DE4323837A1 - Automatisiertes Hochgeschwindigkeits-Walzen ( A H W ) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau sowie die technischen Verfahrens­ abläufe von Walzstraßen für die Herstellung von warmgewalzten Draht und Stabstahl.

Dabei erfolgt das Zusammenfügen der einzelnen Walzadern während des Umformprozesses zu einer "endlosen" Ader durch Zusammenschweißen innerhalb der Walzstraße.

Erfindungsgemäß wird dabei der Umformprozeß auf kontinuierlich ar­ beitenden Walzstraßen mit Schlingenregelung zwischen den einzelnen Umformaggregaten (vorzugsweise im mittleren und letzten Teil der Walzstraße) durchgeführt, indem der gesamte Walzprozeß mit relativ niedriger Geschwindigkeit gestartet und anschließend - sensorüber­ wacht und rechnergesteuert - unter Last auf maximal mögliche Walz­ endgeschwindigkeit hochgefahren wird.

Die Höhe der erreichbaren Walzendgeschwindigkeit wird dabei - unter Zugrundelegung der entsprechenden Parameter wie: Qualität, Quer­ schnittsreduzierung in den einzelnen Stichen, Gerüstabstände usw. - im wesentlichen von der Temperaturführung des gesamten Umformpro­ zesses bestimmt.

Aus der Praxis ist das Zusammenschweißen von Halbzeug in Form von Knüppeln vor Eintritt des Walzgutes in das erste Umform-Aggregat einer Walzstraße bekannt (s. Zeitschrift "Stahl + Eisen", Heft 20/1971, S. 1152-53).

Nachteile dieses Verfahrens stellen dabei u. a. die notwendigen großen Schweißanlagen, die Beseitigung des beim Abbrenn-Stumpf- Schweißverfahrens entstehenden Schweißgrates bei Einsatz von Knüppeln mit quadratischem Querschnitt sowie die relativ großvolumige Schweiß­ zone dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit dem Auswalzen einer "endlosen" Walzdauer auf kontinuierlich arbeitenden Draht- und Stab­ stahlstraßen mit Schlingelregelung ein automatisiertes Hochgeschwin­ digkeitsumform-Verfahren zu schaffen, mit dem - unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile - der ablaufende Walzprozeß sowohl hin­ sichtlich der Leistung als auch des Ausbringens eine wesentliche Steigerung gegenüber den heute in der technischen Praxis durchge­ führten Produktionsabläufen erfährt.

Für jeden Knüppel, der zur Auswalzung kommt, besteht in der betrieb­ lichen Praxis trotz bestem technischen Zustand einer Walzstraße während des gesamten Produktionsprozesses das ständige Risiko eines Ausfalls. Sämtliche Signal- und Schaltfunktionen, die den Walzablauf steuern, müssen für jeden Knüppel neu erfolgen. Jeder Anstich der Walzader in einem Gerüst ist ein kritischer Moment im Produktions­ ablauf, der zu einer Störung führen und dadurch Materialausfall und Produktionszeitverlust zur Folge haben kann. Der Einfluß vorge­ nannter Faktoren auf den Walzprozeß steigt dabei mit zunehmender Walzgeschwindigkeit.

Neben der Walzgeschwindigkeit ist das Ausbringen einer Walzstraße ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor, der mit steigendem Qualitäts­ niveau der Walzprodukte an Bedeutung zunimmt. Das Walzausbringen der Draht- und Stabstahlstraßen, die heute in vielen Fällen ein qua­ litatives Mischprogramm durchsetzen, liegt im Mittel bei ca. 92 bis 96% der eingesetzten Materialmenge. Für hoch- und höchstlegierte Werkstoffe kann dabei das Walzausbringen für die Wirtschaftlichkeit der Herstellung solcher Produkte von ausschlaggebender Bedeutung sein.

Von weiterer wesentlicher Bedeutung für die Leistung und damit für das wirtschaftliche Betreiben einer Walzstraße ist die reale Stab­ laufzeit (Verhältnis: Zeit des Walzaderndurchlaufs im Endgerüst zur Betriebszeit).

Für Drahtstraßen liegt die reale Stablaufzeit heute bei 64-73% der Betriebszeit, in Ausnahmefällen bis 80%, d. h. täglich läuft bei einer 24stündigen Betriebszeit dieser Anlagen während 6,5 bis 8,6 Stunden (in Ausnahmefällen bis zu 4,8 Stunden) keine Produktion über das Endgerüst.

Bei den Störzeiten des Walzbetriebes, der Stabfolgezeit und den Abtrennzeiten (für unterschiedliche Qualitäten und Knüppel) ergeben sich Von-Bis-Bereiche, da sich hier die Adernzahl einer Walzstraße auswirkt. Die größten Werte gelten dabei für 4adrige Straßen.

