EP0432532B1 - Hochleistungs-Stabstahl/Drahtstrasse - Google Patents

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EP0432532B1
EP0432532B1 EP90122276A EP90122276A EP0432532B1 EP 0432532 B1 EP0432532 B1 EP 0432532B1 EP 90122276 A EP90122276 A EP 90122276A EP 90122276 A EP90122276 A EP 90122276A EP 0432532 B1 EP0432532 B1 EP 0432532B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
rolling
train
horizontal
stands
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90122276A
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English (en)
French (fr)
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EP0432532A3 (en
EP0432532B2 (de
EP0432532A2 (de
Inventor
Alfred Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Publication of EP0432532A2 publication Critical patent/EP0432532A2/de
Publication of EP0432532A3 publication Critical patent/EP0432532A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0432532B1 publication Critical patent/EP0432532B1/de
Publication of EP0432532B2 publication Critical patent/EP0432532B2/de
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    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B1/18—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 wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
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    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0007—Cutting or shearing the product
    • B21B2015/0021—Cutting or shearing the product in the rolling direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/03—Sleeved rolls

Definitions

  • the invention relates to a high-performance steel bar / wire mill, in particular for the single-core, twist-free rolling of rolling stock.
  • the object of the invention is to optimize the individual road sections of the steel bar / wire mill, in particular to increase their availability, to roll the wire or the bar steel in a swirl-free manner in all road sections and to reduce the plant costs through the optimized use of roll stands with certain predetermined properties.
  • the roll change of the high-performance steel bar / wire mill takes place in accordance with the minimized caliber series in each section of the street, namely in the roughing train using a crane tool, in the intermediate street using a manipulator and in the finishing train using a quick-change device.
  • Roll units in the individual road sections have overhung rollers.
  • the design of the entire rolling mill with roll stands or rolling units with flying roll shafts on which the rolling rings are mounted allows short changeover times, ie long conversion times are not necessary, so that the mill is practically always ready for rolling. No interchangeable scaffolds are required.
  • the roll change is provided in accordance with the minimized caliber series, the roll change can be made according to the frequency and the necessity taking into account the Wear conditions and quality assurance take place, whereby the most suitable and optimally adapted to the changing process and taking into account the roll weight changing devices are used.
  • the result shows a twist-free rolling of the rolling stock in the entire rolling mill with high availability and a rolled product with high quality and quality.
  • the roughing and intermediate lines in an alternating sequence have horizontal-vertical compact stands.
  • the finishing train seen in the rolling direction initially consists of horizontal-vertical compact stands, followed by a rolling block having a vertical and horizontal rolling unit, the horizontal rolling unit of which can only be used for separating the rolling stock in two separate rolling cores, while the vertical rolling unit of which is for normal rolling of the rolling stock can be used.
  • This design of the individual road sections has several advantages: The space required for the scaffolding is minimized. The entire length of the rolling mill is reduced because the compact stands can be positioned closer together; no roller tables between the scaffolding are required. Due to the standardization of the optimized roll change, the stock of spare parts is low. The changeover times are reduced.
  • the proposed use of a two-stand vertical-horizontal mini-block with overhung rollers is particularly advantageous as a replacement for the tilting and rotating stands previously used if, for example, the single-wire rolled rolling stock is to be subjected to a separating roller. Because in the case of separation rolling of the rolling stock, only the horizontal rolling unit of the stand is used for the separation stitch, while in the case of normal rolling only the vertical unit is in operation. The other roller unit is simply left to run empty or the corresponding roller cassette is removed.
  • the horizontal-vertical rolling block for the last passages of the separating rolling are arranged downstream of two duo roll stands with the rolling sequence from the oval caliber to the round caliber. So if the horizontal rolling unit of the horizontal-vertical rolling block in the finishing train is used for separating rolling of the rolling stock - the vertical rolling unit of the rolling block does not perform any rolling work - each strand of the rolling stock separated into two roll cores in the horizontal stands by means of rollers with two calibers each Completely rolled so that the formed rolling stock can then be driven onto the cooling bed as finished bar steel.
  • An advantageous embodiment of the invention shows that the vertical-horizontal rolling block of the finishing train for the last passages of the separating rolling in the finishing train is followed by at least two compact and one vertical rolling unit (VH).
  • VH vertical rolling unit
  • a C-shaped carrier tool pivotably attached to a crane bridge is used to change the rolling rings of at least the horizontal compact stands , at the lower center of gravity of which a common changing device for the rolling rings is arranged. Since the rolling rings in this section of the road have a very high weight of about 150 to 450 kilograms, on the other hand they have a comparatively long service life of several days with a maximum permissible rolling capacity, the use of the roller changing device proposed here is optimally adapted to the rolling technology in the roughing mill, both with regard to the structural effort and the time required for the changing device.
  • a quick-change device which has a liftable and rotatable, if appropriate, displaceably designed and arranged on a movable change carriage for the two corresponding roller rings of each vertical and horizontal stand.
  • the rolling rings in these sections of the road are heavily stressed, among other things, because of the high rolling speed and, despite the best choice of materials such as tungsten carbide, only have an average lifespan of around one to two days with maximum rolling performance.
  • the invention with the proposed quick-change device does justice to the need for quick and accurate roller change that can be controlled from a control room.
  • a further improving embodiment of the invention provides that the roll changing device has at least two receiving devices which can be pivoted about its axis of rotation for an assembly frame which receives at least the rolling rings.
