Einrichtung zum Walzen von Stabstahl und Draht

Abstract

 2.1. Bis zu einem Abgangsquerschnitt von 900 mm² < A < 15700 mm² wird auf unkalibrierten Walzen und vor dem Uebergang in die Formkaliber je nach Materialqualitaet und Zahl der Flachstiche in ein oder zwei leicht eingeschnittenen Kalibern gewalzt, wobei ein angeschnittenes Kaliber durch das Verhaeltnis von auslaufender Walzguthoehe (h₁) zur doppelten Eindrehtiefe (2t) der Walze vorgegeben ist und dieses Verhaeltnis in einem Bereich 2 ≦ h₁ /2t 10 liegt. Hierbei ist im 1. Walzgeruest beim Flachwalzen einlaufseitig eine 4-Rollenarmatur und in den nachfolgenden Walzgeruesten eine Doppelarmatur angeordnet, wogegen auslaufseitig ein Abstreifer vorgesehen ist.
2.2 Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Einsteilung der Walzen und Armaturen zu vereinfachen und durch definierte Dimensionierung des ersten Formkalibers den Einfluss der scharfen Kanten aus dem letzten Flachstich auf den Verschleiss auszuschalten sowie den Diagonalverzug des Walzgutes zu begrenzen.
2.3. Die Erfindung ist fuer Kontistaffeln, Umkehrduos und Trios anwendbar.

Beschreibung

[0001] Das Walzen in Kalibern ist die am meisten praktizierte Form beim Walzen von Stabstahl und Draht. Dabei wird in der Vorstaffel am haeufigsten mit Kasten- bzw. Spiesskantkalibern gearbeitet. Nachteilig ist dabei die schlechte Ausnutzung der Walzen, da durch die Kaliberform ein hohes Nachdrehmass erforderlich ist. Ausserdem ist eine Axialverstellung der Walzen notwendig, da die Kalibereinschnitte von Ober- und Unterwalze genau uebereinstimmen muessen, was sehr schwer zu realisieren ist. Versatz im Walzgut ist eine haeufige Folge schlecht eingestellter Kaliber, ebenso Ueber- bzw. Unterfuellung der Kaliber.

[0002] Sehr aufwendig ist das Ausrichten der Einlaufarmaturen zum Kaliber. Nach DE-OS 32 24 022 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ausschliesslich auf Glattwalzen gearbeitet wird. Die gewaehlte Kalibrierung ist nur bei einem b/h-Verhaeltnis kleiner 1,5 einsetzbar. Sehr aufwendig ist hierbei die Gestaltung der Ein- und Auslaufarmaturen, die bis Walzenmitte reichen muessen, in der Walzenmitte zusammenstossen und in ihrer Kontur genau an den Walzenradius angepasst sind. Damit ist das Walzen unterschiedlicher Querschnitte mit ein und demselben Walzenpaar bzw. Armatur nicht moeglich. Ausserdem wird gefordert, dass die Einlaufarmatur ausgekehlte Innenseiten aufweist, die der Breitung das Walzgutes angepasst sind und die mit einem Spiel von 1 bis 5 mm zum Walzgut eingestellt werden sollen. Da unterschiedliche Stahlqualitaeten auch unterschiedlich breiten, ist diese Einstellung kompliziert und kaum realisierbar. Die differenzierte Breitung kann den genannten Bereich ueberschreiten. So muss bei Materialwechsel die Armatur mit gewechselt werden bzw. ihre Einstellung veraendert werden. Die in verbundener Form ausgebildeten Ein- und Auslaufarmaturen bilden einen "Tunnel", der so stark aufgeheizt wird, dass es zu Verformungen und Funktionsbeeintraechtigungen kommt und der Zunder die Fuehrungen zusetzt, was zu Havarien fuehrt. Nachteilig ist auch, dass durch das Walzen auf Glattwalzen am Walzgut scharfe Kanten gebildet werden, die zu einem verstaerkten Verschleiss beim Uebergang auf das erste Formkaliber fuehren.

[0003] Der im Anspruch 1 und 11 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Einstellung der Walzen und Armaturen zu vereinfachen und durch definierte Dimensionierung des ersten Formkalibers den Einfluss der scharfen Kanten aus dem letzten Flachstich auf den Verschleiss auszuschalten sowie den Diagonalverzug des Walzgutes zu begrenzen.

[0004] Durch die Erfindung wird die Fuehrung des Materials verbessert, der Verschleiss der Walze gesenkt, die Anzahl und die Zeit fuer den Walzenwechsel minimiert und die Verfuegbarkeit der Walzstrasse erhoeht.

[0005] Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuehrungsbeispiel naeher erlaeutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: die Kaliberfolgen

Fig. 2: die Abmessungen vom 1. Formkaliber (Schwedenoval) zum einlaufenden Walzgut

Fig. 3: die Einrichtung fuer das kaliberlose Walzen

Fig. 4: einen Schnitt nach Fig. 3.

[0006] In der Fig. 1 ist die Kaliberfolge dargestellt. Zum Anstich kommen Quadratquerschnitt Oa) bzw. flaechengleiche Rechteckquerschnitte Ob). Am Beispiel von acht Walzstichen werden die Einzelvarianten dargelegt. Der erste Stich wird von einem Flachstich 1 a oder, wenn es die Walzgutdiagonalen di /d₂ 1,02 erfordern, von einem Kastenkaliber 1 gebildet. Hierbei stellt di immer die zahlenmaessig groessere Diagnoale dar.

[0007] In der ersten Variante durchlaeuft das Walzgut in den Geruesten G2, G3, G4, G5, G6, G7 die Flachstiche 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a, um dann im Geruest G8 in das Schwedenoval 8s einzulaufen. Der Abgangsquerschnitt aus dem letzten Flachstich liegt in Abhaengigkeit vom Einsatzquerschnitt bei 900 mm^{2 <} A < 15700 mm².Die Geometrie fuer das Schwedenoval 8s wird in der Fig. 2 dargestellt. In einer zweiten Variante folgen ab Geruest G2 abwechselnd leicht eingeschnittene Kaliber 2b, 4b, 6b und Flachstiche 3a, 5a, 7a, worauf sich wieder das Schwedenoval 8s als Uebergang zu den Formkalibern durchlaeuft. Weiterhin besteht die Moeglichkeit, vor Beginn der Formkaliberfolge ein Formkaliber 7b oder zwei leicht eingeschnittene Kaliber 6b anzuordnen, um im Bedarfsfall (nach Anzahl der Flachstiche oder Materialgeschwindigkeit) die Verschleissgefahr zu senken. Dabei kann vorab eine Flachwalzfolge oder das Wechseln von Flachstichen und leicht eingeschnittenen Kalibern gewaehrleistet werden. Vorzugsweise wird der Einsatz von einem oder zwei leicht eingeschnittenen Kalibern 6b, 7b vor dem Schwedenoval 8s nur dann gewaehlt, wenn in den uebrigen vorangesetzten Geruesten kaliberlos gewalzt wird. Eine weitere Variante besteht darin, dass nach Geruest G1, versehen mit unkalibrierten Walzen fuer den Flachstich 1 oder Kastenkaliber 1b, die Flachstiche 2a und 3a folgen. Danach schliessen sich die leicht eingeschnittenen Kaliber 4b und 5b an, auf die wiederum die Flachstiche 6a und 7a folgen. Das Geruest G7 kann dabei auch mit einem leicht eingeschnittenen Kaliber 7b versehen werden. Eine zusaetzliche Moeglichkeit ist gegeben, wenn nach den Flachstichen 1 und 2a die leicht eingeschnittenen Kaliber 3b, 4b, darauf die Flachstiche 5a, 6a, 7a bzw. das leicht eingeschnittene Kaliber 7b folgen. Es ist auch moeglich, die leicht eingeschnittenen Kaliber 2b, 3b, 4b, 5b, 6b als Kastenkaliber 1 b auszufuehren und den Uebergang in das Formkaliber als Schwedenoval 8s auszugestalten. Bei Umkehrduos und Trios sind die Gerueste identisch mit den Stichfolgen. Charakteristisch ist, dass bei leicht eingeschnittenen Kalibern das Verhaeltnis von auslaufender Walzguthoehe hi zur doppelten Eindrehtiefe 2t im Bereich 2 ≦ h₁ /2t 10 liegt.

[0008] Die geometrischen Verhaeltnisse vom einlaufenden Walzgut und dem Schwedenoval 8s sind in der Fig. 2 ersichtlich. Die Bemessung ist so gewaehlt, dass der im Kaliber auftretende Verschleiss maximal minimiert wird und ein stoerungsfreier Walzvorgang gewaehrleistet ist. Aus den Kaliberabmessungen Kalibergrundbreite b_KG, Kalibertiefe b_K, Radius R, Kaliberhoehe h_K und Walzspalt s_w wird der Abstand z errechnet, der angibt, in welcher Entfernung zum Schnittpunkt der Geraden von Kaliberflanke und Kalibergrund - b_KG - der Radius R beginnt. Das Kaliber muss so bemessen sein, dass die einlaufende Abmessung des Walzgutes, die Walzguthoehe ho , der Forderung h₀ ≦ b_KG - 2z genuegt und die Einlaufarmatur so positioniert wird, dass auf jeden Fall der mittige Einlauf gewaehrleistet ist, d. h. das Walzgut nicht im Radius R anlaeuft, was erhoehten Verschleiss zur Folge haette. Aus der Beschreibung ist ersichtlich, dass, unabhaengig von den zu walzenden Stahlqualitaeten, das Walzgut nach Durchlauf des 1. Walzgeruestes die nachfolgenden Walzgerueste in n 1 1 kaliberlosen Stichen durchlaeuft, Formstiche in n 1 angeschnittenen oder Formkalibern anschliessen und dies beliebig oft wiederholt wird.

[0009] In den Fig. 3 und 4 ist die Einlaufarmatur 13, ausgefuehrt als 4-Rollenarmatur bzw. Doppelarmatur, und der Abstreifer 14 dargestellt. In Walzrichtung gesehen, wird das Walzgut ueber Einlauftrichter 6, einlaufseitigem Rollenpaar 5, 5', seitlicher Fuehrungsflaeche mit integriertem Wasserkasten 2 und walzenseitigem Rollenpaar 4, 4', den Walzen 16, 16' zugefuehrt. Die Einstellung der Rollenpaare 5, 5' und 4, 4' zum Walzgut wird so gewaehlt, dass bo < a < c ist, wobei bo einlaufende Walzgutabmessung, a Abstand der beiden Walzen des Rollenpaares 4, 4' zueinander und c Abstand der beiden Walzen des Rollenpaares 5, 5' zueinander bedeutet. In dem Wasserkasten 2 sind Schlitze 3 zum Kuehlen der Rollenpaare 5, 5' und 4, 4' vorgesehen. Geruestseitig ist die Einlaufarmatur 13 mit Fuehrungsbacken 1, 1' versehen, die die Verschleissplatten 7, 7' aufnehmen. Die Fuehrungsbacken 1, l' enden in Abhaengigkeit vom Walzspalt s_w mit einen Abstand f vor Walzenmitte, wobei gilt:

[0010] Die Verschleissplatten 7, 7' weisen einen Abstand d auf, wobei d > bi gilt, bi ist die auslaufende Walzgutbreite. Die Fuehrungsbacken 1, l' verhindern mit den Verschleissbacken 7, 7' ein Kippen bzw. Verdrehen des Walzgutes. Die Aussenkontur 17 der Fuehrungsbacken 1, 1' ist nicht zwingend an die Walzgeometrie angepasst und weist einen Abstand von 3 bis 40 mm zu den Walzen 16, 16' auf. Hinter den Walzen 16, 16' ist der Abstreifer 14 in Abhaengigkeit vom Walzspalt s_w im Abstand f zur Walzenmitte angeordnet, wobei die gleichen Verhaeltnisse wie o. g. gelten. Die Aussenkonturen 18 des Abstreifers 14 weisen einen Abstand von 3 bis 5 mm zur Walzenoberflaeche auf. Charakteristisch fuer die Bemessung des Abstreifers 14 ist, dass sein Hoehenmass g zwischen Ober- und Unterplatte 9, 10 die auslaufende Walzguthoehe h₁ in Abhaengigkeit vom Walzspalt s_w und der Abstand i der Wangen 8, 8' die auslaufende Walzgutbreite b₁ in Abhaengigkeit vom Walzspalt s_w ueberragt. Dabei gilt:

[0011] Die Einlaufarmatur 13 weist zwischen ihrem Unterteil und dem Seitenteil Oeffnungen 12 auf, durch die der Zunder herausgespuelt wird. Im Abstreifer 14 sind zwischen Ober-, Unterteil und Wangen 8, 8' Oeffnungen 15 vorhanden, um die Kuehlung zu verbessern und den Zunder herauszuspuelen. Zusaetzlich sind Schlitze 11 im Unterteil angeordnet, ueber die Zunder und Wasser ablaufen kann. Die Einstellung der 4-Rollenarmatur ist so gewaehlt, dass der Abstand c des einlaufseitigen Rollenpaares 5, 5' um 0 bis 5 mm groesser ist als der Abstand a des walzseitigen Rollenpaares 4, 4', der wiederum mit der Bedingung - 2 < s_w ≦ 3 mm zur einlaufenden Walzgutabmessung b eingestellt ist. Der Walzenangriffswinkel a wird fuer eine Kontistaffel so gewaehlt, dass er im Walzgeruest G1 der Kaliberfolge der Bedingung genuegt 14 ≦ α ≦ 30° und in den nachfolgenden Walzgeruesten G2 bis G7 18 ≦ α ≦ 40°. Bei Umkehrduo und Trio gilt 14 ≦ α ≦ 30°. Diese Werte beziehen sich auf neue Walzen. Das Verhaeltnis bo /ho ist ≦ 2,3.

Ansprüche

1. Verfahren zum Walzen von Stabstahl und Draht auf Kontistaffeln, Umkehrduos und Trios in Kaliberfolge, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu einem Abgangsquerschnitt von 900 mm² ≦ A < 15700 mm² auf unkalibrierten Walzen und vor dem Uebergang in die Formkaliber je nach Materialqualitaet und Zahl der Flachstiche in ein oder zwei leicht eingeschnittenen Kalibern gewalzt wird, wobei ein angeschnittenes Kaliber durch das Verhaeltnis von auslaufender Walzguthoehe (h₁) zur doppelten Eindrehtiefe (2 t) der Walze vorgegeben ist und dieses Verhaeltnis in einem Bereich 2 ≦ h₁ /2 t 10 liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unabhaengig von den zu walzenden Stahlqualitaeten das Walzgut nach Durchlaufen des 1. Walzgeruestes die nachfolgenden Walzgerueste in n 1 1 kaliberlosen Stichen durchlaeuft, Formstiche in n 1 angeschnittenen oder Formkalibern anschliessen und dies beliebig oft wiederholt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, beginnend mit dem 1. Stich, in einer wechselnden Folge von Flachstich und Stich im angeschnittenen Kaliber bzw. Formkaliber gewalzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Diagonalverzug d₁ /d₂ 1,02 des einlaufenden Walzgutquerschnittes im 1. Walzgeruest bzw. 1. Stich ein Kastenkaliber eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen der Walzgerueste einer Kontistaffel so eingestellt werden, dass im 1. Walzgeruest dar Greifwinkel 14 ≦ α < 30° und bei den nachfolgenden Walzgeruesten 18 ≦ α ≦ 40° bei neuen Walzen nicht ueberschreitet und ein bo /ho -Verhaeltnis von ≦ 2,3 eingehalten wird, wobei der Anstichvorgang im 1. Walzgeruest unterstuetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen des Umkehrduos und Trios so eingestellt werden, dass der Greifwinkel 14 ≦ α ≦ 30° bei neuen Walzen nicht ueberschreitet und ein bo /ho-Verhaeltnis von ≦ 2,3 eingehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhaengigkeit vom Walzspalt s_w folgende Bedingungen gelten:

fuer Ein- und Auslaufarmatur als Abstand zur Walzenmitte f

fuer Auslaufarmatur als Abstand zur auslaufenden Walzgutguthoehe h

fuer Auslaufarmatur als Abstand zur auslaufenden Walzspaltbreite b

8. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmasse der 4-Rollenarmatur so gewaehlt werden, dass am einlaufseitigen Rollenpaar ein von 0 bis 5 mm groesseres Spiel gewaehlt wird als am walzseitigen Rollenpaar, wobei letzteres wiederum mit einem Spiel eingestellt wird, das den Bedingungen - 2 ≦ S_W ≦ 3 mm genuegt.

9. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das 1. Formkaliber als Schwedenoval (8s) ausgebildet wird und das einlaufende Walzgut in seinen Abmessungen der Bedingung h₀ bKG - 2z genuegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprueche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser der integrierten Armaturenkuehlung und der Zunder durch Schlitze (3) und Oeffnungen (12) der Einlaufarmatur (13) abgeleitet werden.

11. Einrichtung zum Walzen von Stabstahl und Draht, bei der ein Ein- und Auslaufteil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im 1. Walzgeruest beim Flachwalzen einlaufseitig eine 4-Rollenarmatur und in den nachfolgenden Walzgeruesten eine Doppelarmatur angeordnet ist, die mit seitlichen Wasserkaesten (2, 2') versehen sind, die in Richtung der Rollenpaare (4, 4' und 5, 5') Schlitze (3) und am Uebergang zu einem Unterteil Oeffnungen (12) aufweisen und in Fuehrungsbacken (1, 1') Verschleissplatten (7, 7') angeordnet sind, wogegen auslaufseitig ein Abstreifer (14) aus einer Unter- und Oberplatte (10, 9) mit dazwischen angeordneten Wangen (8, 8') besteht und zwischen Unter- und Oberplatte (10, 9) sowie Wangen (8, 9) Oeffnungen (15) und in der Unterplatte (10) Schlitze (11) vorgesehen sind.

Zeichnung