Verfahren zur Herstellung von Formstahl

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Formstahl-Walzwerk mit einem Duo-Umkehr-Vorgerüst und zu Umkehr-Tandemgruppen zusammengefaßten Universal-Arbeits- und Flanschen-Stauchgerüsten, sowie einem ausgangsseitig vorgesehenen Universal-Fertiggerüst.

[0002] Ein derartiges, der Gattung entsprechendes Formstahl-Walzwerk ist aus der Firmendruckschrift W 2/3115 de SMS SCHLOE-MANN-SIEMAG AG bekannt. Gegenüber nur ein Vorgerüst, ein Umkehr-Universalgerüst sowie ein Universal-Fertiggerüst mit entsprechenden Flanschen-Stauchgerüsten aufweisenden Walzwerken läßt sich bei noch mäßigem Bauaufwand eine hohe Leistung erzielen, da jeder Durchlauf des Walzgutes durch die Umkehr-Tandemgruppe zwei Universalstiche in Verbindung mit einem Stauchstich ergibt. Zur exakten Fertigstellung des Formstahles mit hoher Oberflächengüte schließt sich ein Universal-Fertiggerüst mit einem vorgeordneten Flanschen-Stauchgerüst an, die jedoch nicht im Umkehrbetrieb und damit nur für jeweils einen Stich benutzt werden.

[0003] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein eine hohe Leistung aufweisendes Formstahl-Walzwerk der bezeichneten Gattung zu schaffen, bei dem sowohl der Raumbedarf als auch der erforderliche Aufwand gegenüber dem die Gattung bestimmenden Walzwerk erheblich abgesenkt sind.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Gesenkt wird der Aufwand praktisch durch das Entfallen der üblichen Fertiggruppe und deren anteiligen Rollganglängen, indem das Universal-Fertiggerüst das hintere der Universal-Arbeitsgerüste ersetzt und eines der Stauchgerüste entfällt. Damit aber wird das Fertiggerüst, das je Walzgutlänge nur einen Stich geringer Reduktion durchführt und damit nur sehr mäßig genutzt ist, in die Umkehr-Tandemgruppe übernommen und durch Beteiligung am Umkehrbetriebe wesentlich stärker genutzt. Seine speziellen Funktionen vermag es jedoch auch bei dieser stärkeren Nutzung durchzuführen. So entsteht ein Walzwerk, das durch weitgehende Ausnutzung aller Gerüste eine besonders hohe Durchsatzleistung in Anbetracht des erforderlichen Aufwandes ergibt.

[0005] Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0006] Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Figur 1 schematisch ein herkömmliches Formstahl-Walzwerk hoher Leistung,

Figur 2 in gleichartiger Darstellung ein einen wesentlich abgesenkten Aufwand bedingendes Formstahl-Walzwerk hoher Leistung, und

Figur 3 ein Formstahl-Walzwerk in ausführlicherer schematischer Darstellung.

[0007] In der Fig. 1 ist ein herkömmliches Formstahl-Walzwerk schematisch dargestellt.

[0008] Beispielsweise in einem nicht dargestellten Stoßofen aufgeheizte Blöcke werden in einem Umkehr-Vorgerüst 1, das als Zwei-Walzen-Gerüst ausgeführt ist, in einer Anzahl von Stichen, meist zwischen sieben und fünfzehn Stichen, vorgewalzt. Der Vorformling wird an eine Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 weitergegeben, die aus einem Universal-Arbeitsgerüst 4, einem Flanschen-Stauchgerüst 5 sowie einem Universal-Arbeitsgerüst 6 besteht. Durch wiederholtes Walzen in drei bzw. fünf Durchläufen wird das gewünschte Profil weitgehend angenähert. Nach dem letzten Durchlauf bzw. während des letzten Durchlaufes tritt das Walzgut in eine Fertig-Gerüstgruppe 3 ein, in der mittels eines Flanschen-Stauchgerüstes 7 nochmals die Trägerflansche auf die exakte Sollbreite gebracht werden, während das Universal-Fertiggerüst 8 die Endform des Profiles sowie die Oberflächengüte des Walzgutes bestimmt.

[0009] Zum Umkehr-Vorgerüst 1 führt ein Einlauf-Rollgang 9, zwischen diesem und der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 ist ein Zuführrollgang 10 vorgesehen, der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 folgt ein Übergabe-Rollgang 11, und der Fertiggerüstgruppe 3 ist ein Auslaufrollgang 12 nachgeordnet, der bspw. zu einem Kühlbett führt.

[0010] Die Bewegungsrichtungen des Walzgutes bei beispielhaft angenommenen Durchläufen sind durch Pfeile angedeutet; fünf Pfeile 13 betreffen das Vorwalzen, das eigentliche Auswalzen wird durch Pfeile 14 und 15 angedeutet, wobei Pfeil 15 gleichzeitig den Stauch- und Universalstich der Fertig-Gerüstgruppe 3 mit angibt.

[0011] Sowohl das Umkekr-Vorgerüst 1 als auch die Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2 werden zur Umformung durch das Reversieren stark herangezogen und damit optimal genutzt. Nur das Flanschen-Stauchgerüst 7 und das Universal-Fertiggerüst 8 werden nur für eine sehr geringe Reduktion eingesetzt und dienen mehr der Sicherung gewünscht enger Toleranzen des erzielten Profiles sowie der Oberflächengüte des Walzgutes.

[0012] Zur besseren Ausnutzung aller Gerüste wird die Anordnung nach Fig. 2 eingesetzt. Auch hier wird das Vorwalzen von Block zum Vorprofil durch ein Umkehr-Vorgerüst 1 bewirkt, das durch eine Vielzahl von Stichen, beispielsweise fünf bis dreizehn Stichen, eine hohe Umformleistung zuläßt. Die folgende Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe weist ein Universal-Arbeitsgerüst 4, ein Flanschen-Stauchgerüst 5 sowie ein Universal-Fertiggerüst 8 auf. Diese drei Gerüste werden ebenfalls weitgehend genutzt, indem mindestens zweimal, gegebenenfalls auch öfter, reversiert wird und damit schon bei zweimaligem Reversieren drei Stauchstiche und sechs Universalstiche erreicht werden. Allerdings wird die Nutzung dieser Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 16 nicht so hoch getrieben wie die der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 2. Es wurde nämlich als vorteilhaft erkannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 jeweils mit der optimalen Reduktion arbeiten zu lassen, das Fertiggerüst 8 aber mit gegenüber der des Universal-Arbeitsgerüstes 4 verringerter Reduktion zu betreiben. Zusätzlich ist es weiterhin möglich, beim letzten Stich die Anstellung des Universal-Fertiggerüstes 8 so zu bewirken, daß eine weitere Senkung der Reduktion auftritt. Durch die Herabsetzung der durch das Universal-Fertiggerüst 8 bewirkten Reduktion gegenüber der optimalen ergibt sich zwar eine etwas verringerte Umformleistung; andererseits wird hierdurch der Verschleiß der Ballenoberfläche des Universal-Fertiggerüstes 8 gegenüber dem des Universal-Arbeitsgerüstes 4 so herabgesetzt, daß auch nach längerer Zeit noch ausreichende Oberflächengüten erhalten sind und damit auch das auslaufende Walzgut, bestimmt durch die Oberflächenbeschaffenheit der Ballen der Walzen des Universal-Fertiggerüstes 8, auch noch nach längerer Standzeit eine ausgezeichnete Beschaffenheit bzw. Güte aufweisen.

[0013] Damit wird gegenüber der bekannten Anordnung nach Fig. 1 praktisch eine Fertiggerüst-Gruppe mit den dieser zugeordneten Rollgängen ebenso eingespart wie der durch diese in Anspruch genommene Platz. Die gesamte umformerische Leistung mag geringfügig abgesenkt sein, da zwar das Universal- Arbeitsgerüst 4 optimal, das Universal-Fertiggerüst 8 aber nur zu einem Teil seiner optimalen Umformleistung genutzt werden. Tatsächlich entfällt aber noch der gesonderte Durchlauf einer gesonderten Fertig-Gerüstgruppe. Es ist zwar auch bekanntgeworden, den Übergabe-Rollgang 11 so kurz auszuführen, daß bei der nach dem letzten Stich des Universal-Arbeitsgerüstes 6 erreichten Länge des Walzgutes dessen Kopf bereits in die Fertig- Gerüstgruppe einläuft, ehe dessen Ende das Universal-Arbeitsgerüst 6 verlassen hat. Zu einer stoßfreien Übergabe ist aber eine weitere Regelanordnung erforderlich, auf die bei erfindungsgemäß ausgebildeten Formstahl-Walzwerken, beispielsweise nach Fig. 2, verzichtet werden kann. Dort ist es nur empfehlenswert, das Universalarbeitsgerüst 4, das Flanschen-Stauchgerüst 5 und das Universal-Fertiggerüst 8 nach dem Prinzip des Minimalzuges zu regeln, um die jeweils auftretenden Beanspruchungen gering zu halten.

[0014] Eine praktische Ausführung des kompakten Formstahl-Walzwerkes hoher Leistung is in der Fig. 3 schematisch aufgezeigt.

[0015] Hier ist der Blöcke aufheizende Stoßofen 17 mit seinen Beschikkungsvorrichtungen ebenso dargestellt wie ein ihm nachgeorneter Entzunderer 18. Die aufgeheizten und entzunderten Blöcke werden über einen Einlaufrollgang 9 dem Umkehr-Vorgerüst 1 zugeführt, dem eine Walzen-Schnellwechselvorruchtung 19 zugeordnet und Kant- und Verschiebevorrichtungen 20 vor und nachgeordnet sind. Die Vorprofile werden der Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe 16 über einen Zuführrollgang 10 zugebracht, der mit einer Schopfsäge 21 ausgestattet ist. Den Gerüsten 4, 5 und 8 dieser Gruppe ist eine Gerüstwechseleinrichtung 22 zugeordnet, welche den Austausch der Gerüste gegen aufgearbeitete Gerüste erlaubt, wobei wahlweise für den Duo- oder den Universal-Betrieb vorgesehene Gerüste einbaubar sind. Ein nachgeordneter Auslaufrollgang 12 führt über eine beispielsweise zum Teilen von Knüppeln einsetzbare Warmschere 23 zu einem Kühlbett 24.

[0016] In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein derartiges kompaktes Formstahl-Walzwerk durchaus die Leistung von wesentlich aufwendigeren vorbekannten Walzwerken ergibt, so daß gemäß der Erfindung der zu treibende Aufwand erheblich absenkbar ist. Der Leistungsabfall, der durch die empfehlenswerte Absenkung der Umformleistung des Universal-Fertiggerüstes auftritt, läßt sich im Bedarfsfalle leicht durch ein weiteres zusätzliches Reversieren ausgleichen.

[0017] Üblicherweise sind in Umkehr-Tandem-Gerüstgruppen die Vertikalwalzen der Universal-Arbeitsgerüste leicht doppelkonisch so ausgeführt, daß ihre Ballen von ihren Mittelebenen zu ihren Walzenzapfen hin sich verjüngen. Die hier gewalzten Profile weisen leicht nach außen abgekantete Flanschhälften auf, so daß von "X"-Vorprofilen gesprochen wird, und erst das Universal-Fertiggerüst enthält im wesentlichen zylindrische Walzenballen, so daß die Flanschhälften eine gemeinsame äußere Ebene erhalten und man das gewünschte "H"-Profil erhält. Es wurde als vorteilhaft erkannt, das Universal-Arbeitsgerüst 4 mit doppelkonischen Walzen und das Universal-Fertiggerüst 8 mit zylinderförmigen Vertikalwalzen auszustatten, so daß beim Reversieren jeweils zwei Stiche in "H"-Form, die folgenden beiden in "X"-Form, und der letzte Stich in "H"-Form gefahren werden. Hierdurch wird zusätzliche eine weitere empfehlenswerte Durchknetung des Flanschwurzelbereiches erzielt.

