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WO2025093187A1 - Apparatus and method for producing a hot-rolled metal strip - Google Patents

Apparatus and method for producing a hot-rolled metal strip Download PDF

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Publication number
WO2025093187A1
WO2025093187A1 PCT/EP2024/076306 EP2024076306W WO2025093187A1 WO 2025093187 A1 WO2025093187 A1 WO 2025093187A1 EP 2024076306 W EP2024076306 W EP 2024076306W WO 2025093187 A1 WO2025093187 A1 WO 2025093187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal strip
coolant
cooling device
rapid cooling
nozzles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/076306
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
August Sprock
Andreas Kastner
Christoph Hassel
Ulrich Cramer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of WO2025093187A1 publication Critical patent/WO2025093187A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
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    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
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    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
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    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for producing a hot-rolled metal strip, comprising a finishing train for hot-rolling the metal strip and a cooling device for cooling the metal strip downstream of the finishing train.
  • a general optimization goal for rolling a metal strip in a rolling mill, especially a hot strip mill, is to optimize the strength and toughness properties of the material and to avoid distortion.
  • the cooling of the hot-rolled products following forming can be specifically influenced.
  • fine grain hardening has a positive effect on the strength and toughness properties of the material.
  • Hall-Petch and Cottrell-Petch relationships a decrease in the fine grain size in the material's microstructure results in an increase in strength and toughness.
  • a decrease in the ferrite grain diameter leads to an increase in yield strength and tensile strength; see also WO 2014/177664 A1.
  • An object of the invention is to provide an improved apparatus and an improved method for producing a hot-rolled metal strip, in particular to improve the mechanical properties of the metal strip.
  • the device is used for hot rolling a metal strip, for example, with a final rolling temperature of approximately 850 °C.
  • the device is particularly used in hot rolling mills, including CSP plants or heavy plate rolling mills.
  • the rolled stock to be processed is a metal strip, preferably a steel strip, which, as a general term, includes flat rolled products such as sheets of various qualities.
  • the device comprises a finishing train with at least one rolling stand, which conventionally comprises work rolls forming a roll gap, for hot rolling the metal strip.
  • the metal strip is transported in a conveying direction during rolling and leaves the last rolling stand in the conveying direction.
  • the device further comprises a rapid cooling device, which is arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand of the finishing train and is designed to rapidly cool the metal strip by applying a coolant to the top and bottom of the metal strip along a cooling section of the rapid cooling device.
  • the coolant is preferably water or a water-based liquid coolant.
  • the rapid cooling device can be arranged so that the cooling of the metal strip takes place at least partially within the extension of the last rolling stand in the conveying direction.
  • the rapid cooling device is designed to apply a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and the bottom of the metal strip.
  • the rapid cooling device can have spray bars on the top and bottom sides, relative to the metal strip, each with a plurality of nozzles for spraying the coolant onto the metal strip.
  • the number of nozzles is preferably 50 to 120 nozzles/ m2 on the top side of the metal strip and preferably 80 to 150 nozzles/ m2 on the bottom side.
  • the upper nozzles are preferably arranged a maximum of 800 mm above the metal strip, and the lower nozzles are preferably arranged a maximum of 170 mm below the metal strip.
  • the diameter of the nozzles is preferably in the range of 3 to 8 mm.
  • the coolant pre-pressure is preferably in the range of 2 to 5 bar.
  • the rapid cooling device has a coolant supply and one or more coolant supply lines, which are in fluid communication with the spray booms, to supply the nozzles with the Coolant under the specified pressure, which can be achieved, for example, by means of a correspondingly high tank or standpipe or by means of booster pumps.
  • strip measuring devices can be installed directly upstream and/or downstream of the rapid cooling device, but coolant leakage should be avoided to prevent falsifying the measurement results.
  • one or more end-side spray bars in the front and rear areas are preferably arranged so that the spray direction of the coolant from the corresponding nozzles is directed obliquely toward the metal strip, into the interior of the rapid cooling device.
  • the end-side spray bars and/or their nozzles can be angled relative to the conveying direction of the metal strip.
  • a squeeze roller and/or an air blow-off device can be installed at the inlet and/or outlet of the rapid cooling system. Such measures are particularly useful on the upper side of the metal strip, where coolant can collect without dripping downward.
  • the rapid cooling device is designed to set cooling rates for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm, whereby a particularly rapid cooling of the metal strip is achieved.
  • the length Li of the cooling section of the rapid cooling device is at least 4 m and/or a maximum of 10 m, in particular approximately 9 m, whereby the rapid cooling takes place within a comparatively short cooling section.
  • the coolant quantities on the top and bottom sides of the metal strip can be set in a specific ratio. Good flatness is achieved when more coolant is applied to the underside of the metal strip than to the top.
  • the coolant quantity ratio from top to bottom can be adjusted using a flow control, preferably separately on the top and bottom of the metal strip, in order to specifically prevent tension in the strip.
  • the coolant quantity ratio from top to bottom can preferably be adjusted in the range of at least 3:1 to 1:3. A coolant quantity ratio between top and bottom of 1:2 is optimal.
  • the rapid cooling device is configured to apply a total coolant quantity of at least 800 m 3 /h per meter of strip width to the top and bottom sides of the metal strip, more preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.
  • the device comprises a further cooling device downstream of the rapid cooling device, which is configured to adjust the metal strip to the desired final temperature, preferably a suitable coiling temperature.
  • the further cooling device is preferably designed for laminar cooling.
  • a method for producing a hot-rolled metal strip comprising: hot rolling a metal strip in a finishing train having at least one rolling stand, which having work rolls forming a roll gap; and immediate cooling of the metal strip following hot rolling by applying a coolant, preferably water-based, to the top and bottom sides of the metal strip along a cooling section of the rapid cooling device, wherein the rapid cooling device is arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand of the finishing train; wherein the rapid cooling device applies a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and bottom sides of the metal strip.
  • a coolant preferably water-based
  • the rapid cooling device preferably comprises, on the top and bottom sides, relative to the metal strip, spray bars each having a plurality of nozzles for spraying the coolant onto the metal strip, a coolant supply and one or more coolant feed lines which are in fluid communication with the spray bars for supplying the nozzles with the coolant, wherein the coolant supply preferably sets the pre-pressure of the coolant in the coolant feed lines to a pressure of 2 to 5 bar.
  • the rapid cooling device preferably has one or more end-side spray bars in the front and/or rear region of the rapid cooling device, the nozzles of which apply the coolant to the metal strip at an angle that is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device.
  • a cooling rate is preferably set in the rapid cooling device for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm.
  • cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm.
  • the underside of the metal strip in the rapid cooling device is preferably exposed to at least twice as much coolant as the top side of the metal strip.
  • a total coolant quantity of at least 800 m 3 /h per meter of strip width is preferably applied to the top and bottom sides of the metal strip in the rapid cooling device, more preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.
  • Figure 1 shows schematically an apparatus for producing a metal strip, comprising a finishing train and a rapid cooling device
  • Figure 2 schematically shows the rapid cooling device according to an embodiment.
  • Figure 1 schematically shows a device 1 for producing a metal strip 2.
  • the device 1 is used in particular in hot rolling mills, including CSP plants or heavy plate rolling mills.
  • the rolled stock to be processed is a metal strip 2, preferably a steel strip, which, as a general term, includes flat rolled products such as sheets of various qualities.
  • the device 1 has a finishing train 10, the last rolling stand 11 of which is shown in Figure 1.
  • the metal strip 2 is hot-rolled in the finishing train 10 and leaves the last rolling stand 11 in a conveying direction F.
  • a rapid cooling device 20 designed to rapidly cool the metal strip 2 immediately after hot rolling.
  • the rapid cooling in the rapid cooling device 20 takes place within a comparatively short cooling section with a length Li of, for example, less than 10 m, preferably approximately 9 m, measured from the roll gap of the last rolling stand 11 of the finishing train 10.
  • a further cooling device 30 is arranged, which is designed to adjust the metal strip 2 to the desired final temperature, for example to a suitable coiling temperature.
  • the further cooling device 30 can be designed for laminar cooling, in which the coolant, in particular cooling water, is supplied with a comparatively low Line pressure (for example, between 0.05 and 0.1 bar) is applied to the rolled stock.
  • the cooling device 30 has a plurality of spray beams 31, which apply the coolant to the metal strip 2 from above or both from above and below, preferably in a uniform, curtain-like laminar flow.
  • the additional cooling device 30 can be divided into several segments or sections, for example, ten segments according to the present embodiment.
  • the distance L2 of the additional cooling device 30 from the roll gap of the last rolling stand 11 of the finishing train 10, measured at the beginning of the cooling device 30, is preferably less than 20 m, in particular approximately 14 m.
  • a reeling device 40 for winding the finished metal strip 2 is installed downstream of the further cooling device 30 downstream of the further cooling device 30.
  • One or more temperature gauges 50, 60 can be installed on the treatment line for the metal strip 2, for example between the rapid cooling device 20 and the further cooling device 30 and downstream of the further cooling device 30, in order to measure the temperature(s) at the corresponding locations for monitoring the process progress.
  • the rapid cooling device 20 combines various properties that, individually but especially in combination, enable the microstructure to be "frozen” after the final forming step in the finishing train 10, preventing grain growth and recrystallization.
  • an extremely small ferrite grain is achieved, preferably smaller than 5 pm. According to the Hall-Petch and Cottrell-Petch relationships, this results in an increase in the strength and toughness of the metal strip 2.
  • the applied deformation in the rolling stands before rapid cooling is preferably between 10 and 50%. Cooling in the rapid cooling device 20 is carried out in such a way that, if possible, only an austenite-to-ferrite transformation occurs.
  • the rapid cooling device 20 is preferably configured so that the temperature after rapid cooling is approximately 700°C. In a subsequent cooling in the additional cooling device 30, which is connected to the rapid cooling device 20, the desired final temperature or coiling temperature can be set.
  • Materials whose mechanical properties are particularly improved by this instant cooling preferably have a ferritic microstructure.
  • the chemical analysis of such materials preferably lies in the following ranges:
  • Table 1 Example chemical analysis of a ferritic microstructure for metal strip 2.
  • the rapid cooling device 20 is configured to apply a sufficiently high quantity of coolant compactly to the metal strip 2.
  • the application rate on the top and bottom sides is between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h).
  • the rapid cooling device 20 has on the top and bottom sides (relative to the metal strip 2) spray bars 21 each with a plurality of nozzles 22, which are supplied with a coolant via a coolant supply 23 and one or more coolant supply lines 24.
  • the coolant is preferably water or a liquid water-based coolant.
  • the coolant pre-pressure in the coolant supply lines 24 is preferably in the range of 2 to 5 bar, which can be achieved, for example, with the aid of a correspondingly high tank or standpipe or with the aid of one or more booster pumps in the coolant supply 23.
  • the number of nozzles 22 is preferably 50 to 120 nozzles/m 2 on the upper side and preferably 80 to 150 nozzles/m 2 on the lower side.
  • the height of the upper spray bars 21 or nozzles 22 is preferably a maximum of 800 mm above the strip edge.
  • the lower nozzles 22 are preferably arranged a maximum of 170 mm below the strip edge.
  • the diameter of the nozzles 22 is preferably in the range of 3 to 8 mm.
  • coolant does not escape uncontrollably toward the last rolling stand 11 of the finishing train 10 or in the other direction, i.e., toward the further cooling device 30.
  • strip measuring devices can be installed directly upstream and/or downstream of the rapid cooling device 20, but coolant leakage should be avoided to avoid falsifying the measurement result.
  • one or more end-side spray bars 21' in the front and/or rear area are arranged such that the spray direction of the coolant from the corresponding nozzles 22' is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device 20, see Figure 2.
  • the end-side spray bars 21' and/or their nozzles 22' can be inclined relative to the conveying direction F. Further measures can be taken to prevent uncontrolled coolant leakage from the rapid cooling device 20.
  • a coolant spray system with approximately 8 to 15 bar pre-pressure is installed with flat jet nozzles arranged in a row, preferably orthogonal to the conveying direction F.
  • At least one squeeze roller 25 can be provided at the outlet of the rapid cooling device 20.
  • An air blow-off device 26 can be installed immediately upstream of any measuring devices to completely clean the strip surface of coolant and steam. Typical air velocities at the nozzle outlet of the air blow-off device are preferably between 200 and 750 m/s.
  • the coolant supply 23 and/or coolant supply lines 24 may have a bypass circuit used to switch the coolant on and off very quickly. This makes it possible to set defined head and foot lengths very precisely.
  • the rapid cooling device 20 is configured to set cooling rates for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm.
  • the length Li of the direct cooling in the rapid cooling device 20 is preferably at least 4 m.
  • the rapid cooling performed in this way must prevent any tension in the metal strip 2, which could result in edge waves and/or unevenness.
  • the coolant quantities on the top and bottom sides of the metal strip 2 should be set in a specific ratio. Good flatness is achieved when twice as much coolant is applied to the bottom side of the metal strip.
  • the total coolant quantity on the top and bottom sides of the metal strip 2 should be at least 800 m 3 /h per meter of strip width, preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.
  • the coolant quantity ratio from top to bottom is preferably adjustable separately on the top and bottom of the metal strip 2 by means of a flow control in order to specifically prevent tension in the strip.
  • the coolant quantity ratio from top to bottom is preferably adjustable at least in the range of 3:1 to 1:3.
  • a coolant quantity ratio from top to bottom of 1:2 is optimal.
  • the cooling in the rapid cooling device 20 should be flexible, allowing for setting lower cooling rates in addition to the highest cooling rates for other metal strips 2.
  • the spray bars 21 as a whole and/or individually are preferably equipped with flow meters and flow controls, for example in the form of control valves and/or pumps. This allows a reduction of the coolant quantity to at least 30% of the maximum flow rate, preferably 20%, particularly preferably 10%.
  • Temperature gauges 50, 60 in the form of pyrometers can only measure surface temperatures. During rapid cooling within the rapid cooling device 20, no measurement is possible in this way. Therefore, one or more measurements in the finishing train 10 and/or after the rapid cooling, for example, using temperature gauges 50, 60, are advisable.
  • a temperature measurement is preferably carried out directly before the last rolling stand 11 and/or in one of the previous rolling stands.
  • the temperature measurement at the entrance to the roll gap of the last rolling stand 11 is difficult due to the ambient conditions (roll cooling, inter-stand cooling, etc.).
  • a pyrometer should preferably have a compressed air nozzle installed at a pressure of approximately 3 to 8 bar at a height of 200 - 600 mm relative to the metal strip 2 to enable interference-free measurement. Nevertheless, the pyrometer should continue to measure at a wavelength that is insensitive to stray coolant, especially water, in order to exclude any influence of residual coolant as far as possible.
  • the temperature distribution of the metal strip 2 in the rapid cooling is known in order to be able to adjust the required coolant quantities in the rapid cooling device 20 as precisely as possible.
  • a cooling model is preferably used that calculates the temperature distribution of the metal strip 2 in the rolling stands of the finishing train 10 and the rapid cooling system, preferably using the Fourier heat equation, and preferably across the entire strip thickness, thus enabling precise adjustment of the target values. Any deviation between measurement and calculation can be corrected at a temperature measuring point. This allows the temperature in the roll gap and in the cooling section of the rapid cooling device 20 to be optimally adjusted.
  • the cooling model can take into account the target coiling temperature, which must be precisely maintained depending on the application.
  • the cooling model switches the necessary coolant quantities in the additional cooling device 30, which is located downstream of the rapid cooling system, to adjust the coiling temperature.
  • the coolant application via the spray bars 21, 2T of the rapid cooling device 20 is preferably variable across the width in order to be able to compensate for incoming temperature profiles and to achieve uniform temperatures and thus properties across the width of the metal strip 2 on the outlet side.
  • the final rolling temperature ie the temperature of the metal strip 2 upon entering the rapid cooling device 20, can be controlled by changing the speed in the finishing train 10.
  • the coiler temperature can be regulated by changing the coolant quantity, particularly in the additional cooling device 30.

