Kaltwalzwerke für Stahlcoils

Ein Walzwerk ist eine Anlage zum Umformen von Werkstücken aus Metallen oder Metalllegierungen mit Hilfe von zwei oder mehr Walzen.

Das am häufigsten angewandte Verfahren beim Walzen ist das Längswalzverfahren - zwischen zwei parallelen Walzen, es gibt jedoch auch Quer- und Schrägwalzverfahren sowie deren Kombinationen.

Zum Walzen von Profilmaterial, schmalen Streifen und Bändern, zum Abflachen von Draht und zum Dressieren eignen sich Duo-Walzgerüste.

Heute stellen die Quarto-Walzwerke die am häufigsten verwendeten Walzgerüste für die Herstellung von kaltgewalztem Material dar.

Sexto-Walzwerke

Walzwerke mit zwei Arbeitswalzen und vier Stützwalzen, die zum Kaltwalzen dünner Bänder aus Eisen- und Nichteisenmetallen in Coils verwendet werden.

Mehrwalzen-Walzgerüste (20-Rollen-Walzwerke)

Aufgrund der geringen Durchbiegung der Arbeitswalzen werden diese Walzwerke zum Kaltwalzen dünner Streifen und schmaler Bänder in Coils mit engen Dickentoleranzen verwendet.

Banddicke: 0,3-4,0 mm

Jahresproduktion: bis zu 800 000 t.

Nach Art der Endprodukte:

• Knüppelwalzwerke: zum Walzen von Knüppeln - Brammen und Blöcken;
• Blechwalzwerke; zum Walzen von Coils und Bändern mit einer Breite von bis zu 600 mm;
• Profilwalzwerke; zur Herstellung von Profilwalzgut mit verschiedenen Querschnitten;
• Rohrwalzwerke;
• Spezialwalzwerke: für Profile mit wechselndem Querschnitt, Räder, Bandagen usw.

Nach Anzahl der Walzen/Rollen

Die Anzahl der Rollen wird in Abhängigkeit vom Endprodukt, seiner Menge und der Dicke des verwendeten Metalls ausgewählt. Die Klassifizierung ist wie folgt:

• Duo-Walzwerke. Im Gerüst befinden sich zwei sich gegeneinander drehende Walzen. Oft haben solche Gerüste einen Revers, damit die Knüppel mehrmals durch die Walzen hin und her laufen. Reversier-Walzgerüste werden für dreidimensionale Profile und dicke Bleche verwendet; Nicht-Reversier-Walzgerüste sind normalerweise Teil von mehrgerüstigen Walzwerken.
• Trio-Walzwerke. Die Walzen sind übereinander angeordnet und drehen sich ohne Richtungsänderung. Die Drehung vom Antrieb wird nur auf die obere und untere Walze übertragen. Die Reversierbarkeit wird dadurch geschaffen, indem das Werkstück in eine Richtung unter der mittleren Walze und in die andere darüber geleitet wird, wofür das Walzgerüst mit mit zusätzlicher Ausrüstung ausgestattet werden muss – einem speziellen Mechanismus zum Anheben von Blechen.
• Mehrwalzwerke (Quarto-, Sexto-, 12-Rollen Walzgerüste). Solche Gerüste haben zwei Antriebswalzen und zwei, vier oder mehr Stützwalzen. Das Werkstück wird zwischen den Arbeitswalzen platziert. Sie haben einen kleineren Durchmesser als Antriebswalzen, wodurch die Durchbiegung der Arbeitswalzen reduziert und die Steifigkeit der gesamten Struktur erhöht wird. Dadurch kann die Produktdicke viel genauer eingestellt werden, und mit 12-Rollen Walzgerüsten wird ein sehr dünnes Band hergestellt. Sie können einen Reversiergang haben. Vier-Walzgerüste werden in ein- und mehrgerüstigen Walzwerken verwendet.

