DE69009102T2

DE69009102T2 - Vielwalzengerüst.

Info

Publication number: DE69009102T2
Application number: DE69009102T
Authority: DE
Inventors: Kazuhito 1 Kawasakicho Chiba-Shi Chiba 260 Kenmochi; Yuichiro 1 Kawasakicho Chiba-Shi Chiba 260 Watanabe; Ikuo 1 Kawasakicho Chiba-Shi Chiba 260 Yarita
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2010-06-01
Also published as: KR910000254A; FI902759A0; KR930006110B1; EP0401685B2; NO902458D0; EP0401685A1; NO178254C; DE69009102D1; CA2018261A1; DE69009102T3; EP0401685B1; NO902458L; NO178254B; CA2018261C; AU604620B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vielrollenwalz gerüst der 12- oder 20-Walzenklasse mit überlegener Planheitssteuer- oder -regelcharakteristik

BESCHREIBUNG DES RELEVANTEN STANDS DER TECHNIK

In den letzten Jahren sind Vielrollenwalzgerüste der 12- oder 20-Walzenklasse üblicherweise für das Kaltwalzen von schwer zu bearbeitenden Werkstoffen, z.B. nichtrosten de Stähle und Siliziumstähle, eingesetzt worden. Diese Art von Vielrollenwalzgerüsten bietet einen Vorteil dahingehend, daß deshalb, weil die Arbeitswalzen einen verkleinerten Durchmesser aufweisen können, das Auswalzen bei großem Reduktionsverhältnis mit einer kleineren Walzlast als bei herkömmlichen Vertikalwalzwerken möglich ist. Andererseits ist diese Walzwerksart mit einem Nachteil behaftet, daß die Querschnittsform oder Planheit der Walzerzeugnisse aufgrund der größeren Neigung zu einer Arbeitswalzendurchbiegung, die der Verkleinerung des Arbeitswalzendurchmessers zuzuschreiben ist, verschlechtert sein kann.
Zur Überwindung dieses Problems sind bereits verschiedene Gegenmaßnahmen vorgeschlagen worden.
Beispielsweise wurde bereits eine Methode vorgeschlagen, nach der die äußersten Stützwalzen axial in eine Anzahl von Segmentengeteilt sind und die Größen der Axialverschiebungen dieser Walzensegmente zur Steuerung oder Regelung des Profils des Walzerzeugnisses zweckmäßig eingestellt werden. Der Vorteil dieser Methode konnte jedoch nicht voll genutzt werden, wenn es sich beim Walzwerk um ein solches des Vielwalzentyps mit zahlreichen Zwischenwalzen, etwa ein Zwölf- oder Zwanzigrollenwalzgerüst handelt, weil die Wirkung der Steuerung der äußersten Stützwalzen durch derart viele Zwischenwalzen absorbiert bzw. zunichte gemacht wird.
Zur Überwindung dieses Problems ist z.B. in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung 58-50108 ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem Arbeitswalzen und Zwischenwalzen-Biegeapparate in Kombination mit der Steuerung der Verschiebungen der erwähnten äußersten Stützwalzensegmente verwendet werden. Dieses Verfahren erfordert aber einen höchst komplizierten Steuermechanismus. Zudem wird eine nennenswerte Steuerwirkung nur an den beiden Breiten- bzw. Querenden des ausgewalzten Guts erzielt, wenn die Walzendurchmesser verkleinert und die Walzenballenlängen vergrößert werden, weil sich in diesen Fällen die Biegekraftwirkung auf den in Querrichtung mittleren Bereich des Guts kaum auswirken kann.
In z.B. der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung 63-207405 ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem Zwischenwalzen in der Axialrichtung an einem ihrer Enden verjüngt (konisch geformt) sind und diese sich verjüngenden Zwischenwalzen unabhängig oder getrennt in den Axialrichtungen verschoben werden. Bei diesem Verfahren läßt sich die Steuerwirkung nur in Bereichen nahe der verjüngten Bereiche dieser Zwischenwalzen erzielen. Außerdem ist es dabei schwierig, die Zwischenwalzen zur Anwendung unterschiedlicher Verjüngungsgrade entsprechend einer Änderung in den Walzbedingungen, wie Art des auszuwalzenden Stahls und Breite des herzustellenden Walzguts, auszuwechseln.
Ein z.B. in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung 63-30104 offenbartes, vertikal angeordnetes Walzwerk (Vertikalwalzwerk) verwendet axial verschiebbare Walzen mit S- Balligkeiten, deren Maß durch kubische Gleichungen (dritten Grades) angenähert bestimmt werden kann. Bei diesem Walzwerk handelt es sich jedoch nicht um ein Vielrollenwalzgerüst. Ferner vermag dieses Walzwerk die Steuerwirkung nur an den beiden Querenden und am Mittelbereich des ausgewalzten Guts bzw. Walzguts zu entfalten, und es kann Defekte oder Fehler, wie Viertel-Streckung und zusammengesetzte (composite) oder Verbund-Streckung, die durch eine Kombination aus einem Mittenbuckel und einer Randwellung hervorgerufen wird, nicht zufriedenstellend verhindern.
Die AP-A-0 255 714 offenbart ein Vielrollenwalzgerüst unter Verwendung von Gegenwalzen. Diese Walzen sind jedoch durch die Konfiguration an den Walzenenden gekennzeichnet. Diese Walzen sind nämlich tonnenförmige (barrel-shaped) Walzen, die in den mittleren Bereichen symmetrisch sind. Mit diesen Walzen ist es nahezu unmöglich, die Größe der Steuerung einzustellen, wenn die Profilsteuerung über einen weiten Bereich, einschließlich der Viertelbereiche, vorgenommen werden soll, weil die Endbereiche, die Mittelbereiche und die Viertelbereiche nicht voneinander unabhängig gesteuert werden können. Für unterschiedliche Stahlsorten und unterschiedliche Bandbreiten müssen daher Walzen unterschiedlicher Konturen bereitgestellt und verwendet werden.
Die EP-A-0 294 544 offenbart ballige Walzen einer Konfiguration, die in Übereinstimmung mit Funktionen höherer Ordnung bestimmt ist oder wird. Eine solche Bestimmung ist kompliziert und schwierig.

