DE1652566A1

DE1652566A1 - Kontinuierliche Walzenstrasse zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlqualitaeten

Info

Publication number: DE1652566A1
Application number: DE19681652566
Authority: DE
Inventors: Karl Neumann
Original assignee: Moeller and Neuman GmbH
Current assignee: Moeller and Neuman GmbH
Priority date: 1968-01-11
Filing date: 1968-01-11
Publication date: 1971-04-15
Also published as: FR1598129A; GB1250951A

Description

"Kontinuierliche Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlgualitäten"

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Walzenstraße zur Herste! lung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlgualitäten.

Massenstähle erfordern eine hohe Stundenproduktion des Walzwerkes zur Erzielung einer genügenden Wirtschaftlichkeit. Sie werden deshalb heute in den Vor- und Zwischenstraßen mehradrig gewalzt und in den Endstaffeln in mehrere Walzlinien einadrig aufgeteilt, um genügend gute Toleranzen zu erzielen.

Massenstahlstraßen eignen sich nicht für viele Edelstahlgualitäten, da das mehradrige Walzen und das damit zwangsläufig verbundene Drallen der Stäbe unter Zug für Edelstahle nachteilig ist und für Edelstahle außerdem kleinere Toleranzen als für Massenstähle verlangt werden.

Moderne Edelstahlstraßen werden für einadrige Walzung ausgelegt. Dabei kann durch entsprechende Horizontal- Vertikalanordnung der Walzgerüste das Drallen der Stäbe unter Zug vermieden, und es können außerdem bessere Toleranzen erzielt werden.

Bei einadriger Walzung sinkt die Produktion einer solchen Straße bei der Herstellung von dünnen Drähten 5 bis 8 mm 0 sehr stark ab, wodurch die Monatsproduktion und damit die Wirtschaftlichkeit der Walzenstraße erheblich herabgesetzt wird, besonders dann, wenn der Anteil der dünnen Drähte an der Monatsproduktion hoch ist.

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^s wurde deshalb", für «tojeiu soL-chen- Fall -eine Edelstahl straße gebaut, bei welcher einer einadrigen Konti-Vorstraße für die Drahtwalzung eine viergerüstige Horizontal-Zickzack-Zwischenstraße und daran anschließend eine weitere 8-gerüstige Zwischenstraße mit paarweise angeordneten Horizontal-Vertikal-Gerüsten folgt. In diesen Gerüsten wird, unter Schlingenbildung bei allen Gerüsten, für dünne Drahtabmessungen zweiadrig gewalzt. In der ersten Zwischenstraße werden die Stäbe gedrallt, in der zweiten Zwischenstraße nicht.

Der zweiten Zwischenstraße sind zwei 6-gerüstige Fertigstraßen in H-V-Anordnung nachgeordnet, in denen die dünnen Abmessungen drallfrei fertiggewalzt werden.

Die einadrige Vorstraße muß bei zweiadriger Walzung in den Zwischenstraßen, zwei nachgeschaltete Fertigstraßen mit Material versorgen, d.h. sie muß mit doppelter Geschwindigkeit walzen als dem Konti-Gesetz für einadrige Walzung entspricht.

Das ist gleichzeitig vorteilhaft, weil damit alle in der ersten Zwischenstraße zum Anstich kommenden Stäbe genau gleiche Querschnitte ^ haben, weil die Stäbe nach Durchlauf durch die Konti-Vorstraße wegen der kleineren Walzzeit noch sehr warm sind und weil auch solche Stäbe gewalzt werden können, die bei zu kleiner Walzgeschwindigkeit in der Vorstraße zum Spalten der Stabköpfe neigen.

Limitiert sind allerdings die Stabgewichte und damit die Stablaufzeiten wegen der dadurch beeinflußten Unterschiede der Temperaturen zwischen Stabspitze und Stabende. Stablaufzeiten von ca. 50 Sek. im letzten Gerüst sind erfahrungsgemäß zulässig, wobei sich bei der bekannten Straße, bei 30 m/Sek. Auslaufgeschwindigkeit im letzten Gerüst für 5 mm Draht ein Bundgewicht von ca. 250 kg. ergibt, das

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man heute als mittelschwer.es Bundgewicht bezeichnet.

Es gibt auch Walzwerke, deren Auftragsmenge. in. QualitSts- und Edelstahlen nicht ausreicht, um eine moderne Konti-Edelstahlstraße für hohe Bundgewichte einadrig auszulasten und die deshalb gezwungen sind, zusätzlich Normalqualitäten zu walzen. Je geringer der Anteil an Edelstahlqualitäten ist, um so schwieri-. ger ist es, eine solche Straße wirtschaftlich zu betreiben.

