DE4333303A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorprofilen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von VorprofilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vor
profilen zur Draht-, Feinstahl- und Formstahlwalzung aus einer
Gußbramme, die in ihrer Längsrichtung unterteilt wird. Die
Erfindung betrifft darüber hinaus Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens.
Durch die DE-A2 14 33 023 ist ein Verfahren zur Herstellung
von Knüppeln aus einer Stranggußbramme bekannt, wobei eine
Bramme mit einem Gießquerschnitt, der die Summe der zu erzeu
genden Knüppelquerschnitte übersteigenden Querschnitt gegossen
und die Knüppelquerschnitte innerhalb der Strangführung durch
über die Brammenbreite reichende Kaliberwalzen zu einem aus
in Spitzkantlage diagonal durch Stege verbundenen Knüppelfor
maten bestehenden Strang durch längende Verformung gewalzt
wird.
Dieses nur über mehrere Stufen durchführbare Walzverfahren
erfordert einen großen Energieaufwand und kostspielige Vor
richtungen, die nur zur Herstellung von Knüppeln eines Formates
geeignet sind. Nachteilig ist außerdem ein großer Verschleiß
mit entsprechendem Wartungsaufwand. Dieses und ähnliche durch
die Dokumente DE-A1 14 33 023 und DE-A1 14 58 123 seit ca.
30 Jahren bekannte Verfahren, sind daher niemals realisiert
worden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit
dem die Herstellung von diversen Vorprofilen zur Draht-, Fein
stahl- und Formstahlwalzung wirtschaftlich, d. h. mit geringem
Energie- und Vorrichtungsaufwand betriebssicher durchführbar
ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß in einen Dünnbrammenstrang von 40-150 mm Dicke, Kerben
eingerollt werden und die flachliegend seitlich durch Stege
verbundenen Vorprofile im Stegbereich vereinzelt werden.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die moderne
Technologie des Dünnbrammengießens eine Basis für die wirt
schaftliche endabmessungsnahe Herstellung von Vorprofilen
zur Formstahlwalzung bilden kann.
Mit der vorgeschlagenen Verwendung von Dünnbrammen zur Vorpro
filherstellung entfällt das bekannte, sowohl verfahrensmäßig
als auch vorrichtungsmäßig aufwendige, mehrstufige Herauswalzen
von aus in Spitzkantlage diagonal verbundenen Knüppeln be
stehenden Querschnitten. Das vorgeschlagene Einrollen von
schmalen Kerben in eine Dünnbramme erfordert weit weniger
Energie und kann mit erheblich geringerem maschinenbaulichen
Aufwand realisiert werden, als die bekannte Spitzkantwalzung.
Eine Herstellung von unterschiedlichen Vorprofilen ist durch
Verstellung der Kerbrollwerkzeuge auf einfache Weise möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch folgende Phasen
weiter ausgebildet.
- a) Gießen einer Dünnbramme von 40-150 mm Dicke und mindestens 400 mm Breite,
- b) Rollkerben der Dünnbramme nach der zu erzeugenden Vorpro filbreite entsprechenden Teilungslängslinien bis auf eine Stegdicke von 2-30 mm,
- c) Längsteilung der Dünnbramme im Bereich der Stege.
Ein besonderer Erfolg hinsichtlich Energieeinsparung und ge
ringem maschinenbaulichem Aufwand kann dadurch erzielt werden,
daß ein nicht voll durcherstarrter Dünnbrammenstrang durch
Zusammenpressen der Strangschalen entlang vorgegebener Längs
teilungslinien eingekerbt wird.
Wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Rollkerben
der Dünnbramme für die einzelnen Vorprofilabschnitte in Strang
längsrichtung versetzt erfolgt, wird ein Verklemmen der Kerb
rollwerkzeuge ausgeschlossen.
Die Längsteilung der gekerbten Dünnbrammen kann besonders
wirtschaftlich durch Keilspalten im Stegbereich erfolgen.
Alternativ kann eine Trennung durch Ausräumen der Stege der
warmen Bramme durchgeführt werden. Selbstverständlich sind
auch herkömmliche Trennverfahren, wie Brennschneiden, Plasma
schneiden oder Laserschneiden zur Stegtrennung anwendbar.
Etwa an den Vorprofilseiten verbleibende Stegreste werden
anschließend entfernt.
In vorrichtungsmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht eine
Anlage zur Herstellung von Vorprofilen zur Draht-, Feinstahl-
und Formstahlwalzung aus einer Vorrichtung zum Gießen von
Brammen von 40-150 mm Dicke, einer Rollkerbeinrichtung für
die Breitseiten der Dünnbrammen und einer Stegtrennvorrichtung.