  • the maintenance personnel are given the opportunity to hold new rolling rings on a building site ready for assembly, which are inserted into the receiving device of the mobile changing device.
  • the receiving device is then pivoted accordingly and the finished rolling rings are placed on the site for further handling.
  • the change car is driven back into the road section.
  • the individual processes when changing the roll can thus be carried out using conventional control or Control elements are fully automated.
  • the rolling fittings can be inserted into the mounting frame and that the corresponding rolling rings can be fixed in the operating position. This results in an even more complete pre-assembly on the building site, which ultimately the roll change times are also shortened and the availability of these road sections increases. Overall, the availability of the entire steel bar / wire mill is improved. In this sense, it is also expedient if, according to a further proposal of the invention, the front plate has centering and clamping pieces for fixing the mounting frame on the front plate of the compact frame. A mounting frame designed in this regard is explained in more detail below in the special description.
  • the high-performance steel bar / rolling mill is shown with the roughing mill 1, which consists of roll stands arranged side by side in the rolling line with the stand sequence horizontal (H) / vertical (V), followed by the intermediate line 2, which are also arranged side by side Roll stands with the horizontal (H) / vertical (V) stand sequence, which is followed by finishing train 3.
  • the finishing train 3, which is the intermediate line in the wire production, is followed by the finishing block 4 with the cooling device (not shown in more detail), usually consisting of a water cooling section with a driver / winding layer and the Stelmor system.
  • the finishing train 3 is followed by a cooling or storage bed 6.
  • FIG. 2 and 3 show, in an enlarged detail, the finishing train 3, in which a rolling block 7, which consists of two rolling units in the sequence vertical / horizontal, follows three rolling stands with the horizontal / vertical / horizontal stand sequence.
  • a rolling block 7 which consists of two rolling units in the sequence vertical / horizontal
  • two horizontal duo stands 8 are arranged downstream of the vertical / horizontal rolling block 7.
  • the rollers 9 of these duo stands each have at least two calibers 10, 11. It can be clearly seen that in the horizontal roller unit 7 ′′ of the rolling block 7, the rolling stock 12 is separated from a single rolling strand onto two rolling strands 12 ′, 12 ′′ and each of these rolling strands in the two subsequent horizontal stands 8 one Oval / round rolling is subjected.
  • the vertical rolling unit 7 'of the roll block 7 runs along empty or that the corresponding roll cassette is removed.
  • Fig. 3 it is shown that in the case of separating rolling of the rolling stock 12 with the help of the horizontal rolling unit 7 ′′ of the rolling block 7, two two-stand rolling blocks 13, 14 are arranged downstream, specifically for each rolling strand 12 ′ or 12 ′′. one roll block each 13 and 14.
  • Each roll block 13, 14 has two roll units 13 ', 13''; 14 ', 14''in the vertical / horizontal roller sequence.
  • the tilting or rotating stands usually used at this point are replaced by the vertical / horizontal rolling block 7 in the finishing train 3.
  • the horizontal duo stands shown in FIG. 2 are replaced by the vertical / horizontal rolling blocks 13, 14.
  • the crane tools 15 for changing the rolling rings 18, in particular the horizontal stands (FIG. 4) in the roughing street 1, consist of a C-shaped carrier tool 19 which is pivotably suspended on a crane bridge 20.
  • a handwheel-operated roll changing device 21 is arranged, which receives the corresponding roll rings 18 of the roll stand together.
  • a lever system 22 is provided with an end projection 23 which engages in the caliber 24 of the rolling rings 18 when the handwheel is rotated and the guide nut 25 is thus moved longitudinally.
  • the roll changing device 21 'for the rolling rings of the vertical stands can, for example, be of the conventional design Ropes of a crane are raised (Fig. 4b). In the simplest version it is also possible that the crane cables can be attached directly to the roller rings (Fig. 4c).
  • FIG. 5 shows the use of a manipulator 16 for changing the rolling rings 31, 32 of a vertical compact stand 33 (FIG. 5a) or a horizontal compact stand 34 (FIG. 5b) in the intermediate street 2.
  • the manipulator 16 is on a carrier bridge 26 attached, and connectable to a hydraulic system, not shown.
  • the manipulator usually consists of joint systems 27, 28, so that the head 29 of the manipulator, which carries the changing device 35 for the roller rings 31, 32, can be moved on all sides.
  • the head 29 of the manipulator 16 can be controlled by the operating personnel in each direction of movement with the aid of a control lever 30, so that the rolling rings 31, 32 are pulled off the respective rolling stand in the shortest possible time and can be exchanged for new rolling rings 31 'or 32', respectively store the site 36 prepared.
  • a quick-change device 17, which is shown in FIG. 6, is provided for changing the rolling rings 46 in the finishing train 3.
  • the quick-change device 17 consists of a change carriage 37, which can be moved by a piston-cylinder linkage 38 on a conventional rail arrangement between the roll stands 42, 43 and a construction site 39.
  • the changing device has a lifting and rotating mounting device 40, the movement of which is indicated by arrows and which, according to FIG. 6a, has two diametrically opposite roller carriers 44, each with a receiving opening 41 at least for the corresponding roller rings 46 of the vertical compact stand 42
  • the receiving opening can thus carry the finished rolling rings of the roll stand 42, while the other receiving opening the new rolling rings prepared on site 39.
