DE2418454B2

DE2418454B2 - Mehradrige drahtstrasse fuer hohe produktionsleistung und grosse bundgewichte

Info

Publication number: DE2418454B2
Application number: DE19742418454
Authority: DE
Inventors: Erich 4005 Meerbusch; Leitner Hermann 4018 Lengenfeld; Böhmer Friedhelm 4040 Neuss Bretschneider
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1977-06-08
Also published as: SE7504223L; IT1037356B; FR2267839A1; DD117365A5; GB1452047A; DE2418454A1; SE396300B; ES436599A1; FR2267839B1; CS190474B2; BE828062A; ATA274175A; AT335396B; US3930395A; JPS50145354A

Description

Die Erfindung betrifft eine mehradrige Drahtstraße tür hohe Produktionsleistung und große Bundgewichte, mit einem Ofen sowie diesem nachgeordneter Vorstaffel und mit separaten je für einadrige Walzung ausgelegten Zwischen- und Fertigstaffeln.

Es ist bekannt, daß die Produktionsleistung von mehradrigen Drahtstraßen in der Hauptsache durch vier Einflußgrößen bestimmt wird, und zwar ist sie abhängig vom Anstichquerschnitt der Knüppel in der Vorstaffel, von der Länge der in die Vorstaffel einlaufenden Knüppel und weiterhin von der Zahl der Walzadern sowie schließlich von der Draht-Endgetchwindigkeit.

Die praktische Erfahrung hat aber gezeigt, daß allen diesen Einflußgrößen beim Betrieb einer kontinuierlichen mehradrigen Drahtstraße eine bestimmte Problematik eigentümlich ist.

So kann der Anstichquerschnitt der Knüppel bei einer dem sogenannten Kontigesetz unterliegenden mehradrigen Drahtstraße nicht beliebig vergrößert werden, weil jede Vergrößerung derselben auch eine Erhöhung der Anzahl von Walzstichen sowie eine verringerte Einlaufgeschwindigkeit der Knüppel in die Vorstaffel erzwingt. Es verlängert sich dadurch nicht nur zwangsläufig die Laufzeit der Knüppel durch die gesamte Drahtstraße, was einen ungünstigen Einfluß auf die Wärmebilanz hat, sondern bei einem Absinken der Einlaufgeschwindigkeit in die Vorstaffel unter 0,07 tn/sec ergibt sich noch die zusätzliche Gefahr des Entstehens von Brandrissen an den Walzen.

Die Länge der auszuwalzenden Knüppel kann theoretisch zwar beliebig groß sein, weil sich Knüppel von geeignetem Anstichquerschnitt in der Praxis beliebig aneinanderschweißen lassen. Dieser Arbeitsweise stellt sich jedoch die Schwierigkeit in den Weg, daß dann ein mehradriger Betrieb der Drahtstraße nicht ohne weiteres möglich ist.

Auch die Draht-Endgeschwindigkeit ist theoretisch zwar steigerbar. Praktisch hat sie jedoch ihre Grenzen, weil die der Drahtstraße notwendigerweise zugeordneten Hilfsmaschinen, wie beispielsweise Scheren- und Haspelanlagen, beim heutigen Stand der Technik nur bis zu einer maximalen Auslaufgeschwindigkeit von 60 m/sec betriebssicher arbeiten können.

Schließlich kann die Zahl der Walzadern aus maschinentechnischen Gründen nicht beliebig groß gewählt werden. So bildet beim heutigen Entwicklungsstand die vieradrige Drahtstraße die obere Grenze.

