METHOD OF PRODUCING HOT-PLATED METALLIC STRIPS

Abstract: 1. Process for the production of hot-cladded metal strip by high-pressure rolling in which cladding is performed in a planetary mill incorporating a multi-roll stand (7) with a reduction in thickness of 90 to 98 % and in a preceding feed stand with a thickness reduction of 25 to 30 % and at a rolling speed of 0,8 to 3,6 m/minute and in which, prior to rolling and preliminary heating, the base and the cladding material, their facing surfaces metallically bright, are placed on top of each other and connected at the edges by spot or seam welding, with the slabs (1) being rolled in uninterrupted sequence in the multi-roll stand (7) and the slab ends being profiled by arrow-shaped projections and corresponding recesses or similar, said slabs (1) following each other end to end at such close intervals that the front end of the following slab (1) is already gripped in the roll gap of the multi-roll stand (7) while parts of the preceding slab (1) have not yet entered the roll gap.

Description: Verfahren zur Herstellung von warmplattiertem Metallband Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von warmplattiertem Metallband durch Walzen unter hohem Druck. Das Warmplattieren von metallischen Werkstoffen zwischen zwei angetriebenen Walzen unter Hochdruck ist bekannt. Hierbei kann ein Auswalzen grösserer Materialdicken auf dünnes Metallband wegen der Abkühlung des Materials während des Walzens nicht in einer Hitze erfolgen. Für die Herstellung von dünnem plattiertem Blech oder Band ist also nach dem Walzplattieren der Brammen eine Wiedererwärmung und das anschliessende Auswalzen in einem weiteren Walzvorgang erforderlich. Dies ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Aufwand zu vermeiden und ein Verfahren anzugeben, bei dem warmplattiertes Metallband in einem Walzprozess ohne Zwischenerhitzung hergestellt wird. Danach wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Plattieren in einem Planetenwalzwerk mit einem Vielrollenwalzgerüst bei einer Dikkenabnahme von 90 bis 98 % und einem vorgeschalteten Vorschubwalzgerüst bei einer Dickenabnahme von 25 bis 35 % und einer Walzgeschwindigkeit von 0,8 bis 3,6 m/ Minute erfolgt und dass vor dem Walzen und der vorher gehenden Erwärmung das Grund- und Plattierungsmaterial an den einander zugewandten Flächen metallisch blank vorbereitet, aufeinandergelegt und an den Rändern durch Punkt- oder Nahtschweissen miteinander verbunden werden. Damit können trotz des in nur einer Hitze erfolgenden Walzplattierens praktisch beliebige Metallband- und Plattierungsschichtdicken erreicht werden. Eine derartige Walzeinrichtung arbeitet also bei sehr weitem Einsatzbereich äusserst wirtschaftlich und benötigt nur sehr wenig Platz. Als Grundwerkstoffe für das Plattieren kommen besonders weiche, unlegierte Kohlenstoff stähle, Kohlenstoff stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt und grösserer Festigkeit und Feinkornbaustähle für die Erzielung besonders guter Tiefziehfähigkeit in Betracht. Als Plattierungswerkstoffe eignen sich vor allem rostfreie oder rostbeständige Stähle, hochfeste Kohlenstoffstähle oder legierte Stähle, Nickel oder Nickellegierungen. Um den Schutz der beim Plattieren miteinander zu verbindenden Flächen von Grund- und Plattierungsmaterial gegen Verunreinigungen oder Oxidation über die Befestigung durch punktförmiges Aufheften oder Dichtschweissen an den Rändern hinaus zu verbessern, empfiehlt es sich, das Erwärmen der für das Walzen vorbereiteten Bramme in reduzierend eingestellter Atmosphäre oder unter Schutzgas vorzunehmen. Zu diesem Zweck werden auch vorteilhaft bei der Vorbereitung der Bramme für das Walzen vor dem Aufschweissen des Plattierungsmaterials in den Randbereichen Kammern oder Bohrungen im Grundmaterial vorgesehen, die zum Plattierungsmaterial münden und in die reduzierende Stoffe eingebracht werden. Diese reduzierenden Stoffe binden den in Zwischenräumen etwa noch vorhandenen Sauerstoff, so dass dieser vor allem während der Erwärmung der Bramme nicht wirksam werden kann, und verhindern so eine Oxidation. Damit werden die Flächen während der gesamten Zeit bis zum Abschluss des Plattierens