DE2935327A1

DE2935327A1 - Verfahren zur herstellung eines traegerrohstuecks fuer einen grossen h-traeger

Info

Publication number: DE2935327A1
Application number: DE19792935327
Authority: DE
Inventors: Koichi Itoh; Osamu Koshida; Katsuichi Nakayama
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1980-11-13
Also published as: DE2935327C2; US4295354A; JPS55147401A; CA1114658A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen großen Η-Träger aus einer flachen Bramme oder Platte.

Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen großen Η-Träger umfassen ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Trägerrohstücks aus einer Platte in einem Blockwalzwerk und ein Stranggußverfahren. Diese Verfahren weisen jedoch ernsthafte Nachteile auf.

Bei dem Verfahren, in dem ein BlocKwalzwerk eingesetzt wird, verbleibt ein auf der Platte befindlicher Fehler, z.B. ein Gudfehler, im Trägerrohstück und bedarf einer Konditionierungsbehandlung. Ferner muß das Trägerrohstück erneut erhitzt werden. Als weitere Verfahrensweise ist vorgeschlagen worden, ein Blockwalzwerk nahe an ein großes Trägerherstellwerk aufzustellen, so daß ein TrägerrohstücK aus dem Blockwalzwerk direkt und ohne erneutes Erhitzen zu einem Träger gerollt wird. Bei dieser Verfahrensweise tritt jedoch auch das Problem der Fehler im Produkt auf und sie ist nicht vorteilhaft aufgrund eines Problems, das beim Ausgleichen der Leistung zwischen dem Blockwalzen und dem Trägerwalzen entsteht.

Andererseits ist das Verfahren zum Herstellen eines Trägerrohstücks durch Stranggießen sehr nachteilhaft, weil es beim Stranggießen noch keine bewährte Verfahrensweise zum Ändern der Stranggießgröße gibt, mit welcher das Problem der Herstellungsfenler verschiedener Arten von Produkten in geringen Mengen bewältigt werden kann. Die Herstellung versciiiedener Arten von Produkten in geringen Mengen ist jedoch bei der Herstellung von Trägern üblich. Eine Stranggießmaschine und

9357 030046/0585

ORIGINAL INSPECTED

eine übliche Gießmaschine für flache Platten haben keinen gemeinsamen Anwendungszweck. Diese Verfahrensweise erfordert somit erhebliche Anlage- und Ausrüstungsinvestitionen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen großen Η-Träger aus einer flachen Bramme oder Platte vorzusehen, welche in gleichbleibender Qualität und mit hoher Leistungsfähigkeit von einem modernen Stahlwerk geliefert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen grölten B-Träger aus einer flachen Bramme oder Platte vorzusehen, bei dem ein Duovorwalzwerk und ein UniversalvorwalzwerK verwendbar sind, wie sie bereits in einem üblichen, groiSen Walzwerkbetrieb installiert sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen grölten Η-Träger aus einer flachen Bramme oder Platte vorzusehen, welches in einem bereits bestehenden großen Walzwerkbetrieb unter Durchführung einiger Anpassungen, im wesentlichen jedoch ohne die Notwendigkeit, besondere Einrichtungen zu schaffen, ausführbar ist.

Die Lösung der vorstehenden Aufgaben ergibt sich aus den Ansprüchen.

Bei dem erfindungs gem alten Verfahren wird eine große flache Bramme " oder Platte um ihre Seitenkante durch 90 gedreht, so daß die Breitenrichtung der Platte zur senkrechten Richtung wird, und in einem Duovorwalzwerk zu einem vorgeformten T rager rohstück kaliber gewalzt. Danach wird das auf diese Weise hergestellte, vorgeformte Trägerrohstück wieder durch 90 um seine untere Kante in die Horizontal-

⁹³⁵⁷ 030046/0585

lage gedreht und mit einem Universalzvorwalzwerk zu einem Trägerrohstück für einen Η-Träger gewalzt.

Unter dem in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendeten Ausdruck "große flache Bramme oder Platte" ist jedes Stahlstück zu verstehen, das in einem Stahlwerk entweder durch Blockwalzen oder Stranggießen in Form einer Platte hergestellt wird.

Derartige flache Platten werden mit hoher Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit in hohen Qualitäten und nach verschiedenen Verfahren gemäß bewährter Technologie moderner Stahlherstellung erzeugt. Somit weist das erfindungsgemäße Verfahren, welches derartige flache Brammen oder Platten als Aus gangs rohstücke verwendet, einen sehr großen wirtschaftlichen Vorteil auf.