Für den Fall jedoch, daß es möglich wäre, mit verhältnismäßig geringen zusätzlichen Kosten eine solche Straße für eine zusätzliche A zweite Ader zu erweitern, würde die Produktion mindestens verdoppelt, d.h. es könnten jetzt auch große Mengen von Walzgut in Normalqualitäten hergestellt werden. Die Anschaffungskosten würden im Verhältnis zur Produktion viel günstiger liegen und die Hersteller, deren Anteil am Edelstahlmarkt verhältnismäßig niedrig ist, könnten sich dann eine moderne Edelstahlstraße leisten.

Daß dadurch zwangläufig auch die Herstellmöglichkeiten für Massenstähle in bezug auf Oberflächengüte und Toleranz und außerdem die Betriebssicherheit gegenüber bekannten modernen,mehradrigen Straßen für Massenstähle günstiger werden, wäre ein weiterer Vorteil.

Ziel der Erfindung ist eine Walzenstraße, die für die Herstellung von Edelstahlen folgende Forderungen erfüllt:

1) möglichst einadrige Walzung in allen Gerüsten,

2) kein Drallen der Stäbe unter Zug,

3) genügend große Walzgeschwindigkeiten für Stabqualitäten, die in der Vorstraße zum Spalten der Stabköpfe neigen,

4) Verringerung der Stabgewichte für besonders hohe Qualitäten,

5) genügende Variation der Walzgeschwindigkeiten für verschiedene

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6) reine Konti-Walzung ohne Schlingen für einige Qualitäten, die

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sioh nicht sicher umführen lassen.

Für die Herstellung von Massenstählen müßten außerdem folgende Forderungen erfüllt werden:

7) hohe Produktion,

8) große Bundgewichte. ,

Die Erfindung geht aus von einer kontinuierlichen Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlgualitäten mit einer einadrigen Vorstaffel, einer oder mehreren parallelen Fertigstaffeln und je einer der oder den Fertigstaffeln vorgeordneten offenen Zwischenstaffel mit Schlingentischen, wobei die einadrige Vorstaffel auf höhere Walzgeschwindigkeit einstellbar ist,als es das Kontigesetz im Hinblick auf den Durchsatz einer Fertigstaffel in der Zeiteinheit vorschreibt und überschüssige Walzgutlänge von wachsenden Schlingen aufgenommen wird. Um die vorerwähnten Forderungen zu erfüllen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Walzgeschwindigkeit der einadrigen Vorstaffel erheblich zu steigern, ohne daß die damit verbundene Schiingengröße zu einem für die Toleranzhaltigkeit nachteiligen Temperaturabfall über die Stablänge führt. Dieser Temperaturabfall entsteht dadurch, daß das Stabende während der Durchlaufzeit durch ein einer Umführung folgendes Walzgerüst den Umweg über die Schlinge machen muß, wogegen der heiße Stabanfang sofort nach der Umführung zum Anstich kommt. Das Stabende ist also längere Zeit "unterwegs" als der Stabanfang und kühlt demgemäß stärker ab, so daß das Stabende einen größeren Verformungswiderstand erhält. Hierdurch steigt der Walzdruck und damit die Gerüstdehnung, womit das Stabende außer Toleranz kommt. Die Erfindung besteht darin, daß vor dem oder den die überschüssige Walzgutlänge aufnehmenden Schlingentischen eine Kühleinrichtung zur kontrollierten , partiellen Abkühlung der Stäbe etwa über ihre erste Hälfte im Sinne einer Verringerung "

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des Absinkens der Augenblicks^-Einlauf temperatur,-vor dem der
Umführung folgenden Walzgerüst vorgesehen ist.. Theoretisch müßte die Temperatur des Stabanfanges unter diejenige des Stabendes
gesenkt werden, und zwar um soviel,-wie-sich, .das .Stabende bei dem Umweg über die Schlinge unvermeidbar abkühlt. Man wird sich aber damit begnügen können, Verhältnisse einzustellen, wie sie beim
reinen Konti-Betrieb im Hinblick auf den unvermeidbaren Abfall
der Einlauf-Temperatur gegeben sind, d.h. nur den schädlichen
Einfluß langer Schlingen wettzumachen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei schneller
Vorwalzung aufgrund der kürzeren Walzzeit, des verringerten Einflusses des Kühlwassers und der kürzeren Kontaktzeit zwischen
Walzen und Walzgut die Temperatur des Walzgutes viel weniger absinkt, als wenn die Walzgeschwindigkeit einer einadrigen Vorstaffel an das Kontigesetz gebunden ist. Dieser Umstand ermöglicht den
Einsatz der erfindungsgemäßen kontrollierten Abkühlung.

