-
Beschreibung
-
Die Erfindung bezieht sich auf das Profilwalzen und insbesondere
auf ein Verfahren zum Walzen von I-ProFilen in einem kontinuierlichen Walzwerk sowie
aufeine Kaliberreihe für dessen Durchführung.
-
Besonders wirksam kann die vorliegende erfindung in einem vollkontinuierlichen
Walzwerk mit iforizontal-, Vertikal- und Universalgerüsten verwendet werden.
-
Um maximale Leistung zu erreichen, die IviaF st-lbilität der I-Profile
zu erhöhen und die Qualität der I-Profile, insbesondere mit einem dünnen Steg zu
verbessern, werden diese zweckmässigerweise in kontinuierlichen Walzwerken gewalzt.
-
Durch das Walzen im kontinuierlichen Walzwerk wird maximale Leistung
erreicht, eine minimale Temperatursenkung des Walzgutes sowie eine hohe Maß genauigkeit
und -stabilität der I-Profile, insbesondere der leichten und dünnen profile gewährleistet.
Ausserdem werden beim kontinuierlichen walzen die mechanischen Eigenschaften der
I-Profile verbessert.
-
I-Profile werden in unterschiedlichen Verfahren hergestellt.
-
Bekannt ist ein Verfahren zum Walzen von l-Profilen in Walzwerken
mit offener Gerüstanordnung sowie eine Kaliberreihe für dessen Durchführung ( Buch
von Ross E.Baynon "Kalibrieren von Walzen und Walzwerksanordnung", veröffentlicht
1960, Metallurgizdat, S. 23-24).
-
Die Kaliberreihe enthält geschlossene Sinschnitt- und frägerkaliber,
die Zapfen, geschlossene Flansche mit einer
Aussenkantenneigung
von 2-4% sowie offene flansche mit einer Aussenkantenneigung von 5-12% besitzen.
Dabei wechseln die offenen und geschlossenell Plansche mit Änderung der Keigungsrichtung
der Aussenkanten nach jedem kaliber miteinander Ein Knüppel mit rechteckigem Querschnitt
wird sukzessiv zuerst im Einschnittkaliber und anschliessend in Trägerkalibern gewalzt.
rauch je einem Stich in jedem Kaliber wird der Kn5;jpel zu einem Streifen mit I-Profil
heruntergewalzt, der entsprechend der Konfiguration des geschlossenen Horizontalträgerkalibers
einen Steg sowie offene und geschlossene Fla@sche hat.
-
Infolge des Wechselns der offenen und geschlossenen Flansche der
Trägerkaliber treten die offenen flansche des Walzgutes in die geschlossenen Flansche
des nachfolgenden gesehlossenen -frdgerkalibers ein und urngekehrt, die geschlossenen
Flansche des Walzgutes treten in die offenen Fla@sche des geschlossenen Horizontalträgerkalibers
ein.
-
Dabei kann das Walzgut eine grössere Breite über die abgebogenen offenen
Flansche <> als die Breite des nachfolgenden geschlossenen Horizontalträgerkalibers
über die geschlossenen Flansche<aufweisen>
Zu einem reibungslosen Losen des Walzgutes aus den Kalibern sowie zu dessen Abnehmen
von den Walzen werden auf der in Walzrichtung hiiiteren Walzenseite Führungen angeordnet.
-
Nach jedem Stich wechseln die Walzgutenden beim Sinlauf in die Walzen
miteinander. Da in der Formänderungszone das Metall des Steges relativ zu den Walzen
eine Nacheilung
hat, entstehen bei einem derartigen Wechseln lokale
Stegverlangerungen an den beiden Walzgutenden. Durch diese Verlgngerungen wird der
Einlauf des Walzgutes in das er erleichtert, weil diese durch den Kaliberzapfen
zuerst erfasst werden und das Walzgut wird in die Walzen eingezogen, obwohl dessen
Breite über die abgebogenen offenen flansche die Breite des Kalibers über die geschlossenen
Flansche überschreitet. Infolge der lokalen 3tegverlängerungen des Walzgutes an
den Enden wird ebenfalls ein zuverlässiges
Abnehmen des Walzgutes von den Walzen durch Ausführungen ermöglicht, weil die Verlängerung
früher als die Walzgutes flansche aus dem Kaliber austritt uiid, indem sie auf die
Ausführungen gelangt, hilft sie, das in den tiefen geschlossenen Kaliberflanschen
eingeklemmte Walzgut herauszuziehen.
-
Das Walzen in Walzwerken mit offener Gerüstanordnung weist jedoch
eine geringe Leistung auf und ist durch eine starke Temperatursenkung des Walzgutes
während des Walzvorgangs gekennzeichnet, wodurch die Massgenauigkeit und -stabilität
der I-Profile beeinträchtigt wird.
-
Bekannt ist
ein Verfahren zum Walzen von I-Profilen in Universalträgerwalzwerken, die mit reversierbaren
Gerüsten ausgestattet sind, sowie eine Kaliberreihe für dessen Durchführung ( Buch
von Grizuk N.F., Antonov S.P. "Herstellung von Breitflansch-I-Profilen", veröffentlicht
1973, Verlag "Metallurgija", J. 25).
-
Bei der bekannten Waliberreihe werden im ersten reversierbaren Vorgerüst
ein offenes Binschnitt- sowie ein offenes
Träger- und ein Stauchkaliber
und in reversierbaren Vor-und Fertiggerüsten Universalträgerkaliber verwendet.
