<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Walzwerksanlage zum kontinuierlichen Herstellen von Feinstahl, ins- besondere Draht, mit einem Vorwalzblock, einem in Walzlinie des Vorwalzblockes angeordneten
Fertigwalzblock, einer anschliessend angeordneten und in der Walzlinie liegenden Wasserkühl- strecke sowie einem nachgeordneten Windungsleger.
Walzwerksanlagen dieser Art dienen zum konventionellen Walzen von Feinstahl, insbesondere von Draht. Bei einer Anlage dieser Art, beispielsweise aus der EP B1 0 606 966 bekannt, können je nach gewunschtem Endquerschnitt des Walzproduktes und je nach geforderter Endwalztempe- ratur für das Walzgut verschiedene Pfade, in denen unterschiedliche Walzgerüste angeordnet sind, beschritten werden. Die unterschiedlichen Pfade werden durch Umschaltvorrichtungen für das Walzgut - es handelt sich hierbei um weichenartige Bauteile - in Betrieb oder ausser Betrieb ge- setzt, wobei das Walzgut einmal längere oder einmal kürzere Wege durch die gesamte Walz- werksanlage zurücklegt.
In jüngerer Zeit ist man bestrebt, spezielle vorteilhafte Gefüge im Walzgut und damit verbesser- te mechanische Eigenschaften des Walzgutes zu erreichen, was durch thermomechanisches Wal- zen verwirklicht wird. Hierbei durchläuft das Walzgut nach einer intensiven Oberflächenkühlung eine Ausgleichsstrecke, in der ein weitgehender Temperaturausgleich der Oberfläche des Walzgu- tes an die Temperatur des Kernes erfolgt, so dass für die abschliessende Verformung ein weitge- hend homogenes Temperaturfeld innerhalb des Walzgutquerschnittes vorhanden ist. Walzwerks- anlagen, mit denen ein thermomechanisches Walzen möglich ist, sind beispielsweise aus der EP B1 0 264 868 und EP B1 0 560 115 bekannt.
Nachteilig bei Anlagen dieser Art ist einerseits eine extrem kurze Ausgleichsstrecke, welche keinen ausreichenden Temperaturausgleich zwischen Kern und Oberfläche zulässt, wodurch ein thermomechanisches Walzen über den gesamten Querschnitt nicht erzielt werden kann. Ander- seits erfordert ein ausreichender Temperaturausgleich sehr lange Ausgleichsstrecken, die wieder- um eine extrem lange Bauweise der gesamten Anlage zur Folge haben Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man das Walzgut nach Austritt aus der Wasserkühlstrecke in einer Schleife geführt und nach Durchlauf durch die Schleife im Fertiggerüst fertiggewalzt. Eine Anlage dieser Art ist beispielsweise aus der EP B1 0 571 789 bekannt.
Nachteilig bei einer Anlage dieser Art ist jedoch, dass beim Walzen kleiner Fertigdimensionen durch die hohe Anzahl an Stichen die Wiedererwär- mung des vorher abgekühlten Walzgutes kein thermomechanisches Walzen zulässt.
Die Erfindung stellt sich folgende spezielle Aufgabe : Essoll mit einer nur geringfügig modifizier- ten herkömmlichen Walzwerksanlage zum kontinuierlichen Herstellen von Feinstahl, die zum kon- ventionellen Walzen gebaut ist, auch möglich sein, ein thermomechanisches Walzen des Feinstah- les, insbesondere von Draht, durchzuführen, und zwar wahlweise. Um dies zu verwirklichen, sol- len, wie erwähnt, nur geringe Umbauarbeiten an der herkömmlichen Walzwerksanlage erforderlich sein. Insbesondere soll ein thermomechanisches Walzen bei gleicher Baulänge der ursprünglichen Walzwerksanlage möglich sein, so dass in Längsrichtung der Anlage kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist und somit auch keine Hallenverlängerungen erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der in Walzlinie zum Vorwalzblock angeordnete Fertigwalzblock in eine Walzposition im Abstand von der Walzlinie des Vorwalzblok- kes und retour verbringbar ist, und dass der Wasserkühlstrecke eine Walzgutweiche nachgeordnet ist, mit der das Walzgut wahlweise einerseits in Richtung zu dem Windungsleger und anderseits über eine Ausgleichsstrecke zum im Abstand von der Walzlinie des Vorwalzblockes verbrachten Fertigwalzblock leitbar ist.
