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Verfahren zum Walzen von zu haspelnden starkem Walzband und Breitbandstraße
zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen
von starkem Walzband auf einer mehrgerüstigen Breitbandstraße, das hinter dieser
auf Haspeln zu Bunden gewickelt wird. Grundsätzlich bietet das Walzen extrem dicker
Bänder in Walzstraßen, insbesondere Warmbreitband-Walzstraßen, keine Schwierigkeiten;
als kritisch erweist sich jedoch die der Walzstraße nachgeordnete Haspelanlage.
Schwierigkeiten allerdings bietet hier nicht das laufende Haspeln mit Anfangsbereichen
auf den Haspeldorn gewickelten Walzbandes: Als kritisch erweist sich im wesentlichen
das Einlaufen der Bandspitze sowie das schalen- sowie zylindermantelförmige Verformen
derselben, um die ersten Windungen zu bilden und deren Anliegen an den Haspeldorn
zu sichern. Hierbei wird die Bandspitze üblicherweise in einer Umlenkschale des
Haspels gebogen, unter den Dorn umgelenkt und in den zwischen Haspeldorn und einlaufendem
Band gebildeten Spalt eingeführt. Sodann muß das Band durch Reibungsschluß an den
Mantel des Haspeldorns gezogen und von diesem so mitgenommen werden, daß das folgende
Band zum Bund gewickelt wird.
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Üblich ist es, entsprechend verbreitet zu walzenden Banddicken die
Haspel für bspw. 6 bis 8 mm dickes Band auszulegen, hierbei aber zu berücksichtigen,
daß auch stärkeres Band, bspw, bis zu 12,7 mm, noch zu walzen ist. Hierbei ist man
bestrebt, die Anzahl der das Einlaufen der Bandspitze begünstigenden und diese verformenden
Wickelrollen und Umlenkschalen möglichst gering zu halten, zumal diese für die beim
Einlaufen von der Bandspitze übermittelten starken Stöße auszulegen sind, die in
der Größenordnung von 100 t liegen. Das Bestreben, Band
größerer
Dicke, bspw. bis zu 20 mm, zu walzen erfordert beim herkömmlichen Haspeln die Konstruktion
besonders großer, stark ausgelegter und damit aufwendiger Haspel.
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Das Erfordernis solch starker, aufwendiger Dickbandhaspel ergibt sich'aufs
der Tendenz zu bessere Festigkeitseigenschaften aufweisenden Stahlqualitäten von
X 60 bis zu X 100 sowie zu legierten Stählen, die sich beim Haspeln steifer zeigen
als übliches Warmband und daher sie aufnehmende Haspel beanspruchen wie weit stärkeres
übliches Walzband.
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Da üblicherweise die lose für Dickband nur einen geringen Anteil der
Produktion ausmachen, werden die aufwendigen Dickbandhaspel nach Möglichkeit eingespart.
Um bei dickem Walzband aber mit mäßigem Aufwande ein sicheres Anliegen der Bandspitze
an den Mantel des Haspeldornes zu erreichen, ist es bekannt, dieses Anliegen durch
besondere Maßnahmen zu unterstützen. Verbreitet werden verstellbare Segmente aufweisende
Haspeldorne verwendet, die erst nach Vollendung der ersten Umschlingung gespreizt
werden. Um die Bandspitze leichter verformen zu können und Wickelrollen und Umlenkschalen
zu entlasten, wird ein längerer Bereich der Bandspitze mit höherer Temperatur gehaspelt
als das nachlaufende Band. Hierzu ist es erforderlich, einen Bereich der Bandspitze
beim Abspritzen mit Kühlwasser auf dem üblichen Kühlrollgang auszusparen. Dies bedarf
einer möglichst weitgehendenUnterteilung der Spritzdüsen in gemeinschaftlich beaufschlagte
Spritzgruppen und eines erheblichen Steuerungsaufwandes, ohne daß die Auswirkung
der Aussparung von der Kühlung definiert lokalisierbar ist.