ίο Es sind schon verschiedene Versuche unternommen worden, um mehradrige Drahtstraßen für hohe Produktionsleistungen und große Bundgewichte optimal zu betreiben.
So ist beispielsweise durch die DT-OS 15 27 694 eine einem Wärmofen nachgeordnete, aus Vorstaffel, Zwischensiaffel und Fertigstaffel bestehende, kontinuierliche Feineisenstraße bekanntgeworden, bei der die Vorstaffel und/oder die Zwischenstaffel je für einadrigen Walzbetrieb, die Fertigstaffel aber für mehradrigen Walzbetrieb ausgelegt ist und bei der der Ferfigsiaffel für jede Walzader ein besonderer Wickelspeicher vorgeordnet ist Diese Wickelspeicher werden abwechselnd aus der Zwischenstaffel mit einer Walzader beschickt und sind als Nachwärmöfen oder Ausgleichsöfen ausgestaltet. Hierdurch wird erreicht, daß Vorstaffel und Zwischenstaffel unabhängig von der Walzgeschwindigke^:t der Fertigstaffel betrieben werden können, weil die Wickelspeicher nach der Fertigstaifel hin einen Puffer bilden. Es läßt sich so der in die Vorstaffel einlaufende Anstichquerschnitt der Knüppel vergrößern, ohne daß deren Einlaufgeschwindigkeit in die Vorstaffel unter den kritischen Wert von 0,07 m/sec abgesenkt werden müßte, weil durch die als Puffer wirkenden Nachwärm- oder Ausgleichsöfen das sogenannte Konti-Gesetz durchbrochen wird.

Eine ähnliche hinsichtlich der Anordnung von Nachwärm- oder Ausgleichsöfen etwas modifizierte, mehradrige Drahtstraße ist auch durch die DT-AS 18 08 822 bekanntgeworden. Es ist hier der Nachwärm- oder Ausgleichsofen zwischen der Vorstaffel und der Zwischenstaffel angeordnet, wobei er nicht als Wickelspeicher, sondern als Durchlaufspeichc r angeordnet ist. Der mehradrige Betrieb setzt hier auch schon in der Zwischenstaffel der Drahtstraße ein.

Obwohl bei diesen bekannten, kontinuierlich arbeitenden, mehradrigen Drahtstraßen durch die Anordnung der als Zwischenspeicher dienenden Nachwärm- oder Ausgleichsöfen im Bereich zwischen aufeinanderfolgenden Walzstaffeln nicht mehr nach dem Konti Gesetz gewalzt wird und dadurch die Möglichkeit gegeben ist, in die Vorstaffel Knüppel mit einem Anstichquerschnit» von beispielsweise 180 mm bei einer Einlaufgeschwindigkeit von mindestens 0,07 m/sec einzuführen, ergeben sich durch die bekannte Anlagenart noch beträchtliche Nachteile. Da bekanntlich die erzielbare Stichabnahme in den einzelnen Walzgerüsten beschränkt ist, macht praktisch iede Vergrößerung des Anstichquerschnitts eine angemessene Vermehrung der Gerüstanzahl zumindest in der Vorstaffel erforderlich.

Wird also zur Erzielung einer hohen Produktionsleistung bei großen Bundgewichten statt des klassischen Anstichquerschnitts von 100 mm ein auf 180 mm vergrößerter Anstichquerschnitt eingesetzt, dann vergrößert sich der Anlagenaufwand für die Vorstaffel um mehr als das doppelte. Weil aber durch die Vergrößerung der Gerüstanzahl zwangsläufig auch eine Verlängerung der Vorstaffel eintritt, ist zu deren Unterbringung auch eine entsprechend größere Hallenlänge

erforderlich. Hinzu kommt noch, daß auch die als Zwischenspeicher dienenden Nachwärm- oder Ausgleichsöfen in die Drahtstraße eingeschaltet werden !nüssen, um während der Zwischenspeicherung die Temperaturhaltung in den Walzadern zu gewährleisten. Auch diese Maßnahme bedingt eine Erhöhung des Anlagenaufwandes im Verein mit einr-- entsprechenden Vergrößerung der Hallenlänge.

Die Ausbildung der Zwischenspeicher als Nachwärm- oder Ausgleichsöfen bringt neben einer Erhöhung des «o Energieaufwandes aber auch noch den weiteren Nachteil mit sich, daß durch das Nachwärmen der Walzadeni Verzunderungsgefahr entsteht.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, sämtliche Nachteile der vorstehend beschriebenen, kontinuierlich arbeitenden mehradrigen Drahtstraßen zu vermeiden, trotzdem aber den Einsatz von Knüppeln mit großem Anstichquerschnitt zur Erzielung einer hohen Produktionsleistung und großer Bundgewichte zu ermöglichen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe -ugrunde, eine mehradrige Drahtstraße für hohe Produktionsleistung und große Bundgewichte mit einem Ofen sowie diesem nachgeordneter Vorstaffel und mit separaten, je für einadrige Walzung ausgelegten Zwischen- und Fertigstaffeln zu schaffen, in der unter Benutzung von mr Auswalzung der klassischen Anstichquerschnitte von bspw. 100 mm ausgelegten Zwischen- und Fertigslaffeln in der Vorstaffel große Anstichquerschniue bis zu 200 mm mit einer minimalen Anzahl von Gerüsten r.iedergewalzt werden können, ohne daß dort die Einlaufgeschwindigkeit der Knüppel unter das kritische Maß von 0,07 m/sec absinkt und ohne daß eine den Wärmehaushalt der gesamten Drahtstraße gefährdende Laufzeitverlängerung der Knüppel durch die Vorstaffel eintritt