in einwandfreiem Zustand gehalten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zur Herstellung von einseitig plattiertem Metallband vorgeschlagen, dass jeweils zwei aufeinandergelegte Brammen gleichzeitig gewalzt werden, die mit dem Plattierungsmaterial auf den einander zugewandten Flächen belegt, durch eine Schicht aus Kaolin voneinander getrennt und an den Seiten durch angeschweisste Stegbleche miteinander verbunden sind. Das Walzprodukt bleibt auf diese Weise im Querschnitt symmetrisch und es werden gleichzeitig zwei plattierte Metallbänder erzeugt. Für die Herstellung von beidseitig plattiertem Metallband wird zur Vorbereitung der Bramme für das Walzen das Grundmaterial mit dieses einstückig umschliessendem Plattierungsmaterial belegt, das an den an einer Längsseite der Bramme liegenden Stosskanten verschweisst wird. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und sichere Befestigung des Plattierungsmaterials auf dem Grundmaterial. Eine besonders zweckmässige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest im Vielrollenwalzgerüst in ununterbrochener Aufeinanderfolge der Brammen gewalzt wird, dass die Brammenenden pfeilförmig oder durch Materialüberstände profiliert sind und dass die Brammen mit einem so geringen Abstand aufeinanderfolgen, dass im Walzspalt bereits der Anfang der folgenden Bramme gegriffen wird, solange noch Materialteile der vorhergehenden Bramme nicht in den Walzspalt eingelaufen sind. Diese Massnahme ermöglicht ein kontinuierliches Walzplattieren und damit einen sehr günstigen Einsatz der Walzeinrichtungen. Für einen solchen kontinuierlichen Betrieb empfiehlt sich besonders eine Vorbereitung des Walzgutes, bei der das Plattierungsmaterial derart auf das Grundmaterial aufgebracht wird, dass es an den Brammenenden in Walzrichtung auf das Grundmaterial der anschlie ssenden, in diesem Bereich nicht mit Plattierungsmaterial belegten Bramme überlappt. Bei dieser Behandlung ist eine weitere Profilierung der Brammenenden nicht mehr erforderlich. Zur Abschlussbehandlung des fertig plattierten Metallbandes im Anschluss an das Walzen im Vielrollenwalzgerüst werden mittels einer fliegenden Schere und Kantenbesäumscheren Unregelmässigkeiten am Anfang, am Ende und an den Kanten des Metallbandes abgetrennt. Darüber hinaus ist noch eine besondere Weiterbehandlung des Metallbandes im Anschluss an das Walzen im Vielrollenwalzgerüst vorteilhaft, die in der Weise stattfindet, dass das Metallband mittels einer fliegenden Schere in Bandstücke aufgeteilt wird, die länger als breit sind und anschliessend in einem Blechwalzwerk quer zur bisherigen Walzrichtung zu breiten Blechen warm oder kalt ausgewalzt werden. Damit lassen sich Bleche herstellen, deren Breite erheblich grösser ist als die des im Vielrollenwalzgerüst gewalzten Metallbandes. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar in Fig 1 ein zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignetes Walzwerk schematisch in Seitenansicht, in Fig. 2 das Vielrollenwalzgerüst mit vorgeschal tetem Vorschubwalzgerüst nach Fig. 1 in vergrösserter Wiedergabe, in Fig. 3 der Walzspalt des Vielrollenwalzgerüstes im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, in Fig. 4 verschiedene Formgebungen von für das bis Plattieren vorbereiteten Brammen, und Fig. 11 zwar in Fig. 4a, 5a, 6a, 7a und Fig. 8 bis 11 in Draufsicht und in Fig. 4b, 5b, 6b und 7b im-Querschnitt, in Fig. 12 ein weiteres zur Durchführung des vorge schlagenen Verfahrens geeignetes Walzwerk mit nachgeschaltetem Blechwalzwerk schema tisch in Draufsicht. Wie in Fig. 1 wiedergegeben, werden die zu plattierenden Brammen 1 durch eine Chargiervorrichtung einem Hubbalkenwärmofen 2 zugeführt. Die erwärmten Brammen 1 gelangen von dort mit stetiger langsamer Vorschubgeschwindigkeit in ununterbrochener Folge über eine Entzunderungsvorrichtung 3, Einstossrollen 4, ein Vorschubwalzenpaar 5 und Zentrierrollen 6 in den Walzspalt eines Vielrollenwalzgerüstes 7. Das fertig gewalzte Band 8 läuft über eine Spannrolle 9 und einen Auslauftreiber 10 auf einen Auslaufrollgang 11. Es wird entweder mittels einer fliegenden Schere 12, die auch der Besäumung der Bandenden dient, in einzelne