  • the receiving device 40 for the roller rings of the horizontal compact stand 43 is designed somewhat differently according to FIG. 6b, in that the two opposite roller carriers 44 on the change carriage can be moved so far according to the movement arrow that there is sufficient space for mounting or dismounting the roller rings if the receiving device 40 is rotated accordingly on the change carriage
  • FIG. 7 A particularly advantageous mounting system is shown in FIG. 7, namely a mounting frame 45 which can be inserted into the receiving openings 41 of the quick-change device 17 in FIG. 6.
  • the corresponding roller rings 46, 46 ' are fixed in the mounting position 45 in the installation position and thus in the operating position.
  • the rolling fittings 47, 47 'of the inlet and outlet sides are firmly inserted in the mounting frame.
  • the rolling rings are fixed in the installation position with the aid of a conventional and therefore not shown lever system, the mounting hooks 48, 48 'of which are placed on the circumference of each rolling ring or on the caliber of the rolling ring for secure positioning.
  • Centering pieces 49 and clamping devices 50 are provided on the front plate 52. These measures serve to center and fix the assembly frame on the front plate of the respective compact stand of the finishing train 3.
  • the quick-change device shown in FIG. 6 can be used even more effectively for the rolling rings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochleistungs-Stabstahl/Drahtstraße, insbesondere für das einadrige drallfreie Walzen von Walzgut.
  • Die Entwicklung der Drahtwalzerzeugung erfolgte in den letzten Jahren durch den Einsatz neuer Technologien wie Morgan-Block und Stelmor-Kühleinrichtungen sehr stürmisch. So konnte die maximale Geschwindigkeit von ca. 35 m/s auf über 100 m/s gesteigert werden; die Anstichquerschnitte von 80 mm Durchmesser bis auf 150 mm Durchmesser vergrößert werden und die Ringgewichte konnten verdreifacht werden. Die Folge dieser Entwicklung ist, daß von vier/dreiadrigen zu der zwei- oder einadrigen Straße mit allen Vorteilen bezüglich des Ausbringens und Ausnutzung der Produktionsanlagen übergegangen werden konnte. Zur Anordnung der Walzgerüste ist festzustellen, daß bei Normalstahlqualitäten vor allem bei geplanter mehradriger Walzung sowohl für die Vor- als auch für die Zwischenstraße die durchgehende Horizontalanordnung gewählt wurde. Bei dieser Anordnung muß je nach Kaliberform zwischen den Gerüsten gedrallt werden. Die dabei gestellten Anforderungen an die Oberflächenqualitäten und Toleranzen lassen eine solche Vorgehensweise in den meisten Fällen zu.
  • In den Fällen, in welchen höhere Anforderungen gestellt werden, werden die Zwischenstraßen vielfach gesplittet und mit Gerüsten in Horizontal-Vertikal-Anordnung mit entsprechenden Einrichtungen zur zugfreien Walzung ausgerüstet. Dies ist besonders wichtig für die Erzeugung von Garretabmessungen mit guter Oberfläche und Toleranz.
  • Für mittel- und hochlegierte Stähle und Güten mit besonderer Oberflächenqualität wird für die gesamte Walzstraße eine Horizontal-Vertikal-Anordnung gebraucht, da diese Qualitäten meist ein Drallen nicht mehr zulassen. Vervollständigend sei erwähnt, daß man zur Erzielung einer einwandfreien Oberflächenqualität weitestgehend Rollenführungen zwischen den Gerüsten einsetzt.
  • Je nach den zu walzenden Drahtqualitäten wurden auch verschiedene drallfreie Fertigblock-Bauarten entwickelt. Die einzelnen Horizontal-Vertikal-Walzeinheiten des Fertigblocks haben fliegend gelagerte Hartmetall-Walzringe.
  • Zu der gegenwärtigen Lage der technischen Entwicklung von Drahtstraßen ist zu sagen, daß diese immer mehr auf die speziellen Bedürfnisse der Betreiber ausgelegt werden müssen, denn es gilt, den Nutzungsgrad der Drahtstraße zu verbessern und den jeweiligen Erzeugnisprogrammen leichter anzupassen, das Ausbringen zu erhöhen und die Hightech-Qualität des Erzeugnisses zu sichern.
  • In dem Firmenprospekt Nummer 2000.03.86 der Firma Danieli und C. Buttrio, IT mit dem Titel "ESC" Rolling Units wird ein "ESC-Block" mit sogenannten "Cantilever" beschrieben. In diesem Firmenprospekt wird erwähnt, daß der ESC-Block als Vorgerüst, als Zwischengerüst oder als Fertiggerüst verwendet werden kann und daß abhängig vom jeweiligen Einsatz verschiedene Möglichkeiten für das Wechseln der Walzringe bestehen, bspw. mit einer halbautomatischen Vorrichtung, die von einem Kran getragen wird. Ferner soll von einem Kran die "Sandwich"-Einheit des ESC-Block halbautomatisch ausgewechselt werden, wobei die Sandwich-Einheit in der neben der Walzstraße eingerichteten Werkstatt vorbereitet wurde. Auf Seite 5 des genannten Firmenprospekts wird ferner auf einen Walzenwechselwagen verwiesen, der die Sandwich-Einheit zwischen der Werkstatt und den Gerüsten transportiert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die einzelnen Straßenabschnitte der Stabstahl/Drahtstraße zu optimieren, insbesondere deren Verfügbarkeit zu erhöhen, den Draht bzw. den Stabstahl drallfrei in allen Straßenabschnitten zu walzen und die Anlagenkosten durch den optimierten Einsatz von Walzgerüsten mit bestimmten vorgegebenen Eigenschaften zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Hochleistung-Stabstahl/Drahtstraße der im Anspruch 1 bezeichneten Bauart gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Hochleistungs-Walzstraße sind durch die Patentansprüche 2 bis 6 gekennzeichnet.