Basierend auf einer mehradrigen Drahtstraße der eingangs erwähnten Gattung besteht die Lösung dieses Problems nach der Erfindung im wesentlichen darin, daß die Vorstaffel aus einem hinter dem Ofen angeordneten, den freien Auslauf des Walzgutes aus dem Ofen zulassenden Auslauf rollgang und aus im Anschluß daran angeordneten, jeder Walzader getrennt zugeordneten Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb besteht. Die so gebildeten Vorstaffeln können unmittelbar aus dem Ofen mit Knüppeln von bspw. 195 oder 200 mm Querschnitt beschickt werden, deren Einlaufgeschwindigkeit nicht weniger als 0,07 m/sec beträgt. Durch die Schrägwalzwerke mit Planetenantrieb lassen sich die Knüppel in einem einzigen Walzstich z. B. auf 65 mm Querschnitt herunterwalzen, wobei dann die Walzadern mit einer Geschwindigkeit von 0,4 m/sec in die Zwischenstaffel einlaufen. Die AuslaufseiiJ der Fertigstaffel verlassen die Walzadern bspw. mit einem Rundquerschnitt von 5,5 mm mit einer Auslaufgeschwindigkeit von 60 m/sec.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Vorstaffel einer kontinuierlichen Drahtstraße durch ein Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb zu ersetzen (Klepzig-Fachberichtc 81 (1973), H. 8, Seite 364). Durch diesen Vorschlag läßt sich jedoch das der Erfindung zugrunde liegende <,o Problem allein nicht lösen.

Wenn den Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb Vierkantknüppel zugeführt werden, können sich insu fern Schwierigkeiten ergeben, als durch das Niederwalzen in nur einem Walzstich innerhalb der Walzader (><, wesentlich verschiedene Materialstreckungen auftreten, weil das Material in den Eckbereichen dei Vierkantknüppel naturgemäß in größerem Maße der Verformungsarbeit ausgesetzt ist. Dieses Problem wird dadurch behoben, daß gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal zwischen Ofen und Auslaufrollgang ein Umformgerüst mit einem Universalwalzensatz für Achtkantwalzung vorgesehen ist Es wurde festgestellt, daß beim Niederwalzen von Knüppeln mit Achtkant-Querschnitt in einem Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb die gleich guten Ergebnisse erreicht werden wie bei der unmittelbaren Beschickung mit Rundquerschnitten.

Da einerseits das Umformgerüst aus den bekannten Gründen nicht mit einer Einlaufgeschwindigkeit von weniger als 0,07 m/sec arbeiten kann und andererseits die Vorstaffeln im Hinblick auf die noch sicher beherrschbaren Auslaufgeschwindigkeiten am Ende der Fertigstaffel nicht mit einer wesentlich höheren Einlaufgeschwindigkeit als 0,07 m/sec betrieben werden können, wenn ihnen nachgeordnete Zwischenspeicher vermieden werden sollen, ist dem Umformgcrüst der Auslaufrollgang mit der als Quertransport ausgebildeten Verteilvorrichtung nachgeordnet. Er kann den vom Umformgerüst iitnkalibrierten und sich mit einer Auslaufgeschwindigkeit von bspw. 0,35 m/sec bewegenden Knüppel auf seiner ganzen Länge aufnehmen, woraufhin dieser bedarfsweise über die Verteilvorrichtung den verschiedenen Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb zugeführt werden kann.