Ferner wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das vorgeformte Trägerrohstück mit dem Universalvorwalzwerk in den ersten Gängen oder Stichen unter solclien Bedingungen gewalzt, daß die Reduzierung durch die horizontalen Walzen des Walzwerks größer ist als die Reduzierung durch die vertikalen Walzen des Walzwerks, und es wird in den späteren Gängen oder Stichen unter solchen Bedingungen gewalzt, daß die Reduzierung durch die horizontalen Walzen des Walzwerks kleiner ist als die Reduzierung durch die vertikalen Walzen des Walzwerks. Unter den in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Begriffen "erste Gänge oder Stiche" und "spätere Gänge oder Stiche" sind die erste Hälfte bzw. zweite Hälfte aller durchgeführten Gänge oder Stiche zu verstehen.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden:

⁹³⁵⁷ 030046/0585

Es zeigen: Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Herstellstraße für Η-Träger, in der das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird;

Fig. 2 A bis 2 D

Darstellungen der Verfahrensstufen, bei denen eine flache Bramme oder Platte mit einem Duowalzwerk zu einem vorgeformten TrägerrohstücK reduziert wird;

Fig. 3

eine Querschnittsansicht eines Kalibers des Duowalz-

weriis;

Fig. 4

eine Querschnittsansichtjim der die Beziehungen zwischen den Dimensionen der flachen Bramme oder Platte und des daraus hei -esteilten, vorgeformten Trägerrohstücks gezeigt sind;

Fig. 5

eine grafische Darstellung der Ergebnisse eines Versuchs zur Γ -timmung der Bedingungen, unter denen sich die flache Bramme oder Platte wölbt oder krümmt;

Fig. 6 und 7

grafische Darstellungen der Versuchsergebnisse bei der Bestimmung der Beziehungen zwischen den Dimensionen der flachen Bramme oder Platte und der Form des Kalibers oder des Walzprofils des Duowalzwerks;

Fig. 8A und 8B

Querschnittsansichten des nach den ersten Gärgen aus der flachen Bramme oder Platte hergestellten Trägerrohstücks bzw. des aus dem vorgeformten Trägerrohstücii nach den späteren Gängen hergestellten Trägerrohstücks;

9357

030046/0585

ORfGINAL INSPECTED

Fig. 9 eine grafische Darstellung der Versuchsergebnisse bei

der Bestimmung der Beziehungen zwischen einerseits der Differenz der Reduzierung (ψ , - φ ) zwischen den Flanschen und den Stegen des mit dem Universalvorwalzweric gewalzten, vorgeformten Trägerrohstücks für jeden Gang oder Stich und andererseits der Flansch br eitenzunahme φ™

Fig. 10 eine Perspektivansicht, in der die Kontaktlängen des

Materials mit den vertikalen Walzen und den horizontalen Walzen des UniversalzvorwalzwerKS beim Greifen des Materials durch die Walzen gezeigt ist;

Fig. 11 eine Perspeütivansicnt einer in einem Steg des gewalz

ten Materials gebildeten Zunge und

Fig. 12 eine grafische Darstellung eines Beispiels der Bestim

mung des optimalen Gangprogramms oder Stichplans im Bereich des Greifens des Materials aus der Beziehung zwischen Kontaktlängendifferenz [JL , -i. ) und der Zungenlänge (L, ).

Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der Zeichnung beschrieben werden.

In der Fig. 1 schematisch gezeigt ist eine übliche, große H-Trägerherstellungsstraße, die zwecks Durchführung des erfindungsgemähen Verfahrens^teiiweiseumgebaut ist. Eine flache Bramme oder Platte S (s. Fig. 2A) wird in Richtung eines Pfeiles 10 von einer geeigneten Fördereinrichtung getragen und in einen Heizofen 11 eingeführt, in der sie gleichmäßig auf eine ausreichende Temperatur oberhalb von 1150 C er-

030046/0585

hiLzt wird. Danach wird die Bramme oder Platte zu einem Duowalzwerk gefördert. Die flache Bramme oder Platte S wird um eine ihrer Seitenkanten durch 90 gedreht, um ihre Breitenrichtung in die senkrechte ftichtung zu bringen und in mehreren Gängen oder Stichen mit dem Walzwerk 14 zu einem vorgeformten Tragerrohstück X gewalzt, wie dies in den Figuren 2A bis 2D gezeigt ist.

Das auf diese Weise hergestellte, vorgeformte Tragerrohstück X weist eine Zunge von quadratische Form auf, die an einem Ende des einem Flansch entsprechenden Teils gebildet ist. Hierdurch wird im nachfolgenden Verfahrensschritt das Greifen der Walzen des Universalvorwalzwerks in nachteiliger Weise beeinfluut. Folglich wird die Zunge mit einer Zungenschneidesage 18 entfernt.

Das vorgeformte Trügerrohstück X wird von geeigneten (nicht gezeigten) Fördermitteln wie Förderwalzen oder einem Fördertisch einem Universalvorwalzwerk 15 und einem KantenwalzwerK 16, das die Flanschkanten des Trägerrohstücks formt, zugeführt, wobei oeide Walzwerke tandemartig angeordnet sind. Darin wird das vorgeformte Tragerrohstück X von nur dem Universalzvorwalzwerk 15 in mehreren RücKgängen zu einem Tragerrohstück B gewalzt (s. Fig. 8B).

Das auf diese Weise hergestellte Tragerrohstück B wird von Fördermitteln 17 in ein Warmbett 13 und einen Erwarmungsofen 12 oder ein (nicht gezeigtes) Abkühlbett eingeführt und darin gehalten, bis es in den Heizofen eingeführt wird und danach zu einem Η-Träger gewalzt.

Bezugnehmend auf die Figuren 2A bis 2D findet beim Walzen der flachen Bramme oder Platte S (s. Fig. 2A) mit dem Duowalzwerk 14 eine lokale Deformation oder ein lokales Flieifen des Metalles in den Bereichen statt, die sich nahe zu den gegenüoerliegenden Enden des Querschnitts

⁰³⁵⁷ Ü30046/0585

des Materials befinden. Hierbei bleibt der Querschnitt des mittleren Bereichs fast unverändert, so daß das Material an den gegenüberliegenden Enden entlang des WalzenKalibers ve rf or mt wird. Es entsteht dadurch ein vorgeformtes TrägerrohstücK X, das die Form eines "Hundeknochens" aufweist (s. Fig. 2D).

Es wurde bei Versuchen festgestellt, daß das Duowalzwerk 14 aus nachstehend erläuterten Gründen vorzugsweise ein Kaliber oder Walzprofil von der in der Fig. 3 gezeigten Form aufweist.

Es wird eine Bodenwölbung a benötigt, damit der Metallfluß unter Druck entlang des Kalibers zu den gegenüberliegenden Querschnittsenden der flachen Bramme oder Platte S stattfindet, um das vorgeformte Trägerrohstück zu bilden und die expandierten Bereiche auf beiden Seiten nahe zu den gegenüberliegenden Enden des Querschnitts zu vergrößern. Eine Tiefe b des Kalibers oder Walzprofils muß groß genug sein, um ein Volumen der Schultern e des vorgeformten Trügerrohstücks X zu erzeugen, das zur Erzielung der benötigten Flanschbreite des herzustellenden Η-Trägers ausreicht, und sie wird durch die Kapazität oder Aufnahmefähigkeit der Walze, den Querschnittsdimensionen der als Ausgangsplatte verwendeten flachen Bramme oder Platte S und anderen für die Ausbildung des Kalibers maßgebenden Bedingungen begrenzt. Bei dieser Ausführungsform wird die Tiefe b des Kalibers oder Wrlzprofils vorzugsweise begrenzt von den Bedingungen, die in der Formel b = f + 20 ~ 40 (mm) Ausdruck finden, in der f die DicKe des Flansches des vorgeformten Trägerrohstücks X (s. Fig. 4) darstellt. Die Bodenbreite c des Kalibers oder Walzprofils ist vorzugsweise gleich oder " 10 bis 20 % gröifer als die Dicke t der flachen Bramme oder Platte S in Anbetracht der Notwendigkeit, das Material mit dem Kaliber einzudämmen, um den Walzvorgang zu stabilisieren und der Schwierigkeit, eine gleiche Deformation zu beiden Seiten der flachen Bramme oder

⁹³⁵⁷ 030046/0585

Platte S an den Kontaktflächen mit den Walzen zu erzielen. Die Offnungsbreite d des Kalibers muß grob genug sein, um die benötigten Dimensionen der Flansche des Produkts zu gewährleisten. Durch Erhöhen der Offnungsbreite d des Kalibers oder Walzprofils werden die im nachfolgenden Schritt zu Flanschenden zu formende Schultern e so geformt, daß minderwertige Formen der Flanschenden des Trägerrohstücks B vermieden werden. D.h., im Universalvorwalzwerk 15 werden im nachfolgenden Verfahrensschritt die Flansche mehr an den in Kontakt mit den vertikalen Walzen stehenden Seiten verformt und es ist demgemäß die Offnungsbreite d des Kalibers oder Walz prof ils im Duowalzwerk 14 vorzugsweise groß, obwohl sie naturgemäß von den Deformationen an den gegenüberliegenden Querschnittsenden der flachen Bramme oder Platte S begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Offnungsbreite d des Kalibers oder Walzprofils vorzugsweise gegeben durch die Gleichung d = M + 15~-35 (mm), in der M die Breite des Flansches des vorgeformten Trägerrohstücks X darstellt (s. Fig. 4).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren, wie in der Fig. 4 dargestellt, weist die flache Bramme oder Platte S vorzugsweise eine Querschnittsfläche

von 0,1 ni oder mehr und ein Verhältnis von Dicke zu Breite des Querschnitts von 1 : 2,0 bis 1 : 6 auf. Insbesondere beträgt die Dicke t 200 bis 400 mm und die Breite W 400 bis 2000 mm, erstens weil flache Brammen oder Platten, deren Dimensionen im vorstehend angegebenen Bereich liegen, in großen Mengen von Stahlwerken hergestellt werden und zweitens weil flache Brammen oder Platten mit Querschnittsflächen

von weniger als 0,1 m zur Herstellung von großen Η-Trägern nicht geeignet sind. Flache Brammen oder Platten, bei denen das Verhältnis von DicKe zu Breite weniger als 2, 0 ist, sind wirtschaftlich nicht geeignet, weil derartige Brammen oder Platten eine weitere Reduzierung der Dicke erfordern, um die benötigten Stegdicken und Flanschhöhen zu ergeben. Andererseits ist ein Verhältnis von Dicke zu Breite, wel-

⁹³⁵⁷ 030046/0585

ches größer als 1 : 6 ist, auch ungeeignet, weil Brammen oder Platten mit diesem Verhältnis unpraktisch große Querschnittsdeformationen erfordern, um die benötigten Flanschhöhen zu ergeben.

Fig. 4 zeigt die jeweiligen Dimensionen der als Ausgangs material beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten flachen Bramme oder Platte S, des aus der flachen Bramme oder Platte S durch kontinuierliches Walzen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, vorgeformten Trägerrohstücks X, welches eine "hundeknochenartige" Form aufweist, und des Endprodukts H, welches durch weiteres Walzen aus dem vorgeformten Trägerrohstück X hergestellt ist.

Die flache Bramme oder Platte S wird mit ihrer Breitrichtung in senkrechter Lage kantengewalzt. Wenn das Verhältnis von Dicke zu Breite t/w klein und die Reduzierung φ groß ist, tritt jedoch bei der flachen

AV

Bramme oder Platte S eine Neigung zur Wölbung, Ausbeulung oder Krümmung auf. Dementsprechend wird die flache Bramme oder Platte S vorzugsweise bis zu einer Reduzierung φ kantengerollt, die innerhalb

iff

des in der Fig. 5 gezeigten Bereiches liegt, in der die horizontale Achse die Breitenreduzierung φ und die vertikale Achse das Verhältnis von Dicke zu Breite t/w darstellt. Beträgt die Breite der Bramme oder Platte vor dem Walzen W- und die Breite nach dem Walzen W„, dann ergibt sich die Reduzierung φ aus der Gleichung, d.h. φ = log __^l . Aus den in der Fig. 5 gezeigten Versuchsergebnissen geht hervor, daß die Bedingungen, unter denen keine Wölbung, Ausbeulung oder Krümmung der Bramme oder Platte S auftritt, durch die Formel t/w = φ + 0,1 wiedergegeben werden. In der Fig. 5 stellen die klei-

AV

nen Kreise und die kleinen Kreuze die Bedingungen dar, unter denen keine Wölbung, Ausbeulung oder Krümmung bzw. starke Wölbung, Ausbeulung oder Krümmung entstanden.

9357 030046/0585

Werden die geeigneten Dimensionen des Kalibers gemäß den vorstehend erwähnten Bedingungen bestimmt, so ist die Beziehung zwischen der Reduzierung φ und der Form des Kalibers wie in Fig. 6 und 7 gezeigt. In

der Fig. 6 stellt die vertikale Achse die Breitenzunahme <j»_R der Flanschbreite M des vorgeformten Trägerrohstücks X dar. Beträgt die Flanschbreite vor dem Walzen M₁ und die Flanschbreite nach dem Walzen M„ , so ergibt sich die Breitenzunahme φ_β der Flanschbreite aus der Gleichung φ_ = log ? . Wie in der Fig. 6 gezeigt, ändert sich die

a ^e Mi

Flanschbreite M je nach Form des Kalibers (Bodenbreite c) und der Dicke t der verwendeten flachenBramme oder Platte S und sie wird größer mit Vergrößerung der Dicke t der Bramme oder Platte S und der Reduzierung φ . In der Fig. 7 stellt die vertikale Achse die Ausfüllung φ ( = log f/b) der Schultern e des vorgeformten Trägerrohstücks X dar. Wie aus der Fig. 7 ersichtlich, vergrößert sich die Dikke f des Flansches mit jeweiliger Vergrößerung der Dicke der flachen Bramme oder Platte S und der Reduzierung φ .

Mit dem Universalvorwalzwerk 15 wird das vorgeformte Trägerrohstück X, das die in der Fig. 8A gezeigte Form aufweist, allmählich in die in der Fig. 8B gezeigte Form gewalzt. Bei dem erfindumgsgemässen Verfahren ist das vorgeformte Trägerrohstück X, welches aus der flachen Bramme oder Platte X kaliber gewalzt worden ist, von flacher Form und erfordert eine erhebliche Reduzierung an den Flanschen, um die benötigte Flanschbreite des Produktes zu ergeben.

Es wurde gefunden, daß beim Walzen des vorgeformten Trägerrohstücks X mit'dem Universalvorwalzwerk 15 die Bestimmung des Gangprogrammes oder Stichplanes vorzugsweise auf Grundlage der nachstehenden Regeln durchgeführt werden sollte;

9357 030046/0585

Re gel 1

Bei den ersten Gängen oder Stichen ist die Dickenreduzierung φ durch die horizontalen Walzen größer als die Dickenreduzierung φ^ durch die vertikalen Walzen, und in den späteren Gängen oder Stichen ist die Reduzierung φ, geringer als die Reduzierung φ ..

Regel 2

Bei jedem Stich oder Gang wird die Reduzierung unter der P Hngung durchgeführt, daß die Differenz zwischen einerseits der Kontaktlänge Inzwischen der vertikalen Walze und. dem Flansch zum Zeitpunkt des Greifens des Materials und andererseits der Kontaktlänge t, zwischen der horizontalen Walze und dem Steg, nämlich-f,* "^w' **° ^ ^oder

der Länge L. der am Steg gebildeten Zunge beträgt.

Regel 3

Die Trennlinie zwischen den ersten Gängen oder Stichen und den späteren Gängen oder Stichen wird ungefähr in der Mitte der Gesamtanzahl an durchzuführenden Gängen oder Stichen gesetzt.

Die in der Regel 2 erwähnten Kontaktlängen &,. und SL. sind in der Fig. 10 dargestellt. Die ebenfalls in der Regel 2 erwähnte Zungenlänge L, ist in der Fig. 11 dargestellt.

Die Festlegung des Gangprogramms oder Stichplans beim Walzen mit dem Universalvorwalzwerk 15 stellt eines der wichtigsten kennzeichnenden MerKmale der Erfindung dar und soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 12 erläutert werden.

Zunächst wird die Regel 1 beschrieben. Es wurde gefunden, daß die Breitenzunahme φ_η <
wiedergegeben wird:

Breitenzunahme φ_η der Flanschbreite durch die nachstehende Formel

030046/0585

worin fy._f _ _{Reduzierung der} Fianschendicke, φ = Reduzierung der Stegdicke, und

α und β = Konstanten.

Werden., bezugnehmend auf die Fig. 10, die Dimensionen des zu walzenden Materials wie nachstehend definiert, dann werden die Reduzierungen φ und φ durch nachstehende Gleichungen wiedergegeben:

♦tf = log_e

♦tw -

tw«

worin tL = Dicke des Flansches vor dem Walzen,

tfg = Dicke des Flansches nach dem Walzen,

tWj = Dicke des Stegs vor dem Walzen, und

tWg = Dicke des Stegs nach dem Walzen.

ist ferner die Breite des Flansches des zu ¥/alzenden Materials M und betragen seine Dimensionen vor und nach dein Walzen N₁ bzw. N«, so wird die Breitenzunahme φ., der Flanschbreite durch die nachstehende Gleichung wiedergegeben:

♦ ^N2

tu . _l0g_e _

Anders als beim Walzen eines üblichen Η-Trägers, können die Konstanten α und β in der Formel (1) erheblich variieren, je nach der Form des zu walzenden Materials (d.h., der Form des Walzkalibers oder

030046/0585

Walzprofils) und insbesondere bei steigender Gang- oder Stichzahl von großen Werten auf kleine Werte übergehen. Um einen großen Wert der Breitenzunahme φ~ der Flanschbreite zu erhalten, ist es demgemäß vorteilhaft, die Flanschreduzierung φ . bei den ersten Gängen oder Stichen zu erhöhen. Im praktischen Betrieb wird diese jedoch aus dem nachstehend angegebenen Grund durch das Greifen der Walze begrenzt.

Die Fig. 9 zeigt grafisch die Beziehung zwischen den Werten φ~ und (Φ^ ~ $_h )> die in Versuchen bei jedem Gang oder Stich erhalten worden sind. Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, sind bei den ersten Gängen oder Stichen die Werte α und β beide groß und es wird dementsprechend die Breitenzunahme φ der Flanschbreite gewährleistet auch bei der Bedingung (J) „ - φ < 0 . Bei den späteren Gängen oder Stichen laut sich jedoch die benötigte Breitenzunahme φ der Flanschbreite nicht erhalten, wenn die Bedingung φ , - φ >0 nicht erfüllt ist. In der Fig. 9 sind die Grenzen, die infolge des Greifens der Walze entstehen, durch die Kurve dargestellt, die den Verlauf der größten φ^.-Werte für jeden Gang oder Stich aufzeigt. Je größer der Wert (φ, _f - Φ, ) ist, desto größer kann die Breitenzunahme φ der Flanschbreite sein, wie aus der Formel (1) klar hervorgeht. Übersteigt jedoch der Wert (φ _f - ψ ) die Grenze, dann greifen die Walzen das Material nicht und das Walzen wird unmöglich. Diese Erscheinung ergibt sich aus dem charakteristischen Merkmal des Universalvorwalzwerks, wonach die vertikalen Walzen Biindwalzen, d.h. nicht angetrieben sind und die das Material greifende Kraft und die Antriebskraft ausschließlich von den horizontalen Walzen geliefert wird.

Um jedoch, wie bei der Erfindung, das Trägerrohstück B unter Verwendung des vorgeformten Trägerrohstücks X, das aus der flachen Bramme oder Platte S erhalten wird, herzustellen, muß die Breitenzunahme φ_β der Planschbreite groß sein und es muß Material von guter Qualität,

030046/0585

welches bei jedem Gang oder Stich gleichmäßig verformt wird, vorgesehen werden.

Demgemäß wird bei der Erfindung für jeden Gang oder Stich die Grenze des Greifens im voraus ermittelt und das optimale Gangprogramm oder der optimale Stichplan innerhalb der Grenzen bestimmt.

Die Regeln 2 und 3 werden nun erläutert.

Das Rutschen des Materials entsteht, wie vorstehend erläutert, im Allgemeinen aufgrund des charakteristischen Merkmals des Universalvorwalzwerks, wonach die vertikalen Walzen Blind- oder Schleppwalzen, d.h. nicht angetrieben sind und steht insbesondere in Beziehung zur Differenz (i._f - £ ) zwischen den KontaKtlangen I und J des Materials mit der vertikalen Walze bzw. der horizontalen Walze.