Nach Anzahl der Gerüste

• eingerüstige Walzwerke. Bestehten aus einem Gerüst, in dem die Walzen von einem, oft reversierendem, Antrieb angetrieben werden. In der Regel werden eingerüstige Walzwerke als Knüppelwalzwerke (für Brammen und Vorblöcke) und Walzwerke für verschiedene Anwendungen hergestellt.
• einachsige mehrgerüstige Walzstraßen. Bestehen aus Gerüsten, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Alle Gerüste werden von einem einzigen Antrieb angetrieben. Diese Konstruktion haben oft Knüppelwalzwerke und Walzwerke für große Profile. Aus der Einfachheit des Antriebs solcher Walzwerke ergibt sich ihr Hauptnachteil – die Unfähigkeit, die Geschwindigkeit einzelner Abschnitte zu ändern, um die Gesamtwalzgeschwindigkeit zu beschleunigen.
• Tandemwalzwerke. Bestehen aus mehreren hintereinander angeordneten Gerüsten. Der Band führt nur einen Durchgang in einem Gerüst durch, daher hat das Walzwerk eine ziemlich große Anzahl von Gerüsten, daher große Abmessungen. Dies wird durch die Installation von Gerüsten in mehreren Reihen vermieden.
• Kontiwalzwerke. Bestehen aus einzeln angeordneten Gerüsten. Im Gegensatz zu Tandemstraßen sind die Gerüste jedoch sehr eng beabstandet und der Band wird gleichzeitig in mehreren Gerüsten gewalzt. Dies sind die produktivsten Walzwerke.

Alle ähnlichen Anordnungen können sowohl auf Band- als auch auf Stabwalzwerke angewendet werden.

Neben den oben aufgeführten sind verschiedene Kombinationen von Gerüsten und deren Antriebsanordnungen möglich.

Zum Kaltwalzen von Rollenstahl werden je nach erforderlicher Anlageleistung, Produktanwendung usw. verschiedene Walzwerke verwendet. Es werden sowohl reversierende Walzwerke (Trio-walzwerke) als auch mehrgerüstige (bis zu 5-6) Kontiwalzwerke eingesetzt. Je nach Dicke des Endprodukts (1-2,5 mm) beträgt die Dicke des Ausgangsmaterials 1,5 bis 5 mm. Dicke Rollenbleche werden in Quarto-Walzwerken oder in Walzwerken mit hintereinander angeordneten Vor- und Fertiggerüsten gewalzt.

Unmittelbar vor dem Walzen muss die Oberfläche des Materials vom Zunder gereinigt werden. Die Reinigung erfolgt chemisch - durch Beizen: Das Coil wird ausgerollt und ein Teil davon in ein Bad mit einer Lösung aus Schwefel- oder Salzsäure eingetaucht. Um die Kontinuität des Prozesses zu gewährleisten, wird das Ende eines Coils vorläufig mit dem Anfang des nächsten vorgeschweißt und dann vor dem Walzen abgeschnitten. Nach dem Beizen wird das Metall in Wasser gewaschen und anschließend mit heißer Luft getrocknet und geölt. Das Einölen ist äußerst notwendig, um die Reibung zwischen Walzen und Metall zu verringern, wodurch der Verschleiß und die Durchbiegung der Walzen reduziert werden und der gesamten Konstruktion zu einer längeren Lebensdauer beiträgt. Dabei wird der Anfang des Bandes nicht geölt, um das Greifen des Metalls durch die Walzen zu erleichtern und eine falsche Metalllaufrichtung auszuschließen. Ist der Zunder auf dem Metall sehr hart, wird eine mechanische Reinigung wie Kugelstrahlen oder Entzunderung (Roller-Entzunderer) anstelle des Beizens eingesetzt.

Nach der Vorbereitung wird das Coil zum Walzwerk gebracht, wo das Metall auf eine voreingestellte Dicke gewalzt wird. Derzeit sind 4-6-gerüstige Kontiwalzwerke aufgrund ihrer Geschwindigkeit und Vollautomatisierung eine optimale und am häufigsten eingesetzte Lösung für die Walzstahlproduktion. Als Knüppel werden warmgewalzte Coils mit einem Gewicht von bis zu 50 t und einer Banddicke von bis zu 6 mm verwendet.

Anschließend wird das Coil einer Wärmebehandlung in Hauben- oder Kammeröfen unterzogen, um bestimmte mechanische Eigenschaften zu erhalten oder Verformungen zu beseitigen. Insbesondere wird die Oberflächenhärte durch Glühen reduziert - es wird auf etwa 700 °C erhitzt und dann langsam abgekühlt. Das Glühen wird zwischen den Walzprozessen durchgeführt, wenn eine starke Verformung des Metalls erreicht werden muss.

Falls erforderlich, wird das Band dressiert - gewalzt mit geringem Umformgrad (1-3 %), um die Ebenheit zu verbessern und eine bestimmte Härte des Metalls zu erzielen.

Dann werden die Coils längs geschnitten, wenn schmalere Streifen benötigt werden, oder quer geschnitten, falls Bleche oder kleinere bzw. weniger schwere Coils erforderlich sind.

In der letzten Phase wird das Metall einer Schutzbehandlung unterzogen - Polieren, Lackieren, Verzinken usw.