Etwa 65-70% der Störzeiten von Drahtstraßen, die walztechnisch bedingt sind, werden dabei durch Anstichversager verursacht, die ca. 1% der auszuwalzenden Knüppel ausmachen.

Neben den auftretenden Störungen wird die reale Stablaufzeit einer Walzstraße auch von der Walzadernfolgezeit der laufenden Produktion beeinflußt.

Für 4adrige Walzstraßen liegt die Stabfolgezeit in der Praxis im Mittel bei ca. 10 Sekunden, für 1adrige Walzstraßen bei etwa 7,5 Se­ kunden.

Durch das erfindungsgemäße Auswalzen von "endlosen" Walzadern wird dabei besonders eine Steigerung der realen Stablaufzeit erreicht.

Neben einer Erhöhung der Anlagen-Produktivität durch die Steigerung der Walzendgeschwindigkeit, des Ausbringens und der realen Stablauf­ zeit ist mit dem automatisierten Hochgeschwindigkeits-Walzverfahren außerdem eine qualitative Verbesserung der hergestellten Produkte zu erzielen, da der Umformprozeß, z. B. in seiner Temperaturführung, in Abhängigkeit von den entsprechenden Walzparametern - allen voran der Walzendgeschwindigkeit - optimiert wird.

Darüber hinaus wird die Gleichmäßigkeit der qualitativen Eigenschaf­ ten der Walzprodukte verbessert, da z. B. die Kühlung der Walzader über die gesamte Länge erfolgt und somit das in der heutigen Produk­ tions-Praxis beim Auswalzen von Einzel-Knüppeln bekannte Problem der aus verfahrenstechnischen Gründen geringer gekühlten Walzadern- Anfänge und -Enden entfällt. Daneben entfällt durch das erfindungs­ gemäße Walzverfahren auch ein weiteres sogenanntes Enden-Problem, die sog. verdickten Walzenden des Fertigproduktes, die aus Umform- und steuerungstechnischen Gründen beim Auswalzen einer Walzader entstehen und bei heutiger Produktions-Praxis pro Einzelknüppel anfallen und Ausschuß darstellen.

Zu Beginn der Produktion auf der nachfolgend beschriebenen Walz­ straße wird zunächst nach dem Erwärmen ein Auswalzen der Knüppel bei relativ niedrigen Walzgeschwindigkeiten in wenigen Stichen auf einen runden Querschnitt durchgeführt. Anschließend erfolgt das Zusammen­ schweißen der Walzadern innerhalb der Walzstraße. Nach dem Austritt der "endlosen" Walzader aus dem letzten Gerüst der Straße, dem Durchlaufen der anschließenden Kühlstrecken sowie dem Einlaufen in eine Haspelvorrichtung bzw. dem windungsweisen Ablegen auf eine Transportvorrichtung (Stelmor-Band) oder ein Kühlbett wird der Walzprozeß incl. des Schweißvorganges rechnergestützt unter Last auf höhere Walzgeschwindigkeiten gefahren.

Erfindungsgemäß erfolgt das Unterteilen der fertigen Walzader erst nach dem Kühlvorgang unmittelbar vor dem Haspeln bzw. in der Bund­ bildekammer bzw. vor Auflauf auf dem Kühlbett. Als Walzstraßentyp ist die vollkontinuierliche Schlingenstraße mit H-V-Anordnung der Walzgerüste einzusetzen. Die Installation von Walzeinheiten in Block­ anordnung oder anderer in der betrieblichen Praxis bekannter Umform­ aggregate, z. B. 3-Scheiben-Gerüste usw. innerhalb der vollkonti­ nuierlichen Schlingenstraße kann ebenso erfolgen.

Im folgenden werden der für das automatisierte Hochgeschwindigkeits­ walzen als Erfindung angemeldete Aufbau der Walzstraße wie auch der Produktionsablauf beschrieben. Dabei werden in der Walztechnik be­ kannte Teilabläufe, Walzeinrichtungen und Zusatzaggregate mit aufge­ führt. Die Erfindungsansprüche beziehen sich dabei sowohl auf den Gesamtablauf des Walzverfahrens als auch auf einzelne Verfahrens­ schritte innerhalb des Walzprozesses.