Aus der EP 0 732 159 A2 ist es bekannt, ein Walzgerüst mit den Walzkalibern zu deren Aus- richtung auf die Walzarmaturen und die Walzmitte in Richtung der Achsen der Walzen des Walzge- rüstes verschiebbar an einem Führungsrahmen anzuordnen. Hierbei trägt ein ortsfester Führungs- rahmen einen Träger der Walzarmaturen. Durch Verschieben des Walzgerüstes relativ zum Träger lässt sich eine genaue Ausrichtung der Walzkaliber zu den Walzarmaturen erzielen.
Eine konstruktiv einfache Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigwalzblock aus der Walzlinie des Vorwalzblockes durch Parallelverschieben oder-verfahren in eine seitliche Position bringbar ist.
Eine andere einfach zu verwirklichende Lösung ist durch ein Verschwenken des Fertigwalz- blockes in eine seitlich zur Walzlinie des Vorwalzblockes liegende Position gekennzeichnet.
Um eine Kühlung des fertig gewalzten Feinstahles zu gewährleisten, ist vorzugsweise in der
<Desc/Clms Page number 2>
Walzlinie des seitlich zur Walzlinie des Vorwalzblockes gebrachten Fertigwalzblockes eine weitere Wasserkühlstrecke angeordnet, wobei diese weitere Wasserkühlstrecke in Richtung zum Win- dungsleger gerichtet ist.
Besonders platzsparend lässt sich die Ausgleichsstrecke gestalten, wenn diese zwei etwa halb- kreisförmige Bogenteile aufweist, die durch einen geradlinigen Teil verbunden sind.
Zur einwandfreien Förderung des thermomechanisch zu walzenden Walzgutes ist vorteilhaft mindestens ein Treiber am Beginn der Ausgleichsstrecke und ein Treiber nahe dem Ende der Aus- gleichsstrecke vor dem Fertigwalzblock vorgesehen, wobei zweckmässig insgesamt drei Treiber vorgesehen sind, und zwar einer am Beginn der Ausgleichsstrecke im Bereich der Walzgutweiche, ein Richttreiber am Ende des an der Walzgutweiche anschliessenden ersten halbkreisförmigen Bo- genteiles der Ausgleichsstrecke und der dritte Treiber am Beginn des zweiten halbkreisförmigen Bogenteiles der Ausgleichsstrecke, welcher zweite Bogenteil der Ausgleichsstrecke in die Walzlinie des seitlich der Walzlinie des Vorwalzblockes angeordneten Fertigwalzblockes fluchtend einmün- det.
Eine platzmässig günstige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Hauptteil der Ausgleichsstrecke etwa parallel erstreckt zur in der Walzlinie des Vorwalzblockes angeordne- ten Wasserkühlstrecke.
Die zum Umstellen vom konventionellen Walzen zum thermomechanischen Walzen vorgese- hene Walzgutweiche ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass sie wahlweise in zwei Positionen bringbar ist, und zwar in eine erste Position für konventionelles Walzen, in der eine Führung der Walzgutweiche von der Walzlinie des Vorwalzblockes zum Win- dungsleger gerichtet ist, und in eine zweite Position für thermomechanisches Walzen, in der eine erste weitere Führung von der Walzlinie des Vorwalzblockes zur Ausgleichsstrecke und eine zweite weitere Führung von dem im Abstand von der Walzlinie des Vorwalzblockes verbrachten Fertigwalzblock zum Windungsleger gerichtet sind, wobei die erste weitere Führung in Draufsicht die zweite weitere Führung kreuzt und diese Führungen mindestens im Kreuzungsbereich höhen- versetzt sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus- führungsbeispieles näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Walzwerksanlage im Zu- stand für das konventionelle Walzen und Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Walzwerksanlage im Zu- stand für das thermomechanische Walzen zeigen. In den Fig. 3 und 4 ist ein Detail der Fig. 1 und 2 im vergrösserten Massstab veranschaulicht, wobei Fig. 3 den Zustand analog zu Fig. 1 für das konventionelle Walzen und Fig. 4 den Zustand analog zu Fig. 2 für das thermomechanische Wal- zen zeigen. Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4.
Gemäss der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durchläuft das fertig zu walzende Walzgut 1 einen Vorwalzblock 2, oder auch Drahtblock genannt, und anschliessend den in der Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2 angeordneten Fertigwalzblock 4. Nach Verlassen des Fertigwalzblockes ge- langt das Walzgut 1 in eine fluchtend zur Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2 angeordnete Wasser- kühlstrecke 5, an derem Ende 6 ein Treiber 7 vorgesehen ist, der jedoch beim konventionellen Walzen ausser Funktion ist, das heisst, dass seine Treibscheiben in einer Distanz angeordnet sind, bei der kein Kontakt mit dem Walzgut 1 gegeben ist.