ABRISS DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung eines Vielrollenwalzgerüsts der Zwölf- oder Zwanzigrollenklasse, das eine überlegene Profilsteuer- oder -regelleistung aufweist und eine Korrektur eines komplizierten Profilfehlers, wie Viertelstreckung (quarter elongation) und Rand/Mitte-Verbundstreckung, nicht zu reden von einfachen Fehlern, wie Mittenbuckel und Randwellung, sowie eine Korrektur eines etwaigen Randabfalls zu bewirken und damit die oben geschilderten Probleme des Stands der Technik auszuräumen vermag.
Diese Aufgabe wird mit einem Vielrollenwalzgerüst gelöst, wie es in den Ansprüche 1 und 5 beansprucht ist.
Die obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1a und 1b eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht eines Zwanzigrollenwalzgerüsts, auf das die vorliegende Erfindung angewandt ist,
Fig. 2a bis 2d schematische Darstellungen einer Änderung im Walzspalt, wie sie zu beobachten ist, wenn parallele T-Balligkeitswalzen, die in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, in Richtung der Walzenachse verschoben werden,
Fig. 3a bis 3c schematische Darstellungen einer Änderung im Walzspalt, wie sie zu beobachten ist, wenn parallele S-Balligkeitswalzen, die in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, in der Richtung der Walzenachse verschoben werden,
Fig. 4a bis 4c schematische Darstellungen einer Änderung im Walzspalt, wie sie zu beobachten ist, wenn parallele W-Balligkeitswalzen, die in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, in der Richtung der Walzenachse verschoben werden,
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Profilsteuerleistung des Zwanzigrollenwalzgerüsts für den Fall, daß zwei T-ballige (T-crown), zwei S-ballige (S-crown) bzw. zwei W-ballige (W-crown) Walzen als erste oder zweite Zwischenwalzen verwendet werden,
Fig. 6 eine graphische Darstellung eines Profilsteuerbereichs des Zwanzigrollenwalzgerüsts für den Fall der Verwendung von T-balligen Walzen als Arbeitswalzen sowie von W- und S-balligen Walzen jeweils als erste und zweite Zwischenwalzen,
Fig. 7a bis 7c Darstellungen von Verjüngungen bei einseitig verjüngten bzw. konischen Walzen,
Fig. 8 eine Darstellung einer S-Balligkeit, die einer Periode (pitch) einer Sinuswellenkurve angenähert sein kann,
Fig. 9 eine Darstellung einer W-Balligkeit, die zwei Perioden (pitches) einer Sinuswellenkurve angenähert sein kann,
Fig. 10a, 10b, 11a, 11b und 12a, 12b Darstellung von Anordnungen von T-, W- und S-balligen Walzen in einem Zwanzigrollenwalzgerüst sowie von Profilsteuerbereichen und
Fig. 13a, 13b und 14a, 14b Darstellungen von Anordnungen von T-, W- und S-balligen Walzen in einem Zwölfrollenwalzgerüst sowie von Profilsteuerbereichen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1a und 1b sind eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht eines Vielrollenwalzgerüsts gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit 1 ist ein auszuwalzendes Material bzw. Walzgut bezeichnet. Das Walzgerüst umfaßt Arbeitswalzen 2, erste Zwischenwalzen 3, zweite Zwischenwalzen 4 und geteilte Stützwalzen 5. Insbesondere sind dabei obere und untere Arbeitswalzen 2, 2 so angeordnet, daß sie einander über das Walzgut 1 gegenüberstehen. Hinter jeder Arbeitswalze 2 sind je zwei erste