DE2605011B1 - Verfahren und vorrichtung zum entzundern beim kontinuierlichen umformen, insbesondere walzen, von langgestrecktem, metallischem gut, insbesondere stahl - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum entzundern beim kontinuierlichen umformen, insbesondere walzen, von langgestrecktem, metallischem gut, insbesondere stahlInfo
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Description
Die von den Verbrauchern von Walzprodukten geforderten engsten Toleranzen bei optimaler Oberflächenausführung
des Walzproduktes werden bei einem Warmumformungsprozeß nicht nur durch die maschinen-
und anlagetechnischen Kenndaten bestimmt, sondern in hohem Maße auch durch die Umformgesetze
und qualitätsbezogenen Eigenschaften der Walzprodukte. Eine gleichmäßig enge Toleranz über die gesamte
Walzaderlänge kann nur dann sicher erzielt werden, wenn neben weitgehend zugfreier Walzung auch die
Temperatur über die Walzaderlänge weitgehend konstant ist. Daraus ergibt sich, daß das erste Gerüst
einer kontinuierlichen Walzenstraße möglichst nahe an den Ofen herangesetzt werden muß, um die Walzung
»aus dem Ofen« durchführen zu können. Wenn bei einer derartigen Anlage das Walzgut im ersten Gerüst
angestochen wird, befindet sich die Restlänge des Walzgutes zu einem beträchtlichen Teil noch im Ofen,
so daß ein weitgehender Temperaturverlust und damit Temperaturunterschied über die Walzgutlänge durch
Wärmeabstrahlung vermieden wird (DT-PS 9 39 743). Von Nachteil ist bei einer solchen Vorrichtung aber, daß
zwischen dem Ofen und dem Walzwerk keine herkömmliche Entzunderungseinrichtung angeordnet
werden kann. Eine herkömmliche Entzunderungsein-"ichtung würde nämlich das Walzgut insbesondere an
den Kanten zu stark abkühlen, weil die vom ersten Walzgerüst bestimmte Durchlaufgeschwindigkeit des
Walzgutes in der Entzunderungseinrichtung zu klein ist.
^Us diesem Grunde werden ein Teil der neuzeitlichen
Walzwerksanlagen in aller Welt ohne Entzunderungseinrichtung gebaut. Man nimmt dabei den Nachteil in
Kauf, daß der Primärzunder in die Oberfläche der Walzprodukte in den ersten Stichen eingedrückt wird,
ίο was sich in einer Qualitätsminderung der Oberfläche des
Fertigwalzproduktes auswirkt (DT-AS 19 28 510, Sp. 3 Z. 17-26).
Bei einer anderen Walzwerksanlage durchläuft das Walzgut nach Austritt aus dem Ofen die Entzunderungseinrichtung
mit einer so hohen Geschwindigkeit, daß einerseits der Zunder entfernt wird, andererseits
das aufgespritzte Medium das Walzgut nicht, insbesondere nicht an den Kanten, zu stark abkühlt. Nachteilig ist
jedoch bei dieser Walzwerksanlage, daß das Walzgut auf seiner gesamten Länge nicht bei derselben
Temperatur gewalzt wird, denn während der Anfang des Walzgutes sich bereits in den Walzen des ersten
Gerüstes befindet, kühlt der übrige Bereich weiter ab. Das hat den nachteiligen Effekt, daß engste Toleranzen
nicht eingehalten werden können. Außerdem besteht die Gefahr, daß abhängig von der Einzugsgeschwindigkeit
sich auf dem Ende des entzunderten Gutes mehr oder weniger stark Sekundärzunder bildet, der die
Oberflächenqualität mindert (US-PS 22 89 967).