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Da die abweichenden Kühlverhältnisse unterschiedliche Materialgefüge
und damit unterschiedliche Eigenschaften ergeben, ist es später erforderlich, die
Bandspitze zu schopfen. Die hierdurch bedingten Verluste sind besonders groß, da
wegen der Streuung der Einwirkung der Spritzdüsen in bezug auf die vorgeschobene
Bandspitze deren abweichendes Gefüge aufweisender Bereich, der als Schrott zu schopfen
ist, üblicherweise länger als 10 m ist.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, mit geringem zusätzlichen
Aufwande das Einlaufen der Bandspitze und deren Anlegen an den Dorn von Haspeivorrichtungen
zu erleichtern.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem nach dem Auslaufen eines Wslzbandes
aus der Walzstraße die Walzen mindestens eines Gerüstes dieser Straße auf: einen
Walzspalt eingestellt werden, dessen Stärke die Dicke des nächstzuwalzenden Bandes
unterschreitet, und indem nach vorgegebenem Vorlauf dieses nächsten Bandes nach
dem Anstich in dem bzw. den voreingestellten Gerüsten deren Walzen in die durch
das für das Walzband vorgesehene Programm bestimmte Position gefahren werden. Hierdurch
erhält das'auslaufende Walzband im Bandspitzenbereich, der den Umfang des Haspeldornes
nicht zu überschreiten braucht, eine geringere Dicke als das folgende Walzband und
ist von den Führungs- und lieitmitteln der Haspeleinrichtung daher leichter zu erfassen,
zu formen und zum Anliegen zu bringen. Bewährt hat es sich, wenn der Vorlauf dem
Umfange des Dornes der Walzstraße nachgeordneter Haspel entspricht. Beim Vorhandensein
schnell ansprechender Anstellvorrichtungen kann die Rückführung voreingestellter
Walzen in ihre durch das Programm bestimmte Position beim Erreichen des gewünschten
Vorlaufes bewirkt werden, so daß die Bandspitze durch einen Bereich gleichmäßiger
Dicke gebildet wird, welche die des übrigen Bandes unterschreitet, und die in die
Dicke des übrigen Bandes innerhalb eines kurzen, einen trapezförmigenQuer schnitt
aufweisenden Bandabschnittes übergeht. Es ist aber auch möglich, die Rückführung
voreingestellter Walzen bereits während des Vorlaufes zu beginnen, so daß der Bereich
konstanter geringer Dicke an der Bandspitze nur einer Teillänge der Vorlauflänge
entspricht oder ganz verschwindet, und ein wesentlicher Teil oder die ganze in ihrer
Länge dem Vorlauf entsprechende Bandspitze mit entlang der Länge wachsender Dicke,
d. h. trapezförmigem Querschnitt, ausgebildet ist. Bei der Rückführung der Walzen
können diese in eine Position geführt werden, in der sie die Dicke des Walzbandes
bei vergrößertem Walzspalt reduzieren. Es hat sich aber auch bewährt, die Walzen
voreingestellter Gerüste durch die Rückführung aus dem Wirkungsbereich des durchlaufenden
Walzbandes
zu führen, so daß dieses nach Passieren der Bandspitze und entsprechendem Vorlaufe
leer durch das Gerüst läuft. Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich insbesondere
Warmbreitband-Walzstraßen, die mit auf Anstellvorrichtungen von Gerüsten einwirkenden
Steuervorrichtungen sowie mindestens einem der Gerüste zugeordneten, den Anstich
in dieses sowie den Durchlauf des Walzbandes überwachenden, der Steuervorrichtung
vorgeordneten Tastvorrichtungen ausgestattet sind, wobei die Steuervorrichtung nach
Auslaufen eines Walzbandes die Anstellvorrichtung im Sinne einer Verkleinverung
des Walzspaltes auf einen vorgegebenen Wert beaufschlagt und nach Durchlaufen einer
vorbestimmten Länge des folgenden Walzbandes das Hochfahren der Walzen der Gerüste
auf einen zweiten vorgegebenen Wert des Walzspaltes bewirkt.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen beschrieben.