Zwischenwalzen 3, 3 angeordnet; insgesamt sind somit vier erste Zwischenwalzen 3 vorhanden. An jeder Seite des Walzguts 1 sind hinter den jeweiligen beiden ersten Zwischenwalzen 2, 2 je drei zweite Zwischenwalzen 4, 4, 4 angeordnet, so daß insgesamt sechs zweite Zwischenwalzen 4 vorgesehen sind. Die drei zweiten Zwischenwalzen 4, 4, 4 auf jeder Seite des Walzguts 1 sind durch vier geteilte Stützwalzen 5 abgestützt, wobei somit insgesamt acht Stützwalzen 5 vorgesehen sind. Ersichtlicherweise bilden die beiden Arbeitswalzen 2, die vier ersten Zwischenwalzen 3, die sechs zweiten Zwischenwalzen 4 und die acht Stützwalzen 5 zusammen das Zwanzigrollenwalzgerüst. Die Arbeitswalzen 2, die ersten Zwischenwalzen 3 und die zweiten Zwischenwalzen 4 sind mittels herkömmlicher (nicht dargestellter) hydraulischer oder elektrischer Verschiebevorrichtungen in den axialen Richtungen unabhängig (getrennt) verschiebbar.
Mit den Ziffern 6 sind Walzen-Biegevorrichtungen bzw. -apparate bezeichnet.
Die Fig. 2a bis 2d veranschaulichen die Art und Weise, auf welche der Walzspalt zwischen parallelen, einseitig konischen Walzen entsprechend den Axialverschiebungen dieser Walzen geändert wird. Diese Walzen, die im folgenden als "T-ballige Walzen" bezeichnet werden, sind durch Schleifen nur an ihren jeweiligen einen, einander gegenüberliegenden (bzw. voneinander abgewandten) axialen Endbereichen verjüngt bzw. konisch geformt.
Wie aus diesen Figuren hervorgeht, kann ein etwaiger Randabfall oder -durchhang (edge drop) durch Änderung der Breite (x) der Breitenrichtung- bzw. Quer-Endbereiche des mittels der konischen Abschnitte der Walze gewalzten Guts mittels zweckmäßiger Steuerung (Einstellung) der Axialverschiebung der T-balligen Walzen verringert werden.
Die Fig. 3a bis 3c zeigen die Art und Weise, auf welche der Walzspalt zwischen zwei Walzen entsprechend der Axialverschiebung derselben geändert wird, wobei diese Walzen eine Walzenballigkeit (oder -wölbung) entsprechend einer Wellenform, die einer Periode (pitch) einer Sinuswelle angenähert ist (im folgenden einfach als "S-ballige Walze" bezeichnet), aufweisen und in entgegengesetzte Richtungen weisend angeordnet sind.
Im Zustand gemäß Fig. 3a sind die beiden Walzen lotrecht aufeinander ausgerichtet, so daß dazwischen über die Länge dieser Walzen hinweg ein konstanter Spalt gebildet ist. Im Zustand gemäß Fig. 3b sind die Walzen aus den Stellungen nach Fig. 3a in entgegengesetzten Richtungen verschoben worden, so daß sie einen Walzspalt festlegen, der in der Mitte weit und an den beiden Querenden eng ist. Im Zustand gemäß Fig. 3c sind die Walzen in den Richtungen entgegengesetzt zu denen nach Fig. 3b verschoben worden, so daß sie einen in der Mitte engen und an den beiden Querenden weiten Walzspalt bilden.
Die Fig. 4a bis 4c zeigen die Art und Weise der Änderung des Walzspalts zwischen zwei Walzen entsprechend deren Axialverschiebungen, wenn die Walzen eine Walzenballigkeit aufweisen, die zwei Perioden (pitches) einer Sinuswelle angenähert ist (im folgenden einfach als "W-ballige Walzen" bezeichnet), und in entgegengesetzte Richtungen weisend angeordnet sind.