  • Nach Patentanspruch 1 erfolgt der Walzenwechsel der Hochleistungs-Stabstahl/Drahtstraße nach Maßgabe der minimierten Kaliberreihen in jedem Straßenabschnitt und zwar in der Vorstraße mittels Kranwerkzeug, in der Zwischenstraße mittels Manipulator und in der Fertigstraße mittels Schnellwechselvorrichtung ggfs. zusätzlich mit Manipulator, wobei sämtliche Walzgerüste bzw. Walzeinheiten in den einzelnen Straßenabschnitten fliegend gelagerte Walzen aufweisen. Die Auslegung der gesamten Walzstraße mit Walzgerüsten bzw. Walzeinheiten mit fliegenden Walzenwellen, auf die die Walzringe aufgezogen werden, erlaubt kurze Wechselzeiten, d.h. es sind keine langen Umbauzeiten erforderlich, so daß die Straße praktisch ständig walzbereit ist. Es sind keine Wechselgerüste erforderlich. Infolge der Tatsache, daß der Walzenwechsel nach Maßgabe der minimierten Kaliberreihen vorgesehen ist, kann der Walzenwechsel entsprechend der Häufigkeit und der Notwendigkeit unter Berücksichtigung der Verschleißbedingung und der Qualitätssicherung erfolgen, wobei die jeweils am besten geeigneten und dem Wechselvorgang optimal angepaßten sowie das Walzengewicht berücksichtigende Wechselvorrichtungen eingesetzt werden. Das Ergebnis zeigt ein drallfreies Walzen des Walzgutes in der gesamten Walzstraße mit hoher Verfügbarkeit und ein Walzerzeugnis mit hoher Güte und Qualität.
  • Ferner weisen nach Anspruch 1 zum Zweck des drallfreien Walzens des Walzgutes die Vor- und Zwischenstraße in wechselnder Reihenfolge Horizontal-Vertikal-Kompaktgerüste auf. Die Fertigstraße besteht in Walzrichtung gesehen zunächst aus Horizontal-Vertikal-Kompaktgerüsten, gefolgt von einem eine Vertikal- und Horizontal-Walzeinheit aufweisenden Walzblock, dessen Horizontal-Walzeinheit ausschließlich zum Trennwalzen des Walzgutes in zwei separate Walzadern einsetzbar ist, während dessen Vertikal-Walzeinheit zur Normalwalzung des Walzgutes einsetzbar ist. Diese Auslegung der einzelnen Straßenabschnitte hat mehrere Vorteile: Der erforderliche Bauplatz für die Gerüste wird minimiert. Die gesamte Länge der Walzstraße wird reduziert, weil die Kompaktgerüste dichter aneinander positioniert werden können; es sind auch keine Rollgänge zwischen den Gerüsten erforderlich. Wegen der Standardisierung des optimierten Walzenwechsels wird die Lagerhaltung für Ersatzteile gering. Die Umrüstzeiten sind verkürzt. Besonders vorteilhaft ist der vorgeschlagene Einsatz eines zwei-gerüstigen Vertikal-Horizontal-Miniblocks mit fliegend gelagerten Walzen als Ersatz zu den bisher eingesetzten Kipp- und Drehgerüsten, wenn bspw. das einadrig gewalzte Walzgut einem Trennwalzen unterzogen werden soll. Denn im Falle der Trennwalzung des Walzgutes ist nur die Horizontal-Walzeinheit des Gerüst für den Trennstich im Einsatz, während im Falle der Normalwalzung nur die Vertikal-Einheit in Betrieb ist. Die jeweils andere Walzeinheit läßt man lediglich leer mitlaufen oder es wird die entsprechende Walzkassette herausgenommen.
  • Gemäß den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 1 sind dem Horizontal-Vertikal-Walzblock für die letzten Stiche der Trennwalzung zwei Duo-Walzgerüste mit der Walzfolge vom Ovalkaliber zum Rundkaliber nachgeordnet. Wird also die Horizontal-Walzeinheit des Horizontal-Vertikal-Walzblocks in der Fertigstraße zum Trennwalzen des Walzgutes benutzt -die Vertikal-Walzeinheit des Walzblocks leistet keine Walzarbeit- wird jeder Strang des in zwei Walzadern aufgetrennten Walzgutes in den Horizontalgerüsten mittels Walzen mit jeweils zwei Kalibern soweit fertig gewalzt, daß das ausgeformte Walzgut anschließend als fertiger Stabstahl auf das Kühlbett gefahren werden kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeigt sich darin, daß dem Vertikal-Horizontal-Walzblock der Fertigstraße für die letzten Stiche der Trennwalzung in der Fertigstraße mindestens zwei jeweils eine Vertikal- und eine Horizontal-Walzeinheit (V-H) aufweisender Kompakt-Walzblock nachgeordnet ist. Der Einsatz von zwei zweigerüstigen Kompakt-Walzblöcken für die beiden letzten Stiche nach der Trennwalzung des Walzgutes ermöglicht den Ersatz der an sich nachgeordneten Horizontal-Duo-Gerüste. Hierdurch wird jede Walzader drallfrei gewalzt. Die gesamte Walzstraße ist daher auch im Falle der Trennwalzung mit fliegend gelagerten Walzringen ausrüstbar. Außerdem sind Hartmetall-Walzringe mit hohen Standzeiten einsetzbar. Die Rüstzeiten bzw. die Wartungszeiten der Walzstraße können noch weiter verringert werden. Der Einsatz der Kompaktgerüste läßt eine im Sinne eines verkleinerten Raumbedarfs kurze Bauweise der Fertigstraße zu.