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Dickes Walzband, im beschriebenen Ausführungsbeispiel Walzband mit
10 bis 20 mm Dicke, wird üblicherweise nur in den Fertiggerüsten 1 bis 4 einer Fertigstaffel
gewalzt; die Fertiggerüste 5, 6 und 7 laufen hierbei leer mit. Diese beim eigentlichen
Walzen leer laufenden Gerüste können dazu verwendet werden, gemäß der Erfindung
die Bandspitze dünner auszuwalzen, indem vor Anstich eines zugeführten Bandes die
Oberwalzen mindestens eines dieser Gerüste auf Abnahme eingestellt und nach vorgegebenem
Vorlauf während des Walzens hochgefahren werden. Damit wird die Dicke des Bandanfanges
stärker reduziert als das eigentliche, mit der Solldicke zu walzende Band, und infolge
seiner geringeren Dicke bietet der Bandanfang beim Einlaufen in einen nachgeordneten
Haspel keine wesentlichen Schwierigkeiten: Das in den raspel einlaufende Band verhält
sich bezüglich der Beanspruchung der Einlaufelemente des Haspels sowie des anlegens
an den Haspeldorn wie ein wesentlich leichter zu haspelndes Band geringerer Stärke.
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Die optimale Lange des in seiner Dicke reduzierten Bereiches der Bandspitze
hängt sowohl von der Walzgeschwindigkeit als auch von der Anstellgeschwindigkeit
beim Auffahren der Walzen ab. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind daher schnell arbeitende hydraulische Anstellvorrichtungen hervorragend geeignet,
da mit diesen mit wesentlich größerer Beschleunigung gefahren werden kann als mit
elektrischen Anstellungen, so daß die Länge des beim Auffahren gebildeten Keilstückes
verhältnismäßig kurz bleibt.
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Grundsätzlich kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aber auch
mit elektrischen Anstellvorrichtungen gearbeitet werden.
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Da das beim Auffahren gebildete Keilstück jedoch länger wird, wird
zweckmäßig mit dem Auffahren der Walzen schon nach kurzem Vorlauf oder gar beim
Anstich begonnen, so daß einem kurzen Anfangsbereich mit rechteckigem Querschnitt
ein langer tbergangsbereich mit trapezförmigem Querschnitt folgt. Beim Befolgen
der Lehre der Erfindung beim Walzen mit der angegebenen Walzstraße kann bspw. Walzband
von 15 mm Dicke im Fertiggerüst 4 mit 2,5 m/s auslaufen und die folgenden Gerüste
5 bis 7 ohne Reduktion passieren.
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Nach Auslaufen des Bandes, überwacht bspw. durch im Wege des Walzbandes
vorgesehene Tasthebel, angestellte Stützrollen oder dergleichen werden die Gerüste
5 bis 7 auf eine vorgegebene Abnahme, die je bis zu 4 mm betragen kann, eingestellt.
Nach dem Anstich dieser Gerüste und vorgegebenen Vorlauf des nunmehr einlaufenden
Bandes werden die Oberwalzen der Gerüste 5 bis 7 hochgefahren. Je nach Einstellung
kann dabei eine Parallel- und/oder Keilform des Bandspitzenbereiches erzielt werden,
der je nach Einstellung von 7 oder 11 mm Anfangsstärke auf 15 mm Endstärke innerhalb
einer Länge von 2 1/2 bis 5 m ansteigt. Wie bereits ausgeführt läßt sich ein Bandspitzenbereich
derart geringer Dicke in gewohnt er Weise mit nur verhältnismäßig geringen Beanspruchungen
und betriebssicher vom nachgeordneten Haspel aufnehmen und wickeln.
