SE460024B - Valsningsfoerfarande foer framstaellning av traad- och staangmaterial av staal - Google Patents

Description

460 024 10 15 20 25 30 av en serie valsstolpar M1, M2, M3 ..._ 2 Mn, såsom åskåd- liggöres i fig 2.

Vid valsning i ett kontinuerligt valsverk med spårade valsat, bestämmes antalet valsstolpar av slut- .produktens dimension oc. ämnets tvärsektion. Cm man sålunda vill framställa rundstàng med ytterdiametern 20 mm och vill utnyttja kvadratämnen med sidan l45 mm, kräver ett sådant valsförlopp sex valsstolpar för vardera förvalsninc, formningsvalsning och slutvalsning, varvid dessa vaisstolpar har valsar med spår enligt fig l. Sådana valsningsförlopp med spårade valsar med- för följande problem: l) 3) 4) 5) När ett spårpar förskjutes i sidled relativt varandra och relativt de för införing av ämnena utnyttjade ledarna, kan utskott i form av längs materialet sig sträckandc fenor bildas på det valsade materialet, varvid dessa fenor tryckes samman under nästa valsnings- fförlopp och orsakar defekter såsom överlappningar på stängernas yta.

För att undvika dessa defekter är det nödvändigt att med yttersta noggrannhet inställa valsarna och ledarna relativt varandra, vilket är tidskrävande.

Dimensions- och formnoggrannheten hos spåren inver- ' kar direkt och i stor utsträckning på produkternas kvalitet, varvid man behöver högtekniska och dyra svarvar för svarning och spårupptagning i valsarna.

Differenser i periferihastigheterna mellan de olika spåren ger upphov till oregelbunden friktionsnötning, varför valsarna åtskilliga gånger behöver bearbetas för att korrigera spåren, vilket leder till ökade kostnader.

-Om dimensionen hos den stäng, som man har för avsikt att framställa, skall ändras, t ex från 16 mm till 40 mm ytterdiameter, måste man utväxla många spårade valsar, vilket ökar stillaståndstiden för valsverken.

Det är omöjligt att använda ett par spårade valsar för ett stort omrâde av sektionstjocklekar hos l0 15 20 25 30 460 024 3 stänger, som skall valsas. 6) Om valsnypet mellan ett par spårade valsar oavsiktligt blir mindre än ett förutbestämt värde, kan utskott uppstå på det valsade materialets yta, vilka utskott S ll! mmantrvckes under efterföljande valsningsoperatio- ner och därvid ger de effekter, t ex överlappningar på ytan. 7) Det finns en risk för valsbrott på grund av de minskade diametrarna vid spåren, varför man behöver använda valsar med initialt stora diametrar för att undvika brott vid spåren.

För att undvika de ovannämnda nackdelarna vid valsning med spårade valsar har man nyligen föreslagit ett valsningsförfarande, vid vilket släta valsar utnytt- jas och vid vilket ämnena valsas med dessa släta valsar huvudsakligen för att minska stångmaterialets tvärsek~ tionsarea, varefter följer valsning med spårade valsar för âstadkommande av den slutliga tvärsektionsformen hos produkterna. I fig 3 visas en grundläggande valsplan för detta förfarande, där släta valsar utnyttjas inom den första serien valsstick u och mellansticken m omedel- bart före formningssticken, och där spårade valsar utnyttjas för formningssticken f.

När man utnyttjar släta valsar som ersättning för spårade valsar, behöver man naturligtvis inte utnytt- ja någon spånskärande bearbetning för framställning av spåren, och skadorna på och förslitningen av de släta valsarnas yta är mindre än vid användning av spårade valsar, vilket i sin tur leder till en längre livslängd hos valsarna och följaktligen lägre kostnad och kortare stillaståndsperioder, eftersom något utbyte av valsar inte erfordras även om man skulle ändra storle- ken och formen hos de produkter, som skall valsas.

Användningen av släta valsar har emellertid följande nackdelar: l) Vid valsning med släta valsar erhålles inte något motstånd mot materialens utbredning i breddrikt- 460 024 10 15 20 25 30 35 4 ningen, eftersom valsarna inte har nägra spår, och därför kommer materialets längdökning eller sträckning i valsningsriktningen att bli mindre än vid användning av spårade valsar. För att man vid användning av släta valsar skall uppnå samma sträckning i vaísningsriktningen som vid användning av spårade valsar, måste man öka reduktionsgraden.

Den ökade reduktionsgraden ger emellertid ett större bredd/höjdförhållande, som definieras såsom BO/HG och âskàdliggöres i fig 4. På grund av det ökade bredd/höjdförhàllandet, kommer materialets tvärsek- tion att på olämpligt sätt deformeras vid nästföl- jande valsning med släta valsar, såsom åskådliggöres i fig 4, så att en kantring a/H ökar i beroende av bredd/höjdförhållandet BO/H0, vilket gör det omöjligt att fortgå med valsningsförloppet. 2) När reduktionsgraden är jämförelsevis stor, kommer de fria materialytor, som inte står i beröring med valsarna, att välva sig utåt eller bukta utåt, såsom åskådliggöres i fig 5. Om utbuktningsförhàl- landet, som definieras som b/HO, är alltför stort blir en kantring a/H för stor, vilket gör det omöj- ligt att utföra nästföljande valsningsförlopp. 3) När ett existerande valsverk ändras fràn spårade valsar till släta valsar, mäste antalet stick ökas pà grund av att materialet i lägre grad utsättes för sträckning i valsningsriktningen, vilket i sin tur minskar valsverkets produktivitet och också nödvändiggör en ökning av antalet valsstolpar i ett valsträn.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sätt att medelst släta valsar valsa stàlstänger och -trådar för att minska stängernas och trådarnas tvärsektionsareör annat än vid formningsvals- ningen för uppnàende av slutprofiler och att åstadkomma stabil valsning med släta valsar.

För att uppnå detta ändamål vid valsning av stäl- lO 15 20 25 30 35 460 024 5 stänger eller -trådar genom att ett stång- eller trâdfor- migt ämne med rektangulär tvärsektion ledes mellan ett flertal par släta valsar i ett kontinuerligt valsträn skall man enligt uppfinningen utnyttja åtgärden att det valsade materialets sidor stöds och styrs mot gapet eller nypet mellan paren av släta valsar av mellan valsstolparen befintliga sidoledare och/eller leds det valsade materialet in i nypet eller gapet av mellan valsstolparen befintliga inledare, och att gapet eller nypet mellan varje valspar med släta valsar ínställes så, att det valsade material, som lämnar valsnypet, har ett mindre förhållande än 1,5 mellan materialtvärsektionans ïnnga own korta tvärsektionsdimention.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt att släta valsar för att uppnå en hög sträckningseffekti- valsa stñlstä ger och -trådar medelst vitet och åstadkomma en stabil valsningsoperation.

För detta ändamål skall man enligt uppfinningen utnyttja par av släta valsar med en jämförelsevis liten diameter, så att förhållandet mellan diametern D och valsnypet eller -gapet H uppfyller sambandet D/Hšlå9+5, varigenom ämnet exklusivt deformeras så mycket som möjligt i valsningsriktningen.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är också att åstadkomma en ledare för stödjande av sidorna hos stàlstänger, som utsättes för valsning, varvid denna ledare har definierade valszoner med förutbestämda bredder i nypet mellan valsarna för att möjliggöra valsning med de släta valsarna utan vridning eller kantring hos stålstängerna.

För att uppnå detta ändamål har ledaren för valsning av stålstänger enligt uppfinningen främre och bakre ledarhus, som är i anliggning kombinerade med varandra'i ett valsnyp mellan ett par släta valsar för att omgiva dem vid in- och utträdessidan och för att avgränsa definierade valsningszoner, vilka ligger sida vid sida längs valsarna och vilka är avgränsade frán varandra med hjälp av ledar- husen. 460 024 10 15 20 25 30 35 6 Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ledare för att stödja sidorna på stålstänger, som utsättes för valsning, varvid denna ledare är justerbar i axialriktningen hos ett par valsar för att hela mantelytan på ett par släta valsar skall kunna effektivt användas som verksamma valsytor, varigenom valsarnas livslängd förenklar och reparaticnen av valsarsa underlättas.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfin- ning är att åstadkomma en ledare för att stödja sidorna på stålstänger, som utsättes för valsning, varvid denna ledare med lätthet skall kunna användas i befintliga valsverk, t ex på ledarbommar för montering av ledare i valsverk med konventionella släta valsar.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ledare, som säkert häller ett ämne från inträdet i till utträdet från ett valsnyp för att eliminera de besvär, som uppstår vid ändarna av ämnet och som är inneboende vid valsning medelst släta valsar.

För detta ändamål skall en ledare, som är avsedd som inledare vid valsning av stålstänger och -trådar med släta valsar, enligt uppfinningen ha lcdarbackar, som passar till varandra och som har inre, snedställda ytor för att stödja det för valsning avsedda ämnets sidoytor och införa ämnet i nypet mellan de släta valsarna, varvid ett par hållare omsluter ledarbackarna och har ledarrullar, som stödjer valsämnets sidoytor nedströms om ledarbackarnas inre, snedställda ytor, varjämte ett lådliknande ledarhus juster- bart innehåller nämnda ledarbackar, nämnda hållare och ledarrullar, varjämte var och en av nämnda hållare har ett näbbliknande utskott, som sträcker sig in i nypet mellan valsarna för att hindra valsämnet från att vridas. n Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivås under hänvisning till de bifogade ritningarna.

Pig l visar schematiskt olika spår vid konventionell valsning av stålstänger, såsom nämnts ovan.

Fig 2 visar schematiskt en serie valsstolpar för förklaran- de av känd teknik att valsa med spårade valsar, såsom nämnts ovan. lO 15 20 25 30 35 Fig Fig Pig Pig 6 Pig 7 Pig Pig Pig Pig Pig Fig rig rig Pig Fig rig lO ll l2 13 l4 15 16 460 024 7 visar en känd valsplan för valsning av stålstänger eller -trådar med spårade valsar och med släta valsar, såsom nämnts ovan. visar ett diagram över en huvudorsak till kantring vid valsning med släta valsar. en huvudorsak till utbukt- ning av fria ytor hos ämnen. visar ett diagram över visar schematiskt valsning med släta valsar. är en schematisk vy för förklarande av olika dimensioner för beräkning av bredd/höjdförhállan- den hos ämnen omedelbart efter valsningen. visar schematiskt uppträdandet av vridning hos ett ämne. visar schematiskt förkomsten av kantring hos ett ämne. visar ett diagram över sambandet mellan bredd/höjd- förhållandet och kantringen hos ämnen. visar schematiskt hur en dubbel tunnbildning uppstår. visar schematiskt hur en enkel tunnbildning uppstår. visar schematiskt ett faktiskt exempel pà ett valsträn för kontinuerlig valsning. visar ett diagram över sambandet mellan valsdiamet- rar och sträckning. visar ett diagram över sådana förhållanden, som erfordras för att vid valsning med släta valsar uppnå en sträckningsverkningsgrad, vilken är ekvivalent med vad som erhålles med spårade valsar. visar i perspektiv en föredragen utföringsform av en sidledare enligt uppfinningen. * l7a och l7b visar schematiska vyer över inledare l8 för ledning av ett ämne vid konventionell valsning med släta och spårade valsar. visar i perspektiv en defekt vid bakänden av ett material, som valsas. 460 lO 15 20 25 30 024 Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Fig Pig Fig Fig Fig Fig SOIU 8 visar i perspektiv fenor, som uppstår till följd av den i fig 18 visade defekten. 20 visar en sektion över den skadliga verkan av denna defekt vid valsning med spårade valsar. 2l visar schematiskt en sektion vinkelrätt mot valsaxlarna och åskådliggör grundkonstruktionen hos en inledare enligt föreliggande uppfinning. är en sektion, som är parallell med valsarnas axel och som visar samma ledare som i fig 21. 23 visar schematiskt en vy för att förklara en vridning vid främre änden av ett valsat ämne. 24a och 24b visar en plan- resp sidovy av en utfö- ringsform av en inledare enligt föreliggande uppfinning. 25 visar i perspektiv den i fig 24a och 24b visade ledaren. 26 visar den i fig 25 åskädliggjorda ledaren i perspektiv och med delarna isärförda. 27a visar en sektion, som åskådliggör en liten kantringsvinkel vid uppfinningen. 27d visar en sektion, som åskådliggör en stor kant- ringsvinkel vid konventionell valsning. 28 visar ett diagram, som jämför fenlängderna vid slutänden av stänger, när dessa valsats med en ledare enligt uppfinningen och med en konventio- nell ledare. 29 visar ett exempel på en serie valsstolpar för utförande av valsning enligt uppfinningen. 30 visar en valsplan för valsning på sättet enligt föreliggande uppfinning. 3l visar en valsplan för konventionell valsning med spårade valsar. , 32 visar en valsplan för konventionell valsning med släta valsar.

Enligt föreliggande uppfinning skall ett ämne W, t ex har kvadratisk tvärsektion, utsättas för konti- nuerlig valsning medelst flera valsstolpar l0l, l0l', *v lO 15 20 25 30 35 460 024 9 102, 102' ,........, n och n' för att minska ämnets tvärsektionsarea och åstadkomma en valsad produkt, som har den erforderliga tvärsektionsformen såsom åskåd- liggöres i fig 6. Om valsnypet eller -gapet mellan ett par valsar r och r' justeras på ett sådant sätt, att reduktionen av materialet är alltför stor eller bredd/höjdförhållande B/H är mer än l,5 (där B och H är den långa resp den däremot vinkelräta korta dimen- sionen hos en tvärsektion av materialet W), när materia- let utträder från paret valsar r och r' såsom åskådliggö- res i fig 7, har det konstaterats att en vridning och en kantring av materialet uppstår vid nästa nedvalsnings- stick, Såsom åskådliggöres i fig 8 och 9. Dessa tenden- ser ökar multiplikativt med ökande antal stick, tills valsningen blir omöjlig.

Enligt föreliggande uppfinning skall varje vals- nyp eller -gap mellan ett par rullar r och r' i ett kontinuerligt valsträn med släta valsar justeras pà ett sådant sätt, att bredd/höjdförhållandet hos det från valsnypet mellan valsarna r och r' utträdande materialet är mindre än 1,5 för att man därigenom skall erhålla en stabil valsning utan vridning och kantring av materialet.

Fig l0 visar sambandet mellan bredd/höjdförhållandet och kantringen šxl0O%, när nypet mellan valsarna ändras.

Som framgår av detta diagram kommer kantringarna att öka kraftigt och vridning ofta uppstå före nästa vals- stolpar, när bredd/höjdförhàllandet är ;l,5, varför materialet har benägenhet att kollidera med inledarna vid inträdessidan hos nästa valsstolpar, vilket i sin tur leder till en felaktig valsning. När kantringen är'mera påtaglig, kommer tvärsektionsformen att bli mera inkorrekt deformerad vid nästa valsstick, så att det blir omöjligt att genomföra en kontinuerlig vals- ning.

När bredd/höjdförhällandet är i motsats härtill att bli mindre än 0,5% och kan en kontinuerlig valsning stabilt åstadkommas utan någon 460 024 10 l5 20 25 30 35 l0 märkbar vridning. Med hänsyn härtill skall man vid valsning enligt uppfinningen tillse, att bredd/höjdför- hållandet hos det valsade materialet omedelbart efter ett valsstick begränsas till under 1,5.

När bredd/höjdförhällandet är mycket högre än l,5, kommer tvärsektionsformen hos det valsade materialet vid varje valsstick att ha benägenhet att få dubbeltunnbild- ning l07 och l07', vilket orsakar rynkning l09 på en yta 108 vid nästa valsningsförlopp, såsom åskàdliggöres i fig ll. När bredd/höjdförhâllandet ä andra sidan är mindre l,5, kommer tvärsektionen att få formen av en enkel tunna lOl, vilket icke ger några rynkbildningar på ytan vid nästa valsningsförlopp, såsom åskådliggöres i fig 12.

Det inses naturligtvis, att de material, som utsät- tes för ovanstående nedvalsning med släta valsar, måste, för att man skall uppnå slutprodukter med kvadratisk eller cirkulär tvärsektion, därefter underkastas valsning genom rektangulär-, oval- eller rundspâr i spårade valsar på konventionellt sätt för att man skall uppnå förutbestämda sektioner hos slutprodukterna.

Fig 13 visar ett föredraget exempel på ett valsträn, som kan utnyttjas vid föreliggande uppfinning. Serien av valsverk lll omfattar ett förvalsverk llla, ett utvecklingsvalsverk lllb och ett slutvalsverk lllc.

Förvalsverket llla omfattar horisontella valsstolpar ll2, ll4 och ll6 och vertikala valsstolpar ll3, 115 och 117. Utvecklingsvalsverket lllb omfattar horisontel- la valsstolpar ll8, 120 och 122 och vertikala valsstolpar ll9, l2l och l23. Slutvalsverket lllc omfattar horisontel- la valsstolpar 124, 126 och l28 och vertikala valsstolpar 125, l27 och l29. Valsstolparen ll2-125 har släta valsar, medan de fyra valsstolparen l26-l29 vid slutänden av 4 valstränet har spårade valsar för alštring av runda stålstänger från kvadratiska stålstänger. Om slutpro- dukten skall ha kvadratisk tvärsektion, behövs inte spårade valsar. lO 15 20 25 30 460 024 ll De streckade sektionerna 130 visar tvärsektionerna hos materialet omedelbart efter sticket genom valsstolpa- ren, varvid samtliga sektioner har givits bredd/höjdför- hållanden av under 1,5 genom lämplig inställning av valsnypen eller -gapen. Även om de horisontella och vertikala valsstolparen har anordnats omväxlande med varandra i det valsträn, som åskàdliggöres i fig l3, kan dessa valsstolpar arrangeras på annorlunda sätt och kan vändningsanordningar arrangeras mellan de hori- sontella valsstolparen för att vända materialen 900 kring sin längdaxel.

För att eliminera de nackdelar, som förekommer vid valsning med släta valsar och som omnämnts i inled- ningen av denna bcskrivning, har undersökningar utförts för att bedöma uppträdandet av stålstänger vid sticken mellan släta valsar, varvid många experiment har utförts och varvid det upptäckts, att sträckningen av de stänger, som utsatts för valsning med släta valsar, är i stor utsträckning beroende av valsarnas diameter. Fig 14 visar ett exempel på resultaten av dessa experiment, där sambandet mellan de olika diametrarna D hos släta valsar och sträckningen A för 20 x 20 mm kvadratstångämnen visas, när ämnena utsattes för en reduktion av 8 mm.

Som framgår av fig 14 gäller, att ju mindre diametern är hos de släta valsarna, desto större blir sträckningen eller längdökningen.

Sträckningen A är ett förhållande mellan längden hos materialet efter valsningen och längden hos materialet före valsningen. En sträckningsverkningsgrad n definieras sedan som ett förhållande mellan denna faktiska sträckning Å och en ideal sträckning l', som uppnås vid antagande att materialet har sträckte enbart i valsningsriktningen och inte underkastats någon utbredning vinkelrätt mot valsningsriktningen. Experiment har också utförts genom valsning med släta valsar för att undersöka valsningsför- hållanden för att uppnå en sträckningsverkningsgrad, som är ekvivalent mot eller bättre än vid valsning med 460 024 U1 lO 15 20' 25 30 35 12 spårade valsar. Som ett resultat konstaterades, att den höga sträckningsverkningsgraden uppnåddes med släta valsar inom en valsningsförhållandezon 8, som markerats med streckade linjer i fig 15. Fig 15 visar sambandet mellan à ena sidan de släta valsarnas diameter D och å andra sidan förhållandet D/H mellan D och valsgapet eller -nypet H. Denna zon B uttryckes valsarnas diameter av följande formel: D/H: Ägg + 5 värdena på D/H kan lätt beräknas approximativt längs diagonallinjer enligt följande: när H å 60 mm är D/H É 5, när 60 mm > H ä H 20 mm är D/H É l2,5 - %, när 20 mm > H ä lO mm är D/H É 20 - å och när H < lO mm är D/H É 35 ~ 2H.

Som framgår av värdena för förhållandena D/H, måste diameterarna D vara mindre än sådana diametrar av 360 mm som hittills använts för Släta valsar, varför man företrädesvis använder stödvalsar för att taga upp valsningsreaktionskrafter för att kompensera styvheten hos de släta arbetsvalsarna med liten diameter. Stödvalsar kan lätt användas i valsverk under utnyttjande av erfaren- heterna med multipelvalsverk.

Användningen av släta valsar inom zonen B enligt uppfinningen ger en hög sträckningsverksgrad, vilket innebär att förhållandet mellan den effektiva energimängd, som förbrukas vid sträckningen eller reduktionen av materialets tvärsektionsarea, och den totala energifö- brukningen för valsningcn, är hög, emedan graden av överflödig energi, som förbrukas för breddning av materia- let är liten. Föreliggande uppfinning är därför fördelak- tig med hänsyn till bevarande av energi. På detta sätt kan man enligt uppfinningen genomföra en stabil valsning med släta valsar genom att effektivt begränsa breddningen av materialet. Det har vid experiment i verklig skala lO 15 20 25 30 35 460 024 13 konstaterats, att resultatet av valsningen kraftigt påverkas av det faktum, att inga hâllarorgan eller stödorgan finnes för det valsade materialet inom själva valsnypet mellan de släta valsarna. Spârflänsarna hos spårade valsar tjänar däremot till att hindra stàlstänger- na från att vrida sig eller kantra eller deformeras till inkorrekta (rektangulära) tvärsektioner, även om ledare har pä avstånd från spåren anordnats på in- och utträdessidorna för att tjänar till att leda stål- stängerna in i själva spåren. Med hänsyn till denna upptäckt har enligt uppfinningen åstadkommits sidoledare för användning vid valsning av stâlstänger, vilka sido- ledare har förmåga att leda och hålla stàlstängerna även genom gapen mellan de släta valsarna.

Fig 16 visar ett exempel på en enligt uppfinningen utformad sidoledare för att stödja sidorna hos stängerna i ett förvalsverk för valsning av stålstänger, t ex kvadratstänger med sidan 80 mm, ll5 mm eller l45 mm och runda stänger med dimensioner av storleksordningen 75-85 mm, 90-100 mm och 110 mm med utgångspunkt från kvadratämnen med sidan 250 mm. I detta primärvalsverk, som är reversibelt, matas stängerna fram och åter mellan valsarna för att utsättas för förvalsning, utvecklings- eller sträckningsvalsning och sedan slutvalsning.

Fig l6 visar ett främre och ett bakre rulledarhus l och l' och ledarbommar 2 (endast en visas på ritningen) för uppbärande av rulledarhusen. Som framgår är rull- ledarhusen l och l' av väsentligen samma konstruktion, och därför kommer huvudsakligen det främre rulledarhuset l att förklaras i det följande.

Rulledarhuset l har ett flertal skiljebackar eller -plåtar 4, som på sina mot de valsade stålstängerna vända ytor har en avfasning (icke visad vid nedre vänstra hörnet av ritningen) för att underlätta införandet ' av stålstängerna mellan skiljebackarna 4, vilka är arrangerade sida vid sida på ett baselement 5 och är parallella med varandra och befinner sig på olika avstånd 466 024 lO 15 20 25 30 35 l4 från varandra (t ex progressivt närmre, räknat från vänster till höger enligt ritningen). Skiljebackarnas övre ändar fasthëlles medelst parallella skenor 6, 7 och 8, som är fastsvetsade vid backarna. Eftersom skiljebackarna 4 har olika höjd enligt "4a" och "4b“ har vid denna utföringsform utnyttjats distansorgancn 9, som är fastsvetsade mellan skiljebackarna 4b och skenan 6.

Vid de mot varandra stötande ändarna av de främre och bakre ledarhusen l och l' i nypet mellan valsarna har ledarbackarna 4 utformats med bàgformiga urtag 10, som är väsentligen koncentriska med de respektive valsarna för att undvika ingrepp med valsarnas ytor.

Urtagen l0 har företrädesvis en något större diameter än valsarnas diameter vid ett initialt valsningsstadium och har inom det yttre parti av sin anliggningsände ett parallellt parti ll, som har en längd i valsnings- riktningen. tmed de bågformiga urtagningarna l0 har skiljeväggarna eller -backarna 4 företrädesvis avfasning- ar l2, som är koncentriska med urtagningarna l0, bortsett från de tre skiljeväggarna eller -backarna 4 speciellt vid det främre lcdarhuset l till höger på ritningen, för att underlätta införingen av valsade material, som lämnar mellan valsarna. 2 och B'3 är större än de tre sträckorna Bl, B2 och B3 mellan skiljeväggarna för att man skall tillåta att de valsade Det erfordras att de tre sträckorna B'l, B' materialen ökar sin bredd vid kontinuerlig valsning i en riktning.

De skiljeväggar eller -backar 4a och 4b, som finns till vänster om den tredje skiljeväggen eller backen, såsom åskådliggöres på ritningen, avgränsar valsningszoner för förvalsning och utvecklingsvalsning, och dessa d skiljeväggar 4a och 4b har på sina mot varandra vända ändar försetts med i varandra passande vertikala spår 13 och vertikala äsar l4 för att dessa skiljeväggar eller -backar skall kunna motstå tvärriktade tryck, som överföres från de valsade materialen. 10 15 20 25 30 35 460 024 15 De ytterst liggande skiljeväggarna eller -backarna 4a' och êb' har utskott 15, som sträcker sig i valsarnas axialriktning och som tjänar till att hälla de främre och bakre skiljeväggarna eller backarna 4a' Och 4b' i anliggande ställning med hjälp av förbindelseelement 16, som är fastskruvade vid utskotten l5 medelst bultar l7.

Denna förbindelse mellan de främre och bakre skilje- ett sådant sätt, att ledarhusen l och l' anligger mot varandra väggarna eller -backarna åstadkommas på för att omsluta valsparet, varvid ledarhusens baselement 5 uppstödjes av ledarbommarna 2. Baselementet 5 kan fastklämmas i vilket som helst läge, räknat i valsarnas axialriktning, genom att en kvarhàllningsplàt 18 fastskru- vas mot ledarbommen 2 medelst skruvar 19 för att fixera ledarhusen i vilket som helst läge. Som framgår av ritningen finns underledare 20 mellan ledarbackarna 4b.

Vid ett exempel på valsning valsades kvadratämnen med sidan 250 mm genom sex stick i de avgränsade förvals- ningszonerna a och tre stick i de avgränsade förvalsnings- zonerna b, omväxlande i fram- och återriktningarna, varpå följde valsning med tvâ stick i omväxlande fram- och återriktningarna inom den avgränsade sträckvalsnings- zonen c och ett stick i bakåtriktningen i den avgränsade sträckvalsningszonen d för att bilda valsämnen med sidan l70 mm. Därefter valsades ämnena progressivt i färdigvalsningszonerna e, f och g i framåtriktningarna för att bilda ämnen med bredden l50 mm. Dessa ämnen underkastades sedan valsning i följd genom tandemvals- verk för färdigvalsning till erforderliga ämnen.

Valsarna hade en mantellängd av väsentligen l0OO mm och en initial ytterdiameter 650 mm, som minskades - till §lO mm minimidiameter genom upprepad maskinbearbet- ning av mantelytan för att korrigera denna under använd- ningen. Om spårade valsar med samma ursprungliga ytterdia- hade vid en valsdiameter av 570 mm. Sidoledarna enligt förelig- meter utnyttjats, skulle de ha behövt skrotas gande uppfinning ger likformig nötning av en vals och 460 024 10 I 15 20 25 30 35 16 minskar det antal valsar, som behöver underhållas, viket i förening med den effektiva användningen av valsarna fram till ovanstående minimidiameter konsekvent minskar det ursprungliga enhetspriset för valsarna till en tiondel av vad som gäller för känd teknik.

Sidoledarna enligt uppfinningen förbättrar dessutom valsningshastígheten med 3-4% på grund av det minskade arbetsbehovet för att byta och justera valsarna, och ökar dessutom utbytet med ungefär 0,5% till följd av förbättringen av produkternas snoppändesform.

De avgränsade valsningszonerna för förvalsning och mellan- eller sträckningsvalsning har företrädesvis en vidd, som vid inträdes- och utträdessidorna är minst l0 mm större än bredden hos materialet. Jämfört med det valsade materialets bredd har de avgränsade zonerna för färdigvalsning företrädesvis ca 10 mm större bredd vid inträdesänden och ca 20 mm större bredd vid utträdes- änden. I detta fall har bredderna hos materialet ökat med ca 30% av reduktionen, medan dessa värden är ca 20% i fråga om spårade valsar.

Vid valsstick med släta valsar har inledarna använts för att korrekt införa materialen i valsnypen på samma sätt som vid valsning med spårade valsar. Som visas i exemplet enligt fig l7a och l7b har ett ämne w, som skall valsas, inmatats i nypet mellan släta valsar 204 och 204', plattor eller -backar 202 och 202' hos en inledare genom att materialet ledes medelst ledar- 201 och sedan hålles i läge medelst ledarrullar 203 och 203'. Så länge som ämnet w i detta fall fasthålles av ledarrullarna 203 och 203', såsom åskàdliggöres i fig l7a, kommer en kantring av ämnet w inte att ske.

Så snart som slutänden hos ämnet lämnar ledarrullarna 203 ooh zo3', såsom àskåaliggöres 1 fig l7b, kommer ' ämnet att bli fritt, så att ämnet har benägenhet att underkastas kantring, varigenom slutändens c tvärsektion övergår till parallellogramform, såsom âskàdliggöres i fig 18. Ju större bredd/längdförhållandet BO/Ho är 10 15 20 25 30 35 460 024 l7 och ju större utbuktningsförhållandet b/H0 hos materialet är, desto mera påtaglig blir kantringen, vilket gör det omöjligt att utföra de förutbestämda valsningsförlop- pen.

I fig 19 åskådliggöres ett exempel på slutänden hos en produkt, som underkastats ett formningsstick, varvid slutänden fått fenor e, som mäste avlägsnas vid ett extra arbetsförlopp. Om sådana fenor e blir alltför påtagliga, kommer fenorna, om de utsättes för en valsningsoperation i ett litet nyp annat än i ett spår, att orsaka extraordinärt stora valslaster, vilket resulterar i stopp och skador på valsverken. Om kantring- en blir överdriven, kommer tvärsektionsstorlekarna att bli större än ett förutbestämst värde, varför matc- rialet inte kan passera genom in- och utledarna till valsarna, vilket också orsakar stopp av valsverket och skador på ledarna.

För att undvika sådana nackdelar, som är inneboende vid valsning med släta valsar, föreslås en ledare enligt uppfinningen, vilken stödjer materialet tills det lämnar nypet mellan de släta valsarna, så att en kantring motverkas, vilken annars lätt skulle kunna uppträda vid slutänden av materialet, och varigenom man hindrar att den ovannämnda förbättrade produktiviten till följd av den höga sträckningsverkningsgraden sänkes till följd av ett minskat utbyte genom behovet av att snoppa de valsade produkternas slutändar.

Fig 2l och 22 visar schematiskt en fundamental konstruktion hos den ovannämnda inledaren. Som åskådliggö- res i figurerna finns ledarbackar 202 och 202' och ledarrullar 203 och 203' liksom vid kända ledare enligt fig-l7a och l7b. Vid uppfinningen finns emellertid _ även näbbliknande hållare eller ledarbackar 205 och 205' mellan ledarrullarna 203 och 203' och de släta valsarna 204 och 20ê', vilka näbbliknande ledarbackar sträcker sig genom nypet mellan de båda valsarna 204 och 204' åtminstone till ett utträde 6, där materialets 460 lO l5 20 25 30 35 024 18 deformation är fullständig, så att materialet omslutes och stödjes i valsarnas axialriktning. Även om ett par ledarrullar 203 och 203' har àskådliggjorts på ritningarna, kan man vid förvalsningsstolpar, som arbetar med relativt låga valsningshastigheter, företrädesvis ha två par ledarrullar för att öka fasthâllningen av materialet, och dessutom kan man företrädesvis ha minst ett par ledarrullar vid utträdessidan.

Det ämne w, som skall valsas, deformeras naturligtvis för att sträckas i valsarnas valsningsriktning vid valsning med släta valsar. Deformationen hos ämnet fortgår m a o i strömlinjer i valsarnas axialríktningar för att öka ämnets bredd från början till slutet av valsningsförloppet. Deformationens form kan grovt förut- spås. Följaktligen utformas de näbbliknande hållarna eller -ledarbackarna 205 och 205' med inre avlastnings- ytor 206 och 206', vilka i huvudsak motsvarar materialets deformationsförlopp i de släta valsarnas axialriktning.

Avlastningsytorna 206 och 206' är så utformade, att man uppnår en optimal frigång k mellan ytorna och det material, som valsas. När frigången eller glappet k är mindre än l mm, har det valsade materialets sidoytor benägenhet att komma i beröring med avlastningsytorna 206 och 206' och orsaka repor i materialets ytor. När e mellanrummet eller glappet k a andra sidan är så stort som över 5 mm, kommer hâllarna eller backarna 205 och 205' icke att tjäna till att kvarhàlla materialet och följaktligen icke förhindra en kantring av materialet.

Följaktligen är spalten eller mellanrummet k företrädes- vis l-5 mm för att hindra en kantring av materialet, så att materialet kommer att effektivt valsas med hjälp av de släta valsarna.

, De näbbliknande hållarna eller backarna 205 och f 205' tjänar också till att styra materialets w framände in i valsnypet. När materialet styres enbart medelst ledarrullarna 203 och 203' och utan hjälp av de näbblik- nande backarna eller hållarna, kommer framänden hos lO 15 20 25 30 35 460 024 19 det valsade materialet w, som lämnar valsnypet, att vrida sig kring sin axel, vilket gör det omöjligt att införa ämnet i nästa valsstolpar. Sådana valsningsbesvär kan elimineras med hjälp av de näbbliknande hållarna eller backarna.

Fig 24a och 24b visar en plan- respektive sidovy av ett konkret utförande av en ledare 201 enligt uppfin- ningen för utnyttjande i samband med horisontella släta valsar 204 och 204', varvid de viktiga delarna visas i tvärsektion. Pig 25 visar denna ledare 201 i perspektiv, medan fig 26 visar motsvarande perspektivbild, när delarna är isärförda. Ledaren 201 har ledarbackar 202 och 202', vilka passar till varandra och har inre sned- ställda ytor. Dessutom finns ett par hållare 207, 207', som omsluter ledarplattorna eller backarna 202, 202' och som även håller ledarrullar 203, 203' för stödjande av det valsade ämnets w sidor närmst backarnas 202, 202' ledarhus 208, vilket inrymmer aggregatet av ledarbackar 202, 202' och hållare 207, 207' och även justerbart fasthåller ledarrullarna 203, 203'. Hållarna 207, 207' kvarhàlles medelst kvarhållningsbultar 209, som sträcker snedställda ytor. Dessutom finns ett lådliknande sig genom ledarhusets 208 sidoväggar och som är inskru- vade i gängade hål 209' i hållarna. Justeringsskruvar 201 är inskruvade i ledarhusets 208 sidoväggar för att justerbart inställa avståndet mellan hällarna 207, 207'. Justeringsskruvar 211 är inskruvade i hållarna 207, 207' för att stödja mot reaktionsplattor 212, med hjälp av vilka ställskruvarna 211 inställer frigàngen för ledarrullarna 203, 203'. Ställskruvar 213, 214 är inskruvade i den övre väggen hos ledarhuset 208 för att fixera ledarbackarna 202, 202' och hållarna 207, * 207'. Ledarrullarna 203, 203' av tappar 2l5 via lager 216. Även om de näppliknande är roterbart uppburna hållarna 205, 205', som sträcker sig in i nypet eller gapet mellan de släta valsarna 204, 204' till utloppet av nypet eller gapet, har vid denna utföringsform visats 460 024 lO l5 20 25 30 35 20 såsom utförda i ett stycke med hållarna 207, 207', kan dessa näbbliknandë hållare också ha utformats sepa- rata och ha fixerats på hållarna 207, 207' genom svetsning eller fastskruvning.

Ett valsämne med kvadratisk tvärsektion med sidan 150 mm valsades med släta valsar genom 12 stick under utnyttjande av de ovan beskrivna ledarna 201 och valsades sedan med 6 stick genom spårade valsar för att bilda stålstänger med rund tvärsektion och diametern l6 mm.

Samma material valsades på samma sätt under utnyttjande av konventionella ledare, som hade ledarrullarna 203, 203' men saknade de näbbliknande hàllarna 205, 2052 När glappet k mellan valsämnet och avlastningsytorna 206, 206'hos de näbbliknande hållarna 205, 205' var 3-5 mm, kom kantringsvinklarna hos det valsade ämnets slutändar att ligga inom 50, såsom åskådliggöres i fig 27a, vilken vinkel icke inverkar skadligt på efterföl- jande valsning med spårade valsar, men i jämförelse härmed kom man vid utnyttjande av konventionella ledare att erhålla så kraftig kantring av det valsade ämnets slutände, att en tredjedel av provstängerna inte kunde passera genom ledarna i efterföljande valsstolpar, medan resterande två tredjedelar inte var omöjliga att valsa till 16 mm diameter men härvid kom att på sina slutändar få mer än fem gånger så kraftiga fenor än vid utnyttjande av uppfinningen, vilket avsevärt försämrade utbytet, såsom åskådliggöres av fig 28.

Ledarna enligt föreliggande uppfinning utnyttjades vid valsning medelst släta valsar för framställning av stålstänger och -trådar med liten diameter, där ledarna är viktiga för att förbättra utbytet. Vid försöket utnyttjades ett kontinuerligt valsverk, som omfattade - sex horisontella och vertikala valsstolparj som arrange- rats omväxlande, dvs fyra satser kvartovalsverk 2l7, 218, 219 och 220 för de fyra första sticken, och tvâ satser duovalsverk 221, 222 för de sista valssticken. 10 15 20 25 30 35 460 024 21 Kvadratiskt valsämne med sidan 18 mm valsades successivt enligt den valsplan, som áskådliggöres i fig 29 för alstring av rundstàng med diametern ll mm.

Ehuru det vid utnyttjande av konventionell valsning med enbart spårade valsar var möjligt att valsa kvadrat- stångmaterialet med sidan 18 mm ned till ll mm rundstàng med utnyttjande av sex stick med omväxlande ovala och runda spår, mötte man emellertid de ovannämnda nackdelar- na med valsning med spårade valsar. När kvadratstängerna med sidan l8 mm däremot valsades till ll mm rundstäng under utnyttjande av fyra stick genom två duovalsverk med släta valsar enligt ett konventionellt förfarande och därefter två slutliga stick med spårade valsar, kom de medelst de släta valsarna valsade stängerna att i överdriven grad utplattas, så att en instabil valsning erhölls. Detta var resultatet av det faktum, att valsdiametrarna hos duovalsverken var jämförelsevis stor, t ex 360 mm, så att förhållandet D/H också var stort, vilket avsevärt minskade sträckningsverknings- graden, varvid man m a o erhöll en överdriven breddning av materialet. Nedanstående tabell visar den avsevärda skillnaden för sträckningsverkningsgraden mellan à ena sidan valsplanen enligt känd teknik i fig 32 och valsplanen enligt uppfinningen i fig 30.

Som nämnts ovan, kan diametrarna hos de släta valsarna vid utnyttjande av uppfinningen minskas till l00 mm med hjälp av stödvalsar, så att förhållandena D/H blir mycket mindre än vid konventionell valsning med släta valsar, vilket förbättrar sträckningsverknings- graden eller hindrar breddningen av det valsade materialet, såsom àskådliggöres i fig 30, varigenom man uppnår en stabil valsning. Även om det ovan nämnda exemplet _ för âskådliggörande av sättet enligt uppfinningen avser kontinuerlig färdigvalsning under ett tillverkningsför- lopp för tillverkning av rundstàlstänger med diametern ll mm, kan uppfinningen med fördel användas även vid tidigare stick för att minska stängernas tvärsektionsarea 460 024 lO l5 20 25 30 22 i stället för att utföra formande stick för att åstadkomma slutliga tvärsektionsformer hos produkterna. Uppfinningen kan användas icke blott i kontinuerliga valsverk utan även i enskilda valsverk, t ex reversibla valsverk.

Visserligen har kvartovalsverk äskädliggjorts såsom exempel, men stödvalsar är icke väsentliga för uppfin- ningen.

Som framgår av det ovanstående, är uppfinningen användbar för att åstadkomma en stabilitet vid valsning av stàlstänger och -trådar med hjälp av släta valsar, varvid höga sträckverkningsgrader och därigenom avse- värt förbättrad produktivitet kan uppnås. Ledarna enligt uppfinningen möjliggör förbättrad valsning med släta valsar utan vridning och kantring hos stålstänger, så att man härigenom kan öka användbarheten av valsning med släta valsar, varvid följande effekter uppnås.

Eftersom valsarna inte har nâgra spår är de lätta och billiga att svarva. Eftersom de ytor på valsarna, som utnyttjas för valsningen, är bredare, kommer valsningsope- rationen per vals att ökas. Eftersom samma valsar kan utnyttjas för valsning av produkter inom ett vidsträckt område av dimensioner, kommer antalet valsar, som behöver underhållas att bli mindre, än vid utnyttjande av känd teknik. Eftersom valsarna inte har nâgra spår, kan valsarnas ursprungsdiametrar vara mindre än vid utnyttjan- de av spårade valsar, vilket i sin tur resulterar i att valsstommarna, husen, motorerna och åtföljande installationer får liten storlek. Det finns föga risk för valsbrott, eftersom valsarna är släta, och valsarnas livslängd blir längre, eftersom valsarna kan användas även vid mindre diametrar. Det är inte nödvändigt att byta valsar varje gång man skall byta storlek hos det _ valsade materialet._Avställningstiden blir följaktligen mycket kortare. Det är möjligt att undvika avställnings- tider för justering av centrum för övre och nedre valsflän- sar under valsningsförloppet, för reparering genom slipning av partiellt nedbrutna eller skadade spår till följd av smältning eller bränning, för justering 460 024 23 av centra hos ledare och valsar och för andra ändamål.

Utbytet förbättras också till följd av att man minskar graden av defekter hos de alstrade produkterna, E ex fenor. Den ledare, som direkt användes vid valsningen 5 med släta valsar, kommer dessutom att säkert hålla materialet ända fram till utträdet ur valsgapet, vilket effektivt förhindrar de inneboende besvärligheterna vid valsning med släta valsar, vilket i sin tur medför att man effektivt utnyttjar valsningsenergin och avsevärt 10 förbättrar produktutbytena. 460 024 24 _ >w_o mH_H mm flfifl owm >w_o mA.~ mm afifi omm w w@_Q om_H mm m omm ~m_0 «m.~ wm w omm m mw_o mH_~ >~ HA øofl ~«.@ «~_~ Nm w own q mm.o H~_H än AA OCH @«_o mN_H Am m_w omm M «w_o w~_H vn m.NA COA Qm_o Q~.H æm od omm N mm_O @~.H mm m_m~ OCH mß.o m~_H mm Hd omm A nwfl nwfi O Acv W Acv vana _ wmum |wm:flcx~o> ^<, Åæv Aesv Äsev 1wwsHcxHw> AK. ^wv Aas, fleev xmwcfl: mcfic cofiw nšc HwuwE xwmsflc mcfi: :ofiu ma: uwumš :xumnum ixumuum xxswwm iwám> lmflvmaflš Ixumuøm lxomuum ...xøømm xm._.m> ...máflwflm> u: ^=mw=fl::fiw@m: pwfiflcmv om mfim Axficxmu øamxv Nm mflm xufiflw qqmmaa _

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 460 024 25 PATENTKRAV

1. l. Sätt att valsa stálstâng eller -tråd genom att leda ett rektangulärt ämne genom ett flertal par av släta valsar i ett valsträn, k ä n n e t e c k n a t därav, att det valsade materialets sidor stöds och styrs mot gapet eller nypet mellan paren av släta valsar av mellan valsstolparen befintliga sidoledare OCh/21191 leds det valsade materialet in i nypet eller gapet av mellan valsstolparen befintliga inledare, och att gapet eller nypet mellan varje valspar med släta valsar inställes sä, att det valsade material, som lämnar valsnypet, har ett mindre förhållande än 1,5 mellan materialtvär- sektionens långa och korta tvärsektionsdimension.

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att diametern hos varje vals hos paren av släta valsar är jämförelsevis liten, så att förhållan- det mellan valsarnas diameter (D) och valsnypet eller -gapet (H), uttryckta i millimeter, uppfyller sambandet d/HšlåQ+5 för att öka deformationen av valsämnet i vals- ningsriktningen.

3. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k -- n a t därav, att diametern hos valsarna i varje par av släta valsar uppfyller sambanden: när H g 60 mm D/H é 5, när somnwnšzomm n/nêlzfi-š, när zomnmnglomm n/Házo-šoch när H< 10mm o/H¿35 -2H.

4. Ledare för stödjande av sidorna hos stálstänger, som utsättes för valsning medelst ett flertal par av släta valsar i ett valsträn enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att ledaren omfattar främre och bakre ledarhus, som är i anliggning kombinerade med varandra i ett valsnyp mellan ett par släta valsar för att omgiva dem vid in- och utträdessidan och för att avgränsa definierade valsningszoner, vilka ligger sida vid sida längs valsarna och vilka är avgränsade 460 024 26 från varandra med hjälp av ledarhusen.

5. Ledare enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - - n a d därav, att de ytterst liggande ledarhusen är på utsidan om sina mot varandra anliggande ändar för- 5 bundna med varandra medelst förbindelseelement.

6. Ledare enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n ~ n e t e c k n a d därav, att de främre och bakre ledar- husens mot varandra anliggande ändar är förbundna med varandra för att motstå axiellt tryck pá ledarhusen 10 under valsningen.

7. Ledare enligt patentkravet 4, 5 eller 6, k ä n - n e t e c k n a d därav, att de definierade valsnings- zonerna har olika vidder eller bredder.

8. Ledare enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - 15 n a d därav, att varje grovvalsningszon har likformiga främre och bakre valsbredder och att övriga valsnings- zoner har lägre höjd än grovvalsningszonerna, varvid några av nämnda övriga valsningszoner är bredare vid bakre änden än främre änden. 20

9. Ledare enligt något av patentkraven 4-8, k ä n - n e t e c k n a d därav, att sidoledarna är justerbara i valsarnas axialriktning.

10. Ledare enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje sidole- 25 dare omfattar ledarbackar, som passar till varandra och som har inre, snedställda ytor för att stödja det för valsning avsedda ämnets sidoytor och införa ämnet i nypet mellan de släta valsarna, varvid ett par hållare omsluter ledarbackarna och har ledarrullar, som stödjer 30 valsämnets sidoytor nedströms om ledarbackarnas inre, snedställda ytor, varjämte ett lådliknande ledarhus justerbart innehåller nämnda ledarbackar, nämnda hållare och ledarrullar,_varjämte var och en av nämnda hållare har ett näbbliknande utskott, som sträcker sig in i 35 nypet mellan valsarna för att hindra valsämnet från att vridas.

11. ll. Ledare enligt patentkravet lO, k ä n n e t e c k ~ 10 460 024 27 n a d därav, att varje näbbliknande utskott har en inre avlastningsyta, som är vänd mot det valsade materia- let och som i huvudsak motsvarar breddningen hos mate- rialet till följd av nedvalsningen av materialet när det passerar nypet mellan de släta valsarna.

12. Ledare enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda inre avlastningsyta hos det näbbliknande utskottet bildar en spalt av 1-5 mm mot det valsade materiale