Walzwerksanordnung zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Walzwerksanordnung zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren. Um eine Rohrwalzanlage mit niedrigen Investitionskosten zu finden, bei der das Rohr mit einem Mindestmaß an Verfahrensschritten ohne Zwischenerwärmung hergestellt werden kann, wird vorgeschlagen, eine Hintereinanderanordnung eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schräwalzwerkes (3) zum Lochen des Blockes, eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schrägwalzwerkes (4) zum Strecken und eines Reduzier- oder Maßwalzwerkes (5) zum Fertigwalzen des Rohres.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzwerksanordnung zur Herstellung von nahtlosen Rohren und ein Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren auf dieser Walzwerksanordnung.

[0002] Für die Herstellung nahtloser Stahlrohre durch Walzen sind verschiedene Verfahren bekannt, von denen das älteste das Pilgerverfahren nach Mannesmann ist. Später kamen das Stoßbankverfahren, das Stopfenwalzverfahren, das Asselverfahren und das kontinuierliche Rohrwalzverfahren und weitere andere hinzu. Das Rohr wird in der Regel in den drei Verfahrensschritten Lochen, Strecken und Fertigwalzen hergestellt, wobei auch zwei hintereinander folgende Streckschritte vorkommen können. Dies ist z.B. in Pilgeranlagen zu finden, in denen Ingots großer Durchmesser eingesetzt werden. Diese werden in einer Lochpresse gelocht, in einem Mannesmann-Schrägwalzwerk gestreckt, im Pilgerwalzwerk weiter ausgestreckt und im Maßwalzwerk anschließend fertiggewalzt.

[0003] Die verschiedenen Walzverfahren haben unterschiedliche Einsatzgebiete. Während die Stoßbank sich nur für kleine Rohrdurchmesser eignet, hat das Pilgerwalzwerk heute sein Haupteinsatzgebiet in den größten Rohrdurchmessern bis 26". Die Grenze des Stopfenwalzwerks dagegen liegt bei etwa 16".

[0004] Ein weiteres Kriterium der Walzverfahren ist die Leistung, d.h. die in einem bestimmten Zeitraum herstellbare Rohrmenge. Diese Leistung und der herstellbare Rohrdurchmesserbereich und die erforderlichen. Investitionskosten sind wichtige Faktoren für die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. Ein weiterer wichtiger Faktor sind die'Anforderungen, die der internationale Markt an den Hersteller stellt. So ist z.B. in den letzten Jahren der Verbrauch an ölfeldrohren erheblich gestiegen. Es ist außerdem zu beobachten, daß sich die Rohrherstellung immer mehr von den traditionellen Exportländern in die erdölfördernden Länder verlagert. Hier werden Rohrherstellanlagen gefordert, die eine relativ geringe Jahresleistung und ein niedriges Investitionsvolumen haben. Diese Forderungen sind mit den meisten bekannten Walzverfahren nicht zu erfüllen.

[0005] So besteht z.B. eine bekannte Stopfenwalzanlage aus zwei Schrägwalzwerken, dem Stopfenwalzgerüst, zwei Glättwalzwerken und einem Maßwalzwerk. Wegen der langen Verfahrenswege ist es außerdem erforderlich, die Rohre zwi schenzuwärmen. Die Investitionskosten dieser Anlage sind sehr hoch.

[0006] Aufgabe der nachstehend beschriebenen Erfindung ist es daher, eine Rohrwalzanlage mit niedrigen Investitionskosten zu finden, bei der das Rohr mit einem Mindestmaß an Verfahrensschritten ohne Zwischenerwärmung hergestellt werden kann.

[0007] Erfindungsgemäß wird eine Walzwerksanordnung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist, durch die Hintereinanderanordnung eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schrägwalzwrkes zum Lochen, eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schwägwalzwerkes zum Strecken und eines Reduzier- oder Maßwalzwerkes zum Fertigwalzen des Rohres.

[0008] Mit der vorgeschlagenen Kombination der drei genannten Walzaggregate können die Investitionskosten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Die Anlage läßt sich in der Hauptsache sehr nstig für sogenannte Futterrohre, also Auskleidungsrohre von Bohrlöchern einsetzen. Die Mindestrohrlänge ist eine handelsübliche Einfachlänge, es ist aber auch Walzen von Doppellängen möglich.

[0009] Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, die Schrägwalzwerke zum Lochen und Strecken baugleich auszubilden.

[0010] Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung schlägt vor, daß das Schrägwalzwerk zum Strecken des Rohres mit nachgeführter, zurückgehaltener Walzstange ausgerüstet ist. Schrägwalzwerke mit rotierenden FUhrungsscheiben ausgerüstet wurden zum erstenmal anstelle der üblichen festen Führungsschuhe eingesetzt und bewiesen, daß auf diese Weise relativ dünnwandige Rohre mit guter Qualität gewalzt werden können. Schrägwalzwerkes dieser Art mit axial unbeweglichem Walzdorn hatten jedoch den Nachteil begrenzter Hohl block- bzw. Luppenlänge, weil der Walzdorn sich schnell so stark erhitzte, daß durch Öberhitzungen bals Ausfälle auftraten.

[0011] Bei Schrägwalzwerken war es bekannt, anstelle des festen Dornes mitlaufende Stangen als Innenwerkzeuge einzusetzen, die nach dem Walzen wieder aus der Luppe herausgezogen wurden. Diese mitlaufenden Stangen hatten jedoch auch Nachteile, wie zusätzliche Auszieh-und Transporteinrichtungen für den Stangenrücklauf, entsprechende Kosten für bei größeren Rohrdurchmessern und Rohrlängen schwere Stangen, von denen immer mehrere im Umlauf befindlich waren und schließlich auch vorzeitiges Erkalten der Luppe, da die innenliegende Stange die Wärme entzog. Es war daher ein zusätzliches Zwischenerwärmen erforderlich. Das Walzen mit zurückgehaltener Stange im Schrägwalzwerk erlaubt hingegen das Fertigstellen der Rohre in einer Hitze, also ohne Nachwärmen.

[0012] Nach einem vorzugsweise anzuwendenden Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren ist vorgesehen, daß die Walzstange mit einer Geschwindigkeit nachgeführt wird, die kleiner als die Walzgutauslaufgeschwindigkeit aus dem Schrägwalzwerk ist. Ausgestaltungen des Verfahrens sind darin zu sehen, daß die Walzstange nach. Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird bzw. daß die Walzstange vor Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird. Durch das Zurückziehen der Stange in die Ausgangsstellung entfallen zusätzliche Auszieh- und Transporteinrichtungen für den Rücklauf der Stange; die Luppe kann in entgegengesetzter Richtung abtransportiert werden. Die Stange kann, weil sie zurückgehalten nachgeführt wird, entsprechend kürzer ausgebildet werden, wodurch sie leichter und billiger wird. Das gesteuerte Mitführen der Stange im Schrägwalzwerk erlaubt die Fertigstellung der Rohre ohne Nacherwärmung, was ebenfalls einer Verbilligung der Walzwerksanlage zugute kommt.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 Eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Walzwerksanordnung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Streckschräg- - walzwerkes in 2 Arbeitsschritten.

[0014] In Fig. 1 ist bei 1 der Ofen zum Erhitzen der Blöcke angedeutet. 2 zeigt eine Entzunderungseinrichtung, von der aus die querverschobenen Blöcke dem ersten Schrägwalzwerk 3 zum Lochen zugeführt werden. Nach dem Auslauf aus dem Schrägwalzwerk 3 wird das Vormaterial durch erneutes Querverschieben dem zweiten Schrägwalzwerk 4 zum Strecken zugeführt und ausgewalzt. Mit 5 Ist das Maßwalzwerk beziffert, dem das im Schrägwalzwerk 4 vorgewalzte Rohr zum Fertigwalzen zugeführt wird. Mit 6 ist das Kühlbett für die fertigen Rohre beziffert.

[0015] In Fig. 2 ist das Schrägwalzwerk zum Strecken des Rohres in der Draufsicht dargestellt. In der oberen Hälfte der Fig. 2 ist die Walzstange 13 in zurückgezogener und in der unteren Hälfte der Zeichnung in Arbeitsstellung gezeichnet. Das eigentliche Walzgerüst ist mit 7 beziffert, bei 8 sind die Arbeitswalzen angedeutet. 9 bezeichnet die rotierenden Führungsscheiben. Bei 10 Ist die Haltevorrichtung für die Walzstange 13 angedeutet, die im Stangenbett 11 in Walzrichtung geführt ist. Der dazugehörige Fahrantrieb ist mit 12 beziffert. Der eigentliche Arbeitsteil der Walzstange trägt die Position 14. Bei 15 ist die Auslaufseite des Schrägwalzwerkes angedeutet.

Ansprüche

1. Walzwerksanördnung zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren, gekennzeichnet durch die Hintereinanderanordnung eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schrägwalzwerkes (3) zum Lochen des Blockes, eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten schragwalzwerkes (4) zum Strecken und eines Reduzier- oder Maßwalz werkes (5) zum Fertigwalzen des Rohres.

2. Walzwerksanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägwalzwerke (3) und (4) zum Lochen und Strecken baugleich ausgebildet sind.

3. Walzwerksanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schrägwalzwerk (4) zum Stecken des Rohres mit nachgeführter, zurückgehaltener Walzstange 13 ausgerüstet ist.

4. Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren auf einer Walzwerksanord
nung nach Anspruch 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Walzstange 13 mit einer Geschwindigkeit nachgeführt wird, die kleiner als die Walzgutauslaufgeschwindtgkeit aus dem Schrägwalzwerk (4) ist.

5. Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstange 13 nach Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird.

6. Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstange 13 vor Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird.

Zeichnung