EP0256409A2 - Verfahren zur Herstellung von Formstahl - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a shaped steel rolling mill with a duo reversing roughing stand and universal working and F1anschen compression stands combined into reversing tandem groups, and a universal finishing stand provided on the output side.
- Such a shaped steel rolling mill corresponding to the type is known from the company publication W 2/3115 de SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG.
- a reversing universal stand as well as a universal finishing stand with corresponding flanges-upsetting rolling mills high performance can be achieved with still moderate construction costs, since each pass of the rolling stock through the reversing tandem group results in two universal passes in conjunction with a upsetting stitch .
- a universal finishing stand with an upstream flange-upsetting stand is connected for the exact completion of the shaped steel with a high surface quality. However, they are not used in reverse operation and therefore only for one pass.
- the invention is based on the task of creating a high-performance shaped steel rolling mill of the type specified, in which both the space requirement and the effort required are considerably reduced compared to the type determining rolling mill.
- Fig. 1 a conventional form steel rolling mill is shown schematically.
- Blocks heated in a pusher furnace, not shown, are in a reversing roughing stand 1, which is designed as a two-roll stand, in a number of passes, mostly between seven and fifteen stitches, rolled.
- the preform is passed on to a reversing tandem scaffold group 2, which consists of a universal work scaffold 4, a flange compression scaffold 5 and a universal work scaffold 6.
- the desired profile is largely approximated by repeated rolling in three or five passes.
- the rolling stock enters a finished stand group 3, in which the support flanges are brought to the exact desired width again by means of a flange-upsetting stand 7, while the universal finishing stand 8, the final shape of the profile and determines the surface quality of the rolling stock.
- An infeed roller table 9 leads to the reversing roughing stand 1, a feed roller table 10 is provided between it and the reversing tandem stand group 2, the reversing tandem stand group 2 is followed by a transfer roller table 11, and the finishing stand group 3 is an outfeed roller table 12 downstream, which leads, for example, to a cooling bed.
- Both the Umkekr roughing stand 1 and the reversing tandem stand group 2 are heavily used for the forming by reversing and thus optimally used. Only the flanging mill 7 and the universal finishing stand 8 are used only for a very small reduction and serve more to secure the desired narrow tolerances of the profile obtained and the surface quality of the rolling stock.
- the arrangement according to FIG. 2 is used for better utilization of all scaffolding.
- the roughing from block to Pre-profile caused by a reversing roughing stand 1 which allows a high forming capacity through a large number of stitches, for example five to thirteen stitches.
- the following reversing tandem scaffolding group has a universal work scaffold 4, a flange compression scaffold 5 and a universal finishing scaffold 8. These three scaffolds are also largely used by reversing at least twice, possibly more often, so that three upsetting stitches and six universal stitches can be achieved with just two reversals. However, the use of this reversing tandem scaffolding group 16 is not driven as high as that of the reversing tandem scaffolding group 2.
- FIG. 3 A practical embodiment of the compact, high-performance shaped steel rolling mill is shown schematically in FIG. 3.
- the block-heating pusher furnace 17 with its charging devices is shown as well as a descaler 18 after it.
- the heated and descaled blocks are fed via an infeed roller table 9 to the reversing roughing stand 1, to which a roller quick-change device 19 is assigned and edging and shifting devices 20 in front and are subordinate.
- the preliminary profiles are fed to the reversing tandem stand group 16 via a feed roller table 10 which is equipped with a cropping saw 21.
- the scaffolding 4, 5 and 8 of this group is assigned a scaffolding changing device 22 which allows the scaffolding to be exchanged for refurbished scaffolding, it being possible to install scaffolding intended for duo or universal operation.
- a downstream run-out roller table 12 leads to a cooling bed 24 via a warm shear 23, which can be used, for example, for splitting billets.
- the vertical rolls of the universal work stands are slightly double-conical in such a way that their bales taper from their median planes to their roll neck.
- the profiles rolled here have flange halves slightly bent outwards, so that one speaks of "X" pre-profiles, and only the universal finishing stand contains essentially cylindrical roller balls, so that the flange halves receive a common outer plane and the desired "H “Profile.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Formstahl-Walzwerk mit einem Duo-Umkehr-Vorgerüst und zu Umkehr-Tandemgruppen zusammengefaßten Universal-Arbeits- und F1anschen-Stauchgerüsten, sowie einem ausgangsseitig vorgesehenen Universal-Fertiggerüst.