-
Der Knüppel wird zuerst i.n offenen Einschnittkaliber in 2-4 Stichen
und dann im offenen TrägerkAliber in 5-9 Stichen gewalzt. f)a das Walzen in demselben
offenen Kaliber zu dessen Überfüllung führt, wird das Walzgut jeweils nach 2-4 Stichen
um 900 gekantet und im Stauchkaliber gewalzt, wobei die Streifenbreite des I-Profils
reduziert wird.
-
Das im Vorgerüst erzeugte I-Vorprofil wird danach in Universaltragerkalibern
des Vor- und Fertiggerüstes gewalzt.
-
Beim Walzen im reversierbaren Gerüst wechseln die Walzen gute-nden
beim Einlauf in die Walzen ebenfalls miteinander,
an den beiden Walzgutenden lokale Stegverlängerungen entstehen,
der Einlauf des Walzgutes in das Kaliber sowie der Austritt des Walzgutes aus diesem
erleichtert wird. Zum leichteren Einlauf des Walzgutes in das Kaliber und dessen
Austritt aus den Walzen trägt ausserdem der Einsatz von symmetrisch relativ zur
Horizontalachse angeordneten offenen Präger- und Universalkalibern bei.
-
Jedoch ist die Leistung des Walzwerks beim walzen gemasts diesem
Verfatiren infolge Verwendung von reversierbaren Gerüsten beschränkt. Ausserdem
ist eine bedeutende Temperatursenkung des Walzgutes insbesondere beim Walzen von
kleinen I-Profilen vorhanden. Deswegen wird dieses Verfahren vorwiegend zur ilerstellung
von grossen I-Profilen verwendet.
-
Bekannt ist ein Verfahren zum Walzen von I-Profilen in halbkontinuierlichen
Walzwerken, die aus einem reversierbaren
Gerüst und einer kontinuierlichen
Gruppe von Horizontal- und Universalgerüsten bestehen (Zeitschrift "Iron and Steel
Engineer", 1974, Vol. 51, Nr. 1, W.J. Amerling u. Mitarb. "Kontinuierlicher Mittelstahlwalzwerk
für Träger und sonstige Profile", S. 65-71, insb. S.70; Zeitschrift "Kinzoku", 1975,
Vol. 45, Nr. 1, N.Takaaki "Entwicklung der Produktion von Stahlformprofilen und
-stangen", S. 72-78, insb. S. 75).
-
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Kaliberreihe verwendet,
die geschlossene bzw. offene Einschnitt-und Trägerkaliber im reversierbaren Gerüst
sowie geschlossene und Universalträgerkaliber in der kontinuierlichen Gerüstgruppe
enthält, Ein Knüppel mit rechteckigem Querschnitt wird zuerst in 3-5 Stichen im
reversierbaren Walzgerüst unter Wechseln der Walzgutenden beim Einlauf in die Walzen
gewalzt. Dadurch entstehen lokale Stegverlängerungen an den beiden Walzgutenden.
-
Danach wird das Walzgut in der kontinuierlichen Gerüstgruppe gewalzt,
wo dieses mit dem gleichen lande in die walzen Jedes Gerüstes einläuft. Dabei wird
durch die am Walzgutende vorhandene lokale Stegverlängerung ein zügiger einlauf
des Walzgutes in die geschlossenen Tragerkaliber sowie dessen zuverlässiger Austritt
aus den geschlossenen Kaliberflanschen gewährleistet, wie es in Walzwerken mit offener
Gerüstanordnung der Fall ist und vorstehend beschrieben wurde.
-
Durch die kontinuierliche Gerüstgruppe werdenbeim Walzen nach diesem
Verfahren die Leistung des Walzwerks vergrössert sowie Voraussetzungen für die erhöhung
der Massgenauigkeit
und -stabilität der zu walzenden Profile geschaffen.
-
Durch den Einsatz des reversierbaren Gerüstes wird die Steigerung
der Walzwerkleistung beschränkt, die Walztemperatur herabgesetzt und die Möglichkeiten
der kontinuierlichen GerUstgruppe des Walzwerks nicht in vollem Masse ausgenutzt.
-
Um maximale Leistung zu erreichen, die Massgenauigkeit und -stabilität
der I-Profile, insbesondere der leichten und dünnen Profile zu erhöhen, die Anderung
der Walzguttemperatur während des Walzvorgangs zu verringern sowie die Qualität
der I-Profile zu verbessern, wird das Walzen zweckmässigerweise in vollkontinuierlichen
walzwerken durchgeführt.
-
In der Metallurgie ist ein Verfahren zum Walzen von I-Profilen in
einem vollkontinuierlichen Walzwerk bekannt, das nur aus Horizontalgerüsten besteht
(das Buch von Bachtinow B.P., Schternow M.M. "Kalibrierung von Walzwerkswalzen",
veröffentlicht 1953, Metallurgizdat, S. 586-588) bzw. horizontale und kombinierte
(horizontale und vertikale) Gerüste in Der Vorwalzgruppe sowie universale und kombinierte
Gerüste in der Fertigwalzgruppe enthält (Zeitschrift "Hutnik", CSSR, 1976, Bd. 26,
Nr. 5, Polansky P., Kalibrierungsverhältnisse beim Walzen von Formprofilen in Hochleistungswalzwerken",
. 174-181, insb. S. 176). Die kombinierten Gerüste können entweder als Horizontal-
oder als Vertikalgerüste betrilben werden.
-
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Kaliberreihe verwendet,
die ein geschlossene@s bzw. ein offenes
Einschnittkaliber, geschlossene
Xragerkaliber mit Wechseln der offenen und geschlossenen Flanschen nach jedem Stich
sowie Universalträgerkaliber enthält. Dabei beträgt die äussere Neigung der Trägerkaliber
2-4% bei geschlossenen Flanschen und 6-12% bei offenen Flanschen.
-
Der KnUppel wird sukzessiv im Einschnittkaliber, in geschlossenen
Tragervorkalibern und Universalfertigkalibern gewalzt. Das walzgut wird in jedem
Gerüst in je einem stich gefahren und läuft immer mit dem gleichen Ende in die Valzen
ein. Dabei wird gleichzeitig in sämtlichen bzw. in mehreren Gerüsten gewalzt.
-
Durch dieses Verfahren werden maximale Leistungenerreicht und Voraussetzungen
für eine minimale Anderung der Walzguttemperatur während des Walzvorganges sowie
für die Erzielung von präzisen und stabilen Massen der zu walzenden Profile geschaffen.
-
Die Durchführung dieses Verfahrens zum kontinuierlichen Walzen von
I-Profilen ist Jedoch mit bedeutenden Schwierigkeiten verbunden, die darauf zurückzuführen
sind, dass das Walzgut immer mit dem gleichen Winde in die Kaliber einläuft. Wie
die Erfahrungen beim Betrieb von kontinuierlichen Walzwerken sowie spezielle Untersuchungen
gezeigt haben, entsteht dabei keine lokale Stegverlängerung an diesem Walzgutende,
obwohl das Walzgut vorwiegend auf dem Steg heruntergewalzt wird. Im Gegenteiles,
wird das Metall am Ende des Walzgutes,mit dem dieses in die Walzen einläuft, im
Bereich des Steges relativ zu den flanschen auf der Länge zusammengezogen und abgeschichtet.
Diese Erscheinung ist durch
die spezifischen Verhältnisse der Fliessgeschwindigkeit
von Metall in der 1 ormanderungszone des Trägerkalibers zu erklären. Bekanntlich
ist die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen auf dem Flanschgipfel beträchtlich geringer
als auf dem Steg, weil der Walzendurchmesser auf dem Flanschgipfel immer geringer
als auf dem Steg ist. Da die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes aus den Walzen
in Übereinstimmung mit dem mittleren Arbeitsdurchmesser der Walzen vorgegeben wird,
hat die Geschwindigkeit der Walzgutflansche eine Voreilung relativ zu der Umfangsgeschwindigkeit
der Walze und die Geschwindigkeit des Walzgutsteges hat eine Nacheilung relativ
zu der Umfangsgeschwindigkeit der Walze. Deswegen tritt auf dem Walzgutsteg über
der gesamten Länge der Formänderungszone eine Rückstauzone für das Metall relativ
zu den Walzen auf.(d.h. Metallrückfluss relativ zu dej Walzen), wodurch an dem beim
Einlauf in die Walzen vorderen Walzgutende ein Zusammenziehen des Steges relativ
zu den Flanschen sowie eine Schichtung des Metalls zustandekommt und an dem beim
Einlauf in die Walzen hinteren Ende eine lokale Stegverlängerung gebildet wird.
Durch das Fehlen der lokalen Stegverlängerung am Walzgutende mit dem des @alzgut
in die Walzen einläuft, wird der Einlauf des Walzgutes in die geschlossenen Kaliber
sowie dessen Abnehmen von den falzen durch die Ausfilhrungen erschwert, da der Einlauf
des Walzgutes in das Ka@iber und dessen Austritt aus dem Kali er nicht mit dem Steg
(wie es bei der lokalen Stegverlängerung am Walzgutend der Prall ist) sondern mit
den Flanschen beginnt. Da die Breite des Walzgutes über die offenen lansche die
Breite des nachfolgenden Kalibers über die
geschlossenen Flansche
überschreiten kann, kommt es bei dessen Einlauf ins Kaliber zu Stöss(n gegen die
Walzen und beim Austritt des walzgutes aus dem Kaliber stösst Sic.w das walzgut
infolge des Einklemmens des Metalls in den geschlossenen Kaliberflanschen gegen
die Ausführungen. Das führt zur Verringerung der Standzeit sowie zur Beschädigung
der Ausführungen und zu nachfolgender Aufwicklung des Walzgutes auf die Walze. Infolge
dieser Schwierigkeiten war es bis zut heutigen Tag nicht gelungen, die Produktion
von I-Profilen in kontinuierlichen Walzwerken mit @orizontal- und Universalgerüsten
zu beherrschen.
-
Die vorliegende erfindung bezweckt, die genannten Schwierigkeiten
zu beseitigen.
-
Der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Walzen von I-Profilen in einem kontinuierlichen
Walzwerk sowie eine Kaliberreihe für dessen Durches führung zu schaffen, welche
gestatten, den Einlauf des Walzgutes in die Kaliber und dessen Austritt aus den
Kalibern zu erleichtern, wodurch die Standzeit der Ausführungen verlängert und deren
Beschädigung verhindert sowie die Aufwicklung des Walzgutes auf die Walzen beim
Fehlen einer lokalen Stegverlängerung an dein beim einlauf in die Walzen vorderen
Walzgutende vermieden werden.
-
Diese Aufgabe wird
einem Verfahren zum Walzen von I-Profilen in einem kontinuierlichen Walzwerk; das
sukzessive@Walzen eines Knüppels mit rechteckipeln Querschnitt in IIorizontaleinschtIi
t t- und Horizontalträger-
kalibern einschliesst, erfindungsgemäss das Walzen
in den Horizontalkalibern
in offener Kaliberfolge durchgeführt und das Walzgut jeweils nach 1-3 Stichen in
siorizontalkalibern in einem Vertikalstauchkaliber heruntergewalzt wird.
-
Die Aufgabe wird .dabei vorteilhaft mit einer Kaliberreihe für die
Durchführung des Verfahrens gelöst, welche ein offenes Einschnittkaliber sowie offene
Träger- und Stauchkaliber enthält, in welcher erfindungsgemäss jeweils zwei benachbarte
offene Trägerkaliber, die auf jedes Stauchkaliber folgen, mit einem Vernältnis der
auf die Horizontalachse bezogenen maximalen Breite des vorher@ehenden und des nachfolgenden
Kalibers von 0,85-0,98, einen Verhältnis der Zapfenbreite der gleichen Kaliber von
@,7@-0,95 und einem Verhältnis der Innenkantenneigung der Flansche der gleichen
Kaliber von 1,02-1,45 ausgebildet sind.
-
Beim Walzen in offener Kaliberfolge fehlen geschlossene Flansche
und folglich wird das Wechseln
offenen und geschlossenen Flansche miteinander
wodurch das Walzgutprofil immer mit de;n Profil des nachfolgenden offenen Trägerkalibers
überein3timmt. Dabei unterschreitet immer die Breite des Walzgutprofils über die
Russeren oeitenkanten die entsprechende Breite des nachfolgenden Kalibers. Dadurch
werden die Stösse der Aussenkanten der Flansche gegen die Aus@enwände des Kalibers
verhindert und der einlauf des Wal@gutes ins Kaliber erleichtert.
-
Beim Walzen in offener Kaliberfolge sind die Seiten der oberen und
der unteren Walze auf das Walzgut einwirkendcn @omente infolge der Symmetrie der
offenen Trägerkaliber
relativ zur Horizontalachse gleich. Dadurch
wird ein geradliniger Austritt des Walzgutes aus den Kaliber erzielt, die Einwirkungskräfte
des Walzgutes auf die Ausführungell wesentlich verringert und folglich deren Beschädigung
und die Aufwicklung des Walzgutes auf die Walzen vernieden.
-
Da beim Walzen in offenen Trägerkalibern eine vergrösserte Breitung
des Metalls zustrlndekomnt und
Neigung zur Überfüllung der Kaliber sowie zur Gratbildung auf der Seitenfläche des
Walzgutes auftritt, sollte das Walzgut im Vertikalstauchkaliber auf der Breite heruntergewalzt
werden.
-
Das Wechaeln der offenen Horizontalträgerkaliber und der Vertikalstauchkaliber
miteinander ist von der Anordnung der Horizontal- und Vertikalgerüste im Walzwerk
abhängig.
-
Das Walzen des Walzgutes in den Stauchkalibern wird nach 1-3 Stichen
in den IIorizontaltragerkalibern durchgeführt.
-
Bei einer grösseren Anzahl der Stiche in offenen Prägerkalibern zwischen
zwei Stauchstichen kommt eine tiberfüllung dieser Kaliber und die Gratbildung auf
der Seitenfläche des Walzgutes zustande.
-
Zur Gewährleistung günstiger Verhältnisse für den Sinlauf des Walzgutes
in die Kaliber sind jeweils zwei benachbarte Trägerkaliber, die auf jedes Stauchkaliber
folgen, mit
einem Verhältnis der auf die Ilorizontalachse bezogen maximalen Breite des vorhergehenden
und des nachfolgenden Kalibers von 0,85-0,98, einem Verhältnis der Zapfenbreite
der gleichen Kaliber von 0,71-0,95 und einem Verhältnis der lnnenkantenneigung der
flansche der gleichen Kaliber von 1,0-1,45 auszubilden.
3ei einem
geringeren Verhältnis der auf die Horizontalachse bezogenen maximalen Breite des
vorhergehenden und des nachfolgenden Kalibers sowie bei einem geringeren Verhältnis
der Zapfenbreite der gleichen Kaliber wird der Einlauf der Walzgutflansche in die
Kaliberflanschen erschwert, weil . das vordere Walzgutende mit seinen Flanschinnenkant
er' gegen die Innenkanten der Kaliberflansche stossen wird. Bei grösseren Verhältnissen
tritt die Neigung zur Überfüllung der Kaliber sowie zur Gratbildung auf der Seitenflliche
des Walzgutes auf.
-
Bei einer Uberschreitung des genannten maximalen Verhältnisses der
Innenkantenneigung der flansche des vorhergehenden und des nachfolgenden Kalibers
verliert das Walzgut seine Stabilität im Kaliber und mit dem Verschleiss der Flanschinnenkanten
der Trägerkaliber wird das Walzgut relativ zur rlorizontalen Längsache im Kaliber
gedreht. Ausserden fUhrt die Überschreitung dieses Verhältnisses zu einem übergrossen
Herunterwalzen des Flansches an der Grundfläche sowie zur Fehlerbildung in den Ecken
des 1-Profils. Bei einem geringeren Verhältnis der Innenkantenneigung der Flansche
des vorhergehenden und des nachfolgenden Kalibers wird die erforderliche Neigung
der Flanschinnenkanten des I-Vorprofils nicht erzielt, das in die Gruppe der Universalfertiggerüste
weitergeleitet wird, was zu einer starken Ungleichmässigkeit in dt.r Verformung
des Flansches auf der Dicke in den ersten Universalgerüsten der Fertigwalzgruppe
führt.
-
Es wird empfohlen, das genannte Verhaltnis der Neigungen in Walzrichtung
von den maximalen Werten im ersten Horizontalgerüst
bis zu den
minimalen Werten im letzten Horizontalgerüst der Vorwalzgruppe zu reduzieren.
-
Zweckmdssig wird das Walzen in den Horizontalträgerkalibern mit einem
Formänderungskoeffizienten auf dem Steg von 1,1-2,5, auf der Flanschdicke von 1,05-1,35
uiid auf der Flanschh5he von 1,03-1,25 und irn Vertikalstauchkaliber mit einem Formänderungskoeffizienten
von 1,15-1,65 durchgeführt.
-
Die genannten Formänderungskoeffizienten auf dem Steg sowie auf der
Flanschdicke und -hbhe sind zur Gewährleistung eines freien und zügigen Einlaufes
des Walzgutes ins Kaliber
beim Fehlen lokaler Stegverlängerung an dem beim Einlauf in die Walzen vorderen
Walzgutende erforderlich. Die obere Grenze der genannten Werte ist durch die Verhältnisse
eines zügigen Winlaufes des Walzgutes ins Kaliber sowie durch die Verhaltnisse der
Kaliberüberfüllung und die untere Grenze
ist durch die Forderung einer intensiven Verformung gegebell.
-
Bei grösseren Formänderungskoeffizienten auf dem Steg kann eine Kaliberüberfüllung,
d.h. ein Herausdrücken von bletall in den Walzspalt (Gratbildung) erfolgen. Bei
grösseren Formänderungskoeffizienten auf der Flanschdicke und -höhe wird der Einlauf
der Walzgutflansche in die entsprechenden Kaliber wesentlich erschwert, weil . die
Walzgutflansche mit ihren Innenkanten gegen die Flanschinnenkanten des kalibers
stossen werden. Dabei kann das Metall der @lansche ebenfalls in den Walzspalt herausgedrückt
werden und in den recken des I-Profils können Fehler entstehen. bei geringeren Werten
saint-
licher genannten Koeffizienten werden die Maße des I-Vorprofils
nicht
gewährleistet, die zum Walzen in der Fertiggruppe erforderlich sind.
-
In den Stauchkalibern sollten die Formänderungskoeffizienten und
die Kaliberform eine Überfüllung der Horizontalträgerkaliber verhindern. Daher sollten
die Formänderungskoeffizienten in den Stauchkalibern 1,15-1,65 betragen und der
Kalibergrund sollte konvex ausgebildet werden. Die genannten oi'mänderungskoeffizienten
im Stauchkaliber sind von dem Betrag abhängig, wt den das Walzgut in den offenen
nrägerkalibern heruntergewalzt wird. Je grösser das Herunterwalzen in den auf das
Stauchkrlliber folgenden offenen Trägerkalibern ist, desto höher sollte der Formänderungskoeffizient
im Stauchkaliber sein. Jedoch kann die Uberschreitung der oberen Grenze von 1,65
zum Verlust der Walzgutstegstabilität im Stauchkaliber führen.
-
Bei einem Formänderungskoeffizienten im Stauchkaliber von unter 1,15
kann eine Uberfüllung der nachfolgenden llorizontalträgerkaliber $zustandekommen.
-
Durch die Verwirklichung des erfindwgsgemässen Ver-
fahrens und der Kaliberreihe für dessen Durchführung wird
ermölicht, den Einlauf des Walzgutes in die Kaliber sowie den Austritt des Walzgutes
aus diesen zu erleichtern, wodurch die Standzeit der Ausführungen verlängert sowie
deren Beschädigung verhindert und folglich die Aufwicklung des Walzgutes auf die
Walzen bei Fehlen der lokalen Stegverlängerung an dem beim Einlauf in die Walzen
vorderen Walzgutende vermieden werden.
-
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Durch
führungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, in
zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung die Konfiguration benachbarter offener
Horizontalträgerkaliber in
erfindungsgemässen Kaliberreihe (mit gestrichelter Linie sind die Umrisse des in
Walzrichtung vorhergehenden Kalibers eingezeichnet); Fig. 2 in schematischer Darstellung
die Konfiguration des Vertikalstauchkalibers in
erfindungsgemässen Kaliberreiche sowie die Konfiguration des in dieses einlaufenden
Walzgutes (mit gestrichelter Linie ist die Konfiguration der ins Kaliber einlaufenden
Walzgutes gezeigt); Fig. 3-10 - in schematischer Darstellung
erfindungsgemässe Kaliberreihe der Vorgerüstgruppe; Fig. 11-16 in schematischer
Darstellung
erfindungsgemässe Kaliberreihe der Fertiggerüstgruppe.
-
Das Verfahren zum Walzen von I-Profilen in einem kon-
tinuierlichen Walzwerk wird folgender Weise durchgeführt.
-
Ein Rechteck- bzw. Quadratknüppel wird in einem kontinuierlichen
Walzwerk zuerst im offenen Horizontaleinschnittkaliber und anschlieesend in offenen
Horizontalträgerkalibern 1 (Fig. 1) unter Herunterwalzen des Steges 2 auf der Dicke
sowie der Flanschen 3 auf der ähe und Dicke gewalzt.
-
Um eine Uberfüllung der offenen Urägerkaliber 1 zu verhindern, wird
das Walzgut 4 (Fig. 2) nach 1-3 Stichen in diesen Kalibern 1 in einem Vertiialstauchkaliber
5 unter Herunterwalzen des Walzgutes 4 auf der Breite gewalzt.
-
Bei einer grösseren Anzahl
Stichen in den offenen
Trägerkalibern 1 (Fig. 1) zwischen zwei
Stauchstichen kommt eine Überfüllung dieser Kaliber 1 und Gratbildung auf der Seitenfläche
des Walzgutes zustande.
-
Das Walzen in den ?torizontaltra'gerkalibern 1 wird mit einem FormEnderungskoeffizienten
auf dem Walzgutsteg von H'/H = 1,1-2,5, auf der Walzgutflanschdicke von t'/t = 1,05-1,35
und auf der Walzgutflanschhöhe von von = 1,03-1,25 durch geführt, wobei (wie in
Fig. 1 gezeigt): und und ßl - Walzgutstegdicke in dem in Xalzrichtung vorhergehenden
bzw nachfolgenden Kaliber entsprechend; t' und t - durchschnittliche Walzgutflanschdicke
in dem in Walzrichtung vorhergehenden bz@, nachfolgenden Kaliber Hl' und H1 - Walzgutflanschhöhe
in de;.a in Walzrichtung vorhergehenden bzw nachfolgenden Kaliber entsprechend.
-
Bei einem Formänderungskoeffizienten auf dem Walzgutsteg von über
2,5 kann eine Überfüllung des Kalibers und Gratbildung auf der Seitenfläche des
Walzgutes zustandekommen.
-
Bei einem Formänderungskoeffizienten auf der Walzgutflanschdicke
von über 1,35 und auf der Walzgutflanschhöhe von über 1,25 wird der Einlauf der
Walzgutflanschen in die entsprechenden Flanschen des Kalibers 3 erschwert, weil
die @alzgutflanschen mit den Innenkanten gegen die Innenkanten der Kaliberflansche
3 stossen @. Dabei ist ebenfalle eine Überfüllung des Kalibern 1 sowie , Gratbildung
auf der Seitenfläche des Walzgutes und die Entstehung von
Fehlern
in den Ecken des 1-Profils möglich.
-
Bei geringeren Werten sämtlicher angeführten Koeffizienten (H'/H
< 1,1). t'/t < 1,05 und Hl'/H < 1,03) werden die Mafle des I-Vorprofils
nicht gewährleistet, die für das Walzen in der Fertiggerüstgruppe erforderlich sind.
-
Das Walzen in den Vertikalstauchkalibern wird mit einem Formänderungskoeffizienten
B'/B = 1,15-1,65 durchgeführt, Dabei (wie in Fig. 2 gezeigt): 3' - die Breite des
Walzgutes über der Horizontalachse, das aus dem in Walzrichtung vorhergehenden horizontalen
offenen Trägerkaliber austritt; B - die Breite des Walzgutes über der Horizontalachse
im Vertikalstauchkaliber sind.
-
Eine Erhöhung des Formänderungskoeffizienten im Ver-
tikalstauchkaliber über 1,65 führt zum Verlust der Walzgutstegstabilität (Stegverbiegung)
im Vertikalstauchkaliber.
-
Bei Formänderungskoeffizienten von unter 1,15 erfolgt eine Uberfüllung
der nachfolgenden Horizontalträgerkaliber.
-
Die Grösse des Formänderungskoeffizienten im Stauchkaliber ist von
den Formänderungskoeffizienten in den nachfolgenden Horizontalträgerkalibern abhängig.
Je größer die Formänderungskoeffizienten in diesen Kalibern sind, desto höher sollte
der Formänderungskoeffizient im Stauchkaliber sein.
-
Ausserdem hängt der Formänderungskoeffizient im Stauchkaliber von
der Dicke des Walzgutsteges ab. Je geringer die Dicke des Walzgutsteges ist, desto
kleiner sollte der Formänderungskoeffizient im Stauchkaliber sein, um den Verlust
der
Stegstabilität im Stauchkaliber zu vermeiden.
-
Im Ergebnis des sukzessiven Walzens des Walzgutes in den Kalibern
der Vorgerüstgruppe wird ein symmetrisches I-Vorprofil erzeugt, das anschliessend
ixi den Universalträgerkalibern der Feriggerüstgruppe gewalzt wird.
-
Die Kaliberreihe für die Durchführung des Verfahrens zum Walzen von
I-Profilen enthält ein offenes Horizontaleinschriittkaliber sowie offene Horizontalträgerkaliber
und ertik@lstauchkaliber. Dabei werden die Staucilkaliber hinter
1 bis 3 Horizontalträgerkalibern angeordnet.
-
Die zwei Trägerkaliber 1, die jeweils auf das Stauchkaliber folgen,
sind mit einem Verhältnis der auf die iiorizontalachse bezogenen maximalen Breite
des vorhergehenden und des nachfolgenden Kalibers von Bl'/Bl = 0,85-0,98, einem
Verhältnis der Zapfenbreite der gleichen Kaliber von B2'/B2 = 0,71-0,95 und einem
Verhältnis der Innenkantenneigung der tg #' Flansche der gleichen Kaliber von =
1,02-1,45 ausgetg # bildet, wobei (wie in Pig 1 gezeigt): Bl' und B1 - die auf die
Horizontalachse bezogene maximale Breite des vorhergehenden bzw. des nachfolgenden
Kalibers entsprechend; B21 und I3p - Zapfenbreite des vorhergehenden bzw. des benachbarten
nachfolgenden Kalibers entsprechend; tg #' und tg # - Innenkantenneigung der Flansche
des vorhergehenden
des nachfolgenden benachbarten Kalibers sind.
-
Bl' B2' Bei einem Verhältnis v von unter C,85 und v von
unter
0,71 wird der Einlauf der Walzgutflansche in die Kaliberflansche erschwert, weil
das vordere Walzgutende mit den Flanschinnenkanten gegen die Innenkanten der Kaliberflansche
stossen wird. Bei grösseren Werten der angeführten Verhältnisse (B'/Bl > 0,98
und B2'/B2 > 0,95) tritt die Neigung zu einer Uberfüllung der Kaliber sowie zur
Gratbildung auf der Seitenfläche des Walzgutes auf.
-
tg # Eine Überschreitung des maximalen Wertes > 1,45 tg # führt
zum Verlust der Walzgutstabilität im Kaliber 1 und mit Verschleiss der Flanschinnenkanten
der Trägerkaliber wird das Walzgut relativ zur horizontalen Längsachse im Kaliber
1 gedreht. Ausserdera führt die Uberschreitung dieses Verhältnisses zu einem ülergrossen
Herunterwalzen des Plansches an der Grundfläche sowie zur Fehlerbildung in den Ecken
des I-Profils.
-
tg #' Bei kleineren Werten des Verhältnisses < 1,02 tg # wird
die erforderliche Neigung der Flanschinnenkanten im I-Vorprofil nicht ersielt, das
in die Universalgerüste der Fertigwalzgruppe weitergegeben wird, was zu einer grossen
Ungleichmässigkeit in der Flanschverformung auf der Dicke in den ersten Universalgerüsten
der Fertigwalzgruppe führt.
-
hachstehendwird an Hand von Durchführungsbeispielen des
erfindungsgemässen Verfahrens die reihe der offenen iforizontalträgerkaliber und
der offenen Vertikalstauchkaliber veranschaulicht.
-
Beispiel 1.
-
In den Walzen der Vorgerüstgruppe eines ,iiittelstahlwalzwerks werden
folgende Kaliber zum Walzen des I-Profils ausgedreht:
1. Gerüst
- offenes Horizorltaleinschnittkaliber 6 (Fig. 3); Gerüst - Vertikalstauchkaliber
7 (Fig. 4); 3. und 4. Gerüst - offene Horizontalträgerkaliber 8 (Pi:. 5) und 9 (Fig.
6); 5. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 10 (Fig. 7); 6., 'I. und 8. Gerüst - offene
Horizontalträgerkaliber 11 (Fig. 8), 12 (Fig. 9) und 13 (Fig. 10).
-
In der Fertiggerüstgruppe werden herkömmliche Universalträgerkaliber
14 (Fig. 11) und 15 (Fig. 12), ein offenes Kontrol. l-iiorizontal trägerkaliber
16 (Fig. 13), ein Universalträgerkaliber 17 (Fig. 14), ein offenes Kontroll-Horizontalträgerkaliber
18 (Fig. 15) sowie ein Universalträgerkaliber 19 (Fig. 16) verwendet.
-
Das Grössenverhältnis der benachbarten offenen Trägerkaliber, die
zwischen den Vertikalstauchlkalibern angeordnet werden, hat folgende Werte (ig.
1): Kaliber 8 (Fig. 5) und 9 (Fig. 6) tg #' Bl'/Bl = 0,88; B2'/B2 = 0,83; = 1,20
tg # Kaliber 11 (Fig.8) und 12 (Fig.9) tg #' Bl'/Bl = 0,85; B2'/B2 = 0,91; = 1,15
tg # Kaliber 12 (Fig. 9) und 13 (Fig. 10) tg #' Bl'/Bl = 0,98 B2'/B2 = 0,93; = 1,08
tg #
Zum walzen wird ein Quadratknüppel verwendet, der auf eine
Temperatur von 11800C vorerhitzt wird.
-
Der erhitzte Knüppel wird zuerst im offenen Einschnittkaliber 6 Fig
3) und danach im Vertikalstauchkaliber 7 (Fig. 4) mit einer konvexen Grundfläche
gewalzt. Dann wird das Nalzen in zwei offenen Horizontalträgerkalibern 8 (Fig.5)
und 9 (ig. 6) und anschliessend im Stauchkaliber 10 (Fig. 7) durchgeführt, wobei
das Walzgut auf der Breite heruntergewalzt wird. Dann werden drei Stiche in den
offenen Horizontalträgerkalibern 11 (Fig. 8), 12 (Fig. 9) und 13 (Fig. 10) gefahren.
-
Beim Walzen in den Horizontalkalibern betragen die Formänderungskoeffizienten
auf dem Steg auf der auf der Flansch-H'/H Flansch- höhe H1'/Hl dicke t'/t Kaliber
6 (Fig. 3) 1,59 - 1,15 Kaliber 8 (Fig. 5) 2,30 1,17 1,25 Kaliber 9 (Fig. 6) 1,36
1,09 1,10 Kaliber 11(Fig. 8) 2,01 1,15 1,19 Kaliber 12(Fig. 9) 1,25 1,08 1,10 Kaliber
13(Fig.10) 1,11 1,08 1,05 Das Walzen in den Vertikalstauchkalibern wird mit einem
Formänderungskoeffizienten B'/B = 1,60 im Kaliber 7 (Fig. 4) und B'/B = 1,38 im
Kaliber 10 (Fig. 7) durchgeführt.
-
Das in der Vorgerüstgruppe erzeugte @-Vorprofil wird reibungslos
in den Universal- und Horizontalgerüsten der Fertigwalzgruppe (Fig. 11-16) gewalzt.
-
Das Walzen in sämtlichen Gerüsten erfolgt stabil. Es werden keine
Verzögerungen und Stösse beim Einlauf des Walzgutes in die Kaliber sowie bei dessen
Austritt aus den walzen beobslchtet. Das Walzgut läuft aus den offenen Trägerkalibern
geradlinig ohne Verkrümmung nach oben bzw. nach unten aus.
-
Die Ausführungen werden nicht beschädigt und das Walzgut wird auf
die Walzen nicht aufgewickelt.
-
Beispiel 2.
-
Die erfindungsgemässe Kaliberreihe zum Walzen von I-Profilen in einem
kontinuierlichen Mittelstahlwalzwerk enthält folgende Kaliber entsprechend den Gerüsten:
1. Gerüst - Horizontaleinschnittkaliber 6 (Fig. 3); 2. und 3. Gerüst - offene Horizontalträgerkaliber
8 (Fig. 5) und 9 (Fig. 6); 4. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 10 (Fig. 7); 5. und
6. Gerüst - offene Horizontalträgerkaliber 11 (i. 8) und 12 (Fig. 9).
-
7. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 10 (Fig. 7); 8. Gerüst - offenes
Horizontalträgerkaliber 13 (Lig 10).