• 1. Die Erwärmung des Halbzeuges in Form von runden, quadratischen, rechteckigen oder polygonen Knüppeln erfolgt in Hubherdöfen bekannter Bauart, die einen zeitlich exakt zu steuernden Mate­ rialaustrag der erwärmten Knüppel gestatten.
  Das Auswalzen der erwärmten Knüppel in der Vorstraße erfolgt auf in der Praxis bekannten Umformaggregaten in wenigen Stichen auf einen runden Walzadern-Querschnitt.
  Diese Umformaggregate der Vorstraße in bekannter technischer Praxis, z. B. ein automatisch arbeitendes Trio, ein Duo-Rever­ siergerüst und/oder eine Konti-Vorstraße oder ein Planeten- Schrägwalzaggregat, sind räumlich so anzuordnen, daß nach einzel­ nen und/oder mehreren Umformvorgängen freier Auslauf für die Walzader nach der Vorstraße gegeben ist (s. Lay-Out eines Anla­ genbeispiels).
  Innerhalb der Vorstraße werden die Walzadern durch die Umform­ aggregate sowie auf den Zwischenstrecken der freien Ausläufe mittels Transporteinrichtungen bekannter Bauart wie Rollgänge, Schlepper, Trageeinheiten usw. bewegt.
  Erfindungsgemäß ist die Umlauf- bzw. Bewegungsgeschwindigkeit dieser Umformaggregate und Transporteinrichtungen stufenlos regel­ bar auszulegen.
  Die runden Walzadern laufen hinter dem letzten Umformaggregat der Vorstraße frei aus. Durch den freien Auslauf der Walzadern ist die Walzgeschwindigkeit der nachfolgenden Zwischen- bzw. Hauptstraße (Konti-Schlingenstraße) von der Walzgeschwindigkeit der Vorstraßenaggregate abgekoppelt.
  Erfindungsgemäß erfolgt als nächster Arbeitstakt das gleich­ zeitige Schopfen der Walzadern am Anfang und am Ende mit je einem Trennaggregat (8, 9), von denen dasjenige, mit dem der Walzadern- Anfang geschopft wird, im hinteren Teil des Auslaufrollganges der Vorstraße fest postiert ist, während das Trennaggregat (8) für das Schopfen des Walzadern-Endes auf Schienen verfahrbar nach dem letzten Umformaggregat der Vorstraße angeordnet ist. Die Schienen verlaufen dabei seitlich parallel zum Auslauf vor dem Rollgang der Vorstraße.
  Nach Auslaufen der runden Walzadern aus dem letzten Umform- Aggregat der Vorstraße wird die Walzader mittels des Auslaufroll­ ganges in eine Endposition gegen Anschlag gefahren, über die Stablänge parallel zur Auslauf-Richtung ausgerichtet und arre­ tiert. Das Trennaggregat (9) für das Schopfen des Adern-Anfanges ist dabei so positioniert, daß beim anschließenden Schopfvorgang eine festgelegte Schopflänge abgeschnitten wird. Das Trennaggregat (8) für das Walzadern-Ende wird nach dem Ausrichten der Walzader dem Walzadern-Ende über die Schienen automatisch nachgefahren. Dazu sind im oder über dem Rollgang entsprechende Sensoren zu installieren, die die genaue Lage des Walzadern-Endes registrieren. Nachdem das Trennaggregat (8) die Schopfposition angefahren hat, erfolgt das Schopfen des Walzadern-Endes.
  Bei den Trennvorgängen der Walzadern-Enden werden dabei Trenn­ flächen erzeugt, die rechtwinklig zur Walzadern-Achse liegen.
  Nach dem Schopfen der Walzadern-Enden wird die runde Walzader aus dem Auslaufrollgang der Vorstraße quer transportiert. Parallel zur Vorstraße bzw. dem Auslaufrollgang der Vorstraße sind erfin­ dungsgemäß zwei weitere, relativ schmale Rollgänge (10, 11) installiert, die in kurzen Abständen nebeneinanderliegen und unabhängig voneinander gesteuert werden. Bei dem ersten der beiden Parallelrollgänge (in Quertransportrichtung betrachtet) handelt es sich um einen sog. Zwischenrollgang (10). Der zweite Parallel­ rollgang (11) ist der Einlaufrollgang für die anschließende Zwischen- bzw. Hauptstraße. Die Walzlinien der Vorstraße bzw. der anschließenden Zwischen- und Hauptstraße liegen damit nicht in einer Linie. Weiterhin sind parallel zu dem Einlaufrollgang der Zwischen- bzw. Hauptstraße Schienen angeordnet, auf denen sich das fahrbare Schweißaggregat bewegt. Die Walzader wird nach dem Abtrennen der Walzadern-Enden zunächst durch Quertransport aus dem Auslaufrollgang der Vorstraße auf den Zwischenrollgang (10) abgelegt und mit diesem gegen die Walzrichtung in eine Endposition gefahren. Nach Erreichen der Endposition auf dem Zwischenrollgang (10) erfolgt ein weiterer Quertransport der runden Walzader in den Einlaufrollgang (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße. Das auf den Schienen verfahrbare Schweißaggregat (13) befindet sich in seiner Ausgangsposition im vorderen Teil des Einlaufrollganges (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße, wobei seine Aufnahmevorrich­ tung für die runden Walzadern in einem Ausschnitt im Einlaufroll­ gang (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße abgesenkt ist.