Im Zustand gemäß Fig. 4a sind die beiden Walzen lotrecht aufeinander ausgerichtet, so daß sie zwischen sich über ihre Länge hinweg einen konstanten Spalt festlegen. Im Zustand gemäß Fig. 4b sind die Walzen aus den Stellungen nach Fig. 4a in entgegengesetzten Richtungen verschoben worden, so daß sie einen Walzspalt bilden, der in der Mitte sowie an den beiden Querenden weit und in den Viertelbereichen (quarter portions) eng ist. Im Zustand nach Fig. 4c sind die Walzen entgegengesetzt zu den Richtungen nach Fig. 4b verschoben worden, wobei sie einen Walzspalt bilden, der in der Mitte und an den beiden Querenden eng und in den Viertelbereichen weit ist.
Ein Zwanzigrollenwalzgerüst der Art nach Fig. 1 wurde unter Verwendung von zwei T-balligen Walzen als erste Zwischenwalzen sowie Paaren von S- oder W-balligen Walzen als zweite Zwischenwalzen aufgebaut. Mittels unabhängiger Verschiebung dieser Zwischenwalzen wurde ein Versuch zur Untersuchung der Profilsteuerleistung dieses Walzwerks durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Fig. 5 im Vergleich zu dem Fall dargestellt, in welchem Stützwalzensektionen entsprechend den Viertelbereichen ausgepreßt sind.
Die Profilsteuerleistung kann als Streckungsdifferenzverhältnis &sub2;, die Größe der Differenz zwischen der Streckung im Mittelbereich und derjenigen an den Breitenrichtungs- bzw. Quer(seiten)enden des Walzguts repräsentierend, und als Streckungsdifferenzverhältnis &sub4;, die Größe der Differenz zwischen der Streckung im Mittelbereich und derjenigen in den Viertelbereichen des Walzguts repräsentierend, ausgedrückt werden, wobei sich die Verhältnisse &sub2; und &sub4; jeweils durch die nachstehenden Formeln (Gleichungen) ausdrücken lassen.
&sub2; = (l&sub2; - l&sub0;)/l&sub0;
Darin bedeuten:
l&sub0; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, im Quer- Mittelbereich des Guts gemessen, und
l&sub2; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, am Quer- Endbereich des Guts gemessen;
&sub4; = (l&sub4; - l&sub0;)/l&sub0;
Darin bedeutet:
l&sub4; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, im Quer- Viertelbereich (breadthwise quarter) des Guts gemessen.
In Fig. 5 stehen die Längen der geraden Linien für den Grad der Profilsteuerleistung, während die Gradienten bzw. Steigungen der Linien die Verhältnisse der Steuerungen der Streckungen angeben.
Beispielsweise zeigen große Gradienten der Linien, die die Charakteristika (Kennlinien) repräsentieren, die dann erhalten werden, wenn die T- oder S-balligen Walzen allein verschoben werden, daß solche Verschiebungen bezüglich der Steuerung von Randwellung und Mittenbuckel wirksam sind, während keine wesentliche Wirkung bezüglich der Steuerung von Viertelstreckung und Rand/Mitte-Verbundstreckung zu erwarten ist.
Die Steuerung durch Auspressen der Stützwalzensegmente ist durch eine einen sehr kleinen Gradienten besitzende Linie dargestellt. Diese Möglichkeit vermag also nur eine sehr kleine Wirkung bezüglich der Steuerung von Viertelstreckung und Rand/Mitte-Verbundstreckung und keine wesentliche Wirkung bezüglich der Steuerung von Randwellung und Mittenbuckel zu bieten.
Mit einer Verschiebung der W-balligen Walzen allein kann eine nennenswerte Wirkung bezüglich der Steuerung von Viertelstreckung und Rand/Mitte-Verbundstreckung erzielt werden, doch ist dies bezüglich der Steuerung von Randwellung und Mittenbuckel ziemlich unwirksam.
