DE3026427C2

DE3026427C2 -

Info

Publication number: DE3026427C2
Application number: DE3026427A
Authority: DE
Inventors: Taketo Okumura; Taiji Tsukahara; Takashi Mikuriya; Hideki Watanabe; Katsutoshi Chiba Jp Katada
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1987-11-26
Also published as: DE3026427A1; GB2056347A; JPS6012123B2; GB2056347B; JPS5614006A; US4392371A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff der im Patentanspruch angegebenen Gattung. Ein gattungsgemäßes Verfahren ist bereits aus der FR-OS 23 86 363 bekannt.

Bei diesem gattungsgemäßen Verfahren wird die Bramme zunächst durch einen Längswalzvorgang in eine Gestalt umgeformt, in welcher in Längsrichtung der Bramme gesehen, die Mitte dicker ist als die Endbereiche. Anschließend wird die Bramme durch Querwalzen gebreitert und schließlich wird die so erzeugte Vorbramme durch weiteres Längswalzen auf die gewünschte Grobblechdicke gebracht.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren werden somit bei aufeinanderfolgenden Längswalzungen und Querwalzungen jeweils Materialüberschüsse im Walzgut bereitgestellt, um bei der nächstfolgenden Walzung Dickenschwankungen des Walzgutes zu kompensieren, die bei einer vorangegangenen Walzung entstanden sind. In der Praxis wird das gattungsgemäße Verfahren unter Verwendung von Walzen mit unstetiger Balligkeit ausgeführt. Es versteht sich, daß das gattungsgemäße Verfahren sehr mühevoll durchzuführen ist und eine komplizierte Walzenballigkeitsausbildung erfordert.

Aus der DE-PS 6 25 129 ist es bekannt, einfachkonische oder doppeltkonische Brammen in einem Walzwerk mit zueinander schräg gestellten Walzen und dadurch einseitig verengtem Walzspalt auszu walzen, um nach mehreren Durchgängen durch die Walzen ein Walzgut zu erzeugen, welches an allen Stellen die gleiche Breite hat, aber entsprechend des einseitig verengten Walzspaltes Unterschiede in der Dickenabmessung aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung der Vorbramme zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß vor dem Längswalzen oder nach dem Quer walzen der Bramme deren vorderes und hinteres Ende durch Quer walzen abgeschrägt wird. Zu diesem Zweck wird ein Walzgerüst mit einer schräg angeordneten Oberwalze und einer horizontal angeordneten Unterwalze verwendet.

Durch das erfindungsgemäße Abschrägen der vorderen und hinteren Brammenenden, wobei diejenigen beiden Endabschnitte der Bramme, welche später das vordere und hintere Ende des Grobbleches bilden, vor dem Längswalzen oder nach dem Querwalzen mittels eines in Richtung des Querwalzens erfolgenden Walzvorganges zu den Enden hin abgeschrägt werden, ist es ohne besonderen Aufwand möglich geworden, die Endabschnitte des Walzgutes so zu behandeln, daß der Kanten- und Endenschrottanteil deutlich vermindert wird. Dabei wird die Schräganstellung der Oberwalze so gewählt, daß eine bereits eingetretene oder durch Abschätzung zu erwartende Breitungs differenz zwischen dem Mittelabschnitt und den beiden Endabschnitten des Walzgutes kompensiert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen dem Seitenschrottanfall und dem Querwalzverhältnis,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Berechnungs verfahrens für den Winkel zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bedingungen im Walzgut während des erfindungsgemäßen Walzens, gesehen in Horizontalrichtung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen dem Walzgut und den beiden Arbeitswalzen während des erfindungsgemäßen Walzens,

Fig. 5A bis 5E eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Walzungen, wobei die aufeinanderfolgenden Walzschritte nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt sind,

Fig. 6A bis 6E eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Walzungen, wobei die aufeinanderfolgenden Walzschritte nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt sind,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Reduktions-Steuersystems zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 8 ein Flußdiagramm, welches die aufeinanderfolgenden Schritte zum Berechnen des Winkels zwischen den Arbeitswalzen erläutert und

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs gemäß ausgewalzten Grobbleches.

