DE4232916C2 - Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Rohrluppen in einem Streckreduzierwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Rohrluppen in einem Streckreduzierwalzwerk.

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 aufzuheizen und sie anschließend durch eine dem Streckreduzierwalzwerk vorgeordnete Spritzwas­ ser-Entzunderungsanlage zu schicken ("Stahl und Eisen", 104 (1984) Nr. 25-26, S. 1339-1343).

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 Temperaturunter­ schied über die Walzlänge eines fertigen Rohrs kann maxi­ mal 80 K betragen.

Es ist mithin im bekannten Fall nicht auszuschließen, daß die Endwalztemperaturen unterhalb der Rekristallisations­ temperatur 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 tig gewalzten Rohre nachträglich zu normalisieren, weil im gerichteten Walzzustand kein Normalisierungsgefüge vorliegt und/oder die Festigkeits/Härtetoleranzen über­ schritten werden.

Insgesamt ist also festzustellen, daß Endwalztemperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur AC3 die mecha­ nischen Eigenschaften eines fertig gewalzten Rohrs beein­ trächtigen und eine nachfolgende Bearbeitung, insbeson­ dere eine Kaltumformung, erschweren.

Im Umfang von "TECHNISCHE MITTEILUNGEN", 46. Jahrgang, Heft 6, S. 170, ist es bekannt, innerhalb von Verfor­ mungsmaschinen, ,beispielsweise auch bei der Warmverfor­ mung von Rohrabschnitten, Induktionsheizeinrichtungen an­ zuordnen. Hiermit können aber nur diskontinuierliche Ver­ fahrensschritte durchgeführt werden. Eine gedankliche Verbindung mit der Herstellung von Rohren aus Rohrluppen in einem Streckreduzierwalzwerk ist nicht erkennbar.

Der Erfindung liegt ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren zu schaffen, das die gewünschten Eigenschaften der fertig gewalzten Rohre in Bezug auf Festigkeit, Streckgrenze und Dehnung, insbesondere für die Kaltumformung, gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Kern der Erfindung bildet die Maßnahme, jede im Streckre­ duzierwalzwerk 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 Wanddicke der fertig gewalzten Rohre einwandfrei korrigiert werden. Diese Nacherwärmung in einem Temperaturbereich von etwa 50 K bis 200 K bedeu­ tet, 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, das die gefor­ derten mechanischen Eigenschaften des fertig gewalzten Rohrs, wie Festigkeit, Streckgrenze und Dehnung, insbe­ sondere für eine nachfolgende Kaltumformung, eindeutig sichergestellt werden.

Gemäß der in Patentanspruch 2 aufgeführten Alternative können die Rohrluppen nach dem Passieren eines ersten Walzge­ rüsts 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.

Eine weitere Alternative des grundlegenden erfindungsge­ mäßen Vorschlags sieht der Patentanspruch 4 vor. In diesem Fall wird auch den Temperaturverlusten im Maßwalzwerk Rechnung getragen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 5 die Rohrluppen mittels einer Induktionsspule nacherwärmt wer­ den. Diese Induktionsspule kann dann beispielsweise so in ein Streckreduzierwalzwerk integriert werden, daß in Ab­ hängigkeit von der erforderlichen Länge der Induktions­ spule etwa zwei bis acht Gerüstplätze freigelassen wer­ den. In diesem dann freien Raum wird die Induktionsspule angeordnet. Vorstellbar ist es aber auch, die Induktions­ spule in den Bereich zwischen zwei Gerüstbetten von zwei im Abstand hintereinander angeordneten Streckreduzier­ walzwerken anzuordnen.

Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 6 ist es aber auch denkbar, die zu Rohren fertig gewalzten Rohrluppen unmittelbar nach dem Verlassen eines Streckreduzierwalz­ werks nachzuerwärmen, um die Endtemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur AC3 sicherzustellen.

Nach Patentanspruch 7 können auch die zu Rohren fertig gewalz­ ten Rohrluppen mittels einer Induktionsspule nacherwärmt werden. Eine solche Induktionsspule kann dann hinter einem Streckreduzierwalzwerk oder bei Anordnung eines Maßwalzwerks vor einem Streckreduzierwalzwerk zwischen dem Maßwalzwerk und dem Streckreduzierwalzwerk vorgesehen werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Rohrluppen in einem Streckreduzierwalzwerk, bei welchem zur Sicherstellung einer über die Walzlänge der fertig gewalzten Rohre konstanten Endtemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur AC3 die Rohrluppen nach dem Passieren einer dem Streckreduzierwalzwerk vorge­ schalteten Spritzwasser-Entzunderungsanlage, aber vor Erreichen eines dem Streckreduzierwalzwerk nachge­ schalteten Kühlbetts, in Abhängigkeit von der Tempe­ ratur einer vor der Spritzwasser-Entzunderungsanlage angeordneten Zwischenwärmeinrichtung, der Wassermenge sowie der Wassertemperatur in der Spritzwasser-Ent­ zunderungsanlage, den Temperaturen der Umformwalzen des Streckreduzierwalzwerks, der Walzgeschwindigkeit und den Abmessungen der fertig gewalzten Rohre nach­ erwärmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rohrluppen nach dem Passieren eines ersten Walzgerüsts, aber vor dem letzten Walzgerüst des Streckreduzierwalzwerks nach­ erwärmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, mit zwei hinsichtlich ihrer Gerüstbetten im Abstand zueinander angeordneten Streckreduzierwalzwerken, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rohrluppen im Be­ reich zwischen den beiden Gerüstbetten nacherwärmt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen der Spritz­ wasser-Entzunderungsanlage und dem Streckreduzier­ walzwerk ein Maßwalzwerk vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen zwischen dem Maßwalzwerk und dem Streckre­ duzierwalzwerk nacherwärmt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen mittels einer Induktionsspule nacherwärmt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Rohren fertig gewalzten Rohrluppen unmittelbar nach dem Verlassen des Streckreduzierwalzwerks nacherwärmt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Rohren fertig gewalzten Rohrluppen mittels einer Induktionsspule nacherwärmt werden.