DE3627729A1 - Formstahl-walzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formstahl-Walzwerk mit einem Duo-Umkehr-Vorgerüst und zu Umkehr-Tan­ demgruppen zusammengefaßten Universal-Arbeits­ und Flanschen-Stauchgerüsten, sowie einem ausgangs­ seitig vorgesehenen Universal-Fertiggerüst.

Ein derartiges, der Gattung entsprechendes Form­ stahl-Walzwerk ist aus der Firmendruckschrift W 2/3115 der SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG be­ kannt. Gegenüber nur ein Vorgerüst, ein Umkehr-Uni­ versalgerüst sowie ein Universal-Fertiggerüst mit ent­ sprechenden Flanschen-Stauchgerüsten aufweisenden Walzwerken läßt sich bei noch mäßigem Bauaufwand eine hohe Leistung erzielen, da jeder Durchlauf des Walzgutes durch die Umkehr-Tandemgruppe zwei Uni­ versalstiche in Verbindung mit einem Stauchstich ergibt. Zur exakten Fertigstellung des Formstahles mit hoher Oberflächengüte schließt sich ein Universal-Fertigge­ rüst mit einem vorgeordneten Flanschen-Stauchgerüst an, die jedoch nicht im Umkehrbetrieb und damit nur für jeweils einen Stich benutzt werden.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein eine hohe Leistung aufweisendes Formstahl-Walzwerk der bezeichneten Gattung zu schaffen, bei dem sowohl der Raumbedarf als auch der erforderliche Aufwand gegen­ über dem die Gattung bestimmenden Walzwerk erheb­ lich abgesenkt sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentan­ spruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Gesenkt wird der Aufwand praktisch durch das Entfallen der üblichen Fertiggruppe und deren anteiligen Rollganglängen, in­ dem das Universal-Fertiggerüst das hintere der Univer­ sal-Arbeitsgerüste ersetzt und eines der Stauchgerüste entfällt. Damit aber wird das Fertiggerüst, das je Walz­ gutlänge nur einen Stich geringer Reduktion durchführt und damit nur sehr mäßig genutzt ist, in die Umkehr­ Tandemgruppe übernommen und durch Beteiligung am Umkehrbetriebe wesentlich stärker genutzt. Seine spe­ ziellen Funktionen vermag es jedoch auch bei dieser stärkeren Nutzung durchzuführen. So entsteht ein Walzwerk, das durch weitgehende Ausnutzung aller Gerüste eine besonders hohe Durchsatzleistung in An­ betracht des erforderlichen Aufwandes ergibt.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an­ hand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnun­ gen erläutert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 schematisch ein herkömmliches Formstahl- Walzwerk hoher Leistung,

Fig. 2 in gleichartiger Darstellung ein einen wesent­ lich abgesenkten Aufwand bedingendes Formstahl- Walzwerk hoher Leistung, und

Fig. 3 ein Formstahl-Walzwerk in ausführlicherer schematischer Darstellung.

In der Fig. 1 ist ein herkömmliches Formstahl-Walz­ werk schematisch dargestellt.

Bspw. in einem nicht dargestellten Stoßofen aufge­ heizte Blöcke werden in einem Umkehr-Vorgerüst 1, das als Zwei-Walzen-Gerüst ausgeführt ist, in einer An­ zahl von Stichen, meist zwischen sieben und fünfzehn Stichen, vorgewalzt. Der Vorformling wird an eine Um­ kehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 weitergegeben, die aus einem Universal-Arbeitsgerüst 4, einem Flanschen- Stauchgerüst 5 sowie einem Universal-Arbeitsgerüst 6 besteht. Durch wiederholtes Walzen in drei bzw. fünf Durchläufen wird das gewünschte Profil weitgehend an­ genähert. Nach dem letzten Durchlauf bzw. während des letzten Durchlaufes tritt das Walzgut in eine Fertig- Gerüstgruppe 3 ein, in der mittels eines Flanschen- Stauchgerüstes 7 nochmals die Trägerflansche auf die exakte Sollbreite gebracht werden, während das Uni­ versal-Fertiggerüst 8 die Endform des Profiles sowie die Oberflächengüte des Walzgutes bestimmt.

Zum Umkehr-Vorgerüst 1 führt ein Einlauf-Rollgang 9, zwischen diesem und der Umkehr-Tandem-Gerüst­ gruppe 2 ist ein Zuführrollgang 10 vorgesehen, der Um­ kehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 folgt ein Übergabe-Roll­ gang 11, und der Fertiggerüstgruppe 3 ist ein Auslauf­ rollgang 12 nachgeordnet, der bspw. zu einem Kühlbett führt.