  Die Aufnahmevorrichtung des Schweißaggregates besitzt an ihrer der Vorstraße zugewandten Einlaufseite eine schiefe Ebene, die an ihrer Vorderkante etwa Rollgangsbreite besitzt und in ihrem hinteren Teil trichterförmig zuläuft. Diese schiefe Ebene der Aufnahmevorrichtung ist so angeordnet, daß sie sich bei Bewegungen des Schweißaggregates (13) unmittelbar über Oberkanten-Niveau der Rollgangsrollen des Einlaufrollganges (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße befindet.
  Nach dem Quertransport der ersten runden Walzader in den Einlauf­ rollgang (10) der Zwischen- bzw. Hauptstraße erfolgt der Trans­ port der Walzader mittels eines im Rollgang installierten Treibers (12) über diesen Rollgang (11) in die Zwischen- bzw. Hauptstraße. Nachdem die runde Walzader im ersten Umformaggregat der Zwischen- bzw. Hauptstraße angesteckt hat, wird der Treiber (12) im Ein­ laufrollgang (11) geöffnet.
  Anschließend wird die im Rollgang abgesenkte Aufnahmevorrichtung des Schweißaggregates (13) angehoben, so daß sich die ablaufende Walzader im Bereich des Schweißaggregates (13) leicht über Roll­ gangs-Rollen-Niveau bewegt. Nach Anheben der Aufnahmevorrichtung wird das mit einem eigenen Antrieb ausgestattete Schweißaggregat (13) auf den Schienen in Richtung Zwischen- bzw. Hauptstraße in Bewegung gesetzt bis zum Erreichen einer Relativgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit der ablaufenden Ader und sich an dieser Ablaufgeschwindigkeit orientiert. Sobald das Stabende der ablaufenden Walzader das Schweißaggregat (13) er­ reicht hat, wird das Walzadern-Ende innerhalb der Aufnahmevor­ richtung mittels einer entsprechenden Klemmvorrichtung gefaßt. Ab diesem Zeitpunkt koppelt sich das Schweißaggregat (13) an die ablaufende Walzader an und bewegt sich im Schlepp mit dieser mit.
  Das Erreichen einer kleinen Relativgeschwindigkeit zwischen ablaufender Walzader und sich bewegendem Schweißaggregat (13) vor dem Anklemmen bestimmt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen beiden und ist zum möglichst druckfreien Ankoppeln des Schweiß­ aggregates (13) notwendig.
  Nach dem Quertransportieren der folgenden runden Walzader in den Einlaufrollgang (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße wird die nachfolgende Ader mittels des Treibers (12) der ablaufenden Walzader, an deren Ende das Schweißaggregat (13) angekoppelt ist, nachgefahren. Dabei ist die Transportgeschwindigkeit der mittels Treiber bewegten nachfolgenden Walzader größer als die Ablauf­ geschwindigkeit der in die Zwischen- bzw. Hauptstraße einlaufenden Walzader.
  Dadurch erreicht nach kurzer Zeit der Walzadern-Anfang der mittels Treiber bewegten nachfolgenden Ader das Schweißaggregat (13). Über die im Rollgang befindliche schiefe Ebene der Aufnahmevor­ richtung des Schweißaggregates (13) wird der Walzadern-Anfang der nachfolgenden Ader in die Aufnahmevorrichtung des Schweißaggrega­ tes (13) bis auf Anschlag gefahren und dort mittels einer Klemm­ vorrichtung gefaßt.
  Daran anschließend erfolgt das Zusammenpressen der beiden Walz­ adern-Enden für das Abbrenn-Stumpfschweißen sowie der anschließende Schweißvorgang.
  Die vorgenannten Abläufe des Zusammenpressens der Walzadern-Enden und des anschließenden Abbrenn-Stumpfschweißens werden durchge­ führt, während das Schweißaggregat (13) an die in die Zwischen- bzw. Hauptstraße ablaufende Walzader angekoppelt ist und dabei über die Schienen, die parallel zum Einlaufrollgang (11) der Zwischen- bzw. Hauptstraße verlaufen, bewegt wird.
  Nach beendetem Schweißvorgang werden die Spannbacken, mit denen die beiden Walzadern-Enden zusammengepreßt werden und über die gleichzeitig die Zufuhr der elektrischen Energie für den Schweiß­ vorgang erfolgt, gelöst und die Bewegung des Schweißaggregates (13) auf den Schienen in Richtung Zwischen- bzw. Hauptstraße bis zum Stillstand abgebremst.
  Sobald das Schweißaggregat (13) zum Stillstand gekommen ist, erfolgt das Zurückfahren dieses Aggregates in die Ausgangsposi­ tion.
  Die schiefe Einlaufebene der Aufnahmevorrichtung ist dabei leicht über Rollgangs-Niveau angehoben, während die zusammengeschweißten Walzadern durch die Aufnahmevorrichtung des Schweißgerätes (13) hindurch weiter in Richtung Zwischen- bzw. Hauptstraße als "endlose" Ader ablaufen.
  Nach dem Zusammenschweißen der runden Walzadern innerhalb der Walzstraße erfolgt erfindungsgemäß das Entfernen des Grates, der sich rund um die Schweißstelle bildet.