Bisher hat man versucht, den Temperaturabfall in Schlingen durch vorgeschaltete induktive Heizeinrichtungen zu verhindern. Solche Heizeinrichtungen sind aber sehr kostspielig.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Walzenstraße
gemäß der Erfindung mit zwei parallelen Fertigstaffeln und Zwischenstaffeln dargestellt. Sie besteht aus einer einadrigen zweiteiligen Vorstaffel 1 in H-V-Anordnung der Gerüste, zwei identischen Zwischenstaffeln mit den Gerüsten 2 bis 7 bzw. 2a bis 7a sowie zwei identischen Fertigstaffeln 8 und 8a. In allen Gerüsten wird nur einadrig gewalzt. Die Stäbe laufen ohne Drall durch sämtliche Walzgerüste.

Vor den Zwischengerüsten 2, 2a und 4, 4a werden die Vorprofile umgeführt. Den Umführungen sind Schlingentische 10, 10a und 11, 11a
beträchtlicher Länge zugeordnet.

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Die Vorprofile werden bei Einsatz beider Fertigstaffeln 8,8a durch eine Weiche 12 auf die beiden Walzlinien verteilt. Der Weiche vorgeordnetsind eine Schere 13 sowie die erfindungsgemäße Kühleinrichtung 14, durch die etwa die vorderen Stabhälften durch Wasser so kontrolliert abgekühlt werde, daß die Kühlung an den Stabspitzen am größten ist und über die Stablänge kontinuierlich immer mehr bis auf Null abnimmt, wodurch der schädliche Temperatureinfluß der längen Schlingen beseitigt wird.

Wenn der Vorstaffel 1 nur eine Zwischenstaffel 2 bis 7 mit Fertigstaffel 8 zugeordnet sind, was in den Rahmen der Erfindung fällt, oder wenn nur eine der beiden gegabelten Walzlinien der dargestellten Straße in Betrieb ist, kann die Vorstraße 1 nach dem Kontigesetz arbeiten, also korrespondierend mit der Auslaufgeschwindigkeit der Fertigstraße 8, d.h. mit kurzen Schlingen an den Umführungsstellen.

Wenn die Vorstraße 1 wegen der Walzgutqualität (Forderung 3) schneller laufen muß, wachsen die Schlingenlängen an den Umführungsstellen. Das größte Schiingenwachstum wird zweckmäßig in den Schlingentisch 10 bzw. 10a hinter der Vorstraße gelegt.

Wenn die Vorstraße aus Qualitätsgründen bedeutend schneller, etwa w doppelt so schnell laufen soll, wachsen die Schlingen beträchtlich; sie betragen dann zusammen etwa die Hälfte des StaBgewichtes oder ein Viertel der Stablänge. Dies würde in nachteiliger Weise bei hohen Bundgewichten wegen der Abkühlzeit schon bedeutend größere Temperaturunterschiede zwischen beiden Enden eines Stabes ergeben als bei Walzung nach dem reinen Kontigesetz, also bei Walzung mit kleinen Schlingen. Vorwiegend in diesem Falle wird die erfindungsgemäße kontrollierte Abkühlung eingesetzt. Das ist deshalb zulässig, da die Stäbe bei höherer Geschwindigkeit viel wärmer aus dem letzten Gerüst der Vorstaffel 1 austreten,als wenn sie in der Vorstraße nach dem Kontigesetz mit kleiner Geschwindigkeit gewalzt werden.Diese zusätzliche Wärme wird durch die kontrollierte

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AbivUJjlung hinter der Vorstraße für die Verminderung des Temperatursbfalles über die Durchlaufzeit nutzbar gemacht.

i-i.i besonders hohen Ansprüchen an die Toleranz kann das Stabgewicht kleiner, etwa halb so groß, gewählt werden, wodurch die Schlingenlänge sich halbiert.

iflepn dec Walzenstraße, wie dargestellt, eine zweite Zwischen- und Fartigstraße hinzugefügt wird, können die Stäbe bei besonders hohen Ansprüchen an die Toleranz durch die hinter dem letzten Gerüst der Vorstraße aufgestellte Schere 13 erfindungsgemäß halbiert und ■e eine Stabhälfte je einer Zwischenstraße zugeführt werden. Die Schlingenlängen werden dann ebenfalls halbiert.