Die Fig. 10 zeigt die Kontaktlängen zu dem Zeitpunkt des Greifens des Materials. Wie aus der Fig. 10 hervorgeht, lassen sich die Kontaktlängen ü . und Jl durch die nachstehenden Formeln ausdrücken:

Ά . = JR„ · Δ, '. (3)

dw V H tw ^w

worin R._{r r} ,. , ,. . „, ,

V = Radius der vertikalen Walze,

It„ = Radius der horizontalen Walze, 2Δ. - Reduzierung der Flanschdicke und

Δ = Reduzierung der Stegdicke, tw

Im Prinzip wird die Beziehung ( i - β ) < 0 als Greifbedingung

QI dW

betrachtet. Wird jedoch eine Zunge T gebildet, wie dies die Fig. 11 zeigt, dann ist die Greiffälligkeit oder Griffigkeit erhöht und es kann in

9357 030046/0585

entsprechender Weise der Wert der Differenz zwischen den Kontaktlängen ( £ - £ , ) vergrößert werden.

Es wurde gefunden, daß das Walzen möglich ist, wenn die Länge der Zunge L die Bedingung erfüllt, die durch die folgende Formel ausgedrückt wird, deren zugrundeliegende Versuchsergebnisse in der Fig. 12 gezeigt sind:

0,8 L_t> U_df -ü_dw) (4).

1st dementsprechend bei den ersten Gängen oder Stichen die von den horizontalen Walzen bewirkte Dickenreduzierung φ größer als die von den vertikalen Walzen bewirkte Dickenreduzierung <p ,, so wird das Wachsen der Zunge T gefördert und es wird möglich, bei steigender Gangoder Stichzahl, den Wert der Differenz zwischen den Kontaktlängen

(S,,r - ί ) zu vergrößern. Wird hier die Flanschdicke vor Reduzie ^vxÜf dw' ^b

rung als ÜL und die Stegdicke vor Reduzierung als tw. bezeichnet, dann gilt: ψ. = A_tf/tf-< und φ, = Δ /tWy Demgemäß können die Formeln (2) und (3) wie nachstehend ausgedrückt werden:

4if ⁼ V ^2Rv · *a ' ^tfi

= ./ R„ · φ, · W₁ (3)'

ν H ^ytw 1 ^v '

Werden die P'ormeln (2)' und (3)' durch Substitution in die Formel (4) eingesetzt, dann ergibt sich

0,8 L_t. > /2R_V · ψ - tfj -^R₁₁ - 4»_tw ^tW₁ (4)'

⁹³⁵⁷ 030046/0585

Da in der Formel (4)' die Werte L , Iv.., It tL und tw. bekannt sind, lassen sich die Werte <p .. und φ derart bestimmen, daß sie die Bedingung der Formel (4)' innerhalb des Bereiches der Walzenkapazität erfüllen und in der Formel (1) die gröüte Breitenzunahme <{> der Flansch breite ergeben.

Beispiel

Ein Beispiel des Betriebs nach dem erfindungs ge mäßen Verfahren ist
aus der Tabelle 1 ersichtlich.

Abmessungen der Ausgangsbramme oder -platte S:

Dicke t 270 mm

Breite w = 1, 025 mm Verhältnis von Dicke zu Breite t/w = 1/3,8 Dicke des hergestellten Trägerrohstücks B:

Stegdicke = 100 mm

Flanschdicke = 100 mm Flanschbreite = 380 mm

Steghöhe = 440 mm

9357

030046/0585

CD OS Ol

Tabelle 1

co O O

CD O

cn CO cn

	Stichplan	Stegdicke (mm)	Flanschdicke (mm)	Steghöhe (mm)	Charakterischer Wert	Kontaktlängen differenz *Q - 0* *df ^xdw (mm)	Walzergebnis	unten (mm)	Flansch breite (mm)
Trigerroh- S tu CK	2 70	—	1025	Reduz ie rungs - differenz	—	Zungenlänge	—	2 70
Tragerroh- stuCK nach Vorwalzen	268	266	750	—	—	oben (mm)	-120	360
Stich 1	266	266	750	—	-36		-110	355
2	238	262	746	-0,007	-94	-100	-70	352
3	214	251	728	-0, 096	-37	-80	-35	352
4	192	239	703	-0,064	-48	-50	-20	354
5	172	224	678	-0,059	-10	-30	20	358
6	157	208	648	-0,045	15	0	30	364
7	144	189	612	-0,017	22	20	50	3*68
8	131	168	572	0,009	40	40	60	372
9	120	146	530	0,023	51	50	80	375
10	110	124	486	0,052	58	70	90	378
11	100	100	440	0,076	61	80	110	380
0,120	95
100

to

Nach fünf Gängen oder Stichen im Vorwalzwerk wurde ein vorgeformtes Trägerrohstück X mit einer Flanschbreite von 360 mm und Flanschendendicke von 200 mm erhalten. Dieses wurde im nachfolgenden Universalvorwalzwerk bei einer Kontaktlängendifferenz ( M ,, - JL , ) von

CtI CJW

weniger als 80 % der Zungenlänge L zu einem Trägerrohstück B mit einer Stegdicke von 100 mm, einer Flanschdicke von 100 mm, einer Flanschbreite von 380 mm und einer Steghöhe von 440 mm gewalzt. Bei diesem Beispiel war das aus dem Vorwalzwerk erhaltene Trägerrohstück nicht gekröpft. Falls es gekröpft ist, ist es erforderlich, das Greifen des Trägerrohstücks durch die vertikalen Walzen zu verringern, so daß es möglich wird, eine starke Reduzierung des Flansches zu erzielen und ein Trägerrohstück von großer Flanschbreite herzustellen.

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und erläutert worden ist, wird hervorgehoben, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern auch auf andere Weisen innerhalb des Rahmens der Ansprüche durchgeführt werden kann.

⁹³⁵¹¹ 030046/Ό585

Claims

293^327

" LIEDL, NÖTH, ίΕΙΤ;,Ε2 Patentanwälte
München 22 ■ Sieinsdorfstraße 2!-22 · Telefon 089 / 22 94

SUMITOMO METAL INDUSTRIES, LTD., of 15, 5-chome, Kitahama, Higashi-ku, Osaka-shi,

Osaka, Japan

Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen großen H-Träger

Patentansprüche:

Iy' Verfahren zur Herstellung eines Trägerrohstücks für einen

große η Η-Träger aus einer flachen Bramme oder Platte, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte;

breitseitiges Walzen einer grotien, flache:? Bramme oder Platte zu einem vorgeformten Trägerrohstück bestimmter Form in einem Duowalzwerk, dessen Kaliber oder Walzprofii eine vorbestimmte Form aufweist, und

zusätzliches Walzen des vorgeformten Trägerrohstücks, mit der Breitrichtung horizontal, zu einem Trägerrohstück vorbestimmter Form in einem Universalvorwalzwerk.

B9S57-J/W 030046/0535

ORIGINAL INSPECTED

2 9 3 h 3 2 7
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeformte T rager rohstück in den ersten Gängen oder Stichen mit dem UniversalvorwalzwerK unter solchen Bedingungen gewalzt wird, daß die Reduzierung oder Abflachung durch die horizontalen Walzen des Walzwerks größer ist als die Reduzierung oder Abflachung durch die vertikalen Rollen des Walzwerks, und in den späteren Gängen oder Stichen mit dem Walzwerk unter solchen Bedingungen gewalzt wird, daß die Reduzierung oder Abflachung durch die horizontalen Rollen des Walzwerks kleiner ist als die Reduzierung oder Abflachung durch die vertikalen Rollen des Walzwerks.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geKennzeichnet, daß die Form des Kalibers oder des Walzprofils des Duowalzwerks den nachstehenden Bedingungen entspricht:

t < c i 1,2t

d = M + 15 ~ 3b (mm)

b = f . + 20 - 40 (mm)

worin t = Dicke der flachen Bramme oder Platte, c = Bodenbreite des Kalibers oder Walzprofils, d = Öffnungsbreite des Kalibers oder Walzprofils,

M = Breite des Flansches des vorgeformten Trägerrohstücks,

b = Tiefes des Kalibers oder Walzprofils, und

f = Dicke des Flanscheö des vorgeformten Trägerrohstücks.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Bramme oder Platte so gerollt wird, daß deren Breitenreduzierung 4>_w die nachstehende Bedingung erfüllt

030046/0585

^ t/w - 0,1

worin t = Dicke der flachen Bramme oder Platte, und w = Breite der flachen Bramme oder Platte.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Walzen mit dem Universalvorwalzwerk unter den nachstehenden Bedingungen durchgeführt wird

0, 8 L_t > ( %_f - JL_dw)

worin L = Länge der im gewalzten Material gebildeten Zunge.,

Kontaktlänge zwischen dim der vertikalen Walze, und Kontaktlinse zwischen d der horizontalen Walze.

_c = Kontaktlänge zwischen dim gewalzten Material und

, = Kontaktlinse zwischen dem gewalzten Material und

030046/0585