DE3039101A1 - Anordnung einer kontinuierlich arbeitenden feinstahl-drahtwalzstrasse zum auswalzen von draht oder rundquerschnitten aus edelstaehlen oder hochwertigen legierungen - Google Patents

Description

• Anordnung einer kontinuierlich arbeitenden Feinstahl-
• Drahtwalzstraße zum Auswalzen von Draht oder Rundquerschnitten aus Edelstählen oder hochwertigen Legierungen.
• Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Feinstahl-Drahtwalzstraße, bestehend aus je einer in Walzlinie hintereinander angeordneten Vor-, Zwischen- und Fertigstaffel zum Auswalzen von Draht oder. Rundquerschnitten aus Edelstählen oder hochwertigen Legierungen.
• Moderne Hochleistungs-Feinstahl-Drahtstraßen bestehen heute meist aus einer mehrgerüstigen Vorstaffel, einer mehrgerüstigen Zwischenstaffel und einem Fertigwalzblock. Als Walzblock versteht man Walzmaschinen, die aus mehreren, meist sechs bis zehn, wechselweise um 90° gegeneinander versetzten Walzeinheiten bestehen, die in Walzlinie dicht hintereinander gedrängt in einer Kassette untergebracht sind, und die als Gruppe von einem Antrieb über ein Verteilergetriebe gemeinsam angetrieben werden. Oft sind die Walzeinheiten, die auch in X-Form, d.h. unter 450 zur Horizontalen angeordnet sein können mit fliegend gelagerten Walzen bestückt. Die Walzen selbst haben relativ geringe Durchmesser, sind zur Erhöhung der Kaliberstandzeit aus Hartmetall gefertigt oder tragen Hartmetallringe.
• Der Einsatz solcher Walzblöcke als Fertigstaffeln in Draht-oder Feinstahlstraßen hat sich in der Praxis gut bewährt, zumal die Walzblöcke gegenüber der offenen Bauweise eine Reihe von Vorteilen bieten, z.B. drallfreies Walzen bei problemloser Walzgutüberführung, feste Kalibrierung, gute Betriebssicherheit und in der X-Anordnung mit fliegend gelagerten Walzen eine preiswerte Bauweise bei guter Zugänglichkeit.
• Sollen auf derartigen Walzblöcken Edelstähle oder hochwertige Legierungen gewalzt werden so ergeben sich Schwierigkeiten derart, daß sich aufgrund des höheren Verformungswiderstandes dieser Materialien beim Durchgang des Walzgutes durch die eng gestaffelten Walzeinheiten und den damit schnell nacheinander erfolgenden Verformungsarbeiten sehr hohe Walzguttemperaturen ergeben. Bei normaler, d.h. mittlerer Stichabnahme steigt die Walzguttemperatur so stark an, daß. es in den letzten schnellaufenden Kalibern sehr leicht zur Zerstörung des Walzgutes kommen kann.
• Es ist bereits bekannt, zur Herabsetzung der Endwalztemperatur das Walzgut vor Einlauf in die Fertigstaffel derart abzukühlen, daß die.integrierte Temperatur des die Walzenstrasse verlassenden Stahles eine deffinierte Temperaturhöhe nicht übersteigt.
• Eine solche Verfahrensweise, die sich bei der Verwalzung normaler Kohlenstoff stähle bewärt hat, ist für Edelstähle nur in ganz seltenen Fällen geeignet. Die meisten Edelstahlqualitäten müßten derart stark heruntergekühlt werden, daß ein ordnungsgemäßes Anstechen des Walzstranges nicht mehr gewährleistet wäre. Walzenbrüche bzw. Brechen oder ReiBen des Walzstranges wären die Folge. Auch, wenn man die ersten Walzeinheiten entsprechend kräftig auslegen und mit nur geringer Stichabnahme fahren würde, käme es durch den hohen Verformungswiderstand zu unzulässigen Endwalztemperaturen, da die Anzahl der Gerüste bzw. Walzeinheiten vergrößert werden müßte. Dabei sind.mögliche Schwierigkeiten, die sich bei der Drehzahlregelung der einzelnen Walzeinheiten im Zusammenhang mit dem Gruppenantrieb eines Blockes ergeben noch nicht beachtet. Eine allgemeine.niedrige Walzgeschwindigkeit wäre ebenfalls unzweckmäßig.