Ein anderes Zwanzigrollenwalzgerüst der in Fig. 1 gezeigten Art wurde unter Verwendung von T-, S- und W-balligen Walzen als Arbeitswalzen, erste Zwischenwalzen bzw. zweite Zwischenwalzen gebaut; die Profilkorrekturleistung dieses Walzwerks wurde untersucht. Das Ergebnis ist in Fig. 6 zusammen mit den Ergebnissen der gleichen Untersuchung bei einer herkömmlichen Anordnung unter Verwendung von T- balligen Walzen als erste Zwischenwalzen in Kombination mit Walzen-Biegeapparaten und auch mit der geteilten Stützwalzen-Auspreßmethode dargestellt.
Gemäß Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Walzgerüst, welches T, S- und W-ballige Walzen in Kombination verwendet und sich auf zweckmäßige Axialverschiebungen dieser Walzen stützt, eine überlegende Wirkung bezüglich der Korrektur von Viertelstreckung, Verbundstreckung und Randabfall, nicht zu reden von einfacher Randwellung und einfachem Mittenbuckel. Ersichtlicherweise vermag somit das erfindungsgemäße Walzwerk eine Planheitssteuerung über weite Bereiche hinweg durchzuführen. Dies steht im Gegensatz zum herkömmlichen Walzwerk, das gewisse Wirkungen bezüglich der Steuerung von Randwellung und Mittenbuckel, aber keine wesentliche Wirkung bezüglich der Korrektur von Rand/Mitte-Verbundstreckung und Viertelstreckung zu gewährleisten vermag.
Beim erfindungsgemäßen Walzgerüst sind mithin die Vorzüge verschiedener Arten von Walzenballigkeit kombiniert, während die Mängel beseitigt sind; damit werden die Schwierigkeiten in der Planheitssteuerung ausgeräumt, die bei den derzeitigen Walzwerken, welche Walzen großer Längen/Durchmesser (L/D)-Verhältniswerte verwenden und eine große Zahl von Zwischen- und Stützwalzen verwenden, vorliegen.
Erfindungsgemäß können die T-, S- und W-ballig auszubildenden Walzenpaare beliebige Walzenpaare unter den Walzengruppen aus den Arbeitswalzen sowie den ersten und zweiten Zwischenwalzen sein. Bevorzugt wird jedoch, daß die Walzenpaare, bei denen die gleiche Balligkeitsart angewandt wird, zur gleichen Walzengruppe gehören, d.h. zur Gruppe aus jeweils den Arbeitswalzen, den ersten Zwischenwalzen bzw. den dritten (bzw. zweiten) Zwischengruppen (bzw. salzen -A.d.Ü.).Die Arten und Grade der Walzfehler variieren in Abhängigkeit von der Art des auszuwalzenden Stahlwerkstoffs und auch von den Walzbedingungen. Die Arten der Walzenballigkeit und die Walzen, denen diese Balligkeiten erteilt werden, werden unter Berücksichtigung der Arten und Grade solcher Walzfehler bestimmt. Es ist jedoch allgemein bekannt, daß eine größere Steuerwirkung dann erzielt wird, wenn die T-, S- oder W- balligen Walzen näher am Walzgut angeordnet sind. Zudem werden größere, mittlere und kleinere Wirkungen dann erzielt, wenn die beiden Walzen des gleichen Balligkeitstyps in bezug auf einen Punkt, eine waagerechte Ebene und (bzw.) eine lotrechte Ebene symmetrisch angeordnet sind.
Die Erfindung schließt nicht die gleichzeitige Verwendung von Walzen-Biegeapparaten aus. Eine größere Wirkung bezüglich der Streckungen an den Rändern, wie Randwellung, wird dann erreicht, wenn Walzen-Biegeapparate in Kombination mit der erfindungsgemäßen Walzenanordnung eingesetzt werden.
Die Wellenformen oder Kurven der vorzusehenden Balligkeit können ein Ein- oder Zweiperiodenabschnitt einer Sinuskurve sowie diesen Kurven angenäherte Kurven sein.

