PDF deutsch - SMS Meer

PROFIL- UND
HALBZEUGWALZWERKE
DIE SMS GROUP UMFASST EINE GRUPPE VON INTER­
NATIONAL TÄTIGEN UNTERNEHMEN DES ANLAGENUND MASCHINENBAUS FÜR DIE VERARBEITUNG VON
STAHL UND NE-METALLEN. VON DER ROHEISENERZEU­
GUNG BIS ZUR HÜTTENTECHNIK, VON WALZWERKEN
BIS BAND­ANLAGEN, VON ROHRWALZWERKEN BIS ZUR
­WÄRMETECHNIK – WIR DECKEN ALLE BEREICHE AB –
EINSCHLIESSLICH ELEKTRIK UND AUTOMATION
SOWIE SERVICE.
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PRODUKT­
PROGRAMM
ROHEISENERZEUGUNG
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ROHRANLAGEN
PROFILWALZWERKE
ELEKTRIK UND AUTOMATION
PRODUKTION
METALLURGIE UND UMWELTTECHNIK
FLACHWALZWERKE
BANDANLAGEN/
THERMISCHE PROZESSTECHNIK
SCHMIEDETECHNIK
TECHNISCHER SERVICE
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PROFILWALZWERKE
HISTORIE
MINIMILLS
Das Walzen von Profilen hat eine lange
Tradition. Diese begann mit der Indus­tri­
a­lisierung im 19. Jahrhundert u.a. durch
Einführung der Eisenbahn und der Not­
wen­­digkeit der Herstellung von Schienen
in größeren Stückzahlen. Die Profil­walz­
wer­­ke stellten zunächst Eisen­bahn­schie­
nen und andere Profile her. Später kamen
Trä­ger hinzu, welche nach der Duo-Walz­
me­tho­de hergestellt wurden. Die fort­
schrei­ten­­de Industrialisierung führte zu
einem stei­gen­den Bedarf an Trä­gern.
Durch die Erfin­dung des Univer­sal­­walz­ge­
rüstes konnten Träger mit paral­le­len Flan­
schen seit Ende des 19. Jahr­hun­derts
hergestellt werden.
Schwere Profile wurden bis Ende der Sieb­
ziger Jahre vorwiegend in integrierten
Hüt­tenwerken hergestellt. Dabei dienten
Blöcke und auch Bram­men als Einsatz­ma­
terial. Durch die Einführung des Gießens
von Trägervorprofilen (Dogbone oder Beam
Blanks) war es möglich, schwere Profile
auch in sogenannten Minimills herzustellen. Hierbei stellt eine Vor­pro­fil-Stranggieß­
anlage die Anstichquerschnitte her, welche
anschließend einem Universal-Träger­walz­
werk zugeführt werden. Die Herstellung
von schweren Trägern und Profilen in Mini­
mills ist heute eine gängige Praxis. Hier­
durch konnte die Prozessroute wesentlich
verkürzt werden, was entscheidende Aus­
wirkungen auf die Umwandlungs­kos­ten
hat. Die Firma SMS group mit ihren Vor­
gän­gern und Schwestergesellschaften hat
entscheidenden Anteil an der Ent­wick­lung
der Technologie des Profilwalzens:
WALZVERFAHREN
Profilstahl wird auf verschiedenen Anla­gen­­
typen hergestellt:
Triostraßen oder Duostraßen, UniversalReversierstraßen, kontinuierliche oder
halbkontinuierliche Walzwerke.
Im Laufe der Zeit hat sich sowohl die Walz­
technologie entscheidend verändert, als
auch die Einrichtungen selbst. Heu­ti­ge
mo­derne Walzgerüste sind mit hydraulischen Anstellsystemen ausgestattet, die
eine Vielzahl an Vorteilen bieten. Univer­
salgerüste sind die Haupteinrichtungen
zur Trägerwalzung. Diese Gerüste haben
zwei horizontal angetriebene Walzen,
welche den Steg­quer­schnitt beeinflussen
und zwei verti­ka­le Walzen, welche auf
den Flansch des Trägerprofils wirken. Alle
vier Walzen sind einzeln anstellbar.
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Einführung des Gießens von
Vorprofilen bei Algoma Steel 1968
Anfänge des Profilwalzens.
Regelkonzept einer
Universal-Anstellung.
Lieferung von zahlreichen schweren
Profilwalzwerken nach dem MinimillKonzept
Entwicklung des patentierten
XH®-Walz­verfahrens und Walzung von
Trägern und Profilen auf einer TandemReversier-Walz­an­la­ge
Schienenwalzung auf einer Tandem­
Rever­sieranlage
WFBeam
HPBeam
CBP®- und MPS®-Walzanlagen
Entwicklung neuer Walzverfahren für
die Herstellung von Profilen
Produktpalette von
einem Beam Blank.
Sonderprofile
S-Beam
Erfindung des Universalwalzens.
CCS®-Tandemgruppe.
PRODUKTPROGRAMM
Auf Profilwalzwerken wird eine Vielzahl
von Profilen wie Träger, U-Stahl, Winkel­
stahl, Universal-Flachstahl, Spundwand­
pro­file, Spezialprofile und Schienen
hergestellt. Hierzu gehören ebenso Halb­
zeug Rund und Quadrat, Rechteck- oder
Sechs­­­kant. Je nach Walzprogramm werden die­se Profile auf unterschiedlichen
Anlagen hergestellt. Man unterscheidet
folgende Anlagentypen:
Schwere Träger- und Profilwalz­wer­ke,
zur Erzeugung von Trägern, U-Stahl,
Winkel-Stahl und ggf. auch Spund­
wand­profilen. Trägerabmessungen
von 200 x 200 bis 1.000 x 400 mm
U-Profil
Spezialer SpundU-Profil wandprofil
Spundwandprofil
MPS®-Anlage, welche eine integrierte Gieß- und Walzanlage darstellt zur Er­zeugung von Trägern und
U-Stahl, ggf. noch andere Profile mit
Steghöhen zwi­schen 150 und 900 mm
Mittelstahlwalzwerke, zur Erzeugung
von Trägern, U-Stahl, Winkelstahl,
ggf. Flach­stahl und Spezialprofile in
Ab­mes­sun­­gen zwischen 100 und 400
(500) mm Steg­höhe
Schienenwalzwerke, zur Erzeugung von
Schienen für den Eisenbahnverkehr als
auch Kran- und Spezialschienen
Halbzeugwalzwerke, zur Erzeugung von
Rund, Quadrat, Sechskant und Recht­
eck. Abmessungen von 50 bis 350 mm
Im Folgenden sind die einzelnen Kon­zep­te
beschrieben.
Die SMS group ist der einzige Lieferant
weltweit, der das komplette Programm
der Profil- und Halbzeugwalzwerke
abdeckt. Die Erfahrung beruht auf
zahlreichen ge­lieferten Anlagen der
Vorgän­ger­un­ter­neh­men Schloemann,
Siemag, Demag, Krupp, Möller &
Neumann und Sack, den stetig betriebenen Weiterentwicklungen und der
Entwicklung von neuen Einrich­tun­gen,
Konzepten und Walzverfahren in jüngster
Zeit.
Durch ständige Weiterentwicklung und
zahlreiche Anlagen haben wir die heutige
Anlagenanordnung und Walz­technologie
entscheidend beeinflusst. Dies zeigt sich
insbesondere durch die große Zahl der
in letzter Zeit gebauten und in Betrieb
ge­nommenen Anlagen.
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SCHWERE PROFILWALZWERKE
Schwere Profilwalzwerke er­zeugen vor­
zugs­weise Träger und andere Profile wie
U-Stahl, Winkel, Schiffsbauprofile, Spe­­­
zial­profile und Spundwandprofile. Je nach
Bedarf des Marktes werden diese An­la­gen
für einen bestimmten Abmes­sungs­be­
reich gebaut. Typische Anlagen gehen bis
zu einer Steghöhe von 600 mm, 700 mm
oder 1.000 mm; ggf. für extrem schwere
Träger und Säulenprofile bis zu einer Steg­
höhe von 1.100 mm.
Das abgebildete Layout zeigt eine typische
schwere Trä­ger- und Profil­walz­stra­ße. Sie
besteht aus einem Aufwärmofen, einem
Duo-Re­versierwalzwerk, auf dem der Leit­
stich für die anschließende Universal­wal­
zung er­zeugt wird, einer Schopfsäge, dem
Quer­­trans­port, einer Tandem-Reversieranlage, be­ste­hend aus einem UniversalArbeits­ge­rüst, einem Flanschenstauchgerüst, so­wie einem Universalfertiggerüst.
Je nach Walz­programm können diese
Gerüste mit Uni­versalwalzen sowie auch
mit Duo-Wal­­zen betrieben werden. Nach
dem Walzen wer­den die Stäbe auf einem
Kühlbett ab­ge­kühlt; eine Rollen­richt­
maschine richtet die Profile. An­schlie­ßend
werden die ge­sam­melten Profillagen Kalt­
sägen zugeführt, welche die Kühlbett­län­
gen in Fertig­län­gen unterteilen, bis diese
schließlich gestapelt, gebunden und zum
Abtransport be­reitgestellt werden.
Träger werden auf dieser Anlage mittels
der von SMS group patentierten XH®-Walz­­
me­tho­de hergestellt. Dabei sind bei je­dem
Durchgang alle drei Gerüste im Einsatz, wo­bei das erste Uni­versal­ge­rüst ein X-Ka­li­­ber
und das zweite Uni­versalgerüst, welches
das Fertiggerüst darstellt, ein H-Kaliber
entsprechend dem fertigen Profil aufweist.
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Ein Reversier-Vorgerüst kann sowohl als
klas­sisches Gerüst mit geschlossenem
Stän­­der aus­ge­führt werden, als auch in
CCS®-Bau­wei­se. Je nach Walzprogramm
wird die Ballen­län­ge bestimmt, welche bis
zu 2,8 m be­tra­gen kann. Manipulier- und
Kant­vor­rich­tungen vor und hinter dem
Ge­­rüst führen den Stab den einzelnen
Kali­bern zu.
Die Tandem-Reversiergruppe ist in CCS®Gerüstbauweise ausgeführt. Gegenüber
klassischen Gerüsten mit geschlossenem
Ständer bieten diese Gerüste neben der
weitaus kompakteren Bauweise die Vor­
teile der genaueren Anstellbarkeit der Wal­
zen bzw. der besseren Toleranz­hal­tig­keit
der Endprodukte sowie des automatischen
Wechsels von Walzen und Füh­run­gen.
Die patentierte Anlagenanordnung er­laubt
das Aus­wal­zen von Walzlängen, welche
dem Dop­pelten einer Kühlbettlänge entsprechen. Dadurch lässt sich vor allem
bei kleineren Abmessungen die Walz­pro­
duk­ti­vität er­heb­lich steigern. Das Kühlbett
wird in der Regel als Hubbalken-Kühlbett
oder als kombiniertes Hubbalken- und
Ket­­ten­kühl­bett ausgeführt, wobei je nach
Walz­pro­gramm dieses ggf. mit einer Aero­
sol­küh­­lung oder forcierten Luftkühlung
be­trie­ben werden kann.
Für das anschlie­ßen­de Richten kommen
entweder klassische Rollen­richt­ma­schi­nen
mit fliegend gela­ger­ten Richtrollen oder
eine doppelt gelagerte Rollenricht­ma­schi­
ne nach CRS®-Bau­art zum Einsatz. Vor den
Sägen werden die Stäbe zu Lagen ge­sam­
melt und mittels Schlittensägen auf Fer­tig­­
längen unterteilt. Anschließend werden die
Stäbe vertikal oder horizontal gestapelt.
Die Stapel werden kompaktiert, gebunden
und zum Ab­transport bereitgestellt.
Stapelanlage.
Walzprogramm einer schweren Profilstraße.
Einlauf BD-Gerüst.
Tandem-Reversier-Gruppe.
Layout einer schweren Profilstraße.
Sägeanlage.
Richtmaschine.