Die Bewegungsrichtungen des Walzgutes bei bei­ spielhaft angenommenen Durchläufen sind durch Pfeile angedeutet; fünf Pfeile 13 betreffen das Vorwalzen, das eigentliche Auswalzen wird durch Pfeile 14 und 15 ange­ deutet, wobei Pfeil 15 gleichzeitig den Stauch- und Uni­ versalstich der Fertig-Gerüstgruppe 3 mit angibt.

Sowohl das Umkehr-Vorgerüst 1 als auch die Um­ kehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 werden zur Umformung durch das Reversieren stark herangezogen und damit optimal genutzt. Nur das Flanschen-Stauchgerüst 7 und das Universal-Fertiggerüst 8 werden nur für eine sehr geringe Reduktion eingesetzt und dienen mehr der Si­ cherung gewünscht enger Toleranzen des erzielten Pro­ files sowie der Oberflächengüte des Walzgutes.

Zur besseren Ausnutzung aller Gerüste wird die An­ ordnung nach Fig. 2 eingesetzt. Auch hier wird das Vor­ walzen vom Block zum Vorprofil durch ein Umkehr- Vorgerüst 1 bewirkt, das durch eine Vielzahl von Sti­ chen, bspw. fünf bis dreizehn Stichen, eine hohe Um­ formleistung zuläßt. Die folgende Umkehr-Tandem-Ge­ rüstgruppe weist ein Universal-Arbeitsgerüst 4, ein Flanschen-Stauchgerüst 5 sowie ein Universal-Fertig­ gerüst 8 auf. Diese drei Gerüste werden ebenfalls weit­ gehend genutzt, indem mindestens zweimal, gegebenen­ falls auch öfter, reversiert wird und damit schon bei zweimaligem Reversieren drei Stauchstiche und sechs Universalstiche erreicht werden. Allerdings wird die Nutzung dieser Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 16 nicht so hoch getrieben wie die der Umkehr-Tandem- Gerüstgruppe 2. Es wurde nämlich als vorteilhaft er­ kannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 jeweils mit der op­ timalen Reduktion arbeiten zu lassen, das Fertiggerüst 3 aber mit gegenüber der des Universal-Arbeitsgerüstes 4 verringerter Reduktion zu betreiben. Zusätzlich ist es weiterhin möglich, beim letzten Stich die Anstellung des Universal-Fertiggerüstes 8 so zu bewirken, daß eine weitere Senkung der Reduktion auftritt. Durch die Her­ absetzung der durch das Universal-Fertiggerüst 8 be­ wirkten Reduktion gegenüber der optimalen ergibt sich zwar eine etwas verringerte Umformleistung; anderer­ seits wird hierdurch der Verschleiß der Ballenoberflä­ che des Universal-Fertiggerüstes 8 gegenüber dem des Universal-Arbeitsgerüstes 4 so herabgesetzt, daß auch nach längerer Zeit noch ausreichende Oberflächengü­ ten erhalten sind und damit auch das auslaufende Walz­ gut, bestimmt durch die Oberflächenbeschaffenheit der Ballen der Walzen des Universal-Fertiggerüstes 8, auch noch nach längerer Standzeit eine ausgezeichnete Be­ schaffenheit bzw. Güte aufweisen.

Damit wird gegenüber der bekannten Anordnung nach Fig. 1 praktisch eine Fertiggerüst-Gruppe mit den dieser zugeordneten Rollgängen ebenso eingespart wie der durch diese in Anspruch genommene Platz. Die ge­ samte umformerische Leistung mag geringfügig abge­ senkt sein, da zwar das Universal-Arbeitsgerüst 4 opti­ mal, das Universal-Fertiggerüst 8 aber nur zu einem Teil seiner optimalen Umformleistung genutzt werden. Tat­ sächlich entfällt aber auch noch der gesonderte Durch­ lauf einer gesonderten Fertig-Gerüstgruppe. Es ist zwar auch bekanntgeworden, den Übergabe-Rollgang 11 so kurz auszuführen, daß bei der nach dem letzten Stich des Universal-Arbeitsgerüstes 6 erreichten Länge des Walzgutes dessen Kopf bereits in die Fertig-Gerüst­ gruppe einläuft, ehe dessen Ende das Universal-Arbeits­ gerüst 6 verlassen hat. Zu einer stoßfreien Übergabe ist aber eine weitere Regelanordnung erforderlich, auf die bei erfindungsgemäß ausgebildeten Formstahl-Walz­ werken, bspw. nach Fig. 2, verzichtet werden kann. Dort ist es nur empfehlenswert, das Universalarbeitsgerüst 4, das Flanschen-Stauchgerüst 5 und das Universal-Fertig­ gerüst 8 nach dem Prinzip des Minimalzuges zu regeln, um die jeweils auftretenden Beanspruchungen gering zu halten.

