DE4232916A1 - Verfahren zur Sicherstellung der Endtemperatur von aus Rohrluppen fertig gewalzten Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung einer über die Walzlänge konstanten Endtemperatur ober­ halb der Rekristallisationstemperatur AC3 von in einem Streckreduzierwalzwerk aus Rohrluppen fertig gewalzten Rohren.

Bevor Rohrluppen zum Fertigwalzen in ein Streckreduzier­ walzwerk überführt werden, ist es bislang üblich, die Rohrluppen im Rahmen einer Zwischenerwärmung auf etwa 950°C bis 1100°C auf zuheizen und sie anschließend durch eine dem Streckreduzierwalzwerk vorgeordnete Spritzwas­ ser-Entzunderungsanlage zu schicken.

Durch das Passieren der Spritzwasser-Entzunderungsanlage sowie durch den Kontakt mit den wassergekühlten Walzen im Streckreduzierwalzwerk werden die Rohrluppen abgekühlt, so daß die fertig gewalzten Rohre Endwalztemperaturen aufweisen, die z. B. zwischen etwa 740°C und 840°C für unlegierte Stähle bzw. zwischen etwa 790°C und 910°C bei mittellegierten Stählen liegen. Der Tem­ peraturunterschied über die Walzlänge eines fertigen Rohrs kann maximal 80 K betragen.

Es ist mithin im bekannten Fall nicht auszuschließen, daß die Endwalztemperaturen unterhalb der Rekri­ stallisationstemperatur AC3 liegen. Hierbei lassen sich dann im Gefüge des Fertigrohrs Perlitstreckungen, große Streuungen der Ferritkorngrößen und häufig auch hexagonal angeordnete Bereiche mit großer Ferritkorngrößenstreuung unter der Außenoberfläche nachweisen.

Desweiteren bewirkt die in den letzten Walzgerüsten des Streckreduzierwalzwerks ablaufende Umformung bei ver­ gleichsweise niedrigen Temperaturen eine deutliche Aniso­ tropie. Diese Verschlechterung der Querdehneigenschaften der Fertigrohre kann beim Richten, insbesondere durch die Prägerichtanteile, oder beim Ziehvorgang zu Innenrissen führen.

Auch ist zu vermuten, daß bei mittellegierten Stählen durch zu tiefe Endwalztemperaturen eingebrachte Spannun­ gen die Alterung und die innere sowie äußere H2-Diffusion begünstigen.

Schließlich ist es z. B. bei C-Stählen notwendig, die Fer­ tigrohre nachträglich zu normalisieren, weil im gerichte­ ten Walzzustand kein Normalisierungsgefüge vorliegt und/oder die Festigkeits/Härtetoleranzen überschritten werden.

Insgesamt ist also festzustellen, daß Endwalztemperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur AC3 die mecha­ nischen Eigenschaften eines Fertigrohrs beeinträchtigen und eine nachfolgende Bearbeitung, insbesondere eine Kaltumformung, erschweren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die gewünschten Eigenschaften der Fer­ tigrohre in Bezug auf Festigkeit, Streckgrenze und Deh­ nung, insbesondere für die Kaltumformung, gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufge­ führten Merkmalen.

Kern der Erfindung ist die Maßnahme, jede im Streckredu­ zierwalzwerk umzuformende Rohrluppe im Bereich des Streckreduzierwalzwerks nochmals gleichmäßig zu erwärmen, um auf diesem Wege eine über die Walzlänge konstante und höhere Endtemperatur einzustellen. Im Rahmen dieser ge­ zielten Nacherwärmung kann folglich die Temperaturabnahme der Rohrluppen durch den Einfluß einer unzureichenden Zwischenerwärmung, z. B. in einem Nachwärmofen, des Spritzwassers der Spritzwasser-Entzunderungsanlage, der Umformwalzen des Streckreduzierwalzwerks, der Walzge­ schwindigkeit sowie der Rohrwanddicke der Fertigrohre einwandfrei korrigiert werden. Diese Nacherwärmung in ei­ nem Temperaturbereich von etwa 50 K bis 200 K bedeutet, daß dann Endtemperaturen für unlegierte bis mittel­ legierte Stähle über 830°C bzw. über 900°C eingestellt werden können.

