AT410549B - Vorrichtung zum vergüten von walzgut mit grosser länge - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Härten von Walzgut mit grosser Längserstreckung bei hohem Durchsatz. Genauer definiert betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum thermischen Vergüten von zumindest Teilen des Querschnittes über die Längserstreckung von in Sequenz gefertigtem profilierten Walzgut aus der Walzhitze, insbesondere zum Härten zumindest des Kop- fes von Schienen mit einer Länge von grösser als 50 m und nachfolgender Abkühlung auf Raum- temperatur, bestehend im wesentlichen aus einem Rollgang, einem Mittel zur achsfluchtenden Ausrichtung des Walzgutes, einem Transportmittel mit einer Auflage für das Walzgut zur Quer- verbringung desselben, einer Härteeinrichtung mit einer Manipulationsanordnung und einem Kühl- bett. 



   Zur Verbesserung der Materialeigenschaften wird ein Walzgut zumeist einer thermischen Ver- gütebehandlung, welche in vorteilhafter Weise unter Nutzung der Walzhitze erfolgt, unterworfen. 



  Diese Vergütung, die im wesentlichen eine Erhöhung der mechanischen Werkstoffeigenschaften, wie Härte, Abriebfestigkeit und dgl. bewirkt, kann über den Gesamtquerschnitt oder wie bei einer Fahrschiene üblich, nur über Teilbereiche desselben durchgeführt werden. Dabei wird das im austeniitischen Gefügezustand befindliche Walzgut oder Teilbereiche des Querschnittes desselben über die gesamte Länge in ein Kühlmedium eingetaucht und derart eine Gefügeumwandlung in gewünschter Art erreicht. 



   Einrichtungen zur Durchführung von derartigen Vergütungsverfahren sind bekannt (EP-0441766   B1)   und haben sich im Hinblick auf eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Eisenbahnschienen durchaus bewährt. 



   Je nach Walzendtemperatur sowie je nach spezifischer Masse bzw. Masse je Längeneinheit des Walzgutes erfordert dessen thermisches Vergüten eine entsprechende Tauchzeit oder Ver- weilzeit in der Kühlflüssigkeit, so dass der Durchsatz durch die Vergütevorrichtung begrenzt ist. Mit    anderen Worten : Dermaximal mögliche Durchsatz durch eine Tauch-Vergüteanlage mit einem   Abkühlbecken limitiert die Leistung der vorgeordneten Walzeinrichtung. 



   Modere Profilwalzstrassen mit vorgeordneten Wärmeöfen insbesondere für Strangguss- Vormaterial verfügen zumeist über mögliche Walzleistungen, die grösser sind als der Durchsatz von bekannten Tauch-Vergüteanlagen, so dass bei einer sequentiellen Herstellung von gehärteten Schienen die Walzleistung zurückgenommen werden muss. 



   Zur Vermeidung dieses insbesondere wirtschaftlichen Nachteiles wurde schon vorgeschlagen, das Walzgut im Durchlauf durch eine mit Sprühmittel versehene Kühlstrecke zu vergüten. Dieses Durchlaufverfahren erfordert jedoch grosse Baulängen der Einrichtung und erbringt zumeist nicht eine geforderte Materialqualität des Walzgutes. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Mängel und insbesondere die wirtschaftlichen Nachteile von bekannten thermischen Behandlungseinrichtungen für Walzgut der eingangs genannten Art zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine hohe Qualität und gute Gebrauchseigen- schaften des durchgesetzten Walzgutes sicherstellt sowie eine grosse Leistung besitzt und es ermöglicht, in Sequenz gefertigtes Stabmaterial, insbesondere Schienen mit Längen über 50 m, aus Walzstrassen mit hoher Leistung unter Nutzung der Walzhitze zu behandeln und thermisch zu vergüten. 



   Dieses Ziel wird bei einer gattungsgemässen Vorrichtung dadurch erreicht, dass der Rollgang eine Einrichtung zur Positionierung des in mindestens einem Querschnittsbereich aufliegend zugeförderten Walzgutes in Längsrichtung und ein zugeordnetes Ausrichtmittel aufweist, dass die Härteeinrichtung aus mindestens zwei nebeneinander mit in deren Längsrichtung im wesentlichen parallel zum Ausrichtmittel angeordneten Flüssigkeitskühleinrichtungen mit Manipulatoren für eine Bewegung des Walzgutes gebildet ist, dass neben den und parallel zur Längserstreckung der Flüssigkühleinrichtungen sich der Auflegebereich vom Kühlbett befindet und dass das Quertrans- portmittel mindestens zwei simultan zwischen den Rollgangrollen bewegbare Tragarme mit jeweils endenseitig daran angeordneten Walzgutauflagen besitzt,

   diese Auflagen an den Tragarmen in Querrichtung von der Richtposition im Bereich des Rollganges bis in den Auflegebereich des Kühlbettes verfahrbar, absenkbar und derart anhebbar sind, dass ausschliesslich die Auflagen die Förderebene des Rollganges bzw. die Rollgangsoberkante überragen. 



   Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, dass auf einfache Weise mit der Vorrichtung in Sequenz im Quertransportbereich des Rollganges Walzgut mit hoher Genauig- keit positionierbar und achsial richtbar ist, wobei mittels der Walzgutauflagen des Quertransportmit- 

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 tels gleichzeitig, also ohne Beeintächtigung der Einstellung und des achsialen Richtvorganges, ein vorhergehend gerichtetes und bereitgestelltes Walzgut in die Ablagebereiche der Kühleinrichtun- gen oder von diesen in den Auflagebereich vom Kühlbett oder vom Rollgang direkt auf das Kühl- bett verbracht werden kann. Dabei ist es wichtig, dass lediglich die Walzgutauflagen der zwischen den Rollen bewegbaren Tragarame des Quertransportmittels über das obere Niveau der Rollgang- rollen bzw. deren Förderungsebene anhebbar sind.

   Bei dieser Ausbildungsform der Vorrichtung ist es möglich, mindestens zwei Härteeinrichtungen an einer Seite des Rollganges anzuordnen, so dass lediglich einseitig ein Kühlbett vorzusehen ist, was wirtschaftliche Vorteile erbringt. Ein am Rollgang positioniertes und achsfluchtend gerichtetes Walzgut kann mittels der Auflagen der Tragarme von diesem abgehoben und beispielsweise in einen Ablagebereich einer Flüssigkeits- Kühleinrichtung, die als Manipulator ausgebildet ist, abgelegt werden. Danach ist das Quertrans- portmittel freigesetzt für weitere Walzgutquertransporte, wobei der Manipulator alleine und selbsttä- tig das abgelegte Walzgut in seiner Querschnittslage einrichten, in das Kühlmedium zumindest teilweise einbringen, ausheben und für einen Transport zum Kühlbett bereitstellen kann.

   Diese erfindungswesentliche Trennung von Quertransport des Walzgutes auch über belegte Kühleinrich- tungen hinweg mit letztlich einer Ablage am Kühlbett und ein genaues Einsetzen des Walzgutes in das Kühlmedium verbessert die Genauigkeit der Manipulation sowie der Abkühlbehandlung und führt zuverlässig zu gehärteten Walzprodukten mit konstant hoher Güte. In vorteilhafter und wirt- schaftlicher Weise ist die Leistung bzw. der Durchsatz der Vorrichtung bei Verwendung von zwei Härteeinrichtungen nebeneinander etwa verdoppelt. 



   Wenn die Vorrichtung für ein Walzgut mit der Form einer Fahr- oder Eisenbahnschiene, welche in zwei Querschnittsbereichen am Rollgang aufliegt, vorgesehen ist und die Positioniereinrichtung als elektronisch steuerbares Mittel ausgebildet ist und/oder ein Ausrichtlineal oder einen Queran- schlag aufweist, kann in günstiger Weise die Verweilzeit der Schiene am Rollgang verkürzt, die Temperaturführung verbessert und gegebenenfalls die Anlagenleistung erhöht werden. Weiters ist diese Lage besonders gut für eine sogenannte "Kopf unten" Senkrechtstellung der Schiene mittels der Manipulatoren geeignet. 



   Wenn, wie bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein kann, die Flüssigkühleinrich- tungen als Tauchbecken ausgebildet sind, die bodenseitig und gegebenenfalls seitwärts wirksame, horizontal und vertikal ausgerichtete Anschläge zur Nivellierung und Ausrichtung des Walzgutes aufweisen, kann insbesondere bei einer Abkühlung von Teilen des Querschnittes einer Schiene eine über deren Länge höchst konstante Abkühlung und Härteverteilung erreicht werden, was eine Gütesicherung des Erzeugnisses fördert. 



   Vorteilhaft für konstante und gute Gebrauchseigenschaften ist, wenn in der Vorrichtung Nieder- haltemittel für das Walzgut, insbesondere für eine Schiene, vorgesehen sind, mit welchen Mitteln das Walzgut/die Schiene während des Abkühlens an die Nivellierungsanschläge im Tauchbecken andrückbar ist, weil damit eine durch die Abkühlung verursachte Krümmung wirksam verhindert und die jeweilige örtliche Kühlung der Oberfläche vollkommen gleich gehalten werden kann. 



   Besondere wirtschaftliche Vorteile sind bei einer Verwendung der oben beschriebenen Vorrich- tung zum Härten zumindest des Kopfes von Schienen mit einer Länge von grösser als 50 m und nachfolgender Abkühlung auf Raumtemperatur bei einer die Zuförderfrequenz überschreitenden Durchlaufzeit einer Schiene durch die Härteanlage gegeben, weil mit vergleichsweise niedrigen Anlagenkosten grosse Leistungssteigerungen möglich sind. 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert, wobei nachstehend die jeweils gleich gehaltenen Bezugszeichen aufge- listet sind. 



   Bezugszeichenliste 
S Walzgut 
1 Rollgang 
11 Förderebene des Rollganges 
2 Ausrichtmittel 
21 Ausrichtlineal 
3 Härteeinrichtung 

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   31 Flüssigkeitskühleinrichtungen 32 311 Manipulatoren 321 312 Tauchbecken   
 EMI3.1 
 
313 Nivellierungsanschläge   3141 Niederhaltemittel 324J 3151 Kühlflüssigkeit 325J   
4 Kühlbett 
41 Ablagebereich des Kühlbettes 
5 Quertransportmittel 
51 Tragarm 
52 Walzgutauflage 
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Härteeinrichtung 3 bestehend aus zwei Flüssigkeitskühleinrichtungen 31 und 32, welche zwischen einem Rollgang 1 und einem Kühlbett 4 angeordnet sind. 



   In der beispielhaften schematischen Darstellung ist in einer der Flüssigkeitskühleinrichtungen 31 der Kopf der Schiene S in eine Kühlflüssigkeit 315 eingetaucht gezeigt. Durch Niederhaltemittel 314 und Nivellierungsanschläge 313 ist die Schiene in einem Tauchbecken 312 derart positionier- bar, dass exakt nur eine forcierte Kopfkühlung derselben erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, durch tiefer unter die Oberfläche einer Kühlflüssigkeit 315 gelegte Anschläge 313 den gesamten Quer- schnitt der Schiene forciert zu kühlen. Eine zweite Flüssigkühleinrichtung 32 steht in Bereitschaft. 



   Wie weiter Fig. 1 zeigt, ist von einer Walzenstrasse (nicht dargestellt) kommend eine Schiene S am Rollgang 1 positioniert und kann durch ein Ausrichtmittel 2 gegebenenfalls mit einem Ausricht- lineal 21 achsfluchtend gerichtet werden. Ein Quertransportmittel 5 mit Tragarmen 51 und jeweils einer Walzgutauflage 52 ist in den Bereich des Rollganges 1 rückführbar angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, ein derartiges Quertransportmittel 5 im Bereich des Kühlbettes festzulegen. 



   Zum Quertransport erfolgt eine simultane Verschiebung der Tragarme 51 derart, dass die dar- auf angeordneten Walzgutauflagen 52 bei deren Anheben die Schiene S vom Rollgang 1 achs- fluchtend abheben, tragen und quer in die Richtung des Kühlbettes 4 verbringen können. Dabei ist es erfindungswesentlich, dass im Zuge eines Quertransportes ausschliesslich die Walzgutauflagen 52 des Quertransportmittels 5, auch wenn die Auflagen 52 in den äussersten gegenüberliegenden Bereich verfahren sind, zum Beispiel bei einem Ablegen einer Schiene S, auf einen Ablagebereich 41 des Kühlbettes 4, eine Förderebene 11des Rollganges vertikal überragen können. 



   Eine positionierte und axial ausgerichtete Schiene S, die vorteilhaft in zwei Querschnittsberei- chen auf der Förderebene 11des Rollganges 1 liegt, kann nun in dieser Lage mittels der Walzgut- auflage 52 vertikal abgehoben und im wesentlichen horizontal bzw. quer zu einer in Bereitschaft stehenden Flüssigkeitskühleinrichtung, in Fig. 1 Position 32, verbracht werden. Eine derartige Querschnittslage der Schiene S auf den Walzgutauflagen 52 ist günstig für eine Übernahme der- selben und eine "Kopf unten" Vertikalstellung durch einen Manipulator 321, mittels welchen auch ein Absenken oder Einbringen des Schienenkopfes in eine Kühlflüssigkeit 325 erfolgen kann. 



  Während der Verweilzeit der Schiene in der Kühlflüssigkeit 325 kann diese zwecks einer Stabilisie- rung mittels Niederhaltemittel 324 und Nivellierungsanschläge 323 eingespannt sein. 



