DE2359464B2 - Verfahren zum Reduzieren eines gegossenen Strangs durch Pilgerwalzen - Google Patents

Verfahren zum Reduzieren eines gegossenen Strangs durch Pilgerwalzen

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DE2359464B2
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Michail Ivanovitsch Fedorov
Evgenij Sacharovitsch Frejdenson
Aleksandr Ivanovitsch Nischnij Tagil Kalinin
Evgenij Alekseevitsch Korschunov
Konstantin Alekseevitsch Swerdlowsk Malikov
Evgenij Valentinovitsch Melnikov
Igor Nikolaevitsch Petrov
Vladimir Arkadevitsch Tjagunov
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/42Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for step-by-step or planetary rolling

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reduzieren eines kontinuierlich gegossenen und schrittweise aus der Kokille einer Stranggußanlage ausgezogenen Strangs mittels eines unmittelbar nachgeschalteten Pilgerwalzwerks. Ein solches Verfahren ist aus der FR-PS 9 25 131 bekannt
Bei einem solchen Verfahren ist es problematisch, wie das Herunterwalzen des Strangs am besten erfolgt Der genannten Druckschrift ist zu entnehmen, daß der Strang sich bei einer Bewegung des Walzgenlists ebenfalls verschiebt Die Betätigung des Walzgerüst kann mit dem Vorschub des Strangs verknüpft sein. Wenn aber das Herunterwalzen gleichzeitig mit dem Ausziehen des Strangs aus der Kokille erfolgt, so ist ein sehr leistungsfähiges Walzwerk erforderlich, insbesondere wenn die Ausziehzeiten im Vergleich zu den Ausziehpausen kurz sind.
Aus der DE-PS 9 21 982 ist ein Walzgerüst 2:um absatzweisen Walzen eines kontinuierlich gegossenen, mit konstanter Geschwindigkeit austretenden Strangs bekannt Dort wird dem Walzgerüst eine in Strangachse wirkende hin- und hergehende Aroeitsbewegung erteilt und dabei der Strang bei -„ich änderndem Walzspalt schrittweise abgewalzt Die Vorv* .rtsbewegung des Stranges und die Hin- und Herbewegung des Walzgerüstes sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß die Hin- und Herbewegung stets an der gleichen Stelle erfolgt
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so durchzufahren, daß ein verhältnismäßig leichtes und kleines Pilgerwalzwerk zum Herunterwalzen des Stranges genügt Hieraus soll sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades der gesamten Anlage ergeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Herunterwalzen des Stranges in mehreren Schritten in den Ausziehpausen erfolgt
Bei einem solchen Vorgehen kann mit einem kleinen und leichten Walzwerk gearbeitet werden, weil die Zeit der Ausziehpausen die Zeit des Strangausziehens gewöhnlich um ein Mehrfaches übertrifft und die Ausziehlänge, um die der Strang jedesmal aus der Kokille herausgezogen wird, in der anschließenden Ausziehpause durch eine Vielzahl von allmählich entgegen der Ausziehrichtung fortschreitenden Pilgerschntten heruntergewalzt werden kann, wobei die !bei jedem Pilgerschritt zu bewirkende Verformung be grenzt bleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Seitenansicht eines Pilgerwalzwerks ;sur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens;
F i g. 2 den Schnitt II-II in F i g. 1;
F i g. 3 den Schnitt IV-IV in F i«. 2.
Das beispielsgemäße Pilgerwalzwerk besitzt eine ortsfest aufgestellte Plattform 1, längs welcher in Richtung des Auswalzens zwei Paar Schienen 2 aufragen. Die beiden Schienen jedes Paares tragen in gleichmäßigen Abständen befestigte Achsen 3, auf denen Stützrollen 4 drehbar sitzen. Jede Stützrolle 4 hat zu beiden Seiten einen Spurkranz 5.
Das eigentliche Walzwerk besteht aus einem beweglichen Walzgerüst 6 mit <iwei senkrechten Rahmen 7, in deren Aussparungen je ein Paar Einbaustücke 8 unbeweglich befestigt ist Zwischen den Rahmen 7 verlaufen eic oberes Querstück 9 und ein
ίο unteres Querstück 10.
Am unteren Ende der Rahmen 7 sind zwei Führungsleisten 11 ausgebildet, die zwischen die Spurkränze 5 der Stützrollen 4 greifen und über welche das Walzgerüst sich abstützt
In den Einbaustücken 8 befinden sich die Lager für ein Paar waagerechter Arbeitsprofilwalzen 12. Diese haben Zapfen 13, welche durch die Lager und über die seitliche Begrenzung der Rahmen 7 herausragen. An ihren Enden sind Zahnräder 14 befestigt
Die Zahnräder 14 kämmen mit Zahnstangen 15, weiche ihrerseits mit den Kolbenstangen 16 hydraulischer Kraftzylinder 17 verbunden sind. Diese sind an den Rahmen 7 des Walzgerüstes 6 befestigt und über Bohrungen IS und 19 sowie über (nicht gezeigte) Schläuche an eine Druckmittelquelle angeschlossen.
Die Länge der Hydraulikzylinder 17 und der Zahnstangen hängt von dem für einen Pilgerschritt notwendigen Drehwinkel der Arbeitswalzen und vom Durchmesser des Wälzkreises des Zahnrads 14 ab. Eine
jo mögliche Durchbiegung der äußeren Zahnstangen 15 außer Eingriff mit dem zugehörigen Zahnrad ist durch Stützrollen 20 begrenzt die drehbar auf Achsen 21 angebracht sind, welche an den Rahmen 7 des Walzgerüstes 6 befestigt sind.
j) An der Innenseite der Rahmen 7 sind hinter den waagerechten Walzen 12 in Walzrichtung an Konsolen 22 senkrechte Walzen 23 angeordnet die zum Glätten der Walzgutseitenkanten bestimmt sind.
Zwischen den Rahmen 7 ist ein Träger 24 gelenkig angeordnet, der in seinem Mittelteil mit der Kolbenstange 25 eines Hydraulikzylinders 26 verbunden ist, welcher als Antrieb B zur Leerlaufverstellung des Walzgerüstets dient Der Hydraulikzylinder 26 ist zwischen Säulen 27 gelenkig befestigt die auf einer an der Plattform 1 befestigten Stütze 28 angeordnet sind.
Jede Arbeitsprofilwalze 12 hat, wie in Fig.3 gezeigt zwei Arbeitsabschnitte 32. An sich kann die Anzahl der Arbeitsabschnitte auch eine andere sein. Jeder Arbeitsabschnitt 32 bestehe aus einem mittleren Profilteil, der
Vi durch den Winkel λ begrenzt ist und nach einer Kurve ausgeführt ist, die die Sollstichverteilung des Walzguts 33 auf dessen pro Schritt zu walzender Erstreckung L gewährleistet ist, sowie aus zwei zylindrischen Teilen, die sich zu beiden Seiten an den mittleren Profilteil anschließen. Deren einer weist einen Radius von Ri auf, welcher einen Kaliberspalt von Λ entsprechend der Enddicke h des Walzguts 33 läßt, und welcher durch den Winkel äi begrenzt ist. Der andere zylindrische Umfangsteil hat einen Radius von Rj, der der Anfangsdicke //des Walzguts entspricht und durch den Winkel aj begrenzt ist.
Zwischen den Arbeitsabschnitten 32 der Walzen sind Schleppabschnitte vorhanden, die durch den Winkel «3 begrenzt und mit einem kleinsten Radius Rj ausgeführt
br) sind. Die Schleppabschnitte der Walzen können auch nicht zylindrisch ausgeführt sein.
Wenn die Arbeitswalzen 12 mehrere Arbeitsabschnitte aufweisen, so kann es zur Ermöglichung eines
Wechselbetriebs notwendig sein, nach der Zusammenwirkung eines Arbeitsabschnitts mit dem Walzgut die Walzen ohne Mitbewegung der Zahnstangen 15 um einen bestimmten Winkel zu drehen, welcher von der Anordnung der Arbeitsabschnitte auf der Walze abhängt Hierzu führt man die Zahnstangen 15 derart aus, daß sie von den Zahnrädern 14 durch das Entkuppeln der Zahnstangen !5 von den Kolbenstangen 16 der Hydraulikzylinder 17 schnell gelöst werden können.