Abschnitte unterteilt, die seitlich gestapelt werden können, oder mittels eines Umlenktreibers 13 einem Bandwickler 14 zugeführt. Für die Säuberung der Bandkanten ist eine nicht dargestellte Kantenbesäumschere vorgesehen. Ein Manipulator 15 setzt die gewickelten Bandbunde auf ein Kettenförderband 16 ab, das sie nach dem völligen Erkalten zur weiteren Verarbeitung abtransportiert. Das Vielrollenwalzgerüst, dem die Bramme 1 im Anschluss an den Durchlauf durch das Vorschubwalzgerüst 17 zugeführt wird, (vgl. Fig. 2 und 3) besteht im wesentlichen aus zwei feststehenden Stützbalken 18, um die Kränze aus Arbeitswalzen 19 und zugeordnete Stützwalzen 20 rotieren. Die Arbeitswalzen 19 und die Zwischenwalzen 20 sind in angetriebenen und miteinander synchron umlaufenden Käfigen 21 radial verschiebbar gelagert und drehen sich planetenartig um den Stützbalken 18. Die Vorschubwalzen 17 führen die vorgewärmte Bramme 1 langsam in den Walzspalt des Vielrollenwalzgerüstes ein. Hier walzt jedes einzelne der rasch umlaufenden Arbeitswalzpaare 19 eine dünne Schicht der Bramme keilförmig zu einem Stück fertigen Bandes aus. Dabei wird die im Vorschubwalzgerüst 17 eingeleitete Plattierung abgeschlossen. Das plattierte Band läuft aufgrund der hohen Gesamtreduktion von bis zu 98 % mit entsprechend erhöhter Geschwindigkeit aus dem Vielrollenwalzgerüst aus. Das Material wird als kleiner Wulst vor den Arbeitswalzen 19 hergeschoben und zu einem vollkommen planparallelen Stück Band ausgewalzt. Zu diesem Zweck sind die sich im Walzspalt gegenüberliegenden Laufbahn stücke 22 für die Zwischenwalzen 20 abgeflacht und auf auswechselbaren Verschleissstücken 23 angeordnet. Da die Zwischenwalzen 20 mit aufgeschobenen frei drehbaren Ringen 24, die die Arbeitswalzen 19 abstützen, versehen sind, lassen sich die Arbeitswalzen 19 ebenfalls frei drehen. Zur Vorbereitung der Brammen für das Plattieren werden sie und das Plattierungsmaterial vor dem Erwärmen im Hubbalkenofen an den Plattierungsflächen mechanisch, z.B. durch Fräsen, Bohren oder Schleifen, chemisch, z.B. durch Beizen oder elektrochemisch metallisch blank bearbeitet. Um die in Fig. 4a bis 7b gezeigte Formgebung zu erreichen, wird das Grundmaterial 25 an den Rändern mit Bohrungen 26 versehen, in die reduzierende Stoffe eingebracht werden, die bei der weiteren Bearbeitung Sauerstoffreste binden und eine Oxidation der Plattierungsflächen verhindern. Dann wird das Grundmaterial 25 mit dem Plattierungsmaterial 27 einseitig, beidseitig oder durch Umwickeln belegt. Das Plattierungsmaterial wird durch Schweisspunkte oder Schweissnähte 28 mit dem Grundmaterial 25 verbunden. Bei der Vorbereitung je zweier aufeinandergelegter jeweils einseitig zu plattierender Brammen gemäss Fig. 6a und b werden seitlich Stegbleche 29 an die Brammen angeschweisst. Ausserdem wird zwischen die beiden Plattierungsschichten eine Trennschicht 30 aus Kaolin gelegt, die ein Abheben der fertigen Metallbänder voneinander nach dem Plattieren ermöglicht. Die Formung der Brammenenden nach Fig. 8 bis 10 (Draufsicht) und Fig. 11 (Seitenansicht) zur Erzeugung von Überlappungen von Grundmaterial 25 bzw. Plattierungsmaterial 27 zur nächsten Bramme dient dazu, eine ununterbrochene Aufeinanderfolge von Brammen beim Walzen zu ermöglichen. Die Materialüberstände, die dazu erforderlich sind, betragen etwa das 1/2- bis 1 1/2-fache der betreffenden Brammendicke. Die in dieser Weise vorbereiteten Brammen werden nach anschliessender Erwärmung im Hubbalkenofen 2 in reduzierender Atmosphäre oder unter Schutzgas dem Vorschubwalzgerüst 5 zugeführt, in dem sie einer Dicken reduktion von 25 bis 35 % unterworfen werden. Dabei erfolgt ein erstes Festschweissen des Plattierungsmaterials auf dem Grundmaterial. Danach gelangen sie in das Vielrollenwalzgerüst 7, in dem eine Hochumformung von 90 bis 98 % Abnahme durchgeführt wird, wobei die Plattierungsschicht endgültig festgeschweisst wird. Anschliessend werden die Anfangs- und Endstücke der fertig plattierten Metallbänder sowie die Bandkanten, in denen sich in den Bohrungen 26 noch Reduktionsmittel befinden, mittels der fliegenden Schere 12 und der als Kreismesserschere ausgeführten Kantenbesäumeinrichtung abgeschnitten. Schliesslich