BEISPIELE

Beispiel 1

Ein Zwanzigrollenwalzgerüst der Art nach Fig. 1 wurde unter Verwendung von einseitig konischen, T-balligen Walzen nach Fig. 7a als Arbeitswalzen, S-balligen Walzen der Art nach Fig. 8, einer Periode (one-pitch) einer Sinuskurve angenähert, für alle ersten Zwischenwalzen 3 und W-balligen Walzen nach Fig. 9, einem Zweiperiodenabschnitt einer Sinuswelle angenähert, als ausgewählte, in Fig. 1 schraffiert dargestellte zweite Zwischenwalzen gebaut.
In einem Walzversuch wurde nichtrostendes Stahlblech einer Breite von 1000 mm von 1,2 mm auf 1,0 mm gewalzt, wobei die Arbeitswalzen sowie die ersten und zweiten Zwischenwalzen in verschiedener Weise axial verschoben wurden.
Fig. 10a zeigt die oben angegebene Walzenanordnung, während Fig. 10b den von diesem Walzgerüst überdeckbaren Bereich der Profilsteuerung veranschaulicht. Fig. 10b zeigt auch die Ergebnisse der gleichen Versuchsauswalzreduktion, zur Untersuchung der Profilsteuerleistung bei einem bekannten Walzwerk durchgeführt, das axiäl verschiebbare, einseitig konische Walzen der Art gemäß den Fig. 7b und 7c als erste bzw. zweite Zwischenwalzen in Verbindung mit einer Steuerung durch Auspressen von Segmenten von geteilten Stützwalzen benutzt.
Gemäß Fig. 10b vermochte das bekannte Walzwerk die Profilsteuerung nur innerhalb eines kleinen Bereichs durchzuführen. Insbesondere ist seine Fähigkeit zum Korrigieren von Verbundstreckung und Viertelstreckung sehr gering. Aufgrund des kleinen Bereichs der Profilsteuerung erfordert dieses bekannte Walzwerk eine Änderung der Verjüngung oder Konizität (taper) der ersten oder zweiten Zwischenwalzen in Abhängigkeit von Bedingungen, wie Art und Breite des Walzguts.
Im Gegensatz dazu zeigte das erfindungsgemäße Walzgerüt eine Fähigkeit zum Korrigieren aller Arten von Streckungen, einschließlich Verbund- und Viertelstreckungen, über weite Bereiche hinweg, und es konnte eine gute Profilsteuerung für eine Vielfalt von Arten von Walzgut, ohne ein Auswechseln der Zwischenwalzen zu erfordern, gewährleisten.

Beispiel 2

Eine Zwanzigrollenwalzgerüst der Art gemäß Fig. 1 wurde, wie in Fig. 11a gezeigt, unter Verwendung von T-balligen Walzen nach Fig. 7b als erste Zwischenwalzen, W-balligen Walzen nach Fig. 9, einem Zweiperiodenabschnitt einer Sinuswellenkurve angenähert, als die äußeren vier Zwischenwalzen, d.h. linke und rechte Paare zweiter Zwischenwalzen, sowie S-balligen Walzen nach Fig. 8, einem Einperiodenabschnitt einer Sinuswellenkurve angenähert, als zentrales Paar der zweiten Zwischenwalzen gebaut. Mit diesem Walzgerüst wurde ein Versuchsauswalzen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, um die Profilsteuerfähigkeit dieses Walzgerüsts zu untersuchen; die Ergebnisse sind in Fig. 11b dargestellt.

