DE3444931C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Warmband - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beseitigen von Profilfehlern an Brammen an Warmbandwalzstraßen beschrieben. Es werden Unsymmetrien im Querschnitt der Bramme durch Messen und Vergleichen der Meßwerte ermittelt. Bei Vorliegen von Unsymmetrien wird ein vor der Walzstraße liegendes Gerüst durch bekannte Einrichtungen zum Verändern des Walzspaltes so eingestellt, daß die Unsymmetrie so ausgewalzt wird, daß ein geringer Teil des ursprünglichen Querschnittes der Bramme das Walzgerüst unverändert durchläuft.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Warmband aus Brammen oder Vormaterial, bei denen die Breite weniger als das Dreifache der Höhe beträgt.
• Die Brammen enthalten nicht immer die zur Weiterverarbeitung notwendige ideale Form insbesondere, wenn sie einer Stranggußanlage entstammen.
• Es sind Walzgerüste bekannt, bei denen Verbiegungen in der Längsachse der Bramme nach der Art einer Richtmaschine beseitigt werden können. Dagegen wurden bisher Fehler im Querschnittprofil der Bramme nicht vor der Weiterverarbeitung beseitigt.
• Aus der US-PS 32 13 655 ist bekannt, diese Fehler erst beim späteren Auswalzen des Warmbandes beim eigentlichen Walzvorgang mit zu beseitigen. Es hat sich gezeigt, daß solche Fehler beim Walzvorgang nur in beschränktem Maße zu beseitigen sind und die Fehlerbeseitigung beim Auswalzen mit anderen neu entstehenden Fehlern z. B. in der Planheit verbunden sind.
• Es ist außerdem aus der DE-OS 30 26 427 ein schräges Walzen an den Kanten der fehlerfreien Bramme bekannt, um beim anschließenden Querwalzen, zwecks Verbreiterung der Bramme, die sich einstellende fehlerhafte Verkrümmung im Kantenbereich zu mindern.
• Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Walzen von Warmband zu finden nach dem Fehler im Querschnittprofil der Bramme ohne Nachteile auf die Planheit des später daraus herzustellenden Warmbandes beseitigt werden.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
• Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet. Durch die Ansprüche 4 bis 9 sind noch vorteilhafte Ausgestaltungen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.
• Damit sich die Bramme oder das Vormaterial nicht aus der Längsrichtung heraus bei diesem ersten Walzen verbiegt, ist es von Vorteil, wenn die Walze so eingestellt ist, daß beim Walzvorgang mindestens 30% der gesamten Breite auf der Hälfte mit den kleineren Abstandswerten nicht mitgewalzt werden und weitgehend die andere Hälfte der Querschnittfläche ausgewalzt wird, die in den unsymmetrisch gegenüber der Mittellinie liegenden Punkten die größeren Werte der Abstände enthält und die Einstellung des Walzwerkes so gewählt wird, daß die weitgehend ausgewalzte Hälfte in den Abständen und somit im Querschnittprofil zur Mittellinie angenähert symmetrisch zum Querschnittprofil der anderen Hälfte ist und anschließend die Bramme oder das Vormaterial den Walzeinrichtungen der Warmbandstraße zugeführt wird.
• Eine auf diese Weise vorbehandelte Bramme oder ein Vormaterial wird in den nachfolgenden Walzwerken der Warmbandstraße in an sich bekannter Weise ausgewalzt, wobei die Höhe des Walzgutes unter Beibehaltung eines in der Mitte leicht überhöhten Profiles von Walzgerüst zu Walzgerüst laufend reduziert wird. Die Erfindung ist auf eine Warmbandstraße anwendbar, bei der sämtliche Walzen angenähert parallel und mit der Achse um 90° zur Längsachse des Walzgutes stehen. Sämtliche Walzvorgänge finden genau in Längsrichtung der Bramme oder des Warmbandes statt. Der ursprüngliche Fehler im Querschnittprofil der Bramme oder des Vormaterials hat lediglich einen etwas größeren Abfall am Anfang und Ende des Warmbandes zur Folge, weil das überschüssige Material durch den ersten Walzvorgang dorthin wandert.
• Normalerweise wird aus der unteren Fläche der Bramme oder des Vormaterials auch die spätere untere Fläche des Warmbandes. Es ist aber auch möglich, daß die Bramme oder das Vormaterial um die Längsachse gewendet wird, so daß eine andere Fläche zur unteren Fläche wird.
• Wenn ein solcher Wendevorgang nicht erfolgt, so wird durch Messen der Breite der unteren Fläche der Bramme oder des Vormaterials die Mittellinie dieser Fläche bestimmt und es werden über die Breite verteilt, wie schon beschrieben, die Abstände zur oberen Fläche gemessen.
• Es ist von Vorteil, wenn jede weitere im Walzvorgang bis zum fertigen Warmband zu durchlaufende Walzeinrichtung auf ein symmetrisch zur Mittellinie, die in Walzrichtung verläuft, liegendes zu walzendes Profil eingestellt wird, wobei das Profil zur Mitte hin leicht überhöht ist und in der Mitte den höchsten Punkt hat.
• Das Verfahren ist mit einer an sich bekannten Meßeinrichtung mit einem Vergleicher oder Rechner und einer den Walzspalt verändernden Vorrichtung durchführbar. Es war bekannt, diese Teile erst in der Mitte oder in der zweiten Hälfte der zu durchlaufenden Walzgerüste einzubauen. Sie wirken nur zusammen mit einem die Höhe des gesamten Walzgutes erheblich vermindernden Walzendurchlaufes. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die den Walzspalt verändernde Vorrichtung am Anfang oder vor der eigentlichen Warmwalzstraße an die erste Walzvorrichtung angebaut, die auf die Bramme oder auf ein Vormaterial eingestellt ist, dessen Breite weniger als das Dreifache seiner Höhe beträgt.
• Es können auch Fehler ausgewalzt werden, die sich von Bramme zu Bramme verändern oder sich sogar innerhalb einer Bramme ändern. Diese Fehler erfordern ein sich schnell anpassendes System. Das wird dadurch erhalten, daß die den Walzspalt verändernde Vorrichtung aus einer geringfügig quer zu ihrer Rotationsachse schwenkbaren Walze mit einem hydraulischen Kolben als Antrieb besteht, oder wenn bei schwenkbarer oder auch nicht schwenkbarer Walze mindestens eine hydraulisch gegen die Walze bewegliche Stützwalze eingebautist.
• Es ist zweckmäßig, daß Fehler, die in ihrer Größe erst sehr langsam entstehen, wie z. B. durch Abnutzung des Auslaufes einer Stranggußanlage, auch durch langsam reagierende Mittel beseitigt werden.
• Bekannte langsam reagierende Mittel sind eine den Walzspalt verändernde Vorrichtung mit einer die Temperatur durch gesteuerte Kühlung oder Erwärmung beeinflussenden Vorrichtung, die an mindestens einer Walze oder an deren Lagerungen angebaut ist. Es ist sehr schwer, die Abstände der Flächen an einer über 1000°C warmen Bramme genau zu bestimmen. Eine ausreichende Genauigkeit wird erhalten, wenn als Meßeinrichtung z. B. eine mit optischer Triangulation arbeitende Anlage genommen wird, bei der bekanntlich ein Laserstrahl unter einem Winkel auf die Bramme auftrifft und je nach der Dicke der getroffenen Stelle der Bramme unterschiedlich reflektiert wird, wobei die Unterschiede in der Reflektion in zeilenförmig angeordneten Detektoren erfaßt werden.
• In der Fig. 1 ist das Prinzip der Korrekturvorrichtung dargestellt. Der rechteckige Querschnitt der Bramme 11 ist in fehlerhafter Weise etwas an der rechten Seite überhöht ausgebildet. Mit 14 ist die obere Walze des ersten Walzwerkes bezeichnet, mit der der Fehler korrigiert wird. Die untere Walze wurde in der Zeichnung weggelassen. Zur Korrektur wird die Walze 14 etwas geschwenkt und um die Strecke 16 gegen die Bramme 11 gefahren.
• Die Gefahr, daß sich durch das Beseitigen des Fehlers die Bramme in Längsrichtung etwas verbiegt ist dadurch ausgeschaltet, daß nur auf der rechten Hälfte der Bramme gewalzt wird. Die linke von der Walze 14 unberührte Hälfte der Bramme sichert eine annähernde Geradlinigkeit. Wenn an der Walze 14 eine Walzenbiegevorrichtung angebaut ist, dann kann auch ein gewölbtes Profil eingewalzt werden.
• Fig. 2 stellt das Prinzip der Korrekturvorrichtung dar. Die Abstände von oberer und unterer Fläche der Bramme 11 werden zunächst durch die Meßeinrichtung 17 mit den Meßköpfen 18 bis 22, die symmetrisch zur Mittellinie der Bramme 11 ausrichtbar sind, ausgemessen. An jedem Meßkopf sind nicht eingezeichnete zeilenförmig angeordnete Detektoren und jeweils ein Sender für Laserstrahlen enthalten. Die Meßergebnisse werden an den Vergleicher oder Rechner 23 mit dem Speicher 24 übermittelt. Der Vergleicher oder Rechner 23 vergleicht die symmetrisch zur Mittellinie liegenden Meßpunkte miteinander. Die fehlerhaften Unterschiede werden in den Speicher 24 gegeben. Die Fehler werden außerdem mit früher von vorhergehenden Brammen eingegebenen Fehlern verglichen. Bei systematischen Fehlern wird mit Hilfe eines Korrekturprogrammes die Steuereinrichtung 25 eingeschaltet, die eine Walzspaltbeeinflussung an der Walze 14 steuert. Bei zufällig und bei schnell sich verändernden Fehlern wird die Steuereinrichtung 26 eingeschaltet, die eine hydraulische Anstellvorrichtung 27 steuert. Sämtliche Steuervorgänge können durch eine nicht gezeichnete Rückführung auch zu Regelvorgängen werden. Der Vergleicher oder Rechner 23 erstellt in jedem Fall die Steuerbefehle oder Regelgrößen zur Fehlerkorrektur.
• Die Breite der Bramme 11 und damit ihre Mittellinie wird z. B. in bekannter Weise durch Lichtbänder, die den Randbereich der Bramme 11 beleuchten, und durch Diodenzeilenkameras ermittelt, in die das durchstrahlende Licht einfällt. Diese Breitenmeßanlage ist in der Fig. 2 nicht mit eingezeichnet. Die Meßeinrichtung 17 ist durch einen nicht gezeichneten Antrieb quer zur Längsrichtung der Bramme 11 etwas verfahrbar, so daß der Meßkopf 20 z. B. genau auf die Mitte der Bramme 11 auszurichten ist.

Claims (9)

1. Verfahren zum Walzen von Warmband aus Brammen oder Vormaterial, bei denen die Breite weniger als das Dreifache der Höhe beträgt und das Querschnittprofil in fehlerhafter Weise unsymmetrisch zur Mittellinie liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Unsymmetrie mit an sich bekannten Meßverfahren und Vergleichern ermittelt wird und zur Korrektur des Fehlers eine ebenfalls bekannte Korrekturvorrichtung zum Verändern des Querschnittsprofils des Walzspaltes eines Walzgerüstes benutzt wird, wobei zum Ermitteln der Unsymmetrie an einer der oberen oder unteren längsseitigen Begrenzungsflächen der Bramme oder des Vormaterials die in Längsrichtung oder Walzrichtung sich erstreckende Mittellinie ermittelt wird und auf einer Linie quer zu dieser Mittellinie in symmetrisch zur Mittellinie liegenden Meßpunkten die Abstände zu der gegenüberliegenden Fläche gemessen werden und die Meßwerte der symmetrisch zur Mittellinie auf den beiden Hälften sich entsprechenden Meßpunkte miteinander verglichen werden und bei einer für die weitere Verarbeitung störenden Unsymmetrie des Querschnittsprofils zur Mittellinie die Bramme oder das Vormaterial durch eine Walzeinrichtung geführt wird, die so eingestellt ist, daß symmetrisch zur Mittellinie liegende gleiche Abstände gewalzt werden, wobei mindestens 30% der gesamten Breite auf der einen Hälfte mit den kleineren Abstandswerten liegend nicht mitgewalzt werden und weitgehend die andere Hälfte ausgewalzt wird, die von den symmetrisch gegenüber der Mittellinie liegenden Punkten die größeren Werte der Abstände enthält und die Einstellung des Walzwerkes so gewählt wird, daß die weitgehend ausgewalzte Hälfte in den Abständen und somit im Querschnittprofil zur Mittellinie angenähert symmetrisch zum Querschnittprofil der anderen Hälfte ist und anschließend die Bramme oder das Vormaterial den weiteren Walzeinrichtungen der Warmbandstraße zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie und die dazu symmetrisch liegenden Meßpunkte auf der unten liegenden Begrenzungsfläche liegen und die Abstände von der unten liegenden Begrenzungsfläche nach oben ermittelt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ersten Walzeinrichtung jede weitere bis zum fertigen Warmband zu durchlaufende Walzeinrichtung auf ein symmetrisch zur Mittellinie, die in Walzrichtung verläuft, liegendes zu walzendes Profil eingestellt ist, das in der Mitte eine leichte Profilüberhöhung enthält.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung zur Beseitigung der Unsymmetrie vor der Warmwalzstraße liegt, oder die erste der Warmwalzstraße ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung zur Beseitigung der Unsymmetrie eine den Walzspalt verändernde Vorrichtung aufweist, die aus einer geringfügig quer zu ihrer Rotationsachse schwenkbaren Walze mit einem hydraulischen Kolben als Antrieb besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Walze eine Stützwalze ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung zur Beseitigung der Unsymmetrie eine den Walzspalt verändernde Vorrichtung aufweist, die aus einer die Temperatur durch gesteuerte Kühlung oder Erwärmung beeinflussende Vorrichtung an mindestens einer Walze oder an deren Lagerungen besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzeinrichtung zur Beseitigung der Unsymmetrie eine den Walzspalt verändernde Vorrichtung aufweist, die einen hydraulischen Antrieb gemäß Kennzeichnungsteil der Ansprüche 5 und 6 und gleichzeitig einen thermischen Antrieb gemäß Kennzeichnungsteil des Anspruchs 7 hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Unsymmetrie eine mit optischer Triangulation arbeitende Meßeinrichtung genommen wird.