  Dabei durchläuft die Walzader innerhalb einer Entgratungsvor­ richtung (15) einen rotierenden, zylinderförmigen Hohlkörper. Im Innern dieses rotierenden Hohlkörpers sind eine oder mehrere hintereinander angeordnete Messerreihen so installiert, daß durch die konische Anordnung der Messer zur Walzadern-Achse eine kon­ tinuierliche Reduzierung des Schweißgrates an der durchlaufenden Walzader erfolgt.
  Bei Einbau von zwei oder mehreren Messerreihen sind diese so an­ zuordnen, daß eine Schnittüberdeckung durch die hintereinander installierten Messerreihen erfolgt.
  Nach der Beseitigung des Schweißgrates durchlaufen die zusammen­ geschweißten Walzadern vor Einlauf in das erste Umformaggregat der Zwischen- bzw. Hauptstraße eine Induktiv-Erwärmungsanlage (17) bekannter technischer Bauart, mittels der die Temperatur der "endlosen" Walzader über die Länge und den Querschnitt ausge­ glichen und - nach umformtechnischer Notwendigkeit - qualitätsab­ hängig eingestellt wird.
  Nach Beendigung des Umformprozesses und dem Auslaufen aus dem letzten Umformaggregat der Walzstraße durchläuft die "endlose" Ader (falls erforderlich) installierte Kühlstrecken (22, 37) sowie Kontroll- und Meßgeräte (16) bekannter techn. Bauarten.
  Anschließend wird die Walzader einer Haspelanlage (24, 38) oder über Lege-Vorrichtungen (25) einem Stelmor-Band (26) mit nachfolgender Bundbildeeinrichtung (27) oder einem Kühlbett - Anlagen bekannter technischer Bauarten - zugeführt.
  Das Unterteilen der "endlosen" Walzader erfolgt erfindungsgemäß nach den Kühleinrichtungen (22, 37) und vor dem Haspeln (24, 37) bzw. Ablegen auf einem Stelmor-Band (26) oder einem Kühlbett sowie den installierten Kontroll- und Meßgeräten (16) mittels Scheren bekannter technischer Bauarten.
  Das evtl. notwendige Herausschneiden der Schweißzone innerhalb der Walzadern-Teile mittels Häckseln erfolgt erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Unterteilen. Zur Lokalisierung des Walz­ adern-Abschnitts, der die Schweißzone beinhaltet, ist erfindungs­ gemäß nach der Entgratungsanlage ein Dimensionsmeßgerät (16) in­ stalliert, das die durch den Entgratungsvorgang erkennbare Schweißstelle der Walzader (meßbare Dimensionsabweichung von dem normalen Walzadern-Querschnitt) vor Einlauf in das erste Gerüst der Zwischen- bzw. Hauptstraße registriert.
  Erfindungsgemäß ist das Entgraten der Schweißnaht so durchzufüh­ ren, daß die Schweißstelle als leicht positive Abweichung von der normalen Walzadern-Dimension durch das Dimensionsmeßgerät (16) hinter der Entgratungsanlage registriert wird. Ebenso ist nach dem letzten Umform-Aggregat der Walzstraße ein Dimensionsmeß­ gerät angeordnet.
  Bei Kenntnis der Walzgeschwindigkeit, der exakten Querschnitts­ fläche der Walzader vor Einlauf in das erste Umform-Aggregat der Zwischen- bzw. Hauptstraße, der Fläche der aus dem letzten Um­ form-Aggregat auslaufenden Walzader sowie des genauen Abstandes der Meßebene des Dimensionsmeßgerätes (16) vor dem ersten Umform- Aggregat bis zur Häcksel- bzw. Teilschere (14, 23) vor den Haspeln (24, 38), der Legevorrichtung (25) oder dem Kühlbett ist erfin­ dungsgemäß mittels Rechner die Zeit zu ermitteln, die die Schweiß­ stelle vom Dimensionsmeßgerät (16) hinter der Entgratungsanlage bis zur Schere (14, 23) benötigt.
  Rechnergesteuert wird dann - entsprechend der ermittelten Laufzeit der Schweißstelle - der Walzadern-Teil, der die Schweißzone bein­ haltet, durch Häckseln herausgeschnitten.
  Zur Lokalisierung der Schweißstelle innerhalb der Walzader hinter dem letzten Umform-Aggregat der Walzstraße wird alternativ erfin­ dungsgemäß vorgeschlagen, die Walzader im Auslaufrollgang nach dem Schopfen der Walzadern-Enden zu verwiegen.
  Bei Kenntnis des exakten Walzadern-Querschnitts nach dem letzten Umform-Aggregat der Walzstraße - gemessen mittels des Dimensions­ meßgerätes (16) hinter der Entgratungsanlage -, der Walzendge­ schwindigkeit sowie des Abstandes des Dimensionsmeßgerätes hinter der Entgratanlage bis zur Teilschere (14, 23) vor den Haspel- Anlagen (24, 38), dem Stelmor-Band (26) oder einem Kühlbett kann rechnergesteuert die Schweißzone ermittelt und durch Häckseln herausgeschnitten werden.
• 2. Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, die Geschwindigkeit des unter Punkt 1 beschriebenen gesamten Verfahrens-Ablaufes rechnergesteuert unter Last zu variieren.