• Der Erfindung riegt die Aufgabe zugrunde, eine Feinstahl-bzw. Drahtwalzstraße aufzuzeigen, auf der auch Edelstähle oder hochwertige Legierungen einwandrei auf kleine Querschnitte ausgewalzt werden können, ohne daß die Gerüstzahl der Fertigstaffel stark erweitert werden müßte. Gleichzeitig sollen die Vorteile, die der Walzblock bietet, so. weit als möglich erhalten bleiben.
• Diese Aufgabe. wird erfindungsgemäß gelöst durch die Aufteilung der Fertigstaffel in zwei oder mehrere gleichartige Staffelabschnitte, bestehend aus jeweils einem an sich bekannten Doppelgerüst aus zwei Walzeinheiten mit um 900 gegeneinander versetzten Walzensätzen, einer dem Doppelgerüst nachgeordneten Kühlstrecke mit steuerbarer Kühlintensität und einer unmittelbar anschließenden WärmausSleichstrecke.
• Die Walzeinheiten der Doppelgerüste entsprechen in ihrem Aufbau den Walzeinheiten eines Walzblockes. Vorteilhaft werden die beiden Walzeinheiten eines Doppelgerüstes über Verteilergetriebe gemeinsam angetrieben, wobei die Walzeinheiten je nach Wunsch in Horizontal-Vertikal-Bauweise oder unter einem Winkel von 450, in sogenannter X-Bauweise angeordnet sein können.
• Für die zweite Walzeinheit der Doppelgerüste wird man vorteilhaft ein Rundkaliber wählen, um einen besser überführbaren Rundquerschnitt zum Durchleiten des Walzstranges durch die Kühlstrecke zu erhalten.
• Zweckmäßig ist die Kühlstrecke in ihrer Kühlintensität steuerbar um die verschiedenen Stahlqualitäten entsprechend den jeweiligen Erfordernissen kontrolliert zu kühlen, um gewünschte Kornstrukturen zu erhalten und Zunderbildung zu unterdrücken.
• Die Kühlstrecke wird vorteilhaft durch ein Wasserkühlrohr mit steuerbarer Wasser- und Luftzufuhr gebildet. In den Fällen, in denen eine relativ schwache Kühlung gewünscht wird, erweist sich die Erzeugung eines Wasser-Luft-Gemisches im Kühlrohr äls sehr günstig.
• Die Wäremeausgleichstrecke ist vorteilhaft mit einem Schlingenwerfer ausgerüstet, unter Zuordnung einer MeB-.und Regeleinrichtung, mit deren Hilfe sowohl die Schlingengröße-einstellbar ist,- als auch die Drehzahlregelung der Walzgerüste für die Einstellung der Walzgeschwindigkeit erfolgt.
• Diese und weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung einer kontinuierlichen Feinstahl-Drahtwalzstraße seien anhand der beigefügten Schemazeichnung näher erläutert.
• Mit 1 ist das letzte Walzgerüst einer kontinuierlichen Vorstaffel bezeichnet, mit 2 eine mehrgerüstige Zwischenstaffel und mit 3 (Pfeil) die erfindungsgemäß angeordnete Fertigstaffel. Zwischen den einzelnen Staffeln können je nach den Erfordernissen Hilfseinrichtungen wie Schopf-, Teil-oder Notscheren sowie auch Kühlstrecken und Schlingentische bzw. Schlingenspeicher angeordnet sein.
