalztemperatur von 735°C. Das Fertigband 6 mit einer Dicke von 1,7 mm durchläuft die Kühlstrecke 9 ungekühlt und wird mit einer Wickeltemperatur von 690 °C auf der Wickeleinrichtung DC

aufgewickelt . Das Fertigband wird im Bereich der Kühlstrecke 9 durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert. Es wäre aber ebenfalls möglich, die Kühlstrecke 9 wegzulassen, d.h. die Wickelein richtungen DC unmittelbar nach dem letzten Gerüst F5 der Fertig walzstraße 8 anzuordnen. Da auf einer Gieß-Walz-Verbundanlage 1 meist jedoch unterschiedliche Produkte erzeugt werden, ist typischerweise eine Kühlstrecke 9 vorhanden.

Bei den Varianten V2 und V3 erfolgt der erste Walzstich im ersten Gerüst Fl der Fertigwalzstraße 8 bei 840°C. Der letzte Walzstich im fünften Gerüst F5 erfolgt bei einer Endwalztemperatur von 700°C. Das Fertigband 6 mit einer Dicke von 1,7 mm wird in der Kühlstrecke 9 schwach abgekühlt und mit einer Wickeltemperatur von 550°C auf der Wickeleinrichtung DC aufgewickelt .

Bei allen drei Varianten wird die Dicke des Vorbands durch das Fertigwalzen um 86% reduziert.

Die letzten drei Walzstiche in den Walzgerüsten F3, F4 und F5 der Fertigwalzstraße 8 werden wiederum unter Anwendung einer

Walzspaltschmierung durchgeführt .

Die gemittelten Temperaturen bei den einzelnen Aggregaten der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 gemäß den Varianten VI bis V3 ergeben sich entweder aus Fig 4 oder der nachfolgenden Tabelle:

Temperatur [ ° C ]

Tabelle 2: Temperaturführung

Die Reduktionsraten in den einzelnen Gerüsten R1...R3 und F1...F5 sowie die Dicken der Dünnbramme 2, des Vorbands 4 und des

Fertigbands 6 gemäß den Varianten VI bis V3 ergeben sich entweder aus Fig 3 oder der nachfolgenden Tabelle:

Tabelle 3: Dicken und Reduktionsraten

Um den endlosen Betrieb der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 zu gewähr leisten, wird das Fertigband 6 direkt vor den Wickeleinrichtungen geschnitten und abwechselnd durch zumindest zwei Wickelein richtungen DC aufgewickelt .

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren in der Gieß- Walz-Verbundanlage 1 weist das aufgewickelte Fertigband 6 eine gute Tiefziehbarkeit auf, ohne dass das Fertigband 6 nach dem Warmwalzen noch kaltgewalzt oder geglüht werden müsste. Da das Fertigband bei den Varianten V2 und V3 mit relativ niedriger Temperatur aufgewickelt wird, findet im Coil selbst keine

Rekristallisation statt. Daher sollte das Fertigband nachfolgend einem Rekristallisationsglühen unterzogen werden. Doch selbst wenn das Fertigband 6 für höhere Anforderungen noch kaltgewalzt und geglüht wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren äußerst vorteil haft, da das Kaltwalzen mit niedrigeren Reduktionsraten erfolgen kann. Die gute Tiefziehbarkeit ergibt sich einerseits aus der ehern. Zusammensetzung des flüssigen Stahls sowie der vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Schließlich ist in Fig 5 eine Variante der erfindungsgemäßen Gieß- Walz-Verbundanlage 1 aus Fig 1 gezeigt. Im Unterschied zur Anlage aus Fig 1 wird die Intensivkühlung 7 temperaturgeregelt betrieben. Hierzu wird die Ist-Oberflächentemperatur Ti st nach dem ersten Gerüst der Fertigwalzstraße 8 durch einen Pyrometer bzw. eine Temperaturmesseinrichtung gemessen und an den Regler C übertragen. Der Regler C ermittelt eine Stellgröße in Abhängigkeit einer Soll- Oberflächentemperatur Ts oii und der Ist-Oberflächentemperatur Ti st und gibt die Stellgröße an ein Stellglied 13, hier einen

Frequenzumrichter, aus. Der Frequenzumrichter steuert über den Elektromotor 12 die Drehzahl der Pumpe 11 an. Da es sich bei der Pumpe 11 um eine Kreiselpumpe handelt, ändert sich der Druck des flüssigen Kühlmittels, das über Düsen auf die Ober- und Unterseite (in Fig 5 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur Düsen unterhalb des Vorbands dargestellt) des Vorbands aufgespritzt , in Abhängigkeit der Pumpendrehzahl. Somit kann die Kühlintensität der Intensivkühlung in Abhängigkeit der gemessenen Ist-Oberflächen- temperatur Ti st geregelt werden. Dem Fachmann sind neben der

Drehzahlregelung einer Pumpe auch andere Möglichkeiten bekannt, die Kühlintensität einzustellen, z.B. durch das Vorsehen eines Ventils zwischen der Pumpe und einer oder mehreren Düsen, wobei der Durchfluss bzw. der Druck des Kühlmittels über die Öffnung des Ventils eingestellt wird. Durch diese Maßnahme wird auch bei transienten Vorgängen (z.B. ein Verteilerwechsel mit einer temporär reduzierter Gießgeschwindigkeit der Stranggießanlage 2) in der Gieß-Walz-Verbundanlage 1 sichergestellt, dass bereits der erste Walzstich in der Fertigwalzstraße 8 in einem vorbestimmten ferritischen Phasengebiet (typischerweise vollferritisch)

durchgeführt wird. Dadurch werden die Produkteigenschaften des aufgewickelten Fertigbands wesentlich verbessert und äußerst konstant gehalten. Das Fertigband 6 wird wiederum im Bereich der Kühlstrecke 9 durch Isolierpaneele 14 thermisch isoliert.

In den Fig 1, 2 und 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur eine einzige Wickeleinrichtung DC dargestellt. Bei längeren Walzkampagnen sind jedoch zumindest zwei Wickelein richtungen erforderlich, um das endlos produzierte Fertigband 6 aufwickeln zu können.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten

Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele

eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu

verlassen . Bezugs zeichenliste

1 Gieß-Walz-Verbundanlage

2, CCM Stranggießanlage

3 Strang

4 Vorband

5 Vorwalzstraße

6 Fertigband

7 Intensivkühlung

8 Fertigwalzstraße

9 Kühlstrecke

10 Schere

11 Pumpe

12 Elektromotor

13 Stellglied

14 Isolierpaneel

15 Pulveraufgabeeinrichtung

C Regler

D Entzünderungseinrichtung

DC Wickeleinrichtung

F1...F5 Erstes bis fünftes Gerüst der Fertigwalzstraße

IH Induktionsofen

In Eingang eines Aggregats

Out Ausgang eines Aggregats

R1...R3 Erstes bis drittes Gerüst der Vorwalzstraße

Tlst Ist-Oberflächentemperatur

Tsoii Soll-Oberflächentemperatur