Auf diese Weise wird mithin gewährleistet, daß die gefor­ derten mechanischen Eigenschaften des Fertigrohrs, wie Festigkeit, Streckgrenze und Dehnung, insbesondere für eine nachfolgende Kaltumformung, eindeutig sichergestellt werden.

Gemäß der in Patentanspruch 2 aufgeführten Alternative können die Rohrluppen nach dem Passieren des ersten Walz­ gerüsts des Streckreduzierwalzwerks nacherwärmt werden. Wo die Nacherwärmung im Streckreduzierwalzwerk erfolgt, hängt dann von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten so­ wie den Umform-Parametern ab. Die Nacherwärmung ist aber vor dem letzten Walzgerüst des Streckreduzierwalzwerks beendet.

Sind zwei Streckreduzierwalzwerke mit im Abstand zueinan­ der angeordneten Gerüstbetten vorgesehen, so kann es ge­ mäß Patentanspruch 3 vorteilhaft sein, die Rohrluppen zwischen diesen beiden Gerüstbetten nochmals zu erwärmen.

Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 4 ist es aber auch denkbar, die fertig gewalzten Rohre unmittelbar nach dem Verlassen eines Streckreduzierwalzwerks nach­ zuerwärmen, um die Endtemperatur oberhalb der Rekristal­ lisationstemperatur AC3 sicherzustellen.

Eine weitere Alternative des grundlegenden erfindungsge­ mäßen Vorschlags sieht der Patentanspruch 5 vor. In die­ sem Fall wird auch den Temperaturverlusten im Maßwalzwerk Rechnung getragen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 6 die Rohrluppen bzw. die fertig gewalzten Rohre mittels einer Induktionsspule nacherwärmt werden. Diese Induk­ tionsspule kann dann beispielsweise so in ein Streckredu­ zierwalzwerk integriert werden, daß in Abhängigkeit von der erforderlichen Länge der Induktionsspule etwa zwei bis acht Gerüstplätze freigelassen werden. In diesem dann freien Raum wird die Induktionsspule angeordnet. Vor­ stellbar ist es aber auch, die Induktionsspule in den Be­ reich zwischen zwei Gerüstbetten von zwei im Abstand hin­ tereinander angeordneten Streckreduzierwalzwerken anzu­ ordnen bzw. die Induktionsspule beim Nacherwärmen von fertig gewalzten Rohren hinter einem Streckreduzierwalz­ werk vorzusehen oder bei Anordnung eines Maßwalzwerks vor einem Streckreduzierwalzwerk dann die Induktionsspule zwischen dem Maßwalzwerk und dem Streckreduzierwalzwerk vorzusehen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Sicherstellung einer über die Walzlänge konstanten Endtemperatur oberhalb der Rekristal­ lisationstemperatur AC3 von in einem Streckreduzier­ walzwerk aus Rohrluppen fertig gewalzten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen nach dem Passieren einer dem Streckredu­ zierwalzwerk vorgeschalteten Spritzwasser-Entzunde­ rungsanlage, aber vor Erreichen eines dem Streckredu­ zierwalzwerk nachgeschalteten Kühlbetts in Abhängig­ keit von der Temperatur einer vor der Spritzwasser- Entzunderungsanlage angeordneten Zwischenwärmeinrich­ tung, der Wassermenge sowie der Wassertemperatur in der Spritzwasser-Entzunderungsanlage, den Temperatu­ ren der Umformwalzen, der Walzgeschwindigkeit und den Abmessungen der Fertigrohre nacherwärmt werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen nach dem Passieren des ersten Walzgerüsts, aber vor dem letzten Walzgerüst des Streckreduzierwalzwerks nach­ erwärmt werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, mit zwei hinsicht­ lich ihrer Gerüstbetten im Abstand zueinander ange­ ordneten Streckreduzierwalzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen im Bereich zwischen den beiden Gerüstbetten nacherwärmt werden.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig gewalz­ ten Rohre unmittelbar nach dem Verlassen des Streck­ reduzierwalzwerks nacherwärmt werden.

5. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei zwischen der Spritzwasser-Entzunderungsanlage und dem Streckredu­ zierwalzwerk ein Maßwalzwerk vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen zwischen dem Maßwalzwerk und dem Streckre­ duzierwalzwerk nacherwärmt werden.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen bzw. die fertig gewalzten Rohre mittels einer Induktionsspule nacherwärmt werden.