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Abstract

An apparatus (1) and a method for producing a hot-rolled metal strip (2), wherein the apparatus (1) has: a finishing train (10), with at least one roll stand (11), which has work rolls forming a roll gap, for hot-rolling the metal strip (2); and a quick-cooling device (20), which is directly downstream of the roll gap of the last roll stand (11) of the finishing train (10) and is configured to cool the metal strip (2) quickly by applying a coolant, preferably a water-based coolant, to the upper side and the underside of the metal strip (2) along a cooling zone of the quick-cooling device (20); wherein the quick-cooling device (20) is configured to apply coolant both to the upper side and to the underside of the metal strip (2) at a rate of between 100 and 300 m3/(m2*h).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands Apparatus and method for producing a hot-rolled metal strip

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands, umfassend eine Fertigstraße zum Warmwalzen des Metallbands und eine Kühleinrichtung zum Abkühlen des Metallbands im Anschluss an die Fertigstraße. The invention relates to an apparatus and a method for producing a hot-rolled metal strip, comprising a finishing train for hot-rolling the metal strip and a cooling device for cooling the metal strip downstream of the finishing train.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

Ein generelles Optimierungsziel für das Walzen eines Metallbands in einer Walzstraße, insbesondere in einer Warmbandstraße, sind Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des Werkstoffes sowie die Vermeidung von Verspannungen. Zu diesem Zweck kann die Kühlung der warmgewalzten Produkte im Anschluss an die Umformung gezielt beeinflusst werden. A general optimization goal for rolling a metal strip in a rolling mill, especially a hot strip mill, is to optimize the strength and toughness properties of the material and to avoid distortion. For this purpose, the cooling of the hot-rolled products following forming can be specifically influenced.

Es ist bekannt, dass sich eine feine Kornstruktur des Gefüges (Feinkornhärtung) positiv auf die Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des Werkstoffs auswirkt. Nach der Hall-Petch-Beziehung und Cottrell-Petch-Beziehung bewirkt eine Abnahme der Femtkorngröße im Gefüge des Werkstoffs eine Erhöhung der Festigkeit und Zähigkeit. Grundsätzlich kommt es bei einer Abnahme des Ferritkorndurchmessers zu einem Anstieg der Streckgrenze und Zugfestigkeit, vgl. hierzu auch WO 2014/177664 A1 . It is known that a fine grain structure (fine grain hardening) has a positive effect on the strength and toughness properties of the material. According to the Hall-Petch and Cottrell-Petch relationships, a decrease in the fine grain size in the material's microstructure results in an increase in strength and toughness. Generally, a decrease in the ferrite grain diameter leads to an increase in yield strength and tensile strength; see also WO 2014/177664 A1.

Mit dem herkömmlichen thermomechanischen Walz- und Kühlprozess ist es schwierig, eine Femtkorngröße von 5 pm zu unterbieten. Konzepte in der Anlagen-, Prozess- und Verfahrenstechnik zur Erzeugung hochfester metallischer Werkstoffe im industriellen Maßstab sind daher weiterhin Gegenstand von Forschung und Entwicklung. i Darstellung der Erfindung With the conventional thermomechanical rolling and cooling process, it is difficult to achieve a fine grain size below 5 pm. Therefore, concepts in plant, process, and engineering for the production of high-strength metallic materials on an industrial scale continue to be the subject of research and development. Description of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands bereitzustellen, um insbesondere die mechanischen Eigenschaften des Metallbands zu verbessern. An object of the invention is to provide an improved apparatus and an improved method for producing a hot-rolled metal strip, in particular to improve the mechanical properties of the metal strip.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. This object is achieved by a device having the features of claim 1 and a method having the features of the independent method claim. Advantageous further developments follow from the subclaims, the following description of the invention, and the description of preferred embodiments.

Die Vorrichtung dient dem Warmwalzen eines Metallbands, beispielsweise mit einer Endwalztemperatur von ca. 850 °C. Die Vorrichtung findet insbesondere in Warmwalzwerken Anwendung, umfassend CSP-Anlagen oder Grobblechwalzwerke. Das zu bearbeitende Walzgut ist ein Metallband, vorzugsweise ein Stahlband, das als Oberbegriff flache Walzprodukte wie etwa Bleche unterschiedlicher Beschaffenheit umfasst. The device is used for hot rolling a metal strip, for example, with a final rolling temperature of approximately 850 °C. The device is particularly used in hot rolling mills, including CSP plants or heavy plate rolling mills. The rolled stock to be processed is a metal strip, preferably a steel strip, which, as a general term, includes flat rolled products such as sheets of various qualities.

Die Vorrichtung weist eine Fertigstraße mit zumindest einem Walzgerüst auf, das auf übliche Weise einen Walzspalt ausbildende Arbeitswalzen umfasst, zum Warmwalzen des Metallbands. Das Metallband wird während des Walzens in einer Förderrichtung transportiert und verlässt das letzte Walzgerüst in der Förderrichtung. The device comprises a finishing train with at least one rolling stand, which conventionally comprises work rolls forming a roll gap, for hot rolling the metal strip. The metal strip is transported in a conveying direction during rolling and leaves the last rolling stand in the conveying direction.

Die Vorrichtung weist ferner eine Schnellkühleinrichtung auf, die unmittelbar hinter dem Walzspalt des letzten Walzgerüsts der Fertigstraße angeordnet und eingerichtet ist, um das Metallband durch Aufbringen eines Kühlmittels auf die Ober- und Unterseite des Metallbands entlang einer Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung rasch abzukühlen. Bei dem Kühlmittel handelt es sich vorzugsweise um Wasser oder ein flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis. Die Schnellkühleinrichtung kann so angeordnet sein, dass das Kühlen des Metallbands zumindest teilweise noch innerhalb der Erstreckung des letzten Walzgerüsts in Förderrichtung erfolgt. The device further comprises a rapid cooling device, which is arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand of the finishing train and is designed to rapidly cool the metal strip by applying a coolant to the top and bottom of the metal strip along a cooling section of the rapid cooling device. The coolant is preferably water or a water-based liquid coolant. The rapid cooling device can be arranged so that the cooling of the metal strip takes place at least partially within the extension of the last rolling stand in the conveying direction.

Die Schnellkühleinrichtung ist gemäß der Erfindung eingerichtet, um sowohl auf die Oberseite als auch auf die Unterseite des Metallbands eine Kühlmittelmenge zwischen 100 und 300 m3/(m2*h) aufzubringen. According to the invention, the rapid cooling device is designed to apply a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and the bottom of the metal strip.

Eine solche Kühlmittelmenge auf kleinem Raum und unmittelbar im Anschluss an das Fertigwalzen unterbindet zuverlässig das Kornwachstum bei der Austenit- Ferrit-Umwandlung und eine Rekristallisation im Gefüge des Metallbands. Nach der Hall-Petch und Cottrell-Petch-Beziehung kommt es dadurch zu einer Steigerung der Festigkeit und Zähigkeit des Metallbands. Such a small amount of coolant applied immediately after finish rolling reliably prevents grain growth during the austenite-to-ferrite transformation and recrystallization in the metal strip microstructure. According to the Hall-Petch and Cottrell-Petch relationships, this leads to an increase in the strength and toughness of the metal strip.

Die Schnellkühleinrichtung kann auf der Ober- und Unterseite, relativ zum Metallband gesehen, Spritzbalken mit jeweils einer Mehrzahl an Düsen zum Aufspritzen des Kühlmittels auf das Metallband aufweisen. Die Anzahl der Düsen beträgt auf der Oberseite des Metallbands vorzugsweise 50 bis 120 Düsen/m2 und auf der Unterseite vorzugsweise 80 bis 150 Düsen/m2. Die oberen Düsen sind vorzugsweise maximal 800 mm oberhalb des Metallbands angeordnet, und die unteren Düsen sind vorzugsweise maximal 170 mm unterhalb des Metallbands angeordnet. Der Durchmesser der Düsen liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 8 mm. Mithilfe der angegebenen Parameter kann erreicht werden, dass eine für die rasche Abkühlung ausreichende Menge an Kühlmittel innerhalb einer kurzen Kühlstrecke auf das Metallband aufgebracht wird. The rapid cooling device can have spray bars on the top and bottom sides, relative to the metal strip, each with a plurality of nozzles for spraying the coolant onto the metal strip. The number of nozzles is preferably 50 to 120 nozzles/ m² on the top side of the metal strip and preferably 80 to 150 nozzles/ m² on the bottom side. The upper nozzles are preferably arranged a maximum of 800 mm above the metal strip, and the lower nozzles are preferably arranged a maximum of 170 mm below the metal strip. The diameter of the nozzles is preferably in the range of 3 to 8 mm. Using the specified parameters, it can be achieved that a sufficient amount of coolant for rapid cooling is applied to the metal strip within a short cooling distance.

Aus dem gleichen Grund liegt der Vordruck des Kühlmittels vorzugsweise im Bereich von 2 bis 5 bar. Die Schnellkühleinrichtung weist zu diesem Zweck eine Kühlmittelversorgung und eine oder mehrere Kühlmittelzuleitungen auf, welche mit den Spritzbalken in Fluidverbindung stehen, zur Versorgung der Düsen mit dem Kühlmittel unter dem genannten Druck, der beispielsweise mithilfe eines entsprechend hohen Hochtanks oder Standrohres oder mithilfe von Boosterpumpen erreicht werden kann. For the same reason, the coolant pre-pressure is preferably in the range of 2 to 5 bar. For this purpose, the rapid cooling device has a coolant supply and one or more coolant supply lines, which are in fluid communication with the spray booms, to supply the nozzles with the Coolant under the specified pressure, which can be achieved, for example, by means of a correspondingly high tank or standpipe or by means of booster pumps.

Neben der Beaufschlagung des Metallbands mit einer ausreichenden Kühlmittelmenge kann es wichtig sein, dass das Kühlmittel nicht unkontrolliert in Richtung des letzten Walzgerüsts der Fertigstraße oder in der anderen Richtung austritt. So können unmittelbar vor und/oder hinter der Schnellkühleinrichtung beispielsweise Bandmessgeräte installiert sein, wobei ein Kühlmittelaustritt vermieden werden sollte, um das Messergebnis nicht zu verfälschen. In addition to applying a sufficient amount of coolant to the metal strip, it may be important to prevent the coolant from escaping uncontrollably toward the last rolling stand of the finishing train or in the opposite direction. For example, strip measuring devices can be installed directly upstream and/or downstream of the rapid cooling device, but coolant leakage should be avoided to prevent falsifying the measurement results.

Zur Verhinderung eines unkontrollierten Austretens von Kühlmittel aus der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung sind vorzugsweise ein oder mehrere endseitige Spritzbalken im vorderen und hinteren Bereich so eingerichtet, dass die Spritzrichtung des Kühlmittels aus den entsprechenden Düsen schräg auf das Metallband, ins Innere der Schnellkühleinrichtung gerichtet ist. Zu diesem Zweck können die endseitigen Spritzbalken und/oder deren Düsen relativ zur Förderrichtung des Metallbands schräggestellt sein. To prevent uncontrolled leakage of coolant from the cooling section of the rapid cooling device, one or more end-side spray bars in the front and rear areas are preferably arranged so that the spray direction of the coolant from the corresponding nozzles is directed obliquely toward the metal strip, into the interior of the rapid cooling device. For this purpose, the end-side spray bars and/or their nozzles can be angled relative to the conveying direction of the metal strip.

Ebenfalls zur Verhinderung eines unkontrollierten Austretens von Kühlmittel aus der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung können eine Abquetschrolle und/oder eine Luftabblasung am Eingang und/oder Ausgang der Schnellkühleinrichtung installiert sein. Insbesondere sind solche Maßnahmen auf der Oberseite des Metallbands sinnvoll, auf der sich Kühlmittel sammeln kann, ohne nach unten abzutropfen. To prevent uncontrolled coolant leakage from the cooling section of the rapid cooling system, a squeeze roller and/or an air blow-off device can be installed at the inlet and/or outlet of the rapid cooling system. Such measures are particularly useful on the upper side of the metal strip, where coolant can collect without dripping downward.

Vorzugsweise ist die Schnellkühleinrichtung eingerichtet, um Kühlraten einzustellen, für die gilt: Kühlrate * Banddicke > 500 K/s * mm, wodurch ein besonders rasches Abkühlen des Metallbands realisiert wird. Vorzugsweise beträgt die Länge Li der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung zumindest 4 m und/oder maximal 10 m, insbesondere ca. 9 m, wodurch die Schnellkühlung innerhalb einer vergleichsweise kurzen Kühlstrecke erfolgt. Preferably, the rapid cooling device is designed to set cooling rates for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm, whereby a particularly rapid cooling of the metal strip is achieved. Preferably, the length Li of the cooling section of the rapid cooling device is at least 4 m and/or a maximum of 10 m, in particular approximately 9 m, whereby the rapid cooling takes place within a comparatively short cooling section.

Durch die so realisierte Schnellkühlung sollen keine Verspannungen im Metallband auftreten, die Randwellen und/oder Unplanheiten zur Folge haben können. Um dies zu verhindern, können die Kühlmittelmengen auf der Ober- und Unterseite des Metallbands in einem bestimmten Verhältnis eingestellt werden. Eine gute Planheit wird erreicht, wenn auf der Unterseite des Metallbands mehr Kühlmittel als auf der Oberseite beaufschlagt wird. Das Kühlmittelmengenverhältnis von Oberseite zu Unterseite ist durch eine Durchflussregelung vorzugsweise separat auf der Ober- und Unterseite des Metallbands einstellbar, um gezielt Verspannungen im Band verhindern zu können. Das Kühlmittelmengenverhältnis von oben zu unten ist dabei vorzugsweise mindestens im Bereich von 3:1 bis 1 :3 einstellbar. Optimal ist ein Kühlmittelmengenverhältnis zwischen Ober- zu Unterseite von 1 :2. The rapid cooling achieved in this way should prevent any tension in the metal strip, which could lead to edge waves and/or unevenness. To prevent this, the coolant quantities on the top and bottom sides of the metal strip can be set in a specific ratio. Good flatness is achieved when more coolant is applied to the underside of the metal strip than to the top. The coolant quantity ratio from top to bottom can be adjusted using a flow control, preferably separately on the top and bottom of the metal strip, in order to specifically prevent tension in the strip. The coolant quantity ratio from top to bottom can preferably be adjusted in the range of at least 3:1 to 1:3. A coolant quantity ratio between top and bottom of 1:2 is optimal.

Vorzugsweise ist die Schnellkühleinrichtung eingerichtet, um auf die Ober- und Unterseite des Metallbands eine Gesamtkühlmittelmenge von mindestens 800 m3/h pro Meter Bandbreite aufzubringen, weiter bevorzugt mindestens 1500 m3/h, besonders bevorzugt mindestens 2400 m3/h. Preferably, the rapid cooling device is configured to apply a total coolant quantity of at least 800 m 3 /h per meter of strip width to the top and bottom sides of the metal strip, more preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung stromabwärts der Schnellkühleinrichtung eine weitere Kühleinrichtung auf, die eingerichtet ist, um das Metallband auf die gewünschte Endtemperatur, vorzugsweise eine geeignete Haspeltemperatur, einzustellen. Die weitere Kühleinrichtung ist vorzugsweise für eine Laminarkühlung konzipiert. Preferably, the device comprises a further cooling device downstream of the rapid cooling device, which is configured to adjust the metal strip to the desired final temperature, preferably a suitable coiling temperature. The further cooling device is preferably designed for laminar cooling.

Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands gelöst, wobei das Verfahren aufweist: Warmwalzen eines Metallbands in einer Fertigstraße mit zumindest einem Walzgerüst, das einen Walzspalt ausbildende Arbeitswalzen aufweist; und sofortiges Abkühlen des Metallbands im Anschluss an das Warmwalzen durch Aufbringen eines Kühlmittels, vorzugsweise auf Wasserbasis, auf die Ober- und Unterseite des Metallbands entlang einer Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung, wobei die Schnellkühleinrichtung unmittelbar hinter dem Walzspalt des letzten Walzgerüsts der Fertigstraße angeordnet ist; wobei die Schnellkühleinrichtung sowohl auf die Oberseite als auch auf die Unterseite des Metallbands eine Kühlmittelmenge zwischen 100 und 300 m3/(m2*h) aufbringt. The above-mentioned object is further achieved by a method for producing a hot-rolled metal strip, the method comprising: hot rolling a metal strip in a finishing train having at least one rolling stand, which having work rolls forming a roll gap; and immediate cooling of the metal strip following hot rolling by applying a coolant, preferably water-based, to the top and bottom sides of the metal strip along a cooling section of the rapid cooling device, wherein the rapid cooling device is arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand of the finishing train; wherein the rapid cooling device applies a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and bottom sides of the metal strip.

Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden, gelten analog für das Verfahren. The features, technical effects, advantages and embodiments described with regard to the device apply analogously to the method.

So umfasst die Schnellkühleinrichtung aus den oben genannten Gründen auf der Ober- und Unterseite, relativ zum Metallband gesehen, vorzugsweise Spritzbalken mit jeweils einer Mehrzahl an Düsen zum Aufspritzen des Kühlmittels auf das Metallband, eine Kühlmittelversorgung und eine oder mehrere Kühlmittelzuleitungen, welche mit den Spritzbalken in Fluidverbindung stehen, zur Versorgung der Düsen mit dem Kühlmittel, wobei die Kühlmittelversorgung den Vordruck des Kühlmittels in den Kühlmittelzuleitungen vorzugsweise auf einen Druck von 2 bis 5 bar einstellt. For the reasons stated above, the rapid cooling device preferably comprises, on the top and bottom sides, relative to the metal strip, spray bars each having a plurality of nozzles for spraying the coolant onto the metal strip, a coolant supply and one or more coolant feed lines which are in fluid communication with the spray bars for supplying the nozzles with the coolant, wherein the coolant supply preferably sets the pre-pressure of the coolant in the coolant feed lines to a pressure of 2 to 5 bar.

Vorzugsweise weist die Schnellkühleinrichtung aus den oben genannten Gründen ein oder mehrere endseitige Spritzbalken jeweils im vorderen und/oder hinteren Bereich der Schnellkühleinrichtung auf, deren Düsen das Kühlmittel in einem Winkel, der schräg ins Innere der Schnellkühleinrichtung gerichtet ist, auf das Metallband applizieren. For the reasons mentioned above, the rapid cooling device preferably has one or more end-side spray bars in the front and/or rear region of the rapid cooling device, the nozzles of which apply the coolant to the metal strip at an angle that is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device.

Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen in der Schnellkühleinrichtung eine Kühlrate eingestellt, für die gilt: Kühlrate * Banddicke > 500 K/s * mm. Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen in der Schnellkühleinrichtung die Unterseite des Metallbands mit zumindest zweimal mehr Kühlmittel beaufschlagt als die Oberseite des Metallbands. For the reasons mentioned above, a cooling rate is preferably set in the rapid cooling device for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm. For the reasons mentioned above, the underside of the metal strip in the rapid cooling device is preferably exposed to at least twice as much coolant as the top side of the metal strip.

Vorzugsweise wird aus den oben genannten Gründen in der Schnellkühleinrichtung eine Gesamtkühlmittelmenge auf die Ober- und Unterseite des Metallbands von mindestens 800 m3/h pro Meter Bandbreite aufgebracht, weiter bevorzugt mindestens 1500 m3/h, besonders bevorzugt mindestens 2400 m3/h. For the reasons stated above, a total coolant quantity of at least 800 m 3 /h per meter of strip width is preferably applied to the top and bottom sides of the metal strip in the rapid cooling device, more preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die darin beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, sofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments. The features described therein can be implemented alone or in combination with one or more of the features set forth above, provided the features do not contradict each other. The following description of preferred embodiments is made with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der Figuren Short description of the characters

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Preferred further embodiments of the invention are explained in more detail by the following description of the figures. In the figures:

Figur 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbands, umfassend eine Fertigstraße und eine Schnellkühleinrichtung; und Figure 1 shows schematically an apparatus for producing a metal strip, comprising a finishing train and a rapid cooling device; and

Figur 2 schematisch die Schnellkühleinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Figure 2 schematically shows the rapid cooling device according to an embodiment.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanz zu vermeiden. Detailed description of preferred embodiments Preferred embodiments are described below with reference to the figures. Identical, similar, or equivalent elements are provided with identical reference numerals in the figures, and a repeated description of these elements is partially omitted to avoid redundancy.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Metallbands 2. Die Vorrichtung 1 findet insbesondere in Warmwalzwerken Anwendung, umfassend CSP-Anlagen oder Grobblechwalzwerke. Das zu bearbeitende Walzgut ist ein Metallband 2, vorzugsweise ein Stahlband, das als Oberbegriff flache Walzprodukte wie etwa Bleche unterschiedlicher Beschaffenheit umfasst. Figure 1 schematically shows a device 1 for producing a metal strip 2. The device 1 is used in particular in hot rolling mills, including CSP plants or heavy plate rolling mills. The rolled stock to be processed is a metal strip 2, preferably a steel strip, which, as a general term, includes flat rolled products such as sheets of various qualities.

Die Vorrichtung 1 weist eine Fertigstraße 10 auf, deren letztes Walzgerüst 11 in der Figur 1 gezeigt ist. Das Metallband 2 wird in der Fertigstraße 10 warmgewalzt und verlässt in einer Förderrichtung F das letzte Walzgerüst 11 . The device 1 has a finishing train 10, the last rolling stand 11 of which is shown in Figure 1. The metal strip 2 is hot-rolled in the finishing train 10 and leaves the last rolling stand 11 in a conveying direction F.

Unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst 11 der Fertigstraße 10, insbesondere hinter dem Walzspalt des letzten Walzgerüsts 11 , ist eine Schnellkühleinrichtung 20 angeordnet, die eingerichtet ist, um das Metallband 2 unmittelbar im Anschluss an das Warmwalzen rasch abzukühlen. Die Schnellkühlung in der Schnellkühleinrichtung 20 erfolgt innerhalb einer vergleichsweise kurzen Kühlstrecke mit einer Länge Li von beispielsweise weniger als 10 m, vorzugsweise ca. 9 m, gemessen vom Walzspalt des letzten Walzgerüsts 11 der Fertigstraße 10. Immediately behind the last rolling stand 11 of the finishing train 10, in particular behind the roll gap of the last rolling stand 11, there is a rapid cooling device 20 designed to rapidly cool the metal strip 2 immediately after hot rolling. The rapid cooling in the rapid cooling device 20 takes place within a comparatively short cooling section with a length Li of, for example, less than 10 m, preferably approximately 9 m, measured from the roll gap of the last rolling stand 11 of the finishing train 10.

Stromabwärts der Schnellkühleinrichtung 20 ist eine weitere Kühleinrichtung 30 angeordnet, die eingerichtet ist, um das Metallband 2 auf die gewünschte Endtemperatur, beispielsweise auf eine geeignete Haspeltemperatur einzustellen. Die weitere Kühleinrichtung 30 kann für eine Laminarkühlung konzipiert sein, bei der das Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser, mit einem vergleichsweise geringen Leitungsdruck (beispielsweise zwischen 0,05 bis 0,1 bar) auf das Walzgut aufgebracht wird. Die Kühleinrichtung 30 weist eine Mehrzahl von Spritzbalken 31 auf, die das Kühlmittel von oben oder sowohl von oben als auch von unten auf das Metallband 2 aufbringen, vorzugsweise jeweils in einer gleichmäßigen, vorhangartige Laminarströmung. Downstream of the rapid cooling device 20, a further cooling device 30 is arranged, which is designed to adjust the metal strip 2 to the desired final temperature, for example to a suitable coiling temperature. The further cooling device 30 can be designed for laminar cooling, in which the coolant, in particular cooling water, is supplied with a comparatively low Line pressure (for example, between 0.05 and 0.1 bar) is applied to the rolled stock. The cooling device 30 has a plurality of spray beams 31, which apply the coolant to the metal strip 2 from above or both from above and below, preferably in a uniform, curtain-like laminar flow.

Die weitere Kühleinrichtung 30 kann in mehrere Segmente bzw. Abschnitte unterteilt sein, beispielsweise zehn Segmente gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Der Abstand L2 der weiteren Kühleinrichtung 30 vom Walzspalt des letzten Walzgerüsts 11 der Fertigstraße 10, gemessen am Beginn der Kühleinrichtung 30, liegt vorzugsweise unterhalb von 20 m, insbesondere bei ca. 14 m. The additional cooling device 30 can be divided into several segments or sections, for example, ten segments according to the present embodiment. The distance L2 of the additional cooling device 30 from the roll gap of the last rolling stand 11 of the finishing train 10, measured at the beginning of the cooling device 30, is preferably less than 20 m, in particular approximately 14 m.

Stromabwärts der weiteren Kühleinrichtung 30 ist eine Haspelvorrichtung 40 zum Aufwickeln des fertigen Metallbands 2 installiert. Downstream of the further cooling device 30, a reeling device 40 for winding the finished metal strip 2 is installed.

Auf der Behandlungsstrecke für das Metallband 2 können ein oder mehrere Temperaturmesser 50, 60 installiert sein, beispielsweise zwischen der Schnellkühleinrichtung 20 und der weiteren Kühleinrichtung 30 sowie stromabwärts der weiteren Kühleinrichtung 30, um die Temperatur(en) an den entsprechenden Orten zur Überwachung des Prozessverlaufs zu messen. One or more temperature gauges 50, 60 can be installed on the treatment line for the metal strip 2, for example between the rapid cooling device 20 and the further cooling device 30 and downstream of the further cooling device 30, in order to measure the temperature(s) at the corresponding locations for monitoring the process progress.

Um eine sofortige Abkühlung des Metallbands 2 im Anschluss an das Warmwalzen in der Fertigstraße 10 zu erzielen, vereint die Schnellkühleinrichtung 20 verschiedene Eigenschaften, die es einzeln aber insbesondere in Kombination ermöglichen, die Gefügestruktur nach der letzten Umformung in der Fertigstraße 10 „einzufrieren“ und ein Kornwachstum und eine Rekristallisation zu verhindern. Bei der anschließenden Austenit-Ferrit-Umwandlung wird ein extrem kleines Ferritkorn erreicht, vorzugsweise kleiner 5 pm. Nach der Hall-Petch und Cottrell- Petch-Beziehung kommt es dadurch zu einer Steigerung der Festigkeit und Zähigkeit des Metallbands 2. Die aufgebrachte Umformung in den Walzgerüsten vor der Schnellkühlung liegt vorzugsweise zwischen 10 - 50 %. Die Abkühlung in der Schnellkühleinrichtung 20 erfolgt so, dass es nach Möglichkeit ausschließlich zu einer Austenit-Ferrit-Umwandlung kommt. Wenn die Endwalztemperatur bei ca. 850 °C liegt, ist die Schnellkühleinrichtung 20 vorzugsweise so eingerichtet, dass die Temperatur nach der Schnellkühlung ca. 700 °C beträgt. In einer nachfolgenden Abkühlung in der weiteren Kühleinrichtung 30, die sich an die Schnellkühleinrichtung 20 anschließt, kann die gewünschte Endtemperatur bzw. Haspeltemperatur eingestellt werden. To achieve immediate cooling of the metal strip 2 following hot rolling in the finishing train 10, the rapid cooling device 20 combines various properties that, individually but especially in combination, enable the microstructure to be "frozen" after the final forming step in the finishing train 10, preventing grain growth and recrystallization. During the subsequent austenite-to-ferrite transformation, an extremely small ferrite grain is achieved, preferably smaller than 5 pm. According to the Hall-Petch and Cottrell-Petch relationships, this results in an increase in the strength and toughness of the metal strip 2. The applied deformation in the rolling stands before rapid cooling is preferably between 10 and 50%. Cooling in the rapid cooling device 20 is carried out in such a way that, if possible, only an austenite-to-ferrite transformation occurs. If the final rolling temperature is approximately 850°C, the rapid cooling device 20 is preferably configured so that the temperature after rapid cooling is approximately 700°C. In a subsequent cooling in the additional cooling device 30, which is connected to the rapid cooling device 20, the desired final temperature or coiling temperature can be set.

Werkstoffe, deren mechanische Eigenschaften besonders durch diese sofortige Kühlung verbessert werden, haben vorzugsweise eine ferritische Gefügestruktur. Die chemische Analyse solcher Werkstoffe liegt vorzugsweise in den folgenden Bereichen: Materials whose mechanical properties are particularly improved by this instant cooling preferably have a ferritic microstructure. The chemical analysis of such materials preferably lies in the following ranges:

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Tabelle 1 : Beispielhafte chemische Analyse einer ferritischen Gefügestruktur für das Metallband 2. Table 1: Example chemical analysis of a ferritic microstructure for metal strip 2.

5 Um eine Sofortkühlung in der Schnellkühleinrichtung 20 mit den vorstehend genannten Resultaten zu erzielen, ist die Schnellkühleinrichtung 20 eingerichtet, um eine ausreichend hohe Kühlmittelmenge kompakt auf das Metallband 2 aufzubringen. Die Beaufschlagung liegt auf der Ober- sowie Unterseite zwischen 100 und 300 m3/(m2*h). 5 In order to achieve instant cooling in the rapid cooling device 20 with the above-mentioned results, the rapid cooling device 20 is configured to apply a sufficiently high quantity of coolant compactly to the metal strip 2. The application rate on the top and bottom sides is between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h).

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Die Schnellkühleinrichtung 20, vgl. auch Figur 2, weist auf der Ober- und Unterseite (relativ zum Metallband 2 gesehen) Spritzbalken 21 mit jeweils einer Mehrzahl an Düsen 22 auf, die über eine Kühlmittelversorgung 23 und eine oder mehrere Kühlmittelzuleitungen 24 mit einem Kühlmittel versorgt werden. Bei dem Kühlmittel handelt es sich vorzugsweise um Wasser oder ein flüssiges Kühlmittel auf Wasserbasis. The rapid cooling device 20, see also Figure 2, has on the top and bottom sides (relative to the metal strip 2) spray bars 21 each with a plurality of nozzles 22, which are supplied with a coolant via a coolant supply 23 and one or more coolant supply lines 24. In the The coolant is preferably water or a liquid water-based coolant.

