Feinstahl-/Drahtstrasse

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das ein- oder mehradrige Auswalzen von Draht oder von Walzgut mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs/Feinstahl/Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste bzw. Walzeinheiten aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock, wobei dem Fertigwalzblock ein weiterer mindestens zweigerüstiger Nachwalzblock nachgeordnet ist und zwischen dem Fertigwalzblock und dem Nachwalzblock eine temperierende Kühl- und/oder Ausgleichsvorrichtung für das Walzgut zwischengeschaltet ist. Ein solches Verfahren ist der EP-A-0 512 735 zu entnehmen. Diese Druchschrift fällt unter Art 54(3) EPÜ.

[0002] Moderne Hochleistungs/Feinstahl/Drahtstraßen bestehen hinter der Ofenanlage zumeist aus einer Vorstraße, einer oder mehrerer Zwischenstraßen und aus einem Fertigwalzblock für das Walzgut. Die Walzgerüste in Vorstraße und Zwischenstraße sind robust gebaut und für hohe Walzwerksansprüche ausgelegt. Sie werden einzeln angetrieben, wobei Vor- und Hauptgetriebe platzsparend in einem Gehäuse untergebracht sind. Die Walzgutführungen sind zum Zweck einer hohen Oberflächenqualität weitgehend als Rollenführungen ausgebildet. Der Walzenwechsel erfolgt in der Vorstraße durch Wechsel der Walzensätze über eine Ausziehvorrichtung, in der Zwischenstraße durch Austausch der kompletten Gerüste mit Kran. Zur Verringerung der Walzguttoleranzen und zur Erhöhung der Betriebssicherheit sowie zur Erhöhung des Durchsatzes werden in der Zwischenstraße vorzugsweise Kompaktgerüste mit einer Horizontal/Vertikalanordnung der Walzen eingesetzt. Die Gerüste mit ihren fliegend gelagerten Walzenwellen erlauben den Einsatz hochverschleißfester Walzenwerkstoffe für lange Kaliberstandzeiten.

[0003] Als Fertigwalzblock versteht man Walzmaschinen, die aus mehreren, meist sechs bis zehn, wechselweise um 90° gegeneinander versetzten Walzeinheiten bestehen, die in Walzlinie dicht hintereinander in einer Kassette untergebracht sind und die als Walzeinheiten von einem Antrieb über ein Verteilergetriebe sowie zwei Längswellen direkt und gemeinsam angetrieben werden. Durch den Fortfall von Spindeln werden trotz der hohen Drehzahlen Vibrationen an den Antriebsteilen weitgehend vermieden. Dies ist u.a. eine wichtige Voraussetzung für die Einhaltung enger Toleranzen. Die einzelnen Walzeinheiten sind zumeist unter 45° zur Horizontalen auf der Walzenkassette angeordnet und mit fliegend gelagerten Walzen bestückt. Die Walzen haben relativ geringe Durchmesser; sie sind zur Erhöhung der Kaliberstandzeit aus Hartmetall gefertigt oder tragen Hartmetallringe bspw. aus Wolframkarbid. Das bedeutet, daß die Kaliber formtreu bleiben und lange Standzeiten ermöglichen. Das Auf- und Abziehen der Walzringe wird mit Hilfe einer hydraulischen Vorrichtung innerhalb weniger Minuten durchgeführt. Moderne Fertigwalzblöcke arbeiten mit Walzendgeschwindigkeiten bis 100 m/sec oder mehr. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für ein leistungsfähiges und vollkontinuierlich betriebenes Walzwerk.

[0004] Nach dem Fertigwalzblock folgt eine Wasserkühlstrecke mit integrierter Ausgleichsstrecke. In Abhängigkeit von Abmessung und Qualität des Walzgutes lassen sich die Kühlzonen so ansteuern, daß auch bei maximaler Walzgeschwindigkeit das geforderte Temperaturprofil im Walzgut erreicht wird. Hinter der Wasserkühlstrecke wird das Walzgut bspw. auf einer Stelmor-Anlage luftgekühlt. Am Ende der Stelmor-Anlage befindet sich eine verstellbare Fallstufe mit anschließendem Kettentransport. Über den Kettentransport laufen die Drahtwindungen in die Bundbildekammer. Die gebildeten Bunde werden über eine Kippstuhlentladestation auf eine Hakenbahn aufgelegt und gehen von dort aus in die Bindeanlagen und in den Versand.

[0005] Soll bspw. bei einer Walzstraße des zuvor beschriebenen Anlagenkonzepts die Gesamt-Stichabnahme der Straße erhöht werden, d.h. entweder größere Knüppelabmessungen als Ausgangsgut eingesetzt oder dünnere Fertigabmessungen gewalzt werden, zeigen sich schnell die technologischen Grenzen der maschinellen Grundauslegung. Das Planziel bei vielen bestehenden Anlagen, nämlich die Durchsatzleistung zu steigern und die Qualität des Walzgutes zu verbessern, bestand bisher in der Regel darin, ganze Anlagenteile auszutauschen und durch solche mit modernster Bauart zu ersetzen. Dies erforderte von den Anlagenbetreibern erhebliche Investitionen. Manche bestehenden Walzstraßen konnten dergestalt modernisiert werden, daß die Anlage permanent mit höchsten Geschwindigkeiten betrieben wird. Die hohen Walzgeschwindigkeiten stellen allerdings höchste Anforderungen an die Präzision aller Anlagenteile, z.B. an die Reaktionszeiten der hydraulischen und pneumatischen Einrichtungen und der sonstigen maschinellen Aggregate, wie z.B. bei den Schopfscheren, die höchste Schaltzeitgenauigkeiten erfordern. Die hohen Geschwindigkeiten im Fertigwalzblock bedingen vor allem bei den Rollenführungen extrem hohe Drehzahlen. Dabei können Lagerschäden auftreten. Auch die Lager der Antriebswellen im Fertigwalzblock werden in einem Höchstmaß beansprucht.

[0006] Aus der EP-A-0 512 735, die im Hinblick auf Artikel 54, Abs. 3 und Abs. 4 EPÜ zu beachten ist, ist eine Hochleistungsdrahtstraße bekannt, mit einer jeweils mehrere Walzgerüste bzw. Walzeinheiten aufweisender Vorstraße, mit mindestens einer Zwischenstraße und mit einer anschließenden Fertigstraße. Der Fertigstraße ist ein weiterer mindestens zweigerüstiger Nachwalzblock nachgeordnet. Zwischen der Fertigstraße und dem Nachwalzblock ist eine temperierende Kühlvorrichtung für das Walzgut zwischengeschaltet. Diese Anordnung soll der Gefügeverbesserung im fertiggewalzten Walzgut sowie dem thermomechanischen Walzen bei etwas niedrigerer Temperatur dienen.

[0007] Die DE-A-29 20 398 befaßt sich mit einem Walzblock zum Warmwalzen von Draht oder Stäben, wobei an mindestens einer Stelle des Walzblocks zwischen den Walzgerüsten ein größerer Abstand vorgesehen ist und dort eine Kühlstrecke für das Walzgut angeordnet ist. Der mit einer Kühlstrecke versehene Walzblock ist zum Fertigwalzen des Walzguts vorgesehen. Grundsätzlich soll die Anordnung der Kühlstrecke zwischen den Walzgerüsten auch bei Vor- und Zwischenblöcken anwendbar sein.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Leistungsfähigkeit bestehender Feinstahl/Drahtstraßen, die gegebenenfalls schon in den technischen Grenzbereichen betrieben werden, mit geringem maschinentechnischen Einsatz und mit vertretbarem Investitionsaufwand zu steigern, d.h. den Durchsatz zu erhöhen, die Endwalzgeschwindigkeit zu steigern sowie das Gefüge und die Toleranzen des Walzgutes weiter zu verbessern.

[0009] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorgeschlagen wird, daß vor dem Anstich des Walzgutes im ersten Gerüst des Nachwalzblocks das Auslaufgerüst des Fertigwalzblocks etwas geöffnet wird und die Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes geringfügig verringert wird und daß nach dem Anstich des Walzgutes im Nachwalzblock das Auslaufgerüst des Fertigwalzblocks auf die vorgegebene Kaliberöffnung zurückgestellt wird. Durch das Öffnen des Auslaufgerüstes des Fertigwalzblocks wird die auf die Walzader ausgeübte Zugspannung so vergrößert, daß im Nachwalzblock auch bei Anstichverzögerung ein sicheres Greifen des Walzdrahtes gewährleistet ist. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Auslaufgerüst des Fertigwalzblocks um 0,02 bis 0,05 mm geöffnet wird.

[0010] In Fortbildung des Walzverfahrens wird vorgeschlagen, daß das getriebliche Übersetzungsverhältnis von Fertigwalzblock und Nachwalzblock so eingestellt wird, daß eine geringe Zugspannung auf das Walzgut zwischen den Walzblöcken ausgeübt wird. Durch das Aufbringen der geringen Zugspannung werden bei laufender Drahtader mögliche Querschnittsunterschiede aufgefangen.

[0011] Eine vorteilhafte Weiterbildung des Walzverfahrens sieht vor, daß das Stichabnahmesystem der Walzen des Fertigwalzblocks bei den Walzen des Nachwalzblocks fortsetzbar ist. Wie zuvor erörtert, gewährleistet der Einsatz des gleichen Stichabnahmesystems für Fertigwalzblock und Nachwalzblock u.a. die weitgehende Austauschbarkeit der Walzen von einem Walzblock zum anderen Walzblock. Ferner kann ein optimales thermobeeinflußtes Walzen durchgeführt werden, da zwischen bestimmten Stichabnahmen eine ausreichend lange und gut kontrollierbare Kühl- und Ausgleichsstrecke für das Walzgut zwischen den Walzblöcken vorhanden ist und noch besser auf das Materialgefüge Einfluß genommen werden kann.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dieses zeigt:

einen Ausschnitt aus einer Walzstraße mit einem Fertigwalzblock, einer Kühl- und Ausgleichsvorrichtung und einem Nachwalzblock.

[0013] Wie eingangs erwähnt wurde, besteht die gattungsgemäße Feinstahl/Drahtstraße in der Regel aus einer Vorwärmkammer, in der die Knüppel vorgewärmt werden, bevor diese bspw. in einem Stoßofen auf Walztemperatur aufgeheizt werden. Die Knüppel gelangen aus dem Stoßofen nach einer Preßwasserentzunderung in eine mehrgerüstige Vorstraße, in welcher der Knüppel, auf einen runden Querschnitt reduziert wird. Nach der Vorstraße ist gewöhnlich eine Kurbel-Schopf- und Häckselschere installiert, die in der Lage ist, das Schopfende für die Zwischenstraße vorzubereiten. Die Walzader durchläuft die Zwischenstraße, in welche mehrere Stichabnahmen erfolgen. Anschließend gelangt die Walzader nach erneutem Schopfen der Walzenden in den in der Figur 1 schematisch dargestellten Fertigwalzblock 1.

[0014] Der Fertigwalzblock 1 besitzt zehn drallfreie Gerüstkassetten in 45°-Anordnung. Die horizontalen Gerüstkassetten sind mit den Bezugsziffern 2, 4, 6, 8 bzw. 10 versehen. Die vertikalen Gerüstkassetten sind in einer schematischen Draufsicht als gegenüberliegende Walzen 3, 3' dargestellt. Die Walzringe der Gerüstkassetten bestehen aus Hartmetall und werden ölhydraulisch auf die fliegend gelagerten Walzenwellen aufgezogen. Durch Andrücken der zweikalibrigen Walzringe gegen eine Anlagefläche der Walzenwelle wird die Fluchtung der Walzlinie gewahrt. Eine Axialverstellung ist daher nicht erforderlich. Die radiale Anstellung wird manuell über Exzenter vorgenommen. Sämtliche Einlaufarmaturen werden für einen exakten Gerüsteinlauf lichtoptisch justiert und beim Einbau ebenfalls mit einer Lichtoptik eingestellt. Der Fertigwalzblock 1 ist mit einem Verteilergetriebe 5 verbunden, von dem eine Abtriebswelle 7 zu den horizontalen Gerüstkassetten und eine Abtriebswelle 9 zu den vertikalen Gerüstkassetten verlegt ist.

[0015] Der dargestellte Ausschnitt der Feinstahl/Drahtstraße zeigt außerdem einen zweigerüstigen Nachwalzblock 11, wobei die vertikale Gerüstkassette 11' und die horizontale Gerüstkassette 11'' in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Der Fertigwalzblock 1 und der Nachwalzblock 11 sind in Walzlinie zueinander ausgerichtet. Der Nachwalzblock 11 ist mit einem Schaltgetriebe 12 verbunden, von welchem eine Abtriebswelle 13 zu der horizontalen Gerüstkassette und eine Abtriebswelle 14 zu der vertikalen Gerüstkassette geführt ist. Die Eingangswellen 15, 16 des Verteilergetriebes 5 bzw. des Schaltgetriebes 12 sind direkt mit drei leistungsmäßig gleichartig ausgelegten Gleichstrommotoren 19, 19', 19'' gekoppelt. Die Gleichstrommotoren dienen dem Antrieb des Fertigwalzblocks und dem Antrieb des Nachwalzblocks. Zwischen dem Verteilergetriebe 5 und dem Schaltgetriebe 11 ist ein Wasserkasten 17 zur Kühlung des Walzgutes und eine Ausgleichsstrecke 18 zum Temperaturausgleich des Walzgutes vorgesehen.

[0016] Hinter dem Nachwalzblock ist - was nicht näher dargestellt wurde - eine weitere Wasserkühlstrecke angeordnet sowie eine Stelmor-Anlage, eine Bundbildekammer sowie eine Hakenbahn für die abgekühlten und zum Versand vorbereiteten Drahtbunde.

[0017] Der vorgewalzte und geschopfte Draht aus der Zwischenstraße tritt in den Fertigwalzblock 1 ein und wird in den zehn Gerüstkassetten drallfrei auf bspw. 5,5 mm Durchmesser bei einer Endwalzgeschwindigkeit von etwa 85 m/sec reduziert. Anschließend wird der Draht durch den Wasserkasten 17 geführt, in diesem abgekühlt und danach durch die Temperaturausgleichsstrecke 18 geführt. Die Regelung der Temperaturabkühlung und des Temperaturausgleichs erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Drahtlegierung und von dem gewünschten Qualitätsprofil. Gegebenenfalls kann die Kühl/Ausgleichsanordnung des Fertigwalzblocks 1 zugeschaltet werden. Anschließend gelangt der Draht in den Nachwalzblock 11 und wird in diesem in zwei Stichen auf 5 mm Durchmesser oder kleiner ausgewalzt. Danach gelangt er in die nicht näher dargestellten Anlageneinheiten wie Wasserkühlstrecke, Stelmor-Anlage, Bundbildekammer, Hakenbahn etc.

[0018] Vor dem Anstich des Drahtes in dem Nachwalzblock wird das Auslaufgerüst 10 des Fertigwalzblocks 1 um 0,02 bis 0,05 mm geöffnet und somit die Auslaufgeschwindigkeit geringfügig verringert. Durch Öffnen des Auslaufgerüstes des Fertigwalzblocks wird der Zug auf die Walzader so vergrößert, daß im Nachwalzblock auch bei einer Anstichverzögerung ein sicheres Greifen gewährleistet ist. Nach dem Anstich im Nachwalzblock wird das Auslaufgerüst des Fertiggerüstes wieder auf den alten Wert der Kalibereinstellung zurückgeführt. Die Übersetzung in dem Verteilergetriebe 5 und in dem Schaltgetriebe 12 für den Fertigwalzblock und den Nachwalzblock ist so ausgelegt, daß ein geringer Zug zwischen beiden Blöcken herrscht, der bei laufender Walzader Querschnittsunterschiede auffängt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Fertigwalzung mit oder ohne Kühlung des Walzgutes im Wasserkasten 17 erfolgen kann. Auch ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Nachwalzblock 11 bzw. dessen Gerütkassetten 11' bzw. 11'' wahlweise mit den Gerüstkassetten 2, 4, 6, 8 oder 10 des Fertigwalzblocks 1 synchronisiert werden können, wodurch jeweils ein Walzdraht mit unterschiedlichem Drahtdurchmesser als Fertigprodukt hergestellt werden kann. Dies kann je nach Bedarf dazu führen, daß bestimmte Walzringe von dem Fertigwalzblock 1 abgezogen und auf die entsprechende Gerüstkassette des Nachwalzblocks 11 aufgezogen wird.

Bezugszeichenübersicht

[0019] 

1

Fertigwalzblock

2, 4

horizontale Gerüstkassette

6, 8

horizontale Gerüstkassette

10

horizontale Gerüstkassette

3, 3'

vertikale Walzkassette

5

Verteilergetriebe

7

Abtriebswelle

9

Abtriebswelle

11

Nachwalzblock

11'

vertikale Gerüstkassette

11''

horizontale Gerüstkassette

12

Schaltgetriebe

13

Abtriebswelle

14

Abtriebswelle

15

Eingangswelle Verteilergetriebe

16

Eingangswelle Schaltgetriebe

17

Wasserkasten

18

Temperaturausgleichsstrecke

19, 19', 19''

Antriebseinheit, Gleichstrommotor

20

Überbrückungswellen

A

Abstand zwischen den Walzblöcken

Ansprüche

1. Verfahren für das ein- oder mehradrige Auswalzen von Draht oder von Walzgut mit Rundquerschnitt aus Edelstahl oder sonstigem Legierungsstahl in einer Hochleistungs/Feinstahl/Drahtstraße mit jeweils mehrere Walzgerüste bzw. Walzeinheiten aufweisender Vorstraße, mindestens einer Zwischenstraße und mit einem Fertigwalzblock (1), wobei dem Fertigwalzblock (1) ein weiterer mindestens zweigerüstiger Nachwalzblock (11) nachgeordnet ist und zwischen dem Fertigwalzblock (1) und dem Nachwalzblock (11) eine temperierende Kühl- und/oder Ausgleichsvorrichtung (17, 18) für das Walzgut zwischengeschaltet ist, wobei
vor dem Anstich des Walzgutes im ersten Gerüst (11') des Nachwalzblocks (11) das Auslaufgerüst (10) des Fertigwalzblocks (1) etwas geöffnet wird und die Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes geringfügig verringert wird und daß nach dem Anstich des Walzgutes im Nachwalzblock (11) das Auslaufgerüst (10) des Fertigwalzblocks (1) auf die vorgegebene Kaliberöffnung zurückgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaufgerüst (10) des Fertigwalzblocks (1) um 0,02 bis 0,05 mm geöffnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übersetzungsverhältnis von Fertigwalzblock (1) und Nachwalzblock (11) so eingestellt wird, daß eine geringe Zugspannung auf das Walzgut zwischen den Walzblöcken (1, 11) ausgeübt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stichabnahmesystem der Walzen des Fertigwalzblocks (1) bei den Walzen des Nachwalzblocks (11) fortsetzbar ist.

Claims

1. Method for single-strand or multi-strand rolling out of wire or of roll stock with round cross-section from high grade steel or other steel alloy in a high output small-section and wire rolling mill comprising roughing trains each having several roll stands or roll units, at least one intermediate train and a finishing roll block (1), wherein a further at least two-stand subsequent roll block (11) is arranged downstream of the finishing roll block (1) and a tempering cooling and/or compensating device (17, 18) for the roll stock is connected between the finishing roll block (1) and the subsequent roll block (11), wherein, prior to the pass of the roll stock in the first stand (11') of the subsequent roll block (11), the exit stand (10) of the finishing roll block (1) is opened somewhat and the exit speed of the roll stock is slightly reduced and that, after the pass of the roll stock in the subsequent roll block (11), the exit stand (10) of the finishing roll block (1) is reset to the preset clearance opening.

2. Method according to claim 1, characterised thereby that the exit stand (10) of the finishing roll block (1) is opened by 0.02 to 0.05 millimetres.

3. Method according to claim 1 or claim 2, characterised thereby that the translation ratio of finishing roll block (1) and subsequent roll block (11) is so set that a small tension stress is exerted on the roll stock between the roll blocks (1, 11).

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterised thereby that the pass reduction system of the rolls of the finishing roll block (1) can be continued at the rolls of the subsequent roll block (11).

Revendications

1. Procédé pour le laminage à une ou plusieurs voies de fils ou de produits laminés de section circulaire, en acier inoxydable ou autre alliage d'acier, dans un train à fil pour aciers fins, à capacité élevée, qui comporte un train de prélaminage, au moins un train de laminage intermédiaire et un bloc de finition (1), comportant chaque fois plusieurs cages ou unités de laminage, un bloc de postlaminage (11) comportant au moins deux cages étant agencé en aval du bloc de finition (1) et un dispositif de refroidissement et/ou de compensation de température (17,18) équilibrant la température du produit laminé étant agencé entre le bloc de finition (1) et le bloc de postlaminage (11), procédé dans lequel on ouvre légèrement la cage finale (10) du bloc de finition (1) avant la passe initiale du produit laminé dans la première cage (11') du bloc de postlaminage (11) et on réduit légèrement la vitesse du produit laminé et dans lequel on ramène la cage finale (10) du bloc de finition (1) à l'ouverture calibrée prédéterminée après la passe initiale du produit laminé dans le bloc de postlaminage (11).

2. Procédé selon la revendication 1
caractérisé en ce qu'on ouvre la cage finale (10) du bloc de finition (1) de 0,02 à 0,05 mm.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2
caractérisé, en ce qu'on règle le rapport de réduction du bloc de finition (1) et du bloc de postlaminage (11) de telle sorte qu'une légère traction s'exerce sur le produit laminé, entre les blocs (1,11).

4. Procédé' selon au moins l'une des revendications 1 à 3
caractérisé en ce que la réduction aux différentes passes dans le bloc de finition (1) peut se poursuivre dans le bloc de postlaminage (11).

Zeichnung