Prozesseigenschaften von Warmwalz-, Kaltwalz- und ESP-Stahlrollen

Vom Eisenerz bis zum fertigen Stahl muss es eine Reihe komplexer Prozesse durchlaufen und schließlich verschiedene Kategorien produzieren. Warmgewalzte Stahlspulen und kaltgewalzte Stahlspulen sind die beiden häufigsten Kategorien. Warmgewalzte Spulen sind beide die Rohstoffe von kaltgewalzten Spulen und können wie kaltgewalzte Spulen separat verkauft und verwendet werden.

Zwischen diesen beiden Kategorien gibt es erhebliche Unterschiede in den Prozesseigenschaften, Vor- und Nachteilen sowie in den Anwendungen. Darüber hinaus können die neuen ESP-Prozessprodukte bei den Benutzern leicht Verwirrung stiften. Dieser Artikel versucht, diese drei Produkte zu analysieren und zu vergleichen.

Warmgewalzte Stahlspule

Prozessmerkmale

Warmgewalzte Stahlrollen werden durch Walzen von Stahlknüppeln bei hohen Temperaturen hergestellt. Bei diesem Verfahren wird der Stahl über die Rekristallisationstemperatur, üblicherweise zwischen 1000 °C und 1250 °C, erhitzt, was ihm eine gute Plastizität und einen geringen Verformungswiderstand verleiht. Nach dem Warmwalzen weist die Stahloberfläche eine Oxidschicht auf, die üblicherweise vor der Verwendung entfernt wird (Beizen oder Kugelstrahlen).

Vorteile

Gute mechanische Eigenschaften: Warmgewalzte Stahlrollen werden bei hohen Temperaturen gewalzt und verfügen über gute umfassende mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Plastizität und Zähigkeit.

Hohe Produktionseffizienz: Der Warmwalzprozess umfasst weniger Schritte, die Walzverdünnung ist groß und die Walzleistung hoch.

Niedrige Kosten: Da der Warmwalzprozess einen kürzeren Produktionsprozess aufweist und den Energieverbrauch senkt, sind die Produktionskosten bei gleicher Spezifikation niedriger als beim Kaltwalzen.

Mangel

Geringe Maßgenauigkeit: Die Maßgenauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit von warmgewalzten Stahlrollen sind nicht so gut wie die von kaltgewalzten Stahlrollen.

Eigenspannungen: Beim Warmwalzprozess entstehen durch die schnelle Abkühlung des Stahls gewisse Restspannungen, die seine nachfolgende Verarbeitungsleistung beeinträchtigen können.

Schlechte Oberflächenqualität: Da sich beim Walzen Eisenoxidablagerungen auf der Oberfläche der Stahlplatte bilden, können diese leicht eingedrückt werden und selbst nach dem Beizen und Nivellieren können die verbleibenden Spuren nicht vollständig beseitigt werden.

Anwendung

Warmgewalzte Stahlrollen werden häufig im Bauwesen, im Brücken- und Schiffbau, im Maschinenbau und in anderen Bereichen eingesetzt. Beispielsweise werden gemusterte Platten, Trägerstähle, Auslegerstähle usw. meist im Warmwalzverfahren hergestellt.

Kaltgewalzte Stahlspule

Prozessmerkmale

Kaltgewalzte Coils werden durch weiteres Walzen von warmgewalzten Coils bei Raumtemperatur hergestellt.

Die Abmessungen können während des Kaltwalzprozesses bei Raumtemperatur präzise kontrolliert werden, gefolgt von einer speziellen Wärmebehandlung, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Vorteile

Hohe Maßgenauigkeit: Die Dicke, Breite und andere Maßgenauigkeiten von kaltgewalzten Stahlrollen sind hoch.

Hervorragende mechanische Eigenschaften: Durch Kaltwalzen und anschließende Wärmebehandlung können höhere Festigkeit und Härte sowie gute Plastizität erreicht werden.

