DE60305134T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Transport des von Warmwalzwerken gewalzten Gutes zu einem Kühlbett - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Transport des von Warmwalzwerken gewalzten Gutes zu einem Kühlbett Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7. Ein solcher Stand der Technik ist aus US-A-2,809,545 und EP-A-0 319 317 bekannt.
  • Diese Erfindung betrifft allgemein kontinuierliche Warmwalzwerke für Stabprodukte und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Übergabe der warmgewalzten Stabprodukte solcher Walzwerke an ein Kühlbett.
  • In modernen, derzeit in Betrieb befindlichen Stabwalzwerken verlassen warmgewalzte Stabprodukte das letzte Walzgerüst und werden einer Kühlung unterzogen, indem sie durch einen oder mehrere Wasserbehälter befördert werden. Die Stabprodukte werden sodann in Stabsegmente unterteilt, und zwar durch eine Teilschere, die einen Umschaltmechanismus umfasst, um die Stabsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei stromabwärts angeordneten Übergabebahnen zu liefern, die zu einem Kühlbett führen. Klemmwalzeneinheiten, Reibungsschuhe usw. dienen dazu, die Stabsegmente zu bremsen, die entlang den Übergabebahnen befördert werden, mit dem Ergebnis, dass die Stabsegmente allmählich zum Stillstand gleiten, bevor sie seitlich auf das Kühlbett transferiert werden.
  • Mit diesem Typ oder dieser Anordnung können relativ hohe Produktionsraten erzielt werden, wenn das Walzwerk größere Produktgrößen walzt, z.B. solche mit Durchmessern über etwa 10,0 bis 12,0 mm. Diese größeren Produkte weisen eine ausreichende Knickfestigkeit auf, um einem Knicken standzuhalten, wenn sie bei relativ hohen Walzaustrittsgeschwindigkeiten des Walzwerks in der Größenordnung von 10 bis 30 m/sek durch die Wasserbehälter befördert werden.
  • Mit abnehmender Größe der Produkte sinkt jedoch auch ihre Knickfestigkeit, mit dem Ergebnis, dass die Walzaustrittsgeschwindigkeiten des Walzwerks reduziert werden müssen, um ein Knicken zu vermeiden, wenn kleinere Produktgrößen durch die Wasserbehälter befördert werden.
  • So kann zum Beispiel ein Einstrang-Walzwerk, das 8,0 mm-Stäbe für die Übergabe an einen Legekonus walzt, mit einer Walzaustrittsgeschwindigkeit von 60 m/sek oder darüber betrieben werden, wodurch eine Kapazität von 85 Tonnen/Stunde erzielt wird. Ein ähnliches Walzwerk, das 8,0 mm-Stäbe für die Übergabe an ein Kühlbett walzt, muss notwendigerweise mit einer signifikant niedrigeren Walzaustrittsgeschwindigkeit von etwa 32 m/sek walzen, was zu einem Rückgang der Kapazität auf etwa 45 Tonnen/Stunde führt. Die reduzierte Walzaustrittsgeschwindigkeit für Stabprodukte ist zu einem großen Teil auf die Unfähigkeit herkömmlicher Stabfördervorrichtungen zurückzuführen, schnellere sich bewegende Produkte zum Stillstand zu bringen, bevor sie seitlich auf das Kühlbett befördert werden.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Produktionsrate zu erhöhen, mit der Walzwerke Stabprodukte walzen können, insbesondere kleinere Produktgrößen wie z.B. jene mit Durchmessern kleiner als etwa 12,0 mm.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der kleinere Stabprodukte aus dem Walzwerk austreten, und sodann solche Stabprodukte zu bremsen, bevor sie in den Wasserbehältern gekühlt werden und bevor sie an das Kühlbett übergeben werden.
  • Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 und 7 erreicht.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung darüber hinaus Kühlmittel zur Kühlung der Stabsegmente, die entlang den Übergabebahnen befördert werden.
  • Zusätzlich dazu kann die Vorrichtung darüber hinaus Kühlmittel zur Kühlung der Stabsegmente umfassen, die entlang den Übergabebahnen befördert werden.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kühlmittel erste und zweite Kühlmittel, die entlang den Übergabebahnen voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei das erste Kühlmittel stromaufwärts vom ersten Verzögerer angeordnet ist und das zweite Kühlmittel zwischen den ersten und zweiten Verzögerern angeordnet ist.
  • Darüber hinaus kann der Abstand zwischen dem ersten Verzögerer und dem zweiten Kühlmittel kleiner sein als die Länge der Stabsegmente.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfassen die Verzögerer Klemmwalzeneinheiten.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kühlmittel Wasserbehälter, um Wasser an den Stabsegmenten anzubringen.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren darüber hinaus eine Kühlung der Stabsegmente, die entlang den Übergabebahnen befördert werden.
  • Die zweite Abbremsstufe erfolgt, nachdem die erste Abbremsstufe abgeschlossen ist.
  • Darüber hinaus wird das Verfahren derart durchgeführt, dass die Kühlung erfolgt, während die Stabsegmente der Abbremsung der ersten Stufe unterzogen werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Konfiguration, die zur Handhabung von Stabprodukten mit kleinerem Durchmesser und höherer Geschwindigkeit geeignet ist;
  • 2A, 2B und 2C sind vergrößerte Ansichten der Bereiche zwischen den Bezugsebenen A-B, B-C bzw. C-D von 1;
  • 3 ist ein Querschnitt in vergrößertem Maßstab entlang der Linie 3-3 von 2B;
  • 4 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Paares von Klemmwalzeneinheiten entlang der Linie 4-4 von 2C;
  • 5 ist eine teilweise Draufsicht und ein horizontaler Querschnitt entlang der Linie 5-5 von 4;
  • 6 ist eine Ansicht ähnlich 2B, die die Vorrichtung rekonfiguriert für die Handhabung von sich langsamer bewegenden Stabprodukten mit größerem Durchmesser zeigt; und
  • 7 ist eine Draufsicht, die zwei der in 1 dargestellten Vorrichtungen in einer spiegelbildlichen Anordnung nebeneinander zeigt.
  • Einleitend soll auf 1 und 2A-C Bezug genommen werden, wobei eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen dem letzten Walzgerüst 10 eines kontinuierlichen Warmwalzwerks für Stabprodukte und eines herkömmlichen Durchgangs-Kühlbetts 12 gezeigt wird. Das aus dem Walzgerüst 10 entlang der Bahn PA austretende Stabprodukt wird durch eine Reihe von Wasserbehältern 14 transportiert, danach wird es durch eine Teilschere 16 in Stabsegmente unterteilt. Die Schere 16, die von einer herkömmlichen, dem Fachmann bekannten Konzeption sein kann, umfasst einen Umschaltemechanismus, der die unterteilten Stabsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei stromabwärts angeordneten Zwischenbahnen PB, PC, richtet. Ein Umschalter 18 an der Zwischenbahn PB dient sodann dazu, die Stabsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei stromabwärts angeordneten Übergabebahnen PD, PE zu richten, und ein Umschalter 20 an der Zwischenbahn PC richtet auf gleiche Weise Produktsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei stromabwärts angeordneten Übergabebahnen PF, PG. Die nebeneinander angeordneten Gruppen von Übergabebahnen PD, PE und PF, PG führen durch eine Reihe von Wasserbehältern 22 zu Klemmwalzeneinheiten 24, 26 und anschließend um eine Seitenschleife, die zum Teil durch zwei entgegengesetzte 180°-Kurven C1, C2 definiert werden. Die Kurve C1 wird teilweise durch einen abnehmbaren Führungsabschnitt 28 gebildet. Die Seitenschleife umfasst Wasserbehälter 30, und bei der Kurve C2 werden die beiden Gruppen von Übergabebahnen PD, PE und PF, PG in eine vertikale Ausrichtung gebracht, bevor sie zu Klemmwalzeneinheiten 32, 34 weiterlaufen, die dem Kühlbett 12 vorangehen.
  • In 3 ist zu sehen, dass einstufige Führungseinheiten 36, 38 mit seitlich beabstandeten Führungsrohren 40 verwendet werden, um die Stabsegmente entlang den seitlich angeordneten und vertikal versetzten Gruppen von Übergabebahnen PD, PE und PF, PG zu befördern, und zweistufige Wanneneinheiten 42 werden verwendet, um die Stabsegmente zu richten, wenn die beiden Gruppen von Übergabebahnen vertikal ausgerichtet sind.
  • Wie am besten in 4 und 5 zu sehen ist, weist die Klemmwalzeneinheit 32 zwei Gruppen von Klemmwalzen 44, 46 auf, die jeweils auf die Übergabebahnen PF und PG ausgerichtet sind, und auch die Klemmwalzeneinheit 34 weist zwei Gruppen von Klemmwalzen 48, 50 auf, die jeweils auf die Übergabebahnen PD und PE ausgerichtet sind. Jede Gruppe von Klemmwalzen wird auf unabhängige Weise durch Antriebswellen 52, ein Getriebe 54 und Antriebsmotoren 56 angetrieben. Die Klemmwalzen werden mit Geschwindigkeiten angetrieben, die so gewählt sind, dass eine geeignete Abbremsung der Stabsegmente erfolgt, die zwischen ihnen durch Reibung erfasst werden.
  • Die Klemmwalzeneinheiten 24, 26 sind auf gleiche Weise konstruiert, doch zur Ausrichtung mit den seitlich angeordneten und vertikal versetzten Führungsbahnen etwas anders angeordnet.
  • Nun soll ein Beispiel des Betriebs der oben beschriebenen Vorrichtung näher beschrieben werden, und zwar anhand der Handhabung eines Stabprodukts mit einem Durchmesser von 8,0 mm, das mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von 60 m/sek und einer Temperatur von etwa 950 – 1050°C aus dem letzten Walzgerüst 10 austritt. Die Wasserbehälter 14 werden außer Betrieb gesetzt, wodurch dem Stabprodukt erlaubt wird, durch diese hindurch frei zur Schere 16 zu gelangen, wo es in aufeinanderfolgende Stabsegmente unterteilt wird. Der Umschaltemechanismus der Schere richtet die Stabsegmente abwechselnd zu Zwischenbahnen PB, PC. Die auf der Bahn PB entlangbeförderten Stabsegmente werden sodann durch den Umschalter 18 abwechselnd zu den Übergabebahnen PD, PE gerichtet, und die Stabsegmente, die auf der Zwischenbahn PC entlangbefördert werden, werden auf gleiche Weise durch den Umschalter 20 abwechselnd zu den Übergabebahnen PF, PG gerichtet.
  • Anschließend werden die Klemmwalzeneinheiten 24 und 26 betrieben, um die Stabsegmente erstmals auf eine niedrigere Zwischengeschwindigkeit von etwa 30 m/sek abzubremsen. Die Stabsegmente werden durch den gebogenen Führungsabschnitt 28 um die Seitenschleife und durch die Wasserbehälter 30 befördert. Die Luftlinie zwi schen den Klemmwalzeneinheiten 24, 26 und den Wasserbehältern 30 beträgt vorzugsweise weniger als die Länge der Stabsegmente. Auf diese Weise treten die Stabsegmente mit einer auf günstige Weise reduzierten Geschwindigkeit und während noch die Klemmwalzeneinheiten 24, 26 auf sie einwirken, in die Wasserbehälter 30 ein. Die Wasserbehälter 30 kühlen die Stabsegmente auf etwa 500 – 600°C ab, bevor sie die Kurve C2 nehmen. Die Klemmwalzeneinheiten 32, 34 bremsen sodann die Stabsegmente weiter auf eine Geschwindigkeit von etwa 3 – 8 m/sek ab, was es den Stabsegmenten ermöglicht, am Eingang des Kühlbetts 12 gleitend zum Stillstand zu kommen. Von hier aus werden Transfermechanismen (nicht dargestellt) betrieben, um die Stabsegmente seitlich auf und durch das Kühlbett zu heben, wo sie einer weiteren Kühlung unterzogen werden, bevor sie die Austrittseite des Betts erreichen.
  • Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist die Gegenwart einer Vielzahl von Übergabebahnen für die aufeinanderfolgenden Stabsegmente, die durch die Trennschere 16 produziert werden. Eine typischen Sequenz würde beispielsweise darin bestehen, aufeinanderfolgende Stabsegmente von der Schere zu folgenden Bahnen zu richten:
    Zwischenbahnen Übergabebahnen
    PB PD
    PC PF
    PB PE
    PC PG
  • Nur jedes vierte Stabsegment wird zu einer jeweiligen Übergabebahn gerichtet, wodurch entlang jeder Übergabebahn viel Zeit und Raum für ein Stabsegment ist, mit der Abbremsung zu beginnen, bevor das nächste Stabsegment aufgenommen wird.
  • Wie in 6 dargestellt ist, wird, wenn langsamere Stabprodukte mit größerem Durchmesser gehandhabt werden, das System rekonfiguriert, indem der gekrümmte Führungsabschnitt 28 durch einen geraden, kegeligen Führungsabschnitt 58 ersetzt wird. Dadurch wird die zwischen den 180°-Kurven C1 und C2 gebildete Seitenschleife umgangen.
  • In diesem Betriebsmodus wird es durch die erhöhte Knickfestigkeit des Produkts mit größerem Durchmesser und die langsamere Walzaustrittsgeschwindigkeit des Walzwerks möglich, dass die Kühlung in den Wasserbehältern 22 stattfindet. In diesem Fall findet eine zweistufige Abbremsung statt, zuerst durch die Klemmwalzeneineiten 24, 26 und anschließend durch die Klemmwalzeneinheiten 32, 34.
  • Somit ist zu sehen, dass die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung insofern extrem flexibel ist, als sie an ein breites Spektrum an Produkten mit günstigen, hohen Produktionsraten angepasst werden kann. Produkte mit kleinerem Durchmesser, z.B. solche mit einem Durchmesser von 6,35 bis 12,0 mm, können mit relativ hohen Walzaustrittsgeschwindigkeiten des Walzwerks in der Größenordnung von 60 bis 32 m/sek gehandhabt werden, indem sie die Wasserbehälter 22 frei passieren und einer ersten Abbremsung durch die Klemmwalzeneinheiten 24, 26 unterzogen werden, bevor eine Kühlung in den Wasserbehältern 30 durchgeführt wird. Produkte, die einen größeren Durchmesser von über 12,0 mm aufweisen und das Walzwerk mit niedrigeren Geschwindigkeiten, d.h. unter etwa 30 m/sek, verlassen, können vor der ersten Abbremsung durch die Klemmwalzeneinheiten 24, 26 in den Wasserbehältern 22 gekühlt werden.
  • Wie dies in 7 gezeigt wird, können zwei Vorrichtungen des in 1 dargestellten Typs nebeneinander angeordnet werden, um das gleiche Kühlbett zu speisen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Aufnahme eines warmgewalzten Stabprodukts von einem Walzwerk (10) und zur Übergabe des Stabprodukts an ein Kühlbett (12), wobei die Vorrichtung umfasst: Schneidemittel (16), um das Stabprodukt in Stabsegmente zu unterteilen und um die Stabsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei stromabwärts angeordneten Zwischenbahnen (PB, PC) zu richten, um darauf weiterbefördert zu werden; Umschaltemittel (18, 20) an jeder der Zwischenbahnen, um die darauf beförderten Stabsegmente abwechselnd zu der einen oder der anderen von zwei jeweiligen stromabwärts angeordneten Übergabebahnen (PD, PE, PF, PG) zu richten, um darauf zu dem Kühlbett weiterbefördert zu werden; und Abbremsmittel, um die Stabsegmente zu bremsen, die entlang den Übergabebahnen befördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbremsmittel erste und zweite Verzögerer (24, 26, 32, 34) umfasst, die entlang den Übergabebahnen voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei der erste Verzögerer so betrieben werden kann, dass die Stabsegmente auf eine Zwischengeschwindigkeit abgebremst werden, die niedriger ist als die Geschwindigkeit, mit der das Stabprodukt vom Walzwerk (10) übergeben wird, und wobei der zweite Verzögerer so betrieben werden kann, dass die Stabsegmente von der Zwischengeschwindigkeit weiter auf eine niedrigere Geschwindigkeit abgebremst werden, die für die Übergabe an das Kühlbett (12) geeignet ist, wobei der Abstand zwischen den ersten und zweiten Verzögerern größer ist als die Länge der Stabsegmente.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend Kühlmittel (22, 30) zur Kühlung der Stabsegmente, die entlang den Übergabebahnen (PD, PE, PF, PG) befördert werden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Kühlmittel erste und zweite Kühlmittel (22, 30) umfasst, die entlang den Übergabebahnen (PD, PE, PF, PG) voneinan der beabstandet angeordnet sind, wobei das erste Kühlmittel (22) stromaufwärts vom ersten Verzögerer (24, 26) angeordnet ist und das zweite Kühlmittel (30) zwischen den ersten und zweiten Verzögerern (24, 26, 32, 34) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abstand zwischen dem ersten Verzögerer (24, 26) und dem zweiten Kühlmittel (30) kleiner ist als die Länge der Stabsegmente.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verzögerer (24, 26, 32, 34) Klemmwalzeneinheiten umfassen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Kühlmittel (22, 30) Wasserbehälter umfasst, um Wasser an den Stabsegmenten anzubringen.
  7. Verfahren zur Aufnahme eines warmgewalzten Stabprodukts von einem Walzwerk (10) und zur Übergabe des Stabprodukts an ein Kühlbett (12), wobei das Verfahren umfasst: Unterteilen des Stabprodukts in Stabsegmente und abwechselndes Richten der Stabsegmente zu der einen oder der anderen von zwei Zwischenbahnen (PB, PC), um darauf weiterbefördert zu werden; abwechselndes Richten der Stabsegmente, die entlang den Zwischenbahnen befördert werden, zu der einen oder der anderen von zwei jeweiligen Übergabebahnen (PD, PE, PF, PG), um darauf zu dem Kühlbett (12) weiterbefördert zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang den Übergabebahnen beförderten Stabsegmente in zwei Stufen abgebremst werden, wobei die erste Abbremsstufe (24, 26) so betrieben wird, dass die Stabsegmente auf eine Zwischengeschwindigkeit abgebremst werden, die niedriger ist als die Geschwindigkeit, mit der das Stabprodukt vom Walzwerk übergeben wird, und wobei die zweite Abbremsstufe (32, 34) so betrieben wird, dass die Stabsegmente von der Zwischengeschwindigkeit weiter auf eine niedrigere Geschwindigkeit abgebremst werden, die für die Übergabe an das Kühlbett (12) geeignet ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, darüber hinaus umfassend eine Kühlung (22, 30) der Stabsegmente, die entlang den Übergabebahnen (PD, PE, PF, PG) befördert werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite Abbremsstufe (32, 34) erfolgt, nachdem die erste Abbremsstufe (24, 26) abgeschlossen ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kühlung erfolgt, während die Stabsegmente der Abbremsung der ersten Stufe unterzogen werden.
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