Beim Verfahren nach der Erfindung werden vor dem Längswalzen oder nach dem Querwalzen einer Bramme 10 deren vorderes und hinteres Ende, d. h. diejenigen Enden, welche später das vordere und hintere Ende des Grobbleches bilden, durch Querwalzen abgeschrägt. Zu diesem Zweck werden die Anstellspindeln der Arbeitswalzen entsprechend eingestellt, wie in Fig. 8 schematisch angegeben. Nachdem der erste Endabschnitt dementsprechend gewalzt wurde, wird der andere Endabschnitt entsprechend ausgewalzt, worauf das Walzgut um 90° gedreht und senkrecht zur derjenigen Walzrichtung, in welcher das Abschrägen der Enden erfolgte, ausgewalzt, worauf das Walzgut einer Längswalzung unterworfen wird, um die Dickenunterschiede zu beseitigen, die durch das Endenabschrägen hervorgerufen worden sind.

Im folgenden wird das Berechnen der Anstellspindeleinstellung unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Ein einseitig verengter Walzspalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze in deren axialer Richtung, d. h. eine Differenz in der Position ΔSo zwischen den rechten und linken Anstellspindeln und eine Neigung α der oberen Arbeitswalze gegenüber der Horizontalen sind aus dem Dreieck DEC (Fig. 2) durch die folgende Gleichung gegeben.

In welcher bedeutet:

Δ So eine Positionsdifferenz (mm) zwischen den rechten und linken Walzen-Anstellspindeln, So die Stellungen der Anstellspindeln unmittelbar nach dem Querwalzen (mm), GM die Walzgutdicke (mm) unmittelbar nach dem Querwalzen, l die Walzgutlänge (mm) unmittelbar nach dem Längswalzen, β einen Seitenschrott-Korrekturfaktor (ein experi menteller Wert, der etwa 12% der Walzgutlänge l nach Abschluß des Querwalzens beträgt) und L den Abstand zwischen den Mittelpunkten der Walzenlager.

Die Positionsdifferenz Δ So zwischen den rechten und linken Anstellspindeln ergibt sich aus der vorstehenden Gleichung (2) wie folgt:

Aus dem Dreieck DGF ergibt sich ferner:

Ferner ergibt sich aus Fig. 3 der benötigte Wert Δ t durch die folgende Gleichung (5), wobei es sich bei diesem Wert um einen Wert handelt, um welchen der Endab schnitt des Walzgutes 10 während des erfindungsgemäßen Walzens zu verkleinern ist.

Fig. 3 zeigt die konvexe Gestalt, welche das Walzgut nach Abschluß des Querwalzens einnimmt.

In dieser Gleichung bedeutet:

Ws eine Walzgutbreite unmittelbar nach dem Querwalzen und t eine Walzgutdicke nach Beendigung des Querwalzens.

Aus den vorstehenden Gleichungen (3), (4) und (5) ergibt sich Δ So wie folgt:

Ferner führen die Gleichungen (4) und (5) zu

In den rechten Seiten der vorstehenden Gleichungen (6) und (7) wird der Seitenschrott Δ W in Abhängigkeit von den Änderungen des Querstichwalzverhältnisses, der Quer schnittsverminderung bei der Längswalzung und im Walzen profil verändert. Δ W ist jedoch im Prozeßrechner als eine Funktion der folgenden Gleichung (8) gespeichert, so daß Δ So für die vorstehende Gleichung (6) und α für die Gleichung (7) automatisch vom Prozeßrechner berechnet werden kann.

In dieser Gleichung bedeutet:

Wr eine erforderliche Walzgutbreite (mm), ein Querwalzverhältnis, Ts eine Dickenabnahme (mm) bei der Längswalzung und R einen veränderten Wert im Walzenprofil.

Im folgenden werden unter Bezug auf Fig. 5 die Walzschritte näher erläutert.

1. Die Ziffern 1, 2, 3 und 4 bezeichnen die Ecken eines Endabschnitts des auszuwalzenden Walzgutes 10 gemäß Fig. 5A. Wird das gemäß dem Vorstehenden auszuwalzende Walzgut 10 der Längswalzung in der in Fig. 5B mit Pfeilen bezeichneten Richtung unterworfen, so werden die Ecken 1, 2, 3 und 4 der Walzgutenden so ausgebeult wie dargestellt. Dieses Ausbeulen der Ecken 1, 2, 3 und 4 der Endabschnitte erfolgt ganz natürlich bei der Längswalzung.
2. Wird die geforderte Walzgutbreite durch Querwalzen in den in Fig. 5C durch Pfeile bezeichneten Richtungen erreicht, so beulen sich die Linien zwischen 1 und 4 sowie 2 und 3 aus den Ecken der Endabschnitte des Walzgutes 10 heraus und bilden konvexe Formen wie dargestellt.
3. Die Endabschnitte des Walzgutes 10 werden dem erfindungs gemäßen Grobblechwalzen unterworfen. Bei diesem Walzen rufen die obere Arbeitswalze 11 und die untere Arbeits walze 12 zum Walzen des Walzgutes 10 den erfindungsgemäßen Walzeffekt beim Auswalzen der Endabschnitte des Walzgutes in axialer Richtung in einem Zustand hervor, in welchem die obere Arbeitswalze 11 um einen Differenzwinkel α in axialer Richtung geneigt ist, entsprechend dem Seitenschrott, wobei die als Δ So bezeichnete Positionsdifferenz zwischen den rechten und linken Anstellspindeln in Fig. 4 dargestellt ist. Beim erfindungsgemäßen Walzen werden die Vielecke 1-2-6-5 und 4-3-7-8 an den Endabschnitten des Walzgutes 10 den erfindungs gemäßen Walzungen in den mittels der Pfeile in Fig. 5D angegebenen Richtungen unterworfen, wobei das Vieleck 1-2-6-5 in ein Vieleck 1′-2′-6-5 und das Vieleck 4-3-7-8 in ein Vieleck 4′-3′-7-8 verformt wird, wodurch das Problem einer konvexen Gestalt umgangen wird.
4. Anschließend wird das Walzgut 10 einer Schlußwalzung unterworfen, um die angestrebte Blechdicke zu erzielen, wie in Fig. 5E mittels der Pfeile angegeben.

Beispiel

Die folgende Tafel 1 enthält Ergebnisse von Walzungen, die entsprechend der Erfindung durchgeführt wurden. Wie dieser Tafel 1 zu entnehmen, ist es mit Hilfe der Erfindung möglich, ein Grobblech ohne konvexe Gestalt auszuwalzen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß im (+)-Bereich des Seitenschrotts gemäß Fig. 1 die Arbeitswalzen zueinander in einem Ausmaß geneigt sind, welches der Seitenschrottdifferenz nach Vollendung des Querwalzens oder vor dem Querwalzen entspricht, so daß die Endabschnitte des Walzgutes 10 während des erfindungsgemäßen Grobwalzens auf eine geringere Dicke gebracht werden können. Dieser Seitenschrott ist eine Funktion des Querwalzverhältnisses, der Dickenabnahme bei der Längs walzung sowie des Walzenprofils, wie bereits in Gleichung (8) ausgedrückt. Erfindungsgemäß wird diese Funktion auf die vorstehend genannte Gleichung (6) angewandt, in dem das Walzen mit einer Walzspaltdifferenz zwischen den Walzen in axialer Richtung entsprechend der Seitenschrottdifferenz erfolgt, derart, daß ein Verlustflächenverhältnis als Folge des Seitenschrotts nahezu Null gemacht werden kann, selbst wenn das Material einen Seitenschrott aufweist und eine konvexe Gestalt besitzt. Das erwähnte Verlustflächenverhältnis als Folge des Seitenschrotts ist wie folgt definiert:

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Walzen zum Korrigieren der Seiten schrottdifferenz nach Abschluß des Querwalzens durchgeführt. Es ist jedoch möglich, vor dem Ausführen des Querwalzens den möglichen Seitenschrott, der während des Querwalzens entstehen könnte, vorwegzubestimmen. Die einandergegen überliegenden Endabschnitte des Walzgutes werden dem erfindungsgemäßen Walzen zwecks Dickenabnahme unterworfen, so daß die Seitenschrottbildung, die sonst als Folge des Breitwalzens und dergleichen entstehen würde, innerhalb enger Grenzen gesteuert werden kann. Die Fig. 6A bis 6F erläutern eine im folgenden erläuterte zweite Ausführungs form der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform können gleichfalls die bereits erwähnten Gleichungen (2) bis (8) zur Berechnung der erforderlichen Dickenabnahme beim erfindungsgemäßen Walzen, der Walzspaltdifferenz in Axialrichtung und dergleichen verwendet werden, weshalb hier auf eine erneute spezielle Beschreibung verzichtet wird.

