DE19605008A1 - Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband, bei dem ein Halbzeug in einem oder mehreren Walzstichen mit seinem Kopfende in den zwischen den Arbeitswalzen mindestens eines Walzgerüstes gebildeten Walzspalt eingeführt und zwischen den angestellten Arbeitswalzen auf ein gewünschtes Stichmaß reduzierend verformt wird.

Bei der Produktion von Warmbreitband wird gewöhnlich das gegossene oder gewalzte, entsprechend temperierte Halbzeug ein- oder mehrmals in seiner Dicke und/oder seiner Breite reduziert, bis es die gewünschten Abmessungen und Eigenschaften besitzt. Dabei erfolgt die Umformung des Halbzeuges stets in der Weise, daß das Kopfstück des Halbzeuges für jede Umformung in einen schon eingestellten, lastfreien Walzspalt gefördert wird. Beim Einlaufen des Kopfstückes in den Walzspalt tritt eine instationäre Belastung des Halbzeuges und des Werkzeuges auf, der als Anstichstoß bezeichnet wird. Dieser Anstellstoß stellt eine Störgröße des Produktionsprozesses dar und ist häufig Ursache für Betriebsstörungen im Walzwerk. Darüber hinaus führt der Anstichstoß, der mit einer kurzzeitig extremen Belastung des Walzgerüstes einhergeht, zur Beeinträchtigung der Qualität und der Ausbringung des Walzwerkes. Sämtliche Anlagenteile, die dem Anstichstoß ausgesetzt sind, müssen auf diese Lastspitze ausgelegt werden, was zu aufwendigen Walzgerüsten und Hilfsvorrichtungen führt.

Der Anstichstoß ist naturgemäß in seiner Größe davon abhängig, wie groß der Unterschied zwischen eingangsseitiger Halbzeugdicke und ausgangsseitiger Sollmaßdicke des Walzgutes ist. Dabei ist der Walzendurchmesser zu berücksichtigen.

Bei der Auslegung einer Walzstraße und Festlegung der Stichfolge ist man bestrebt, eine möglichst hohe Stichabnahme zu erzielen, damit in möglichst wenigen Walzstichen, was gleichbedeutend mit einer geringeren Anzahl von Walzgerüsten ist, die gewünschte Gesamtstichabnahme bis hin zum Endband erzielbar ist. Die dabei mögliche Reduktion innerhalb eines Walzgerüstes ist aber bei herkömmlichen Warmwalzwerken durch die Greif- und Durchziehbedingungen nach oben begrenzt; denn für das Einziehen des Walzgutes in den Walzspalt durch die drehangetriebenen Walzen sind Greifwinkel zu berücksichtigen, die abhängig sind von der Reibung zwischen Walze und Walzgut. Ein Erfahrungsrichtwert für den Greifwinkel, der zwischen der Mittelsenkrechten durch die Walzen und der Berührungslinie des anzustechenden Walzgutes mit der Walze gemessen wird, liegt bei 17°. Größere Greifwinkel be- oder verhindern das Einziehen des Walzgutes in den Walzspalt.

Wenn es gelingt, sowohl durch Veränderung der Greifbedingungen im Walzspalt Halbzeug mit größerer Ausgangsdicke in den Walzspalt einzuführen und gleichzeitig die übermäßige Belastung der Walzgerüste durch den Anstichstoß zu reduzieren, so ist es möglich, hohe Stichabnahmen zu erreichen, und zwar mit einer geringeren Anzahl von Walzgerüsten als bisher.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband vorzusehen, bei dem der Anstichstoß entfällt und das in der Lage ist, extrem hohe Verformungen in den einzelnen Walzgerüsten vorzunehmen.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein gattungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Walzspalt zum Anstich des Kopfstückes auf eine mindestens der Dicke des Kopfstückes entsprechende Walzspalthöhe voreingestellt und nachdem das Kopfstück die Mittelebene des Gerüstes passiert hat, auf das gewünschte Soll-Stichmaß angestellt wird.

Vorgestellt wird also ein Produktionsprozeß für Warmband, bei dem das Halbzeug nicht in einen schon eingestellten, geschlossenen Walzspalt gefördert wird, sondern das Gerüst erst dann auf das Sollmaß eingestellt wird, wenn das Kopfende des Halbzeugs die Gerüstmitte bereits passiert hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bewegen sich demnach die Walzen in das Halbzeug und nicht das Halbzeug in die Walzen.

Der Vorschlag der Erfindung hat eine Reihe deutlicher Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Dadurch, daß der Anstichstoß infolge der vorgeschlagenen Verfahrensweise vermieden wird, können kleinere Walzgerüste als bisher eingesetzt werden bzw. kann die Lebensdauer der Walzenlagerung merklich erhöht werden. Die störende Geräuschbelästigung durch den Anstichstoß entfällt, was aus Umweltschutzaspekten beachtlich ist. Darüberhinaus wird bei einer Betriebsweise ohne Anstichstoß die Gefahr von Betriebsstörungen durch Einfädelschwierigkeiten eliminiert.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß sich die Greif- und Durchzugsbedingungen im Walzspalt erheblich ändern. Greifwinkel <17° stellen nunmehr nicht mehr die Grenze dar, die den Walzspalt bzw. die Halbzeugdicke bislang festlegte. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchaus möglich, Reduktionen am Walzgut vorzunehmen, die einem - gemessen am bisherigen Greifwinkel - doppelten Greifwinkel entsprechen, da bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren nicht Greif- sondern die Durchzugsbedingungen den Grenzfall des ungestörten Betriebes darstellen. Das bedeutet in der Praxis entweder größere Reduktionen im einzelnen Walzgerüst oder den Einsatz kleinerer Walzendurchmesser in leichteren Gerüsten. In dem einen Fall würde die Zahl der Walzgerüste durch stärkere Reduktionen reduziert; im anderen Fall kann beim Einsatz kleinerer Walzendurchmesser der Kostenaufwand für die Walzstraße deutlich reduziert werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer Hintereinanderanordnung einer Mehrzahl kontinuierlich walzender Walzgerüste das Anstellen der Walzspalte auf die gewünschten Soll-Stichmaße in Durchlaufrichtung des Kopfstückes nacheinander und unmittelbar nach dem Passieren des Kopfstückes erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich also auch bei kontinuierlich arbeitenden Walzstraßen verwirklichen, die die bereits vorstehend beschriebenen Vorteile aufgreifen. Die in solchen Straßen üblichen Walzgutführungen können entfallen oder mindestens so verkleinert werden, daß es möglich wird, die Gerüstabstände zwischen den einzelnen Walzgerüsten erheblich zu reduzieren und die gesamte Walzstraße baut kürzer und kompakter.

Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahrens den Einsatz einer negativen Walzenbiegung in allen Gerüsten, was beim herkömmlichen Verfahren nicht von Anfang an möglich war.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsteht verfahrensbedingt jeweils am Kopfstückende des Halbzeuges oder Bandes ein "hammerförmiger" Abschnitt, der von den Walzen nicht verformt worden ist. Dieser Abschnitt muß als unbrauchbares Schrottstück abgetrennt werden und vermindert die Produktivität des Walzprozesses, wenn auch die mit dem Verfahren erzielbaren Vorteile überwiegen. Trotzdem und wegen des anfallenden Schrottendes eignet sich das vorgeschlagene Verfahren besonders zum Einsatz endlos gegossener Dünnbrammen als Vormaterial für die Warmbandstraße. Derartige Dünnbrammen, die inline aus einer Stranggießanlage kommend dem Walzwerk zugeführt werden, haben - bezogen auf die Gesamtlänge des auszuwalzenden Halbzeuges - nur prozentual geringe Schrottanteile, weil nur einmal ein Anfangsstück von der Dünnbramme abgetrennt werden muß.

Die gleichen Vorteile lassen sich erzielen, wenn als Halbzeug endlos aneinandergefügte Brammen dem Walzwerk zugeführt werden. Die Brammen werden bekanntermaßen durch Schweißen zu einem endlosen Halbzeugstrang zusammengefügt und machen auch nur ein einmaliges Abtrennen des in den geöffneten Walzspalt hineingefahrenen Kopfstückendes erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend mit Hilfe eines Diagrammes erläutert.

Es wird angenommen, ein 30 mm dickes Halbzeug kommt als nahezu endloser Strang von einer Dünnbrammengießanlage oder Schweißanlage und wird in das erste Walzgerüst eines Warmbandwalzwerkes eingeführt. Erfindungsgemäß sind die Walzen des ersten und aller weiteren Walzgerüste so weit geöffnet, daß die Walzspalte jeweils dem Dickenmaß des in Walzrichtung vor dem ersten Walzgerüst befindlichen Halbzeuges entsprechen. Sobald das Halbzeug die senkrechte Mittelebene des ersten Walzgerüstes erreicht hat, wird mittels einer Schnellanstellung der Walzspalt verkleinert und auf ein Maß zusammengefahren, das dem Soll-Stichmaß für den ersten Walzstich entspricht. Dabei dringen die Arbeitswalzen dieses Walzgerüstes in das Walzgut ein und reduzieren dessen Dicke (und Breite) in dem unmittelbar hinter dem Kopfstückende beginnenden Bereich. Das im ersten Gerüst ausgewalzte Halbzeug gelangt nun mit dem nicht gewalzten Kopfstückende in das zweite Walzgerüst der Walzstraße, dessen Walzspalt ebenfalls auf das Maß der Dicke des Halbzeuges geöffnet ist. Sobald das Kopfstückende die senkrechte Mittelebene des zweiten Walzgerüstes durchlaufen hat, werden auch die Arbeitswalzen dieses Walzgerüstes mittels der Schnellanstellung zusammengefahren und auf die Soll- Maßdicke des zweiten Walzgerüstes eingestellt, die um die Stichabnahme geringer ist, als die des ersten Walzgerüstes. In der gleichen Weise werden alle nachfolgenden Walzgerüste - von einer Ausgangsstellung mit geöffnetem Walzspalt ausgehend - in eine vorgegebene Walzstellung gefahren, nachdem das Kopfstückende passiert hat.

In dem Diagramm ist am Beispiel einer 5-gerüstigen Kontistraße eine Stichplanfolge dargestellt, bei der das Halbzeug mit einer Ausgangsdicke von 30 mm zu einem Endprodukt mit einer Dicke von 3 mm ausgewalzt wird. Die Einzugsgeschwindigkeit in die dargestellte Kontistraße beträgt 0,5 m/s. In dem Diagramm bedeutet:

Start  Beginn der Gerüstanstellung
Kontakt  erster Kontakt obere Walze mit dem Walzgut
Endposition  Ende der Gerüstanstellung.

In der ersten senkrechten Spalte der Tabelle sind die den einzelnen Vorgängen zuzuordnenden Zeiten - ausgegend vom Walzbeginn - aufgelistet, wobei deutlich wird, daß die verfahrensgemäß notwendige Anstellung der Gerüste in extrem kurzen Zeiten vorgenommen werden kann. Nach 26,2 sec. ist der Anstellvorgang aller Walzgerüste der gesamten Walzstraße beendet, der abzutrennende Anfahrstrang hat eine Länge von 21,3 m und ein spezifisches Gewicht von 1,5 kg/mm.

Claims (5)

1. Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband, bei dem ein Halbzeug in einem oder mehreren Walzstichen mit seinem Kopfende in den zwischen den Arbeitswalzen mindestens eines Walzgerüstes gebildeten Walzspalt eingeführt und zwischen den angestellten Arbeitswalzen auf ein gewünschtes Stichmaß reduzierend verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzspalt zum Anstich des Kopfstückes auf eine mindestens der Dicke des Kopfstückendes entsprechende Walzspalthöhe voreingestellt und nachdem das Kopfstück die Mittelebene des Gerüstes passiert hat auf das gewünsche Soll-Stichmaß angestellt wird.

2. Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hintereinanderanordnung einer Mehrzahl kontinuierlich walzender Walzgerüste das Anstellen der Walzspalte auf die gewünschten Soll-Stichmaße in Durchlaufrichtung des Kopfstückes nacheinander und unmittelbar nach dem Passieren des Kopfstückes erfolgt.

3. Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbzeug inline gegossene Dünnbrammen verwendet werden.

4. Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbzeug endlos aneinandergefügte Brammen verwendet werden.

5. Verfahren zum Walzen von Warmband, insbesondere Warmbreitband nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der gesamten Bearbeitungszeit des Bandes eine negative Walzenbiegung aufgebracht wird.