DE2437684C2

DE2437684C2 - Walzwerk zur Herstellung von Draht und Rippenstahl

Info

Publication number: DE2437684C2
Application number: DE19742437684
Authority: DE
Inventors: Johann 4033 Hössel Grotepaß
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1974-08-05
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE2437684A1; IT1040178B

Description

Hochleislungs-Drahtwalzwerke bestehen heute aus einer mehrgerüstigen Vorstaffel, einer mehrgerüstigen Zwischenstaffel und einer in Blockbauweise ausgeführten Fertigstaffel. Die Walzblöcke der Fertigstaffeln sind mit sechs bis zehn Walzscheibenpaaren mit nur einem oder wenigen Kalibern versehen, die fliegend auf wechselsweise um 90° gegeneinander und um 45° zur Horizontalen geneigt angeordneten Wellenstümpfen aufsitzen. Die Walzscheiben haben relativ geringe Durchmesser und zur Erhöhung der Kaliberstandzeit sind sie aus Hartmetall gefertigt oder tragen eine Hartmetallauflage. Es besteht die Forderung, diese Hochleistungs-Drahtwalzwerke auch zur Herstellung von Rippenstahl einzusetzen.

Da an den mit einem Rippenkaliber versehenen Walzscheiben mit einem die wirtschaftliche Fertigwalzung im Block infragestellenden Verschleiß gerechnet wurde, hat man dem Fertigwalzblock ein Duo-Walzgerüst mit doppelt gelagerten Stahlwalzen, in die eine Vielzahl von Rippenkalibern eingeschnitten sind, nachgeschaltet und dieses Walzgerüst gemeinsam mit dem Fertigwalzblock angetrieben.

Ferner ist es bekannt (DE-OS 23 04 267), dem Fertigwalzblock zwei Duo-Walzgerüste als Doppelgerüst nachzuordnen und unabhängig vom Fertigwalzblock anzutreiben, wobei der erste der um 90° zueinander versetzten Walzensätze für die Umwandlung des aus dem Fertigwalzblock auslaufenden Rund in ein Oval und der zweite Walzensatz zur Umwandlung des Ovals in ein geripptes Rund vorgesehen ist. Dabei wurde bereits als Vorteil erkannt, daß die Verwendung eines Doppelgerüstes die Überführung eines Rundquerschnittes vom Fertigwalzblock zum Doppelgerüst erlaubt.

Wegen des hohen baulichen Aufwandes und Platzbedarfs dieser letztgenannten Anordnung, die als in keinem zu vertretenden wirtschaftlichen Verhältnis zu dem geringen Ausbringen eines solchen Walzwerks bei der Herstellung von Rippenstahl stehend gesehen wird, wurde diese Anordnung wieder verlassen zugunsten eines dem Fertigwalzblock ebenfalls unmittelbar nachgestellten Walzgerüstes mit zwei wechselweise in die Walzlinie einschwenkbaren Walzeinheiten, deren Walzenpaare mit dem Rippenkaliber versehen und spindellos angetrieben sind (DE-OS 23 04 267). Die kompakte Bauweise diese Rippenwalzgerüstes und seine Anordnung nahe dem Fertigwalzblock erlaubt es, den Fertigwalzblock mit einem schlanken Oval zu verlassen

und diesen Querschnitt zum Rippenwalzgerüst überzuführen. Durch den spindellosen Antrieb der WaJzen wird die Walzgeschwindigkeit im Rippenwalzgerüst der Auslaufgeschwindigkeit des WaJzgutes aus dem Fertigwalzblock angepaßt. Die schwenkbaren Walzeinheiten sollen den schnellen Wechsel der mit dem Rippenkaliber versehenen Walzen und somit geringe Stillstandszeiten des Walzwerkes zulassen.

Letztgenannte Bauweise und Anordnung eines Rippenwalzgerüstes soll den sonst geltenden Nachteil des Einsatzes der Hochleistungs-Drahtwalzwerke zur Hersteilung von Rippenstahl beheben, der .n der engen Begrenzung der Walzgeschwindigkeit und damit der Produktion bei der Walzung von Rippenstahl gesehen wird. Diese Lösung geht jedoch an dem Problem vorbei, welches die Auswalzung naturharter Rippenstähle mit sich bringt. Diese Stähle, die einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und einen hohen Mangangehalt (>1%) aufweisen, müssen zwecks thermomechanischer Feinkornbildung zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen von maximal S80°C fertiggewalzt werden (Stahl und Eisen, 82. Jahrg. (1962) Heft 17 vom 16. August, Seiten 1176-1186). Hierzu wurde bisher eine entsprechende Kühlung des Walzgutes vor dessen Eintritt in den Fertigwalzblock mit den nachgeschalteten Walzeinheiten für die Rippenwalzung vorgesehen. Die geringe Temperatur des einlaufenden Walzgutes bedingt große Verformungswiderstände und damit eine starke Aufheizung des Walzgutes durch die Verformung. Die Beendigung der Walzung bei Temperaturen von maximal 880°C läßt sich daher nur bei entsprechend reduzierter Walzgeschwindigkeit erreichen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es für den Erhalt eines gewünschten Gefüges naturharter Rippenstähle genügt, wenn die letzten zwei Stiche, in denen ein Rund zum Oval und das Oval zum gerippten Rund umgeformt werden, bei Temperaturen von maximal 880°C durchgeführt werden und, daß die Wasserkühlstrecken der heute zum kontrollierten Kühlen von Walzdraht üblichen Kühlstrecken geeignet sind, um ein aus einem Fertigwalzblock auslaufendes Rund, wie es als Ausgangsquerschnitt für die Rippenstahlwalzung geeignet ist, in nötigem Maße zu kühlen, um die Walzung des Rippenstahls bei maximal 88O⁰C zu beenden, wobei die Beschränkung der Verformung bei niedrigen Temperaturen auf das unbedingt nötige Maß zugleich die Aufheizung des Walzgutes durch den Verformungswiderstand auf das unvermeidbare Maß beschränkt, so daß auch für die Walzung naturharter Rippenstähle hohe Walzgeschwindigkeiten zugelassen werden können, denn die Walzgerüste für die Rippenwalzung lassen durchaus hohe Walzgeschwindigkeiten zu.

Ausgehend von einem Hochleistungs-Drahtwalzwerk heute üblicher Ausbildung, welches aus einer Vor-, Zwischen- und in Blockbauweise ausgeführter Fertigstaffel besteht, dem zur Auswalzung von Rippenstahl ein Doppelgerüst mit zwei um 90° gegeneinander versetzten Walzensätzen, deren Kalibrierungen für die Umwandlung des aus der Fertigstraße auslaufenden Rund in ein Oval im ersten und des Oval in ein geripptes Rund im zweiten Walzensatz ausgebildet sind, und ferner wie üblich eine Kühlstrecke zum kontrollierten Kühlen des Walzdrahtes nachgeofdnet sind, wobei die Kühlstrecke aus Kühlrohren zur Kühlung des geradlinig laufenden Drahtes mittels Wasser, einer Vorrichtung zum Ausfächern des Drahtes, einem Transportband zur

Kühlung des Drahtes in ausgefächerten Windungen mittels Luft und einer Vorrichtung zum Sammeln der Windungen in einem Bund besteht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Doppelgerüst zur Rippenstahlwalzung innerhalb der Kühlstrecke anzuordnen, in dem ein Teil der Wasserkühlstrecke bzw. die Wasserkühlstrecke zwischen der Fertigstaffel (Fertigwalzblock) und dem Doppelgerüst angeordnet wird. Hierbei kommt der Erfindung zugute, daß die Bemessung und Regelbarkeit der üblichen Wasserkühlstrecken geeignet sind, die Fertigwalzung von Rippenstahl bei Temperaturen bis 88O⁰C sicherzustellen. Durch die Anordnung des Doppelgerüstes innerhalb der Kühlstrecke hinter der Wasserkühlstrecke in dem für den Temperaturausgleich im Anschluß an die Wasserkühlung erforderlichen Bereich bedarf es keines zusätzlichen Raumes für die Anordnung des Doppelgerüstes. Die Beschränkung der Verformung bei Temperaturen bis maximal 88O⁰C auf uas unbedingt zur thermomechanischen Feinkornbildung nötige Maß in den beiden Suchen im Doppelgerüst läßt die Fertigwalzung mit hoher Wafzgeschwindigkeit zu, da die Erwärmung durch Verformung in den letzten beiden Stichen ebenfalls gering bleibt.

Die Zeichnung zeigt in Fig. la die erfindungsgemäß ausgebildete Walzstraße beim Auswalzen von Draht und in Fig. Ib im Ausschnitt die gleiche Walzstraße beim Auswalzen von Rippenstahl. Eine Abwandlung dieser Walzstraße zeigt die F i g. 2 ebenfalls im Ausschnitt.

Die in Fig. la dargestellte Walzstraße besteht aus einem Ofen 1 zur Erwärmung der Knüppel. Das erwärmte Walzgut durchläuft eine Vorstaffel 2, eine Zwischenstaffel 3 und eine Fertigstaffel 4, die als Fertigwalzblock ausgeführt ist, bei dem Walzscheiben fliegend auf den Stümpfen von Wellen aufsitzen, die paarweise in parallelen Achsebenen um 90° gegeneinander versetzt und um 45° geneigt angeordnet sind. Als Fertigstaffel 4 kann auch ein Fertigwalzblock anderer bekannter Bauart treten. Die die Walzscheiben tragenden Wellen des Fertigwalzblockes der Fertigstaffel 4 sind, wie üblich getrieblich miteinander verbunden zu einem Gruppenantrieb durch den Motor 5. Der aus der Fertigstaffel 4 austretende Draht durchläuft nacheinander eine Rohrführung 6, eine erste Wasserkühlstrecke 7, eine aus Abschnitten 8a, 8b und 8c bestehende Rohrführung, eine zweite Wasserkühlstrecke 9 und eine Rohrführung 10. Ein Windungsleger 11 legt den ihm zulaufenden Draht in gefächerten Windungen auf eine Transporteinriciitung 12 nimmt die Windungen auf und formt einen Ring daraus, der von der Transporteinrichtung 14 abgefördert wird. In den Wasserkühlstrecken 7 und 9 und auf der Transporteinrichtung 12 wird der Draht in bekannter Weise kontrolliert so gekühlt, daß der Draht ein für die Weiterverarbeitung günstiges Gefüge erhält, und es wird die Zunderbildung weitgehend unterdrückt Im Ausführungsbeispiel ist nur eine einadrige Walzung dargestellt, und es ist selbstverständlich möglich, mehradrig zu walzen, wobei dann Fertigstaffeln 4 mit Folgeeinrichtungen und eventuell ein Teil der Zwischenstaffel 3 entsprechend der Aderzah! parallel nebeneinander betrieben werden.

Für das Walzen von Rippenstahl erfährt der Fertigwalzstrang der Walzstraße die in Fig. Ib dargestellten Änderungen. Anstelle der Rohrführung 6 kann ein Schiingenbett 15 treten. Der Abschnitt Sb der Rohrführung ist entfernt Im Doppelgerüst 16 sind die Vertikalwalzen 17 und die Horizontalwalzen 18 gegeneinander angestellt. Der Antrieb 19 für die Vertikalwalzen 17 und der Antrieb 20 für die Horizontalwalzen 18 arbeiten synchronisiert mit dem Antrieb 5 der Fertigstaffel 4 in den sich aus den Umformungen, Walzendurchmessern und Getriebeübersetzungen ergebenden Drehzahlverhältnissen. Die Vertikalwaizen Π des Doppeigerüstes 16 haben Ovalkalibrierjng, formen also das aus dem Fertigwalzblock der Fertigstaffel 4 auslaufende Rund in ein Oval um. Die Horizontalwalzen 18 des Doppelgerüstes 16 haben Rippenkalibrierung, mit der der Rippenstahl fertiggewalzt wird. Die Wasserkühlstrecke ist in Abhängigkeit von der Temperatur des Walzgutes bei der Fertigwalzung im Doppelgerüst 16 so geregelt, daß diese maximal 88O⁰C beträgt. Die Wasserzufuhr zur Kühlstrecke 9 ist abgeschaltet, so daß der Rippenstahl die Führungsrohre dieser Kühlstrecke 9 durchläuft ohne gekühlt zu werden, da die naturharten Rippenstähle nach deren Fertigwalzung keine schroffe Kühlung erfahren sollen. Durch die Rohrführung 10 läuft der Rippenstahl dann dem Windungsleger 11 zu und wird in gefächerten Windungen auf die Transporteinrichtung 12 abgelegt und wie üblich weiterbehandelt.

Für den Fall, daß mit der ersten Wasserkühlstrecke 7 in der für die Kühlung des Walzdrahtes entsprechenden Auslegung nicht sichergestellt werden kann, daß die Fertigwalzung des Rippenstahles bei Temperaturen von maximal 88O⁰C erfolgt, wird das Doppelgerüst 16 zwischen der zweiten Wasserkühlstrecke 9 und dem Windungsleger 11 angeordnet, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. Anstelle der Rohrführungsabschnihe 8a, 8£> und 8c tritt dann eine durchgehende Rohrführung 8, während zwischen der Wasserkühlstrecke 9 und dem Doppelgerüst 16 der Abschnitt 10a, zwischen dem Doppelgerüst 16 und dem Windungsleger 11 der Abschnitt 10c und ferner der Abschnitt 10ό einer Rohrführung zur Überbrückung des Doppelgerüstes 16 bei der normalen Drahtwalzung vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Walzwerk zum Herstellen von Draht und Rippenstahl, bestehend aus einer Vor-, Zwischen- und Fertigstraße mit einem nachgeschalteten Doppelgerüst mit zwei um 90° gegeneinander versetzten Walzensätzen, deren Kalibrierungen für die Umwandlung des aus der Fertigstaffel auslaufenden Rund in ein Oval im ersten und das Oval in ein geripptes Rund im zweiten Walzensatz ausgebildet sind, mit einer Wasserkühlstrecke und mit einer Vorrichtung zum Ausfächern, Transport und Luftkühlung des fertiggewalzten Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkühlstrecke (7 bzw. 7 und 9) zwischen der Fertigstaffel (4) und dem Doppelgerüst (16) angeordnet ist.