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MPS®-ANLAGEN
Die MPS®-Anlage (Multi-Purpose-Section)
stellt eine integrierte Gieß- und Walz­an­la­ge
zur Erzeugung eines breiten Profil­pro­
gramms dar. Die MPS®-Anlage, welche
nach dem Konzept der CSP®-Technologie
konzipiert wurde, kombiniert eine Reihe
von neuen Verfahren:
Gießen von endabmessungsnahen
Vorprofilen mit einer Stegdicke von nur
50 bis 75 mm
XH®-Walzen in einer Tandem-Reversier­
gruppe
Anpassen der Vorprofilgießquer­schnitte
durch Stauchen, hauptsächlich der
Steg­höhe, aber auch der Flanschbreite
Stranggießanlage und Walzwerk arbeiten im Verbund
Das Gießen von endabmessungsnahen
Vor­profilen (Near-Netshape Beam Blanks)
wurde bei TXI Chaparral Steel in Midlothian
Texas/USA Anfang der 90er Jahre entwickelt.
Dieses Verfahren bietet eine Reihe von
Vorteilen; neben einer einfachen Gieß­
an­lage und der schnellen Erstarrung des
Strang­guss-Querschnittes kann preisgünstiger Schrott eingesetzt werden.
Walzverfahren einer MPS®-Anlage.
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Die erste MPS®-Anlage wurde 1999
von TXI Cha­­parral Steel in Vir­gi­nia/USA
in Be­trieb genommen. Diese Anlage
ist ausgelegt für eine Kapazität von ca.
1.000.000 Ton­nen pro Jahr, bei einem
sehr breiten Pro­­duktspektrum, das Träger
mit Steg­hö­hen von 150 bis 920 mm
so­wie U-Profile und Spundwandprofile
um­fasst.
Layout MPS®-Anlage.
Bei einer MPS®-Anlage arbeiten Strang­
gieß­anlage und Walzwerk im Verbund,
wo­­bei Beam Blanks direkt einem Nach­
wärmofen zugeführt werden. Eine Puffer­
zone im Ofen und der schnelle Programm­
wechsel der CCS®-Gerüste machen es
mög­­­lich, einen Abmessungswechsel
durch­zu­führen, ohne dass die Strang­gieß­
pro­duk­tion unterbrochen werden muss.
Bei dieser Anlage ist kein übliches schwe­
res Reversiervorgerüst erforderlich.
Das Anpassen der Beam Blanks auf die
ge­wünschte Kammerbreite erfolgt durch
ein vertikales Stauchgerüst. In einem hinter dem Stauchgerüst angeordneten Hori­
zon­talgerüst wird dieser Beam Blank zu
einem Leit­stich für das Universalwalzen
ausgewalzt. Beide Gerüste arbeiten als
Rever­sier-Gerüstgruppe. Durch diese
Betriebsweise lassen sich Kostenvorteile
erzielen. Das Walz­pro­gramm einer
typischen MPS®-An­lage um­fasst mittlere
MPS®-Vorstraße
mit Vertikal- und
Horizontalgerüst.
Endabmessungsnah gegossenes Vorprofil
Konventioneller
Beam Blank ("Dogbone")
Endabmessungsnaher
Beam Blank
Vergleich zwischen Dogbone und Beam Blank.
Walzprogramm einer MPS®-Anlage.
und schwe­re Träger so­wie Pro­fi­le ein­
schließ­­lich U-Stahl und Winkel, Spund­
wandprofile und Uni­versal­flachstahl.
Für die­ses Pro­fil­pro­gramm wer­den in
her­kömm­licher An­ord­­nung eine Mit­tel­stahl­
straße und eine schwe­re Profil­stahl­straße
benötigt. Durch die Ein­füh­rung des end­ab­
mes­sungs­­na­hen Gie­ßens lassen sich auch
für kleinere Trä­ger­­ab­mes­sun­gen (sinn­voll)
Vorpro­file kon­zi­­pie­­ren. Das Ab­mes­­­sungs­­­­­
pro­gramm einer ty­­pi­schen MPS®-Anlage
Umwandlungskosten in %
100%
3%
17%
47%
57%
7%
35%
26%
7%
Konventionelle Anlage
15%
MPS®-Anlage
Verluste wegen Restenden
Ausbringungsverluste
Walzstraße und Adjustage
Beam Blank-Gießanlage
Höhere Schrottkosten
ist ausgelegt für Trä­ger von 200 bis 600 mm
Steg­höhe. Das Walz­­programm kann auch
er­weitert werden.
Ein weiteres Kennzeichen der MPS®-Anlage ist, dass alle Profile nach der UniversalWalz­­metho­de er­zeugt werden. Für die
U-Stahl- und Spundwandwalzung wurden
des­halb neue Walz­me­tho­den entwickelt.
Weltweit erst­ma­lig wurden auf der Anla­
ge TXI Chaparral Steel Spundwandprofile
nach der Uni­ver­sal-Walz­methode aus
endabmessungsnahen Vor­profilen
erzeugt. Gegen­über der bisher üb­lichen
Duo-Walz­me­tho­de auf breiten Wal­zen mit
Vorblöcken lässt sich damit ein weiterer
Kostenvorteil er­zielen. Ge­genüber konventionellen An­la­gen bietet die MPS®Anlage, neben der kompakten Bauweise
und einer flexiblen Mehr­­zweck­pro­duk­
tionsanlage für qualitativ hoch­wertige
Produkte, eine Reihe weiterer Vorteile. Im
Ver­gleich zu einer konventio­nel­­len An­la­ge
las­sen sich Kostenvor­tei­le durch den Ein­
satz von kostengünstigem Schrott, hö­he­re
Ausbringung, geringe Unter­­län­gen und
reduzierte Umwandlungskosten er­zielen.
Kostenvergleich.
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MITTELSTAHLWALZWERKE
WALZPROGRAMM
Auf Mittelstahlwalzwerken werden Form­
stahlprofile wie Träger, U-Stahl, Winkel
und Flachstahl gewalzt. Sonderprofile
wie Hubmastprofile, Felgen etc. werden
eben­falls auf Mittelstahlstraßen hergestellt, wo­bei diese Profile eine besondere
Gerüst­anordnung erforderlich machen.
Die Uni­versalwalzmethode und die DuoWalz­methode kommen zum Einsatz.
Das Walzprogramm einer Mittel­stahl­stra­
ße beginnt bei ca. 100 mm Profilhöhe und
50 mm Flanschbreite und ist im Allgemeinen durch eine Steghöhe von 450 mm
(max. 500 mm) sowie eine Flanschbreite
von 240 mm (max. 260 mm) begrenzt.