1. Die Ecken der jeweiligen Endabschnitte des Walzgutes 10 sind mit den Ziffern 1, 2, 3 und 4 bezeichnet, wie in Fig. 6A angegeben. Werden die Endabschnitte des Walz gutes 10 wie vorstehend beschrieben in den mit Pfeilen in Fig. 6B bezeichneten Richtungen ausgewalzt, so beulen sich die Ecken 1, 2, 3 und 4 der Endabschnitte des Walzgutes 10 nach außen aus, wie mit den Bezugszeichen 1′, 2′, 3′ und 4′ angegeben. Die beiden Arbeitswalzen, nämlich die obere Arbeitswalze 11 und die untere Arbeitswalze 12, zwischen welchen das Walzgut 10 ausgewalzt wird, beaufschlagen die Endabschnitte des Walzgutes 10, d. h. die außerhalb der gestrichelt gezeichneten Linien in Fig. 6B derart, daß die obere Arbeitswalze 11 um einen Differenzwinkel α in axialer Richtung geneigt ist, wobei dieser Winkel dem angenommenen Seitenschrott entspricht und die Positions differenz zwischen der rechten und der linken Anstell schraube gemäß Fig. 4 Δ So beträgt.
2. Das Längswalzen wird sodann in den in Fig. 6C mit Pfeilen veranschaulichten Richtungen durchgeführt, wodurch die während des erfindungsgemäßen Walzens auf eine verminderte Dicke ausgewalzten Abschnitte des Walzgutes 10 in Längsrichtung abgeflacht werden.
3. Das Walzgut 10 wird gemäß Fig. 6D dem Querwalzen unterworfen, wodurch die angestrebte Walzgutbreite erzielt wird.
4. Anschließend wird das Walzgut 10 in einer Schluß walzung auf die angestrebte Dicke entsprechend den Pfeilen in Fig. 6E ausgewalzt, so daß ein im wesentlichen recht eckiges Grobblech 1′-2′-3′ und 4′ ohne konvexe Gestalt erzielt werden kann.

Beispiel 2

Die folgende Tafel 2 zeigt die Ergebnisse, die beim Ausführen der Erfindung entsprechend den vorstehenden Verfahrens schritten gemäß Fig. 6A-6E erhalten wurden. Tafel 2 zeigt, daß die zweite Ausführungsform der Erfindung gleich falls zu einem befriedigenden Grobblech ohne konvexe Gestalt führt.

Tafel 2

Es wird nunmehr das Steuersystem zum Ausführen des erfindungs gemäßen Verfahrens beschrieben.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel des Steuersystems zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Gemäß Fig. 7 wird das Walzgut zwischen einer oberen Arbeitswalze 11 und einer unteren Arbeitswalze 12 in der gleichen Weise ausgewalzt, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Bezugszeichen 13 und 14 (Fig. 7) bezeichnen Stützwalzen, während die Bezugszeichen 15 und 16 Walzen-Einbauteile an der Antriebsseite und der Bedienungsseite bezeichnen.

Eine Reduktionssteuerungseinheit zum Aufbringen von Walz kräften auf die Walzeneinbaustücke 15 und 16 der Antriebs- und Betriebszeiten umfaßt ein Reduktionssteuersystem 17, einen Prozeßrechner 18 zum Eingeben eines die Walzenneigung und die Dickenverminderung des Walzgutes betreffenden Signals an das Reduktionssystem 17, automatische Reduktions einstelleinrichtungen (Reduktion APC) 19 und Codierein richtungen 20. Außerdem ist dieses Reduktionssteuerungs system an zwei Motoren 23 an den Antriebs- und Betätigungs seiten verbunden, welche mittels einer elektromagnetischen Kupplung 22 untereinander verbunden sind. Diese beiden Motoren 23 sind jeweils über ein Getriebe mit zwei Getriebe einrichtungen 25, 26 verbunden, wobei die Getriebeeinrichtung 25 an eine Reduktionsspindel (Anstellspindel) 27 ange schlossen ist, um eine die Walzgutdicke reduzierende Kraft auf das Walzeneinbauteil 15 zur Einwirkung zu bringen. Die andere Getriebeeinrichtung 26 ist über einen Reduktions stellungsfühler 28 mit der Codiereinrichtung 20 verbunden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Steuereinheit beschrieben. Zunächst werden, wie in Fig. 8 dargestellt, die Reduktionspositionen an den Antriebs- und Betätigungsseiten vom Prozeßrechner 18 berechnet. Der Prozeßrechner 18 legt ein die Walzenneigung und die Walzgutreduktion betreffendes Signal an das Reduktionssteuersystem 17, wobei dieses Signal auf der zuvor erwähnten Berechnung basiert. Nach Empfang des Signals löst das Reduktionssteuersystem 17 die elektromagnetische Kupplung 22 und gibt gleichzeitig ein das Lösen der Kupplung bestätigendes Signal an den Prozeßrechner 18. Nach Empfang dieses das Lösen der Kupplung bestätigenden Signals gibt der Prozeßrechner 18 einen Reduktionseinstellwert an die automatischen Reduktionseinstelleinrichtungen an die Antriebs seite und an die Betätigungsseite. Die jeweiligen automatischen Reduktionseinstelleinrichtungen 19 vergleichen den vom Prozeßrechner 18 übermittelten Reduktionseinstellwert und die tatsächlichen Reduktionseinstellungen vermittels der Reduktionseinstellfühler 28 und der Codiergeräte 20 und melden die Abweichung an das Reduktionssteuerungssystem 17, damit die Reduktionspositionen in Übereinstimmung mit den Einstellpositionen gelangen. Nach Vollendung dieses Steuerungs vorganges wird eine erforderliche Reduktionsschraube 27, entweder an der Antriebsseite oder an der Betätigungsseite, mittels des Motors 23 angetrieben, um eines der Walzeneinbau teile 15 herabzudrücken, wodurch die (obere) Arbeits walze 1 so gegenüber der anderen Arbeitswalze geneigt wird, daß der Walzspalt zwischen diesen beiden Walzen in axialer Richtung eine stetige Vergrößerung bzw. Verkleinerung aufweist. Unter diesen Bedingungen wird der Endabschnitt an einer Seite der erfindungsgemäßen Einseitenwalzung unter worfen und anschließend wird diese Walzung an der anderen Seite wiederholt. Falls die einander gegenüberliegenden End abschnitte an der Außenoberfläche dem erfindungsgemäßen Grob blechwalzen, wie vorstehend beschrieben, unterworfen werden, so wird ein Walzgut 10 wie in Fig. 9 erhalten, welches sich durch eine befriedigende Gestalt als Folge der erfindungs gemäßen Walzung auszeichnet.

Es versteht sich, daß statt der beschriebenen Reduktions steuereinheit andere Reduktionssteuereinheiten verwendet werden können. Ferner sei bemerkt, daß der Wert für das erfindungsgemäße Grobblechwalzen an jedem Endabschnitt an jeder Oberflächenseite des Walzgutes 10 gesondert gesteuert werden kann.

Die Erfindung läßt sich auf Walzungen anwenden, bei welchen die Längsachse des Walzgutes zur Walzgutbreite gemacht wird, d. h. bei sogenannten Walzungen in Querrichtung. Erfindungsgemäß erfolgt das Walzen unter Verwendung eines in Längsrichtung der Walzen ungleichmäßigen Walzspaltes und die Abweichung der Walzenneigung von der Horizontalen entspricht der Seitenschrottdifferenz nach oder vor Abschluß der Quer walzung, wodurch der Seitenschrottverlust vermindert wird.

Besitzt das Walzgut in Längsrichtung eine sich über die Breite verjüngende Gestalt, so verbleiben nach dem Quer walzen die Unterschiede in der Breitenabmessung wie zuvor. Wird ein derart gestaltetes Material jedoch erfindungs gemäß zwischen nicht parallelen Walzen ausgewalzt, wobei die Walzenstellungsdifferenz der Breitendifferenz nach Abschluß des Querwalzens oder vor dem Querwalzen entspricht, so kann der vorstehend erwähnte Breitenunterschied vermieden werden.

Werden Brammen aus Blöcken in einem Platinenwalzwerk her gestellt und besitzt der Ausgangsblock eine sich in Breiten richtung verjüngende Gestalt, so besitzt auch die hergestellte Bramme eine nicht konstante Breitenabmessung als Folge der Gestalt des Ausgangsblocks. Mit Hilfe der Erfindung ist es jedoch möglich, eine solche Maßunstetigkeit zu vermeiden. So wird beim Brammenwalzen der Block in Quer richtung zur Blockachse gewalzt und wird gleichzeitig das erfindungsgemäße Walzen mit nicht parallelen Walzen ausgeführt, wobei die Neigung der einen Walze in bezug auf die andere Walze dem Breitenunterschied entspricht, was zur Folge hat, daß die Breitenunterschiede vermieden werden.

Claims

Verfahren zum Auswalzen einer Bramme zu Grobblech, bei dem eine Bramme durch Längs- und anschließendes Querwalzen in der Dicke reduziert und durch erneutes Längswalzen zu der gewünschten Grobblechdicke ausge walzt wird, wobei vor dem Längswalzen auf die gewünschte Grobblechdicke die beiden Bereiche der Bramme, die später das vordere und hintere Ende des Grobbleches bilden, durch Walzen in der Dicke reduziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Längswalzen oder nach dem Querwalzen der Bramme deren vorderes und hinteres Ende durch Querwalzen abgeschrägt wird.