In Walzrichtung nach dem Treiber 7 ist eine Walzgutweiche 8 vorgesehen, die wahlweise in zwei Positionen I und 11 bringbar ist, und zwar in eine erste Position I für konventionelles Walzen, in der eine Führung 9 für das Walzgut 1 von der Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2 zu einem nach der Weiche 8 angeordneten Windungsleger 10 gerichtet ist, und - wie später noch beschrieben - in eine zweite Position 11 für thermomechanisches Walzen. Diese Führung 9 für das Walzgut 1 liegt somit bei in Position I gebrachter Walzgutweiche fluchtend zur Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2.
Um an einer Anlage dieser Art das Walzgut 1 auch thermomechanisch walzen zu können, ist der Fertigwalzblock aus der in Fig. 1 dargestellten Position 111 in eine Position IV verbringbar, in der seine Walzlinie 11im Abstand A von der Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2 zu liegen kommt. Zu- sätzlich ist die Walzgutweiche 8 in eine zweite Position 11 bringbar, in der eine erste weitere Füh- rung 12 der Walzgutweiche 8 für das Walzgut 1 von der Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2 zu einer Ausgleichsstrecke 13 gerichtet ist. Diese Positionen 11 und IV sind in den Fig. 2 und 4 veranschau- licht. Die Ausgleichsstrecke 13 wird von zwei Bogenteilen 14 und 15 gebildet, die durch einen geradlinigen Teil 16 verbunden sind.
Am Ende des ersten Bogenteiles 14 ist ein weiterer Treiber,
<Desc/Clms Page number 3>
der als Richttreiber 17 ausgebildet ist, vorgesehen, der das Walzgut 1 durch den geradlinigen Teil
16 der Ausgleichsstrecke 13 treibt und wieder gerade richtet. Dieser geradlinige Teil 16 der Aus- gleichsstrecke 13 erstreckt sich parallel zur Walzlinie 3 des Vorwalzblockes 2, wobei jedoch das Walzgut 1 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird.
Am Ende des geradlinigen Teiles 16 der Ausgleichsstrecke 13 ist ein weiterer Treiber 18 vor- gesehen, der das Walzgut 1 über den anschliessenden zweiten Bogenteil 15 zum Fertigwalzblock 4 führt, welcher Fertigwalzblock 4 jedoch in die zweite Position IV bewegt wurde, in der die Walzlinie
11 des Fertigwalzblockes 4 fluchtend zum Ende des zweiten Bogenteiles 15 zu liegen kommt.
Die Bewegung des Fertigwalzblockes 4 kann durch Verschieben, Verfahren oder Verschwen- ken aus der in Fig. 1 dargestellten Position 11 für das konventionelle Walzen in die in Fig. 2 darge- stellte Position IV für das thermomechanische Walzen gebracht werden. Anschliessend an den Fertigwalzblock 4 ist eine weitere Wasserkühlstrecke 19 vorgesehen, die das aus dem Fertigwalz- block 4 austretende Walzgut 1 aufnimmt. Diese weitere Wasserkühlstrecke 19 ist mit ihrer Längs- richtung zur Walzgutweiche 8 bzw. zum Windungsleger 10 ausgerichtet. Die Weiche weist zur einwandfreien Führung des fertig gewalzten Feinstahles 1 bzw. Drahtes eine zweite weitere Füh- rung 20 für den Feinstahl 1 auf, die in Draufsicht die erste weitere Führung 12 kreuzt, jedoch das Walzgut 1 höhenmässig knapp über der ersten weiteren Führung 12 führt (vgl. Fig. 5).
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So kann anstelle des Fertigwalzgerüstes 4, das in der Zeichnung als zweigerüstiger Block veranschaulicht ist, auch ein zweimal zweigerüstiger Block vorgesehen sein. Hinsichtlich der Anordnung der Treiber 7,17 und 18 hat der Fachmann freie Hand, da sich diese, das heisst deren Anordnung und Anzahl nach dem herzustellenden Produkt richten.
Prinzipiell hat lediglich der in Walzrichtung zweite Treiber 17 auch eine Richtfunktion zu erfüllen und er gewährleistet, dass die Verformung des Walzgutes 1, die es im ersten Bogenteil 14 erleidet, nach Austritt aus dem Bogenteil 14 korrigiert wird, um einen problemlosen Durchlauf für den gera- den Teil 16 der Ausgleichsstrecke 13 sicherzustellen. Der erste und der dritte Treiber 7 und 18 brauchen eine solche Funktion nicht zu erfüllen, da das Walzgut 1 durch die Treiber 7 und 18 durch den kreisbogenförmigen Bogenteil 14 bzw 15 der Ausgleichsstrecke 13 geschoben wird.
