DE472054C - Verfahren zum Warmwalzen von Metallen - Google Patents

Verfahren zum Warmwalzen von Metallen

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Description

  • Verfahren zum Warmwalzen von metallen Beim Auswalzen von 11_etallplatten z u Blechen oder Bändern, insbesondere bei allen Messinglegierungen, ist man bestrebt, die Metallplatten warm in einer Hitze möglichst weit herunterzuwalzen.
  • Da sich nun Metalle, insbesondere Messing, nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches warm walzen lassen, ist das Bestreben bisher darauf gerichtet, c1iese Temperatur möglichst lange dadurch einzuhalten. daß die Walzgeschwindigkeit möglichst groß gewählt und die Bedienungszeit zwischen den einzelnen Stichen möglichst abgekürzt wird. Es werden zur Erreichung dieses Zweckes Doppel-, Duo-, Trio- und Reversierschnell,-walzwerke gebaut, denen der Gedanke zugrunde liegt, durch hohe Walzgeschwindigkeit dem Walzgut durch die Walzarbeit so viel Wärme zuzuführen, wie an Wärme durch Abkühlung verlorengeht, und anderseits durch schnelle Aufeinanderfolge der einzelnen Stiche die Wärmeverluste möglichst klein zu halten.
  • Die hohe Walzgeschwindigkeit (bis zu y m/sek.) setzt aber natürlich der Dickenabnahme bei jedem Stich eine Grenze. da einmal zur spannungslosen Verlagerung der Körner eines Gefüges, der Abnahme entsprechend, ein gewisse Zeit erforderlich ist, und anderseits die praktisch mögliche Antriebkraft des Walzwerkes bei hohen Walzgeschwindigkeiten nur bis zu einer mäßigen Dickenabnahme ausreicht für die Hergabe der zu leistenden Verformungsarbeit. Die Grenze liegt bei etwa 2 m(sek..Walzgeschwindigkeit und etwa 4.o Prozent Dickenabnahme pro Stich und je nach dem Werkstoff Abnahmen in einer Hitze in mehreren aufeinand-.rfolgendun Stichen bis auf etwa 5 Prozent des Ausgangsquerschnittes.
  • In bewußter Abkehr von diesem bisher allgemein üblichen Schnellwalzverfahren ist der Gegenstand der Erfindung auf folgenden grundlegend neuen Überlegungen aufgebaut Es wird so gewalzt, daß in erster Linie die Verformungsfähigkeit eines Werkstoffes bei einer gegebenen Temperatur in einem Durchgang durch die Walzen voll ausgenutzt wird, d. h. es werden alle Maßnahmen beim Walzen so getroffen. daß größtmögliche Abnahme in einem Stich erzielt wird. Die Abnahme in einem Durchgang beträgt bei dem neuen Verfahren 6o Prozent bis zu 98 Prozent des Ausgangsquerschnittes.
  • Diese große Abnahme wird dadurch erzielt. daß erstens die zulässige Verformungsgeschwindigkeit eingehalten wird; daß zweitens die für die Durchführung des Walzgutes durch die Walzen günstigsten Bedingungen gewählt werden, und drittens, daß alle Wärmeverluste tunlichst vermieden werden. Diesen grundlegenden Bedingungen für die Durchführung des neuen Verfahrens wird durch die nachfolgend geschilderten Maßnahmen entsprochen: Die Walzenumfangsgeschwindigkeit wird entgegen bisberigerGepflogenheit sehr niedrig gewählt, bei Icssing z. ß. 0,1 bis ; m in der Minute gegenüber i bis z m/sek. adurch wird erstens gewährleistet, daß die bei größtmöglichster Abnahme für die spannungslose Verlagerung der Körner des Gefüges erforderliche Zeit innegehalten wird und kein Zerreißen des Gefüges stattfindet. Zweitens wird erreicht, daß die Reibungsziffer zwischen Walze und Walzgut, die bekanntlich mit kleiner werdender Geschwindigkeit ansteigt, einen sehr hohen Wert annimmt, so daß die Walzen das Walzgut trotz der großen Abnahme mitnehmen.
  • Um die Reibungsziffer außer durch Verringerung der Walzgeschwindigkeit noch weiter zu erhöhen, werden die Walzenoberflächen durch Sandstrahlgebläse oder andere mechanische oder chemische Mittel dnrcligehen(1 gleichmäßig so aufgerauht. daß wohl eine Er= höhung der Reibung, aber keine Verletzung der Oberfläche des Walzgutes eintritt.
  • Damit nun bei der äußerst starken Dickenabnahme das Band dauernd sicher durch die Walzen gefaßt und weitergefördert wird, ist außer der langsamen Geschwindigkeit und der Aufrauhung weiter erforderlich, daß Anfangsstärke des Walzgutes und Walzdurchmesser in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, damit die die Reihungsfläche erzeugenden, senkrecht zum Walzgut gerichteten Seitenkräfte der durch die Walzenachse gehenden Normaldrücke einen möglichst großen Wert haben; der Greifwinkel v. muß also ziemlich niedrig gewählt werden.
  • Zur Erläuterung ist in Abb. i ein Schnitt durch ein Walzenpaar und das durchlaufende Walzgut dargestellt. Es bezeichnet A die Ober-, B die Unterwalze, C das Walzgut, D den Walzendurchmesser, a den Greifwinkel, hl die Dicke des Walzgutes vor dem Walzen und h. seine Dicke nach dem Walzen.
  • .Bei dem neuen Verfahren muß der Winkel a kleiner als 30° sein. Walzendurchmesser und Dicke des Walzgutes sind demgemäß zu wählen. Der Walzendurchmesser ist nach der Formel zu berechnen.
  • Ist z. B. die Dickenabnahme - oo Prozent, so ergibt sich Der Walzendurchmesser muß also bei 9o Prozent Abnahme und einem Greifwinkel von 30° mindestens 6,7 mal so groß sein als die Plattenstärke vor (lern Walzen Zur Erläuterung der Maßnahmen, die bei dem neuen Verfahren zur Vermeidung --en Wärmeverlusten und damit zur .Einhaltung der günstigsten Walztemperatur getroffen werden, soll zunächst auf die Nachteile der bisherigen Walzverfahren in dieser Hinsicht eingegangen werden.
  • Bei den bisherigen Walzverfahren mit den geringen Abnahmen pro Stich und mit hohen Walzgeschwindigkeiten ,ist es notwendig, (las Walzgut mehrere Male durch das 1Valzger üst zu schicken. Mithin ist es nicht .möglich, den Anwärmeofen für das Walzgut unmittelbar vor die Walzen zu setzen, da dieser Platz durch Roll- oder Hebetisch beansprucht -wird.
  • Durch die Beförderung vom Ofen zum Walzwerk geht also bereits Wärm:: verloren. Beim Walzen selbst gibt das Walzgut bei den mehrfachen Durchgängen durch die Walzen große Wärmemengen an die Walzen, an die Rollen der Hebetische und an die Luft ah. so daß trotz der durch die Walzarbeit erzeugten- Wärme eine Abkühlung des Walzgtites eintritt.
  • Demgegenüber ist es bei dem neuen Verfahren infolge der niedrigen Walzgeschwindigkeit und infolge Ales Umstandes, daß das Walzgut nur einmal die Walzen durchläuft. möglich, den Anwärmeofen unmittelbar vor das Walzgerüst zu setzen, ,wie dies in Abb. dargestellt ist, und die Walzplatten b unmittelbar vom Ofen E in das Walzwerk F eintreten zu lassen. Der Ofen wird dabei zweckmäßig als Durchstoßofen, und -zwar so ausgebildet, daß die, z. B. durch Förderrollen G. bewirkte Vorwärtsbewegung der Platton im Ofen gleich der Walzgeschwindigkeit ist. Der Ofen kann entweder unmittelbar vor den Walzen oder in mäßiger Entfernung vom Walzwerk aufgestellt werden, :wobei dann, wie iii Abb. 3 dargestellt, zwischen Ofen und Walzwerk ein feuerbeständiges Lind gegen Wärmeverluste geschütztes Kanalstück H eingebaut wird, das sich dicht an die Walzen anschließt. Beide Anordnungen bieten außerdem den großen Vorteil. claß der Ofen bzw. der Ofen und das Kanalstück, um ein Ozydicren des Metalls zu verhindern, mit neutralen Gasen gefüllt werden können.
  • Die niedrige Walzgeschwindigkeit gestattet ferner, die Walzplatten aus ;#iner Gießform unmittelbar nach dein Gießen im -warmen Zustand;, also ohne daß ein .\n-w<irmen in besonderem Ofen erforderlich ist, unmittelbar in die Walzen eintreten zu lassen. Abb. 4 zeigt eine derartige Anordnung. Hierbei werden erfindungsgemäß die Walzen K wagerecht nebeneinandergelegt, so (laß sie selbst als beweglicher Boden der Gießform L dienen und die gegossene Platte nach d-,m Erstarren , b ZD aus ch-r Form ziehen und zugleich die gewünschte größtmögliche Verdichtung des Werkstoffes vornehmen. Gießen und Walzen kann bei dieser Anordnung periodisch oder auch fortlaufend so geschehen, daß in die Gießform dauernd oben flüssiges Metall nach-#gefüllt wird und die Walzen die erstarrte Platte dauernd aus der Form ziehen und vorwalzen.
  • Eine andere Anordnung zeiht Abb. ä. Hierbei wird ein Duowalz-,verk JT mit übereinand:-rliegenden Walzen verwendet. Vor dem Walzwerk steht eine Cicllform 11T, die uni Zapfen 0 drehbar ist. Zum Gießen wird die Gie 13form in die :l- nkreclite Lage gebracht und nach dem Gießen, sobald (lic Platte erstarrt ist, um go° gei<ippt und durch die Einstoßvorrichtung P die noch warme Platte zwischen die Walzen aeschobc-ii.
  • Ein zweites Mittel, um eiii Warmbleiben des Walzgutes beim Walzen zu gewährleisten, besteht erfindungsgemäß darin, dali die Walzenballen so -ausgebildet werden, daß sie dem Walzgut möglichst wenig Wärme entziehen oder sogar Wärme zuführen. Dazu werdendie \Valzen zweckmäßig als zusammengebaute Walzen durchgebildet. und zwar bestehen die Walzenballen aus einem Werkstoff, der bei der Walztemperatur des \Valzgutes noch hart ist (z.B. Sclinelldrehstalil,Widiametall u.a.m.), und sind entweder als Hohlzvlinder R (Abb.C) um eine Stahlachse S gelegt und von dieser durch einen schlechten Wärmeleiter T getrennt, oder sie sind als Vollzylinder LT t _\bb. ;) mit Zapfen ausgebildet und erhalten -ekühlte Ringkörper L' uni die Zapfen, wobei zwischen Grundkörper und Ringkörpern schl;chte Wärmeleiter W eingelegt sind. Bei beiden Bauarten ist es möglich, den Walzen durch ein Heizmittel X Wärme zuzuführen und dem Zapfen durch ein Kühlmittel Y Wärme zu entziehen.
  • Zur Ausübung des neuen Verfahrens sind Dtiowalzwerke mit den für das Verfahren notwendigen Walzgeschwindigkeiten (bei Kupfer-Zink-Legieruiigen etwa o,i bis 5 m in ,leg Minute) zu verwenden. -Vorhandene Walzwerke mit bisher üblichen Walzge->chtvindigkeiten lassen sich durchEinbau entsprechender Übersetzungsgetriebe und Walzen für das nette Verfahren umbauen.
  • Zweckmäßig werden die Walzwerke zur _\usübun- des neuen Verfahrens mit einer \ntriebskraft von veränderlicher Drehzahl oder mit veränderlicher Übersetzung ausgestattet, so daß die \Valzg°scliwindiglceit jeweils entsprechend der bei einer bestimmten Legierung möglichen -\bnahmc cin@estellt werden kann.
  • Die Vorteile (-]es ticucn Verfahrens shid folgende: Zum Warmwalzen von Blechen und Bändern aus Platten ist nur ein einfaches Duowalzwerk mit vorgebautem Ofen erforderlich statt der bisher üblichen, in Betrieb und Anschaffung sehr kostspieligen Reversier-oder Triowalzwerke mit vielteiligen Überlicbetischen und Fördervorrichtungen.
  • Zur Bedienung genügt ein einziger Mann statt der bisher erforderlichen 4 bis 5 Mann. Die Platten gelangen von dem Ofen oder der Czießform unmittelbar in das \Valzwerk und werden dort in einem Stich Heruntergewalzt: Wärmeverlust sowie die Bildung einer Zunderschicht vor oder während des Walzens wird also vermieden.
  • Die Ausnutzung des Walzwerks kann bis zti -ioo Prozent betragen: ila ständig ohne Pausen gewalzt werden kann.
  • Der Kraftbedarf ist infolge der niedrigen Walzgesch-,vindigkeit sehr gering.

Claims (1)

  1. PATENT A\SPRÜCHE: i. Verfahren zum Warmwalzen von Metallen, dadurch -:kennzeichnet, daß schon in einem vipzigen Durchgang eine Stichtiefe von mindestens ho Prozent dadurch bewirkt wird. daß die LTmfangsge-,#chwindigkeit der Walzen weit unter das bisherige Maß so niedrig bemessen wird, wie es einerseits die für den Tiefstich erforderliche 1Terformun,aszeit bedingt und wie es anderseits zur Erzielung der n#3ti-Ireii Reibungskraft erforderlich ist. z. Walzwerk nach Anspruch i, dadurch gelcennzeiclinet. daß die Wal-renumfangsgeschwindigkeit von o,i bis ; m/\Tin. geregelt werden kann. 3. Walzverfahren nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß der Walzendurchmesser so bemessen wird, daß der C7reifwiiil;el a (Abb. i') kleiner als 3o° ist. s. Walzverfahren nach .\nspruch i, dadurch "ekennzeichnet, daß die Walzplatten (_b in Abb. 2) fortlaufend durch einen unmittelbar vor den Walzen (F) angeordneten Wärmeofen (E-1 in der Walzrichtung üindurchwandern und aus dem Ofen ohne besondere Fördermittel unmittelbar in das \Valzwerl; gelangen. ä. \\'alzverfahreii nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das in einer Gießform 1 L in Abb. .t. 1T in Abb. j) erstarrte Z\Talzgut unmittelbar aus der Gießform zwischen die Walzen (K in Abb. 4, 1l in :\1)1i. 5) gelaunt. 6. @\-alz@@-erl: nach Anspruch i, dadurch ,rel;ennzeichnet, daß zwischen Walzenballen (R in Abb. h, i' in Abb. i) und Walzenzapfen sich ein schlechter Wärmeleiter (T in Abb. h, TV in Abb. ;) befindet. 7. Walzwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenballen eine Heizvorrichtung, der Walzenzapfen aber eine Kühlvorrichtung hat. ß. Walzwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen auf ihrer ganzen Oberfläche z. B. durch Sandstrahlgebläse durchgehend gleichmäßig so weit aufgerauht sind, daß keine Verletzung der Oberfläche des Walzgutes eintritt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE742989C (de) * 1938-11-15 1943-12-15 Fritz Grah Dipl Ing Verfahren zum Herstellen von Walzgut aus einem aus einer Durchlauf-Giessform fortlaufend austretenden Gussstrang
DE918021C (de) * 1940-04-19 1954-09-16 E H Siegfried Junghans Dr Ing Verfahren und Anlage zur Herstellung von Band und Blech
DE1068436B (de) * 1956-02-10 1959-11-05 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte A.-G., Sulzbach-Rosenberg Hütte Verfahren zum Herstellen von Vormaterial fur Stoßbänke durch Stranggießen von Rohrabschnitten
WO2013175158A1 (en) * 2012-05-19 2013-11-28 David Littler Rolling mill temperature control

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