DE1652566C3 - Kontinuierliche Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlqualitäten - Google Patents

Description

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schwindigkeit in der Vorstaffel (1), bei der die Schlingen etwa die Hälfte eines Stabgewichtes oder ein Viertel der Stablänge aufnehmen.

3. Walzenstraße nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schere (13) zum Unterteilen der Vorprofile.

4. Walzenstraße nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Straße ohne die entgegen Hauptwalzrichtung arbeitenden Walzgerüste (2,3 bzw. la, 3a) als reine Kontistraße betreibbar ist.

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlqualitäten.

Massenstähle erfordern eine hohe Stundenproduktion des Walzwerkes zur Erzielung einer genügenden Wirtschaftlichkeit. Sie werden deshalb heute in den Vor- und Zwischenstraßen mehradrig gewalzt und in

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zu kleiner Walzgeschwindigkeit in der Vorstraße zum Spalten der Stabköpfe neigen.

Limitiert sind allerdings die Stabgewichtc und damit die Stablaufzeiten wegen der dadurch beeinflußten Unterschiede der Temperaturen zwischen Stabspitze und Stabende. Stablaufzeiten von etwa 50 m Sek. im letzten Gerüst sind erfahrungsgemäß zulässig, wobei sich bei der bekannten Straße, bei 30 m Sek. Auslaufgeschwindigkeit im letzten Gerüst für 5 mm Draht ein Bundgewicht von etwa 250 kg ergibt, das man heute als mittelschweres Bundgewicht bezeichnet.

Es gibt auch Walzwerke, deren Auftragsmenge in Qualitäts- und Edelstahlen nicht ausreicht, um eine moderne Konti-Edelstahlstraße für hohe Bundgewichte einadrig auszulasten und die deshalb gezwungen sind, zusätzlich Normalqualitäten zu walzen. Je geringer der Anteil an Edelstahlqualitäten ist, um so schwieriger ist es, eine solche Straße wirtschaftlich zu betreiben.

Für den Fall jedoch, daß es möglich wäre, mit verhältnismäßig geringen zusätzlichen Kosten eine solche i i Ad i

den Endstaffeln in mehrere Walzlinien einadrig aufge- 55 Straße für eine zusätzliche zweite Ader zu erweitern,

teilt, um genügend gute Toleranzen zu erzielen.

Massenstahlstraßen eignen sich nicht für viele Edelstahlqualitäten, da das mehradrige Walzen und das damit zwangläufig verbundene Drallen der Stäbe unter Zug für Edelstahle nachteilig ist und für Edel- 6c stähle außerdem kleinere Toleranzen als für Massenstähle verlangt werden.

Moderne Edelstahlslraßen werden für einadrige Walzung ausgelegt. Dabei kann durch entsprechende Horizontal-Vertikal-Anordnung der Walzgerüste das Drallen der Stäbe unter Zug vermieden und es können außerdem bessere Toleranzen erzielt werden.

Bei einadriger Walzung sinkt die Produktion einer würde die Produktion mindestens verdoppelt, d. h. es könnten jetzt auch große Mengen von Walzgut in Normalqualitätcn hergestellt werden. Die Anschaffungskosten würden im Verhältnis zur Produktion viel günstiger liegen und die Hersteller, deren Anteil am Edelstahlmarkt verhältnismäßig niedrig ist, könnten sich dann eine moderne Edelstahlstraße leisten.

Daß dadurch zwangläufig auch die Herstellmöglichkeilen für Massenstähle in bezug auf Oberflächengute und Toleranz und außerdem die Betriebssicherheit gegenüber bekannten modernen, mehradrigen Straßen für Massenstähle günstiger werden, wäre ein weiterer Vorteil.

Ziel der Erfindung ist eine Walzenstraße, die für die Herstellung von Edelstahlen folgende Forderungen erfüllt:

1. möglichst einadrige Walzun;; in allen Gerüsten,

2. kein Drallen der Stäbe unter Zug,

3. genügend große Wülzgeschwindigkeitcn für Stabqualitäten, die in der Vorstraße zum Spalten der Stabköpfe neigen,

4. Verringerung der Stabgewichtc für besonders hohe Qualitäten,

5. genügende Variation der Walzgeschwindigkeiten für verschiedene Qualitäten,

6. reine Konti-Walzung ohne Schlingen für einige Qualitäten, die sich nicht sicher umführen lassen.

Für die Herstellung von Massenstählen müßten außerdem folgende Forderungen erfüllt werden:

7. hohe Produktion,

8. große Bundgewichte.

Die Erfindung gehl aus von einer kontinuierlichen Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlqualitäten mit einer einadrigen Vorstaffel, einer oder mehreren parallelen Fertigstaffeln und je einer der oder den Fertigstaffeln vorgeordneten offenen Zwischenstaffel mit Schlingentischen, wobei die einadrige Vorstaffel auf höhere Walzgeschwindigkeit einstellbar ist, als es das Kontigesetz im Hinblick auf den Durchsatz einer Fertigstaffel in der Zeiteinheit vorschreibt und überschüssige Walzgutlänge von wachsenden Schlingen aufgenommen wird.

Um die vorerwähnten Forderungen zu erfüllen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Wal/geschwindigkeil der einadrigen Vorstaffel erheblich zu steigern, ohne daß die damit verbundene Schlingengröße zu einem für dieToleranzhaltigkeit nachteiligen Temperaturabfall über die Stablänge führt. Dieser Temperalurabfall entsteht dadurch, daß das Stabende während der Durchlaufzeit durch ein einer Umführung folgendes Walzgerüst den Umweg über die Schlinge machen muß, wogegen der heiße Stabanfang sofort nach der Umführung zum Anstich kommt. Das Stabende ist also längere Zeit »unterwegs« als.der Stabanfang und kühlt demgemäß stärker ab, so daß das Stabende einen größeren Verformungswiderstand erhält. Hierdurch steigt der Walzdruck und damit die Gerüstdehnung, womit das Stabende außer Toleranz kommt.

Die Erfindung besteht darin, daß vor dem oder den die überschüssige Walzgutlänge aufnehmenden Schlingentischen eine Kühleinrichtung zur kontrollierten, partiellen Abkühlung der Stäbe etwa über ihre erste Hälfte im Sinne einer Verringerung des Absinkens der Augenblicks-Einlauftemperatur vor dem der Umführung folgenden Walzgerüst vorgesehen ist. Theoretisch müßte die Temperatur des Stabanfanges unter diejenige des Stabendes gesenkt werden, und zwar um so viel, wie sich das Stabende bei dem Umweg über die Schlinge unvermeidbar abkühlt. Man wird sich aber damit begnügen können, Verhältnisse einzustellen, wie sie beim reinen Konti-Betrieb im Hinblick auf den unvermeidbaren Abfall der Einlauf-Temperatur gegeben sind, d. h. nur den schädlichen Einfluß langer Schlingen wettzumachen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei schneller Vorwalzung auf Grund der kürzeren Walzzeit, des verringeiten Einflusses des Kühlwassers und der kürzeren Kontaktzeit zwischen Walzen und Walzgut die Temperatur des Walzgutes viei weniger absinkt, als wenn die Walzgeschwindigkeit einer einadrigen Vorstaffel ar» das Kontigesetz gebunden ist. Dieser Umstand ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen kontrollierten Abkühlung.

Bishei hat man versucht, den Temperaturabfall in Schlingen durch vorgeschaltete induktive Heizeinrichtungen zu verhindern. Solche Heizeinrichtungen sind aber sehr kostspielig.

Allerdings sind auch Kühlstrecken bzw. Kühleinrichtungen beim kontinuierlichen Stabwalzen wohlbekannt, sei es am oder gegen Ende des Walzprozesses, um auf die metallurgischen Eigenschaften und die Zunderbildung Einfluß zu nehmen, sei es um im Walzprozeß selbst aus Gründen der Ziehfähigkeit des Walzgutes auf eine Art Kaltwalzung überzugehen (britische Patentschrift 773 108). Beides berührt das der Erfindung zugrunde liegende Problem ebensowenig wie das beim Warmbandwalzen bekannte Kühlen vor einer Fertigstaffel, um das Band aus Gründen der Oberflächengüte und der Toleranzhaltigkeil stets mit gleichbleibender Walzguttemperatur zum Anstich kommen zu lassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Walzcnstraße gemäß der Erfindung mit zwei paralle len Fertigstaffeln und Zwischenstaffeln dargestellt. Sie besteht aus einer einadrigen zweiteiligen Vorsiaffei 1 in H-V-Anordnung der Gerüste, zwei identischen Zwischcnstaffeln mit den Gerüsten 2 bis 7 bzw. 2ο bis la sowie zwei identischen Fertigstaffeln8 und 8«. In allen Gerüsten wird nur einadrig gewalzt. Die Stäbe laufen ohne Drall durch sämtliche Walzgerüste.

Vor den Zwischengerüsten 2. 2 α und 4. 4 α werden die Vorprofile umgeführt. Den Umführungen sind Schlingentische 10, 10« und 11, 11« beträchtlicher Länge zugeordnet.

Die Vorprofile werden bei Einsatz beider Fertigstaffeln 8, 8 a durch eine Weiche 12 auf die beiden Walzlinien verteilt. Der Weiche vorgeordnet sind eine Schere 13 sowie die erfindungsgemäße Kühleinrichtung 14, durch die etwa die vorderen Stabhälften durch Wasser se: kontrolliert abgekühlt werden, daß die Kühlung an den Stabspitzen am größten ist und über die Stablänge kontinuierlich immer mehr bis auf Null abnimmt, wodurch der schädliche Temperatureinfluß der langen Schlingen beseitigt wird.

Wenn der Vorstaffel 1 nur eine Zwischenstaffel 2 bis 7 mit Fertigstaffel 8 zugeordnet sind, was in den Rahmen der Erfindung fällt, oder wenn nur eine der beiden gegabelten Walzlinien der dargestellten Straße in Betrieb ist, kann die Vorstraße 1 nach dem Kontigesetz arbeiten, also korrespondierend mit der Auslaufgeschwindigkeit der Fertigstraße8, d.h. mit kurzen Schlingen an den Umführungsstellen.

Wenn die Vorstraße 1 wegen der Walzgutqualität (Forderung3) schneller laufen muß, wachsen die Schlingenlängen an den Umführungsstellen. Das größte Schlingenwachstum wird zweckmäßig in den Schlingentisch 10 bzw. 1On hinter der Vorstraße gelegt.

Wenn die Vorstraße aus Qualitätsgründen bedeutend schneller, etwa doppelt so schnell laufen soll, wachsen die Schlingen beträchtlich; sie betragen dann zusammen etwa die Hälfte des Stabgewichtes oder ein Viertel der Stablänge. Dies würde in nachteiliger Weise bei hohen Bundgewichten wegen der Abkühl-

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zeit sche>n bedeutend größere Temperaturunterschiede zwischen beiden Enden eines Stabes ergeben als bei Walzung nach dem reinen Kontigesetz, also bei Walzung mit kleinen Schlingen. Vorwiegend in diesem Falle wird die erfindungsgemäße kontrollierte Abkühlung eingesetzt. Das ist deshalb zulässig, da die Stäbe bei höherer Geschwindigkeit viel wärmer aus dem letzten Gerüst der Vorstaffel 1 austreten, als wenn sie in der Vorstraße nach dem Kontigesetz mit kleiner Geschwindigkeit gewalzt werden. Diese zusätzliche Wärme wird durch die kontrollierte Abkühlung hinter der Vorstraße für die Verminderung des Temperalurabfalls über die Durchlaufzeit nutzbar gemacht.

Bei besonders hohen Ansprüchen an die Toleranz kann das Stabgewicht kleiner, etwa halb so groß, gewählt werden, wodurch die Schlingcnlänge sich halbiert.

Wenn der Walzenstraße, wie dargestellt, eine zweite Zwischen- und Fertigstraße hinzugefügt wird, können die Stäbe bei besonders hohen Ansprüchen an die Toleranz durch die hinler dem letzten Gerüst der Vorstraße aufgestellte Schere 13 erfindungsgemäß halbiert und je eine Stabhälfte je einer Zwischenstraße zugeführt werden. Die Schlingenlängen werden dann ebenfalls halbiert.

Wenn der gemeinsamen Vorstraße 1 zwei oder mehr Zwischenstraßen und Fertigstraßen hinzugefügt weiden, arbeitet die Vorstraße einadrig mit so erhöhter Geschwindigkeit, daß die Zwischen- und Fertigstraßen genügend versorgt werden. In diesem Fall ist die kontrollierte Abkühlung der Stäbe vor den eisten Schlingenlischen 10, 10« immer erforderlich. Der Rahmen der Erfindung wird nicht dadurch verlassen, daß die Kühleinrichtung 14 nicht hinter dem letzten Gerüst der Vorstraße liegt, sondern um eines oder mehrere Gerüste vorverlegt wird. Wesentlich ist, daß

ίο die kontrollierte Abkühlung vor den Umführungsstellen für große Schlingenbildung staltfindet.

Es gibt einige Edelstahlqualitäten, die sich nicht mit Sicherheit umführen lassen. Bei der Herstellung solcher Stähle werden die ersten beiden Gerüste 2, 3 bzw. 2 o, 3(7 der Zwischenstraßen und die Umführungen nicht benutzt und die Stäbe hinter dem letzten Gerüst der Vorstraße über Walzgulrinnen 15, 15 a unmittelbar dem dritten Gerüst 4 bzw. 4 η der Zwischenstraßen zugeleitet, so daß die Straße erfindungsgemäß ohne die entgegen Hauptwalzrichtung arbeitenden Zwischengerüste 2, 3 und la, 3a als reine Kontistraße betreibbar ist. Stärkere Abmessungen können im übrigen über Rinnen 16, 16 a einem Kühlbett zugeleitet werden, wenn den Fertigstaffeln 8, 8 α Haspeln zugeordnet sind.

Zwischen den einzelnen Gruppen der Zwischenstraßen können ebenfalls Kühlstellen für die Regulierung der Endwalztemperatur vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kontinuierliche Walzenstraße zur Herstellung von Stabstahl und Draht in Normal- und Edelstahlqualiiäien mit einer einadrigen Vorstaffel, einer oder mehreren parallelen Fertigstaffeln und je einer der oder den Fertigstaffeln vorgeordneten offenen Zwischenstaffel mit Schlingentischen, wobei die einadrige Vorstaffel auf höhere Walzgeschwindigkeit einstellbar ist als es das Kontigesetz im Hinblick auf den Durchsatz einer Fertifestaffel in der Zeiteinheit vorschreibt und überschüssige Walzgutlänge von wachsenden Schlingen aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzgeschwindigkeit der Vorstaffel (I) derart steigerbar ist, daß die Schlingen in der oder den Zwischenstaffeln (2 bis 7 bzw. 2 a bis la) aus Gründen des Temperaturabfalles unzulässig groß würden, und daß vor dem oder den die überschüssige Walzgutlänge aufnehmenden Schlingentischen (1(1, 10 a bzw. 11. Ha) eine Kühleinrichtung (14) zar kontrollierten, partiellen Abkühlung der Stäbe etwa über ihre er-

solchen Straße bei der Herstellung von dünnen Drähten mit 5 bis 8 mm 0 sehr stark ab, wodurch die Monatsproduktion und damit die Wirtschaftlichkeit der Walzenstraße erheblich herabgesetzt wird, besonders dann, wenn der Anteil der dünnen Drähte an der Monatsproduktion hoch ist.

Es wurde deshalb für einen solchen lall eine Edelstahlstraße gebaut, bei welcher einer einadrigen Konti-Vorstraße für die Drahtwalzung eine viergerüstige Horizontal-Zickzack-Zwischenstraße und daran anschließend eine weitere achtgerüstige Zwischenstraße mit paarweise angeordneten Horizontal-Vertikal-Gerüsten folgt. In diesen Gerüsten wird, unier Schlingenbildung bei allen Gerüsten, für dünne Drahtabmessungen zweiadrig gewalzt. In der ersten Zwischenslraße werden die Stäbe gedrallt, in der zweiten Zwischenstraße nicht.

Der zweiten Zwischenstraße sind zwei sechsgerüstige Fertigstraßen in H-V-Anordnung nachgeordnci. in denen die dünnen Abmessungen drallfrei fertiggewalzt werden.

Die einadrige Vorstraße muß bei zweiadriger Walzung in den Zwischenstraßen, zwei nachgeschaltete Fertigstraßen mit Material versorgen, d. h. sie muß dl Ghidigkeit walzen

ste Hälfte im Sinne einer Verringerung des Absin- 25 mit doppelter Geschwindigkeit walzen als dem Konti-

kens der Augenblicks-Einlauf-Temperatur vor Geseu für einadrige Walzung entspncnt

dem der Umführung folgenden Walzgerüst vorge- Das ist gleichzeitig vorteilhaft, weil damit alle in

sehen ist. der ersten Zwischenstraße zum Anstich kommenden

2. Walzenstraße nach Anspruch 1 mit zwei Stäbe genau gleiche Querschnitte haben, weil die

identischen, parallel betriebenen Zwischen- und 30 Stäbe nach Durchlauf durch die Konti-Vorstraße we-

Fertigstaffeln, gekennzeichnet durch eine Walzge- gen der kleineren Walzzeit noch sehr warm sind und

weil auch solche Stäbe gewalzt werden können, die bei