Diese Treiber 7 und 18 besitzen daher vorteilhaft horizontal angeordnete Treiberscheiben, das heisst Treiberscheiben mit vertikal angeordneten Achsen.
Die erfindungsgemässe Anlage kann zum Herstellen von Feinstahl in unterschiedlichen Dimensionen dienen, vorzugsweise dient sie zur Herstellung von Draht im Durchmesserbereich von 5 bis 19 mm. Der flächengleiche Querschnitt des Feinstahles kann aber auch oval, viereckig oder auch vieleckig sein.
Die Ausgleichsstrecke 13 ist vorteilhaft zwischen dem Vorwalzblock 2 und dem Fertigwalzblock 4 angeordnet ; kann prinzipiell zwischen zwei beliebigen Walzblöcken vorgesehen sein, wobei der in Walzrichtung nachgeordnete Walzblock im Sinne der Erfindung als verbringbar ausgebildet ist, um die Ausgleichsstrecke zwischenzuschalten oder ausser Funktion zu setzen.
Um einen guten Temperaturausgleich zwischen Kern- und Oberflächentemperatur des Walzgu- tes 1 zu erzielen, soll die Ausgleichsstrecke 13 so lange wie möglich sein. So ergibt sich beispiels- weise bei einer Walzgeschwindigkeit von 100 m pro Sekunde und einer Länge der Ausgleichs- strecke 13 von 70 m in der Ausgleichsstrecke 13 für einen bestimmten Walzgutdurchmesser ein Temperaturausgleich ausgehend von einer Temperaturdifferenz von 300 C am Ende der Wasser- kühlstrecke 5 auf eine Temperaturdifferenz von etwa 10 C.
Die geforderte Anstichtemperatur für den Fertigwalzblock 4 kann durch die dem Vorwalzblock 2 nachgeordnete Wasserkühlstrecke 5 in Abhängigkeit der vorgegebenen Materialeigenschaften, wie Struktur, Korngrösse, Festigkeit, Zähigkeit, Einschlussverteilung etc., auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, zum Beispiel auf 750 C. Liegt die Anstichtemperatur für den Fertigwalzblock höher, kann mittels der Wasserkühlstrecke 19, die dem Fertigwalzblock 4 nachgeordnet ist, bis zur erforderlichen Legetemperatur gekühlt werden. Dies ist vor allem bei einer Austrittstemperatur aus dem Fertigwalzblock 4 im Bereich von 900 C von grosser Bedeutung.
Die erfindungsgemässe Walzwerksanlage weist folgende Vorteile auf: . Thermomechanisches Walzen ist für einen grossen Durchmesserbereich bzw. Querschnitts- bereich des Walzgutes 1 möglich.
<Desc/Clms Page number 4>
. Es wird eine sehr lange Ausgleichsstrecke 13 mit einem optimalen Temperaturausgleich ermöglicht, trotzdem die gesamte Anlage nur eine Länge einer Anlage für konventionelles
Walzen aufweist.
. Eine Umstellung von konventionellem Walzen auf thermomechanisches Walzen bzw. um- gekehrt ist ohne komplizierte Umrüstarbeiten binnen Minuten zu erledigen.
. Die Anlage weist einen einfachen Aufbau auf und es lassen sich die Einzelaggregate schnell ein- und ausbauen.
. Insgesamt weist die Anlage eine äusserst hohe Flexibilität auf.
PATENTANSPRÜCHE: 1. Walzwerksanlage zum kontinuierlichen Herstellen von Feinstahl, insbesondere Draht, mit einem Vorwalzblock (2), einem in Walzlinie (3) des Vorwalzblockes (2) angeordneten Fer- tigwalzblock (4), einer anschliessend angeordneten und in der Walzlinie (3) liegenden Was- serkühlstrecke (5) sowie einem nachgeordneten Windungsleger (10), dadurch gekenn- zeichnet, dass der in Walzlinie (3) zum Vorwalzblock (2) angeordnete Fertigwalzblock (4) in eine Walzposition (IV) im Abstand (A) von der Walzlinie (3) des Vorwalzblockes (2) und re- tour verbringbar ist, und dass der Wasserkühlstrecke (5) eine Walzgutweiche (8) nachge- ordnet ist, mit der das Walzgut (1) wahlweise einerseits in Richtung zu dem Windungsleger (10) und anderseits über eine Ausgleichsstrecke (13) zum im Abstand (A) von der Walzli- nie (3) des Vorwalzblockes (2) verbrachten Fertigwalzblock (4)
leitbar ist.