Als Gießvorrichtung kann sowohl eine Gleitkokille als auch
eine Trommelgießmaschine mit vertikaler oder horizontaler
Gießrichtung Verwendung finden.
Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, daß als Rollkerbein
richtung Kerbscheiben mit spitzwinklig zulaufendem Peripherie
bereich vorgesehen sind. Peripheriewinkel von 10-80° er
scheinen je nach Stahlsorte, Werkstoff und Temperatur anwendbar,
wobei der Außenrand der Kerbscheiben abgerundet ist.
Eine Kerbscheibe kann vorteilhaft aus einem auf einer Welle
oder Nabe verankertem Keilring aus hochwarmfestem und ver
schleißfestem Material gebildet sein.
Mehrere Kerbscheiben können auf einer beidseits der Strangbahn
in je einem Ständer gelagerten, angetriebenen Welle drehfest
angeordnet sein.
Alternativ können mehrere mit Kerbscheiben versehene Wellen
in Stranglaufrichtung aufeinanderfolgend gelagert sein.
Ebenso ist es möglich, daß die Kerbscheiben an einer die Strang
führungsbahn überbrückenden Traverse gelagert sind.
Zur beidseitigen Einkerbung der Dünnbramme sind jeweils Kerb
scheiben auf jeder Seite der Strangbahn paarweise einander
zugeordnet.
Die Kerbscheiben können zur Einstellung auf vorgegebene Vorpro
filformate quer zur Strangbahn verstellbar sein.
Eine Stegtrennvorrichtung besteht aus mindestens einem in
der Strangförderbahn im Stegbereich der Bramme angeordneten
Spaltkeil. Bei geringer Stegdicke können anstelle der Spaltkeile
Räummesser eingesetzt werden.
Als Stegtrennvorrichtungen können jedoch auch Brennschneid-,
Plasmaschneid- oder Laserschneidvorrichtungen eingesetzt werden.
Bei einer Dünnbrammengießmaschine in Vertikalanordnung mit
horizontalem Auslauf ist die Rollkerbeinrichtung im senkrechten
Teil und die Stegtrenneinrichtung im horizontalen Teil ange
ordnet.
Aus der Gießgeschwindigkeit und der Strangkühlung ergibt sich
für jede Strangdicke eine Zone der vollständigen Durcher
starrung. Es erscheint besonders vorteilhaft, die Kerbein
richtung in einem Bereich von unmittelbar vor bis unmittelbar
nach der Durcherstarrung anzuordnen.
Falls sich nach der Stegtrennung an den Trennstellen der Vor
sprofile Stegreste ergeben, können diese z. B. durch seitlich
der Vorprofile angeordnete Meißel oder durch Fräseinrichtungen
beseitigt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit Merkmalen und
Vorteilen der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Herstellung mehrerer
Vorprofile,
Fig. 2 das Rollkerben einer durcherstarrten Dünnbramme,
Fig. 3 das Rollkerben einer nicht völlig durcherstarrten
Dünnbramme,
Fig. 4 den Querschnitt eines Dünnbrammenstranges mit zwei
Kerbrollenwellen in Funktion,
Fig. 5 eine Ansicht der Dünnbrammenbreitseite mit einer
Kerbrollenwelle in Funktion,
Fig. 6 mehrere gestaffelt über einem Dünnbrammenstrang ange
ordnete Kerbrollenwellen,
Fig. 7 mehrere in einem Gestell gelagerte Kerbrollen,
Fig. 8 eine Längstrennvorrichtung in Funktion
und
Fig. 9 Querschnitte der erzeugten Vorprofile mit zugeordneten
Fertigprofilen.
In der in Fig. 1 dargestellten Anlage zur Herstellung von Vor
profilen wird eine Dünnbrammengießkokille 1 aus einem Gießbe
hälter 2 über ein Tauchgießrohr mit Stahlschmelze beschickt.
Der aus der Kokille 1 austretende Dünnbrammenstrang 4 wird
durch Stützrollen 5 geführt und bis auf etwa 1050-1380°C
Oberflächentemperatur abgekühlt. Im Anschluß an die Stützrollen
5 ist eine Längskerbeinrichtung 6 für den Dünnbrammenstrang 4
angeordnet.
Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen, wird der Dünnbrammen
strang 4 von beiden Seiten durch Kerbrollen 7 bis auf einen
Steg 8 eingekerbt. Das Einkerben der Dünnbramme 4 kann, wie
in Fig. 2, unmittelbar nach der völligen Durcherstarrung oder,
wie in Fig. 3 vor der Durcherstarrung mit Flüssigkern 9 d. h.
durch Zusammenpressen der Strangschalen 10 auf schmalen Spuren
11 erfolgen. Die durch den Kerbvorgang gebildeten Stege 8
können eine Dicke d von 2-30 mm aufweisen.
