PL203879B1 - Sposób i instalacja walcownicza do wytwarzania drutu, prętów lub rur bezszwowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja walcownicza do wytwarzania drutu, prętów lub rur bezszwowych na instalacji walcowniczej do walcowania nagrzanego materiału metalowego, zawierającej opcjonalnie, patrząc w kierunku walcowania, walcarkę dziurującą, wieloklatkową walcarkę wydłużającą jako główny stopień wydłużający, walcarkę wyciągając ą, walcarkę do walcowania na gotowo i blok do walcowania drutów oraz ustawione przed nimi, pomiędzy nimi lub za nimi urządzenia takie, jak piec do nagrzewania wstępnego i piec dogrzewczy, samotoki, urządzenia tnące i chłodnia.

Aby umożliwić lepsze wykorzystanie instalacji walcowniczej oraz by do wytwarzania rur nie była już potrzebna inna instalacja walcownicza niż do wytwarzania drutu, prętów lub temu podobnych produktów walcowanych, z DE 199 35 647 A1 znane jest rozwiązanie, polegające na przeprowadzaniu walcowania drutu, prętów lub temu podobnych oraz walcowania rur bezszwowych na tej samej instalacji walcowniczej w dwóch liniach walcowniczych, przy czym część agregatów instalacji jest wykorzystywana zarówno przy walcowaniu rur (rury bezszwowe), jak też przy walcowaniu pełnym (drut, pręty lub temu podobne). Chociaż w ten sposób można zmniejszyć liczbę potrzebnych ogółem agregatów, jako że przykładowo znajdujące się w instalacji walcowniczej piece, urządzenia tnące, chłodnię i fragmenty samotoków można wykorzystać uniwersalnie, tak czy inaczej za piecem, nagrzewającym walcowany materiał do temperatury walcowania, i umieszczonym za nim urządzeniem do transportu poprzecznego potrzebne są obok siebie: jedna linia walcownicza dla drutu lub prętów i jedna dla rur, to znaczy ogółem potrzebne są dwie, równoległe do siebie, linie walcownicze. Są one potem w toku materiału względnie w kierunku walcowania łączone ze sobą o wiele później ponownie w jedną wspólną linię walcowniczą.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu walcowania i instalacji walcowniczej opisanego na wstępie rodzaju, które umożliwią optymalny tryb pracy przy jeszcze niższych nakładach instalacyjnych.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku za pomocą sposobu, charakteryzującego się tym, że w głównym stopniu wydłużającym stosuje się 3-walcową walcarkę ciągłą, którą wykorzystuje się zarówno do walcowania dziurującego przy wytwarzaniu rur, jak też do walcowania pełnego przy wytwarzaniu prętów, drutu lub temu podobnych, w którym to celu przy walcowaniu pełnym trzpień walcarki, stosowany do walcowania dziurującego, ustawia się w pozycji biernej, zaś walce kalibrowane do walcowania rur zastępuje się walcami do walcowania prętów, w których redukcja średnicy jest większa niż w przypadku walcowania rur. Pod pojęciem „walcarki ciągłej, zwanej czasami także „walcarką ciągłą do rur, specjalista rozumie walcarkę, złożoną z kilku, ustawionych jedna za drugą klatek walcowniczych, i zaopatrzoną w leżący wewnątrz trzpień, która to walcarka jest znana przykładowo z DE-Z „Berg- und Hiittenmannische Monatshefte 130 (1985) zeszyt 7, strony 205 do 211.

Podczas gdy w znanych instalacjach walcowniczych linia do walcowania pełnego jest oddzielona od linii do walcowania rur, według wynalazku można do obu celów wykorzystywać jedną wspólną linię, co pociąga za sobą znaczne obniżenie nie tylko kosztów inwestycyjnych, lecz także kosztów zakładowych i kosztów uzysku. U podstaw tego rozwiązania leży konsekwentne wykorzystanie technologii 3-walcowej, ponieważ stwierdzono, że mimo wzajemnie przeciwstawnych wymagań - przy walcowaniu rur celem uniknięcia wad technologicznych zachodzi stosunkowo niewielka zmiana średnicy zewnętrznej, zaś duże wydłużenie osiąga się dzięki centralnemu otworowi, podczas gdy przy walcowaniu pełnym trzeba zapewnić znaczną redukcję średnicy, aby osiągnąć wymagane wydłużenie - możliwe jest walcowanie uniwersalne. Jest ono możliwe również dzięki temu, że w odróżnieniu od typowych skośnych walcarek dziurujących z klatkami 2-walcowymi w strefie rdzenia materiału nie występują naprężenia rozciągające, lecz naprężenia ściskające, co znacznie zmniejsza niebezpieczeństwo powstawania wad wewnętrznych. Kształtowanie się naprężeń w walcowanym materiale przy stosowaniu 2- lub 3-walcowych walcarek skośnych jest opisane dokładnie w „Herstellung von Rohren, Verlag Stahleisen 1975, strony 28 do 31.