   Weil erfindungsgemäss, wie vorher erwähnt, ausschliesslich die Walzgutauflagen 52 auf ein über 

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 der Förderebene 11 des Rollganges 1 gelegenes Niveau gebracht werden können, kann trotz Quertransportaktivitäten eine Folgeschiene vom Walzwerk auf den Rollgang 1 gebracht werden und auf diesem ein- und ausgerichtet werden. Ein Ausbringen einer Schiene S aus den Flüssig- keitseinrichtungen 31,32 mittels Manipulatoren 311,321 und ein Abnehmen derselben durch die Walzgutauflagen 52 kann im wesentlichen gleichartig erfolgen, wonach ein Verbringen und Aufle- gen auf den Ablagebereich 41 des Kühlbettes 4 erfolgen. 



   Bei hohen Walzleistungen kann die Härteeinrichtung 3 auch mit mehr als zwei Flüssigkühlein- richtungen ausgeführt sein, allenfalls ist eine programmierbare Steuereinheit vorteilhaft für einen Fertigungsablauf einsetzbar. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Vorrichtung zum thermischen Vergüten von zumindest Teilen des Querschnittes über die 
Längserstreckung von in Sequenz gefertigtem profilierten Walzgut aus der Walzhitze, ins- besondere zum Härten zumindest des Kopfes von Schienen mit einer Länge von grösser als 50 m, und nachfolgender Abkühlung auf Raumtemperatur, bestehend im wesentlichen aus einem Rollgang, einem Mittel zur achsfluchtenden Ausrichtung des Walzgutes, einem 
Transportmittel mit einer Auflage für das Walzgut zur Querverbringung desselben, einer 
Härteeinrichtung mit einer Manipulatoranordnung und einem Kühlbett, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Rollgang (1) eine Einrichtung zur Positionierung des in mindestens einem Querschnittsbereich aufliegend zugeförderten Walzgutes (S) in Längsrichtung und ein zugeordnetes Ausrichtmittel (2) aufweist, dass die Härteeinrichtung (3)

   aus mindestens zwei nebeneinander mit in deren Längsrichtung im wesentlichen parallel zum Ausrichtmit- tel angeordneten Flüssigkeitskühleinrichtungen (31,32) mit Manipulatoren (311,321) für eine Bewegung des Walzgutes (S) gebildet ist, dass neben den und parallel zur Längs- erstreckung der Flüssigkühleinrichtungen sich der Auflegebereich (41) vom Kühlbett (4) befindet und dass das Quertransportmittel (5) mindestens zwei simultan zwischen den 
Rollgangrollen bewegbare Tragarme (51) mit jeweils endenseitig daran angeordneten 
Walzgutauflagen (52) besitzt, diese Auflagen an den Tragarmen in Querrichtung von der 
Richtposition im Bereich des Rollganges (1) bis in den Auflegebereich (41) des Kühlbettes (4) verfahrbar und derart anhebbar sind, dass ausschliesslich die Auflagen die Förderebene   (11)   des Rollganges (1) überragen.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese für ein Walzgut (S) mit der Form einer Fahr- oder Eisenbahnschiene, welche in zwei Querschnittsbereichen am Rollgang (1) aufliegt, vorgesehen ist, dass die Positioniereinrichtung als elektronisch steuerbares Mittel ausgebildet ist und/oder ein Ausrichtlineal (21) oder einen Anschlag aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkühlein- richtungen (31,32) als Tauchbecken (312,322) ausgebildet sind, die bodenseitig und ge- gebenenfalls seitwärts wirksame, horizontal ausgerichtete Anschläge (313,323) zur Nivel- lierung des Walzgutes (S) aufweisen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Tauchbecken (312,322) Manipulatoren (311,321) zugeordnet sind, mittels welcher das Walzgut (S), insbesondere eine Schiene, von den Auflagen (52) des Quertransportmittels (5) abnehm- bar, vertikal. Kopf unten, einrichtbar in das Tauchbecken (312,322) einbringbar und auf die Auflagen (52) wieder ablegbar ist.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Niederhal- temittel (314,324) für das Walzgut (S), insbesondere für eine Schiene, vorgesehen sind, mit welchen Mitteln das Walzgut/die Schiene (S) während des Abkühlens an die Nivellie- rungsanschläge (313, 323) im Tauchbecken (312,322) andrückbar ist.

   6. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Härten zumindest des Kopfes von Schienen mit einer Länge von grösser als 50 m und nachfolgender Abküh- lung auf Raumtemperatur bei einer die Zuförderfrequenz überschreitenden Durchlaufzeit einer Schiene durch die Härteanlage.

   HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN