DE19915624A1 - Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Herstellung von Fertigprofilen aus Metall - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Herstellung von Fertigprofilen aus MetallInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fertigprofilen aus Metall mit einem Walzgefüge, bei dem ein kontinuierlich gegossener Strang mit einem Gußgefüge ohne Unterteilen und Zwischenerwärmen einem Walzwerk zugeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung zum Durchführen dieses Verfahrens. DOLLAR A Um ein derartiges Verfahren und eine Anordnung der erwähnten Art mit nochmals verbesserter Wirtschaftlichkeit, insbesondere geringeren Energiekosten und geringerem konstruktiven Aufwand, betreiben zu können, wird vorgeschlagen, daß der Strang unmittelbar und kontinuierlich einem mehrgerüstigen Formstahlwalzwerk zugeführt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von Fertigprofilen aus Metall mit einem
Walzgefüge, insbesondere geometrisch komplexen Profilen wie
z. B. Träger, Spundwandbohlen, Eisenbahnschienen und
Oberbaumaterial, bei dem ein kontinuierlich gegossener
Endlosstrang mit einem Gußgefüge ohne Unterteilung und Zwi
schenerwärmung einem Walzwerk, insbesondere Universalwalzwerk
zugeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine
Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.
Derartige Verfahren und Anordnungen zu deren Durchführung
sind aus dem Stand der Technik bekannt. In Neue Hütte, Novem
ber 1983, Seiten 424-426 ist ein Verfahren zur kontinuier
lichen Herstellung von Fertigprofilen beschrieben, bei dem
mit Hilfe eines Gießrades ein kontinuierlicher Strang gegos
sen wird. Nach dem Verlassen der Kokille des Gießrades wird
der Strang über mehrere Rollen und einen Richttreiber gerich
tet, zur kompletten Erstarrung gebracht und einer Ausgleich
strecke zugeführt, in der die Temperatur über den Flächen
querschnitt des Stranges einheitlich eingestellt wird. Der
gegossene Strang hat eine trapezoide Querschnittsform, um ihn
problemlos aus der Kokille des Gießrades lösen zu können. In
einem Vertikal- und Horizontalgerüst erfolgt eine Umformung
des Stranges in eine quadratische Querschnittsform, die dann
als kontinuierlicher Strang einer Vorstraße und anschließend
der Fertigstraße zugeführt wird, in der aus dem Strang das
Fertigprofil hergestellt wird.
Im einzelnen besteht die Anlage zur Durchführung dieses Ver
fahrens aus folgenden, in Richtung des Materialflusses hin
tereinander angeordneten Bereichen:
Als Gießmaschine kommt ein Gießrad zum Einsatz. Der in trape
zoider Form das Gießrad verlassende Strang wird von einem
wassergekühlten Abstreifmeißel aus dem Rad gehoben und der
Biegezone und dem Richttreiber zugeführt.
Zur Funktion und Wirkungsweise eines Gießrades zum kontinu
ierlichen Gießen eines Metallbandes wird beispielhaft auf die
DE-A- 19 41 729 hingewiesen.
An den Gießbereich schließt sich der Kühlbereich an, der als
offene Sprühkühlung ausgeführt ist, um den flüssigen Rest
sumpf im Strang kontrolliert zu verfestigen. Der Kühlung
schließt sich eine Ausgleichszone an, die durch einen in der
Geschwindigkeit einstellbaren Rollgang realisiert ist, den
der Strang ohne zusätzliche Kühlung durchläuft und auf dem
ein Wärmeausgleich im Strang stattfindet.
Der anschließende Walzbereich besteht aus zwei Walzgerüsten,
in denen der Strang auf Abmessung gewalzt wird, die sich in
einem weiterverarbeitenden Walzwerk, beispielsweise einer
Vorstraße, einsetzen lassen.
Mit dem bekannten Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
von Fertigprofilen wird der bei diskontinuierlichen Verfahren
erforderliche Stoßofen entbehrlich. Außerdem werden die Ener
giekosten beim Betrieb erheblich reduziert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik zur Erzeugung
geometrisch einfacher Profile wie Draht liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der
eingangs erwähnten Art zur Herstellung von insbesondere
geometrisch komplexen Profilen wie Träger, Spundwandbohlen,
Eisenbahnschienen und Eisenbahnoberbaumaterial etc. mit
verbesserter Wirtschaftlichkeit insbesondere durch weniger
Betriebsstörungen, höheres Materialausbringen, geringere
Energiekosten und geringerem Konstruktionsaufwand
vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten
Art dadurch gelöst, daß der Endlosstrang unmittelbar und
kontinuierlich einem mehrgerüstigen Formstahlwalzwerk
zugeführt wird. Die nach dem Stand der Technik erforderliche
Erwärmung im Walzwerksofen sowie die Umformung des
Stranggußstranges in einer Vorstraße des Formstahlwalzwerkes
entfällt. Der kontinuierliche Strang wird unmittelbar in dem
mehrgerüstigen Formstahlwalzwerk zu dem Fertigprofil
umgeformt.
Wird der Querschnitt des gegossenen Stranges so weit an den
Querschnitt des Fertigprofils angenähert, daß sich das Gußge
füge des Stranges in das Walzgefüge des Fertigprofiles bei
minimalem Streckgrad des Stranges im Formstahlwalzwerk umwan
delt, lassen sich hohe Produktionsleistungen bei geringer
Walzgeschwindigkeit in dem Formstahlwalzwerk realisieren.
Gegenüber herkömmlichen Reversierwalzwerken liegen die
Walzgeschwindigkeiten etwa um den Faktor 7 niedriger. Die
geringeren Walzgeschwindigkeiten erhöhen die Arbeits- und
Betriebssicherheit und reduzieren die Geräuschentwicklung
beim Betrieb einer Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.
Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme die Qualität des
Fertigprofils verbessert.
Durch Wechseln der Kokille kann der Querschnitt des gegos
senen Stranges an eine Vielzahl unterschiedlicher Fertigpro
file angenähert werden, wobei sich die vorstehend angegebenen
vorteilhaften Wirkungen ergeben. Als weiterer Vorteil aus dem
Endlosgießwalzen resultiert, daß während des Walzens nahezu
keine Kopfenden und Fußenden mit gefährlichen scharfen Zungen
an Steg und Flanschen auftreten. Nach dem Walzen wird das
Fertigprofil einer Kühlstrecke zugeführt und anschließend mit
Hilfe einer mitlaufenden Unterteilvorrichtung in Abschnitte
unterteilt, deren Länge ein Vielfaches der Länge des
verkaufsfähig unterteilten Fertigprofils beträgt. Das
Endlosgießwalzen ermöglicht sowohl in vorgeschalteten als
auch in nachgeordneten Bereichen der Anordnung zum
Durchführen des Verfahrens den Einsatz langsam laufender
Maschinen, wie insbesondere Bandsägen zum Unterteilen auf
Verkaufslängen.
Vor Unterteilen des Endlosstranges in Abschnitte mit einem
Vielfachen der Verkaufslängen muß dieser auf ein Niveau
gekühlt werden, was bei deren weiterer Verarbeitung ein
Verziehen vermeidet. Dies erfolgt vorzugsweise mit einer
Wasser-Luftkühlstrecke.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spieles erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zum Durchführen des Verfah
rens in schematischer Seitenansicht und Aufsicht.
Der links im Bild gezeigte Flüssigstahlbereich besteht aus
einer Pfanne 1, einem Tundish 2 sowie einem Gießrad 3. Der
unter der Pfanne 1 angeordnete Tundish hat die Aufgabe, den
Gießstrahl auf die Kokille des Gießrades 3 auszurichten und
dient als Puffer während des Pfannenwechsels. Das ebenfalls
an sich bekannte Gießrad 3 umfaßt eine endlose umlaufende
Stahlkette, Abstreifmeißel und Reinigungszubehör sowie Kühl
mittel. Die Stahlkette verschließt eine Nut etwa auf einem
Viertel des Radumfanges des Gießrades 3 und bildet mit dem
Rad die Kokille. Der Stahl läuft vom Tundish 2 in die Kokille
und erstarrt während der Vierteldrehung des Gießrades 3 so
weit, daß sich eine feste Schale gebildet hat.
Dieser teilerstarrte Strang wird in einer nachgeschalteten
Anordnung 4 entzundert und unmittelbar mehreren, im Ausfüh
rungsbeispiel vier Profilwalzgerüsten 5 zugeführt, die aus
dem dünnen endabmessungsnahen Vorprofil der Kokille, das dem
Fertigprofil geometrisch ähnlich ist, beispielsweise einen
Doppel-T-Träger formen.
Angenommen der gegossene Strang hat ein spezifisches Gewicht
von 200 kg/m, resultiert bei einem geforderten Streckgrad zur
Umwandlung des Gußgefüges des Stranges in das Walzgefüge des
Fertigprofils von λ = 4 ein spezifisches Gewicht des Fertig
profiles von 50 kg/m. Unter der Annahme einer hohen Gießge
schwindigkeit von 20 m/min. ergibt sich bei dem gegebenen
Streckgrad von λ = 4 eine Walzgeschwindigkeit von 80 m/min.
entsprechend 1,3 m/s. Gegenüber den bei herkömmlichen Rever
sierwalzwerken üblichen 10 m/s ist dies trotz der hohen Gieß
geschwindigkeit eine sehr kleine Walzgeschwindigkeit. Unter
den beispielhaft vorgegebenen Prozeßdaten ergibt sich bei
6000 Betriebsstunden pro Jahr eine Jahresproduktionsleistung
von 1.440.000 Tonnen.
In einer nachgeschalteten Wasser-Luft-Kühlstrecke 6 wird das
walzwarme Profil auf Umgebungstemperatur herabgekühlt, wobei
mit der Regelung des Kühlverlaufs die Eigenspannungen, die
Gefügeausbildung, die Oberflächenbeschaffenheit und die
Geradheit des Profils bei der weiteren Abkühlung gezielt
beeinflußt werden.
Die geringe Walzgeschwindigkeit der Profilwalzgerüste 5 er
laubt das Unterteilen des kontinuierlich hergestellten Fer
tigprofils mit einer mitlaufenden Säge 7 in Abschnitte, die
mit Hilfe einer Querfördereinrichtung 8 mit darin integrier
ter Streckrichtanlage 9 einer Stapelanlage 10 zum Bilden von
ein- oder mehrlagigen Schichten (Pakete) der Abschnitte zuge
führt werden. Von der Stapelanlage 10 gelangen die Pakete
über einen Rollgang 11 zu einer weiteren Unterteilvorrichtung
12. Die Pakete haben ein Gesamtgewicht von etwa 30 t. Infol
gedessen können die Zykluszeiten zum Unterteilen der Ab
schnitte in verkaufsfertige Fertigprofile in der weiteren Un
terteilvorrichtung 12 groß gewählt werden, so daß langsam
laufende Maschinen, wie beispielsweise Bandsägen, zum Unter
teilen in Frage kommen.
Claims (7)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fertigpro
filen aus Metall mit einem Walzgefüge, bei dem ein konti
nuierlich gegossener Endlosstrang mit einem Gußgefüge
ohne Unterteilung und Zwischenerwärmung einem Walzwerk
zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang unmittelbar und kontinuierlich einem mehr
gerüstigen Formstahlwalzwerk (5) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt des gegossenen Endlosstranges so weit
an den Querschnitt des Fertigprofils angenähert wird, daß
sich das Gußgefüge des Endlosstranges in das Walzgefüge
des Fertigprofiles bei minimalem Streckgrad λ des
Endlosstranges im Formstahlwalzwerk umwandelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fertigprofil einer Kühlstrecke (6) zugeführt und
anschließend in einer mitlaufenden Unterteilvorrichtung
(7) in Abschnitte unterteilt wird, deren Länge ein Viel
faches der Länge des verkaufsfähig unterteilten Fertig
profils beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschnitte des Fertigprofiles zum Streckrichten
gefördert, anschließend in Paketen gebündelt und in
verkaufsfähige Längen unterteilt werden.
5. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stranggießanlage (3), ein Formstahlwalzwerk (5)
mit mindestens zwei Walzgerüsten, eine Kühlstrecke (6)
zum Kühlen der Fertigprofile, eine mitlaufende Unterteil
vorrichtung (7) zum Unterteilen der Fertigprofile in Ab
schnitte, eine Transportvorrichtung (8) mit einer Streck
richt-Vorrichtung (9) für die Abschnitte, eine Stapelan
lage (10) zum Bilden von ein- oder mehrlagigen Schichten
der Abschnitte und eine weitere Unterteilvorrichtung (12)
zum Unterteilen der Abschnitte in verkaufsfähige Fertig
profile in Richtung des Materialflusses des Stranges oder
des Fertigprofiles hintereinander angeordnet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stranggießanlage (3) und dem Formstahl
walzwerk (5) eine Anordnung zum Entzundern (4) des Stran
ges vorgesehen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stranggießanlage (3) als Gießrad mit umlaufender
Kokille, insbeondere Kettengießrad, die Kühlstrecke (6)
als Wasser-Luft-Kühlstrecke, die mitlaufende
Unterteilvorrichtung (7) als mitlaufende Säge, die
Transportvorrichtung (8) als Querförderer und die weitere
Unterteilvorrichtung (12) als verfahrbare Bandsägenanlage
ausgestaltet ist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |