EP0560115B1

EP0560115B1 - Verfahren und Walzwerk zum Präzisionswalzen von Draht bzw. von Walzgut mit Rundquerschnitt

Info

Publication number: EP0560115B1
Application number: EP93102809A
Authority: EP
Inventors: Hubert Müller; Karl Keller; Paul Josef Dr. Mauk
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1992-03-07
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2013-02-24
Also published as: EP0560115A1; JPH05337502A; DE59306757D1; DE4207298A1; ATE154527T1; JP3293933B2; US5682785A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Walzstraße zum Auswalzen von Draht mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs-Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock, wobei dem Fertigwalzblock ein Nachwalzblock nachgeordnet ist, und zwischen Fertigwalzblock und Nachwalzblock gegebenenfalls eine Kühlstrecke und/oder Temperaturausgleichsvorrichtung angeordnet ist.
Moderne Hochleistungs-Feinstahl/Drahtstraßen bestehen hinter der Ofenanlage zumeist aus einer Vorstraße, einer oder mehrerer Zwischenstraßen und aus einem Fertigwalzblock für das Walzgut. Die Walzgerüste in Vorstraße und Zwischenstraße sind robust gebaut und für hohe Walzansprüche ausgelegt. In der Vorstraße sind es im allgemeinen Einzelgerüste. In der Zwischenstraße sind es vorzugsweise Kompaktgerüste mit einer Horizontal/Vertikalanordnung der Walzen. Als Fertigwalzblock versteht man Walzmaschinen, die aus mehreren, meist sechs bis zehn, wechselweise um 90° gegeneinander versetzten Walzeinheiten bestehen, die in Walzlinie dicht hintereinander in einer Kassette untergebracht sind und die als Walzeinheiten von einem Antrieb über ein Verteilergetriebe direkt und gemeinsam angetrieben werden.
Nach dem Fertigwalzblock folgt eine Wasserkühlstrecke mit integrierter Temperaturausgleichsstrecke für das Walzgut. In Abhängigkeit von Abmessung und Qualität des Walzguts lassen sich die Kühlzonen so ansteuern, daß auch bei maximaler Walzgeschwindigkeit das geforderte Temperaturprofil im Walzgut erreicht wird. Hinter der Wasserkühlstrecke wird das Walzgut bspw. auf einer Stelmor-Anlage luftgekühlt. Am Ende der Stelmor-Anlage befindet sich eine verstellbare Fallstufe mit anschließendem Kettentransport. Über den Kettentransport laufen die Drahtwindungen in die Bundbildekammern ein. Die gebildeten Bunde werden über eine Kippstuhlentladestation auf eine Hakenbahn aufgelegt und gehen von dort in die Bindeanlagen und den Versand.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 512 735 A2 befaßt sich inhaltlich mit einem Verfahren zur Herstellung von Walzdraht in einer Vorstraße, einer Zwischenstraße und einer Fertigstraße. Hinter der Fertigstraße ist ein Nachwalzblock angeordnet. Zwischen dem Ende der Fertigstraße und dem Nachwalzblock können Kühleinrichtungen oder Temperaturausgleichseinrichtungen angeordnet sein. Der Nachwalzblock besteht wenigstens aus zwei Reduziergerüsten, welche von wenigstens zwei Präzisionsgerüsten gefolgt werden. In den zwei Präzisionsgerüsten wird der Draht in Rund-Rund-Sequenz ausgewalzt. In der Vorstraße, Zwischenstraße und in der Fertigstraße wird das Walzgut mit Standardstichen zwischen 15 und 30 % reduziert. Innerhalb des Nachwalzblocks und dort zwischen den Präzisionsgerüsten wird eine Reduzierung von Rundquerschnitt zu Rundquerschnitt zwischen 2 und 15 % vorgeschlagen. Diese Druckschrift ist lediglich im Hinblick auf Artikel 54, Abs. 3 und Abs. 4 EPÜ zu beachten; sie gibt keine Hinweise auf das mit der vorliegenden Patentanmeldung beanspruchte Walzverfahren und auf die beanspruchte Walzstraße.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzverfahren und eine Walzstraße weiter auszugestalten, um bei hohem Leistungsniveau der Walzstraße auch engste Drahttoleranzen gewährleisten zu können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, nämlich mit einem Verfahren zum Auswalzen von Draht mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs-Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock, wobei dem Fertigwalzblock ein Nachwalzblock nachgeordnet ist und zwischen Fertigwalzblock und Nachwalzblock gegebenenfalls eine Kühlstrecke und/oder Temperaturausgleichsvorrichtung angeordnet ist, wobei der Draht in einem zweigerüstigen Nachwalzblock mit einer gegenüber den in dem Fertigwalzblock durchgeführten Abnahmestichen deutlich geringeren Stichabnahme ausgewalzt wird, wobei ferner der aus dem Fertigwalzblock kommende Draht im ersten Gerüst des Nachwalzblocks mit einem Standardstich ausgewalzt wird und der Draht in dem Auslaufgerüst des Nachwalzblocks mit einer gegenüber der zuvor erfolgten Abnahme deutlich geringeren Stichabnahme von etwa 5 bis 15% ausgewalzt wird.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Walzstraße zum Auswalzen von Draht mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs-Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock, wobei dem Fertigwalzblock ein Nachwalzblock nachgeordnet ist und zwischen Fertigwalzblock und Nachwalzblock gegebenenfalls eine Kühlstrecke und/oder Temperaturausgleichsvorrichtung angeordnet ist, wobei der Nachwalzblock nur aus zwei Gerüstkassetten besteht und zwischen den Gerüstkassetten ein Umschaltgetriebe zu dessen Umschaltung auf ein Dressier- bzw. Präzisionswalzblock aufweist und wobei das Übersetzungsverhältnis des Umschaltgetriebes im Bereich zwischen 1:1,25 bis 1:1,15 ausgelegt ist. Schaltgetriebe in bisher geläufigen Anordnungen von Walzwerken zur Reduzierung der Abnahmeverhältnisse mögen an sich bekannt sein. Zur Bereicherung der bekannten Walzwerkstechnik ermöglicht die hier vorgeschlagene Umschaltung des Nachwalzblocks bzw. bestimmter Gerüstkassetten des Nachwalzblocks die Herstellung engster Walzguttoleranzen und die Anpassung, insbesondere bestehender Walzstraßen an eine weite Produktpalette.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kalibrierung der Walzen im Nachwalzblock der Präzisionswalzung anpaßbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Feinstahl/Drahtstraße beschrieben. Dieses zeigt:

einen Ausschnitt aus einer Walzstraße mit einem Fertigwalzblock, einer Kühl- und Ausgleichsvorrichtung und mit einem schaltbaren Nachwalzblock als Präzisionswalzgerüst.

Die gattungsgemäße Feinstahl/Drahtstraße besteht in der Regel aus einer Vorwärmkammer, in der der auszuwalzende Vorblock, zumeist ein Knüppel, vorgewärmt wird, bevor dieser bspw. in einem Stoßofen auf Walztemperatur aufgeheizt wird. Der Knüppel gelangt aus dem Stoßofen nach einer Preßwasserentzunderung in eine mehrgerüstige Vorstraße, in welcher der Knüppelquerschnitt auf einen runden Querschnitt reduziert wird. Nach der Vorstraße ist gewöhnlich eine Kurbel-, Schopf- und Häckselschere installiert, die in der Lage ist, das Schopfende für die Zwischenstraße vorzubereiten. Die Walzader durchläuft die Zwischenstraße, in welcher der Querschnitt des runden Walzgutes in mehreren Stichen weiter reduziert wird. Anschließend gelangt die Walzader nach einem erneuten Schopfen der Walzenden in den in der Figur 1 schematisch dargestellten Fertigwalzblock 1.
Der Fertigwalzblock 1 besitzt zehn drallfreie Gerüstkassetten in 45°-Anordnung. Die horizontalen Gerüstkassetten 16 sind in der schematischen Draufsicht senkrecht zur Walzader 5 gezeichnet und mit einem verstärkten Strich ausgezogen. Die vertikalen Gerüstkassetten 17 sind als gegenüberliegende Walzringe dargestellt. Der Fertigwalzblock 1 ist mit einem Verteilergetriebe 2 verbunden, von dem eine Abtriebswelle 3 zu den horizontalen Gerüstkassetten und eine Abtriebswelle 4 zu den vertikalen Gerüstkassetten verlegt ist.
Der dargestellte Ausschnitt der Feinstahl/Drahtstraße zeigt außerdem einen zweigerüstigen Nachwalzblock 6, wobei die vertikale Gerüstkassette 6' und die horizontale Gerüstkassette 6'' in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Der Fertigwalzblock 1 und der Nachwalzblock 6 sind in Walzlinie zueinander ausgerichtet. Der Nachwalzblock 6 ist mit einem Schaltgetriebe 7 verbunden, von welchem eine Abtriebswelle 8 zu der horizontalen Gerüstkassette und eine Abtriebswelle 9 zu der vertikalen Gerüstkassette geführt ist. Die Eingangswellen 10, 11 des Verteilergetriebes 2 bzw. des Schaltgetriebes 7 sind direkt mit drei leistungsmäßig gleich stark ausgelegten Gleichstrommotoren 12 gekoppelt. Die Gleichstrommotoren dienen dem Antrieb des Fertigwalzblocks und dem Antrieb des Nachwalzblocks. Zwischen dem Verteilergetriebe 2 und dem Schaltgetriebe 7 ist ein Wasserkasten 13 zur Kühlung des Walzgutes und eine Ausgleichsstrecke 14 zum Temperaturausgleich des Walzgutes vorgesehen.
Der Nachwalzblock 6 weist zwischen der vertikalen Gerüstkassette 6' und der horizontalen Gerüstkassette 6'' ein Umschaltgetriebe 15 auf, um den Nachwalzblock bei Bedarf als Präzisionswalzgerüst einsetzen zu können. Das Übersetzungsverhältnis des Umschaltgetriebes 15 beträgt etwa 1:1,25 bis 1:1,15. Wird der Nachwalzblock als Präzisionswalzgerüst benutzt, so wird die Kalibrierung der Walzen des Auslaufgerüstes bzw. der Gerüstkassette 6'' der vorgegebenen Präzisionswalzung angepaßt.
Hinter dem Nachwalzblock ist - was nicht näher dargestellt wurde gegebenenfalls eine weitere Wasserkühlstrecke angeordnet sowie eine Stelmor-Anlage, eine Bundbildekammer sowie eine Hakenbahn für die abgekühlten und zum Versand vorbereiteten Drahtbunde.
Der vorgewalzte und geschopfte Draht aus der nicht dargestellten Zwischenstraße tritt in den Fertigwalzblock 1 ein und wird in dessen zehn Gerüstkassetten drallfrei auf bspw. 5,5 mm Durchmesser bei einer Endwalzgeschwindigkeit von etwa 85 m/sec reduziert. Anschließend wird der Draht durch den Wasserkasten 13 geführt, in diesem abgekühlt und danach durch die Temperaturausgleichsstrecke 14 geführt. Die Regelung der Temperaturabkühlung und des Temperaturausgleichs erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Drahtlegierung und von dem gewünschten Qualitätsprofil. Gegebenenfalls kann eine Kühl/Ausgleichsanordnung des Fertigwalzblocks 1 zugeschaltet werden. Anschließend gelangt der Draht in den Nachwalzblock 6 und wird in der ersten vertikalen Gerüstkassette in einem Standardstich auf zunächst 5 mm Durchmesser ausgewalzt. Danach gelangt er in die horizontale Gerüstkassette 6'' und wird in diesem Auslaufgerüst mit einer deutlich geringeren Stichabnahme ausgewalzt, d.h. der Draht erfährt in dem Auslaufgerüst nur noch eine Durchmesserabnahme von etwa 5 bis 15 %. Bei entsprechend angepaßter Kalibrierung der Walzringe in dem Auslaufgerüst 6'' des Nachwalzblocks werden auf diese Weise engste Drahttoleranzen erzielt bei unveränderte hohem Leistungsniveau des Walzwerks.
Das Walzwerk der hier bestimmten Gattung wird durch die erfindungsgemäße Umschaltung des Nachwalzblocks in ein Präzisionswalzgerüst noch anpassungsfähiger an die unterschiedlichen Walzgutprodukte und Walzgutqualitäten.

Bezugszeichenübersicht

1: Fertigwalzblock
2: Verteilergetriebe
3: Abtriebswelle
4: Abtriebswelle
5: Walzader/Walzgut
6: Nachwalzblock
6': vertikale Gerüstkassette
6'': horizontale Gerüstkassette
7: Schaltgetriebe
8: Abtriebswelle
9: Abtriebswelle
10: Eingangswelle Verteilergetriebe
11: Eingangswelle Schaltgetriebe
12: Gleichstrommotor
13: Wasserkasten
14: Ausgleichsstrecke
15: Umschaltgetriebe
16: horizontale Gerüstkassette
17: vertikale Gerüstkassette

Claims

Verfahren zum Auswalzen von Draht (5) mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs-Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock (1), wobei dem Fertigwalzblock ein Nachwalzblock (6) nachgeordnet ist, und zwischen Fertigwalzblock (1) und Nachwalzblock (6) gegebenenfalls eine Kühlstrecke (13) und/oder Temperaturausgleichsvorrichtung (14) angeordnet ist, wobei der Draht (5) in einem zweigerüstigen Nachwalzblock (6) mit einer gegenüber den in dem Fertigwalzblock (1) durchgeführten Abnahmestichen deutlich geringeren Stichabnahme ausgewalzt wird, wobei ferner der aus dem Fertigwalzblock (6) kommende Draht im ersten Gerüst (6') des Nachwalzblocks (6) mit einem Standardstich ausgewalzt wird und der Draht (5) in dem Auslaufgerüst (6'') des Nachwalzblocks (6) mit einer gegenüber der zuvor erfolgten Abnahme deutlich geringeren Stichabnahme von 5 bis 15% ausgewalzt wird.
Walzstraße zum Auswalzen von Draht (5) mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs-Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock (1), wobei dem Fertigwalzblock ein Nachwalzblock (6) nachgeordnet ist und zwischen Fertigwalzblock (1) und Nachwalzblock (6) gegebenenfalls eine Kühlstrecke (13) und/oder Temperaturausgleichsvorrichtung (14) angeordnet ist, wobei der Nachwalzblock (6) nur aus zwei Gerüstkassetten (6', 6'') besteht und zwischen den Gerüstkassetten ein Umschaltgetriebe (15) zu dessen Umschaltung auf ein Dressier- bzw. Präzisionswalzblock aufweist und wobei das Übersetzungsverhältnis des Umschaltgetriebes (15) im Bereich zwischen 1:1,25 bis 1:1,15 ausgelegt ist.
Walzstraße nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalibrierung der Walzen im Nachwalzblock (6) der Präzisionswalzung anpaßbar ist.