[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zum Vermeiden der beim Walzen von Trägern auf Universal-Trägerstraßen auftretenden
Unparallelität der Trägerprofile durch partielles Beaufschlagen der Träger mit Kühlmittel.
[0002] In Universal-Trägerstraßen wird nach dem Verlassen des Fertiggerüstes häufig ein
Verdrehen der parallelen Flansche beobachtet, das in der DIN-Norm als Unparallelität
und im englischen Sprachgebrauch als wide top bezeichnet wird. Das Verdrehen der Trägerprofile
während der Abkühlung ist durch eine Aufweitung der oberen und ein Zusammenziehen
der unteren Flanschhälften gekennzeichnet und stellt ein generelles Problem dar. Bis
zu einem gewissen Grad kann die Unparallelität der Flansche in den nachgeschalteten
Richtmaschinen beseitigt werden, sofern die Einführung der Träger in diese Maschinen
möglich ist.
[0003] Es ist bekannt, Kühleinrichtungen vorzugsweise hinter der Trägerstraße anzuordnen
und nach dem Walzprozeß zur Gefügebeeinflussung einzusetzen. Auch sind Kühlaggregate
bekannt, mit denen eine partielle Kühlung der Flansche während des Walzvorganges ausgeführt
werden kann, um den Übergangsbereich zwischen Steg und Flansch im Hinblick auf die
Gefügeeigenschaften des Fertigproduktes zu beeinflussen (DE-OS 1452106).
[0004] Aus der DE-A1-4009707 ist ein Verfahren zum thermischen Richten von gewalzten Sonderprofilen
bekannt geworden, das erst nach dem Auslaufen des Trägers aus dem Fertiggerüst eingesetzt
wird. Bekannt sind auch Abspritzvorrichtungen vor Trägerstraßen die der Beseitigung
des anhaftenden Zunders dienen. Der dabei entstehende Kühleffekt ist unerwünscht.
[0005] Es wurde erkannt, daß das eingangs geschilderte Problem der Unparallelität der gewalzten
Träger seine Ursache darin hat, daß beim Warmwalzen dieser Träger in dem Universalgerüst
bzw. denUniversalgerüsten fortwährend das Walzenkühlwasser in die obere Kammer des
liegend gewalzten Profils läuft und dort zu einer einseitigen Abkühlung der Stegoberseite
führt. Da die untere Kammer des Profils kaum mit Walzenkühlwasser in Berührung kommt,
entsteht ein Verzug des Trägers, der solche Ausmaße erreichen kann, daß er nur mit
Schwierigkeiten in einer nachgeschalteten Richtmaschine behoben werden kann.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von den vorstehend beschriebenen
Problemen und Nachteilen des Standes der Technik, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem die Unparallelität und der Verzug
des Trägers beim Walzen in Universal-Walzgerüsten verhindert wird.
[0007] Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Kühlmittel zur
Einstellung eines annähernd symmetrischen Temperaturprofils im Steg während des Walzprozesses
auf die Stegunterseite aufgebracht wird.
[0008] Das hier vorgeschlagene Verfahren unterscheidet sich also von bekannten Verfahren
dadurch, daß es während des Walzvorganges eingesetzt und der partiellen Kühlung der
Stegunterseite dient. Dadurch wird das asymmetrische Temperaturprofil im Steg beseitigt,
das durch das unkontrolliert in die obere Trägerkammer gelangte Walzenkühlwasser hervorgerufen
wird. Es wurde nämlich erkannt, daß ein gleichmäßiges Temperaturprofil nicht durch
ein einmaliges Kühlen nach dem Fertigstich erreicht werden kann, sondern bereits in
den davorliegenden Walzstichen während des Walzens erfolgen muß. Wenn durch die Maßnahmen
der Erfindung das Walzgut beim Austritt aus dem Fertiggerüst eine annähernd gleichmäßige
Stegtemperatur aufweist und einen geringen Temperaturgradienten über der Stegdicke
besitzt, so kann damit erreicht werden, daß die Flansche beim anschließenden Abkühlvorgang
parallel bleiben.
[0009] Vorzugweise wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Kühlintensität durch
Regelung der Kühlmittelmenge und/oder Beaufschlagungsdichte in Abhängigkeit von der
an der Ober- und Unterseite des Steges gemessenen Temperatur und der daraus berechneten
Temperaturdifferenz geregelt. Zu diesem Zweck werden die Oberflächentemperaturen auf
der Ober- und Unterseite des Steges mit einer Meßeinrichtung erfaßt und einem Rechnersystem
zugeführt, welches fortlaufend die Temperaturverteilung im Walzgut ermittelt und daraus
den Zeitpunkt der Zuschaltung des Kühlmittels und die jeweils notwendige Wasserbeaufschlagungsdichte
in jedem Walzstich ermittelt.
[0010] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 ist dadurch
gekennzeichnet, daß im oder in unmittelbarer Nähe mindestens eines Universal-Walzgerüstes
im Bereich der Stegunterseite des Trägers und auf diesen gerichtet Kühlmitteldüsen
angeordnet sind. Durch die Anordnung dieser Düsen kann die Kühlung der Stegunterseite
bereits während des Walzvorganges in einem oder mehreren Stichen stattfinden und somit
eine starke Abkühlung nach dem Austritt aus dem Fertiggerüst vermieden werden, die
zu einem Auftreten von Rissen und Verzug führen kann. Die fortwährende Kühlung über
die Kühlmitteldüsen ermöglicht eine gezielte Steuerung der Vergleichmäßigung des Temperaturprofils,
die durch eine Abkühlung nach dem Walzprozeß und den damit verbundenen großen Temperaturgradienten
innerhalb des Steges nicht erreicht werden kann.
[0011] Vorzugsweise werden die Kühlmitteldüsen im Bereich der reversierenden Walzgerüste
angeordnet. Beim Walzen von Trägern in kontinuierlichen Universal-Trägerstraßen werden
günstigerweise die Kühlmitteldüsen an mehreren Stellen innerhalb der Straße angeordnet.
[0012] Es hat sich bewährt, die Kühlmitteldüsen auf hintereinanderliegenden Spritzbalken
seitlich versetzt hintereinander und zur Walzrichtung geneigt anzuordnen. Dadurch
wird eine möglichst große Flächendeckung des Kühlmittels erreicht, so daß eine besonders
intensive Kühlwirkung möglich wird.
[0013] Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die einzelnen Kühlmitteldüsen getrennt
zu- und abschaltbar sind, so kann sowohl die Breite der Kühlfläche als auch die Kühlmittel-Beaufschlagungsdichte
reguliert werden.
[0014] Es können nach einem Merkmal der Erfindung sowohl Kühlmitteldüsen mit rundem oder
ovalen Spritzbild eingesetzt werden, wie auch nach einem anderen Merkmal Kühlmitteldüsen
mit Flachstrahldüsen, die mit einer drehbaren Verstellung auf das Trägerprofil ausgerichtet
werden können.
[0015] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
steht nicht die Gefügebeeinflußung mit den entsprechenden metallurgischen Eigenschaften
im Vordergrund, sondern die gezielte Einhaltung eines annähernd symmetrischen Temperaturprofils
im Steg mit der daraus folgenden Parallelität der Flansche. Dies wird mit den Maßnahmen
der Erfindung in einfacher Weise herbeigeführt, so daß einerseits eine bessere Produktqualität
erreichbar ist und andererseits die Nacharbeiten und der Aufwand bei den Richtmaschinen
minimiert werden kann.
[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigt:
- Figur 1
- Die Anordnung der Kühlmitteldüsen auf Spritzbalken.
- Figur 2
- In einer Seitenansicht schematisch die Lage eines Spritzbalkens.
- Figur 3
- Die Anordnung zweier Kühlmitteldüsen auf dem Spritzbalken.
- Figuren 4 - 6
- Das Anspritzen der Stegunterseiten verschiedenbreiter Träger.
[0017] In Figur 1 sind drei Spritzbalken 1, 2, 3 dargestellt, die über Absperrschieber 4
mit einem Wasserrohr 5 in Verbindung stehen, welches ebenfalls mit einem Absperrschieber
6 versehen ist. Auf den Spritzbalken 1, 2, 3 sind jeweils seitlich versetzt und zur
Walzrichtung 7 geneigt Spritzdüsen 8 jeweils paarweise angeordnet, und zwar in unterschiedlicher
seitlicher Lage zur Walzrichtung 7. Durch individuelle Zu- und Abschaltung einzelner
Spritzbalken 1 oder 2 oder 3 mit Hilfe der Absperrschieber 4 können unterschiedliche
Kühlmitteldüsen 8 angesteuert werden und dadurch die Breite und Beaufschlagungsdichte
des Kühlmittels verändert werden.
[0018] In Figur 2 ist ein Kühlmittelbalken 1 schematisch unterhalb der Rollgangsebenen 9
vor einem bei 10 angedeuteten Universalwalzgerüst dargestellt. Aus Figur 2 ist erkennbar,
daß die Kühlmitteldüsen 8 zur Walzrichtung 7 hin geneigt sind und dadurch der Kühlmittelstrom
entgegen der Walzrichtung gerichtet auf die Stegunterseite aufgebracht wird.
[0019] Die Anordnung von zwei Kühlmitteldüsen 8 auf dem als Rohr ausgebildeten Spritzbalken
1 ist in Figur 3 dargestellt. Die Düsenschlitze 11 sind verdrehbar (in Figur 3 links
erkennbar), so daß die Breite und die Überdeckung der einzelnen Kühlmittelstrahlen
an die Kammerbreite des Trägers angepaßt werden kann. Aus der Ansicht A (rechte Hälfte
von Figur 3) ist erkennbar, daß die Kühlmitteldüsen versetzt zueinander auf dem Spritzbalken
(Wasserzuleitungsrohr) 1 angeordnet sind und das Kühlmittel in unterschiedlichen Winkeln
α und β auf die Träger richten. Dadurch wird eine möglichst große Kühlmittelbeaufschlagungsfläche
am Träger eingestellt und somit eine intensive Kühlwirkung erreicht.
[0020] In den Figuren 4 bis 6 sind unterschiedlich breite Träger 12, 13 und 14 im Querschnitt
dargestellt. In Figur 4 reichen erkennbar zwei seitlich versetzt nebeneinander angeordnete
Kühlmitteldüsen 8, wie sie auf dem Spritzbalken 1 in Fig .1 dargestellt sind, aus,
um die gesamte Breite des Steges 15 zu bestreichen. Bei einem extremen breiten Träger
13, wie er in Figur 5 schematisch dargestellt ist, werden drei Kühlmitteldüsenpaare
mit Kühlmitteldüsen 8 eingesetzt; das entspricht der Anordnung des Spritzbalkens 3
in Figur 1. Ein Träger mittlerer Breite 14 wird mit zwei Kühlmitteldüsenpaaren angespritzt,
was dem Spritzbalken 2 in Figur 1 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel sind Flachstrahldüsen
mit drehbarer Verstellung eingesetzt, die die günstigste Anpassung an die Breite des
jeweiligen Steges 15 ermöglichen. Selbsverständlich ist es auch möglich, mehrere Spritzbalken
gleichzeitig, d.h. mehr Kühlmitteldüsen als für die Breite der Steges erforderlich,
einzusetzen, beispielsweise um die Kühlintensität zu erhöhen.
1. Verfahren zum Vermeiden der beim Walzen von Trägern auf Universal-Trägerstraßen auftretenden
Unparallelität der Trägerprofile durch partielles Beaufschlagen der Träger mit Kühlmitteln,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung eines annähernd symmetrischen Temperaturprofils im Steg das Kühlmittel
während des Walzprozesses auf die Stegunterseite aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmittelintensität durch Regelung der Kühlmittelmenge und/oder der Beaufschlagungsdichte
in Abhängigkeit von der an der Ober- und Unterseite des Steges gemessenen Temperatur
und der daraus berechneten Temperaturdifferenz geregelt wid.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im oder in unmittelbarer Nähe mindestens eines Universalwalzgerüstes (10) im Bereich
der Stegunterseite (15) des Trägers (12,13,14) und auf diese gerichtet Kühlmitteldüsen
(8) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmitteldüsen (8) im Bereich der reversierenden Universalwalzgerüste (8)
angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmitteldüsen (8) an mehreren Stellen einer kontinuierlichen Universal-Trägerstraße
angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmitteldüsen (8) auf hintereinanderliegenden Spritzbalken (1,2,3) seitlich
versetzt hintereinander und zur Walzrichtung (7) geneigt angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß einzelne Kühlmitteldüsen (8) getrennt zu- und abschaltbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß Kühlmitteldüsen (8) mit runden oder ovalen Spritzbild einsetzbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlmitteldüsen (8) Flachstrahldüsen mit drehbarer Verstellung sind.