DE102012201418A1

DE102012201418A1 - Steckel-Walzwerk

Info

Publication number: DE102012201418A1
Application number: DE102012201418A
Authority: DE
Inventors: Andreas Löhr; Moritz Schilling; Wolfgang Fuchs; David Nold
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2013-08-01
Also published as: WO2013113809A1; TW201347869A; CN104159677A; EP2809459B1; EP2809459A1; TWI540003B; RU2578335C1; CN104159677B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckel-Walzwerk (1), umfassend mindestens ein Reversier-Walzgerüst (2) und jeweils einen einlaufseitig und auslaufseitig zum Reversier-Walzgerüst (2) angeordneten Wickelofen (3, 4). Um eine kostengünstige Realisierung eines Steckel-Walzwerks bei Aufrechterhaltung einer hohen Funktionalität zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass zwischen dem einlaufseitig angeordneten Wickelofen (3) und dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst (2) und zwischen dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst (2) und dem auslaufseitig angeordneten Wickelofen (4) je eine integrale Einheit (5, 6) angeordnet ist, die einen Treiber (7), eine Schere (8) und einen Looper (9) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckel-Walzwerk, umfassend mindestens ein Reversier-Walzgerüst und jeweils einen einlaufseitig und auslaufseitig zum Reversier-Walzgerüst angeordneten Wickelofen.
Steckel-Walzwerke der genannten Art sind bekannt. Es wird auf die US 3 613 426 , auf die EP 0 593 398 A1 , auf die EP 0 088 745 B1 und auf die JP 11207403 A hingewiesen, wo Steckel-Walzwerke offenbart und beschrieben werden.
In einem Steckel-Walzwerk wird das vorgewalzte Band unter dem einlaufseitigen Wickelofen und durch einen einlaufseitigen Treiber ins Reversiergerüst zum Anstich eingeführt. Nach dem ersten Stich wird das Walzgut in den auslaufseitigen Wickelofen eingefädelt. Nachdem das Band im auslaufseitigen Wickelofen angewickelt worden ist, wird zwischen dem Wickelofen und dem Reversiergerüst ein vorgegebener Bandzug aufgebaut und das Band mit entsprechender Geschwindigkeit gewalzt. Wenn das Bandende in das Steckel-Walzwerk einläuft, wird die Anlage so abgebremst, dass das Bandende zwar hinter dem Walzspalt des Reversiergerüstes, jedoch vor einem auslaufseitigen Treiber zum Stillstand kommt.
Während des Reversierens wird der Walzspalt für den nächsten Stich angestellt. Der auslaufseitige Treiber führt das Band zum Anstich ins Reversiergerüst ein. Nach dem Anstich zum zweiten Stich wird das Band in den einlaufseitigen Wickelofen einfädelt. Der Bandanfang kommt am Ende des zweiten Stichs zwischen dem einlaufseitigen Treiber und dem Reversiergerüst zum Stillstand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steckel-Walzwerk der gattungsgemäßen Art so fortzubilden, dass eine wesentliche Verminderung der Baulänge und der Herstellkosten möglich wird, wobei die Funktionalität des Walzwerks zumindest weitgehend aufrecht erhalten werden soll.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem einlaufseitig angeordneten Wickelofen und dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst und zwischen dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst und dem auslaufseitig angeordneten Wickelofen je eine integrale Einheit angeordnet ist, die einen Treiber, eine Schere und einen Looper aufweist.
Bevorzugt sind zwei benachbarte Reversier-Walzgerüste zwischen den Wickelöfen angeordnet; dieses Konzept wird auch als Einsatz von Twin-Walzgerüsten bezeichnet.
Bevorzugt ist das Steckel-Walzwerk frei von Walzgerüsten außerhalb des mindestens einen Reversier-Walzgerüsts zwischen den Wickelöfen; insbesondere ist bevorzugt kein Vorgerüst im Steckel-Walzwerk vorgesehen.
Die Schere ist bevorzugt als Kniehebelschere ausgebildet. Sie ist bevorzugt mit einem hydraulischen Antrieb versehen.
Der Treiber ist bevorzugt in Schwingenbauweise ausgeführt. Mindestens eine Rolle des Treibers ist dabei vorzugsweise mit einem hydraulischen Verstellelement versehen bzw. wird durch dieses bewegt.
Die integrale Einheit weist bevorzugt ein gemeinsames Maschinengestell für den Treiber, die Schere und den Looper auf.
Das gemeinsame Maschinengestell kann weiterhin mindestens eine Rolle eines Rollgangtisches lagern.
Zwischen den beiden Wickelöfen und durch das mindestens eine Reversier-Walzgerüst hindurch kann ein Rollgang für das zu walzende Gut angeordnet sein.
Die Erfindung stellt also auf eine integrale Einheit ab, die einen Treiber, eine Schere und einen Looper in sich vereinigt. Diese Kombination der genannten Elemente in einer integralen Einheit bringt technologische Vorteile hervor, insbesondere wenn kleinere Steckel-Walzwerke zu realisieren sind. Vorteilhaft ist auch die wesentlich bessere Wartungsmöglichkeit einer solchen Anlage.
Die genannten Komponenten Treiber, Schere und Looper sind als solche im Stand der Technik hinlänglich bekannt, so dass sie hier nicht näher beschrieben werden müssen.
Auf ein Vorgerüst – also auf ein Walzgerüst neben dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst – kann verzichtet werden. Ferner ist auch keine Schere mehr zum Schnitt des Vorbandes zwischen Vorgerüst und Steckelbereich vorgesehen. Dennoch kann mit dem vorgeschlagenen Konzept eine Bramme mit einer Ausgangsdicke von ca. 250 mm auf Enddicken von ca. 1,5 mm verarbeitet werden.
Hierzu sind die bevorzugt als Twin-Steckelgerüste ausgelegte Reversier-Walzgerüste so beschaffen, dass sie hohe Aufgänge realisieren können, um wie ein Vorgerüst arbeiten zu können. Gleichzeitig haben die Gerüste aber auch konstruktive Merkmale, um die dünnen Endabmessungen zu ermöglichen. Beim klassischen Konzept sind die Steckelgerüste zumeist lediglich auf die Aufgabe eines Fertiggerüsts abgestimmt.
Das insofern nicht benötigte Vorgerüst stellt eine Möglichkeit zu einer erheblichen Kosteneinsparung dar.
Ohne Vorgerüst, das erfindungsgemäß bevorzugt fehlt, ist auch eine Schere zwischen Vorgerüst und Steckelgerüst nicht erforderlich, da man zum Schnitt von Kopf und Fuß das komplette Band aus dem Steckelbereich wieder herausfahren muss, was Zeit benötigt und einen Temperaturverlust im Walzgut bedingt.
Da insoweit aber auf Fuß- und Kopfschnitte nicht verzichtet werden kann, wird die Scherenfunktion in den Steckelbereich verlagert. Hier werden dann zwei Scheren benötigt, die Teil der genannten integralen Einheit sind.
Ein Vergleich der Anforderungen an die Schere zwischen Vorgerüst und Steckelbereich zu den erfindungsgemäß vorgesehenen Scheren innerhalb des Steckelbereichs ergibt, dass die Schere im klassischen Prozess viel stärker ausgelegt sein muss, da sie Vorbänder schneiden muss (ca. 35 mm). Es wird daher hier zumeist eine Trommelschere eingesetzt.
Im Vergleich hierzu werden in der vorgeschlagenen integralen Einheit zumeist einfache Kniehebelscheren verwendet, die mit einem einfachen hydraulischen Antrieb versehen sind (hydraulische Kolben-Zylinder-Systeme). Die einfachere Bauweise ist möglich, da auch die Belastungen kleiner gehalten werden können, denn die Scheren werden prozessbedingt erfindungsgemäß erst ab Banddicken kleiner oder gleich 18 mm eingesetzt.
Die Arbeitsweise des vorgeschlagenen Steckel-Walzwerks ohne Vorgerüst ist wie folgt:
Im Steckelbereich wird zunächst in reversierenden Flachstichen aus der Bramme ein Vorband erzeugt, d. h. es wird hier zunächst die Vorgerüstaufgabe erledigt. Erst ab einer definierten Banddicke, vorzugsweise ab ca. 25 mm, wird im Steckelmodus unter Verwendung der Öfen weiter reversierend gewalzt, bis die Endabmessung des Bandes erreicht ist.
Die integrale Einheit wird erfindungsgemäß also an der Stelle angeordnet, an der sich sonst der herkömmliche Treiber befindet, nämlich zwischen den Öfen und den Reversier-Gerüsten. Es sind zwei derartige Einheiten pro Steckel-Walzwerk vorgesehen.
Durch die integrale Einheit kann eine optimal kurze Bauweise für die einzelnen Funktionen realisiert werden, die kürzer sind als die Aneinanderreihung der einzelnen Komponenten, wie es in vorbekannten Steckel-Walzwerken der Fall ist. Die Anzahl der Schnittstellen ist infolge des integralen Konzepts geringer, was auch insofern Vorteile bietet. Daher kann die integrale Einheit wie ein Modul innerhalb des Steckel-Walzwerks behandelt werden.
Die einzelnen Komponenten der integralen Einheit haben sich als solche bereits als vorteilhaft erwiesen.
Durch das vorgeschlagene integrale Vereinigen der genannten Funktionen ergeben sich technologische Vorteile:
Der Treiber ist in Schwingenbauweise mechanisch leicht zu beherrschen, im Gegensatz zu vorbekannten Steckel-Treibern in Torbauweise. Die Schwingen-Bauart ist reibungsarm; eine mathematische Simulation ist präzise möglich, wodurch die Regelung infolge des stets gleichen Verhaltens der Mechanik leichter möglich ist und zu besseren Regelergebnissen führt.
Der Looper beschleunigt den Prozess, so dass eine höhere Ausbringung bei besserer Qualität möglich ist. Die integrale Bauweise erlaubt eine kurze Anlagenlänge und einen prozessbegünstigenden Temperaturverlauf des Walzguts.
Vorteile werden auch hinsichtlich der Betriebssicherheit erzielt: Die Schere kann mit einer sehr einfachen und gleichzeitig robusten Bauweise ausgeführt werden. Hinsichtlich des Treibers ist auch insoweit die Schwingenbauweise vorteilhaft gegenüber der Torbauweise.
Der integrale Einbau der genannten Elemente in ein robustes gemeinsames Maschinengestell sorgt für einen größeren Widerstand gegenüber starken dynamischen Belastungen der Einheit. Die Gestelle der einzelnen Elemente bieten dem gegenüber keine vergleichbar robuste Fundamentverankerungsmöglichkeit. Es ist von herkömmlichen Lösungen bekannt, dass allein stehende Treiber Probleme durch Lösen vom Fundament bekommen.
Hinsichtlich der Wartung ergeben sich gleichermaßen Vorteile: Die einfache Gestaltung und gute Zugänglichkeit ist hier ein wesentlicher Fortschritt. Die Schere wird durch einen einfachen Scherenzylinder an der Bedienseite betätigt (nicht durch zwei Antriebe wie bei vorbekannten Lösungen). Weitere Antriebszylinder können auf der Bedienseite angebracht sein, nicht auf der schwerer zugänglichen Antriebsseite, so dass es für den Bediener leicht ist, diese zu tauschen oder zu warten. Es ergibt sich somit auch unter Wartungsgesichtspunkten ein übersichtliches Konzept mit guten Zugangsmöglichkeiten. Bei Steckel-Walzwerken sind sonst sehr enge Verhältnisse bei einer Vielzahl von Anbauten gegeben, so dass die Antriebsseite kaum zugänglich ist.
Es ist auch möglich, die beschriebenen integralen Einheiten für den Einsatz des Loopers vorzubereiten, diesen aber noch nicht auszuführen, sondern ihn erst im Rahmen einer Nachrüstung zu realisieren.
Das vorgeschlagene Konzept kommt in Summe mit einer geringeren Anzahl an Bauteilen aus, was entsprechende wirtschaftliche Vorteile bietet. Die so entstehende größere integrale Einheit – verglichen mit den Einzelkomponenten – ist dennoch gut handhabbar und nicht zu groß.
Die integrale Einheit muss nur einmal ausgerichtet werden. Die in der Einheit enthaltenen Komponenten sind mit der Genauigkeit der Bearbeitungsmaschinen bereits optimal aufeinander ausgerichtet. Im Vergleich dazu müssen bei vorgekannten Lösungen alle Komponenten separat ausgerichtet werden. Somit werden bei der erfindungsgemäßen Lösung die Ausrichtfehler bei gleichzeitigem Rückgang des Ausrichtaufwands geringer.
Der Einbau der größeren Einheit mit den verschiedenen Funktionen spart auch Zeit. Die integralen Einheiten können vormontiert und verrohrt an den Einsatzort verbracht und in kurzer Zeit eingebaut werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 die Seitenansicht eines Steckel-Walzwerks,
2 schematisch in einer seitlichen Schnittansicht eine integrale Einheit mit Treiber, Schere und Looper, wobei ein Band durch die Einheit geführt ist,
3 in perspektivischer Ansicht und teilweise geschnitten die integrale Einheit mit durch die Einheit geführtem Band,
4 und 5 in perspektivischer Ansicht die integrale Einheit, dargestellt aus zwei verschiedenen Blickrichtungen, wobei die Komponenten der Einheit besonders gut dargestellt sind, und
6 und 7 in perspektivischer Ansicht die integrale Einheit, dargestellt aus zwei verschiedenen Blickrichtungen, wobei die Betätigungsorgane (Hydraulikzylinder) besonders gut dargestellt sind.
In 1 ist ein Steckel-Walzwerk 1 dargestellt, das zwei Reversier-Walzgerüste 2 aufweist, die als Twin-Gerüste nebeneinander angeordnet sind. Links neben den Walzgerüsten 2 ist ein erster Wickelofen 3, rechts neben den Walzgerüsten 2 ein zweiter Wickelofen 4 angeordnet. Ein Rollgang 12 führt das zu walzende Gut.
Zwischen dem Wickelofen 3 und den Walzgerüsten 2 ist eine erste integrale Einheit 5 angeordnet; zwischen den Walzgerüsten 2 und dem Wickelofen 4 ist eine zweite integrale Einheit 6 positioniert.
Einzelheiten zu den erfindungswesentlichen integralen Einheiten 5, 6 finden sich in den weiteren Figuren.
In 2 und 3 ist zu sehen, dass jede integrale Einheit einen Treiber 7, eine Schere 8 und einen Looper 9 aufweist.
Der Treiber 7 hat eine obere Treiberrolle 7‘ und eine untere Treiberrolle 7‘‘.
Die Schere 8 ist als Kniehebelschere ausgebildet und hat ein oberes Messer 8‘ und ein unteres Messer 8‘‘, die zusammenwirkend die Bramme bzw. das Band trennen können.
Aller genannten Komponenten 7, 8, 9 sind in einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet. In 2 ist die Führung des Walzguts 13 durch die Einheit 5, 6 zu erkennen. Zur Führung des Walzguts dient auch ein Niederhalter 14. Im Maschinengestell 10 ist auch eine Rolle 11 eines Rollgangs 12 gelagert.
Der Treiber 7 erfüllt die Transport- und Antriebsaufgabe, wie sie auch bei konventionellen Steckel-Walzwerken auftreten. Dabei hat sich der Einsatz der Schwingenbauweise besonders bewährt.
Die Schere 8 erlaubt den Fuß- und Kopfschnitt zum entsprechenden Zeitpunkt des Prozesses, ohne dass das Band den Steckelbereich verlässt. Der so erzeugte definierte Bandkopf bzw. Bandfuß erlaubt einen sicheren Transport und einen optimalen Walzprozess bis zu keinen Fertigdicken.
Der Steckel-Looper 9 ermöglicht eine Beschleunigung des Wickelprozesses. Dadurch wird die Produktivität der Anlage deutlich erhöht.
Die genannten Komponenten sind noch einmal in den 4 und 5 illustriert, wobei die Antriebsseite AS und die Bedienseite BS markiert sind.
In den 6 und 7 sind die wichtigsten Antriebselemente angedeutet.
Zu erwähnen sind Treiber-Zylinder 15, mit denen die obere Treiberrolle über eine Schwinge bewegt werden kann.
Ferner sind Looper-Zylinder 16 zu erkennen (von denen aber nur einer gesehen werden kann), mit denen eine Looper-Rolle bewegt werden kann.
Die Schere 8 wird mittels Scheren-Zylinder 17 betätigt.
Dargestellt ist noch ein Niederhalter-Zylinder 18 für den Niederhalter 14 und ein Rollgangs-Zylinder 19.
Bezugszeichenliste

1: Steckel-Walzwerk
2: Reversier-Walzgerüst
3: Wickelofen
4: Wickelofen
5: integrale Einheit
6: integrale Einheit
7: Treiber
7‘: obere Treiberrolle
7‘‘: untere Treiberrolle
8: Schere
8‘: oberes Messer der Kniehebelschere
8‘‘: unteres Messer der Kniehebelschere
9: Looper
10: Maschinengestell
11: Rolle des Rollgangtisches
12: Rollgang
13: Walzgut
14: Niederhalter
15: Treiber-Zylinder
16: Looper-Zylinder
17: Scheren-Zylinder
18: Niederhalter-Zylinder
19: Rollgangs-Zylinder
BS: Bedienseite
AS: Antriebsseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3613426 [0002]
EP 0593398 A1 [0002]
EP 0088745 B1 [0002]
JP 11207403 A [0002]

Claims

Steckel-Walzwerk (1), umfassend mindestens ein Reversier-Walzgerüst (2) und jeweils einen einlaufseitig und auslaufseitig zum Reversier-Walzgerüst (2) angeordneten Wickelofen (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem einlaufseitig angeordneten Wickelofen (3) und dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst (2) und zwischen dem mindestens einen Reversier-Walzgerüst (2) und dem auslaufseitig angeordneten Wickelofen (4) je eine integrale Einheit (5, 6) angeordnet ist, die einen Treiber (7), eine Schere (8) und einen Looper (9) aufweist.
Steckel-Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Reversier-Walzgerüste (2) zwischen den Wickelöfen (3, 4) angeordnet sind.
Steckel-Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es frei ist von Walzgerüsten außerhalb des mindestens einen Reversier-Walzgerüsts (2) zwischen den Wickelöfen (3, 4), insbesondere frei von einem Vorgerüst.
Steckel-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schere (8) als Kniehebelschere ausgebildet ist.
Steckel-Walzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebelschere (8) mit einem hydraulischen Antrieb versehen ist.
Steckel-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (7) in Schwingenbauweise ausgeführt ist.
Steckel-Walzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rolle des Treibers (7) mit einem hydraulischen Verstellelement versehen ist.
Steckel-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die integrale Einheit (5, 6) ein gemeinsames Maschinengestell (10) für den Treiber (7), die Schere (8) und den Looper (9) aufweist.
Steckel-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsames Maschinengestell (10) weiterhin mindestens eine Rolle (11) eines Rollgangtisches lagert.
Steckel-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Wickelöfen (3, 4) und durch das mindestens eine Reversier-Walzgerüst (2) hindurch ein Rollgang (12) für das zu walzende Gut (13) angeordnet ist.