  • Um die Rüstzeiten bzw. die Wartungszeiten in der Vorstraße zu verringern bzw. diesen Straßenabschnitt in der Verfügbarkeit zu erhöhen, wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zum Wechseln der Walzringe zumindest der Horizontal-Kompaktgerüste ein C-förmig abgewinkeltes an einer Kranbrücke schwenkbar befestigtes Trägerwerkzeug eingesetzt, an dessen unterer Schwerpunktslage eine gemeinsame Wechselvorrichtung für die Walzringe angeordnet ist. Da die Walzringe in diesem Straßenabschnitt ein recht hohes Gewicht von etwa 150 bis 450 Kilogramm haben, andererseits eine vergleichsweise hohe Lebensdauer von mehreren Tagen bei maximal zulässiger Walzleistung aufweisen, ist der Einsatz der hier vorgeschlagenen Walzenwechselvorrichtung der Walztechnologie in der Vorstraße optimal angepaßt und zwar sowohl hinsichtlich des baulichen Aufwandes als auch des zeitlichen Einsatzes der Wechselvorrichtung.
  • Die gleichen Vorteile zeigen sich in der Zwischenstraße, wenn dort in entsprechender Anpassung an die Walztechnologie die fliegend gelagerten Walzringe der Gerüste mit Hilfe eines allseitig bewegbaren Manipulators gewechselt werden, dessen Kopf die Wechselvorrichtung für die Walzringe der Kompaktgerüste trägt und der manuell steuerbar ist. Da in diesem Straßenabschnitt die Gewichte der Walzringe gegenüber denjenigen in der Vorstraße bereits deutlich reduziert sind, andererseits auch deren durchschnittliche Lebensdauer verringert ist, ist also eine Wechselvorrichtung vorgesehen, die vom Wartungspersonal leicht zu bedienen ist und einen entsprechend schnellen und exakten Wechsel der abgearbeiteten Walzringe gegen neue Walzringe zuläßt.
  • Besonders deutlich wird der Vorteil des Walzenwechsels nach Maßgabe der minimierten Kaliberreihen in jedem Straßenabschnitt in der Fertigstraße, wenn dort nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine Schnellwechselvorrichtung eingesetzt wird, die eine heb- und drehbar gegebenenfalls verschiebbar ausgestaltete und auf einem verfahrbaren Wechselwagen angeordnete Wechselvorrichtung aufweist für die beiden korrespondierenden Walzringe eines jeden Vertikal- und Horizontal-Gerüsts. Die Walzringe in diesen Straßeabschnitten sind unter anderem wegen der hohen Walzgeschwindigkeit hoch belastet und haben trotz bester Werkstoffauswahl wie bspw. Wolframkarbid lediglich eine mittlere Lebensdauer von etwa ein bis zwei Tagen unter maximaler Walzleistung. Der Notwendigkeit zum schnellen und genauen sowie von einer Warte aus steuerbaren Walzenwechsel wird die Erfindung mit der vorgeschlagenen Schnellwechselvorrichtung in jeder Hinsicht gerecht. Eine weitere verbessernde Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Walzenwechselvorrichtung zumindest zwei um deren Drehachse schwenkbare Aufnahmeeinrichtungen für einen zumindest die Walzringe aufnehmenden Montagerahmen aufweist. Hierdurch wird dem Wartungspersonal die Möglichkeit geboten, neue Walzringe auf einem Bauplatz montagegerecht vorzuhalten, welche in die Aufnahmeeinrichtung der fahrbaren Wechselvorrichtung eingesetzt werden. Danach wird die Aufnahmeeinrichtung entsprechend verschwenkt und die abgearbeiteten Walzringe werden auf dem Bauplatz zur weiteren Handhabung abgesetzt. Anschließend wird der Wechselwagen in den Straßenabschnitt zurückgefahren. Die einzelnen Vorgänge beim Walzenwechsel können also mit gängigen Steuerungs-bzw. Regelelementen vollständig automatisiert werden.
  • Zur Optimierung des Walzenwechsels in der Fertigstraße ist vorgesehen, daß in den Montagerahmen die Walzarmaturen einsetzbar sind sowie die korrespondierenden Walzringe in Betriebsposition fixierbar sind. Hierdurch erfolgt eine noch vollständigere Vormontage auf dem Bauplatz, was letztendlich die Walzenwechselzeiten zusätzlich verkürzt und zu einer höheren Verfügbarkeit dieser Straßenabschnitte führt. Insgesamt wird die Verfügbarkeit der gesamten Stabstahl/Drahtstraße verbessert. In diesem Sinne ist es auch zweckmäßig, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Frontplatte Zentrier- und Klemmstücke aufweist zur Fixierung des Montagerahmens auf der Frontplatte des Kompaktgerüstes. Ein diesbezüglich gestalteter Montagerahmen wird in der speziellen Beschreibung nachfolgend näher erläutert.