Das Profil der Arbeitswalzen 12 wird aufgrund des zu erzielenden Stauchungsgrads π des Walzguts, der Erstreckung L eines Walzschritts und der Änderung des Verformungswertes des Walzguts 33 über dessen Walzlänge errechnet Dabei hat man die erforderliche Walzenfestigkeit zu berücksichtigen.
In Abhängigkeit vom angenommenen Stauchungs-
IW
grad π = τ- ergeben sich für die Radien R^ und R2 die Beziehungen
R _ Λ - h . _ A-Ji
wobei A der Abstand der Walzenachsen voneinander ist
Der Yerformungswiderstand auf der Walzlänge L stellt eine veränderliche Größe dar. Um die Walzenbelastung beim Walzen zu vergleichmäßigen, verläuft der Obergang von R\ auf R2 auf dem profilierten Teil des Arbeitsabschnitts, d. h. im Bereich des Winkels λ nicht gleichmäßig, sondern in Abhängigkeit von der Änderung des auftretenden Verformungswiderstands.
An sich ist vorliegend hauptsächlich das Walzen eines vollkommen erstarrten gegossenen Stranges vorgesehen, doch es ist nicht ausgeschlossen, in das Walzwerk einen Strang mit soeben erst erstarrtem Kern und folglich mit verschiedenen Temperaturen über den Querschnitt oder einen Strang mit einem noch nicht erstarrten Kern einzustechen, welcher, wie in Fig.3 gezeigt einen festen Bereich 34, einen festflüssigen Bereich 35 und einen flüssigen Kern 36 hat
Der Arbeitsablauf des Walzens des Walzgutstrangs 33 beginnt mit dessen Einstecken in das Walzgerüst und dem vorbereitenden Herunterwalzen des Stranganfangs auf die Dicke Λ, was durch mehrfache Vor- und Rückläufe des Walzgerüst geschieht, wobei die Profilwalzen vor jeder Bewegung in eine solche Stellung gedreht werden, daß bei der nachfolgenden Gerüstbewegung die Arbeitsabschnitte der Walzen das Walzgut nur um einen vorgegebenen Wert stauchen.
Wenn sich der Strangkopf mit der Dicke h gebildet hat, geht min zum Walzen des übrigen Strangteils über, welches man mit einer Rückwärts-Bewegung des Gerüstes (in F i g. 3 nach rechts) beginnt Vor Beginn des Rückwärtsgangs werden die Arbeitswalzen 12 mit Hilfe der hydraulischen Kraftzylinder 17 in diejenige Endstellung gedreht, bei der das Walzkaliber durch die Anfänge der zylindrischen Profilabschnittsteile mit dem Radius R\ gebildet ist In dieser Stellung der Walzen kann das Gerüst so weit rückwärts (nach rechts) dem aus der Kokille kommenden Strang entgegen verstellt werden, bis das Ende der schon auf die Dicke h reduzierten Länge des Strangs sich im Kaliberspalt befindet
jetzt setzt man die Arbeitswalzen mit Hilfe der hydraulischen Kraftzylinder 17 in Drehbewegung, so daß diese sofort oder ebenfalls nach einem kurzen Leerlauf beginnen, das Walzgut zu erfassen und zu stauchen. Das Gerüst führt dabei einen Rückwärtsgang aus. Im Verlauf dieses Rückwärtsgangs des Gerüsts wird zuerst der zu walzende Teil des Walzguts durch die zylindrischen Walzenabschnitte mit dem großen Radius R\ (Winkel x\) geglättet und auf die Dicke Λ gestaucht, wonach die ProRlteile (Winkel tx) der Arbeitsabschnitte wirksam werden und den Strang weiter stauchen bis schließlich die zylindrischen Arbeitsabschnittsteile mit dem Radius A2 (Winkel x2) eine kurze Länge des noch nicht reduzierten Strangs glätten und dabei eine eventuelle unbedeutende Verdickung des Walzguts stauchen. Bei diesem Rückwärtshub des Walzgerüsts wird der Strang um die Sollabnahme ΔΙ\ heruntergewalzt, welche, wie noch zu sehen sein wird, mit der Länge des Umfangsteils mit dem Radius Ri zusammenhängt und etwas kürzer ist als dieser.
Die Arbeitswalzen des Walzgerüstes befinden sich jetzt in ihrer anderen Endstellung und üben keine Kraft auf den Strang aus. Dadurch läßt sich das Gerüst mit stillstehenden Walzen mit Hilfe des Hydraulikzylinders 26 weiter nach rückwärts um einen Abstand von Ah bewegen, der der Sollabnahme beim nachfolgenden Walzschritt beim Vorwärtsgang des Gerüstes entspricht
Jetzt läßt man die Arbeitswalzen mittels der Kraftzynnder 17 in der anderen Richtung drehen, bis sie das Walzgut fassen, wonach das Walzgerüst 6 vorwärts (in F i g. 3 nach links) läuft und das Walzgut zuerst mit den zylindrischen Arbeitsabschnittsteilen des kleinen
jo Radius R2 geglättet, dann durch die Profilteile der Walzen und danach durch die zylindrischen Teile des großen Radius R\ des Arbeitsabschnitts gestaucht wird. Beim Stauchen des Walzguts durch die zylindrischen Abschnitte des großen Radius im Laufe des Vorwärts-
)") gangs des Gerüstes wird die Länge des Walzguts abgewalzt, die einem vollständigen Pilgerschritt entspricht.
Die Walzen stehen nun wieder in der ersten Endstellung und hinter ihnen (in Richtung zur Kokille) liegt eine Walzgutlänge konstanter Dicke Λ, deren Erstreckung der Umfangslänge der zylindrischen Abschnitte des großen Radius R\ entspricht Das Gerüst kann demnach jetzt bei stehenden Walzen um den Betrag ΔΙι nach rückwärts verschoben werden, bevor
ν» der nächste Rückwärtsgang in der bereits beschriebenen Weise durchgeführt wird.
Die Pilgerschritte werden in der beschriebenen Weise so lange wiederholt, bis die gesamte Länge abgewalzt ist, um welche der Strang aus der Kühlkokille beim
Herausziehen herausgeholt worden war.
Danach fährt man das Walzgerüst mit Hilfe des Hydraulikzylinders 26 um diese Länge vorwärts, d. h. uir, einen Betrag, um den der Strang aus der Kühlkokille im Laufe des nächsten Herausziehens, welches nun
Yi stattfinden kann, herauszuziehen ist
Die neue Auszugslänge wird dann in der folgenden Ausziehpause in beschriebener Weise durch mehrere Pilgerschritte heruntergewalzt. Eine Besonderheit im Betrieb des Walzwerks liegt
bo darin, daß das Walzgerüst seine Längsbewegung dann durch die sich drehenden Walzen, also von den Kraftzylindern 17 erhält, wenn die Walzer, kfaftschlüssig mit dem Walzgutstrang zusammenwirken. In den Endstellungen jedoch, wenn ein Rutschen der zylindri-
tv> sehen Teile der Arbeisabschnitte der Arbeitswalzen am Walzgut möglich ist, hilft der Hydraulikzylinder 26 das bewegliche Gerüst zu verschieben, bis die Arbeitswalzen das Walzgut sicher gefaßt haben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Reduzieren eines kontinuierlich gegossenen und schrittweise aus der Kokille einer Stranggußanlage ausgezogenen Stranges mittels eines unmittelbar nachgeschalteten Pilgerwalzwerks, dadurch gekennzeichnet, daß das Herunterwalzen des Stranges (33) in mehreren Schritten in den Ausziehpausen erfolgt
DE2359464A 1973-11-29 1973-11-29 Verfahren zum Reduzieren eines gegossenen Strangs durch Pilgerwalzen Expired DE2359464C3 (de)

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