EP0272520A2 - Verfahren und Reversierstrasse zum Walzen, insbesondere von Spundbohlen - Google Patents

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EP0272520A2
EP0272520A2 EP87118017A EP87118017A EP0272520A2 EP 0272520 A2 EP0272520 A2 EP 0272520A2 EP 87118017 A EP87118017 A EP 87118017A EP 87118017 A EP87118017 A EP 87118017A EP 0272520 A2 EP0272520 A2 EP 0272520A2
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rolling
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universal
stands
sheet piles
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Georg Engel
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SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/082—Piling sections having lateral edges specially adapted for interlocking with each other in order to build a wall

Definitions

  • the invention relates to a method for rolling shaped steel, in particular sheet piles, by successively rolling in successive calibers, at least two of which are combined in a common duo stand, and a reversing line for carrying out the method.
  • shaped steel such as sheet piles is rolled in successive calibers by caliber rolls. Of these calibres, two, at most three, can be provided in a roll set.
  • the width of the calibers already makes considerable roll lengths necessary, so that relatively large roll diameters are also required to achieve sufficient stability. Since at least ten, but usually larger numbers of calibres are generally required for roughing and finishing rolling, at least five reversible duo stands, which have the long and a large diameter, are required for a conventional reversing line for rolling sheet piles having roller sets are also relatively large because of this and are therefore expensive to design.
  • the invention is based on the object of reducing the outlay on scaffolding and associated roller tables, tractors and the like which is to be carried out for the generic rolling method and a reversing line suitable for carrying out the method.
  • the first of the usual closed calibers with the stands comprising them are replaced by preferably a universal stand, in which several in succession in the reversing process with further adjustment of both the horizontal and vertical rolls Stitches or a number of stitches are rolled.
  • a universal stand in which several in succession in the reversing process with further adjustment of both the horizontal and vertical rolls Stitches or a number of stitches are rolled.
  • a reversing line has proven itself, in which at least one universal stand and at least one compression stand assigned to the universal stand or stands are arranged in front of the remaining dual-mill stands with caliber. It has proven to be essential here to equip the universal stand and the upsetting stand with profiled rollers.
  • the vertical rollers are expediently equipped with an upper cylindrical region, from which the rollers reinforce downward, for example in a parabolic manner, while the horizontal rollers are profiled in the shape of an inverted W with emphasized outer leg ends.
  • the rollers of the edger are also advantageously profiled and have effective outer surfaces, in particular in the width regions of the bale ends of the horizontal rollers.
  • a reversing line is shown schematically, which in the rolling direction one after the other a universal stand 1, an upsetting stand 2 and, indicated by the division of the rolls by cross lines, two in the exemplary embodiment Contains three closed caliber duo mill stands 3 and 4 each.
  • the universal scaffold 1 in conjunction with the upsetting scaffold 2 replaces several heavy duo roughing stands that would otherwise be required at this point.
  • the top roller 5 profiled in the manner of an inverted W works into the slab 6.
  • the roll thickening 7 located in the central area of the bale will not yet touch the slab 6 at the first stitch, but at the end of the bale there are stressed roll bundles 8 corresponding to the free legs of the "W" in the slab.
  • the lower roller 9 is effective with two symmetrically arranged bundles 10, and the flanks are formed by the vertical rollers 11, which have a cylindrical bale in the upper region which widens parabolically downward to form a bundle 12.
  • the slab 6 is guided several times through the universal stand, with the rolls being set further against each other until the desired profile shape of the rolling stock is achieved with little stand, roll, roller table and cross tractor effort.
  • the slab 6 can here spread outward and outward in an uncontrolled manner. It is therefore expedient to carry out an upsetting stitch after one of the stitches of the universal stand, in which, owing to the shape of the upsetting rolls shown in broken-away half-section in FIG 5 and 11 of the universal stand 1 correspond, and which are therefore not accessible by its rolling.
  • An improved and defined design of the "fingers" in the lock areas of sheet piles is hereby achieved.
  • This closed caliber formed between work rolls 13 and 14 of the duo roll stand 3 can have, for example, the shape indicated in FIG. 4, which shows a broken-off half section of a length range of a roll set having a caliber.
  • the desired final profile is finally achieved by further rolling in closed calibres of the duo mill stands 3 and 4.
  • the invention is not limited to the arrangement of a single universal scaffold; there is also the possibility of replacing other of the previously usual caliber frames with another universal frame. It is only essential that the finish rolling takes place in the usual manner, for example in closed calibres, within narrow tolerances and thus a finished product kept in tight tolerances is obtained regardless of the wide adjustment range used for the pre-rolling.
  • the first runs of a slab 6 to be rolled into sheet piles are shown schematically on the basis of the sequence of FIGS. 5 to 10. 5, in particular the roller bundles 8 and 10 of the horizontal rollers 5 and 9 become effective in the first pass of a universal stand, and in the course of the further deformations by the passages No. 3 and No. 4 shown in FIGS. 6 and 7, the final profile, even if with an excessive thickness, already approximated.
  • the rolling stock 18 passes through the horizontal rollers 13 and 15 of an upsetting stand.
  • Roll bundles 14 roll a joint of the lock area of the sheet piles, which was already formed in the previous passes, and the areas adjoining the outside delimit the edge seams of the rolling stock formed in the previous passes, the so-called "fingers".
  • the roll stands cannot be built one behind the other in relatively short distances, as is forced in FIG. 1, since the roll stands are each assigned sufficiently long run-out roller tables. Often you will not assign long connecting roller tables to the stands, but arrange them, at least in part, parallel to each other, so that the length of the halls accommodating the rolling mill is saved, but tractors are required to move the rolling stock from one to the next, arranged in parallel Bring roller table. In addition to the saving of the scaffolding according to the invention, this also results in a corresponding saving in the built-up base area and in the associated roller tables and tractors.

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Abstract

Zum Walzen von Formstahl, insbesondere von Spundbohlen, wird üblicherweise eine Anzahl von jeweils mehrere Kaliberöffnungen aufweisenden Gerüsten vorgesehen. Die Anzahl dieser Gerüste läßt sich reduzieren und damit der zu treibende Aufwand erheblich senken, wenn bspw. die ersten beiden oder ersten drei üblicherweise als schwere Vorgerüste ausgebildeten Kalibergerüste durch ein Universalgerüst 1, zweckmäßig zusätzlich mit einem zugeordneten Stauchgerüst 2, ersetzt werden. Die wesentliche erste Umformung der Bramme kann dann im Reversierbetrieb in diesem einen Universalgerüst mit entsprechend geformten Walzenballen erfolgen, und ein gegebenenfalls unkontrolliert auftretender seitlicher Randsaum kann durch das Stauchgerüst in Grenzen gehalten werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Form­stahl, inbesondere von Spundbohlen, durch nacheinander er­folgendes Walzen in aufeinanderfolgenden Kalibern, von denen jeweils mindestens zwei in einem gemeinsamen Duo-Gerüst zusammengefaßt sind, sowie eine Reversierstraße zur Durch­führung des Verfahrens.
  • Üblicherweise wird Formstahl wie bspw. Spundbohlen in auf­einanderfolgenden Kalibern von Kaliberwalzen gewalzt. Von diesen Kalibern können zwei, höchstens drei, in einem Wal­zensatz vorgesehen sein. Die Breite der Kaliber macht hier­bei schon erhebliche Walzenlängen erforderlich, so daß zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität derselben auch relativ große Walzendurchmesser erforderlich werden. Da zum Vor- und Fertigwalzen im allgemeinen mindestens zehn, meist aber größere Anzahlen von Kalibern erforderlich sind, sind für eine übliche Reversierstraße zum Walzen von Spundbohlen mindestens fünf reversierbare, mit entsprechenden geschlos­senen Kalibern versehene Duo-Gerüste erforderlich, welche der langen und einen groß Durchmesser aufweisenden Walzen­sätze wegen auch relativ groß und damit aufwendig auszu­legen sind.
  • Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den für das gat­tungsgemäße Walzverfahren sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Reversierstraße zu treibenden Aufwand an Gerüsten und zugeordneten Rollgängen, Querschleppern und dergleichen abzusenken.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentan­spruches 1. Nach diesen Merkmalen werden die ersten der üblichen geschlossenen Kaliber mit den sie aufweisenden Gerüsten durch vorzugsweise ein Universalgerüst ersetzt, in dem nacheinander im Reversierverfahren unter jeweils weite­rem Anstellen sowohl der Horizontal- als auch der Vertikal­walzen mehrere Stiche bzw. eine Anzahl von Stichen gewalzt­werden. Damit wird in diesem ersten Gerüst mit kaliberartig profilierten Walzen eine Walz- und Formarbeit geleistet, welche der von bspw. drei bis acht üblichen geschlossenen Kalibern entspricht, und dementsprechend werden durch das eine Universalgerüst mindestens zwei, wenn nicht drei schwe­re, mit geschlossenen Kalibern versehene Duo-Walzgerüste ebenso ersetzt wie die diese verbindenden Auslauf-Rollgänge sowie gegebenenfalls von einem Rollgang zum nächsten füh­rende Querschlepper.
  • Bewährt hat es sich, zwischen Stichen eines Universalwalzge­rüstes mindestens einen Stauchstich zu bewirken, der beim Walzen von Spundbohlen deren Schloßbereiche weiter formt.
  • Zur Durchführung des Verfahrens hat sich eine Reversier­straße bewährt, bei der den verbleibenden, Kaliber aufwei­senden Duo-Walzgerüsten mindestens ein Universalgerüst sowie mindestens ein dem Universalgerüst bzw. den Universalgerü­sten zugeordnetes Stauchgerüst vorgeordnet sind. Als we­sentlich hat es sich hierbei erwiesen, Universalgerüst sowie Stauchgerüst mit profilierten Walzen auszustatten. Hierbei werden zweckmäßig die Vertikalwalzen mit einem oberen zy­lindrischen Bereich ausgestattet, von dem aus nach unten die Walzen sich bspw. parabelartig verstärken, während die Ho­rizontalwalzen etwa in Form eines umgekehrten W mit betonten äußeren Schenkelenden profiliert sind. Zweckmäßig sind auch die Walzen des Stauchers profiliert und weisen insbesondere im Breitenbereiche der Ballenenden der Horizontalwalzen wirksame Mantelflächen auf.
  • Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hier­bei:
    • Figur 1 schematisch eine Reversierstraße,
    • Figur 2 jeweils hältfig Profilformen der formenden Mantel­bereiche der Walzen eines Universalgerüstes mit von diesem gewalzten Walzgut,
    • Figur 3 eine entsprechende Ansicht der Walzen eines Stauch­gerüstes,
    • Figur 4 ein anschließendes geschlossenes Kaliber eines fol­genden Duo-Walztgerüstes,
    • Figuren 5 bis 7 schematisch drei aufeinanderfolgende Stiche eines Universalgerüstes,
    • Figur 8 einen Stich eines Stauchgerüstes, und
    • Figuren 9 und 10 folgende Stiche des Universalgerüstes.
  • In der Fig. 1 ist der Einfachheit halber unter Verkürzung der Rollgänge und unter Fortlassen der gegebenenfalls erfor­derlichen Querschlepper schematisch eine Reversierstraße aufgezeigt, die in Walzrichtung hintereinander ein Univer­salgerüst 1, ein Stauchgerüst 2 und, durch die Unterteilung der Walzen durch Querstriche angedeutet, im Ausführungsbei­spiel zwei je drei geschlossene Kaliber aufweisende Duo-­Walzgerüste 3 und 4 enthält. Das Universalgerüst 1 in Ver­bindung mit dem Stauchgerüst 2 ersetzt hierbei mehrere sonst an dieser Stelle benötigte schwere Duo-Vorgerüste.
  • Dem in fig. 2 im abgebrochenen Halbschnitt seiner Walzen dargestellte, zunächst relativ weit geöffneten Universalge­rüst 1 wird das zu walzende Profil, eine Bramme 6, zuge­führt. Hierbei arbeitet sich die nach Art eines umgekehrten W profilierte Oberwalze 5 in die Bramme 6 ein. Im einzelnen wird die im mitteleren Bereich des Ballens befindliche Wal­zenverdickung 7 beim, ersten Stich die Bramme 6 noch nicht berühren, wohl aber dringen am Ballenende Befindliche, im Querschnitt den freien Schenkeln des "W" entsprechende be­tonte Walzenbunde 8 in die Bramme ein. Die Unterwalze 9 wird mit zwei symmetrisch vorgesehenen Bunden 10 wirksam, und die Flanken werden durch die Vertikalwalzen 11 geformt, die im oberen Bereich einen zylindrischen Ballen aufweisen, der sich nach unten parabelförmig zu einem Bund 12 erwei­tert. So wird im Reversierbetrieb die Bramme 6 mehrfach durch das Universalgerüst geführt, wobei bei jedem Durch­lauf die Walzen weiter gegeneinander angestellt werden, bis die gewünschte Profilform des Walzgutes mit geringem Ge­rüst-, Walzen-, Rollgangs-, und Querschlepperaufwand erreicht ist.
  • Da zwischen dem Ballen der Vertikalwalzen 11 mit ihren Bun­den 12 und dem Ballen der Horizontalwalze 5, insbesondere deren Walzenbunden 8, ein freier Raum vorgesehen ist, kann die Bramme 6 sich hier gegebenenfalls unkontrolliert nach oben-außen ausbreiten. Es wird daher nach einem der Stiche des Universalgerüstes zweckmäßig ein Stauchstich durchge­führt, bei dem, bedingt durch die Gestalt der in Fig. 3 im abgebrochenen Halbschnitt dargestellten Stauchwalzen, ins­besondere jene Bereiche des Walzgutes 18 bzw. des Vorpro­files reduziert werden, die den Zwischenräumen der Walzen 5 und 11 des Universalgerüstes 1 entsprechen, und die daher durch dessen Walzen nicht erreichbar sind. Hiermit wird eine verbesserte und definierte Ausbildung der "Finger" in den Schloßbereichen von Spundbohlen erreicht.
  • Nach mehreren Stichen des Universalgerüstes wird das durch diese bewirkte Vorprofil dem ersten der folgenden geschlos­senen Kaliber der Duo-Walzgerüste 3 und 4 zugeführt. Dieses zwischen Arbeitswalzen 13 and 14 des Duo-Walzgerüstes 3 gebildete geschlossene Kaliber kann bspw. jene Form aufwei­sen, die in der Fig. 4 angedeutet ist, welche einen abgebro­chenen Halbschnitt eines ein Kaliber aufweisenden Längenbe­reiches eines Walzensatzes zeigt. Durch weiteres Walzen in geschlossenen Kalibern der Duo-Walzgerüste 3 und 4 wird schließlich das gewünschte Endprofil erreicht.
  • Es wurde zwar bereits, bspw. in Nippon Steel News, unter "Nippon Steel's Rolling Technology" empfohlen, für Form­stahl, Flachprodukte und Draht Universal-Walzgerüste einzu­setzen, und für das Walzen von Spundbohlen waren Plastilin-­Modellversuche erwähnt. Hierbei wurden jedoch die Universal­gerüste nicht für das Vorwalzen, sondern vielmehr für das Fertigwalzen eingesetzt. Die Erfindung jedoch bezieht sich auf das Vorwalzen: Nach ihr sollen mehrere schwere Vorge­ rüste einer Reversierstraße durch ein Universalgerüst, ge­gebenenfalls zwei Universalgerüste, ersetzt werden. Beim Vorwalzen ergibt sich die Möglichkeit, einen weiten Anstell­bereich für eine relativ große Anzahl von Stichen auf dem Universalgerüst zu benutzen, so daß dieses sich voll ausnut­zen läßt und es erlaubt, eine relativ hohe Anzahl der bisher benutzten Kaliber und damit mehrere schwere Vorgerüste durch das eine Universalgerüst zu ersetzen. Die Erfindung ist allerdings nicht auf das Anordnen eines einzigen Universal­gerüstes beschränkt; es besteht auch die Möglichkeit, weite­re der bisher üblichen Kalibergerüste durch ein weiteres Universalgerüst zu ersetzen. Wesentlich ist nur, daß die Fertigwalzung in der üblichen Weise, bspw. in geschlossenen Kalibern, innerhalb enger Tolerierung erfolgt und damit unabhängig vom beim Vorwalzen genutzten weiten Anstellbe­reich ein in engen Toleranzen gehaltenes Fertigprodukt erhalten wird.
  • Zur Erleichterung der Übersicht sind die ersten Durchläufe einer zur Spundbohle zu walzenden Bramme 6 schematisch an­hand der Folge der Figuren 5 bis 10 dargestellt. Nach Fig. 5 werden im ersten Stiche eines Universalgerüstes insbesondere die Walzenbunde 8 und 10 der Horizontalwalzen 5 und 9 wirk­sam, und im Zuge der weiteren Verformungen durch die in Figuren 6 und 7 dargestellten Stiche Nr. 3 und Nr. 4 wird das endgültige Profil, wenn auch mit noch überstarker Dicke, bereits angenähert.
  • In einem vierten Stich passiert das Walzgut 18 die Horizon­talwalzen 13 und 15 eines Stauchgerüstes. Walzenbunde 14 walzen eine schon in den vorhergehenden Stichen vorgebildete Fuge des Schloßbereiches der Spundbohlen tiefer aus, und die nach außen anschließenden Bereiche begrenzen die in den vorhergehenden Stichen gebildeten Randsäume des Walzgutes, die sogenannten "Finger".
  • Die in den Fig. 9 und 10 veranschaulichten weiteren Stiche des Universalgerüstes reduzieren die Dicke des Walzgutes weiterhin energisch bis zum Eintritt in folgende, hier nicht dargestellte Kalibergerüste.
  • In der Praxis kann man die Walzgerüste nicht, wie in Fig. 1 gezwigt, in relativ kurzen Distanzen hintereinander auf­bauen, da den Gerüsten jeweils ausreichend lange Auslauf­rollgänge zuzuordnen sind. Oft wird man den Gerüsten nicht entsprechend lange verbindende Rollgänge zuordnen, sondern diese, mindestens zum Teil, parallel nebeneinander anordnen, so daß an Länge der das Walzwerk aufnehmenden Hallen gespart wird, jedoch Querschlepper erforderlich werden, um das Walz­gut von einem zum nächsten, parallel angeordneten Rollgang zu bringen. Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Einsparen der Gerüste ergibt sich hierbei auch eine entsprechende Ersparnis an überbauter Grundfläche sowie an den zugehörigen Rollgängen und Querschleppern.

Claims (6)

1. Verfahren zum Walzen von Formstahl, insbesondere von Spundbohlen, durch nacheinander erfolgendes Walzen in aufeinanderfolgenden Kalibern, von denen jeweils minde­stens zwei in einem gemeinsamen Duo-Gerüst zusammengefaßt sind,
gekennzeichnet durch
ein Vorwalzen in mehreren Stichen in mindestens einem Universalgerüst, das bzw. die nach jedem Stich weiter angestellt werden, und durch ein Fertigwalzen in an sich bekannter Art in Kalibern folgender Gerüste.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den in Universalgerüsten bewirkten Stichen mindestens ein beim Walzen von Spundbohlen in deren Schloßbereich formender Stauchstich bewirkt wird.
3. Reversierstraße zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 zum Walzen von Formstahl, insbesondere von Spundbohlen, mit mit Kaliberwalzen ausgestatteten Duo-Walzgerüsten,
gekennzeichnet durch
mindestens ein den Kaliberwalzen aufweisenden Duo-Walzge­rüsten (3, 4) vorgeordnetes Universalgerüst (1) sowie ein dem bzw. einem der Universalgerüste zugeordnetes Stauch­gerüst (2).
4. Reversierstraße nach Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bzw. die Universalgerüste (1) sowie das bzw. die Stauchgerüste (2) profilierte Walzen (5, 9, 11, 13, 15) aufweisen.
5. Reversierstraße nach eine der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertikalwalzen (11) der Universalgerüste (1) im oberen Bereich zylinderförmig gestaltet sind und sich nach unten parabelartig zu einem Bunde (12) verstärken, und daß die Horizontalwalzen (5, 9) angenähert in Form eines umgekehrten W mit betonten äußeren Schenkelenden profiliert sind.
6. Reversierstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stauchgerüst (2) Horizontalwalzen (13, 15) auf­weist, welche im wesentlichen im Bereiche ihrer Ballen­enden mit wirksamen Mantelflächen ausgestattet sind, welche beim Walzen von Spundbohlen in deren Schloßbe­reichen wirksam sind.
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