Ansprüche

1. Formstahl-Walzwerk mit einem Duo-Umkehr-Vorgerüst (1) und zu Umkehr-Tandemgruppen (2, 16) zusammengefaßten Universal-Arbeits- und Flanschen-Stauchgerüsten (4, 6, 5, 7), sowie einem ausgangsseitig vorgesehenen Universal-Fertiggerüst (8), dadurch gekennzeichnet, daß die dem Umkehr-Vorgerüst (1) nachgeordnete Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe (16) ein Universal- Arbeitsgerüst (4), ein Flanschen-Stauchgerüst (5) und das Universal-Fertiggerüst (8) aufweist.

2. Formstahl-Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Universal-Arbeitsgerüst (4) Vertikalwalzen mit doppelkonischen, sich zu den Walzenzapfen verjüngenden Walzballen und das Universal-Fertiggerüst (8) Vertikalwalzen mit zylindrisch geformten Ballen aufweisen.

3. Formstahl-Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Universalgerüste gegen Duo-Gerüste austauschbar sind.

4. Verfahren zum Betreiben eines Formstahl-Walzwerkes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Universal-Fertiggerüst (8) für eine geringere Reduktion eingestellt wird als das Universal- Arbeitsgerüst (4).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Stich die Reduktion des Universal-Fertiggerüstes (8) 15% bis 55% deren des Universal-Arbeitsgerüstes (4) beträgt.

Claims

1. Structural steel rolling mill with a two-high reversing roughing stand (1) and universal working stands (4, 6) and flange-edging stands (5, 7), which are combined into reversing tandem groups (2, 16), as well as a universal finishing stand (8) provided at the exit end, characterised thereby, that the reversing tandem stand group (16) arranged downstream of the reversing roughing stand (1) displays a universal working stand (4), a flange-edging stand (5) and the universal finishing stand (8).

2. Structural steel rolling mill according to claim 1, characterised thereby, that the universal working stand (4) displays vertical rolls with double-conical roll barrels narrowing towards the roll spigots and the universal finishing stand (8) displays vertical rolls with cylindrically shaped barrels.

3. Structural steel rolling mill according to one of the claims 1 and 2, characterised thereby, that the universal stands are exchangeable against two-high stands.

4. Method of operating a structural steel rolling mill according to one of the claims 1 to 3, characterised thereby, that the universal finishing stand (8) is set for a smaller reduction than the universal working stand (4).

5. Method according to claim 4, characterised thereby, that the reduction per pass of the universal finishing stand (8) amounts to 15% to 55% of that of the universal working stand (4).

Revendications

1. Laminoir d'acier profilé comportant une cage ébaucheuse duo réversible (1) et des cages universelles ainsi que refouleuses de semelles (4, 6, 5, 7) regroupées en groupes tandem réversibles (2, 16), et une cage finisseuse universelle (8) disposée du côté de la sortie, caractérisé en ce que le groupe de cages tandem réversibles (16) disposé en aval de la cage ébaucheuse réversible (1) comporte une cage de travail universelle (4), une cage refou- leuse de semelles (5) et la cage finisseuse universelle (8).

2. Laminoir d'acier profilé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cage de travail universelle (4) comporte des galets verticaux à table de cylindre doublement conique se rétrécissant en direction des tourillons et la cage finisseuse universelle (8) comporte des galets verticaux à table de cylindre de forme cylindrique.

3. Laminoir d'acier profilé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les cages universelles sont remplaçables par des cages duo.

4. Procédé pour l'utilisation d'un laminoir d'acier profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la cage finisseuse universelle (8) est réglée à une réduction moindre que la cage de travail universelle (4).

5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que, pour chaque passe, la réduction de la cage finisseuse universelle (8) est de l'ordre de 15% à 55% de celle de la cage de travail universelle (4).

Zeichnung