kann das Metallband in einer Anordnung nach Fig. 12 noch nach dem Walzen im Vielrollenwalzgerüst 7 und dem Besäumen mittels der Kreismesserschere 25 durch die fliegende Schere 12 in Bandstücke 26 aufgeteilt und danach einer Querwalzung unterworfen worden. Hierzu werden die Bandstücke 26 in Querrichtung einem geeigneten Ofen 27 zur Wiedererwärmung zugeführt und in einem Blechwalzwerk 28 quergewalzt. Während die Brammen 1 mit der Breite b1 in das Vorschubwalzgerüst 6 einlaufen, das Vielrollenwalzgerüst mit der Breite b2' verlassen und durch die Kreismesserschere 25 die Breite b2 erhalten, werden sie im Blechwalzwerk 28 auf die wesentlich grössere Breite b3 ausgewalzt.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von warmplattiertem Metall band durch Walzen unter hohem Druck, dadurch gekenn zeichnet, dass das Plattieren in einem Planetenwalz werk mit einem Vielrollenwalzgerüst (7) bei einer Dickenabnahme von 90 bis 98 % und einem vorgeschal teten Vorschubwalzgerüst (5) bei einer Dickenabnahme von 25 bis 35 % und einer Walzgeschwindigkeit von 0,8 bis 3,6 minute erfolgt und dass vor dem Walzen und der vorhergehenden Erwärmung das Grund- und das Plattierungsmaterial an den einander zugewandten Flächen metallisch blank vorbereitet, aufeinander gelegt und an den Rändern durch Punkt- oder Naht schweissen miteinander verbunden werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen der für das Walzen vorbereiteten Bramme (1) in reduzierend eingestellter Atmosphäre oder unter Schutzgas erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass bei der Vorbereitung der Bramme (1) für das Walzen vor dem Aufschweissen des Plattie rungsmaterials (27) in den Randbereichen Kammern oder Bohrungen (26) im Grundmaterial (25) vorge sehen werden, die zum Plattierungsmaterial (27) münden und in die reduzierende Stoffe eingebracht werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Herstellung von einseitig plattiertem Metallband, dadurch ge kennzeichnet, dass jeweils zwei aufeinandergelegte Brammen gleichzeitig gewalzt werden, die mit dem Plattierungsmaterial auf den einander zugewandten Flächen belegt, durch eine Schicht aus Kaolin (30) voneinander getrennt und an den Seiten durch ange schweisste Stegbleche (29) miteinander verbunden sind. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Herstellung von beidseitig plattiertem Metallband, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Vorbereitung der Bramme (1) für das Walzen das Grundmaterial (25) mit dieses einstückig umschliessendem Plattierungsmaterial (27) belegt wird, das an den an einer Längsseite der Bramme (1) liegenden Stosskanten verschweisst wird. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Vielrollen walzgerüst (7) in ununterbrochenerAufeinanderfolge der Brammen (1) gewalzt wird, dass die Brammenenden pfeilförmig oder durch Materialüberstände profiliert sind und dass die Brammen (1) mit einem so geringen Abstand aufeinanderfolgen, dass im Walzspalt bereits der Anfang der folgenden Bramme gegriffen wird, so lange noch Materialteile der vorhergehenden Bramme nicht in den Walzspalt eingelaufen sind. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattierungsmaterial (27) zur Vorbereitung des Walzens derart auf das Grundmaterial (25) auf gebracht wird, dass es an den Brammenenden in Walz richtung auf das Grundmaterial (25) der anschlie ssenden, in diesem Bereich nicht mit Plattierungs material (27) belegten Bramme überlappt. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Walzen im Vielrollenwalzgerüst (7) mittels einer fliegenden Schere (12) und Kantenbesäumscheren Unregelmässigkeiten am Anfang, am Ende und an den Kanten des Metallbandes abgetrennt werden. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Walzen im Vielrollenwalzgerüst (7) das Metallband mittels einer fliegenden Schere (12) in Bandstücke (26) aufgeteilt wird, die länger als breit sind und anschliessend in einem Blechwalzwerk (28) quer zur bisherigen Walzrichtung zu breiten Blechen warm oder kalt ausgewalzt werden.

Inventors: FINK, PETER JOHANNES, DR.
Applicants: FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1983
Main classification: B23K20
IPC codes: B23K20