Gute Oberflächenqualität: Die Oberfläche kaltgewalzter Stahlrollen ist frei von Eisenoxid und weist eine hohe Glätte auf, die sich für den direkten Einsatz bei der Herstellung verschiedener Teile eignet.

Mangel

Hohe Produktionskosten: Der Kaltwalzprozess umfasst viele Schritte, ist kompliziert und verbraucht viel Energie. Daher sind die Produktionskosten höher als bei warmgewalzten Stahlrollen.

Geringe Produktionseffizienz: Der Kaltwalzprozess ist kompliziert, der Materialfluss ist umständlich und die Produktionseffizienz ist geringer als beim Warmwalzen.

Anwendung

Kaltgewalzte Stahlrollen werden hauptsächlich zur Herstellung von Teilen für Autos, Haushaltsgeräte, elektronische Produkte usw. verwendet, die hohe Anforderungen an Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität stellen.

ESP (Endlosstreifenproduktion)

Die ESP-Produktionslinie gilt nach der Sauerstoffkonverter-Stahlerzeugung und dem Strangguss als die dritte technologische Revolution der Stahlindustrie und stellt heute den weltweit höchsten Stand der Warmbandtechnologie dar.

#1 Viele Leute dachten früher, dass ESP ein kaltgewalztes Produkt wäre, aber tatsächlich ist ESP ein dünnwandiges, warmgewalztes, gebeiztes Produkt.

ESP verwendet ein neues Verfahren zum Endloswalzen von Bändern, wodurch eine vollständig kontinuierliche Produktion von geschmolzenem Stahl bis zu warmgewalzten Coils auf der Haspel möglich wird, und kann ultradünne warmgewalzte Stahlcoils von beispielsweise 0,8 mm produzieren.

Prozessmerkmale

Endloses Rollen: Das bemerkenswerteste Merkmal der ESP-Technologie besteht darin, dass sie eine vollständig kontinuierliche Produktion von geschmolzenem Stahl bis hin zu warmgewalzten Coils ohne Zwischenschnitt ermöglicht.

Kompaktes Verfahren: Die Strangguss- und Walzprozesse sind direkt miteinander verbunden, wodurch Zwischenglieder wie Brammenlager und Wärmeofen entfallen.

Hochgeschwindigkeitsproduktion: Die Stranggussmaschine ist für eine hohe Ziehgeschwindigkeit von bis zu 7,0 m/min ausgelegt, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert.

Hochpräzise Steuerung: Durch den Einsatz modernster Steuerungstechnologie können Dicke, Breite und Geradheit des Produkts präzise gesteuert werden.

Vorteile

Energieeinsparung und Emissionsreduzierung: Durch den Wegfall von Zwischenheizungen und anderen Verbindungen reduziert die ESP-Produktionslinie den Energie- und Wasserverbrauch erheblich.

Hohe Ausbeute: Die Ausbeuterate von geschmolzenem Stahl zu warmgewalzten Coils kann 971–981 TP3T erreichen, was viel höher ist als beim herkömmlichen Verfahren.

Investitionskosten senken: Die Geräteanordnung ist kompakt, was die Geräte- und Anlageninvestitionen reduziert.

Verbesserung der Produktqualität: Es können ultradünne warmgewalzte Stahlrollen mit einer typischen Dicke von 0,8 mm (oder sogar dünner) hergestellt werden und die Produktleistung ist ausgezeichnet.

Mangel

Hohe Anfangsinvestition: Obwohl die ESP-Technologie auf lange Sicht Kosten senken kann, ist sie noch nicht weit genug verbreitet und die Anfangsinvestition ist relativ hoch.

Technische Schwelle: Bei einer automatisierten Vollproduktionslinie darf in keinem Glied ein Problem auftreten, da sonst die gesamte Linie stillgelegt wird. Daher sind von den Bedienern und dem Wartungspersonal hohe Fähigkeiten erforderlich.

Geringe Flexibilität: Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades und der Kontinuität der Produktionslinie ist der Wechsel der Produkttypen nicht so flexibel wie bei herkömmlichen Produktionslinien.

Anwendung

Durch das Ersetzen von Kälte durch Wärme wird ein umfassender Ersatz für kaltgewalzte Produkte in Szenarien bereitgestellt, in denen die Anforderungen an Oberfläche und Leistung nicht hoch sind, die Spezifikationen und die Dicke jedoch geringer sind.

Antworten auf einige häufig gestellte Fragen

Frage 1: Was sind die Hauptvorteile von ESP?

Niedrige Produktionskosten + geringe CO2-Emissionen. Durch den kompakten Prozess sind die Produktionskosten von ESP deutlich gesunken. Außerdem entsteht durch den kompakten Prozess wenig Energieverschwendung in den Zwischenverbindungen, und weniger Abfall bedeutet geringere CO2-Emissionen.

Aus dieser Perspektive findet derzeit keine explosionsartige Entwicklung der ESP-Technologie statt. Wenn Europa und die Vereinigten Staaten Kohlenstoffzölle energisch vorantreiben, werden feuerverzinkte Stahlrollen auf ESP-Basis einen relativ großen Exportvorteil haben.

Frage 2: Was sind die Unterschiede zwischen Warmwalzen, Kaltwalzen und ESP mit denselben Spezifikationen?

Nehmen wir als Beispiel 2,0 mm dickes C-Material:

• Produktionskosten: ESP＜Warmwalzen＜Kaltwalzen

  Oberflächenqualität: Kaltwalzen>ESP>Warmwalzen

  Produktionsgenauigkeit: Kaltwalzen > ESP > Warmwalzen

Frage 3: Welche Unterschiede gibt es in der Oberflächenqualität der drei Produkte?

In Bezug auf die Oberflächenqualität ist die Rauheit von warmgewalzten Coils nach dem Beizen und Nivellieren relativ hoch. Nach dem Abwaschen der Eisenoxidschicht ist die Oberfläche leicht uneben und manchmal gibt es Eisenoxidschichtspitzen.

Da beim Kaltwalzen die Eisenoxidschicht bei Raumtemperatur abgewaschen wird, ist die Walzverformung nach dem Beizen groß, die ursprünglichen Unebenheiten der Oberfläche werden glattgewalzt und die Rauheit wird hauptsächlich durch die Kaltwalzrolle erzeugt und die Oberfläche ist glatter und gleichmäßiger.

ESP ist im Wesentlichen ein warmgewalztes gebeiztes Blech. Warmgewalzte dünne Spezifikationen werden normalerweise gebeizt und nivelliert, bevor sie das Werk verlassen, und die Oberflächenqualität ist näher an kaltgewalzten Produkten.

Frage 4: Wird ESP den Überlebensspielraum beim Warm- und Kaltwalzen erheblich verringern?

Es kommt zwar nicht zu einer starken Verdichtung, dennoch ergeben sich Vorteile bei den wirtschaftlichen Spezifikationen und Güteklassen.

Diese Frage hängt eigentlich vom Verhältnis zwischen Spezialstahl und handelsüblichen Materialien ab. Das traditionelle Kalt- und Warmwalzen bietet bei der Herstellung von Spezialstahl (komplexe Stahlsorten mit mehreren Spezifikationen) immer noch Vorteile, insbesondere gibt es mehr Spielraum für Benutzer zur Feinabstimmung der Leistung.

ESP bietet einen enormen Kostenvorteil bei der Herstellung einer einzigen Spezifikation gewöhnlicher Güten, insbesondere als Beschichtungssubstrat.

Um es klar auszudrücken: Durch die ESP-Technologie werden die ursprünglichen, preisgünstigen Allzweckmaterialien billiger, und dieser Vorteil schlägt sich in der Wirtschaftlichkeit nieder. Wenn man jedoch sagt, dass die Qualität besser ist als bei Kaltwalzwerkstoffen, ist das etwas übertrieben.