Wenn der gemeinsamen Vorstraße 1 zwei oder mehr Zwischenstraßen und Feri-igstraßen hinzugefügt werden, arbeitet die Vorstraße einadrig ir.it so erhöhter Geschwindigkeit, daß die Zwischen- und Fertigstraßen genügend versorgt werden. In diesem Fall ist die kontrollierte Abkühlung der Stäbe vor den ersten Schlingentischen 10, 10a immer ecf-.rderlich. Der, Rahmen der Erfindung wird nicht dadurch verlassen, da<3 die Kühleinrichtung 14 nicht hinter dem letzten Gerüst der Vorstraße liegt, sondern um eines oder mehrere Gerüste vorverlegt oder nachverlegt wird. Wesentlich ist, daß die kontrollierte Abkühlung vor den Umführungsstellen für große Schlingenbildung stattfindet.

£s gibt einige Edelstahlqualitäten, die sich nicht mit Sicherheit umführen lassen. Bei der Herstellung solcher Stähle werden die ersten beiden Gerüste 2, 3 bzw. 2a 3a der Zwischenstraßen und die Uinführungen nicht benutzt und die Stäbe hinter dem letzten Gerüst ü-"ir Vorstraße über Walzgutrinnen 15, 15a unmittelbar dem dritten Gerüst 4 bzw. 4a der Zwischenstraßen zugeleitet» so daß die Straße erfindungsgemäß ohne die entgegen Hauptwalzrichtung arbeitenden Zwischengerüste 2, 3 und 2a, 3a als reine Kontistraße betreibbar ist. Stärkere Abmessungen können im übrigen über Rinnen 16,' 16a einem

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Kühlbett zugeleitet werden, wenn den Fertigstaffeln 8, 8a Haspeln zugeordnet sind.

-wischen den einzelnen Gruppen der Zwischenstraßen können ebenfalls Fübistellen für die Regulierung der Endwalζtemperatur vorq3:;^h :," werden.

- Patentansprüche -

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Claims

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667 St. Ingbert, den 9. Jan.1968 Pa 322-396/Kl

PATENTANSPRÜCHE

2. Kontinuierliche WaLzanstraße zur~ Herstellung voja Stabstahl und Draht in Normal- und.Edelstahlqualitäten, mit. einer .einadrigen Vorstaffel, einer oder.mehreren parallelen Fertigstaffeln und je einer der oder den Fertigstaffeln vorgeordneten offenen Zwischenstaffel mit Schlingentischen, wobei die einadrige Vorstaffel auf höhere Walzgeschwindigkeit einsteilbar ist als es das Kontigesetz im Hinblick auf den Durchsatz einer Fertigstaffel 'in der Zeiteinheit vorschreibt und überschüssige Walzgutlänge von wachsenden Schlingen aufgenommen wird, dadurch gekennzei chn e t, daß die Walzgeschwindigkeit der Vorstaffel (1) derart steigerbar ist, daß die Schlingen in der oder den Zwischenstaffeln (2 bis 7 bzw. 2a bis 7a) aus Gründen des Temperaturabfalles unzulässig groß würden, und daß vor dem oder den die überschüssige Walzgutlänge aufnehmenden Schlingentischen (10, 10a bzw. 11, lla) eine Kühleinrichtung (14) zur kontrollierten, partiellen Abkühlung der Stäbe etwa über ihre erste Hälfte im Sinne einer Verringerung des Absinkens der Augenblicks-Einlauf-Temperatur vor dem der Umführung folgenden Walzgerüst vorgesehen ist

Walzenstraße nach Anspruch 1 mit zwei identischen, parallel betriebenen Zwischen- und Fertigstaffeln, gekennzeichnet durch eine Walzgeschwindigkeit in der Vorstaffel (1), bei der die Schlingen etwa die Hälfte eines Stabgewichtes oder ein Viertel der Stablänge aufnehmen.

1. Walzenstraße nach Ansprudi 1 oder 2,gekennzeichnet durch eine Schere (13) zum Unterteilen der Vorprofile.

4. VJalzenstraße nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Straße ohne die entgegen Hauptwalzrichtung arbeitenden Walzgerüste (2, 3 bzw. 2a, 3a) als reine Kontistraße betreibbar ist.

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