  • Die Erfindung wird anhand von schematischen Zeichnungen für eine Hochleistungs-Stabstahl/Drahtstraße beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    das Lay-Out der Walzstraße,
    Figur 2
    die Fertigwalzstraße im Falle des Trennwalzens mit zwei Horizontal-Duo-Gerüsten,
    Figur 3
    die Fertigwalzstraße im Falle des Trennwalzens mit zwei Vertikal-Horizontal-Walzblöcken,
    Figur 4
    die Walzenwechselvorrichtung für die Vorstraße,
    Figur 5
    die Walzenwechselvorrichtung für die Zwischenstraße,
    Figur 6
    die Walzenwechselvorrichtung für die Fertigstraße,
    Figur 7
    den Montagerahmen für die Walzenwechselvorrichtung nach Fig. 6.
  • In Fig. 1 ist die Hochleistungs-Stabstahl/Walzstraße dargestellt mit der Vorstraße 1, die aus nebeneinander in der Walzlinie angeordneten Walzgerüsten mit der Gerüstfolge Horizontal (H)/Vertikal (V) besteht, gefolgt von der Zwischenstraße 2, die ebenfalls aus nebeneinander angeordneten Walzgerüsten mit der Gerüstfolge Horizontal (H)/ Vertikal (V) besteht, welcher die Fertigstraße 3 nachgeordnet ist. Der Fertigstraße 3, welche bei der Drahtherstellung die Zwischenstraße ist, folgt der Fertigblock 4 mit der nicht näher dargestellten Kühleinrichtung zumeist bestehend aus einer Wasserkühlstrecke mit Treiber/Windungsleger und der Stelmor-Anlage. Im Falle der Walzstabherstellung folgt der Fertigstraße 3 ein Kühl- bzw. Ablegebett 6.
  • Fig. 2 und Fig. 3 zeigen in einem vergrößerten Ausschnitt teilweise die Fertigstraße 3, in der auf drei Walzgerüste mit der Gerüstfolge Horizontal/Vertikal/Horizontal ein Walzblock 7 folgt, der aus zwei Walzeinheiten in der Folge Vertikal/Horizontal besteht. Dem Vertikal/Horizontal-Walzblock 7 sind gemäß Fig. 2 zwei Horizontal-Duo-Gerüste 8 nachgeordnet. Die Walzen 9 dieser Duo-Gerüste weisen jeweils mindestens zwei Kaliber 10, 11 auf. Es ist gut erkennbar, daß in der Horizontal-Walzeneinheit 7'' des Walzblocks 7 eine Trennwalzung des Walzguts 12 von einem einzigen Walzstrang auf nunmehr zwei Walzstränge 12', 12'' erfolgt und jeder dieser Walzstränge in den zwei nachfolgenden Horizontal-Gerüsten 8 einer Oval/ Rundwalzung unterzogen wird. Es ist festzuhalten, daß im Falle der Trennwalzung die Vertikal-Walzeinheit 7' des Walzblocks 7 leer mitläuft bzw. daß die entsprechende Walzenkassette herausgenommen ist. In Fig. 3 ist gezeigt, daß im Falle des Trennwalzens des Walzguts 12 mit Hilfe der Horizontal-Walzeinheit 7'' des Walzblocks 7 zwei zwei-gerüstige Walzblöcke 13, 14 nachgeordnet sind, und zwar für jeden Walzstrang 12' bzw. 12'' jeweils ein Walzblock 13 bzw. 14. Jeder Walzblock 13, 14 hat jeweils zwei Walzeinheiten 13', 13''; 14', 14'' in der Walzenfolge Vertikal/Horizontal.
  • Durch den Vertikal/Horizontal-Walzblock 7 in der Fertigstraße 3 werden die an dieser Stelle üblicherweise eingesetzten Kipp- oder Drehgerüste ersetzt. Durch die Vertikal/Horizontal-Walzblöcke 13, 14 werden die in Fig. 2 dargestellten Horizontal-Duo-Gerüste ersetzt.
  • Sämtliche Walzgerüste in der Walzstraße insbesondere gemäß Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 haben fliegend gelagerte Wellen, auf welche die Walzringe aufgezogen werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, den Walzenwechsel nach Maßgabe der minimierten Kaliberreihen in jedem Straßenabschnitt vorzunehmen und zwar in der Vorstraße mittels Kranwerkzeugen (Fig. 4) , in der Zwischenstraße mittels Manipulatoren (Fig. 5) und in der Fertigstraße mittels Schnellwechselvorrichtungen (Fig. 6).
  • Gemäß Fig. 4 bestehen die Kranwerkzeuge 15 zum Wechseln der Walzringe 18 insbesondere der Horizontal-Gerüste (Fig. 4) in der Vorstraße 1 aus einem C-förmig gestalteten Trägerwerkzeug 19, welches an einer Kranbrücke 20 schwenkbar aufgehängt ist. In der unteren Schwerpunktslage des Trägerwerkzeugs ist eine handradbetätigte Walzenwechselvorrichtung 21 angeordnet, welche die korrespondierenden Walzringe 18 des Walzgerüsts gemeinsam aufnimmt. Hierzu ist ein Hebelsystem 22 mit einem endseitigen Vorsprung 23 vorgesehen, welcher in das Kaliber 24 der Walzringe 18 eingreift, wenn das Handrad gedreht und damit die Führungsmutter 25 längsbewegt wird. Die Walzenwechselvorrichtung 21' für die Walzringe der Vertikal-Gerüste können bspw. in üblicher Ausbildung von den Seilen eines Krans angehoben werden (Fig. 4b). In der einfachsten Ausführung ist es auch möglich, daß die Kranseile direkt an den Walzringen befestigt sein können (Fig. 4c).
