Konti-Walzanlage

Konti-Walzwerk in Flachkonfiguration mit Duo-Reversiergerüst und drei Fertigwalzgerüsten in Konti-AnordnungHerzstück der Walzanlagen am Institut für Metallformung ist eine mehrgerüstige Konti-Walzanlage zur Simulation realer Warmwalzprozess für Flach- oder Langprodukte im Labormaßstab. Ähnlich wie bei der Konzeption des SACK-Versuchswalzwerkes wurde auch bei der Projektierung und Realisierung der Konti-Walzanlage auf einen möglichst universellen Aufbau und die Möglichkeit zur Realisierung vielfältiger Aufgaben großer Wert gelegt. So lässt sich die Anlagen sowohl in Draht- als auch in Flachkonfiguration betreiben und ermöglicht eine industrienahe Erforschung des Walzprozesses mit bis zu vier (Flach) bzw. fünf (Draht) Einzelgerüsten in Kontianordnung. Als Ergebnis stellt die 1980 in Betrieb genomme Anfang der 2000er Jahre letztmalig modernisierte Anlage heute einen integralen Bestandteil des Institutes und ein wichtiger Grundbauste für eine moderne, praxisnahe Ausbildung und Forschung am Institut für Metallformung dar und ermöglicht vielfältige und zum Teil einmalige Realisierungsmöglichkeiten innerhalb komplexer Aufgabengebiete und Forschungsthemen.

Flach-Konfiguration

In der Flachkonfiguration besteht die Konti-Walzanlage aus einem Duo-Reversiergerüst, welches als Vorgerüst dient und drei nachfolgenden Housing-Gerüsten in Konti-Anordnung. Vor dem Reversiergerüst ist ein optionaler Zunderwäscher zur Entfernung des Primärzunders und ein Treiber zum Einschiessen der Probe in das Reversiergerüst und die nachfolgenden Housing-Gerüste für das Fertigwalzen nach dem Vorwalzen. Die Erwärmung des Ausgangsmaterials kann wahlweise induktiv oder in Anwärmöfen erfolgen, wahlweise auch in Kombination aus induktiver Schnellerwärmung  und Ausgleichszeit im vorgewärmten Ofen.  An das letzte Fertiggerüst schließt sich ein weiterer Treiber an, der das Fertigband in die Kühlstrecke befördert, in welcher die Abkühlung mit festgelegten Parametern erfolgen kann. Abschließend kann das fertige Band in einen Regalofen gefahren werden, welche in unterschiedlichen Temperaturzonen definierte Abkühlkurven realisieren kann – beispielsweise zur Simulation einer Coilabkühlung. Alternativ kann auch eine Haspel installiert werden, um die Fertigbänder nach der Kühlstrecke aufzuhaspeln. Die Drehzahlen, Walzkräfte und -momente aller Gerüste werden datentechnisch erfasst und es besteht die Möglichkeit die Temperatur an unterschiedlichen Stellen der Walzstraße über Pyrometer zu messen und aufzeichnen zu lassen. Entsprechend können mit Hilfe der Kontiwalzanlage verschiedene Warmwalzprozesse in Anlehnung an reale Warmbandstrassen nachgefahren oder aber neue Technologiemöglichkeiten erforscht werden.

Technische Daten (Flachkonfiguration)

Walzendurchmesser Reversiervorgerüst: 295…340mm
Walzendurchmesser Fertigstaffel: 200mm
Ballenlänge Fertigstaffel: 140mm
maximale Walzkraft Reversiervorgerüst: 1600kN
maximale Walzkraft Fertigstaffel: 800kN (pro Gerüst)
maximales Walzmoment Reversiervorgerüst: 30kNm
maximales Walzmoment Fertigstaffel: 15kNm (pro Gerüst)
maximale Antriebsleistung: 160kW (pro Gerüst)
maximale Anstichdicke: 20…45mm
maximale Anstichbreite: 65…80mm
maximale Anstichlänge: <2,5m
minimale Endabmessung: 0,5…5mm
maximale Endbreite: 80…100mm
maximale Endlänge: <60m
maximale Endwalzgeschwindigkeit: <20m/s

Drahtkonfiguration

Bei der Drahtkonfiguration werden im Duo-Vorwalzgerüst kalibrierte Walzen eingesetzt, welche ein reversierendes Vorwalzen des Walzgutes erlauben. Die anschließende Fertigstaffel besteht aus vier Fertiggerüsten in H-V-H-V-Anordnung,  wobei die Gerüste und die eingesetzten Walzringe den realen Anlagen in industriellen Fertigwalzblöcken entsprechen. Die Anwärmung kann wahlweise induktiv oder in Anwärmöfen erfolgen, wahlweise auch in Kombination aus induktiver Schnellaufwärmung mit anschließendem Ausgleich im Ofen. Vor dem Reversiergerüst befindet sich ein optionaler Zunderwäscher sowie ein Treiber für den Einschuss des vorgewalzten Materials in das Reversiergerüst und die nachfolgenden Fertiggerüste für eine kontinuierliche H-H-V-H-V-Stichfolge. Nach der Fertigstaffel folgt wahlweise eine Kühlstrecke zur definierten Abkühlung des Walzgutes. Den Abschluss der Walzstraße bildet ein Windungsleger für den Fertigdraht. Dieser kann wahlweise ein Stelmorband mit optionaler aktiver Luftkühlung, ein Bleibad oder aber einen Thermopod bedienen, so dass sich verschiedene Abkühl-/Patentierverfahren realisieren lassen. Bei entsprechend kurzen Fertigdrähten ist auch eine Einspeisung in den Regalofen für Flachband möglich, um dort definierte Abkühl-/Haltekurven zu simulieren. Die Drehzahlen sowie Walzkräfte und -momente des Vorgerüstes wie auch der Fertigstaffel können elektronisch aufgezeichnet werden, die Temperaturmessung an gewünschten Punkten entlang der Walzlinie ist über Pyrometer problemlos möglich. In dieser Anlagenkonfiguration lassen sich sowohl die Prozesse in realen Draht- und Stabstahlstraßen nachbilden als auch neue Technologien für neue Werkstoffe in kleinem Maßstab realitätsnah entwickeln.

Technische Daten (Drahtkonfiguration)

Walzendurchmesser Reversiervorgerüst: 295…340mm
Walzendurchmesser Fertigstaffel: 190…215mm (Gerüste F1 bis F3) / 150…170mm (Gerüst F4)
Ballenlänge Fertigstaffel: 80mm (Walzringe)
maximale Walzkraft Reversiervorgerüst: 1600kN
maximale Walzkraft Fertigstaffel: 150kN (Gerüste F1 bis F3) / 110kN (Gerüst F4)
maximales Walzmoment Reversiervorgerüst: 30kNm
maximales Walzmoment Fertigstaffel: 15kNm (Gerüste F1 bis F3) / 8.5kNm (Gerüst F4)
maximale Antriebsleistung: 160kW (pro Gerüst)
maximale Anstichdicke: 45mm x 45mm oder ∅12…20mm
maximale Anstichlänge: <1…5m
minimale Endabmessung: >∅5,0mm oder analog Quadrat, Raute oder Flach
maximale Endwalzgeschwindigkeit: <70m/s