DE2605011C2

DE2605011C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Entzundern beim kontinuierlichen Umformen, insbesondere Walzen, von langgestrecktem, metallischem Gut, insbesondere Stahl

Info

Publication number: DE2605011C2
Application number: DE2605011A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 4640 Wattenscheid Gorski; Manfred Dipl.-Ing. 4630 Bochum Grube; Heinz Dipl.-Ing. 4322 Sprockhoevel Koch
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1978-04-13
Also published as: GB1567215A; SE7701124L; SE428535B; IT1066641B; AT350028B; US4070884A; DE2605011B1; DD128021A5; ATA943176A

Description

Die von den Verbrauchern von Walzprodukten geforderten engsten Toleranzen bei optimaler Oberflächenausführung des Walzproduktes werden bei einem Warmumformungsprczeß 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 fcu einem beträchtlichen Teil noch im Ofen, $0 daß ein weitgehender Temperaturverlust und damit Temperaturunterschied über die Walzgutlänge durch Wärmeabstrahlung vermieden wird (DE-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 Entzunderungseiniehtung wörde nSmlich das Walzgut insbesondere an den Kanten zu stark abkühlen, weil die vom ersten Walzgerüst bestimmte Durchlaufgesehwindigkeit des Walzgutes in der Entzunderungseinrichtung zu klein ist. ä Aus 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, was sich in einer Qualitätsminderung der Oberfläche des Fertigwalzproduktes auswirkt (D.E-AS 19 28 510, Sp, 3 Z, \ 7-26),

Bei einer anderen Walzwerksanlage durchläuft das Walzgut nach Austritt aus dem Ofen die Entzunderungseinrichtung mit einer so hohen Geschwindigkeit, Jaß 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 WaIzwerkes 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 Uniformvorganges eine besondere Heizrinne vorgesehen ist (DE-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 Mittelab-SS schnittes 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 ^ft5 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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streektem, metallischem Gm, insbesondere Stahl, mittels Aufspritzen eines flüssigen Mediums auf dasselbe, welche 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 Voi richtung 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 Enlzunderung 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 aufgesprühtten 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 gJ 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, otine 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 betrögt 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 Hydviiilikmedium 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 Längsventit 13, ein Rücklauffiker 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 Zylinder/; des Antriebes 6. Das rücklaufende Hydraulikmediurn 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 Servoventils 12 kann die Rücklaufgeschwindigkeit dem gesamten Arbeitsspiel angepaßt werden. Bei Erreichen des Endschalters bb 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 Servoventiis 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 3 Entzundermedium über das erregte Ventil 23 zugeführt.

Zur Absicherung der Pumpe 24 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 vorgesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentansprüche;

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 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.

Z 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 einer kontinuierlichen Umformeinrichtung, insbesondere Walzeinrichtung, vorgeordnet ist, wobei die kontinuierliche Umformeiprichtung 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 vnd 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.