• Die Fertigstaffel 3 ist im Ausführungsbeispiel in drei gleichartige Abschnitte A, B, C aufgeteilt. Jeder Abschnitt besteht aus einem Doppelgerüst 4, einer dem Walzgerüst unmittelbar nachgeordneten Kühlstrecke 7 mit anschließender Wärmeausgleichstrecke 11.
• Die Doppelgerüste 4 ähneln in ihrem Aufbau den bekannten Walzblöcken; sie bestehen aus zwei Walzeinheiten, die mit ihren Walzensätzen um 900 gegeneinander versetzt angeordnet in einem Gehäuse untergebracht sind. Beide Walzeinheiten werden über ein Getriebe 5 von dem Motor-6 gemeinsam angetrieben. Die Doppelgerüste der einzelnen Abschnitte A, B, C sind alle gleicher Bauart, wobei jedoch das erste Doppelgerüst, das den Anstich der Fertigstaffel übernimmt, im Beispiel das Gerüst des Abschnittes A, stärker ausgelegt sein kann. Die Kalibrierung der beiden Walzeinheiten eines Doppelgerüstes sollte immer so gewählt werden, daß die zweite Walzeinheit ein Rundkaliber aufweist. Dies bringt den Vorteil, daß ein Rundquerschnitt aus dem Gerüst austritt, der bekanntlich besser überführt werden kann als ein Ovalquerschnitt, da er sich nach allen Seiten gleich gut abbiegen und auch im nachfolgenden -Gerüst leichter wieder anstehen läßt.
• Die Kühlstrecke 7 wird vorteilhaft durch ein an sich bekanntes Wasserkühlrohr gebildet, durch das das Walzgut hindurchyeführt wird. Uber eine mit Regelventil versehene Druckwasserleitung 8 wird eine das Walzgut umspülende, turbulente Kühlwasserströmung im Rohr erzeugt, die eine Starke Abkühlung des Walzgutes bewirkt. Dabei ist durch Regelung der Wasserzufuhr die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Kühlintensität steuerbar. Wird eine nur schwache Kühlung gewünscht, so kann über die Luftleitung 9 Luft von dem Kühlwasserstrom angesaugt oder in den Kühlwasserstrom eingeblasen. werden. Das auf diese Weise im Kühlrohr erzeugte Wasser-Luft-Gemisch ist in seiner Kühlwirkung sehr viel sanfter.
• Das aus dem Ktihlrolir austretendc Wasser wird in einem Trichter 10 aufgefangen und abgeleitet.
• Da die Außenhaut des Walzgutes in der Kühlstrecke 7 durch die direkte Berührung mit dem Kühlmedium, Z.B. Wasser, naturgemäß stärker abgekühlt wurde als der Walzgutkern, sollte dem.Walzgut im Hinblick auf eine gleichmäßige Gefügestruktur die Möglichkeit zu einem Wärmeausgleich gegeben werden, bevor der nächste Verformungsstich erfolgt. Für einen derartigen Wärmeausgleich dient die Wärmeausgleichstrecke 11. Durch im Bereich der Wärmeausgleichstrecke 11 angeordnete Schlingenbildner 12 kann der Verlauf bzw. die Länge der.Ausgleichstrecke geringfügig variiert werden.
• Dabei ist es gleich, ob mit einem Schlingentisch, also einer waagerechten Schlinge, oder mit einer Schlingengrube mit hängender Schlinge oder aber, wie im Ausführungsbeispiel angedeutet, mit einer nach oben ausgelenkten stehenden Schlinge gearbeitet wird.
• Im Schlingenbereich der Wärmeausgleichstrecke 11 sind Fotozellen, magnetische Wächter oder ähnlich geeignete Mittel 13 vorgesehen, mit deren Hilfe die Schlingengröße erfaßbar ist. Die erfaßten Werte werden jeweils in ein Steuergerät 14 eingegeben, über das die Drehzahl des betreffenden Walzwerkmotors 6 geregelt wird. Die Steuergeräte.14 sind so eingerichtet, daß einerseits die Schlingengröße einstellbar ist und andererseits während des Walzens in Abhängigkeit der eingestellten Schlingengröße die Walzgeschwindigkeit geregelt wird. Uber eine elektrische Leitung 15 sind die einzelnen Steuergeräte 14 untereinander verbunden, um beim kontinuierlichen Betrieb die gesamte Staffel 3 in gleichem Takt zu halten.