-
In der Fertiggerüstgruppe des Walzwerks wird die Kaliberreihe verwendet,
die im Beispiel 1 beschrieben wurde.
-
Das Grössenverhältnis der benachharten offenen Trägerkaliber, die
zwischen den Vertikalstauchkalibern angeordnet werden, hat folgende Werte (Fig.
1): Kaliber 6 (Fig. 3) und 8 (Fig. 5) tg #' Bl'/Bl = 0,85 B2'/B2 = 0,71; = 1,45
tg #
Kaliber 8 (Fig. 3) und 9 (Fig. 6) tg #' Bl'/Bl = 0,90; B2'/B2
= 0,87; = 1,30 tg # Kaliber 11 (Fig. 8) und 12 (Fig. 9) tg #' Bl'/Bl = 0,95; B2'/B2
= 0,95; = 1,10 tg # Das Walzen des I-Profils wird ähnlich wie im Beispiel 1 gemäss
der Wechselfolge der Stiche miteinander durchgeführt, die mit der Kaliberreihe in
Vorgerüsten 1-8 sowie in der Fertiggerüstgruppe (Fig. 9-14) übereinstimmt.
-
Beim Walzen in Horizontalträgerkalibern betragen die Formänderungkoeffizienten:
auf dem Steg auf der auf der H'/H Flansch- Flanschhöhe dicke t'/t Hl'/Hl Kaliber
6 (Fig. 3) 1,80 1,10 Kaliber 8 (Fig. 5) 2,50 1,35 1,25 Kaliber 9 (Fig. 6) 1,60 1,15
1,16 Kaliber ll(Fig. 8) 1,90 1,20 1,17 Kaliber 12(Fie. 9) 1,30 1,10 1,09 Kaliber
13 (Fig.10) 1,10 1,05 1,03 Das Walzen in den Stauchkalibern 10 (Fig. 7) wird mit
einem Formänderungkoeffizienten B'/B = 1,65 im Kaliber 4 und B'/B = 1,15 im Kaliber
7 durchgeführt.
-
Das Walzen in sämtlichen Gerüsten erfolgt stabil. Es werden keine
Vorzögerungen und Stösse beim Einlauf des Walzgutes in die Kaliber und bei des Austritt
aus den Walzen
beobachtet. Das Walzgut läuft aus den offenen Trägerkalibern
geradlinig ohne Verkrümmung nach oben bzw. nach unten aus.
-
Die Ausführungen werden nicht beschädigt und das Walzgut wird juf
die Walzen nicht aufgewickelt.
-
Beispiel 3.
-
Die Kaliberreihe zum Walzen von I-Profilen in einem kontinuierlichen
Mittelstahlwalzwerk enthält folgende Kaliber entsprechend den Gerüsten; 1. Gerüst
- offenes Einschnittkaliber 6 (Fig. 3); 2. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 7 (Fig.
4); 3. und 4. Gerüst - offene Horizontalträgerkaliber 8 (Fig. 5) und 9 (Fig. 6);
5. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 10 (Fig. 7); 6. Gerüst - offenes Horizontalträgerkaliber
11 (Fig. 8); 7. Gerüst - Vertikalstauchkaliber 10 (Fig. 7); 8. Gerüst - offenes
Horizontalträgerkaliber 13 (Fig. 10).
-
In der Fertiggerüstgruppe des Walzwerks wurde die Kaliberreihe verwendet,
die im Beispiel 1 (Fig. 11-16) beschrieben wurde.
-
Das Grössenverhältnis der benachbarten offenen Träger-K@li@er 8 (Fig.
5) und @ (Fig. 6), die zw@s@@en zwei Stauchkaliern 7 (Fig. 4) und 10 (Fig. 7) angeordnet
werden, beträgt (Fig. 1): tg #' Bl'/Bl = 0,90; B2'/B2 = 0,83; = 1,25 tg # Das Walzen
des I-Profils wird ähnlich wie im Beispiel 1 gemäss der Wechsel folge der Stiche
miteinander durchgeführt,
die mit der genannten Kaliberreihe in
den Vorgerüsten 1-8 sowie in der Fertiggerüstgruppe (Fig. 11-16) übereinstimmt.
-
Beim Walzen in Horizontalträgerkalibern betragen die Formänderungskoeffizienten;
auf dem Steg auf der auf der H'/H Flanschdicke Flanschhöhe t' Hl' t tu Kaliber 6
(Fig. 3j 2,0 1,1 Kaliber 8 (Fig. 5) 2,2 1,35 1,25 Kaliber 9 (Fig. 6) 1,8 1,20 1,15
Kaliber 11 (Fig.8) 1,7 1,20 1,18 Kaliber 13 (Fig. 10) 1,5 1,10 1,12 Das Walzen in
den Stauchkalibern wird mit folgenden Formänderungkoeffizienten B'/B durchgeführt;
1,55 im Kaliber 7 (Fig. 4), 1,28 im Kaliber 10 (Fig. 7) und 1,15 im Kaliber 10 (Fig.
7, @7. Gerüst).
-
Das Walzen in sämtlichen Gerüsten erfolgt stabil. Es werden keine
Verzögerungen und Stösse beim Ein@auf des Walzgutes in die Kaliber und bei dessen
Austritt aus den Nalzen beobachtet. Das Walzgut tritt aus den offenen Trägerkalibern
geradlinig ohne Verkrümmung nach oben bzw. nach unten aus.
-
Die Ausführungen werden nicht beschädigt und das Walz@ut wird auf
die Walzen nicht aufgewickelt.