ANLAGENKONZEPTE
In Abhängigkeit vom Walzprogramm und
dem Schwerpunkt der Profilabmessung
können sich die Anlagenanordnungen
un­terscheiden. Folgende Anlagen­anord­
nun­gen sind üblich:
walzung lediglich nur drei Walzgerüste
verwendet. Hierdurch lässt sich ein be­deu­
tender Kos­tenvorteil für die Inves­ti­tionsund Betriebskosten erzielen, da ge­gen­
über Konti-Walzstraßen weniger Wal­zen
und Führungen erforderlich sind. Auf­grund
der geringen Gerüstzahl zeichnet sich
dieses Konzept durch eine hohe Flexi­bilität
aus. So kann eine Abmes­sungs­wechsel
innerhalb von 20 Minuten durchgeführt
werden. Weiterhin können auf einer derartigen Anlage ebenfalls größere Trä­ger
und Profile hergestellt werden, was auf
einer kontinuierlichen Anlage wirt­­schaft­
lich nicht möglich ist. Aufgrund dieser
Vor­­teile sind fast alle neueren Mittel­stahl­
walz­wer­­ke nach dem Tandem-ReversierKon­zept (sie­he Layout Mittelstahlstraße)
gebaut worden.
Vollkontinuierliche Straße
Halbkontinuierliche Straße mit Re­ver­sierVorgerüst und Konti­fertig­straße
Tandem-Reversierstraße mit oder
ohne separatem Fertiggerüst
Die vollkontinuierliche Anlage kommt
zum Einsatz, wenn das Walzprogramm
auf kleinere Profile beschränkt ist und
eine sehr hohe Kapazität erforderlich ist.
Halbkontinuierliche Anlagen haben den
Vorteil, dass man weniger Walzgerüste
gegenüber einer vollkontinuierlichen An­lage verwendet und ein Reversiergerüst
eine größere Flexibilität bei der Verwen­
dung des Anstichquerschnittes erlaubt.
Tandem-Reversierstraßen haben den gro­
ßen Vorteil, dass man, bei Anwendung der
XH®-Walzmethode für Träger, zur Fer­tig-
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CCS®-Tandem-Reversiergruppe.
Walzprogramm einer Mittelstahlstraße.
BD-Gerüst mit Kanter.
Layout einer Mittelstahlstraße.
Schopfsäge.
Richtmaschine.
Hubbalken-Kühlbett.
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SCHIENENWALZWERKE
Schienenwalzwerke können als spezielle
Anlagen konzipiert werden, auf der aus­
schließlich Schienen für den Eisen­bahn­
verkehr als auch Kranschienen, Rillen­
schie­nen sowie Spezialschienen hergestellt werden. In einigen Fällen werden
Schie­nen auch auf kombinierten Schienenund Pro­filwalzwerken erzeugt.
Schienen werden entweder nach der DuoWalzmethode auf Duo-Rever­sier­­straßen
oder Trio-Straßen erzeugt oder mehr und
mehr nach der Universal-Walzmethode.
Die Universal-Walzmethode hat sich ge­gen­über herkömmlichen Methoden aufgrund folgender Vorteile durch­ge­setzt:
bessere Toleranzhaltigkeit, bessere Ober­
flächen­qualität und geringer Walzen­ver­
schleiß.
Hochgeschwindigkeitsverkehr eingesetzt,
deshalb ist die Einhaltung dieser Eigen­
schaften von großer Bedeutung.
Die Schienen werden auf speziellen
Schienenrichtanlagen mit horizontalen
und vertikalen Richtmaschinen gerichtet.
An­schlie­ßend werden diese auf Ober­
flächen- und Kernfehler geprüft und die
Profilgeo­metrie sowie die Welligkeit
gemessen.
Schienen werden mit Hartmetall-Kalt­sä­gen
gesägt und, wenn notwendig, gebohrt.
Richt­pres­sen richten anschließend die von
der Richt­­maschine nicht erfassten Enden.
Anschließend werden Schie­nen mit einer
Länge von bis zu 125 m auf Waggons ver­
laden.
Die von der SMS group entwickelte Uni­
ver­sal-Walzmethode auf einer TandemRever­sier­gruppe hat den Vorteil, dass
Schienen wirt­­schaftlich auf einer Kompakt­
walz­anla­ge erzeugt und zusätzlich auch
andere Pro­fi­le sowie Träger auf der gleichen Anlage gewalzt werden können.
Diese Walz­me­tho­de ist bei namhaften
Herstel­lern wie INI Steel/Korea, Anshan
Iron & Steel/Ch­i­­na sowie Steel Dynamics/
USA im Ein­satz.
Ein modernes Schienenwalzwerk ist im
nebenstehenden Layout dargestellt. Hier­
bei fallen die umfangreichen Adjustage­
einrichtungen auf. Die Schiene ist das
Walzprodukt mit den höchsten Anfor­de­
rungen. Hierzu gehören neben metallurgischen Eigenschaften wie Stahlanalyse
und Reinheit, physikalische und geometrische Eigenschaften wie Geradheit, To­le­­
ranzhaltigkeit, Oberflächenbe­schaffen­heit,
Gefügeeigenschaften und Restspan­nungs­
niveau. Heute werden Schienen für den
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Horizontal-Rollenrichtmaschine.
Vignolschiene
Rillenschiene
Weichenschiene
Walzprogramm einer Schienenstraße.
Kranschiene
Sonderschiene
Straßenbahnschiene
Tandem-Schienen Walzung.
Layout einer Schienenstraße.
Kaltsägeanlage.
Richtpresse für Schienenenden.
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HALBZEUGWALZWERKE
Vorblöcke, Knüppel oder auch große Rund-,
Quadrat- und Sechskantabmessungen
wer­den auf Halbzeugwalzwerken er­zeugt.
Block­walz­werke sind heute im Einsatz bei
Qua­­litäten, die nicht im Strangguß ver­­gos­­­
sen werden können. Dabei werden Roh­
blöc­ke (Ingots) zu Vorblöcken ausgewalzt.
Knüp­pel­walzwerke erzeugen Halb­zeuge
in Qua­litäts- und Edelstahl, welche u. a.
für die Fahrzeugindustrie eingesetzt
werden. Der Abmessungsbereich von
Halb­zeug­walz­wer­ken reicht von ca. 50 bis
350 mm Durchmesser bzw. Kan­ten­länge.