Die aus dem Umformgerüst, dem Auslaufrollgang mit Verteilvorrichtung und den Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb bestehende Vorstaffel benötigt in diesem Falle keinen größeren Einbauraum als eine konventionelle Vorstaffel für einen Anstichquerschnitt von 80 mm.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist nach der Erfindung noch erzielbar, wenn der Knüppelverteilvorrichtung, wie in Anspruch 3, der als echter Unteranspruch anzusehen ist, angegeben, eine Heißflämm-Maschine zugeordnet ist. Dadurch kann eine Vorbearbeitung der Knüppel, insbesondere das Putzen derselben von Hand vor deren Aufheizung im Ofen entfallen. Die Beseitigung von Fehlstellen in der Oberfläche der Knüppel durch das Heißflämmen nach dem Aufheizen ergibt eine optimale Oberflächenbeschaffenheit der Knüppel beim beginn des eigentlichen Wabvorgangs. Das Heißflämmen der Knüppel gemäß der Erfindung nach dem Verlassen des Ofens im Bereich der Verteilvorrichtung ist deshalb noch wirtschaftlich möglich, weil dort die Knüppel noch einen Querschnitt von etwa 180 mm haben.

Da bei der erfindungsgemäßen mehradrigen Drahtstraße die Schrägwalzwerke mit Planetenantrieb sowie die Zwischen- und Fertigstaffeln durchweg im einadrigen Betrieb arbeiten, kann im Bedarfsfall die Drahtstraße auf einfache Weise erweitert werden, indem ein Schrägwalzwerk mii Planetenantrieb sowie eine Zwischen- und eine Fertigstaffel für eine weitere Walzader hinzugesetzt werden. Der vorwiegend einadrige Betrieb der erfindungsgemäßen Drahtstraße macht auch eine bessere Ausnutzung derselben als bei bekannten Drahtstraßen möglich. Es ist ein Ausnutzungsgrad von etwa 85% erreichbar, während konventionelle Drahtstraßen bestenfalls zu 65% auslastbar sind. Das wird dadurch bewirkt, daß bei der erfindungsgemäßen Drahtstraße im Gegensatz zu konventionellen Drahtstraßen bei einer Störung nicht die gesamte Anlage stillgesetzt werden muß, sondern lediglich der Anlagenbereich für die von der Störung betroffene Walzader.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar ist in schematischer Draufsichtdarstellung eine zweiadrige Drahtstraße abgebildet.

Die Drahtstraße weist zwei Walzlinien 1 und 2 auf, auf denen jeweils eine beispielsweise in Blockbauform vorgesehene Zwischenstaffel und eine ebenfalls in Blockbauform gestaltete Fertigstaffel liegt. Die auf der Walzlinie 1 angeordnete Zwischenstaffel hat die Bezeichnung 1", während die Fertigstaffel mit der ₎₀ Bezeichnung I² versehen ist. Die auf der Walzlinie 2 befindliche Zwischenstaffel ist mit 2¹ und die ihr nachgeordnete Fertigstaffel mit 2² gekennzeichnet.

Auf jeder der beiden Walzlinien 1 und 2 befindet sich noch ein Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb I³ bzw. 2³. Beiden Schrägwalzwerken I³ und 2³ ist an der Ausstoßöffnung des Ofens 3 ein Umformgerüst 4 vorgeordnet, an das sich in Richtung nach den Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb I³ und 2³ der beiden Walzlinien 1 und 2 hin ein Auslaufrollgang 5 anschließt. Die Walzachse des Umformgerüstes 4 und die Längsachse des Auslaufrollgariges 5 liegen auf der Mitte der zweiadrigen Drahtstraße, wobei sich beidseitig an den Auslaufrollgang 5 eine als Quertransport ausgebildete Knüppel-Verteilvorrichtung 6¹, 6² anschließt. Über den Zweig 6¹ der Knüppel-Verteilvorrichtung können die aus dem Umformgerüst 4 in ihrer ganzen Länge auf den Auslaufrollgang 5 gelangenden Knüppel den Zuführrollgang 7¹ für das Schrägwalzwerk I³ übergeben werden, während in gleicher Weise der Zweig 6² der Knüppel-Verteilvorrichtung den Zuführrollgang 7² für das Schrägwalzwerk 2³ versorgen kann.