  • Figur 5 zeigt den Einsatz eines Manipulators 16 zum Wechseln der Walzringe 31, 32 eines Vertikal-Kompaktgerüsts 33 (Fig. 5a) bzw. eines Horizontal-Kompkatgerüsts 34 (Fig. 5b) in der Zwischenstraße 2. Der Manipulator 16 ist an einer Trägerbrücke 26 befestigt, und an ein nicht näher dargestelltes Hydrauliksystem anschließbar. Der Manipulator besteht zumeist aus Gelenksystemen 27, 28, so daß der Kopf 29 des Manipulators, der die Wechselvorrichtung 35 für die Walzringe 31, 32 trägt, allseitig bewegbar ist. Der Kopf 29 des Manipulators 16 ist mit Hilfe eines Steuerhebels 30 vom Bedienungspersonal in jeder Bewegungsrichtung steuerbar, so daß die Walzringe 31, 32 vom jeweiligen Walzgerüst in kürzester Zeit abgezogen werden und gegen neue Walzringe 31' bzw. 32' ausgetauscht werden können, die auf dem Bauplatz 36 vorbereitet lagern.
  • Für den Wechsel der Walzringe 46 in der Fertigstraße 3 ist eine Schnellwechselvorrichtung 17 vorgesehen, die in Fig. 6 dargestellt ist. Die Schnellwechselvorrichtung 17 besteht aus einem Wechselwagen 37, der von einem Kolben-Zylinder-Gestänge 38 auf einer üblichen Schienenanordnung zwischen den Walzgerüsten 42, 43 und einem Bauplatz 39 verfahrbar ist. Die Wechselvorrichtung hat eine heb- und drehbar ausgestaltete Aufnahmeeinrichtung 40, deren Bewegungsmöglichkeiten mit Pfeilen angezeigt ist und welche gemäß Fig. 6a zwei diametral gegenüberliegende Walzenträger 44 aufweist, mit jeweils einer Aufnahmeöffnung 41 zumindest für die korrespondierenden Walzringe 46 des Vertikal-Kompaktgerüstes 42. Die eine Aufnahmeöffnung kann so die abgearbeiteten Walzringe des Walzgerüsts 42 tragen, während die andere Aufnahmeoffnung die auf dem Bauplatz 39 vorbereiteten neuen Walzringe aufnimmt. Die Aufnahmeeinrichtung 40 für die Walzringe des Horizontal-Kompaktgerüstes 43 ist gemäß Fig. 6b etwas anders gestaltet, indem die beiden gegenüberliegenden Walzenträger 44 auf dem Wechselwagen entsprechend dem Bewegungspfeil so weit verschiebbar sind, daß genügend Platz zum Montieren bzw. Demontieren der Walzringe entsteht, wenn die Aufnahmeeinrichtung 40 auf dem Wechselwagen entsprechend gedreht wird.
  • Ein besonders vorteilhaftes Montagesystem ist in Fig. 7 gezeigt und zwar ein Montagerahmen 45, der in die Aufnahmeöffnungen 41 der Schnellwechselvorrichtung 17 in Fig. 6 einsetzbar ist. In dem Montagerahmen 45 sind die korrespondierenden Walzringe 46, 46' in Einbauposition und damit in Betriebsposition fixiert. Außerdem sind in dem Montagerahmen die Walzarmaturen 47, 47' der Einlauf- bzw. Auslaufseite fest eingesetzt. Die Fixierung der Walzringe in Einbauposition erfolgt mit Hilfe eines üblichen und deshalb nicht näher dargestellten Hebelsystems, dessen Montagehaken 48, 48' am Umfang eines jeden Walzringes bzw. am Kaliber des Walzringes zur sicheren Positionierung angelegt sind. An der Frontplatte 52 sind Zentrierstücke 49 sowie Klemmvorrichtungen 50 vorgesehen. Diese Maßnahmen dienen zum Zentrieren und Festlegen des Montagerahmens auf der Frontplatte des jeweiligen Kompaktgerüsts der Fertigstraße 3. Mit Hilfe des Montagerahmens 45 gemäß Fig. 7 wird die in Fig. 6 gezeigte Schnellwechselvorrichtung für die Walzringe noch effektiver einsetzbar.