Eine praktische Ausführung des kompakten Form­ stahl-Walzwerkes hoher Leistung ist in der Fig. 3 sche­ matisch aufgezeigt.

Hier ist der Blöcke aufheizende Stoßofen 17 mit sei­ nen Beschikkungsvorrichtungen ebenso dargestellt wie ein ihm nachgeordneter Entzunderer 18. Die aufgeheiz­ ten und entzunderten Blöcke werden über einen Ein­ laufrollgang 9 dem Umkehr-Vorgerüst 1 zugeführt, dem eine Walzen-Schnellwechselvorrichtung 19 zugeordnet und Kant- und Verschiebevorrichtungen 20 vor und nachgeordnet sind. Die Vorprofile werden der Umkehr- Tandem-Gerüstgruppe 16 über einen Zuführrollgang 10 zugebracht, der mit einer Schopfsäge 21 ausgestattet ist. Den Gerüsten 4, 5 und 8 dieser Gruppe ist eine Gerüst­ wechseleinrichtung 22 zugeordnet, welche den Aus­ tausch der Gerüste gegen aufgearbeitete Gerüste er­ laubt, wobei wahlweise für den Duo- oder den Univer­ sal-Betrieb vorgesehene Gerüste einbaubar sind. Ein nachgeordneter Auslaufrollgang 12 führt über eine bspw. zum Teilen von Knüppeln einsetzbare Warm­ schere 23 zu einem Kühlbett24.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein derartiges kompaktes Formstahl-Walzwerk durchaus die Leistung von wesentlich aufwendigeren vorbekannten Walzwer­ ken ergibt, so daß gemäß der Erfindung der zu treibende Aufwand erheblich absenkbar ist. Der Leistungsabfall, der durch die empfehlenswerte Absenkung der Um­ formleistung des Universal-Fertiggerüstes auftritt, läßt sich im Bedarfsfalle leicht durch ein weiteres zusätzli­ ches Reversieren ausgleichen.

Üblicherweise sind in Umkehr-Tandem-Gerüstgrup­ pen die Vertikalwalzen der Universal-Arbeitsgerüste leicht doppelkonisch so ausgeführt, daß ihre Ballen von ihren Mittelebenen zu ihren Walzenzapfen hin sich ver­ jüngen. Die hier gewalzten Profile weisen leicht nach außen abgekantete Flanschhälften auf, so daß von "X"-Vorprofilen gesprochen wird, und erst das Univer­ sal-Fertiggerüst enthält im wesentlichen zylindrische Walzenballen, so daß die Flanschhälften eine gemeinsa­ me äußere Ebene erhalten und man das gewünschte "H"-Profil erhält. Es wurde als vorteilhaft erkannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 mit doppelkonischen Walzen und das Universal-Fertiggerüst 8 mit zylinderförmigen Vertikalwalzen auszustatten, so daß beim Reversieren jeweils zwei Stiche in "H"-Form, die folgenden beiden in "X"-Form, und der letzte Stich in "H"-Form gefahren werden. Hierdurch wird zusätzliche eine weitere emp­ fehlenswerte Durchknetung des Flanschwurzelberei­ ches erzielt.

Claims (5)

1. Formstahl-Walzwerk mit einem Duo-Umkehr- Vorgerüst und zu Umkehr-Tandemgruppen zu­ sammengefaßten Universal-Arbeits- und Flan­ schen-Stauchgerüsten, sowie einem ausgangsseitig vorgesehenen Universal-Fertiggerüst, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem Umkehr-Vorgerüst (1) nachgeordnete Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe (16) ein Universal-Arbeitsgerüst (4), ein Flanschen- Stauchgerüst (5) und das Universal-Fertiggerüst (8) aufweist.

2. Formstahl-Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Universal-Arbeitsgerüst (4) Vertikalwalzen mit doppelkonischen, sich zu den Walzenzapfen verjüngenden Walzballen und das Universal-Fertiggerüst (8) Vertikalwalzen mit zylindrisch geformten Ballen aufweisen.

3. Formstahl-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Univer­ salgerüste gegen Duo-Gerüste austauschbar sind.

4. Verfahren zum Betreiben eines Formstahl-Walz­ werkes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Universal-Fertiggerüst (8) für eine geringere Reduktion eingestellt wird als das Universal-Arbeitsgerüst (4).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für jeden Stich die Reduktion des Universal-Fertiggerüstes (8) 15% bis 55% deren des Universal-Arbeitsgerüstes (4) beträgt.