- Ein derartiges, der Gattung entsprechendes Formstahl-Walzwerk ist aus der Firmendruckschrift W 2/3115 de SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG bekannt. Gegenüber nur ein Vorgerüst, ein Umkehr-Universalgerüst sowie ein Universal-Fertiggerüst mit entsprechenden Flanschen-Stauchgerüsten aufweisenden Walzwerken läßt sich bei noch mäßigem Bauaufwand eine hohe Leistung erzielen, da jeder Durchlauf des Walzgutes durch die Umkehr-Tandemgruppe zwei Universalstiche in Verbindung mit einem Stauchstich ergibt. Zur exakten Fertigstellung des Formstahles mit hoher Oberflächengüte schließt sich ein Universal-Fertiggerüst mit einem vorgeordneten Flanschen-Stauchgerüst an, die jedoch nicht im Umkehrbetrieb und damit nur für jeweils einen Stich benutzt werden.
- Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein eine hohe Leistung aufweisendes Formstahl-Walzwerk der bezeichneten Gattung zu schaffen, bei dem sowohl der Raumbedarf als auch der erforderliche Aufwand gegenüber dem die Gattung bestimmenden Walzwerk erheblich abgesenkt sind.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Gesenkt wird der Aufwand praktisch durch das Entfallen der üblichen Fertiggruppe und deren anteiligen Rollganglängen, indem das Universal-Fertiggerüst das hintere der Universal-Arbeitsgerüste ersetzt und eines der Stauchgerüste entfällt. Damit aber wird das Fertiggerüst, das je Walzgutlänge nur einen Stich geringer Reduktion durchführt und damit nur sehr mäßig genutzt ist, in die Umkehr-Tandemgruppe übernommen und durch Beteiligung am Umkehrbetriebe wesentlich stärker genutzt. Seine speziellen Funktionen vermag es jedoch auch bei dieser stärkeren Nutzung durchzuführen. So entsteht ein Walzwerk, das durch weitgehende Ausnutzung aller Gerüste eine besonders hohe Durchsatzleistung in Anbetracht des erforderlichen Aufwandes ergibt.
- Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:
- Figur 1 schematisch ein herkömmliches Formstahl-Walzwerk hoher Leistung,
- Figur 2 in gleichartiger Darstellung ein einen wesentlich abgesenkten Aufwand bedingendes Formstahl-Walzwerk hoher Leistung, und
- Figur 3 ein Formstahl-Walzwerk in ausführlicherer schematischer Darstellung.
- In der Fig. 1 ist ein herkömmliches Formstahl-Walzwerk schematisch dargestellt.
- Bspw. in einem nicht dargestellten Stoßofen aufgeheizte Blöcke werden in einem Umkehr-Vorgerüst 1, das als Zwei-Walzen-Gerüst ausgeführt ist, in einer Anzahl von Stichen, meist zwischen sieben und fünfzehn Stichen, vorgewalzt. Der Vorformling wird an eine Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 weitergegeben, die aus einem Universal-Arbeitsgerüst 4, einem Flanschen-Stauchgerüst 5 sowie einem Universal-Arbeitsgerüst 6 besteht. Durch wiederholtes Walzen in drei bzw. fünf Durchläufen wird das gewünschte Profil weitgehend angenähert. Nach dem letzten Durchlauf bzw. während des letzten Durchlaufes tritt das Walzgut in eine Fertig-Gerüstgruppe 3 ein, in der mittels eines Flanschen-Stauchgerüstes 7 nochmals die Trägerflansche auf die exakte Sollbreite gebracht werden, während das Universal-Fertiggerüst 8 die Endform des Profiles sowie die Oberflächengüte des Walzgutes bestimmt.
- Zum Umkehr-Vorgerüst 1 führt ein Einlauf-Rollgang 9, zwischen diesem und der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 ist ein Zuführrollgang 10 vorgesehen, der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 folgt ein Übergabe-Rollgang 11, und der Fertiggerüstgruppe 3 ist ein Auslaufrollgang 12 nachgeordnet, der bspw. zu einem Kühlbett führt.
- Die Bewegungsrichtungen des Walzgutes bei beispielhaft angenommenen Durchläufen sind durch Pfeile angedeutet; fünf Pfeile 13 betreffen des Vorwalzen, das eigentliche Auswalzen wird durch Pfeile 14 und 15 angedeutet, wobei Pfeil 15 gleichzeitig den Stauch- und Universalstich der Fertig-Gerüstgruppe 3 mit angibt.
- Sowohl das Umkekr-Vorgerüst 1 als auch die Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 werden zur Umformung durch das Reversieren stark herangezogen und damit optimal genutzt. Nur das Flanschen-Stauchgerüst 7 und das Universal-Fertiggerüst 8 werden nur für eine sehr geringe Reduktion eingesetzt und dienen mehr der Sicherung gewünscht enger Toleranzen des erzielten Profiles sowie der Oberflächengüte des Walzgutes.
- Zur besseren Ausnutzung aller Gerüste wird die Anordnung nach Fig. 2 eingesetzt. Auch hier wird das Vorwalzen von Block zum Vorprofil durch ein Umkehr-Vorgerüst 1 bewirkt, das durch eine Vielzahl von Stichen, bspw. fünf bis dreizehn Stichen, eine hohe Umformleistung zuläßt. Die folgende Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe weist ein Universal-Arbeitsgerüst 4, ein Flanschen-Stauchgerüst 5 sowie ein Universal-Fertiggerüst 8 auf. Diese drei Gerüste werden ebenfalls weitgehend genutzt, indem mindestens zweimal, gegebenenfalls auch öfter, reversiert wird und damit schon bei zweimaligem Reversieren drei Stauchstiche und sechs Universalstiche erreicht werden. Allerdings wird die Nutzung dieser Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 16 nicht so hoch getrieben wie die der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2. Es wurde nämlich als vorteilhaft erkannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 jeweils mit der optimalen Reduktion arbeiten zu lassen, das Fertiggerüst 3 aber mit gegenüber der des Universal-Arbeitsgerüstes 4 verringerter Reduktion zu betreiben. Zusätzlich ist es weiterhin möglich, beim letzten Stich die Anstellung des Universal-Fertiggerüstes 8 so zu bewirken, daß eine weitere Senkung der Reduktion auftritt. Durch die Herabsetzung der durch das Universal-Fertiggerüst 8 bewirkten Reduktion gegenüber der optimalen ergibt sich zwar eine etwas verringerte Umformleistung; andererseits wird hierdurch der Verschleiß der Ballenoberfläche des Universal-Fertiggerüstes 8 gegenüber dem des Universal-Arbeitsgerüstes 4 so herabgesetzt, daß auch nach längerer Zeit noch ausreichende Oberflächengüten erhalten sind und damit auch das auslaufende Walzgut, bestimmt durch die Oberflächenbeschaffenheit der Ballen der Walzen des Universal-Fertiggerüstes 8, auch noch nach längerer Standzeit eine ausgezeichnete Beschaffenheit bzw. Güte aufweisen.
- Damit wird gegenüber der bekannten Anordnung nach Fig. 1 praktisch eine Fertiggerüst-Gruppe mit den dieser zugeordneten Rollgängen ebenso eingespart wie der durch diese in Anspruch genommene Platz. Die gesamte umformerische Leistung mag geringfügig abgesenkt sein, da zwar das Universal-Arbeitsgerüst 4 optimal, das Universal-Fertiggerüst 8 aber nur zu einem Teil seiner optimalen Umformleistung genutzt werden. Tatsächlich entfällt aber noch der gesonderte Durchlauf einer gesonderten Fertig-Gerüstgruppe. Es ist zwar auch bekanntgeworden, den Übergabe-Rollgang 11 so kurz auszuführen, daß bei der nach dem letzten Stich des Universal-Arbeitsgerüstes 6 erreichten Länge des Walzgutes dessen Kopf bereits in die Fertig-Gerüstgruppe einläuft, ehe dessen Ende das Universal-Arbeitsgerüst 6 verlassen hat. Zu einer stoßfreien Übergabe ist aber eine weitere Regelanordnung erforderlich, auf die bei erfindungsgemäß ausgebildeten Formstahl-Walzwerken, bspw. nach Fig. 2, verzichtet werden kann. Dort ist es nur empfehlenswert, das Universalarbeitsgerüst 4, das Flanschen-Stauchgerüst 5 und das Universal-Fertiggerüst 8 nach dem Prinzip des Minimalzuges zu regeln, um die jeweils auftretenden Beanspruchungen gering zu halten.
- Eine praktische Ausführung des kompakten Formstahl-Walzwerkes hoher Leistung is in der Fig. 3 schematisch aufgezeigt.
- Hier ist der Blöcke aufheizende Stoßofen 17 mit seinen Beschikkungsvorrichtungen ebenso dargestellt wie ein ihm nachgeorneter Entzunderer 18. Die aufgeheizten und entzunderten Blöcke werden über einen Einlaufrollgang 9 dem Umkehr-Vorgerüst 1 zugeführt, dem eine Walzen-Schnellwechselvorruchtung 19 zugeordnet und Kant- und Verschiebevorrichtungen 20 vor und nachgeordnet sind. Die Vorprofile werden der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 16 über einen Zuführrollgang 10 zugebracht, der mit einer Schopfsäge 21 ausgestattet ist. Den Gerüsten 4, 5 und 8 dieser Gruppe ist eine Gerüstwechseleinrichtung 22 zugeordnet, welche den Austausch der Gerüste gegen aufgearbeitete Gerüste erlaubt, wobei wahlweise für den Duo- oder den Universal-Betrieb vorgesehene Gerüste einbaubar sind. Ein nachgeordneter Auslaufrollgang 12 führt über eine bspw. zum Teilen von Knüppeln einsetzbare Warmschere 23 zu einem Kühlbett 24.
- In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein derartiges kompaktes Formstahl-Walzwerk durchaus die Leistung von wesentlich auf wendigeren vorbekannten Walzwerken ergibt, so daß gemäß der Erfindung der zu treibende Aufwand erheblich absenkbar ist. Der Leistungsabfall, der durch die empfehlenswerte Absenkung der Umformleistung des Universal-Fertiggerüstes auftritt, läßt sich im Bedarfsfalle leicht durch ein weiteres zusätzliches Reversieren ausgleichen.
- Üblicherweise sind in Umkehr-Tandem-Gerüstgruppen die Vertikalwalzen der Universal-Arbeitsgerüste leicht doppelkonisch so ausgeführt, daß ihre Ballen von ihren Mittelebenen zu ihren Walzenzapfen hin sich verjüngen. Die hier gewalzten Profile weisen leicht nach außen abgekantete Flanschhälften auf, so daß von "X"-Vorprofilen gesprochen wird, und erst das Universal-Fertiggerüst enthält im wesentlichen zylindrische Walzenballen, so daß die Flanschhälften eine gemeinsame äußere Ebene erhalten und man das gewünschte "H"-Profil erhält. Es wurde als vorteilhaft erkannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 mit doppelkonischen Walzen und das Universal-Fertiggerüst 8 mit zylinderförmigen Vertikalwalzen auszustatten, so daß beim Reversieren jeweils zwei Stiche in "H"-Form, die folgenden beiden in "X"-Form, und der letzte Stich in "H"-Form gefahren werden. Hierdurch wird zusätzliche eine weitere empfehlenswerte Durchknetung des Flanschwurzelbereiches erzielt.
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Umkehr-Vorgerüst (1) nachgeordnete Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe (16) ein Universal-Arbeitsgerüst (4), ein Flanschen-Stauchgerüst (5) und das Universal-Fertiggerüst (8) aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Universal-Arbeitsgerüst (4) Vertikalwalzen mit doppelkonischen, sich zu den Walzenzapfen verjüngenden Walzballen und das Universal-Fertiggerüst (8) Vertikalwalzen mit zylindrisch geformten Ballen aufweisen.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Universalgerüste gegen Duo-Gerüste austauschbar sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Universal-Fertiggerüst (8) für eine geringere Reduktion eingestellt wird als das Universal-Arbeitsgerüst (4).
dadurch gekennzeichnet,
daß für jeden Stich die Reduktion des Universal-Fertiggerüstes (8) 15% bis 55% deren des Universal-Arbeitsgerüstes (4) beträgt
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