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Die Erfindung bietet eine Reihe erheblicher Vorteile. Die Dicke besonders
starker oder auch infolge ihres Materiales
oder der Wickeltemperatur
verhältnismäßig steifer Bänder läßt sich soweit reduzieren, daß sie in den mittleren
Arbeitsbereich des Haspels fällt und damit auch besonders dicke und/oder steife
Walzbänder wie solche üblicher Abmessungen und Eigenschaften gewickelt werden. Unterstützt
wird die Wirkung der Dickenverringerung der Bandspitze durch einen weiteren Effekt:
Durch das zusätzliche Walzen wird der Spitzenbereich weiter aufgeheizt und läuft
damit in den Haspel mit einer höheren Temperatur ein als das nachfolgende dicke
Trum des Bandes. Das Band kann somit ohne besondere Berücksichtigung seiner einzelnen
Bereiche auf dem Kühlrollgang abgespritzt werden, ohne daß auf die bessere Verformbarkeit
einer Bandspitze infolge erhöhter Temperatur verzichtet werden muß. Als besonders
vorteilhaft erweist sich hierbei, daß die zusätzliche Aufheizung streng auf den
in seiner Dicke reduzierten Bereich beschränkt ist, so daß dessen Schopfen auch
gleichzeitig alle Bandteile abweichenden Gefügeaufbaues und unterschiedlicherEigenschaften
entfernt.
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Damit wird der Vorteil einer Bandspitze erhöhter Temperatur bei nur
geringem Schrottanteil erreicht, da die Länge des gemäß der Erfindung in seiner
Dicke reduzierten und daher zu schopfenden Bandspitzenbereiches nur etwa 2 bis höchstens
5 m beträgt, während nach anderen Verfahren erreichte höhere Temperaturen der Bandspitze
ein Schopfen von meist über 10 m der Bandspitze erfordern. In einigen Anwendungsfällen
ist dieses Schopfen der Bandspitze noch nicht einmal erforderlich: Bspw. bei der
Herstellung von Spiralrohren ermöglicht die Bandspitze verringerter Dicke ein günstiges
Anliegen und erleichtert auch die weitere Verarbeitung.
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Die Anwendung der Erfindung gestattet bei der Anwendung bereits erstellter
Anlagen die Umstellung auf größere Banddicken, da bereits vorhandene Haspelanlagen
verwendet werden können, sofern deren Antriebe das beim Wickeln stärkeren Walzbandes
erforderliche höhere Drehmoment aufzubringen vermögen. In jedem Falle aber werden
bei der Befolgung der Lehren der Erfindung die Haspel, insbesondere deren Andrückrollen,
Umlenkschalen sowie deren Antriebselemente, geschont,
da ja gerade
beim Einlauf des Bandes die höchsten, schlagartigen Beanspruchungen dieser Teile
auftreten, während die Beanspruchungen während des Wickelns selbst gleichförmig
und wesentlich geringer sind.
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Zur Durchführung der Erfindung haben sich, wie bereits erwähnt, diarmbreitbandstraßen
meist nur zum Zwecke der Dickenregelung eingebauten hydraulischen Anstellungen besonders
bewährt, die bei der Herstellung von dickeren Bändern wirtschaftlich eingesetzt
werden können, um die stärkere Reduktion der Bandspitzen zu bewirken.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Warmbreitbandstraßen oder
besondere Gerüstzahlen beschränkt. So könnte beim angegebenen Beispiel die zusätzliche
Reduktion während des Vorlaufes nur durch ein Gerüst bewirkt werden, und es ist
auch möglich, daß ein Gerüst von einer ersten Stellung, in welcher während der Vorlaufstrecke
stark reduziert wird, in eine zweite Walzenstellung gefahren wird, in der der geöffnete
Walzspalt das durchlaufende Band geringer reduziert.
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Es ist auch nicht erforderlich, den Vorlauf der Bandspitze durch eine
Längenmessung zu erfassen. So kann das Hochfahren der Walzen nach dem Anstich durch
Zeitglieder verzögert mit seinem Anfang und Ende bestimmt werden,und bei der Steuerung
hintereinander angeordneter Gerüste ist es möglich, den Anstich an einer Stelle
zu erfassen und die Steuerung der hintereinander angeordneten Gerüste durch der
Steuervorrichtung zugeordnete unterschiedliche Zeitglieder zu bestimmen. Diese Zeitglieder
können auch in Abhängigkeit von der Drehzahl oder des nach dem Anstich zurückgelegten
Drehwinkels der Walzen gehalten werden. In allen Fällen wird durch verhältnismäßig
wenig aufwendige zusätzliche Vorrichtungen eine erhebliche Entlastung der Haspel
sowie Erweiterung ihres Arbeitsbereiches erreicht.