Mit einer dritten Walzwerksanlage sind sowohl engste Toleranzen einzuhalten als auch die geforderten
Oberflächenqualitäten zu erreichen. Bei dieser Walzwerksanlage durchläuft das aus dem Ofen transportierte
Walzgut mit hoher Geschwindigkeit eine Entzunderungseinrichtung, so daß es örtlich, insbesondere an den
Kanten, nicht übermäßig stark abkühlen kann. Das so entzunderte Walzgut wird dann in eine Heizrinne
od. dgl. transportiert, die vor dem ersten Gerüst des Walzwerkes oder zwischen Gerüstgruppen des WaIz-Werkes
angeordnet ist. Während der Anfang umgeformt wird, befindet sich der übrige Teil des Walzgutes noch in
der Heizrinne. Von Nachteil ist bei dieser Walzwerksanlage, daß zum Warmhalten des Walzgutes während des
Umformvorganges eine besondere Heizrinne vorgesehenist(DT-AS
19 28 510).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem
bzw. mit der bei geringem anlagetechnischem Aufwand das Walzgut mit engsten Toleranzen und hoher
Oberflächenqualität herstellbar ist.
Ausgehend von einem Verfahren zum Entzundern von langgestrecktem, metallischem Gut, insbesondere
Stahl, das sich beim kontinuierlichen Umformen, insbesondere Walzen des Anfangs- und dann Mittelabschnittes
mit seinem Mittel- und dann Endabschnitt noch in der Ofenhitze befindet und das nach dem
Erwärmen und vor dem Umformen mit einem unter hohem Druck aufgesprühten Medium entzundert wird,
wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Entzundern an aufeinanderfolgenden Abschnitten des Gutes jeweils
zyklisch erfolgt, wobei der Entzunderungsbereich an dem Gut gegen die Durchlaufrichtung des Gutes mit so
hoher Geschwindigkeit verlagert wird, daß die örtliche Behandlungszeit des Gutes mit dem Medium unter
Berücksichtigung der zu erzielenden Entzunderung möglichst kurz ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Entfernen des Oberflächenzunders von langge-
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strecktem, metallischem Gut, insbesondere Stahl, mittels Aufspritzen eines flüssigen Mediums auf
dasselbe, weiche einem Ofen zum gleichmäßigen Durchwärmen und auf Temperaturhalten des metallischen
Gutes nachgeschaltet und einer kontinuierlichen Umformeinrichtung, insbesondere Walzeinrichtung,
vorgeordnet ist, wobei die kontinuierliche Umformeinrichtung in einem Abstand hinter dem Ofen angeordnet
ist, der erheblich kleiner als die Länge des umzuformenden Gutes ist. Eine solche Vorrichtung ist erfindungsgemaß
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Entfernen des Oberflächenzunders taktweise in und
entgegen der Umformrichtung bewegbar ist, daß das Aufspritzen des flüssigen Entzundermediums jeweils bei
der Bewegung der Vorrichtung entgegen der Durchlaufrichtung des Gutes erfolgt, während der Rückhub
der Vorrichtung bei abgeschalteter Aufspritzvorrichtung vor sich geht.
Die Erfindung geht sowohl was den Verfahrensanspruch als auch den Vorrichtungsanspruch betrifft von
einem internen Stand der Technik aus, der nicht druckschriftlich erfaßt ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die für die Entzunderung des Gutes ohne die unerwünschte
örtlich zu starke Abkühlung erforderliche kurze Einwirkungszeit des aufgesprühten Mediums trotz
kleiner Durchlaufgeschwindigkeit des zu entzundernden Gutes dann erreicht werden kann, wenn der
Durchlaufgeschwindigkeit des Gutes eine gegenläufige Geschwindigkeit des Einwirkungsortes des aufgesprühten
Mediums überlagert wird. Diese Erkenntnis macht es möglich, langgestrecktes Gut ohne nachteilige
Auswirkung auf die Toleranzen auch dann noch wirksam zu entzundern, wenn das Umformaggregat
ganz nahe an den Ofenausgang herangerückt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher
erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine Vorrichtung zum Entzundern beim kontinuierlichen Umformen von langgestrecktem, metallischem
Gut in schematischer Darstellung und Seitenansicht und
Fig.2 den Antrieb der Entzunderungsvorrichtung
gemäß F i g. 1 und deren hydraulische Steuerung.
Auf einer gemeinsamen Konsole 1 sind ein Ofen 2 für langgestrecktes metallisches Gut 3, ein Walzgerüst 4
und eine zwischen dem Ofen 2 und dem Walzgerüst 4 angeordnete Vorrichtung 5 zum Entzundern aufgebaut,
die mittels eines als doppelseitig beaufschlagbare Zylinderkolbenanordnung ausgebildeten Antriebes 6
mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit gegen die Durchlaufrichtung des metallischen Gutes 3, unter
Aufspritzen des Entzundermediums, und mit größerer Geschwindigkeit zurück, ohne Aufspritzen des Entzundermediums,
verfahrbar ist. Der Verfahrweg wird bestimmt von zwei auf der Konsole 1 aufgebauten
Endschaltern 6a, 6b. Diese Endschalter beeinflussen eine noch im einzelnen zu beschreibende Steuereinrichtung,
die die Zufuhr des Hydraulikmediums zu den Anschlüssen 6c, 6d des Antriebes 6 steuert. Die Vorrichtung 5
zum Entzundern hat den üblichen Aufbau: Sie besteht aus einem das durchlaufende Gut 3 umgebenden
Rahmen, der auf die Oberfläche des Gutes 3 gerichtete Düsen aufweist. Die Düsen werden mit einem flüssigen
Entzundermedium hohen Druckes gespeist.
Der Abstand zwischen dem Ofen und dem Walzgerüst wird möglichst klein gewählt, um das zu walzende
Gut so lange wie möglich im Ofen zu belassen. Der Abstand beträgt bspw. 1 bis 2 m. Der Verfahrweg der
Vorrichtung 5 beträgt 0,5 bis 0,8 m. Damit bei einer üblichen Knüppelvorschubgeschwindigkeit von 0,03 bis
1,1 m pro Sekunde das Entzundermedium zur Vermeidung von örtlich zu starker Abkühlung nicht zu lange
örtlich einwirkt, wird die Vorrichtung 5 zum Entzundern mit einer solch hohen Geschwindigkeit entgegen der
Vorschubrichtung des Gutes 3 verfahren, daß sich eine Relativgeschwindigkeit von 2 bis 5 m pro Sekunde
ergibt. Das Entzundermedium, das in der Regel Wasser ist, wird mit einem Druck von 80 bis 200 atü aufgespritzt.
Gemäß Fig.2 wird von einer Arbeitspumpe 7 der benötigte Hydraulikdruck erzeugt und Hydrospeichern
8, 9 zugeführt. Dabei wird das dem Hydrospeicher 8 zugeführte Hydraulikmedium über ein Druckminderventil
10 und ein Feinstfilter 11 geschickt.
Während des Entzunderungsvorganges werden auf der Steuerseite gleichzeitig ein Servoventil 12, ein
Längsventil 13 bei 13a und ein Absperrventil 14 erregt. Das von der Arbeitspumpe 7 geförderte und im
Hydrospeicher 8 vorgehaltene Hydraulikmedium gelangt durch das geregelt gefahrene Servoventil 12 zu
dem Anschluß 6d auf der rechten Kolbenseite des Zylinders des Antriebes 6. Das aus dem Anschluß 6c der
anderen Kolbenseite austretende Hydraulikmedium wird durch das Längsventil 13, ein Rücklauffilter 15 und
einen Kühler 16 in einen Tank 17 zurückgeführt. Mittels des Endschalters 6a (bzw. vorgesehenem Zählwerk)
wird der Verfahrweg des Zylinders des Antriebes 6 überwacht, in dem das Servo- bzw. Längs- bzw.
Absperrventil 12, 13 bei 13a, 14 entregt und der Rückhub angesteuert werden.
Während des schnellen Rückhubes bleiben das Servoventil 12 und das Absperrventil 14 entregt. Das
Längsventil 13 bei 136 und das Absperrventil 14 werden erregt Das von der Arbeitspumpe 7 geförderte bzw. im
Hydrospeicher 9 vorgehaltene Hydraulikmedium gelangt durch ein Stromregelventil 19, durch das
Längsventil 13 auf die linke Seite des Zylinders des Antriebes 6. Das rücklaufende Hydraulikmedium aus
der rechten Zylinderseite wird durch das Ventil 18, das Längsventil 13, das Rücklauffilter 15 und den Kühler 16
dem Tank 17 zugeführt. Mittels des elektrisch gesteuerten Servoventil 12 kann die Rtcklaufgeschwindigkeit
dem gesamten Arbeitsspiel angepaßt werden. Bei Erreichen des Endschalters 66 werden das
Längsventil 13 bei 136 und das Ventil 18 entregt und ein neuer Arbeitstakt eingeleitet.
Um die Anlage gegen Überlastung zu schützen, ist ein Druckbegrenzungsventil 20 vorgesehen. Die Hydrospeicher
8,9 sind durch Druckbegrenzungsventile 21,22 geschützt.
Gleichzeitig mit der Erregung des Servoventils 12 wird ein Ventil 23 für das Entzundermedium (Wasser)
erregt. Das von einer Pumpe 24 geförderte Entzundermedium gelangt durch eine Rohr- Schlauchleitung 25 zu
der Vorrichtung 5 zum Entzundern. Der angefahrene Endschalter 6a entregt das Ventil 23. Das von der
Pumpe 24 geförderte Entzundermedium läuft während des Rückhubes des Zylinders des Antriebes 6 drucklos
um. Nur auf dem Weg vom Endschalter 6b zum Endschalter 6a wird der Vorrichtung 5 Entzundermedium
über das erregte Ventil 23 zugeführt.
Zur Absicherung der Pumpe 24 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 vorgesehen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Entzundern von langgestrecktem, metallischem Gut, insbesondere
Stahl, das sich beim kontinuierlichen Umformen, insbesondere Walzen, des Anfangs- und dann
Mittelabschnittes mit seinem Mittel- und dann Endabschnitt noch in der Ofenhitze befindet und das
nach dem Erwärmen und vor dem Umformen mit einem unter hohem Druck aufgesprühten Medium
entzundert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzundern an aufeinarderfolgenden Abschnitten
des Gutes jeweils zyklisch erfolgt, wobei der Entzunderungsbereich an dem Gut gegen die
Durchlaufrichtung des Gutes mit so hoher Geschwindigkeit verlagert wird, daß die örtliche
Behandlungszeit des Gutes mit dem Medium unter Berücksichtigung der zu erzielenden Entzunderung
möglichst kurz ist.
2. Vorrichtung zum Entfernen des Oberflächenzunders von langgestrecktem, metallischem Gut,
insbesondere Stahl, mittels Aufspritzen eines flüssigen Mediums auf dasselbe, welche einem Ofen zum
gleichmäßigen Durchwärmen und auf Temperaturhalten des metallischen Gutes nachgeschaltet und
auf einer kontinuierlichen Umformeinrichtung, insbesondere Walzeinrichtung, vorgeordnet ist, wobei
die kontinuierliche Umformeinrichtung in einem Abstand hinter dem Ofen angeordnet ist, der
erheblich kleiner als die Länge des umzuformenden Gutes ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung
zum Entfernen des Oberflächenzunders (5) taktweise in und entgegen der Umformrichtung
bewegbar ist, daß das Aufspritzen des flüssigen Entzundermediums jeweils bei der Bewegung der
Vorrichtung (5) entgegen der Durchlaufrichtung des Gutes (3) erfolgt, während der Rückhub der
Vorrichtung (5) bei abgeschalteter Aufspritzvorrichtung vor sich geht.
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