Przy przejściu z jednego rodzaju walcowania na drugi do walcowania rur i walcowania pełnego stosuje się według wynalazku różne walce, które wprawdzie z uwagi na dopasowane, różne kalibrowanie różnią się przekrojem, jednak ich kształt zewnętrzny pozostaje jednakowy, co pozwala na ich prostą wymianę. Konkretna liczba układów względnie klatek 3-walcowych w głównym stopniu wydłużającym zależy przy tym od żądanego stopnia wydłużenia, przy czym wydłużenie względnie rozkład

PL 203 879 B1 wydłużenia przy walcowaniu prętów stalowych jest inny niż w przypadku walcowania rur. Środki, jakie należy tu przedsięwziąć, zależne od stosowanego bloku wsadowego względnie bloku pustego oraz konkretnych własności materiałowych, są znane.

Korzystna postać wykonania sposobu według wynalazku przewiduje, że jako walcarkę dziurującą, umieszczoną przed głównym stopniem wydłużającym, stosuje się również 3-walcową walcarkę ciągłą, której walce dziurujące w celu walcowania pełnego z usuniętym trzpieniem walcarki wymienia się na walce do walcowania prętów, kalibrowanych tak, że redukcja ich średnicy jest typowa dla walcowania prętów. Trójwalcowa walcarka skośna umożliwia wówczas, przy trzpieniu cofniętym w celu walcowania pełnego, wytwarzanie prętów o różnej średnicy w sensie redukcji wstępnej, to znaczy redukcji przekroju, odniesionej w odpowiedniej części do całkowitej redukcji wszystkich uruchomionych walcarek.

Instalacja do realizacji sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że główny stopień wydłużający zawiera wieloklatkową 3-walcową walcarkę ciągłą do umieszczenia walców do walcowania prętów lub walców do walcowania rur, oraz urządzenie do usuwania trzpienia walcarki. Walcarka ciągła względnie główny stopień wydłużający mieści w jednej ramie albo jedne, albo drugie klatki względnie zestawy walców, z których każdy składa się z trzech walców. Do wymiany można zastosować poza walcarką ciągłą odpowiednie klatki, które następnie po wyciągnięciu z ramy poprzedniej klatki ustawia się w pozycji roboczej. Alternatywnie można zastosować konstrukcję kasetową lub wymianę tylko walców w obudowach klatek, pozostających w ramie. Przy przezbrajaniu 3-walcowej walcarki ciągłej na walcowanie pełne trzpień walcarki można w najprostszym przypadku przemieścić w pozycję spoczynkową za pomocą wspornika trzpienia. Dotyczy to również trzpienia dziurującego walcarki skośnej, umieszczonej opcjonalnie przed głównym stopniem wydłużającym w przypadku walcowania rur, która to walcarkę w jednej z postaci wykonania wynalazku również może stanowić uniwersalna 3-walcowa walcarka skośna.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku 3-walcowej walcarce cią g ł ej gł ównego stopnia wydłużającego przyporządkowany jest układ regulacji liczby obrotów, regulujący liczby obrotów typowe zarówno przy walcowaniu rur, jak też przy walcowaniu prętów. Pozwala to zrealizować różne prędkości walcowania dla walcowania rur i prętów.

Jeżeli umieszczona za głównym stopniem wydłużającym walcarka wyciągająca zawiera korzystnie dwa, rozmieszczone w odstępie względem siebie, zespoły klatkowe z umieszczonymi pomiędzy nimi, wsuwanymi nożycami do obcinania końców, wówczas przed dalszym walcowaniem można łatwo odciąć nieprawidłowe końce, powstałe przy walcowaniu pełnym. Przy walcowaniu rur można natomiast zrezygnować z zastosowania nożyc.

Za walcarką wyciągającą umieszczony jest korzystnie piec dogrzewczy. Stamtąd obrobione cieplnie pręty stalowe względnie stopowe lub niestopowe rury stalowe przechodzą do walcarki do walcowania na gotowo. Walcarka ta może być walcarką kalibrującą, walcarką redukcyjną lub walcarką wydłużająco-redukującą, względnie może stanowić kombinację tych urządzeń.