Neu entwickelte Halbzeuggerüste erlauben
einen schnellen Abmessungswechsel als
Kassettenwechsel und sind mit hydraulischen Anstellsystemen ausgestattet,
wel­che eine automatische Abmessungs­
re­ge­lung (ASC®) ermöglichen.
Nach dem Walzen werden die Stäbe mittels Vierkurbel-Schere, Sägen oder Trenn­
schleifmaschinen auf Länge geteilt. Die
Produkte werden auf Wendekühlbetten
abgekühlt, um eine möglichst gute Ge-­
radheit zu erzielen.
Wendekühlbett.
Die Philosophie der SMS group ist, die
Um­formprozesse so wirtschaftlich wie
möglich zu gestalten und die Anforderungen hinsichtlich Produktprogramm, Qualität und Kapazität auf einer mög­­lichst kompakten Anlage mit nur we­ni­gen Gerüsten
zu erfüllen. Dadurch lässt sich eine hohe
Flexibilität bei geringen Um­wandlungs­
kosten erzielen.
Die in der nebenstehenden Grafik (Kompakt-Knüppelgerüste) dargestellten Gerüste können mit minimierter Gerüstzahl diese Anforderungen erfüllen. Sie sind mit einer Vielzahl von technischen Neuerungen
ausgestattet: schneller Abmessungswechsel nach dem CCS®-Ge­rüstprinzip,
hydraulische Anstellung, konstante Walzlinie, Profilmessgeräte, auto­matische
Querschnitts-Regelung (ASC®).
Ein hoher Automatisierungsgrad erlaubt
die betriebssichere Herstellung von Pro­
dukten bei einem geringen Personalauf­
wand. Duo-Reversiergerüste (siehe Bild)
arbeiten heute voll automatisch.
Duo-Reversiergerüst.
A) Reversier-Walzwerk
Kanter- und Führungs­
lineale am BD-Gerüst.
B) Halbkontinuierliches Walzwerk
®
Anlagenkonzepte.
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ASC
Walzprogramm einer Halbzeugstraße.
Vierkurbel-Schere.
Kompakt-Knüppelgerüste.
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RICHTANLAGEN –
CRS® ­FÜR PROFILSTAHL
(Compact Roller Straightener)
Die Richtmaschinen der CRS®-Bauart
wer­­den in Mittelstahlwalz­wer­ken und
schweren Profilwalzwerken eingesetzt und
stehen für folgende Technologie:
Bessere Produktqualität und besseres
Eigenspannungsverhalten
Symmetrische Krafteinleitung durch
beidseitige Lagerung
Automatischer Richtrollenwechsel in
max. 20 Minuten
Feste Richtrollenteilung für ein großes
Produktspektrum
Automatisierter Richtrollenwechsel mit
weniger Personal
Die Richtachsen sind beidseitig gelagert
und in Sand­wich­bauweise ausgeführt.
Alle neun Richtachsen werden einzeln
angetrieben, die Hydrau­lik­zylinder erlauben ein Anstellen und Öffnen unter Last.
Die CRS®-Richtmaschine bietet folgende
Vorteile gegenüber herkömmlichen Anla­gen:
Symmetrische Richtkrafteinleitung
Gleichmäßige und geringe Span­nungs­
einleitung in das Walzprodukt
Hydraulische Axialpositionierung jeder
Richtachse
Ausgleich der Auffederung durch
hy­drau­lische Anstellungen
Verstellbare Richtachsenteilung ist
nicht erforderlich
Automatisierter Richtrollenwechsel in
max. 20 Minuten
Rechenmodell des Richtprozesses ist
verfügbar
Weniger Wartungs- und Umbaupersonal
Minimale Fundamenterstellung
Die Richtanlage zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
Überlastsicherung
Spielarme Befestigung der Richtrollen
Höchste Rundlaufgenauigkeit der
Richtrollen
Automatisiertes Einstellen aller Anstel­
lungen und Drehantriebe gemäß dem
Richtdatensatz
Weggeber zur reproduzierbaren
Erfassung aller Einstellwerte
Automatischer Richtrollenwechsel (Manipulator).
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Systemaufbau einer CRS®-Richtmaschine.
Hydraulischer Anstellzylinder.
CRS®-Richtmaschine
Werkstattmontage.
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RICHTANLAGEN
FÜR SCHIENEN
Entsprechend den einschlägigen Normen
bieten wir unseren Kunden mit unseren
Richtanlagen, bestehend aus Horizontalund Ver­tikalmaschinen, Anlagen an, auf
de­nen Schienen höchster Qualitäten in
Be­zug auf Welligkeit und Geradheit er­zielt
werden können. Die Maschinen zei­ch­nen
sich durch eine sehr steife, robuste Bau­art
mit Einzelantrieb jeder Richt­rol­le aus. Mit
Hil­fe unseres Offline-Richt­mo­dells und
einer speziellen Zugregelung zwischen
den einzelnen Richt­rollen gelingt es, ein
op­ti­males Rest­span­nungs­­niveau zu
er­rei­chen, das eine maximale Lebensdauer
der Schie­ne in der Strecke erlaubt.
Die Richt­anlage ist voll automatisiert. Die
pa­ten­tier­te Verspannung der Richt­scheiben
erl­aubt einen Richt­rol­len­wechsel von 30
Mi­nu­ten. Die Richt­ma­schi­nen weisen fol­
gen­­de Merk­­­male auf:
Vorausberechnen der Anstelldaten unter
Berücksichtigung der bekannten Mate­
rialdaten und Voraussage der zu er­war­­
tenden Welligkeit mit Hilfe des OfflineRichtmodells
Hoch­ge­schwin­digkeits­strecken in Deutschland, Spanien, Italien, Frankreich, Japan,
Korea und China sind mit Schie­nen ausgerüstet, welche fast aus­schließ­lich auf
den SMS group Schienenrichtanlagen
gerichtet wurden.
Hohe Ständersteifigkeit
Spielfreie Befestigung von Richtrollen
und Richtbuchsen auf den Richt­ach­sen
Spielfreie Befestigung der verstellbaren
Richtachsengehäuse
Einzelantrieb für alle Richtachsen
Befestigung der Richtbuchsen über
Bajonettringe und Hochdruck­hy­draulik­
muttern auf den Richtachsen
Glatte Maschinenfronten zur störungsfreien Beseitigung des Zunders
Lineare Weggeber für alle Anstellein­
richtungen
Automatisierte Einstellung der Maschi­ne
auf das jeweilige Pro­dukt
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Antriebsseite einer HorizontalRollenrichtmaschine.
Auslauf der VertikalRollenrichtmaschine.
H-V Anordnung einer Schienenrichtanlage.
Maske für Einstellungen.
Horizontale und vertikale Rollenrichtmaschine.
Protokoll der Wellig­keitsvermessung.
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GERÜSTE IN CCS®-BAUART
(Compact Cartridge Stand)
Mit den CCS®-Gerüsten bieten wir unseren
Kunden eine Walzeinrichtung, mit der
Profile wirtschaftlicher hergestellt wer­den
können als bisher. Gleichzeitig wird die
Qualität im Vergleich zu konventionellen
Gerüsten verbessert, die Ge­­samt­in­ves­ti­
tion ist niedriger und die Be­triebs­kos­ten
werden durch geringere Wal­zenkosten re­duziert. CCS®-Gerüste sind gleicher­ma­ßen
als Duo-Gerüste und als Uni­ver­­sal-Gerüste
einsetzbar und werden sowohl in schwe­
ren Profilstraßen als auch in Mittel­stahl­
straßen und in Schienen­stra­ßen betrieben.
Das CCS®-Gerüst ist zu einem festen Be-­
standteil einer Tandem-Rever­sier­ge­rüst­
grup­pe geworden. Es ist das Kernstück
unserer Profilwalzwerke. Neben dem Ein­
satz in Neuanlagen ist das CCS®-Gerüst
aufgrund seiner kompakten Bauart her­vor­
ragend für Moder­ni­sie­run­gen geeignet.
Das charakteristische Merkmal des CCS®Gerüstes ist das gleichzeitige Wechseln
von Walzen und Führungen in­nerhalb von
20 Minuten.
Weitere Vorteile sind die hohe Gerüst­stei­
figkeit, die Möglichkeit der Aufnahme von
Walzen mit unter­schied­lichen Ballen­län­gen
und die voll hydraulischen An­stell­sys­teme
mit folgenden Ei­gen­schaften:
Hohe Anstellgenauigkeit
Enge Walztoleranz am Fertigprodukt
Hohe Reproduzierbarkeit
Automatische Walzspaltregelung über
die Stablänge (AGC)
Automatisches Nullen der Walzen
Ermitteln der Gerüstauffederung nach
dem Programmwechsel
Exakte Voreinstellung des Walz­spal­tes
Automatische Überlastsicherung
CCS®-Duo-Walzgerüst.
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CCS®-Tandem-Reversier-Gruppe im Betrieb.
Schema CCS®-Universal-Gerüst mit Wechselpositionen.
Wechselpositionen beim automatischen Walzenwechsel.
Einlauf Tandem-Reversier-Gruppe.
CCS®-Gerüst bei der Werkstattmontage.
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WALZPROZESS –
STEUER- UND REGELSYSTEME
PROZESSMODELL WALZEN
Mit der Entwicklung des online Prozess­
modells „Walzen“ haben wir einen weiteren Schritt in Richtung der vollständigen
Automa­ti­sie­­rung der Walzstraße ge­macht.
Ins­be­son­de­re in Verbindung mit unseren
voll hy­drau­­lisch anstellbaren Walzge­rüs­ten
und den dazu­gehörigen technologischen
Regel­sys­te­­men trägt diese Software
we­sentlich zur Opti­mierung des Walzpro­
zes­ses und zur Ver­besserung der Produkt­
qua­lität bei.
Durch die Ankopplung des Modells an
die Messdatenerfassung der Walzstraße
(Walz­kräfte und -momente, Temperatur,
Geo­metrie) ist eine schnelle Anpassung
an Pro­zessänderungen möglich.
Als wesentliche technologische Merk­ma­le
und Vorteile unseres Prozessmodells sind
zu nennen:
Simulation des Walzprozesses auf der
Basis physikalischer Modelle
Adaption der Berechnung an Mess­da­ten
Automatisierte Stichplanberechnung
Optimierung der Walzstrategie
Prozessüberwachung
Messdatenanalyse
Verbesserte Produkttoleranzen
Höhere Ausbringung
Temperaturverlauf in der Tandemgruppe.
RICHTMODELL
Zur Vorausbestimmung der erforderlichen
Anstellungen der Richtmaschine kann der
Richtprozess offline simuliert werden. Das
Richtmodell dient damit zur Ermittlung opti­
mierter Richtrollenanstellungen in Hin­blick
auf eine Minimierung der Eigenspan­
nun­gen in Längs- und Querrichtung der
Pro­fi­le, sowie einer optimalen Geradheit
und Welligkeit speziell bei Schienen.
• Profildaten
• Richtrollenanstellung
• Materialparameter
• Biegelinie, Krümmung,
Richtkräfte, Biegemomente
• Richtmaschinendaten
• Berechnungsoptionen
• Richtstrategie
• Einlauffehler
Ein-/Ausgabedaten des Richtmodells.
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ANSTELLPROGRAMM
• Spannungsverteilung
unter Last über Querschnitt und Richtlänge
• Eigenspannungen im
Querschnitt
Regelkonzept Universalwalzung.
PMO
Setzmodell
Messdaten
PMO
Nachberechnung
mit Adaption
Optimierung
PSC Offline
Simulation Kunde
Produktdaten
t
Walzendaten
PSC Offline
Simulation SMS
Berechnungsschema Prozessmodell Walzen.
Spannungsverlauf im Durch­lauf der Richtmaschine.
Ablaufdiagramm Prozessmodel Walzen.
Spannung in Längsrichtung.
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ENTWICKLUNGEN
AEROSOL-KÜHLBETT
Auf einem Teilabschnitt des Kühlbettes
wird durch fein zerstäubtes Wasser der
Abkühlprozess des Walzgutes beschleunigt. Dieses Verfahren bietet folgende
Merkmale und Vorteile:
Natürliche Kühlung
Forcierte Luftkühlung
Aerosolkühlung
Verringerung der Kühlbettfläche
Niedrigere Investitionskosten
Geringe Betriebskosten
Modulare Zuschaltung der Kühlung
möglich
Vergleich Kühlverfahren.
Aerosol Düsen.
Gezielte Beeinflussung der Abkühl­kurve
Erhöhung der Kühlbett-Kapazität für
vorhandene Anlagen
SELEKTIVE KÜHLSTRECKE
Zur Homogenisierung des Tempera­tur­pro­
fils von H-Trägern und Schienen kann zwi­
schen dem Gerüstauslauf und dem Kühl­
bett eine auf die Produktgeometrie angepasste Kühlstrecke installiert werden. In
Verbindung mit einer Steuerung können
damit Teilbereiche des Pro­duktquer­schnit­
tes gezielt gekühlt werden.
Neben der Verbesserung der Profil­gerad­
heit auf dem Kühlbett wird damit eine
Mi­­ni­mierung der Eigenspannungen durch
gleichmäßige Umwandlung erreicht.
Weiter­hin lassen sich die mechanischen
Eigenschaften verbessern.
Die selektive Kühlstrecke ist auch geeignet für die Nachrüstung in bestehenden
An­la­gen.
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Temperaturverteilung im Schienenquerschnitt.
Selektive Trägerkühlung.
Aerosol-Kühlbett.
LASER-PROFILVERMESSUNG
SYSTEM TBK – PROGAUGE™
Profilvermessung mit Lichtschnitt­ver­fah­ren
einer fertiggewalzten Schiene im heißen
Zustand. Das gleiche Prinzip wird auch für
H-Träger und andere Profile eingesetzt.
Eine auf die unbekannte Oberfläche projizierte Laserlinie wird diffus reflektiert und
von einem schnellen, hochauflösendem
Bildsensor erfasst. Aus der Position der be­­
lichteten Stellen am Bildsensor wird der
Abstand zur Staboberfläche berechnet und
daraus die Kontur des Objektes dargestellt.
Profil Rechner
Profilvermessung einer Schiene hinter
dem letzten Gerüst.
Visualisierung
Vorwalzerstand
Datenkonzentrator
Längenmessung
Temperaturmessung
Generelle Konfiguration.
Lichtschnittsensor
Lichtschnitt-Verfahren.
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WEITERE ENTWICKLUNGEN
®
XH -WALZVERFAHREN
Das von der SMS group patentierte
XH®-Walz­verfahren ermöglicht das Walzen
auf einer Kompakt-Tandemgruppe.
Herkömmliche Walzwerke haben ein
Universal-Arbeits­gerüst, ein Stauchgerüst
sowie ein separat angeordnetes
Fertiggerüst. Dies hat den Nachteil, dass
bei einem Rever­sier­durchgang jeweils
nur ein Arbeitsstich durchgeführt werden
kann und zum Wal­zen eines Profils entsprechend viele Re­ver­sier-Vorgänge erforderlich sind. Bei dem XH®-Walzverfahren
sind bei jedem Durchgang alle drei Gerüste im Einsatz, wobei das erste Universalgerüst ein X-Kali­ber und das zweite
Universalgerüst, ein H-Kaliber, entsprechend dem fertigen Profil, aufweist.
mit unterschiedlichen Ballenlängen und
die voll hydraulischen Anstellsysteme mit
folgenden Eigenschaften:
Vorteile:
Höhere Produktivität
Höhere Walztemperatur
Geringere Walzenverschleiß
Größere Anstichlängen möglich
Kompakte Anordnung, kürzeres Layout
CRS®-RICHTMASCHINE
Hohe Anstellgenauigkeit
Enge Walztoleranz am Fertigprodukt
Hohe Reproduzierbarkeit
Automatische Walzspaltregelung über
die Stablänge (AGC)
Automatisches Nullen der Walzen
Ermitteln der Gerüstauffederung nach
dem Programmwechsel
Exakte Voreinstellung des Walz­spal­tes
Automatische Überlastsicherung
Automatischer Walzen-/Führungs­
wechsel in 20 Minuten
Die Richtmaschinen der CRS®-Bauart
werden in Mittelstahlstraßen und
schweren Profilstraßen eingesetzt,
mit folgenden Vorteilen:
Symmetrische Richtkrafteinleitung
Gleichmäßige und geringe Span­nungs­
CCS®-GERÜSTE
®
Mit den CCS -Gerüsten bieten wir eine
Walzeinrichtung an, mit der Profile wirtschaftlicher hergestellt werden können
als bisher. Gleichzeitig wird die Qualität
verbessert. Im Vergleich zu konventionellen
Gerüsten ist die Gesamtinvestition niedri­
ger und die Betriebskosten werden durch
geringere Walzenkosten reduziert.
Vorteile sind die hohe Gerüststeifigkeit, die
Möglichkeit der Aufnahme von Walzen
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einleitung in das Walzprodukt
Hydraulische Axialpositionierung jeder
Richtachse
Ausgleich der Auffederung durch
hydraulische vertikale Anstellungen
Verstellbare Richtachsenteilung ist
nicht erforderlich
Automatisierter Richtrollenwechsel in
max. 20 Minuten
Rechenmodell des Richtprozesses ist
verfügbar
Weniger Wartungs- und Umbau­per­so­nal
Minimale Fundamenterstellung
CRS®-Richtanlage.
CRS®-Richtmaschine
XH® Walzverfahren.
Measurement of
temperature and
product speed
Tandem group
Measurement of
temperature and
product speed
Geometry
Roll gaps, Roll forces
Motor torques, Speeds
Measured data
CCS®-Gerüst
Technologische Prozessunterstützung.
PMO
Postcalculation
with adaption
Prozessmodelle.
PROZESS­MO­DEL­LE
Durch die Verwendung von Prozess­mo­
del­len wird eine bessere und konstantere
Produktqualität mit engeren Toleranzen gewährleistet. Die Verfügbarkeit der An­lage
wird erhöht und das Aus­brin­gen wird ge­steigert. Der Aufbau einer zertifizierten
Prozesskette ist nun möglich. Durch
Offline-Studien können spezifische Wei­
ter­entwicklungen untersucht werden:
Gesteigertes Ausbringen
Bessere und konstante Produktqualität
Direkte Reaktionen auf
Prozessveränderungen
Präzise Voreinstellung und reduzierte
Nachstellungszeiten
Kürzere Lernzeiten für das Walzen
neuer Produkte
Dokumentierte Prozesskette
Offline-Studien
Vermeidung von Bedienungsfehlern
PMO
setup model
TECHNOLOGISCHE
PROZESSUNTERSTÜTZUNG
Zur Berechnung und Simulation des Walz­
prozesses für Standardprofile und kunden­
spezifische Anforderungen setzen wir für
die folgenden Aufgaben kommerzielle
und selbst entwickelte Software als Werk­
zeuge zur Verfahrensoptimierung ein:
Kalibrierung
Stichplangestaltung
Berechnung von Walzkräften
und -momenten
Antriebsauslegung
Temperaturberechnung
FE-Simulation des Umformprozesses
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REFERENZEN
MITTELSTAHL- UND ­SCHWERE
PROFILWALZWERKE
In den letzten 40 Jahren haben wir
mehr als 100 Profilstraßen gebaut. Zu
unseren weltweiten Kunden zählen
unter anderem ArcelorMittal, Peiner
Träger, Stahlwerke Thüringen, Celsa,
Hoesch, Lucchini, TXI Chaparral Steel,
Steel Dynamics, Tung Ho Steel, United
Gulf Steel, Nucor Yamato, Kawasaki
Steel, Sumitomo Metal Industries, Toa
Steel, Tokio Steel, Nippon Steel, Yamato,
Maanshan Iron & Steel, Angang Group,
Panzhihua Iron & Steel, Hyundai Steel,
Gerdau Acominas, Corus, Huta Katowice,
Wuhan Iron & Steel, Laiwu Steel, Steel
Authority of India Ltd., Kardemir Karabük
Demir Çelik.
SCHIENENWALZWERKE
In den letzten 25 Jahren haben wir mehr
als 30 Richtanlagen für Schienen­adjus­ta­
gen geliefert. Weltweit werden auf mehr
als 14 Schienenstraßen, die von der
SMS group geliefert wurden, Schienen
gewalzt. Richt­maschinen sind in mehr
als 22 Schie­nen­adjustagen im Einsatz.
Hochge­schwin­dig­keitszüge in Deutschland, Frank­reich, Spanien, Italien,
Japan, Korea und China fahren auf von
SMS group-Anlagen ge­walz­ten bzw.
gerichteten Schienen.
Unsere Anlagen sind unter anderem bei folgenden Kunden installiert:
ThyssenKrupp, Huta Katowice, Aceralia,
Lucchini, Corus Sogerail, Voest-Alpine
Schienen, ProfilARBED, Trinecke Zelezarny,
Nippon Kokan, INI Steel, Angang Iron &
Steel, Panzhihua Iron & Steel, außerdem
in Australia bei BHP, in Ägypten bei Heluan
Steel und in Indien bei Bhilai Steel und
Jindal Steel & Power.
30
HALBZEUGWALZWERKE
In den letzten 40 Jahren haben wir mehr
als 115 Halbzeugwalzwerke geliefert.
Hier zählen zu unseren Kunden Ispat,
OEMK, Kia Steel, Timken Company, China
Steel, BHP, Stahlwerke Südwestfalen,
Ugine Aciers, Stelco, Mysore Iron & Steel,
Nippon Steel, ArcelorMittal, Aceralia, SKF,
Stahlwerke Röchling-Burbach, Sumitomo
Metal Industries, Cockerill-Ougrèe S.A.
CCS®-GERÜSTE
In den letzten 10 Jahren haben wir mehr
als 60 CCS®-Gerüste für folgende Kun­
den geliefert: TXI Chaparral Steel, Steel
Dynamics, Celsa, HSP Hoesch Dortmund,
Stahlwerke Thüringen, Angang New Steel,
ArcelorMittal, Panzhihua Iron & Steel,
Wuhan Iron & Steel, Laiwu Steel, Steel
Authority of India Ltd., Peiner Träger,
Kardemir Karabük Demir Çelik.
ADJUSTAGEMASCHINEN
Richtmaschinen
Über 450 Richtanlagen wurden von
uns weltweit geliefert. Dazu gehören
alle be­kannten Walzwerke in Europa,
Nordame­rika, Südamerika, im afrikanischen Be­reich, Australien und Asien.
Sägen
Mehr als 575 Sägen haben wir geliefert.
Die meisten weltweit bekannten Walz­
straßen nutzen unsere Warm- und Kalt­
sägen.
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ANWENDUNGEN
FÜR PROFILE
Schienen, ein hochqualifiziertes Walz­pro­
dukt, gehören auch heute noch weltweit
zu den bevorzugten Transportsystemen.
Schienen werden in modernen Walz­wer­
ken bis zu 125 m Länge gewalzt, transportiert und beim Endbetreiber verlegt
und verschweißt.
Verlegte Schienen im Streckennetz.
Eisenbahnschienen.
Transport von 125 m langen Schienen.
Spezialprofile finden
überall Anwendung:
Stahlkonstruktionen,
Schiffsbau, Hochbau,
Hafen- und Böschungsbefestigungen.
Spezialprofile im Schiffsbau.
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Gestapelte H-Profile.
Bürogebäude.
Parkhaus.
Z-Spundwandprofile.
Larssenprofil.
Einsatz beim Wasserbau.
Verkleidung bei Hochhäusern.
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NOTIZEN
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SMS GROUP GMBH
Geschäftsbereich Profilwalzwerke
Ohlerkirchweg 66
41069 Mönchengladbach
Deutschland
Tel.: +49 2161 350-1724
[email protected]
www.sms-group.com
Die Informationen in diesem Prospekt stellen eine allgemeine Beschreibung der Leistungsmerkmale unserer Produkte dar. Die Produkte selbst weisen nicht immer die beschriebenen Merkmale auf, da
sie insbesondere aufgrund von Weiterentwicklungen Änderungen unterliegen können. Die enthaltenen Merkmale können rechtlich nicht eingefordert werden. Eine Verpflichtung zur Lieferung der Produkte
mit bestimmten Merkmalen ist nur dann gegeben, wenn dies im Vertrag ausdrücklich vereinbart wurde.
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