Der Längsgekerbte Dünnbrammenstrang 4 wird gemäß Fig. 1 durch
Biegerollen 12 bis zu einer Treibrichteinrichtung 13 geleitet
und gelangt nach einem Schopfschnitt durch eine Schere 14
in den Bereich einer Längsteilvorrichtung 15, in der durch
Trennung der Stege 8 einzelne Vorprofile 4′ gebildet werden.
Falls nach dieser Stegtrennung an den Vorprofilen 4′ Stegreste
auftreten, können diese durch eine Glättvorrichtung 16 beseitigt
werden.
Zur direkten "in line"-Weiterverarbeitung können die Vorprofil
stränge 4′ in einem Temperaturausgleichofen 17 zwischenge
speichert und auf die Walztemperatur eingestellt werden. Hinter
dem Temperaturausgleichofen 17 ist eine Entzunderungsvorrichtung
18 und ein Walzwerk 19 vorgesehen.
Wie nachstehend dargelegt, kann eine Längskerbvorrichtung
6 auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein.
Gemäß den Fig. 4 und 5 sind mehrere Kerbrollen 7 gemeinsam
auf einer oberen bzw. unteren Kerbrollenwelle 20 befestigt,
die angetrieben sind. Bei dieser Ausführung bestimmt der Abstand
a der Kerbrollen 7 auf den Kerbrollenwellen 20 das Maß der
hergestellten Vorprofile 41. Fig. 4 zeigt die auf dem geförder
ten Brammenstrang 4 durch die Kerbrollen 7 erzeugten Kerb
spuren 11.
Fig. 6 zeigt eine Rollkerbeinrichtung mit gestaffelter Anordnung
mehrerer Kerbrollenwellen 21, 22 mit jeweils einer Kerbrolle
23, 24. Die Kerbrollenwellen sind freitragend an seitlichen
Rahmen 25, 26 gelagert, wobei zur Änderung der Abstände der
Spurkerben 11 eine Axialverstellung in Richtung der Pfeile
27 vorgesehen sein kann. Die Kerbrollenwellen sind vorteilhaft
angetrieben.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Rollkerbeinrichtung sind zwei
Rahmenteile 28, 29 durch Druckmittelzylinder 30 verspannt,
wobei der Abstand durch Distanzstücke 31 bestimmt ist. An
der Innenseite der Rahmenteile 28, 29 befinden sich Lagerblöcke 32, 33
in denen jeweils eine Kerbrolle 34, 35 gelagert ist.
Zur Veränderung der Kerbrollenabstände sind die Lagerblöcke
32, 33 an den Rahmenteilen 28, 29 in Führungen aufgenommen
und durch Spindeln 36 verstellbar. Bei diesem Ausführungsbei
spiel sind die Kerbrollen 34, 35 ohne Antrieb sein, d. h. die
Kerbrollen 34, 35 rollen auf dem geförderten Strang 4 ab und
kerben diesen ein.
Fig. 8 zeigt das Längsteilen einer gekerbten Dünnbramme 4
mittels der Längsteilvorrichtung 15. Diese besteht aus einer
Anzahl im Stegbereich der geförderten Bramme angeordneter
Spaltkeile 37 oder Räummesser 38. Wie bereits ausgeführt,
können zum Längsteilen alternativ Brennschneidvorrichtungen,
Plasmaschneidvorrichtungen oder Laserschneidvorrichtungen
eingesetzt werden.
Aus den erzeugten Vorprofilen 4′ können, wie Fig. 8 schematisch
zeigt, je nach Dicke und Breite die unterschiedlichsten Erzeug
nisse gewalzt werden.
So können aus dem Knüppelprofil 40 über ein Zwischenoval 40a
alle Draht- und Feinstahlprofile 40b erzeugt werden.
Aus einem Flachprofil 41 sind über das Profil 41a Spundwand
profile 41b herstellbar.
Ein dickeres Flachprofil 42 kann über das Zwischenprofil 42a
zu U-Profilen 42b ausgewalzt werden.
Die Platine 42, 43 ist über das Zwischenprofil 43a zu Doppel
-T-Trägern 43b auswalzbar.
Aus einem flachen Knüppel 44 können über das bekannte Zwischen
profil 44a Schienen 44b gewalzt werden.
Der einschlägige Fachmann erkennt, daß, über die dargestellten
Fertigprofile hinaus, aus den verschiedenen Vorprofilen ein
nach Form und Abmessung vielgestaltiges Walzprogramm herstell
bar ist.
