STAHL + TECHNIK 01/2019

48 | TECHNIK
Wiedererwärmungsofen. Die beim
Warmeinsatz an das Warmwalzwerk angelieferten
Brammen müssen mit einer
festgelegten Minimaltemperatur in die
Wiedererwärmungsöfen eingesetzt werden.
Durch diesen Warmeinsatz werden
Brammenbrüche vor dem Eintrag oder während
der Wiedererwärmung in den Öfen
vermieden (Bild 5). Die Mindesttemperatur
für den kritischen titan-stabilisierten ferritischen
Stahl bei Eintritt in die Wiedererwärmungsöfen
ist mit 200 °C festgelegt. Wird
diese Temperatur unterschritten, kann es
beim Warmwalzen zu Defekten am Vorband
kommen. Ursache ist die eingeschränkte
Umformbarkeit, die sich auch im Abfall der
Umwandeln der Brammenoberfläche.
Teilumgewandelte Brammen aus niedrig gekohltem
Stahl bekommen Oberflächenrisse
beim Warmeinsatz bei der Wiedererwärmung,
welche durch folgende Fahrweisen beim Einbringen
der Brammen in den Wiedererwärmungsofen
vermieden werden können:
• Halten der Oberflächentemperaturen
der Brammen (auch der Kanten) oberhalb
der A r3
-Umwandlungstemperatur
(Austenit-Ferrit)
• Kühlen der Brammenoberfläche, bis diese
vollständig in Ferrit umgewandelt ist
• Dies kann z. B. durch eine gezielte Abkühlung
der Oberflächentemperatur der
Bramme in einer Wasserkühlstrecke erfolgen
Wasserkühlung. Bei der Stapelabkühlung
werden die Brammen mit Temperaturen im
Bild 3a. Brammenlager mit 14 Feldern für die Brammenstapel. Über
die Farben wird der Temperaturzustand der Brammen für den weiteren
Transport angezeigt (Bild: SMS group)
Bild 3b. Darstellung für einen einzelnen Brammenstapel mit Temperaturzuständen
der Brammen für den weiteren Transport, Isothermendarstellung
in Brammenmitte (Breite x Dicke) und der zeitliche
Temperaturverlauf. (Bild: SMS group)
einer Kapazität von mehr als 2.000 Brammen
zu simulieren und für die Logistik die
notwendigen Verweilzeiten der Brammen
im Brammenstapel bis zu deren Abtransport
zu ermitteln (Bild 3). Arbeitsvorgaben
können so definiert werden, dass vorgegebene
Temperaturfenster der Bramme beim
Flämmen, Schleifen und für das Verladen
eingehalten werden.
Durch die Planung mit der Variante „Simulation“
können im Vorfeld zeitliche Vorgaben
oder Zieltemperaturen festgelegt,
Fehler an der Bramme vermieden und der
Prozess sicher gestaltet werden. Dies hat
wirtschaftliche Vorteile, da es zu weniger
Ausschuss von Brammen kommt.
Warmhaltegrube. Für Fragestellungen, bei
denen werkstoffkundliche Aspekte wie Ausscheidungsbildung,
Zeit-Temperatur-Umwandlungsverhalten
und Wasserstoffeffusion
analysiert werden müssen, ermöglicht
das Modell eine zwei- sowie dreidimensionale
Simulation von mehreren Brammen,
beispielsweise in einer Warmhaltegrube
(Bild 4). Damit lassen sich Vorgaben an die
Logistik der Brammenadjustage festlegen,
um die Sicherheit der Prozessführung zu
erhöhen und die Fehlerkosten zu verringern.
Kerbschlagarbeit mit abnehmender Temperatur
ausdrückt (Bild 6).
Verweilzeiten. Beim Warmeinsatz der
Brammen entstehen Temperaturverluste
während des Warmtransports und im Stapel
vor dem Wiedererwärmungsofen. Die Fragestellung
„Wie lange dürfen die Brammen
unter der Haube des Warmtransportwagens
und anschließend im Stapel verweilen, bis
die minimal zulässige Temperatur erreicht
wird?“ konnte mit Offline-Simulationen beantwortet
werden (Bild 7). Dies erhöht die
Prozesssicherheit.
Kern von ca. 980 °C in Stapeln abgelegt und
benötigen für die Abkühlung auf 80 °C, je
nach Lage im Stapel, ca. 150 Stunden. Soll
die Abkühlzeit der Brammen verkürzt werden,
lässt sich dies durch eine Abkühlung
in einem Wasserbecken erreichen. Dabei
werden die Brammen im Stapel 30 Stunden
bis auf 400 °C im Kern abgekühlt und
anschließend ins Wasserbecken abgelegt.
Bereits nach einer Stunde im Wasserbecken
wird die angestrebte Abtransporttemperatur
von 80 °C erreicht.
Weitere Anwendungsfälle sind:
• Ermittlung der maximal möglichen Verweilzeit
der Brammen bis zum Warmschleifen.
Um Risse durch das Schleifen
von Lufthärtern zu vermeiden, muss der
Schleifprozess bei Temperaturen oberhalb
der werkstoffabhängigen Martensit-
Start-Temperatur erfolgen.
• Ermittlung der Verweilzeiten bei einer
verzögerten Kühlung von Brammen unter
Warmhaltehauben bzw. in der Grube
bis zum Erreichen der Solltemperatur
STAHL + TECHNIK 1 (2019) Erstausgabe