DE1058528B

DE1058528B - Verfahren zur Gleichhaltung der Endtemperatur von metallischem Gut, wie Eisen, Stahlu. dgl., beim Walzen

Info

Publication number: DE1058528B
Application number: DESCH11664A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alexander Schepers
Original assignee: ALEXANDER SCHEPERS DR ING
Current assignee: ALEXANDER SCHEPERS DR ING
Priority date: 1953-02-06
Filing date: 1953-02-06
Publication date: 1959-06-04

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gleichhaltung der Endtemperatur von metallischem Gut beim Walzen mit hoher Geschwindigkeit. Dieses Verfahren ist insbesondere für die Herstellung von wassergehärtetem Stahldraht geeignet.

Bei der bisher üblichen Herstellung von wassergehärtetem Stahldraht für die Fertigung von Taillen-, Wickel- oder Kegelfedern kann man so vorgehen, daß man weichen Thomasdraht nach dem Austritt aus dem letzten Walzstich auf einer Haspel aufwikkelt, welche sich in stark strömendem Wasser dreht. Bei langen Adern, die bei 5-mm-Draht z. B. 300 bis 500 m oder noch länger werden können, bringt dieses Verfahren den Nachteil mit sich, daß durch die bisher unvermeidlichen Temperaturschwankungen starke Unterschiede in der Festigkeit des Drahtes entstehen. Das vordere Ringende, also der Anfang der Ader, wird infolge seiner höheren Temperatur erheblich härter als das hintere Ringende. Dies hat zur Folge, daß sich die aus einem derartigen Draht hergestellten Federn beim Setzversuch verschieden stark setzen, also in ihrer Höhe sehr stark unterschiedlich sind. Auch kann es vorkommen, daß die Federn windschief werden.

Zur Abstellung dieses Mißstandes hat man bereits vorgeschlagen, die öfen so zu bauen, daß die Knüppel absichtlich ungleichmäßig erwärmt werden, und zwar in dem Sinne, daß das vordere Ende des Knüppels eine niedrigere Temperatur als das hintere Ende des Walzknüppels erhält. Derartige Vorschläge haben sich aber infolge der Komplizierung der Ofenregulierung in der Praxis nicht durchgesetzt. Auch ist es bei der verhältnismäßig langen Walzzeit vom Anstich des vorderen Knüppelendes im ersten Kaliber bis zum Austritt des hinteren Knüppelendes aus dem letzten Kaliber sehr schwierig, eine derartige Temperaturregulierung im voraus richtig zu treffen. Es ist andererseits bekannt, beim Zusammenschweißen aufeinanderliegender Stahlbänder durch Widerstandsschweißung die Temperatur des Walzgutes zwischen den beiden Druckwalzenpaaren, die zugleich als Stromzuführung dienen, zu regeln. Man Jhaf auch schon bei der abschnittsweise unterschiedlichen Erwärmung von Gut die Temperatur der einzelnen Abschnitte durch Fotoelemente überwacht und entsprechend der Anzeige dieser Elemente die Erwärmungseinrichtung geregelt. Schließlich ist es bekannt, bei der induktiven Stahdhärtung die Temperatur des Gutes durch Fotozellen u.dgl. zu überwachen. Im Gegensatz zu den zuletzt genannten Vorrichtungen bezieht sich die Erfindung auf ein Spezialverfahren zur Erzielung gleicher Endtemperatur von metallischem Gut, wie Eisen, Stahl u. dgl., relativ geringen Querschnittes beim Walzen mit hoher Verfahren zur Gleichhaltung

der Endtemperatur von metallischem Gut, wie Eisen, Stahl u.dgl., beim Walzen

Anmelder:

Dr.-Ing. Alexander Schepers, Neunkirchen/Saar, Goethestr. 24

Dr.-Ing. Alexander Schepers, Neunkirchen/Saar, ist als Erfinder genannt worden

Geschwindigkeit, bei dem das Walzgut anschließend an den Walzprozeß einer temperaturabhängigen Nachbehandlung unterworfen wird, insbesondere bei der Drahtherstellung. Aufgabe der Erfindung ist es, die in der Einleitung beschriebenen Mängel der bisher bekannten Verfahren zum Walzen von Gut relativ geringen Querschnitts, insbesondere bei Drahtbehandlungsverfahren, zu beseitigen, ohne daß die Walzeinrichtung in ihrem konstruktiven Aufbau grundsätzlich geändert werden muß. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das glühende Walzgut nach dem letzten Stich an einer Fotozelle vorbeigeführt wird, die mindestens eine induktive Erwärmungsvorrichtung zur Einstellung der Temperatur wenigstens eines vorhergehenden Stiches steuert. Die Temperaturregelung des bzw. der Stiche erfolgt hierbei also mit an sich auf anderen Gebieten bereits bekannten Mitteln, die somit auch nicht den Gegenstand der Erfindung bilden. Die Erfindung ist allein in der Auswahl· und Kombinat tion der vorgeschlagenen Mittel für die Lösung der oben beschriebenen Aufgabe zu sehen,·'wobei.'-noch besonders zu beachten ist, daß die durch die Eigenart des Gutes, d. h. seinen Querschnitt ünä^v seine Materialeigenschaften begründeten Besonderheiten besondere Schwierigkeiten für die Lösung' der'^:Aufgabe ergeben. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die Einhaltung einer bestimmten Temperatur,'¹ wobei nur geringe Abweichungen zugelassen sind, nach dem letzten Stich für das erfolgreiche Arbeiten beirii Verfahren nach der Erfindung Voraussetzung ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann von der Fotozelle der Speisestrom für eine Induktionsspule gesteuert werden, die der induktiven Er-

909 529/298

wärmungsvorrichtung des vorhergehenden Stiches zugeordnet ist. Man kann auch die Induktionsspule zusätzlich für die Heizung des Stiches vorsehen und dabei Maßnahmen treffen, die bewirken, daß die von der ,Fotozelle abgeleitete, die Stromstärke für die Induktionsspule steuernde Regelgröße den Steuervorgang erst dann einleitet, wenn die Endtemperatur des Walzgutes einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht also darin, an geeigneter Stelle nach dem letzten Stich die Temperaturen des Walzgutes mit einer an sich bekannten Fotozelle abzutasten. Sinkt nun diese Temperatur unter einen bestimmten, an der Regelvorrichtung einstellbaren Wert herab, so wird durch die Fotozelle über einen Regler der Speisestrom für eine Induktionsspule geregelt, welche an einem der vorhergehenden Stiche angebracht ist. Die Stromstärke für die Induktionsspule wird dabei also in Abhängigkeit von der von der Fotozelle festgestellten Temperatur gesteuert.

Sinkt etwa die Temperatur des vor der Fotozelle vorbeigeführten Walzgutes, so setzt die Stromzufuhr in der Induktionsspule in gewünschter Weise mehr oder weniger stark ein. Steigt die Temperatur des durch die Fotozelle abgetasteten Materials, so wird die Stromzufuhr vermindert.

Handelt es sich um hohe Walzgeschwindigkeiten, wie sie z. B. bei Drahtstraßen oder anderen Schnellstraßen vorliegen, so kann es notwendig sein, die Erwärmung durch die Induktionsspule nicht nur an einem, sondern auch an zwei oder mehreren Stichen vorzunehmen. Im allgemeinen wird aber die Anbringung von zwei Induktionsspulen ausreichend sein.

Handelt es sich um Straßen, die mit mehr als einer Ader laufen, so kann natürlich das gleiche Verfahren für jede einzelne Ader durchgeführt werden. ', Das erfindungsgemäße Verfahren zur Konstanthaltung der Endtemperatur des Walzgutes kann auch für solche Walzenstraßen angewendet werden, bei denen die genaueste Einhaltung der Walztemperaturen notwendig ist, z. B. wenn es sich um die Auswalzung von selbsthärtenden (lufthärtenden) Stählen, also Sorten mit mittlerem und hohem Legierungsgehalt, handelt.

''. Bisher half man sich beim Walzen derartiger Qualitäten in der Weise, daß man zur Vermeidung von Temperaturschwankungen die Knüppelgewichte und damit die Verweilzeit der hinteren Enden des Walzgutes auf den Arbeitsplatten, Schlingkanälen und Umführungen verminderte.

Das neue Verfahren gestattet nun auch in diesen Fällen, mit den Knüppelgewichten wieder in die Höhe zu gehen und sehr große Längen bei konstanter Temperatur zu walzen.

Schließlich gestattet das neue Verfahren auch, bei besonders engen Toleranzvorschriften Vorteile zu schaffen. Die Bestrebungen, nach Verengung der Walztoleranzen sind so stark, daß zum Teil bereits drei verschiedene Toleranzreihen für den gleichen Nenndurchmesser eingeführt worden sind. Dieser Wunsch nach engen Toleranzen entspringt der Konstruktion der, modernen Verarbeitungsmaschinen, insbesondere für Draht, wie z. B. zur Herstellung von Ketten in Automaten, kaltgepreßten Schrauben in'.Doppelschlagmaschinen, allen Fertigungsverfahren, die auf dem Fließpressen beruhen, und außerdem dem Streben der Stahlziehereien. Bekanntlich ändert sich die Toleranz eines aus dem letzten Stich austretenden Walzgutes . erheblich, wenn die Temperatur des Walzgutes vom vorderen bis zum hinteren Ende abnimmt. Das erfindungsgemäße Verfahren schafft aber durch die Gleichmäßigkeit der Endtemperaturen des Walzgutes die Möglichkeit, die eingestellten Toleranzen besser zu halten, und vermindert den durch ίο Über- oder Unterschreitung der Toleranzen entstehenden Ausschuß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Erzielung gleicher Endtemperatur von metallischem Gut, wie Eisen, Stahl u. dgl., relativ geringen Querschnittes beim Walzen mit hoher Geschwindigkeit, bei dem das Walzgut anschließend an den Walzprozeß einer

ao temperaturabhängigen Nachbehandlung unterworfen wird, insbesondere bei der Drahtherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das glühende Walzgut nach dem letzten Stich an einer Fotozelle vorbeigeführt wird, die mindestens eine induktive Erwärmungsvorrichtung zur Einstellung der Temperatur wenigstens eines vorhergehenden Stiches steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Fotozelle der Speise-

30- strom für eine Induktionsspule gesteuert wird, die der induktiven Erwärmungsvorrichtung des vorhergehenden Stiches zugeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Fotozelle abgeleitete, die Stromstärke für die — vorzugsweise für die Heizung eines Stiches zusätzlich vorgesehene — Induktionsspule steuernde Regelgröße den Steuervorgang erst dann einleitet, wenn die Endtemperatur des Walzgutes einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei schnell laufenden Straßen mehreren Stichen je eine Induktionsspule zugeordnet wird, die gemeinsam von der gleichen Fotozelle gesteuert werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeiten mit mehreren Adern für jede Ader die Endtemperatur von je einer Fotozelle unabhängig gesteuert wird.

6. Anwendung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 bei der Herstellung von wassergehärtetem Federdraht.

7. Anwendung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 bei der Herstellung von Stabeisen und Walzdraht in großen Längen aus niedrig- und hochlegierten Stahlsorten.

8. Anwendung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 bei der Herstellung von Walzgut mit engen Walztoleranzen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französiche Patentschrift Nr. 844 477; USA.-Patentschrift Nr. 2 518 905; F.W. Curtis: »High-Frequency-Induction Heating«, 1950, S. 59.