• Im Ausführungsbeispiel ist noch ein Staffelabschnitt D vorgesehen, der sich von den vorhergehenden Staffelabschnitten A, B, C dadurch unterscheidet, daß die Wärmeausgleichstrecke fehlt. Da es sich hier um das letzte Walzgerüst der Straße handelt, kann der Führungsweg zur Haspelstation als Wärmeausgleichstrecke angesehen werden. Das Doppelgerüst 16 und die hieran anschließende Kühlstrecke 17 sind gleicher Bauart wie die entsprechenden Einrichtungen der vorhergehenden - Staffelabschnitte.
• Mit der beschriebenen Feinstahl-Drahtstraße wird es ermöglicht, Edelstähle oder hochwertige Legierungen bei normalen bzw. für die Verformung günstigen Walztemperaturen anzustechen und bei fester Kalibrierung der Straße mit entsprechender Stichabnahme in einem kontinuierlichen Durchgang fertig zu walzen, wobei zu hohe Endwalztemperaturen und damit grobe Kornstruktur und Zunderbildung vermieden werden.
• Die Kühleinrichtungen sind in der Kühlwirkung allen Erfordernissen entsprechend einstellbar, wobei die Wasserkühlung gegebenenfalls ganz abgestellt werden kann. Die Wärmeausgleichstrecke kann mit einer sehr weiten, großen Schlinge oder mit einer ganz flachen, kleinen Schlinge gefahren werden. Wegen der zuvor beschriebenen schlingengeregelten Walzgeschwindigkeit der Fertigstaffel 3 ist eine kleine, flache Schlinge immer erforderlich, weshalb vorteilhaft eine Einrichtung mit zwangsausgelenkter Schlinge vorgesehen wird.

Claims (9)

1. Patentansprüche I,)Anordnung einer kontinuierlich arbeitenden Feinstahl-Drahtwalzstraße, bestehend aus je einer in Walzlinie hintereinander angeordneten Vor-, Zwischen- und Fertigstaffel zum Auswalzen von Draht oder Rundquerschnitten aus Edel stählen oder hochwertigen Legierungen, gekennzeichnet durch die Aufteilung der Fertigstaffel (3) in zwei oder mehrere gleichartige Staffelabschnitte (A,B,C), bestehend aus jeweils einem an sich bekannten Doppelgerüst (4) aus zwei Walzeinheiten mit um 900 gegeneinander'versetzten Walzensätzen, einer dem Doppelgerüst nachgeordneten Kühlstrecke (7) mit steuerbarer Kühlintensität und einer unmittelbar anschließenden Wärmeausglei-hstrecke (11).
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walzeinheit der Doppelgerüste (4) einen Walzensatz mit Rundkaliber aufweist.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Doppelgerüst (4) ein über Verteilergetriebe (5) auf beide Walzeinheiten wirkender Antrieb (6) zugeordnet ist.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinheiten der Doppelgerüste (4) wahlweise in HV-Bauweise oder in X-Bauweise unter 45" geneigt angeordnet sind.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstrecke (7) aus einem an sich bekannten Wasserkühlrohr mit steuerbarer Wasserzufuhr (8) besteht.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserkühlrohr eine Einrichtung (9) zur Erzeugung eines Wasser-Luftgemisches aufweist.
7. 7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeausgleichstrecke (11) mit einem Schlingenwerfer (12). kombiniert ist.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (13j zur Einstellung bestimmter Schlingengrößen vorgesehen sind.
9. 9. Anordnung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregelung der Doppelgerüste (4) in Abhängigkeit der Schlingengröße erfolgt.