  Der Materialzulauf über die Knüppelaufgabe, den Hubherdofen, die Vorstraßen-Aggregate und die dazwischenliegenden Transport- Einrichtungen (Rollgänge, Schlepper, Trageeinrichtungen usw.) zum Schweißaggregat wird dabei sensorüberwacht und rechnerge­ steuert so durchgeführt, daß auf Grund entsprechender Weg-Zeit- Verfolgungen der einzelnen Knüppel bzw. Walzadern innerhalb der Vorstraße von der Aufgabe der Knüppel vor dem Ofen bis zum Auslauf aus dem letzten Umform-Aggregat der Vorstraße mittels der stufen­ los regelbaren Geschwindigkeit der Einzelaggregate die runden Walzadern für das Zusammenschweißen zeitgerecht dem Schweiß­ aggregat (13) zur Verfügung gestellt werden.
  Dabei wird der Durchlauf der einzelnen Walzadern durch die einzel­ nen Umformaggregate und Transporteinrichtungen (Rollgänge, Schlepper, Trageeinrichtungen usw.) der Vorstraße der sich verän­ dernden Ablaufgeschwindigkeit der zusammengeschweißten Walzader rechnergeführt ständig angepaßt und nachgeführt bis zum Erreichen der entsprechenden Walzendgeschwindigkeit.
  Die Weg-Zeit-Erfassung der Walzadern innerhalb des Vorstraßen­ bereiches erfolgt dabei z. B. durch Signalerfassungen von An­ stichbe- und -entlastungen der einzelnen Umformaggregate, Foto­ zellen, Infrarot-Sonden sowie Sensoren bekannter technischer Bauarten.
  Ausgehend von einer entsprechend langsamen Startgeschwindigkeit zu Beginn des Umformvorganges erfolgt so durch die vorgeschlagene automatische Ablaufüberwachung rechnergesteuert das Hochfahren des gesamten Umformprozesses auf größere Umformgeschwindigkeiten.
  Erfindungsgemäß ist dabei die Walzendgeschwindigkeit des in der Walzstraße sich im Einsatz befindlichen letzten Umform-Aggregates die Führungsgröße, die die Geschwindigkeit des gesamten ablaufen­ den Umformprozesses (incl. des Zusammenschweißens der einzelnen Walzadern) steuert.
• 3. Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Kaliber­ ausbildung - vor allem für die im hinteren Teil der Walzstraße durchzuführenden Umformvorgänge - als Rund-, Oval-, Rund- oder als Rund-, Bastardrund-, Rund-Stichfolge vorzunehmen ist. Dabei handelt es sich bei den Rund-Stichen - auch in der Zwischenstraße (vorzugsweise in deren hinterem Teil) - um echte Rundkaliber, mit denen Fertigproduktion für Kunden hergestellt werden kann.
  Der Kalibrierungs-Aufbau für die verschiedenen Fertigrund-Abmes­ sungen ist dabei nach dem Baukasten-Prinzip aufgebaut.
  Um den Walzverlauf incl. des Zusammenschweißens der Walzader so wenig wie möglich zu unterbrechen, wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Trennen der laufenden Walzader vor dem Umlenken aus der Geradeaus-Laufrichtung - z. B. um 180° - mittels Umlenkvorrichtung (21) nach einem Rundstich (Zwischenstich) durch­ geführt wird und die Walzader anschließend auf ein Kühlbett oder eine weitere Haspelanlage (38) einläuft. Die hinter der Teil­ schere angeordneten Walzaggregate können dann umgestellt oder gewechselt werden, während die walzfertige Produktion in einem größeren Endquerschnitt aus dem Zwischengerüst ohne Unterbrechung weiterläuft.
• 4. Es wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Produktion von Walzenddimensionen ⌀ 5,0 mm nach dem unter Punkt 1 bis 3 beschriebenen Verfahren durchzuführen.
  Die technisch-wirtschaftliche Grenze für das Walzen von kleinen Dimensionen liegt beim heutigen Stand der Warmwalztechnik bei ⌀ 5,0 mm.
  Dabei liegen die technischen Schwierigkeiten bzw. die technischen Grenzen für die Herstellung von dünnen Drahtdimensionen ≦ωτ⌀ 5,0 mm vor allem in der geringen Stabilität der Walzader beim Anstich im Endstaffelbereich der Walzstraße.
  Diese Schwierigkeiten erhöhen sich mit steigender Walzgeschwindig­ keit.
  Durch das vorgeschlagene "Endlos"-Walzen, bei dem zum Produktions­ beginn mit relativ niedriger Walzgeschwindigkeit der Umformprozeß gestartet wird, und dem anschließenden rechnergesteuerten Hochfahren des gesamten Umformprozesses unter Last auf höhere Walzgeschwindig­ keiten entfallen die genannten Anstichschwierigkeiten.
• 5. Das vorgeschlagene "Endlos"-Walzverfahren führt zu einer Personal­ einsparung bei der Durchführung der Produktion, da nach Anfahren des automatisierten Walzprozesses dessen Überwachung nur eine ge­ ringe Personalzahl erfordert, so daß das übrige Personal für Vorbereitungsarbeiten im Walzenbau eingesetzt werden kann.
• 6. Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Umformprozeß mit zusammengeschweißten runden Walzadern, wie beschrieben, auch auf Walzstraßen durchzuführen, in denen auf Grund des größeren Walz­ adernquerschnitts das Walzen mit Schlingen zwischen den einzelnen Umformaggregaten nicht möglich ist und der Umformprozeß, z. B. mittels anderer bekannter technischer Regelstrategien - beispiels­ weise kontrolliertem Längszug-Verfahren -, gesteuert wird.

