DE2359464C3 - Verfahren zum Reduzieren eines gegossenen Strangs durch Pilgerwalzen - Google Patents
Verfahren zum Reduzieren eines gegossenen Strangs durch PilgerwalzenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
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- B21B1/00—Metal-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
- B21B1/42—Metal-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 bti einer Bewegung des Walzgerüsts
ebenfalls verschiebt. Die Betätigung des Walzgerüsts 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 r>
»ehr leistungsfähiges Walzwerk erforderlich, insbesondere wenn die Ausziehzeiten im Vergleich zu den
Ausziehpausen kurz sind.
Aus der DE-PS 9 21982 ist ein Walzgerüst zum
«bsatzweisen Walzen eines kontinuierlich gegossenen, jo
mit konstanter Geschwindigkeit austretenden Strangs bekannt. Dort wird dem Walzgerüst eine in Strangachse
wirkende hin- urcd hergehende Artjitsbewegung erteilt
und dabei der Strang bei sich änderndem Walzspalt ichrittweise abgewalzt. Die Vorw rtsbewegung des r>
Stranges und die Hin- und Herbewegung des Walzgerü-Ites
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 durchzuführen,
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 4> 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 -,n 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 Pilger-Ichritten
heruntergewalzt werden kann, wobei die bei jedem Pilgerschritt zu bewirkende Verformung begrenzt
bleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnun- ho
gen Weiter beschrieben, Es zeigt
F ί g. 1 die Seilenansicht eines Pilgerwalzwerks zur
Durchführung des Vorgeschlagenen Verfahrens;
F ig, 2 den Schnitt IMt in F ig. Ij
P i g, 3 den Schnitt IV4V in F ig,2. 6i
Das beispielsgemäßc Piigerwalzwerk besitzt eine
ortsfest aufgestellte Plattform 1, längs weicher 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 Spurkranz5.
Das eigentliche Walzwerk besteht aus einem beweglichen Walzgerüst 6 mit zwei senkrechten
Rahmen 7, in deren Aussparungen je ein Paar Einbaustücke 8 unbeweglich befestigt ist. Zwischen den
Rahmen 7 verlaufen ein oberes Querstück 9 ujd ein 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 weiche das Walzgerüst sich abstürzt.
In den Einbaustücken 8 befinden sich die Lager für ein Paar waagerechter Arbeitsprofilwalzen 12. Diese haben
Zapfen 13, weiche durch die Lager und über die seitliche Begrenzung der Rahmen 7 herausragen. An ihrer» Enden
sind Zahnräder 14 befestigt
Die Zahnräder 14 kämmen mit Zahnstangen 15, welche ihrerseits mit den Kolbenstangen 16 hydraulischer
Kraftzylinder 17 verbunden sind. Diese sind an den Rahmen 7 des Walzgerüstes 6 befestigt und über
Bohrungen 18 und 19 sowie über (nicht gezeigte) Schläuche an eine Druckmittelquelle angeschlossen.
Die Länge der Hydraulikzylinder 17 und der Zahnstangen hängt >on dem für einen Pilgerschritt
notwendigen Drehwinkel der Arbeitswalzen und vom Durchmesser des Wälzkreises des Zahnrads 14 ab. Eine
mögliche Durchbiegung der äußeren Zahnstangen 15 außer Eingriff mit dem zugehörigen Zahnrad ist durch
Stützrollen 20 begrenzt, die drehbar auf Achsen 21 angebracht sind, weiche an den Rahmen 7 des
Walzgerüstes 6 befestigt sind.
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 23 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 besteht aus einem mittleren Profilteil, der
durch den Winkel <x 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 h entsprechend der Enddicke h des Walzguts 33 läßt, und welcher durch den
Winkel <*t begrenzt ist. Der andere zylindrische
Umfangsteil hat einen Radius von Rj, der der
Anfangsdicke Wdes Walzguts entspricht und durch den Winkel »2 begrenzt ist.
Zwischen den Arbeitsabschnitten 32 der Walzen sind Schleppabschnitte vorhanden, die durch den Winkel <xj
begrenzt und mit einem kleinsten Radius R3 ausgeführt sind. Die Schleppabschnitte der Walzen können auch
nicht zylindriscirausgeführt sein.
V/enn die Arbeitswalzen 12 mehrere Arbeitsabschnitte
aufweisen, so kann es zur Errnöglichüng 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 15 von den Kolbenstangen
16 der Hydraulikzylinder 17 schnell gelöst werden können. ι ο
Das Profil der Arbeitswalzen 12 wird aufgrund des zu erzielenden Stauchungsgrads η 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 Stauchungsgrad η = V ergeben sich für die Radien R1 und R2 die
Beziehungen
Λ - U
20
wobei A der Abstand der Walzenachsen voneinander ist
Der Verformungswiderstand auf der Walzlänge L stellt eine veränderliche Größe dar. Um die Walzenbelastung
beim Walzen zu vergleichmäßigen, verläuft der Übergang von /?i auf R2 auf dem profilierten Teil des
Arbeitsabschnitts, d. h. im Bereich des Winkels ä nicht jo
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 ja
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 F i g. 3
gezeigt, einei 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 h, was durch mehrfache Vor- und 4ί
Rückläufe des Walzgerüsts gescheht, 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 man 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 wcden die Arbeitswalzen 12 mit Hilfe
der hydraulischen Kraftzylinder 17 in diejenige Endsteilung 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
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 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 Rt (Winkel «ι) geglättet und auf die Dicke Λ gestaucht,
wonach die Profilteile (Winkel *) der Arbeitsabschnitte wirksam werden und den Strang weiter stauchen bis
schließlich die zylindrischen Arbeitsabschnittsteile mit dem Radius Rj (Winkel a2) 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 Ah heruntergewalzt,
welche, wie noch zu sehen sein wird, mit der Länge des Umfangsteils mit dem Radius R\ zusammenhängt
und etwas kurzer 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 Kraftzyliiider 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 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 Vorwärtsgangs
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 h, deren Erstreckung der Umfangslänge der zylindrischen
Abschnitte des großen Radius Ri entspricht Das Gerüst
kann demnach jetzt bei stehenden Walzen um den Betrag Al] nach rückwärts verschoben werden, bevor
der nächste Rückwärtsgang in der berei's 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 mai? das Walzgerüst mit Hilfe des Hydraulikzylinders 26 um diese Länge vorwärts, d. h. um
einen Betrag, um den der Strang aus der Kühlkokille im Lajfe des nächsten Herausziehens, welches nun
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 darin, daß das Walzgerüst seine Längsbewegung dann
durch die sich drehenden Walzen, also von den Kraftzyiindern 17 erhält, wenn die Walzen kraftschlüs^
sig mit dem Walzgutstrang zusammenwirken, In den Endstellungen jedoch, wenn ein Rutschen der zylindrischen
Teile der Arbeitsabschnitte der Arbeitswalzen am Walzgut möglich ist, hilft der Hydraulikzylinder 26 das
bewegliche Gerüst zu verschieben, bis die Arbeitswalzen das Walzgut sicher gefaßt haben.
Claims (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.IO
Priority Applications (5)
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