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Dipl.-Ing.
Ulrike Stellmacher

Leiterin Umformtechnik

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Umformtechnik

Walzen

Die Endprodukte der Stahlindustrie sind u.a. warm- und kaltgewalztes Band, Grobblech, Profile, Stabstahl, Walzdraht, Blankstahl, Freiformschmiedestücke sowie gewalzte Scheiben und Ringe. Auf hochtechnisierten Anlagen werden diese durch Umformen aus dem Vormaterial (Brammen, Blöcke bzw. Knüppel) hergestellt.

Warmwalzen

Warmwalzen ist eines der Umformverfahren, das sich dem Urformen (Blockguss, Strangguss) anschließt. Dabei wird das Walzgut auf Temperaturen von etwa 1.250° C erwärmt und im Walzspalt eines Warmwalzwerke durch Druck auf die vorgegebene Dicke reduziert.

Zum Gesamtkomplex eines Warmwalzwerkes gehören:

  • Vormateriallager
  • Wärmöfen
  • Entzunderungsanlage
  • Vor- und Fertigstraße mit einer unterschiedlichen Anzahl von Gerüsten/Gerüstgruppen und Gerüsttypen
  • Kühlvorrichtungen
  • Adjustageeinrichtungen
  • Fertigmateriallager
  • Die einzelnen Bereiche eines Warmwalzwerkes sind durch Rollgänge miteinander verbunden.
  • Mess- und Prüfeinrichtungen
  • Walzenwerkstatt

Warmwalzwerke zur Herstellung von Warmband und Grobblech

Nach dem Gießen des Stahls zu Blöcken oder Brammen schließt sich das Warmwalzen an. Dafür wird das im Vormateriallager erkaltete Walzgut wieder auf Temperaturen von etwa 1.250° Celsius, d.h. über die Rekristallisationstemperatur erwärmt und im Walzspalt eines Warmwalzwerke durch Druck auf die vorgegebene Dicke reduziert. Da das Volumen der Bramme gleich bleibt, kommt es zu Längen- und Breitenänderungen.

Beispiel: Konventionelle Warmbreitbandstraße

Die zwischen 20 und 30 Zentimeter dicken Brammen werden aus dem Lager geholt und in Wärmöfen auf die erforderliche Walztemperatur gebracht. Kurz nach Verlassen des Ofens wird die rotglühende Bramme entzundert, d.h. von der im glühenden Zustand entstandenen Oxidschicht befreit.

© ThyssenKrupp Steel AG

Auf einer hochmodernen Gießwalzanlage in Duisburg werden aus flüssigem Stahl zunächst Dünnbrammen erzeugt und anschließend inline zu Warmbändern von bis zu 0,8 mm ausgewalzt.
(© ThyssenKrupp Steel AG)

Anschließend wird die Bramme in der „Vorstraße“ in mehreren Durchgängen reversierend, also im Hin- und Hergang, zu einem Vorband mit ca. 25 – 40 Millimeter Dicke gewalzt. Bevor das Band in der „Fertigstraße“ seine endgültigen Abmessungen erhält, werden Bandanfang und Bandende rechtwinklig beschnitten und der neu gebildete Walzzunder entfernt.

Die Fertigstraße besteht in der Regel aus fünf bis sieben hintereinandergestellten Walzgerüsten. Das Band befindet sich beim Walzen in allen Gerüsten gleichzeitig und läuft mit Endwalzgeschwindigkeiten von rund 20 Meter in der Sekunde auf dem Auslaufrollgang. In der sich anschließenden etwa 100 m langen Kühlstrecke werden durch geregelte Wasserkühlung die mechanischen Eigenschaften des Warmbandes eingestellt. Auf einem Haspel wird das Band zu sogenannten Coils mit rund zwei Meter Durchmesser aufgewickelt.

Warmbreitband wird in Breiten von über 600 bis zu 2.300 und mit Dicken von 0,8 bis 12 Millimeter hergestellt. Schmalere Bänder unter 600 Millimeter Bandbreite werden auf kleineren Mittelbandstraßen produziert.

Grobbleche werden in Breiten bis zu 5.000 und Dicken von 3,5 bis 250 Millimeter hergestellt. Es wird ausschließlich auf Quarto-Reversier-Gerüsten gewalzt, das sind Walzgerüste mit vier Walzen, von denen zwei als Arbeitswalzen und zwei als Stützwalzen dienen. Der Gerüsteinlauf ist mit einer Vorrichtung zum Drehen der Bramme um 90 Grad ausgestattet, so dass Grobbleche in Breiten größer als Brammenbreite hergestellt werden können. Durch definierte Temperaturführung während des Grobblechwalzens, sprich durch normalisierendes Walzen, thermomechanisches Walzen und beschleunigte Abkühlung, werden gezielt die mechanisch-technischen Eigenschaften eingestellt. Besonderer Bedeutung kommen im Grobblechwalzwerk der Adjustage mit Richten und Schneiden sowie der Logistik zu.