Der Vordruck des Kühlmittels in den Kühlmittelzuleitungen 24 liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 5 bar, was beispielsweise mithilfe eines entsprechend hohen Hochtanks bzw. Standrohres oder mithilfe von einer oder mehreren Boosterpumpen in der Kühlmittelversorgung 23 erreicht werden kann. Die Anzahl der Düsen 22 beträgt auf der Oberseite vorzugsweise 50 bis 120 Düsen/m2 und auf der Unterseite vorzugsweise 80 bis 150 Düsen/m2. Die Höhe der oberen Spritzbalken 21 bzw. Düsen 22 liegt vorzugsweise maximal 800 mm über der Bandkante. Die unteren Düsen 22 sind vorzugsweise maximal 170 mm unterhalb der Bandkante angeordnet. Der Durchmesser der Düsen 22 liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 8 mm. The coolant pre-pressure in the coolant supply lines 24 is preferably in the range of 2 to 5 bar, which can be achieved, for example, with the aid of a correspondingly high tank or standpipe or with the aid of one or more booster pumps in the coolant supply 23. The number of nozzles 22 is preferably 50 to 120 nozzles/m 2 on the upper side and preferably 80 to 150 nozzles/m 2 on the lower side. The height of the upper spray bars 21 or nozzles 22 is preferably a maximum of 800 mm above the strip edge. The lower nozzles 22 are preferably arranged a maximum of 170 mm below the strip edge. The diameter of the nozzles 22 is preferably in the range of 3 to 8 mm.

Neben der Beaufschlagung des Metallbands 2 mit einer ausreichenden Kühlmittelmenge ist es wichtig, dass das Kühlmittel nicht unkontrolliert in Richtung des letzten Walzgerüsts 11 der Fertigstraße 10 oder in der anderen Richtung, d.h. in Richtung der weiteren Kühleinrichtung 30, austritt. So können unmittelbar vor und/oder hinter der Schnellkühleinrichtung 20 beispielsweise Bandmessgeräte installiert sein, wobei ein Kühlmittelaustritt vermieden werden sollte, um das Messergebnis nicht zu verfälschen. In addition to applying a sufficient amount of coolant to the metal strip 2, it is important that the coolant does not escape uncontrollably toward the last rolling stand 11 of the finishing train 10 or in the other direction, i.e., toward the further cooling device 30. For example, strip measuring devices can be installed directly upstream and/or downstream of the rapid cooling device 20, but coolant leakage should be avoided to avoid falsifying the measurement result.

Zur Verhinderung eines unkontrollierten Austretens von Kühlmittel aus der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung 20 sind ein oder mehrere endseitige Spritzbalken 21 ' im vorderen und/oder hinteren Bereich so eingerichtet, dass die Spritzrichtung des Kühlmittels aus den entsprechenden Düsen 22' schräg ins Innere der Schnellkühleinrichtung 20 gerichtet ist, vgl. Figur 2. Zu diesem Zweck können die endseitigen Spritzbalken 21 ' und/oder deren Düsen 22' relativ zur Förderrichtung F schräggestellt sein. Es können weitere Maßnahmen zur Vermeidung eines unkontrollierten Kühlmittelaustritts aus der Schnellkühleinrichtung 20 ergriffen werden. Vorzugsweise ist eine Kühlmittelabspritzung mit etwa 8 bis 15 bar Vordruck mit Flachstrahldüsen installiert, die in einer Reihe bevorzugt orthogonal zur Förderrichtung F angeordnet sind. Weiterhin kann zumindest eine Abquetschrolle 25 am Ausgang der Schnellkühleinrichtung 20 vorgesehen sein. Unmittelbar vor etwaigen Messgeräten kann eine Luftabblasung 26 installiert sein, um die Bandoberfläche restlos von Kühlmittel und Dampf zu reinigen. Typische Luftgeschwindigkeiten am Düsenaustritt der Luftabblasung liegen vorzugsweise zwischen 200 - 750 m/s. To prevent uncontrolled escape of coolant from the cooling section of the rapid cooling device 20, one or more end-side spray bars 21' in the front and/or rear area are arranged such that the spray direction of the coolant from the corresponding nozzles 22' is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device 20, see Figure 2. For this purpose, the end-side spray bars 21' and/or their nozzles 22' can be inclined relative to the conveying direction F. Further measures can be taken to prevent uncontrolled coolant leakage from the rapid cooling device 20. Preferably, a coolant spray system with approximately 8 to 15 bar pre-pressure is installed with flat jet nozzles arranged in a row, preferably orthogonal to the conveying direction F. Furthermore, at least one squeeze roller 25 can be provided at the outlet of the rapid cooling device 20. An air blow-off device 26 can be installed immediately upstream of any measuring devices to completely clean the strip surface of coolant and steam. Typical air velocities at the nozzle outlet of the air blow-off device are preferably between 200 and 750 m/s.

Die Kühlmittelversorgung 23 und/oder Kühlmittelzuleitungen 24 können eine Bypassschaltung aufweisen, die verwendet wird, um das Kühlmittel sehr schnell an- und ausschalten zu können. Damit ist es möglich, definierte Kopf- und Fußlängen sehr genau einzustellen. The coolant supply 23 and/or coolant supply lines 24 may have a bypass circuit used to switch the coolant on and off very quickly. This makes it possible to set defined head and foot lengths very precisely.

Vorzugsweise ist die Schnellkühleinrichtung 20 eingerichtet, um Kühlraten einzustellen, für die gilt: Kühlrate * Banddicke > 500 K/s * mm. Die Länge Li der unmittelbaren Kühlung in der Schnellkühleinrichtung 20 beträgt vorzugsweise zumindest 4 m. Preferably, the rapid cooling device 20 is configured to set cooling rates for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm. The length Li of the direct cooling in the rapid cooling device 20 is preferably at least 4 m.

Durch die so durchgeführte Schnellkühlung dürfen keine Verspannungen im Metallband 2 auftreten, die Randwellen und/oder Unplanheiten zur Folge haben können. Dazu sollten die Kühlmittelmengen auf der Ober- und Unterseite des Metallbands 2 in einem bestimmten Verhältnis eingestellt werden. Eine gute Planheit wird dann erreicht, wenn auf der Unterseite des Metallbands zweimal mehr Kühlmittel beaufschlagt wird. The rapid cooling performed in this way must prevent any tension in the metal strip 2, which could result in edge waves and/or unevenness. To achieve this, the coolant quantities on the top and bottom sides of the metal strip 2 should be set in a specific ratio. Good flatness is achieved when twice as much coolant is applied to the bottom side of the metal strip.

Die Gesamtkühlmittelmenge auf der Ober- und Unterseite des Metallbands 2 sollte mindestens 800 m3/h pro Meter Bandbreite betragen, vorzugsweise mindestens 1500 m3/h, besonders bevorzugt mindestens 2400 m3/h. Das Kühlmittelmengenverhältnis von Oberseite zu Unterseite ist durch eine Durchflussregelung vorzugsweise separat auf der Ober- und Unterseite des Metallbands 2 einstellbar, um gezielt Verspannungen im Band verhindern zu können. Das Kühlmittelmengenverhältnis von oben zu unten ist dabei vorzugsweise mindestens im Bereich von 3:1 bis 1 :3 einstellbar. Optimal ist ein Kühlmittelmengenverhältnis von Ober- zu Unterseite von 1 :2. The total coolant quantity on the top and bottom sides of the metal strip 2 should be at least 800 m 3 /h per meter of strip width, preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h. The coolant quantity ratio from top to bottom is preferably adjustable separately on the top and bottom of the metal strip 2 by means of a flow control in order to specifically prevent tension in the strip. The coolant quantity ratio from top to bottom is preferably adjustable at least in the range of 3:1 to 1:3. A coolant quantity ratio from top to bottom of 1:2 is optimal.

Für unterschiedliche Anwendungszwecke sollte die Kühlung in der Schnellkühleinrichtung 20 flexibel sein, um neben den höchsten Kühlraten bei anderen Metallbändern 2 auch kleinere Kühlraten einstellen zu können. Zu diesem Zweck sind die Spritzbalken 21 in ihrer Gesamtheit und/oder individuell vorzugsweise mit Durchflussmessern und Durchflussregelungen, beispielsweise in Form von Regelventilen und/oder Pumpen, ausgestattet. Dies erlaubt eine Reduktion der Kühlmittelmenge auf mindestens 30% der maximalen Durchflussmenge, vorzugsweise 20%, besonders bevorzugt 10%. For different applications, the cooling in the rapid cooling device 20 should be flexible, allowing for setting lower cooling rates in addition to the highest cooling rates for other metal strips 2. For this purpose, the spray bars 21 as a whole and/or individually are preferably equipped with flow meters and flow controls, for example in the form of control valves and/or pumps. This allows a reduction of the coolant quantity to at least 30% of the maximum flow rate, preferably 20%, particularly preferably 10%.

Temperaturmesser 50, 60 in Form von Pyrometern können nur Oberflächentemperaturen messen. Bei der Schnellkühlung innerhalb der Schnellkühleinrichtung 20 ist auf diese Weise keine Messung möglich. Daher sind eine oder mehrere Messungen in der Fertigstraße 10 und/oder nach der Schnellkühlung, etwa durch die Temperaturmesser 50, 60, sinnvoll. Temperature gauges 50, 60 in the form of pyrometers can only measure surface temperatures. During rapid cooling within the rapid cooling device 20, no measurement is possible in this way. Therefore, one or more measurements in the finishing train 10 and/or after the rapid cooling, for example, using temperature gauges 50, 60, are advisable.

Da eine Temperaturmessung unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst 11 der Fertigstraße 10 aufgrund der sofort anschließenden Schnellkühleinrichtung 20 nicht oder nur schwer möglich ist, wird eine Temperaturmessung vorzugsweise direkt vor dem letzten Walzgerüst 11 und/oder in einem der vorherigen Walzgerüste durchgeführt. Die Temperaturmessung eingangs des Walzspaltes des letzten Walzgerüsts 11 ist aufgrund der Umgebungsbedingungen (Walzenkühlung, Zwischengerüstkühlung usw.) schwierig. Aus diesem Grund ist für eine Temperaturmessung vor der Schnellkühleinrichtung 20 zusätzlich zu einem Pyrometer vorzugsweise eine Druckluftdüse mit einem Druck von etwa 3 bis 8 bar in einer Höhe von 200 - 600 mm relativ zum Metallband 2 installiert, um eine störungsfreie Messung zu ermöglichen. Das Pyrometer sollte nichtsdestotrotz weiterhin mit einer Wellenlänge messen, die unempfindlich auf vagabundierendes Kühlmittel, insbesondere Wasser ist, um einen Einfluss von Restkühlmittel nach Möglichkeit auszuschließen. Since a temperature measurement immediately after the last rolling stand 11 of the finishing train 10 is not possible or only with difficulty due to the immediately following rapid cooling device 20, a temperature measurement is preferably carried out directly before the last rolling stand 11 and/or in one of the previous rolling stands. The temperature measurement at the entrance to the roll gap of the last rolling stand 11 is difficult due to the ambient conditions (roll cooling, inter-stand cooling, etc.). For this reason, for a temperature measurement before the rapid cooling device 20, in addition to A pyrometer should preferably have a compressed air nozzle installed at a pressure of approximately 3 to 8 bar at a height of 200 - 600 mm relative to the metal strip 2 to enable interference-free measurement. Nevertheless, the pyrometer should continue to measure at a wavelength that is insensitive to stray coolant, especially water, in order to exclude any influence of residual coolant as far as possible.

Vorzugsweise ist die Temperaturverteilung des Metallbands 2 in der Schnellkühlung bekannt, um die erforderlichen Kühlmittelmengen in der Schnellkühleinrichtung 20 so genau wie möglich einstellen zu können. Preferably, the temperature distribution of the metal strip 2 in the rapid cooling is known in order to be able to adjust the required coolant quantities in the rapid cooling device 20 as precisely as possible.

Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine Kühlmodell angewendet, das die Temperaturverteilung des Metallbands 2 in den Walzgerüsten der Fertigstraße 10 und der Schnellkühlung berechnet, vorzugsweise unter Verwendung der Fourierschen Wärmegleichung, und vorzugsweise über die gesamte Banddicke, wodurch eine genaue Einstellung der Zielwerte ermöglicht wird. An einer Temperaturmessstelle kann eine etwaige Abweichung zwischen Messung und Rechnung korrigiert werden. Dadurch ist die Temperatur im Walzspalt sowie wie in der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung 20 optimal einstellbar. For this purpose, a cooling model is preferably used that calculates the temperature distribution of the metal strip 2 in the rolling stands of the finishing train 10 and the rapid cooling system, preferably using the Fourier heat equation, and preferably across the entire strip thickness, thus enabling precise adjustment of the target values. Any deviation between measurement and calculation can be corrected at a temperature measuring point. This allows the temperature in the roll gap and in the cooling section of the rapid cooling device 20 to be optimally adjusted.

Weiterhin kann das Kühlmodell die Zielhaspeltemperatur berücksichtigen, die je nach Anwendung genau einzuhalten ist. Das Kühlmodell schaltet in der weiteren Kühleinrichtung 30, die hinter der Schnellkühlung angeordnet ist, die notwendigen Kühlmittelmengen, um die Haspeltemperatur einzustellen. Furthermore, the cooling model can take into account the target coiling temperature, which must be precisely maintained depending on the application. The cooling model switches the necessary coolant quantities in the additional cooling device 30, which is located downstream of the rapid cooling system, to adjust the coiling temperature.

Die Kühlmittelbeaufschlagung über die Spritzbalken 21 , 2T der Schnellkühleinrichtung 20 ist vorzugsweise über die Breite variabel, um eintreffende Temperaturprofile kompensieren zu können und auf der Austrittsseite gleichmäßige Temperaturen und damit Eigenschaften über die Breite des Metallbands 2 zu erzielen. Die Endwalztemperatur, d.h. die Temperatur des Metallbands 2 bei Eintritt in die Schnellkühleinrichtung 20, kann über eine Geschwindigkeitsänderung in der Fertigstraße 10 geregelt werden. Die Haspeltemperatur ist über eine Kühlmittelmengenänderung insbesondere in der weiteren Kühleinrichtung 30 regulierbar. The coolant application via the spray bars 21, 2T of the rapid cooling device 20 is preferably variable across the width in order to be able to compensate for incoming temperature profiles and to achieve uniform temperatures and thus properties across the width of the metal strip 2 on the outlet side. The final rolling temperature, ie the temperature of the metal strip 2 upon entering the rapid cooling device 20, can be controlled by changing the speed in the finishing train 10. The coiler temperature can be regulated by changing the coolant quantity, particularly in the additional cooling device 30.

Die hierin dargelegte sofortige, starke Abkühlung des Metallbands 2 nach dem letzten Umformstich in der Fertigstraße 10 hat die Erzeugung eines sehr feinen Gefüges und somit eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Metallbands 2 zur Folge. The immediate, strong cooling of the metal strip 2 after the last forming pass in the finishing train 10 described herein results in the creation of a very fine microstructure and thus an improvement in the mechanical properties of the metal strip 2.

Soweit anwendbar können alle einzelnen Merkmale, die in denWhere applicable, all individual characteristics described in the

Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. embodiments are shown, combined and/or exchanged with each other without departing from the scope of the invention.

Bezugszeichenliste List of reference symbols

1 Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbands 1 Device for producing a metal strip

2 Metallband 2 metal bands

10 Fertigstraße 10 Finishing line

11 Letztes Walzgerüst 11 Last rolling stand

20 Schnellkühleinrichtung 20 Rapid cooling device

21 Spritzbalken 21 spray booms

21 ' Endseitige Spritzbalken 21 ' End spray booms

22 Düse 22 nozzle

22' Düse eines endseitigen Spritzbalkens 22' nozzle of an end spray boom

23 Kühlmittelversorgung 23 Coolant supply

24 Kühlmittelzuleitung 24 Coolant supply line

25 Abquetschrolle 25 squeezing roller

26 Luftabblasung 26 Air blow-off

30 Weitere Kühleinrichtung 30 Additional cooling equipment

31 Spritzbalken 31 spray booms

40 Haspelvorrichtung 40 reel device

50 Temperaturmesser 50 temperature gauges

60 Temperaturmesser 60 temperature gauges

F Förderrichtung F Conveying direction

Li Länge der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung Li Length of the cooling section of the rapid cooling device

L2 Abstand zwischen Walzspalt des letzten Walzgerüsts und der weiteren Kühleinrichtung L2 Distance between the roll gap of the last rolling stand and the further cooling device

Claims

Patentansprüche Patent claims 1. Vorrichtung (1) zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands (2), die aufweist: eine Fertigstraße (10) mit zumindest einem Walzgerüst (11), das einen Walzspalt ausbildende Arbeitswalzen aufweist, zum Warmwalzen des Metallbands (2); und eine Schnellkühleinrichtung (20), die unmittelbar hinter dem Walzspalt des letzten Walzgerüsts (11 ) der Fertigstraße (10) angeordnet und eingerichtet ist, um das Metallband (2) durch Aufbringen eines Kühlmittels, vorzugsweise auf Wasserbasis, auf die Ober- und Unterseite des Metallbands (2) entlang einer Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung (20) rasch abzukühlen; wobei die Schnellkühleinrichtung (20) eingerichtet ist, um sowohl auf die Oberseite als auch auf die Unterseite des Metallbands (2) eine Kühlmittelmenge zwischen 100 und 300 m3/(m2*h) aufzubringen. 1. Apparatus (1) for producing a hot-rolled metal strip (2), comprising: a finishing train (10) with at least one rolling stand (11) having work rolls forming a roll gap, for hot-rolling the metal strip (2); and a rapid cooling device (20) arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand (11) of the finishing train (10) and configured to rapidly cool the metal strip (2) by applying a coolant, preferably water-based, to the top and bottom sides of the metal strip (2) along a cooling section of the rapid cooling device (20); wherein the rapid cooling device (20) is configured to apply a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and bottom sides of the metal strip (2). 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) auf der Ober- und Unterseite, relativ zum Metallband (2) gesehen, Spritzbalken (21 , 21 ') mit jeweils einer Mehrzahl an Düsen (22, 22‘) zum Aufspritzen des Kühlmittels auf das Metallband (2) aufweist, wobei die Anzahl der Düsen (22, 22‘) auf der Oberseite vorzugsweise 50 bis 120 Düsen/m2 und auf der Unterseite vorzugsweise 80 bis 150 Düsen/m2 beträgt, wobei die oberen Düsen (22, 22‘) vorzugsweise maximal 800 mm oberhalb des Metallbands (2) angeordnet sind und die unteren Düsen (22, 22‘) vorzugsweise maximal 170 mm unterhalb des Metallbands (2) angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Düsen (22, 22‘) vorzugsweise im Bereich von 3 bis 8 mm liegt. 2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the rapid cooling device (20) has spray bars (21, 21') on the top and bottom, seen relative to the metal strip (2), each with a plurality of nozzles (22, 22') for spraying the coolant onto the metal strip (2), the number of nozzles (22, 22') on the top side preferably being 50 to 120 nozzles/m 2 and on the bottom side preferably being 80 to 150 nozzles/m 2 , the upper nozzles (22, 22') preferably being arranged a maximum of 800 mm above the metal strip (2) and the lower nozzles (22, 22') preferably being arranged a maximum of 170 mm below the metal strip (2), the diameter of the nozzles (22, 22') preferably being in the range of 3 to 8 mm. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) eine Kühlmittelversorgung (23) und eine oder mehrere Kühlmittelzuleitungen (24), welche mit den Spritzbalken (21 ) in Fluidverbindung stehen, zur Versorgung der Düsen (22, 22‘) mit dem Kühlmittel aufweist, wobei die Kühlmittelversorgung (23) eingerichtet ist, um den Vordruck des Kühlmittels in den Kühlmittelzuleitungen (24) vorzugsweise auf einen Druck von 2 bis 5 bar einzustellen. 3. Device (1) according to claim 2, characterized in that the rapid cooling device (20) has a coolant supply (23) and one or more coolant feed lines (24) which are in fluid communication with the spray bars (21) for supplying the nozzles (22, 22') with the coolant, wherein the coolant supply (23) is designed to set the pre-pressure of the coolant in the coolant feed lines (24) preferably to a pressure of 2 to 5 bar. 4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) ein oder mehrere endseitige Spritzbalken (21 ') jeweils im vorderen und/oder hinteren Bereich der Schnellkühleinrichtung (20) aufweist, die so eingerichtet sind, dass deren Düsen (22‘) das Kühlmittel in einem Winkel, der schräg ins Innere der Schnellkühleinrichtung (20) gerichtet ist, auf das Metallband (2) applizieren. 4. Device (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the rapid cooling device (20) has one or more end-side spray bars (21') in each case in the front and/or rear region of the rapid cooling device (20), which are arranged such that their nozzles (22') apply the coolant to the metal strip (2) at an angle which is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device (20). 5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abquetschrolle (25) und/oder eine Luftabblasung (26) am Eingang und/oder Ausgang der Schnellkühleinrichtung (20) installiert und eingerichtet ist, um ein Austreten von Kühlmittel aus der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung (20) zu unterbinden. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a squeeze roller (25) and/or an air blow-off device (26) is installed and arranged at the inlet and/or outlet of the rapid cooling device (20) in order to prevent coolant from escaping from the cooling section of the rapid cooling device (20). 6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) eingerichtet ist, um Kühlraten einzustellen, für die gilt: Kühlrate * Banddicke > 500 K/s * mm. 6. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rapid cooling device (20) is arranged to set cooling rates for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm. 7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (Li) der Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung (20) vorzugsweise zumindest 4 m und/oder maximal 10 m, vorzugsweise ca. 9 m, beträgt. 7. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the length (Li) of the cooling section of the rapid cooling device (20) is preferably at least 4 m and/or a maximum of 10 m, preferably approximately 9 m. 8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) eingerichtet ist, um die Unterseite des Metallbands (2) mit zumindest zweimal mehr Kühlmittel zu beaufschlagen als die Oberseite des Metallbands (2). 8. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rapid cooling device (20) is arranged to apply at least twice as much coolant to the underside of the metal strip (2) as to the top side of the metal strip (2). 9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) eingerichtet ist, um auf die Ober- und Unterseite des Metallbands (2) eine Gesamtkühlmittelmenge von mindestens 800 m3/h pro Meter Bandbreite aufzubringen, vorzugsweise mindestens 1500 m3/h, besonders bevorzugt mindestens 2400 m3/h. 9. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rapid cooling device (20) is designed to apply a total coolant quantity of at least 800 m 3 /h per meter of strip width to the top and bottom of the metal strip (2), preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h. 10. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) stromabwärts der Schnellkühleinrichtung (20) eine weitere Kühleinrichtung (30) aufweist, die eingerichtet ist, um das Metallband (2) auf die gewünschte Endtemperatur, vorzugsweise eine geeignete Haspeltemperatur, einzustellen, wobei die weitere Kühleinrichtung (30) vorzugsweise für eine Laminarkühlung konzipiert ist. 10. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a further cooling device (30) downstream of the rapid cooling device (20), which is designed to set the metal strip (2) to the desired final temperature, preferably a suitable coiling temperature, wherein the further cooling device (30) is preferably designed for laminar cooling. 11. Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Metallbands (2), das aufweist: 11. A method for producing a hot-rolled metal strip (2), comprising: Warmwalzen eines Metallbands (2) in einer Fertigstraße (10) mit zumindest einem Walzgerüst (11 ), das einen Walzspalt ausbildende Arbeitswalzen aufweist; und sofortiges Abkühlen des Metallbands (2) im Anschluss an das Warmwalzen in der Fertigstraße (10) durch Aufbringen eines Kühlmittels, vorzugsweise auf Wasserbasis, auf die Ober- und Unterseite des Metallbands (2) entlang einer Kühlstrecke der Schnellkühleinrichtung (20), wobei die Schnellkühleinrichtung (20) unmittelbar hinter dem Walzspalt des letzten Walzgerüsts (11 ) der Fertigstraße (10) angeordnet ist; wobei die Schnellkühleinrichtung (20) sowohl auf die Oberseite als auch auf die Unterseite des Metallbands (2) eine Kühlmittelmenge zwischen 100 und 300 m3/(m2*h) aufbringt. Hot rolling of a metal strip (2) in a finishing train (10) with at least one rolling stand (11) having work rolls forming a roll gap; and immediate cooling of the metal strip (2) following the hot rolling in the finishing train (10) by applying a coolant, preferably water-based, to the top and bottom of the metal strip (2) along a cooling section of the rapid cooling device (20), wherein the rapid cooling device (20) is arranged immediately behind the roll gap of the last rolling stand (11) of the finishing train (10); wherein the rapid cooling device (20) applies a coolant quantity of between 100 and 300 m 3 /(m 2 *h) to both the top and the bottom of the metal strip (2). 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) auf der Ober- und Unterseite, relativ zum Metallband (2) gesehen, Spritzbalken (21 , 21 ') mit jeweils einer Mehrzahl an Düsen (22, 22‘) zum Aufspritzen des Kühlmittels auf das Metallband (2), eine Kühlmittelversorgung (23) und eine oder mehrere Kühlmittelzuleitungen (24), welche mit den Spritzbalken (21 ) in Fluidverbindung stehen, zur Versorgung der Düsen (22, 22‘) mit dem Kühlmittel aufweist, wobei die Kühlmittelversorgung (23) den Vordruck des Kühlmittels in den Kühlmittelzuleitungen (24) vorzugsweise auf einen Druck von 2 bis 5 bar einstellt. 12. The method according to claim 11, characterized in that the rapid cooling device (20) on the top and bottom, seen relative to the metal strip (2), has spray bars (21, 21') each with a plurality of nozzles (22, 22') for spraying the coolant onto the metal strip (2), a coolant supply (23) and one or more coolant feed lines (24), which are in fluid communication with the spray bars (21), for supplying the nozzles (22, 22') with the coolant, wherein the coolant supply (23) sets the pre-pressure of the coolant in the coolant feed lines (24) preferably to a pressure of 2 to 5 bar. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkühleinrichtung (20) ein oder mehrere endseitige Spritzbalken (21 ') jeweils im vorderen und/oder hinteren Bereich der Schnellkühleinrichtung (20) aufweist, deren Düsen (22‘) das Kühlmittel in einem Winkel, der schräg ins Innere der Schnellkühleinrichtung (20) gerichtet ist, auf das Metallband (2) applizieren. 13. The method according to claim 12, characterized in that the rapid cooling device (20) has one or more end-side spray bars (21') in each case in the front and/or rear region of the rapid cooling device (20), the nozzles (22') of which apply the coolant to the metal strip (2) at an angle which is directed obliquely into the interior of the rapid cooling device (20). 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnellkühleinrichtung (20) eine Kühlrate eingestellt wird, für die gilt: Kühlrate * Banddicke > 500 K/s * mm. 14. Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that a cooling rate is set in the rapid cooling device (20) for which the following applies: cooling rate * strip thickness > 500 K/s * mm. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnellkühleinrichtung (20) die Unterseite des Metallbands (2) mit zumindest zweimal mehr Kühlmittel beaufschlagt wird als die Oberseite des Metallbands (2). 15. Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that in the rapid cooling device (20) the underside of the metal strip (2) is exposed to at least twice as much coolant as the top side of the metal strip (2). 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnellkühleinrichtung (20) eine Gesamtkühlmittelmenge auf die Ober- und Unterseite des Metallbands (2) von mindestens 800 m3/h pro Meter Bandbreite aufgebracht wird, vorzugsweise mindestens 1500 m3/h, besonders bevorzugt mindestens 2400 m3/h. 16. Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that in the rapid cooling device (20) a total amount of coolant is applied to the top and bottom sides of the metal strip (2) of at least 800 m 3 /h per meter of strip width, preferably at least 1500 m 3 /h, particularly preferably at least 2400 m 3 /h.
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