Bezugszeichenliste

 1 Halbzeug-Entstapelvorrichtung
 2 Rollgangs-Waage
 3 Hubherd-Ofen
 4 Druckwasser-Entzunderungsanlage
 5 Automatisiertes Trio
 6 Schopfschere
 7 Kontinuierliche H-V-Vorstraße
 8 Verfahrbares Trennaggregat
 9 Stationäres Trennaggregat
10 Zwischenrollgang
11 Einlauf-Rollgang der Zwischen- bzw. Hauptstraße
12 Treiber
13 Verfahrbares Schweißgerät
14 Schopf- und Häckselschere
15 Entgratungs-Anlage
16 Dimensionsmeßgerät
17 Induktiv-Erwärmungs-Aggregat
18 Kontinuierliche H-V-Zwischen- bzw. Hauptstraße
19 Horizontal-Schlingentisch
20 H-V-Walzblock-Einheit
21 Horizontal-Schlingentisch mit Umführung
22 Wasserkühlstrecke
23 Teil- und Häckselschere
24 Kombinierte Edenborn-Garett-Haspelanlage
25 Windungsleger
26 Stelmor-Anlage mit Vorrichtung für verzögerte Abk: (retarded cooling)
27 Bund-Bildekammer
28 Power-and-Free-Ringtransportanlage
29 Drahtprüfstation
30 Einzelbund-Bindepressen
31 Bundabnahme-Station und Mehrfachbund-Bindepresse
32 Hakenbahn
33 Bund-Duschanlage
34 Bund-Aufgabe-Station
35 Bund-Auflege-Station
36 Warmhalte-Station für Drahtbunde
37 Wasserkühlstrecke
38 Garett-Haspelanlage

Claims (14)

1. Verfahren zum "Endlos"-Walzen auf kontinuierlichen Draht- und Feinstahl-Straßen mit Schlingenregelung, bei dem das Walzgut innerhalb der Walzstraße zusammengeschweißt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Halbzeug in Form von Knüppeln über eine Vor­ straße zu Walzadern mit rundem Querschnitt ausgewalzt wird und anschließend die einzelnen Walzadern - nach freiem Auslauf aus der Vorstraße vor Eintritt in die nachfolgende Konti-Zwischen- bzw. Hauptstraße - durch Abbrenn-Stumpfschweißen zu einer "endlosen" Walzader zusammengefügt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auto­ matisierte Durchlauf des Walzgutes von der Knüppel-Aufgabe vor dem Ofen bis zum Einlauf der zusammengeschweißten runden Walz­ adern in die Zwischen- bzw. Hauptstraße sensorüberwacht und rechnergesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Umform-, Hilfs- und Transport-Aggregate der Walzstraße stufenlos regelbar sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufrollgang der Vorstraße und der Einlaufrollgang (11) zur Zwischen- bzw. Hauptstraße versetzt parallel zueinander liegen, wobei zwischen diesen beiden Rollgängen ein weiterer sog. Zwi­ schenrollgang (10) angeordnet ist. Der Transport der runden Walz­ adern erfolgt aus dem Auslaufrollgang der Vorstraße über den Zwischenrollgang (10) in den Einlaufrollgang (11) zur Zwischen- bzw. Hauptstraße mittels Querförderanlage.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu­ sammenschweißen der runden Walzadern mittels eines fahrbaren Schweißaggregates (13) erfolgt. Dabei wird das fahrbare Schweiß­ aggregat (13) an das Ende der in die Zwischen- bzw. Hauptstraße einlaufenden Walzader angekoppelt.
Nach der Ankopplung des Schweißaggregates (13) an die ablaufende Ader erfolgt die Aufnahme der zulaufenden nächsten runden Walz­ ader im Schweißaggregat (13). Nach erfolgter Fixierung des Walz­ adern-Anfangs der nachfolgenden Walzader im Schweißaggregat (13) erfolgt das Zusammenschweißen der Walzadern durch Abbrenn-Stumpf­ schweißen.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zusammenschweißen der Walzadern und vor Einlauf der Schweiß­ stelle in das nächstfolgende Aggregat der Walzstraße ein Ent­ graten der Schweißstelle im Durchlauf erfolgt.
Dabei durchläuft die Walzader innerhalb einer Entgratungsanlage (15) einen rotierenden zylinderförmigen Hohlkörper. Im Innern dieses rotierenden Hohlkörpers sind eine oder mehrere hinterein­ ander angeordnete Messerreihen so installiert, daß durch die konische Anordnung der Messer zur Walzader-Achse eine kontinuier­ liche Reduzierung des Schweißgrates an der durchlaufenden Walz­ ader erfolgt.
Bei Einbau von zwei oder mehreren Messerreihen sind diese so an­ zuordnen, daß eine Schnittüberdeckung durch die hintereinander installierten Messerreihen gegeben ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteilen der aus dem Endgerüst auslaufenden Walzader erst un­ mittelbar vor dem Haspeln oder dem Ablegen des Walzgutes auf ein Stelmor-Band bzw. ein Kühlbett erfolgt, d. h. nach dem Durchlau­ fen von Kühlstrecken sowie Kontroll- und Meßgeräten.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Herausschneiden der Schweißstellen mit dem Unterteilen der Walz­ adern erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Teil der Hauptstraße sowie in der Endstaffel der Walz­ straße eine Kalibrierung mit der Kaliberfolge: Oval - Rund oder Bastardrund - Rund (aufgebaut nach dem Baukasten-System) zum Einsatz kommt, wobei die Rundkaliber von Zwischengerüsten wahl­ weise ohne Unterbrechung des Walzprozesses auch als Endkaliber für Fertig-Produktion eingesetzt werden.
Durch die Anordnung einer Teilschere und einer Umlenkvorrichtung (21) für die laufende Walzader (z. B.: 180°-Umlenkung- s. Lay- Out eines Anlagenbeispiels), die Installation von Kühlbett- bzw. Haspelanlagen (38) sowohl in der Linie der geradeauslaufenden Walzader als auch von Haspel- (24) bzw. Stelmor-Anlage (26) in der Linie der umgelenkten Walzader können durch Trennen der lau­ fenden Walzader vor der Umlenkung Dimensionswechsel in der Fertigproduktion vorgenommen werden, ohne daß der Walzprozeß unterbrochen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Umformprozeß mit relativ niedriger Walzgeschwindigkeit gestartet wird und anschließend sensorüberwacht und rechnerge­ steuert ein Hochfahren des gesamten Produktionsablaufs unter Last auf größere Geschwindigkeit erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Ablauf des rechnergesteuerten, automatisierten Umformprozeß das Auswalzen der "endlosen" Walzader bei Walzendgeschwindigkei­ ten erfolgt, die die nach heutigem Stand der Walzwerkstechnik erreichbaren maximalen Walzendgeschwindigkeiten übersteigen.
Die Begrenzung der maximalen Walzendgeschwindigkeit wird bei vorhandenen Walzparametern wie Qualität, Querschnittsabnahme in den einzelnen Stichen, Gerüstabstand usw. dabei durch die Temperaturführung des gesamten Walzprozesses vorgegeben.

12. Verfahren nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen "Endlos"-Walzen Walzdraht in Walzenddimensionen kleiner ⌀ 5,0 mm wirtschaftlich erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das "Endlos"-Walzen auch auf Walzstraßen (z. B. Mittelstahlstraßen) durchgeführt wird, auf denen der Umformprozeß im wesentlichen nicht mittels Schlingenfahrweise, sondern mittels anderer Regel­ strategien durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auswalzen der "endlosen" Walzader die letzten (2 bis 4) Umform­ aggregate der Walzstraße, die für das Auswalzen einer bestimmten Produktdimension eingesetzt werden, mit einer automatisch ge­ steuerten, unter Last anstellbaren Walzenanstellung zur Einhal­ tung kleinster Walztoleranzen ausgerüstet sind.