Das Umformgerüst 4 ist mit einem Universal-Walzensatz ausgestattet der die aus dem Ofen 3 ausgestoßenen Knüppel von ihrem Vierkantquerschnitt von 200 mm auf einen Achtkantquerschnitt von etwa 195 mm umformt. Ein solcher Achtkantquerschnitt der Knüppel läßt sich in den Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb I³ und 2³ der beiden Walzlinien 1 und 2 besser weiterverarbeiten als Knüppel mit Vierkantquerschnitt. Überraschenderweise hat sich dabei ergeben, daß Knüppel mit Achtkantquerschnitt bei ihrer Auswalzung auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb gleich gute Ergebnisse erbringen wie Knüppel mit Rundquerschnitt.

Die Knüppel mit einem Achtkantquerschnitt von 195 mm laufen mit einer minimalen Geschwindigkeit von 0,07 m/sec in die Schrägwalzwerke I³ bzw. 2³ ein und werden dort in einem einzigen Walzstich auf eine Querschnittsabmessung von 65 mm heruntergewalzt, wobei ihre Auslaufgeschwindigkeit bspw. 0,4 m/sec beträgt. Mit dieser Geschwindigkeit laufen dann die Walzadern in die bspw. lOgerüstige Zwischenstaffel I¹ bzw. 2¹ ein und werden darin bis auf einen Querschnitt von 18 mm niedergewalzt, wobei ihre Auslaufgeschwindigkeit z. B. 8,5 m/sec beträgt. Nunmehr laufen die Walzadern mit dieser Geschwindigkeit in die ebenfalls jeweils lOgerüstige Fertigstaffel I² bzw. 2² ein und werden dort bis auf den Endquerschnitt von 5,5 mm heruntergewalzt, der mit einer Geschwindigkeit von 60 m/sec ausläuft und bspw. aufgehaspelt werden kann.

Zu erwähnen ist noch, daß die als Quertransport ausgebildete Knüppel-Verteilvorrichtung 6¹, Θ² einen Zwischenspeicher zwischen dem Umformgerüst 4 und den beiden auf verschiedenen Walzlinien 1 und 2 liegenden Schrägwalzwerken I³ und 2³ bildet. Dieser Zwischenspeicher ist vorgesehen, weil die aus dem Umformgerüst 4 auslaufenden Knüppel eine Auslaufgeschwindigkeit haben, die größer als die Einlaufgeschwindigkeit der Schrägwalzwerke I³ und 2³ ist.

Wird die erfindungsgemäße Drahtstraße nicht mit Vierkantknüppeln beschickt, sondern ein Ausgangsmaterial verwendet, das direkt auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb auswalzbar ist, entfällt selbstverständlich das Umformgerüst 4. In diesem Fall wird der Auslaufrollgang 5 mit der Verteilvorrichtung 6¹, 6² unmittelbar dem Ofen 3 nachgeordnet.

Der Knüppel-Verteilvorrichtung 6¹, 6² kann zweckmäßigerweise auch noch eine Heißflämm-Maschine zugeordnet werden, die die Knüppel von Fehlstellen in der Oberfläche befreit bevor sie den Schrägwalzwerken 1³ bzw. 2³ zugeführt werden.

Zum Abschluß sei nur noch darauf hingewiesen, daß es möglich ist, die Zwischenstaffel I¹ bzw. 2¹ und die Fertigstaffeln I² bzw. 2² für jede Walzader 1 bzw. 2 in H- V-Anordnung auszubilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehradrige Drahtstraße für hohe Produktionsleistung und große Bundgewichte, mit einem Ofen sowie diesem nachgeordneter Vorstaffel und mit separaten, je für einadrige Walzung ausgelegten Zwischen- und Fertigstaffeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstaffeä aus einem hinter dem Ofen (3) angeordneten, den freien Auslauf des Walzgutes aus dem Ofen (3) zulassenden Auslaufrollgang (5) mit einer als Quertränsport ausgebildeten Verteilvorrichtung (6¹, (?) und aus im Anschluß daran angeordneten, jeder Walzader (1,2) getrennt zugeordneten Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb (I³ und 2³) besteht.

2. Drahtstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Vierkant-Querschnitten als Ausgangsmaterial zwischen Ofen (3) und Auslaufrolfgang (5) ein Umformgerüst (4) mit einem Universalwalzensatz für Achtkantwalzung vorgesehen ist.

3. Drahtstraße nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Knüppel-Verteilvorrichtung (6\ 6²) eine Heißflämm-Maschine zugeordnet ist.