Jeżeli pręt stalowy ma być walcowany do postaci drutu, wówczas według wynalazku za chłodnią umieszczone jest przedłużenie samotoku, prowadzące do bloku do wytwarzania drutu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pojedyncza figura przedstawia w sposób schematyczny instalację walcowniczą w widoku z góry.

Przedstawiona schematycznie uniwersalna instalacja walcownicza przetwarza w jednej linii, to znaczy inaczej niż na rysunku część instalacji, ukazana na dolnej połowie figury, łączy się liniowo z górną poł ową rysunku, co zaznaczono ł amaną linią punktową , doprowadzany do niej materiał wstępny (wsad) albo do postaci rur bezszwowych, albo do postaci prętów, drutu lub temu podobnych pełnych produktów walcowanych.

Na figurze ukazany jest piec 1 z urządzeniem załadowczym 2 dla przeznaczonego do walcowania materiału wstępnego, względnie dla bloków, wykonanych na przykład z materiału, pochodzącego z odlewania ciągłego. W piecu bloki nagrzewa się do temperatury walcowania. W przykładzie wykonania nagrzany blok wsadowy kieruje się stamtąd do walcarki dziurującej w postaci 3-walcowej walcarki skośnej 3, gdzie blok jest prowadzony w rynnie wlotowej i poprzez nawalcowywanie na trzpień walcarki, zaopatrzony w przebijak okrągły, przekształca się go w pusty blok, przygotowując do następującego potem rozwalcowywania do postaci bezszwowej rury. Taka walcarka skośna 3 o trójwalcowej konstrukcji jest znana w zakresie wytwarzania rur. Jeżeli mają być walcowane nie rury, lecz pręty lub drut, wówczas w 3-walcowej walcarce skośnej 3 przy zatrzymanym względnie usuniętym

PL 203 879 B1 z linii walcowniczej trzpieniu walcarki zachodzi redukcja bloku na całym jego przekroju i zagęszczanie jego struktury.

Z 3-walcowej walcarki skośnej 3 następuje załadunek bloków pustych lub bloków pełnych do znajdujących się dalej urządzeń do walcowania. Zawierają one główny stopień wydłużający 4, mający tutaj postać 6-klatkowej, 3-walcowej walcarki ciągłej. Możliwe są jednak również inne liczby klatek. Za tą walcarką znajduje się walcarka wyciągająca 6, zawierająca tutaj dwa zespoły klatkowe 6a, 6b, umieszczone w odstępie względem siebie. Zarówno pomiędzy wieloklatkową 3-walcową walcarką ciągłą 5 i walcarką wyciągającą 6, jak też pomiędzy obydwoma zespołami klatkowymi 6a, 6b walcarki wyciągającej 6 umieszczone są wsuwane nożyce 8, 9 do obcinania końców.

Przy wytwarzaniu rur w 6-klatkowej 3-walcowej walcarce ciągłej rozciąga się blok pusty i po wyciągnięciu trzpienia walcarki za pomocą wysuwanego i chowanego wspornika, redukuje się go jako lupę w obu zespołach klatkowych 6a, 6b walcarki wyciągającej 6, natomiast przy walcowaniu pełnym już 6-klatkowa 3-walcowa walcarka ciągła 5 redukuje pręt stalowy na zasadzie walcarki wyciągającej 6, zmniejszając jego średnicę. Zanim zredukowana lupa lub zredukowany pręt stalowy zostanie wywalcowany na gotowo do postaci rury względnie pręta w walcarce 10 do walcowania pełnego względnie walcarce wydłużająco-redukującej, walcowany materiał doprowadza się do wymaganej temperatury w piecu dogrzewczym 11.

Piła 12 do obcinania końców, umieszczona na wylocie walcarki kalibrującej względnie walcarki wydłużająco-redukującej 10, dzieli gotową rurę względnie wywalcowany na gotowo pręt na żądane długości. Elementy o ostatecznych długościach są następnie przekazywane do chłodni 13. Jeżeli natomiast pręty należy przewalcować do postaci drutu, wówczas doprowadza się je przez przedłużenie samotoku 14 chłodni do bloku 15 do wytwarzania drutu.

Opisana uniwersalna instalacja walcownicza pozwala zatem walcować w jednej linii zarówno rury bezszwowe, jak też pręty lub drut. W tym celu przy walcowaniu pełnym w 6-klatkowej 3-walcowej walcarce ciągłej 5 wymienia się walce, kalibrowane uprzednio do walcowania rur, na walce kalibrowane do walcowania pełnego, zaś trzpień walcarki umieszcza się w pozycji biernej, na przykład poprzez wycofanie wspornika trzpienia w jego pozycję wyjściową.

Claims (9)

1. Sposób wytwarzania drutu, prętów lub rur bezszwowych na instalacji walcowniczej do walcowania nagrzanego materiału metalowego, zawierającej opcjonalnie, patrząc w kierunku walcowania, walcarkę dziurującą, wieloklatkową walcarkę wydłużającą jako główny stopień wydłużający, walcarkę wyciągającą, walcarkę do walcowania na gotowo i blok do walcowania drutów oraz ustawione przed nimi, pomiędzy nimi lub za nimi urządzenia takie, jak piec do nagrzewania wstępnego i piec dogrzewczy, samotoki, urządzenia tnące i chłodnia, znamienny tym, że w głównym stopniu wydłużającym (4) stosuje się 3-walcową walcarkę ciągłą (3), którą wykorzystuje się zarówno do walcowania dziurującego przy wytwarzaniu rur, jak też do walcowania pełnego przy wytwarzaniu prętów, drutu lub temu podobnych, w którym to celu przy walcowaniu pełnym trzpień walcarki, stosowany do walcowania dziurującego, ustawia się w pozycji biernej, zaś walce kalibrowane do walcowania rur zastępuje się walcami do walcowania prętów, w których redukcja średnicy jest większa niż w przypadku walcowania rur.

2. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako walcarkę dziurującą, umieszczoną przed głównym stopniem wydłużającym (4), stosuje się również 3-walcową walcarkę ciągłą (3), której walce dziurujące w celu walcowania pełnego z usuniętym trzpieniem walcarki wymienia się na walce do walcowania prętów, kalibrowanych tak, że redukcja ich średnicy jest typowa dla walcowania prętów.

3. Instalacja do walcowania nagrzanego materiału metalowego do postaci drutu, prętów lub rur bezszwowych, zawierająca opcjonalnie, patrząc w kierunku walcowania, walcarkę dziurującą, wieloklatkową walcarkę wydłużającą jako główny stopień wydłużający, walcarkę wyciągającą, walcarkę do walcowania na gotowo i blok do walcowania drutów oraz ustawione przed nimi, pomiędzy nimi lub za nimi urządzenia takie, jak piec do nagrzewania wstępnego i piec dogrzewczy, samotoki, urządzenia tnące i chłodnia, znamienna tym, że główny stopień wydłużający (4) zawiera wieloklapkową 3-walcową walcarkę ciągłą (5) do umieszczenia walców do walcowania prętów lub walców do walcowania rur, oraz urządzenie (7) do usuwania trzpienia walcarki.

PL 203 879 B1

4. Instalacja walcownicza według zastrz. 3, znamienna tym, że umieszczona przed głównym stopniem wydłużającym (4) walcarka dziurująca (3) ma postać 2-walcowej walcarki skośnej lub 3- walcowej walcarki skośnej do umieszczenia walców do walcowania prętów lub walców dziurujących oraz jest zaopatrzona w urządzenie (7) do usuwania trzpienia walcarki.

5. Instalacja walcownicza według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że 3-walcowej walcarce ciągłej (5) głównego stopnia wydłużającego (4) przyporządkowany jest układ regulacji liczby obrotów, regulujący liczby obrotów typowe zarówno przy walcowaniu rur, jak też przy walcowaniu prętów.

6. Instalacja walcownicza według zastrz. 3, znamienna tym, że walcarka wyciągająca (6) zawiera dwa, rozmieszczone w odstępie względem siebie, zespoły klatkowe (6a, 6b) z umieszczonymi pomiędzy nimi, wsuwanymi nożycami (9) do obcinania końców.

7. Instalacja walcownicza według zastrz. 6, znamienna tym, że za walcarką wyciągającą (6) umieszczony jest piec dogrzewczy (11).

8. Instalacja walcownicza według zastrz. 7, znamienna tym, że za piecem dogrzewczym (11) umieszczona jest walcarka kalibrująca i/lub walcarka wydłużająco-rozciągająca w postaci walcarki (10) do walcowania na gotowo rur i prętów.

9. Instalacja walcownicza według zastrz. 3, znamienna tym, że za chłodnią (13) umieszczone jest przedłużenie samotoku (14), prowadzące do bloku (15) do wytwarzania drutu.