Beispiel 3

Ein Zwanzigrollenwalzgerüst der Art gemäß Fig. 1 wurde, wie in Fig. 12a gezeigt, unter Verwendung von T-balligen Walzen nach Fig. 7b als erste Zwischenwalzen und von W- balligen Walzen nach Fig. 9, einem Zweiperiodenabschnitt einer Sinuswellenkurve angenähert, als die äußeren vier Zwischenwalzen, d.h. linke und rechte Paare von zweiten Zwischenwalzen, gebaut. Mit diesem Walzgerüst wurde ein Versuchsauswalzen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, um die Profilsteuerfähigkeit dieses Walzgerüsts zu untersuchen; die Ergebnisse sind in Fig. 12b dargestellt.

Beispiel 4

Ein Zwölfrollenwalzgerüst wurde, wie in Fig. 13a gezeigt, unter Verwendung von S-balligen Walzen nach Fig. 8, einem Einperiodenabschnitt einer Sinuswellenkurve angenähert, als Arbeitswalzen, W-balligen Walzen nach Fig. 9, einem Zweiperiodenabschnitt einer Sinuswellenkurve angenähert, als die Walzen von einem der linken und rechten Paare von Zwischenwalzen, von denen jedes Paar eine obere und eine untere Walze enthält, sowie T-balligen Walzen nach Fig. 7b als die Walzen des anderen der linken und rechten Paare von Zwischenwalzen gebaut. Mit diesem Walzgerüst und unter gleichzeitiger Anwendung der geteilten Stützwalzen-Auspreßsteuerung und Verwendung von Walzen-Biegeapparaten wurde ein Versuchsauswalzen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, um die Profilsteuerfähigkeit dieses Walzgerüsts zu untersuchen. Das Ergebnis ist in Fig. 13b dargestellt. Fig. 13b zeigt auch die Ergebnisse der gleichen Versuchsauswalzreduktion, zur Untersuchung der Profilsteuerleistung bei einem bekannten Walzwerk durchgeführt, das axial verschiebbare, einseitig konische Walzen der Art gemäß Fig. 7b als Zwischenwalzen in Verbindung mit einer Steuerung durch Auspressen von Segmenten von geteilten Stützwalzen benutzt.

Beispiel 5

Ein Zwölfrollenwalzgerüst wurde, wie in Fig. 14a gezeigt, unter Verwendung von T-balligen Walzen nach Fig. 7a als Arbeitswalzen sowie von W-balligen Walzen nach Fig. 9, zwei Perioden (pitches) einer Sinuswellenkurve angenähert, als Zwischenwalzen eines von zwei Paaren von Zwischenwalzen mit jeweils zwei Walzen, die in bezug auf einen Punkt am Walzabschnitt des Walzguts zueinander symmetrisch angeordnet sind, gebaut. Gleichzeitig wurde eine Steuerung durch Auspressen von Segmenten geteilter Stützwalzen vorgenommen. Mit diesem Walzgerüst wurde ein Versuchsauswalzen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt, um die Profilsteuerfähigkeit dieses Walzgerüsts zu untersuchen; die Ergebnisse sind in Fig. 14b dargestellt.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, bietet das erfindungsgemäße Vielrollenwalzgerüst eine ausgezeichnete Leistung bezüglich der Korrektur von Walzfehlern, wie Viertel- und Verbundstreckung sowie Randabfall, nicht zu reden von einfacher Verformung, wie Randwellung und Mittenbuckel; damit wird eine hervorragende Planheitssteuerwirkung über einen weiten Bereich hinweg realisiert.