  • Es konnte gezeigt werden, daß mit den beanspruchten Maßnahmen die Verfügbarkeit einer Stabstahl- und Drahtwalzstraße bei hohem Ausbringen und ausgezeichneter Erzeugnisqualität gesteigert werden konnte, wenn vorrangig in allen Straßenabschnitten Walzgerüste bzw. Walzeinheiten mit fliegend gelagerten Wellen und abziehbaren Walzringen eingesetzt werden und wenn die Auslegung der Walzenwechselvorrichtungen genauestens auf die Notwendigkeit und die Häufigkeit der Walzenwechselbedingungen abgestimmt werden.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Vorstraße
    2
    Zwischenstraße
    3
    Fertigstraße
    4
    Fertigblock
    5
    Kühlstraße
    6
    Kühl/Ablegebett
    7
    Walzblock
    7'
    Vertikal-Walzeinheit
    7''
    Horizontal-Walzeinheit
    8
    Horizontal-Duo-Gerüst
    9
    Walzen
    10
    Oval-Kaliber
    11
    Rund-Kaliber
    12
    Walzgut
    12'
    Walzgutstrang
    12''
    Walzgutstrang
    13
    Walzblock
    13'
    Vertikal-Walzeinheit
    13''
    Horizontal-Walzeinheit
    14
    Walzblock
    14'
    Vertikal-Walzeinheit
    14''
    Horizontal-Walzeinheit
    15
    Kranwerkzeug
    16
    Manipulator
    17
    Schnellwechselvorrichtung
    18
    Walzring
    19
    Trägerwerkzeug
    20
    Kranbrücke
    21
    Wechselvorrichtung
    21'
    Wechselvorrichtung
    22
    Hebelsystem
    23
    Vorsprung
    24
    Kaliber
    25
    Führungsmutter
    26
    Trägerbrücke
    27, 28
    Gelenksystem
    29
    Kopf des Manipulators
    30
    Steuerhebel
    31, 32
    Walzringe
    33
    Vertikal-Kompaktgerüst
    34
    Horizontal-Kompaktgerüst
    35
    Walzenwechselvorrichtung
    36
    Bauplatz
    37
    Wechselwagen
    38
    Kolben-Zylinder-Gestänge
    39
    Bauplatz
    40
    Aufnahmeeinrichtung
    41
    Aufnahmeöffnung
    42
    Vertikal-Kompaktgerüst
    43
    Horizontal-Kompaktgerüst
    44
    Walzenträger
    45
    Montagerahmen
    46, 46'
    Walzringe
    47, 47'
    Walzarmaturen
    48
    Montagehaken
    49
    Zentrierstücke
    50
    Klemmvorrichtung
    51
    Drehachse
    52
    Frontplatte

Claims (6)

  1. Hochleistungs-Stabstahl/Drahtstraße, insbesondere für das drallfreie Walzen von Walzgut (12) mit jeweils mehrere Walzgerüste bzw. Walzeinheiten aufweisender Vorstraße (1), mit mindestens einer Zwischenstraße (2) und anschließender Fertigstraße (3) mit gegebenenfalls nachfolgendem Fertigblock (4), wobei nach Maßgabe der minimierten Kaliberreihen in jedem Straßenabschnitt, der Walzenwechsel in der Vorstraße (1) mittels Kranwerkzeug (15), in der Zwischenstraße (2) mittels Manipulator (16) und in der Fertigstraße (3) mittels Schnellwechselvorrichtung (17) gegebenenfalls zusätzlich mittels Manipulator erfolgt und sämtliche Walzgerüste bzw. Walzeinheiten in den einzelnen Straßenabschnitten (1, 2, 3, 4) fliegend gelagerte, abziehbare Walzen (18, 31, 32, 46) aufweisen, wobei ferner
    die Vor- und Zwischenstraße (1, 2) zum Zweck des drallfreien Walzens des Walzgutes (12) in wechselnder Reihenfolge Horizontal- und Vertikalgerüste (H-V) aufweisen und die Fertigstraße (3) in Walzrichtung gesehen zumindest aus Horizontal- und Vertikalgerüsten (H-V) besteht, gefolgt von einem eine Vertikal- und Horizontal-Walzeinheit (V-H) aufweisenden Walzblock (7), dessen Horizontal-Walzeinheit (H) ausschließlich zum Trennwalzen des Walzgutes (12) in zwei separate Walzadern (12', 12'') einsetzbar ist, während dessen Vertikal-Walzeinheit (V) zur Normalwalzung des Walzgutes einsetzbar ist und wobei dem Vertikal-Horizontal-Walzblock (7) in der Fertigstraße (3) für die letzten Stiche der Trennwalzung in der Fertigstraße zwei Duo-Walzgerüste (8) mit der Walzfolge vom Ovalkaliber zum Rundkaliber nachgeordnet sind.
  2. Walzstraße nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß dem Vertikal-Horizontal-Walzblock (7) der Fertigstraße (3) für die letzten Stiche der Trennwalzung in der Fertigstraße mindestens zwei jeweils eine Vertikal- und eine Horizontal-Walzeinheit (V-H) aufweisender Kompakt-Walzblock (14) nachgeordnet ist.
  3. Walzstraße nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Vorstraße (1) ein C-förmig abgewinkeltes an einer Kranbrücke (20) schwenkbar befestigtes Trägerwerkzeug (19) einsetzbar ist, an dessen unterer Schwerpunktslage eine gemeinsame Wechselvorrichtung (21) für die Walzringe (18) zumindest der Horizontal-Gerüste angeordnet ist, wobei in der Zwischenstraße (2) ein allseitig bewegbarer Manipulator (16) angeordnet ist, dessen Kopf (29) die Wechselvorrichtung (35) für die Walzringe (31, 32) der Gerüste (33, 34) trägt und der manuell steuerbar ist und wobei in der Fertigstraße (3) eine heb- und drehbar, gegebenenfalls verschiebbar ausgestattete und auf einem verfahrbaren Wechselwagen (37) angeordnete Wechselvorrichtung (17) für die beiden korrespondierenden Walzringe (46) eines jeden Vertikal- und Horizontal-Gerüsts (42, 43) einsetzbar ist.
  4. Walzstraße nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Walzenwechselvorrichtung (17) zumindest zwei um deren Drehachse (51) schwenkbare Aufnahmeeinrichtungen (40) für einen zumindest die Walzringe aufnehmenden Montagerahmen (45) aufweist.
  5. Walzstraße nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in den Montagerahmen (45) die Walzarmaturen (47) einsetzbar sind sowie die korrespondierenden Walzringe (46, 46') in Betriebsposition fixierbar sind.
  6. Walzstraße nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frontplatte (52) Zentrier- und Klemmstücke (49, 50) aufweist zur Fixierung des Montagerahmens (45) auf der Frontplatte (52) des Kompaktgerüstes (42, 43).
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