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Verfahren zum Herstellen von Feindraht aus Stahl Stahldrähte «-erden
his zu cinein Dnrchinesser von ; inin ausschließlich durch Warenwalzen hergestellt,
während sich die kleineren Durchmesser durch anschließendes "Ziehen ergeben.
Bei der Verarbeitung von hochlegierten Edelstählen, z. B. mit hohen :,Xnteilen
an \ i und Cr, hat man schon seit längerer Zeit den Walzprozeß auf die Herstellung
von Drähten bis hinunter zu i mm 0 ausdehnen können und auf diese Weise die Wirtschaftlichkeit
der Produktion stark verbessert. Dabei wird das Material in Form von einzelnen Knüppeln
auf einer Reihe kontinuierlicher Straßen erst durch Warmwalzen auf 3.5 rum 0 und
dann durch Kaltwalzen auf i min (/ gebracht, um schließlich im Ziehprozeß den gewünschten,
noch geringeren Enddurchmesser anzunehmen. fin Verlauf dieser Operationell \\-erden
Zwischenglühtingen y<@rgcnonnncn. Hei diesem Verfahren handelt es sich durchweg
uin physikalische Feinstdrähte finit speziellen Eigenschaften.
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Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf legierte und unlegierte
Stalildrälite, wie z.13. Schnellstähle, `'Werkzeugstähle, rostfreie und liit7ebeständige
Stähle, einerseits und Seildrähte, Klaviersaitendrähte. Bewehrungsdrähte und ähnliche,
d. 1i. C-Stähle finit hohen Endfestigkeiten und einer gewissen Geschmeidigkeit,
andererseits. Da sich dieser Unterschied gegenüber den physikalischen Drähten in
der Zusammensetzung des Materials und in der @Ter@yendung der aus ihm hergestellten
Drähte auch in der Verarbeitung selbst auswirkt, soll die Erhndung nicht einfach
in der Übertragung der bei der
Herstellung der physikalischen Feinstdrähte
benutzten Mittel auf die Erzeugung von Stahlfeindrähten der genannten Arten beziehen.
In der Absicht vielmehr, die Wirtschaftlichkeit der Erzeugung auf ein hei der Drahtherstellung
allgemein überhaupt noch nicht bekanntes Maß zu steigern, geht die Erfindung in
ihrer Anweisung über die bloße Anwendung des Walzverfahrens an Stelle des Ziehprozesses
sowie über den Einsatz von kontinuierlichen Walzenstraßen hinaus und besteht im
Prinzip in der Verwirklichung eines endlosen Walzvorganges vom Ausgangsmaterial
bis zum Endprodukt unter möglichst zweckdienlicher Anpassung aller Faktoren, einschließlich
der Warmbehandlung des Walzgutes, an die verschiedenen Stahlsorten und an die jeweils
vom Endprodukt verlangten Eigenschaften. Demgemäß schlägt die Erfindung ein Verfahren
vor, bei dem in ununterbrochenem Fertigungsablauf zuerst durch Aneinanderschweißen
der Enden von als Ausgangsmaterial dienenden Walzdrahtringen ein endloser Ausgangsdraht
gebildet wird und dieser in ständigem Lauf angewärmt und in einen' kontinuierlichen
Walzwerk auf das gewünschte Endmaß ausgewalzt wird. Die sich aus diesem Verfahren
ergebenden Vorteile sind hauptsächlich folgende: Infolge der Verarbeitung eines
endlosen Drahtes ist es nicht mehr notwendig, jede Ader erneut einzustecken und
durch die Führungen sämtlicher Walzgerüste hindurchzuführen. Mit dieser bis dahin
unvermeidlichen Arbeit war ein auf die folgende Verarbeitung sich ungünstig auswirkendes
Abkühlen des Drahtes verbunden. Außerdem mußte bisher die Drehzahl der Walzen.jedesmal
erheblich abgesenkt werden. Dieser immer wiederkehrende Vorgang nahm eine erhebliche
Zeit in Anspruch und brachte eine beträchtliche Leistungsverminderung der Anlage
mit sich. Ferner braucht bei dem Wegfall des Einsteckens bzw. Einfädelns auch nicht
mehr ständig große Sorgfalt auf den Zustand und das Funktionieren der Führungen
gelegt zu werden. Die Praxis hat sogar bewiesen, daß es möglich ist, die Führungen
zwischen den einzelnen Walzen überhaupt wegfallen zu lassen. Außerdem entfallen
alle bisher durch das Vorhandensein der Führungen hervorgerufenen Störungsquellen,
z. B. das Hängenbleiben des Materials und ein damit unter Umständen verbundenes
Stauchen wie überhaupt Materialbeschädigungen infolge schlechter Führungen. Umgekehrt
kommen auch Kaliberbeschädigungen in Fortfall, die bis dahin bei dem Einstecken
immer wieder auftraten. Im ganzen ergeben sich alle Vorteile des endlosen Walzprozesses,
die aber bei dem sehr dünnen Material, welches gemäß der Erfinclung in Frage kommt.
'von besonderer Bedeutung sind.
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@\`eiter mußten, wenn wie bisher jeder einzelne Drahtring für sich
ausgewalzt wurde, die Drahtringe selbst in einem Ofen vorher angewärmt werden. Das
Abhaspeln dieser erwärmten Ringe bereitete aber erhebliche Schwierigkeiten. Bei
dem endlosen Walzen nach der Erfindung wird der Draht dagegen in kaltem Zustand
und daher ohne Störungen abgehaspelt und erst nach dem Zusammenschweißen zu einem
endlosen Stück in irgendeiner geeigneten Weise auf Walzhitze erwärmt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt in gleicher Weise das Warmwalzen
wie das Kaltwalzen von Drähten. In ersterem Falle kommen vor allem hochlegierte
Stähle, insbesondere Schnellstähle, Werkzeugstähle, rostfreie und hitzebeständige
Stähle, aber auch unlegierte Stähle in Frage, bei denen je nach der Materialzusammensetzung
und dem Verwendungszweck an den Walzvorgang eine geeignete Warmbehandlung angeschlossen
werden kann. Besonders wichtig ist eine Ausführungsform des neuen Verfahrens, bei
welcher der in der angegebenen Weise gebildete endlose Draht nach seiner erfolgten
Erwärmung in ständigem Lauf einer Patentierung unterworfen und dann in der erwähnten
Weise auf den gewünschten Enddurchmesser ausgewalzt wird. Diese Arbeitsweise kommt
insbesondere für die Herstellung dünner Stahldrähte mit sehr hohen Endfestigkeiten
und einer gewissen Geschmeidigkeit in Betracht, wie sie beispielsweise von Seildrähten,
Bewehrungsdrähten, Klaviersaitendrähten und ähnlichen verlangt werden. Nach der
Erfindung kann in der Weise gearbeitet werden, daß die Schweißvorrichtung zur Bildung
des endlosen Drahtes ortsfest angeordnet ist und im Anschluß an sie der Draht eine
Schleife von der Größe bildet, daß auch während der Dauer des Zusammenschweißens
der Drahtenden der Anwärmvorrichtung bzw. dem Walzwerk der Draht mit unverminderter
Geschwindigkeit zugeführt werden kann. Zur Bildung der Schleife kann der Draht entweder
durch Rollenoder ähnliche Einrichtungen umgeleitet werden; es ist aber auch möglich,
die Schleife einfach mit Haken von Hand zu bilden. Einfacher ist eine andere erfindungsgemäße
Lösung, die darin besteht, daß die Schweißvorrichtung in Laufrichtung des Drahtes
verfahrbar angeordnet wird, so daß sich zum mindesten bei kleineren Walzgeschwindigkeiten
die Bildung einer Schleife erübrigt. Die Anwärmvorrichtung für den Draht muß, da
der endlose Draht sich ununterbrochen mit der gleichen Geschwindigkeit weiterbewegt,
als Durchlaufvorrichtung ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann dafür ein Drehhaspelofen
verwendet werden, wie er an sich bei Walzbetrieben bekannt ist. Das Neue besteht
in seiner Ausbildung als Durchlaufofen. Während bisher die Drehhaspelöfen in der
Weise arbeiten, daß sie das Walzgut durch Umlaufen in einer bestimmten Richtung
aufnehmen und nach genügender Erwärmung durch Umkehrung der Umlaufrichtung wieder
abgeben, ist der Haspelofen nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelvorrichtung
ständig in demselben Sinne umläuft und das Gut gleichzeitig an einer Stelle auf-
und an einer zweiten Stelle abläuft. Es ist dabei zweckmäßig, möglichst wenig Drahtwindungen
zu wählen, andererseits den Durchmesser der Aufwickelvorrichtung im Interesse einer
geringen Umfangsgeschwindigkeit nicht zu groß zu halten, um das Auftreten von Störungen
nach Möglichkeit von vornherein auszuschalten.
Ein solcher als Dreliliasl)(
l()Fen ausgebildeter Durchlaufofen kann erfindungsgemäß derart vierfahrbar eingerichtet
sein, daß sein Abstand von dem folgenden Walzwerk in der Laufrichtung des Drahtes
veränderlich ist. Dadurch ist die -.Möglichkeit gegeben, die Arbeitsweise der Gesamtanlage
zu ändern, indem entweder der Draht aus dem Ofen bei geringstem Abstand zum Walzwerk
sofort, d. h. bei entsprechend hoher Temperatur, in dieses eintritt oder bei mehr
oder weniger großem Abstand zwischen Ofen und Walzwerk Einrichtungen zur Beeinflussung
bzw. Behandlung des Drahtes, z. B. seiner Temperatur und damit seines Gefüges, eingeschaltet
werden können. Die Beheizung des Haspelofens kann in beliebiger Weise, also mit
Hilfe des elektrischen Stromes oder von Gas erfolgen, wobei noch unter Umständen
erforderliche Einrichtungen zum Schutz gegen Verzundern des Drahtes vorgesehen werden
können. Der Antrieb für die Aufwickelvorrichtung des Haspeloferis ist nach der Erfindung
mit demjenigen für die Einlaufwalzen des Walzwerkes synchron geschaltet, um eine
völlige L`bereinstimmung der Geschwindigkeit des Drahtes in der Anwärrnvorrichtung
und beim Einlauf in die ersten Walzen sicherzustellen. Es ist nach der Erfindung
auch möglich, die Anwärmung des `Falzgutes durch unmittelbare elektrische Beheizung,
bei der also der Draht mit Hilfe von zwei Kontaktstellen über eine gewisse Strecke
unter Strom gesetzt wird, vorzunehmen. Durch Wahl der entsprechenden Stromstärke
hat man es in der Hand, die jeweils notwendige Temperatur des Drahtes zu erreichen.
Als Kontakt können z. B. Bleibäder oder Salzbäder dienen. Der in Laufrichtung des
Gutes zweite Kontakt kann je nach der Arbeitsweise der Anlage vor oder hinter dem
Walzwerk angeordnet sein. Ist er als Bad ausgebildet, so kann es erfindungsgemäß
zugleich als Härte- bzw. Vergütebad dienen.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel
in schematischer Weise eine Anlage dargestellt (Abb. i), die zum Kaltwalzen von
Stahlfeindraht dient. Sie besteht aus der Abhaspelvorrichtung i, der Schweißmaschine
2, dem Artwärmofen 3, dem Abschreckaggregat 4, dem Schmierbad 5, dem Walzwerk 6
und der Aufhaspelvorrichtung 7.
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Der Ausgangsdraht wird von einem der vorhandenen Ringe abgehaspelt,
und zwar mit einer Geachwindigkeit, die während des Durchlaufens der Anlage bis
zum Eintritt in die Walzmaschine unverändert bleibt und durch die Walzeintrittsgeschwindigkeit
bestimmt ist. Wenn ein Drahtring abgehaspelt ist und zu einem neuen Ring über-,gegangen
werden muß, erfolgt auf der Schweißinaschine das Verbinden der beiden Ringenden.
Ist die Schweißmaschine ortsfest, so muß während der Zeit der Herstellung der Schweißverhindung
das Material der Schleife 8 entnommen werden, die der Draht zwischen der Abhaspelvorrichtung
und der ,-@nwärmvorrichtung bildet. Kann dagegen die Schweißmaschine in Laufrichtung
des Drahtes verschoben werden, dann erübrigt sich bei kleinen Walzgeschwindigkeiten
die Schleife, weil dann kein Stillstand der Drahtenden während des Schweißens eintritt.
Der zur Erwärmung dienende Drehhaspelofen ist in Abb.2 in einem senkrechten Mittelschnitt
dargestellt. Die Einlaufstelle des Drahtes befindet sich bei 9, die Auslaufstelle
bei io. Der Draht wird um eine Haspelkrone i i gewickelt, deren Achse 12 nach unten
verlängert ist, wo sie ein Schneckenrad 13 trägt. Über die Schnecke 1.4 erfolgt
der Antrieb der Haspelkrone i i, und zwar synchron zu dem Antrieb des ersten Walzenpaares
des kontinuierlichen Walzwerkes, was durch eine geeignete Schaltung erreicht werden
kann. Der Ofen besitzt einen abnehmbaren Deckel 15 vor allem zwecks Erleichterung
der Vornahme von Reparaturen. Er ruht auf einem Fahrgestell 16 und ist in Laufrichtung
des Walzgutes auf diese Weise vierfahrbar, so daß der Abstand zur Walzmaschine geändert
werden kann. Die Haspelkrone i i, deren Profil, wie die Abbildung zeigt, verschieden
ausgebildet sein kann, läuft ständig in gleichem Sinne um, wobei die Geschwindigkeit
des ablaufenden Drahtes sich nach der Einlaufgeschwindigkeit am Walzwerk bestimmt.
Die in dem Ofen befindliche Drahtlänge ergibt sich aus der Zeit, die notwendig ist,
um den Draht auf die erforderliche Temperatur zu erwärmen. Bei der Wahl der Anzahl
der Drahtwindungen ist davon auszugehen, daß eine möglichst geringe Umfangsgeschwindigkeit,
andererseits auch eine geringe Windungszahl im Hinblick auf die Vermeidung von Störungen
wünschenswert sind. Die Beheizung des Ofens kann beliebig erfolgen, also beispielsweise
durch elektrischen Strom oder durch Gas. Falls erforderlich, kann Vorsorge getroffen
werden, daß ein Verzundern des Walzgutes infolge der Beheizung vermieden wird. Der
erfindungsgemäße Ofen kann nicht nur als Anwärmofen im Rahmen der neuen Anlage verwendet
werden, sondern auch anderen Zwecken dienen, beispielsweise als Zwischenwärmofen
bei Walzverfahren anderer Art oder als Anwärmofen bei Härte-bzw. Vergüteanlagen.
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Da nach dem gewählten Beispiel der Draht in kaltem Zustand verformt
werden soll, ist hinter dem Anwärmofen das Abschreckaggregat d vorgesehen, in dem
der Draht auf die gewünschte Temperatur, also auf etwa .4oo bis 5oo° C abgekühlt
wird. Die Ausbildung dieses Aggregates kann beliebig sein. Es kann also ein Blei-
oder ein Salzbad verwendet werden; doch ist auch die Anwendung eines Gas- oder Luftumwälzofens
oder ähnlicher Einrichtungen möglich. Der Draht kann beispielsweise auch einfach
über eine geeignete lange Strecke durch den freien Raum geleitet werden oder im
Sandbett abkühlen. Anschließend durchläuft der Draht das Schmierbad 5, das die Aufgabe
hat, ihn für die Kaltwalzung vorzubereiten und außerdem das Erreichen der Walztemperatur
zu sichern. Die das Schmierbad bildende Emulsion verleiht dem Draht eine erhöhte
Geschmeidigkeit, so daß beim Durchlaufen des Walzwerkes eine hohe Querschnittabnahme
pro Walzenstich erreicht werden kann; außerdem ergibt sich aus dieser Vorbehandlung
eine
besonders weitgehende Schonung der Kaliber. In der Walzmaschine wird der Draht kontinuierlich
auf den gewünschten Enddurchmesser ausgewalzt. Die Maschine besteht aus einer Reihe
Walzenpaaren mit Einzelantrieb und ist an sich in ihrer Konstruktion bekannt. Im
Anschluß an die Walzmaschine ist eine mitlaufende Säge oder fliegende Schere vorgesehen,
so daß der Draht sofort zu Ringen aufgehaspelt werden kann.
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Hinter dem Schmierbad 5 kann eine Aufliaspelvorrichtung g für den
Draht angeordnet sein, von der Gebrauch gemacht werden kann, wenn einzelne Teile
der Anlage vorübergehend außer Betrieb kommen.