Claims

1. Zwanzigrollenwalzgerüst mit zwei Arbeitswalzen (2), mehreren ersten Zwischenwalzen (3), mehreren zweiten Zwischenwalzen (4) und mehreren Stützwalzen (5), die jeweils aufeinanderfolgend hinter jeder Arbeitswalze (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Zwischenwalzen (3) mindestens ein Paar Walzen umfassen, die entweder eine Balligkeit, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zum einen Ende derselben hin verkleinert, oder eine zwei Perioden (pitches) einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit aufweisen, und die zweiten Zwischenwalzen (4) mindestens ein Paar Walzen umfassen, die eine von der Balligkeit der ersten Zwischenwalzen (3) verschiedene Balligkeit aufweisen und die entweder eine zwei Perioden einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit oder eine Balligkeit, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zum einen Ende derselben hin verkleinert, aufweisen, die Walzen jedes dieser Paare in axial entgegengesetzten Richtungen zueinander angeordnet sind, und jede Walze des mindestens einen Paars von ersten Zwischenwalzen (3) und des mindestens einen Paars von zweiten Zwischenwalzen (4) unabhängig (von der anderen) in der Axialrichtung verschiebbar ist, um eine Steuerung des Profils eines Walzguts bezüglich des durch nachstehende Formel (1) angegebenen Endstreckungsdifferenzverhältnisses &sub2; und des durch nachstehende Formel (2) angegebenen Viertelstreckungsdifferenzverhältnisses &sub4; zu realisieren:

&sub2; = (l&sub2; - l&sub0;)/l&sub0; ... (1)

&sub4; = (l&sub4; - l&sub0;)/l&sub0; ... (2) worin bedeuten:

l&sub0; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, an einem Breitenrichtungs- bzw. Quer-Mittelbereich des Guts gemessen,

l&sub2; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, an einem Quer-Endbereich des Guts gemessen,

l&sub4; = Länge (mm) des Guts nach dem Auswalzen, im Quer- Viertelbereich des Guts gemessen.

2. Zwanzigrollenwalzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Paar erster Zwischenwalzen (3) die Balligkeit, bei welcher sich der Durchmesser jeder Walze zum einen Ende derselben hin verkleinert, aufweist und die Walzen in entgegengesetzten Axialrichtungen angeordnet sind und das mindestens eine Paar zweiter Zwischenwalzen (4) die zwei Perioden einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit aufweist, wobei die Walzen jedes dieser Paare in axial zueinander entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind.

3. Zwanzigrollenwalzgerüst nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Paar erster Zwischenwalzen (3) die zwei Perioden einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit aufweist und das mindestens eine Paar zweiter Zwischenwalzen (4) die Balligkeit aufweist, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zu einem Ende derselben hin verkleinert, und diese in entgegengesetzten Axialrichtungen angeordnet sind, wobei die Walzen jedes dieser Paare in axial zueinander entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind.

4. Zwanzigrollenwalzgerüst nach Anspruch 1, wobei die ersten Zwischenwalzen (3) mindestens zwei Walzen mit der Balligkeit, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zu einem Ende derselben hin verkleinert, und zwei weitere Walzen mit der zwei Perioden einer Sinuswellenkurve angenäherten Balligkeit umfassen.

5. Zwölfrollenwalzgerüst mit zwei Arbeitswalzen und mehreren Zwischenwalzen sowie mehreren Stützwalzen, die aufeinanderfolgend hinter jeder Arbeitswalze angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

die Arbeitswalzen entweder eine Balligkeit, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zu einem Ende derselben hin verkleinert, oder eine zwei Perioden (pitches) einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit aufweisen und

die Zwischenwalzen mindestens zwei Walzen, deren Balligkeit von derjenigen der Arbeitswalzen verschieden ist und die entweder eine zwei Perioden einer Sinuswellenkurve angenäherte Balligkeit oder eine Balligkeit, bei der sich der Durchmesser jeder Walze zu einem Ende derselben hin verkleinert, aufweisen, wobei die Walzen eines jeden Paars in axial zueinander entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind,

wobei jede Walze der Arbeitswalzen und der mindestens zwei Zwischenwalzen unabhängig in der Axialrichtung verschiebbar sind, um eine Steuerung des Profils eines Walzguts bezüglich des durch nachstehende Formel (1) angegebenen Endstreckungsdifferenzverhältnisses &sub2; und des durch nachstehende Formel (2) angegebenen Viertelstreckungsdifferenzverhältnisses &sub4; zu realisieren:

&sub2; = (l&sub2; - l&sub0; )/l&sub0; (1)

&sub4; = (l&sub4; - l&sub0; )/l&sub0; (2)

worin bedeuten: