DE2705397C2 - Process for the production of several bars or rods from a metal billet at the same time - Google Patents
Process for the production of several bars or rods from a metal billet at the same timeInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Stangen oder Stäbe aus einem Metallknüppel, wobei dieser zu einem Zwischenprofil mit nicht mehr als drei Strängen gewalzt wird, die jeweils durch Stege miteinander verbunden sind, und die Stränge in einem Trennkaliber voneinander getrennt werden.The invention relates to a method for producing a plurality of rods or rods from one at the same time Metal billet, which is rolled into an intermediate profile with no more than three strands, the are each connected to one another by webs, and the strands are separated from one another in a separating caliber will.
Bei einem in der US-PS 8 85 508 beschriebenen Verfahren dieser Art werden die drei Stränge des Zwischenprofils dadurch getrennt, daß der Querschnitt des mittleren Stranges stärker verringert wird als die Querschnitte Cer beiden äußeren Stränge. Dadurch ergibt sich eine größere Laugung des mittleren Stranges, der zum Bruch der Stege führt oder diese Stege so weit schwächt, daß die Spange beim Verlassen des letzten Kalibers mit Hilfe eines Trennkopfes voneinander getrennt werden können. In entsprechender Weise können auch die beiden äußeren Querschnitte gegenüber dem mittlerem Querschnitt stärker gelängt -to werden.In a process described in US-PS 8 85 508 method of this type the three strands of the intermediate section are separated characterized in that the cross section of the central strand is reduced more than the cross sections cerium two outer strands. This results in a greater leaching of the middle strand, which leads to breakage of the webs or weakens these webs to such an extent that the clasp can be separated from one another with the aid of a separating head when leaving the last caliber. In a corresponding manner, the two outer cross-sections can also be lengthened to a greater extent than the central cross-section.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß Stränge mit ungleicher Länge erhalten werden.This method has the disadvantage that strands of unequal length are obtained.
Aus der US-PS 19 77 285 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem die Stränge des Profiles dadurch voneinander getrennt werden, daß das Profil einen Walzspalt durchläuft, in dem die für die einzelnen Stränge oder Stäbe vorgesehenen Teilspalte in vertikaler Richtung gegeneinander versetzt sind, so daß die Stränge oder Stäbe durch die dabei auftretenden vertikalen Scherkräfte voneinander getrennt werden. Es hat sich gezeigt, daß bei diesem Verfahren, bei dem die Trennung der Stabs durch äußere Kräfte erfolgt, Stäbe minderer Qualität erzeugt werden. Zudem erfordert dieses Verfahren eine große Starrheit der Walzen in der Walzstraße und führt zu einem raschen Verschleiß der Walzen, da die Kanten an den Walzen als Schneidekanten verwendet werden.From US-PS 19 77 285 a method is also known in which the strands of the profile thereby are separated from each other that the profile passes through a nip in which the individual Strands or rods provided partial columns are offset from one another in the vertical direction, so that the Strands or rods are separated from one another by the vertical shear forces that occur. It It has been shown that in this process, in which the separation of the rods is carried out by external forces, rods inferior quality are produced. In addition, this method requires a great rigidity of the rollers in the Rolling train and leads to rapid wear of the rollers, since the edges on the rollers act as cutting edges be used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die Herstellung gleichlanger Stangen oder Stäbe ermöglicht.The invention is based on the object of specifying a method of the type mentioned at the outset which enables the production of rods or rods of the same length.
Diese Aufgabe wird erfiridungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stränge in dem Trennkaliber unter gleicher Querschnittsverringerung jedes Stranges so verformt werden, daß die Verformung im Stegbereich am größten ist.According to the invention, this object is achieved by that the strands in the separating caliber are so deformed with the same cross-sectional reduction of each strand that the deformation is greatest in the web area.
Durch den Walzdruck im Trennkaliber werden dieDue to the rolling pressure in the separating pass, the
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60 Stränge in dem Zwischenprofil gleichzeitig gelangt und in ihrem Querschnitt vermindert. Die Form des Trennkalibers ist dabei so gewählt, daß die von der einwirkenden Walzkraft innerhalb des Zwischenprofils erzeugten Druckkräfte im Stegbereich größer als in den stegfernen äußeren Bereichen sind. Die Druckkraft wirkt innerhalb des Zwischenprofils in allen Richtungen gleichförmig. Ihre in Längsrichtung gerichtete Komponente ist die Kraft, welche die Längung bewirkt, wobei das Ausmaß der Längung von der Größe dieser Kraftkomponente abhängt. Da die Druckkraft im Stegbereich größer ist als in dem äußeren Bereich, ist die Längung in diesem Bereich ebenfalls größer, wodurch die Stränge sich beim Verlassen des Trennkalibers voneinander entfernen und dadurch den dünnen Steg zerreißen. 60 strands in the intermediate profile reached at the same time and reduced in their cross-section. The shape of the separating caliber is chosen so that the compressive forces generated by the acting rolling force within the intermediate profile are greater in the web area than in the outer areas remote from the web. The compressive force acts uniformly in all directions within the intermediate profile. Their longitudinal component is the force which causes the elongation, the extent of the elongation depending on the magnitude of this force component. Since the compressive force in the web area is greater than in the outer area, the elongation in this area is also greater, as a result of which the strands move away from each other when leaving the separating caliber and thereby tear the thin web.
Gegenüber dem bekannten Verfahren erfolgt also eine gleichförmige Querschnittsverringerung der einzelnen Stränge. Die in einer horizontalen Ebene erfolgende Trennung der einzelnen Stränge ermöglicht eine Weiterverarbeitung der Stränge durch weiteres Walzen, und zwar auch dann, wenn das Zwischenprofil nur zwei Stränge enthält. Bei einem Metallknüppel mit zwei Strängen streben die Stränge nach dem Trennkaliber gleichmäßig auseinander, während bei einem Metallknüppel mit drei Strängen der mittlere Strang gerade weiterläuft und die beiden äußeren Stränge sich jeweils nach der Seite abspalten.Compared to the known method, there is a uniform cross-section reduction of the individual Strands. The separation of the individual strands taking place in a horizontal plane enables further processing of the strands by further rolling, even if the intermediate profile contains only two strands. In the case of a metal billet with two strands, the strands strive for the separating caliber evenly apart, while in the case of a metal billet with three strands, the middle strand runs straight on and the two outer strands split off to the side.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf Stränge beliebiger Querschnitte anwendbar. Vorzugsweise weisen aber die Stränge des Zwischenprofils jeweils von dem Steg nach au3en geneigte Flächen auf.The method according to the invention can be applied to strands of any cross-section. Preferably wise but the strands of the intermediate profile each have surfaces sloping outward from the web.
Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es stellt darThe following description explains the invention on the basis of one shown in the drawings Embodiment. It shows
Fig. 1 eine Folge von Walzgerüsten, welr'ie jeweils Sätze von Walzen umfassen mit Kalibern unterschiedlicher Querschnittsfläche zum Reduzieren eines Barrens zu einem zweisträngigen Knüppel, zum Trennen oder Spalten der Stränge in Längsrichtung und zur Formung der getrennten Stränge, una1 shows a sequence of roll stands, each welr'ie Sets of rolls include gauges of different cross-sectional areas for reducing an ingot into a two-strand billet, for separating or splitting the strands in the longitudinal direction and for shaping of the separate strands, una
Fig. 2 den Querschnitt eines doppelsträngigen Knüppels bei seinem Eintritt in das Kaliber C nach Fig. 1, überlagert von dem Querschnitt des Knüppels im Spalt des Kalibers C. 2 shows the cross section of a double-stranded billet as it enters the caliber C according to FIG. 1, overlaid by the cross section of the billet in the gap of caliber C.
Wie man in Fig. 1 erkennt, durchläuft ein Metallbarren eine Reihe von Walzgerüsten, von denen jedes einen Satz Walzen umfaßt, welcher zunächst den Barren zu einem Doppelstrang reduziert und dann den doppeisträngigen Knüppel in zwei getrennte Stränge spaltet. Die Walzenpaare reduzieren die beiden getrennten Stränge zu Stangen oder Stäben der gewünschten Querschnittsabmessungen.As can be seen in Fig. 1, a metal ingot passes through a series of rolling stands, each of which is one Set includes rollers, which first reduces the bar to a double strand and then the double strand Splits billet into two separate strands. The roller pairs reduce the two separate ones Strands to bars or rods of the desired cross-sectional dimensions.
Ein erstes Walzgerüst A reduziert die Querschnittsfläche eines zwischen dem Walzenpaar 12 durchlaufenden Barrens 10 und erzeugt gleichzeitig eine im wesentlichen quadratische Querschnittsfläche. Nach dem Verlassen des Walzgerüstes A gelangt der Barren 10 in ein zweites Walzgerüst B mit einem Walzenpaar 14, von dem jede mit einem mittig angeordneten Walzenring 15 versehen ist, wodurch der Barren weiter reduziert und in einen doppelsträngigen Knüppel 16 in ein drittes Walzengerüst C mit einem Walzenpaar 22, von dem jede mit einem mittig angeordneten Walzring 23 versehen ist und die Querschnittsfläche des Knüppels um gleiche prozentuale Anteile weiter reduziert. Es versteht sich, daß die Walzgerüste A bis E nicht die einzigen Walzgerüste in der Walzstraße zu seinA first roll stand A reduces the cross-sectional area of an ingot 10 passing through between the pair of rolls 12 and at the same time produces an essentially square cross-sectional area. After leaving the roll stand A , the bar 10 arrives at a second roll stand B with a pair of rolls 14, each of which is provided with a centrally arranged roll ring 15, whereby the bar is further reduced and into a double-stranded billet 16 in a third roll stand C with a Roller pair 22, each of which is provided with a centrally arranged roller ring 23 and further reduces the cross-sectional area of the billet by the same percentage. It goes without saying that the rolling stands A to E are not the only rolling stands in the rolling train
brauchen. Zum Beispie! kennen Vorwal/gerüstc dem Walzgerüst A vorgeschaltet sein.to need. For example! know Vorwal / Gerüstc the roll stand A can be connected upstream.
Das Kaliber zwischen den Walzen 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl flacher als auch breiter als die Querschnittsfläche des von dem Walzgerüst B kommenden und in das Walzgerüst C eintretenden doppelsträngigen Knüppels iO, so daß die Strände 18 in dem Walzgerüst C abgeflacht und Verbreiter; werden. Dabei werden die Schwerpunkte der beiden Stränge voneinander weg bewegt.The caliber between the rolls 22 in the illustrated embodiment is both flatter and wider than the cross-sectional area of the double-stranded billets coming from the roll stand B and entering the roll stand C , so that the beaches 18 in the roll stand C are flattened and widened; will. The centers of gravity of the two strands are moved away from each other.
In Fig.2 stellt die Linie A'die Querschnittsform des doppektriiryigen Knüppels nach dem Verlassen des Walzgerüstes B und bei seinem Eintritt in das Walzgerüst Cgemäß Fig. 1 dar. Die Linie Ystellt die Querschnittsform des gleichen Knüppels bei seinem Erreichen der Mittellinie des Walzgerüstes Cdar. Unter diesen Bedingungen wird der Schwerpunkt eines jeden Stranges 18 von der Stelle CG 1 in dem Querschnitt X nach der Stelle CG 2 im Querschnitt Y verschoben. Das Ergebnis dieser Behandlung der Stränge 18 ist, daß das Material in dem dem Steg 20 nahen Bereich der Stränge stärker gelängt wird als das Material in den äußeren Bereichen der Stränge. Diese größere Längunp der Stränge 18 nahe dem Steg 20 führt zu einem Auseinanderstreben der Stränge, wobei in dem Steg 20 seitwärts gerichtete Zugkräfte erzeugt werden. Diese Zugkräfte führen zum Reißen des Steges 20 und damit zur Trennung der Stränge.In Figure 2, 1 represents the line A'die cross-sectional shape of the doppektriiryigen billet after leaving the roll stand B and its entry into the rolling mill C according to Fig.. The line Y illustrates the cross-sectional shape of the same billet in his reaching the center line of the rolling stand CDAR . Under these conditions, the center of gravity of each strand 18 is shifted from the point CG 1 in the cross section X to the point CG 2 in the cross section Y. The result of this treatment of the strands 18 is that the material in the region of the strands close to the web 20 is elongated more than the material in the outer regions of the strands. This greater length of the strands 18 near the web 20 leads to the strands diverging, with sideways tensile forces being generated in the web 20. These tensile forces lead to the rupture of the web 20 and thus to the separation of the strands.
Nach dem Verlassen der Walzen 22 durchlaufen in dem Ausführungsbeispiel die Stränge 18 getrennt ein Walzgerüst D mit einem Paar Reduzierwalzen 24 und weiter durch ein Walzgerüst E mit einem Paar Reduzierwalzen 26 zur Erzeugung der endgültigen Stangen 28.After leaving the rollers 22, in the exemplary embodiment the strands 18 separately pass through a rolling stand D with a pair of reducing rollers 24 and further through a rolling stand E with a pair of reducing rollers 26 to produce the final bars 28.
Zur Herstellung einzelner Stränge aus einem dreisträngigen Knüppel läuft im wesentlichen das gleiche Verfahren ab, wie dies anhand des Ausführungsbeispiels vorhin beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß der mittlere Strang des Knüppels eine gleichförmige Längung üb-.r seinen Querschnitt erfahrt, wahrend in den beiden äußeren Stränden ein Lärigungugudiem vorhanden ist. Dies bewiiM dii'i dir. bi.-idert äuß.r-.:nFor the production of individual strands from a three-strand billet, essentially the same process takes place as was previously described with the aid of the exemplary embodiment, with the exception that the middle strand of the billet experiences a uniform elongation across its cross-section, while in the two outside beaches a noisy place. You are aware of this . bi.-idert express.r - .: n
von dem minieren strangfrom the mining strand
ν ^iir^oν ^ iir ^ o
mi iVf'.-n Verbindungsstegen von dem mittleren Strang trennen.mi iVf '.- n connecting webs from the middle strand separate.
E: Ι;*', sich als günstig erwiesen, die Walzringe 15 und 23 der Walzen 14 bzw. 22 im Querschnitt keilförmig auszubilden. Jeder Walzring 15 besitzt vorzugsweise E: Ι; * ', has proven to be advantageous to design the roller rings 15 and 23 of the rollers 14 and 22, respectively, to be wedge-shaped in cross-section. Each roller ring 15 preferably has
'" einen größeren Scheitelwinkel als der jeweilige Walzring 23. In einem speziellen Ausführungsbeispiel hat der Walzring 15 einen Scheitelwinkel von eiwa 9G°, wobei der Scheitel abgerundet ist mit einem Krümmungsradius von etwa 3,17 mm und die Spaltbreite zwischen den Walzringen und damit die resultierende Dicke des Verbindungssteges 20 etwa gleich dem halben Abstand zwischen den Walzenoberflächen, d. h. der Dicke der Stränge 18 beim Verlassen des Walzgerüstes B ist. Jeder Walzring 23 v/eist vorzugsweise einen'"has a larger apex angle than the respective roll ring 23. In a special embodiment, the roll ring 15 has an apex angle of about 9 °, the apex being rounded with a radius of curvature of about 3.17 mm and the gap width between the roll rings and thus the resulting The thickness of the connecting web 20 is approximately equal to half the distance between the roll surfaces, ie the thickness of the strands 18 when they leave the roll stand B. Each roll ring 23 is preferably one
Jl) Scheitelwinkel von 60° auf, wobei der Scheitel abgerundet ist mit einem Krümmungsradius von etwa 0,79 mm und die Spaltbreite zwischen d ·.■> Walzringen etwa 0,5 mm beträgt. Damit weist aiso auch der Verbindungssteg 20 etwa eine Dicke von 0,5 mm auf. Jl) apex angle of 60 °, the apex being rounded with a radius of curvature of about 0.79 mm and the gap width between the rolling rings is about 0.5 mm. As a result, the connecting web 20 also has a thickness of approximately 0.5 mm.
-'' Dieser Steg muß zerrissen werden, um die beiden Stränge 18 voneinander zu trennen. In anderen Beispielen I .innen diese Abmessungen und Winkel mit der Form und Größe der zu trennenden Stränge variieren. - '' This web must be torn to separate the two strands 18 from each other. In other examples I, these dimensions and angles vary with the shape and size of the strands to be separated.
i» Natürlich wird die Trennung der beiden Stränge zusätzlich zu der oben beschriebenen Formgebung des Knüppels noch durch die Durchlaufgeschwindigkeil des Knüppels sowie durch seine chemische Zusammensetzung und Temperatur beeinflußt.i »Of course there will be the separation of the two strands in addition to the shape of the billet described above, due to the throughput speed of the Knüppels as well as its chemical composition and temperature.
J> Es ist insbesondere zu bemerken, daß eine unnötig niedrige Durchlaufgeschwindigkeit den Trennungsvorgang behindert. Jedoch ist die Geschwindigkeit eine relative Größe, die von der Querschnittsabmessung und der Querschnittsform des Knüppels abhängt. J > It should be noted in particular that an unnecessarily low flow rate hinders the separation process. However, the speed is a relative quantity which depends on the cross-sectional dimension and the cross-sectional shape of the billet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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