Claims (27)
1. Verfahren zur Herstellung von Vorprofilen zur Draht-,
Feinstahl- und Formstahlwalzung aus einer Gußbramme, die
in ihrer Längsrichtung unterteilt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einen Dünnbrammenstrang (4) von 40-150 mm Dicke
Kerben (11) eingerollt werden und die flachliegend seitlich
durch Stege (8) verbundenen Vorprofile (4′) im Stegbereich
vereinzelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Phasen,
- a) Gießen einer Dünnbramme (4) von 40-150 mm Dicke und mindestens 400 mm Breite,
- b) Rollkerben der Dünnbramme (4) von beiden Seiten nach der zu erzeugenden Vorprofilbreite entsprechenden Tei lungslängslinien bis auf eine Stegdicke von 2-30 mm,
- c) Längsteilung der Dünnbramme (4) im Bereich der Stege (8).
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein nicht voll durcherstarrter Dünnbrammenstrang (4)
durch Zusammenpressen der Strangschalen (10) entlang vor
gegebener Längsteilungslinien eingekerbt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rollkerben der Dünnbramme (4) für einzelne Vorpro
filabschnitte in Stranglängsrichtung versetzt erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 2,
gekennzeichnet
durch Längsteilen der Dünnbramme (4) durch Keilspalten
im Stegbereich.
6. Verfahren nach Anspruch 2,
gekennzeichnet
durch Längsteilen durch Ausräumen der Stege (8).
7. Verfahren nach Anspruch 2,
gekennzeichnet
durch Brennschneiden, Plasmaschneiden oder Laserschneiden
der Stegbereiche.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Längsteilen der Dünnbramme (4) im Stegbereich
von den gebildeten Vorprofilen (4′) Stegreste entfernt
werden.
9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Vorpro
filen zur Draht-, Feinstahl- und Formstahlwalzung, die
aus einer Dünnbrammengießmaschine (1-5), einer Rollkerb
einrichtung (6) für die Dünnbramme (4) und einer Stegtrenn
vorrichtung (15) besteht.
10. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollkerbeinrichtung (6) eine mit keilförmig zu
laufendem Peripheriebereich versehene in Strangführungs
richtung gelagerte Kerbscheibe (7) ist.
11. Anlage nach den Ansprüchen 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kerbscheiben (7) auf einer beidseits der
Strangbahn gelagerten,angetriebenen Welle (20) drehfest
angeordnet sind.
12. Anlage nach den Ansprüchen 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Kerbscheibe (23, 24) auf je einer
einseitig gelagerten, angetriebenen Welle (21, 22) ange
ordnet ist.
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere mit Kerbscheiben (23, 24) versehene Wellen
(21, 22) in Stranglaufrichtung aufeinanderfolgend gelagert
sind.
14. Anlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbscheiben (34, 35) an je einer die Strangführungs
bahn überbrückenden Traverse (28, 29) gelagert sind.
15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur beidseitigen Einkerbung der Dünnbramme jeweils
zwei auf je einer Welle angeordnete Kerbscheiben paarweise
einander zugeordnet sind.
16. Anlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbscheiben (23, 24) zur Einstellung auf vorge
gebene Vorprofilformate quer (27) zur Strangbahn verstellbar
sind.
17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kerbscheibe aus einem auf einer Welle (20) ver
ankerten Ring (7) aus hochwarmfestem und verschleißfestem
Material gebildet ist.
18. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stegtrennvorrichtung (15) aus mindestens einem
in der Strangförderbahn angeordneten Spaltkeil (37) besteht.
19. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stegtrennvorrichtung (15) aus mindestens einem
in der Strangförderbahn angeordnetem Räummesser (38) be
steht.
20. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stegtrennvorrichtung eine Brennscheideinrichtung
ist.
21. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stegtrennvorrichtung eine Plasmaschneideinrichtung
ist.
22. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stegtrennvorrichtung eine Laserschneideinrichtung
ist.
23. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Dünnbrammengießmaschine (1-5) in Vertikal
anordnung eine Rollkerbeinrichtung (6) im senkrechten
Teil und eine Stegtrenneinrichtung (15) in einem horizon
talen Auslaufteil angeordnet ist.
24. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 23,
gekennzeichnet
durch eine Stegrestabtrennvorrichtung (16).
25. Anlage nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich der Förderbahnen der voneinander getrennten
Vorprofile ortsfeste Abtrennmeißel (16) für die anhängenden
Stegreste angeordnet sind.
26. Anlage nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich der Förderbahnen der voneinander getrennten
Vorprofile Abfräseinrichtungen für die anhängenden Steg
reste angeordnet sind.
27. Anlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbscheiben (7) einen Keilwinkel von 10 bis 60°
aufweisen.
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1994
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