Blooming-Rollen

Was sind Blooming Rolls?

Blooming Rolls sind spezielle Walzen, die in Blooming Mills oder Grobwalzwerken (Roughing Mills) verwendet werden, um große Brammen oder gegossene Blöcke in kleinere Blooms oder Brammen (Slabs) zu reduzieren. Diese Walzen sind dafür ausgelegt, extremen Lasten, hohen Temperaturen und Abrieb standzuhalten. Daher sind Materialauswahl und Fertigungsqualität entscheidend für Leistung und Lebensdauer.

Hauptfunktionen und Arbeitsbedingungen

• Hohe Kontakt- und Biegespannungen: Blooming Rolls müssen große Querschnittswerkstücke unter starker Verformung in den frühen Walzstufen verarbeiten.
• Betrieb bei hohen Temperaturen: Normalerweise in der Nähe von Rotglut, wodurch sie anfällig für thermische Ermüdung und Risse sind.
• Oberflächenverschleiß und Oxidation: Die Walzen müssen während des Langzeitbetriebs Abrieb, Oxidation und Zunderbildung widerstehen.

Häufige Materialien und Wärmebehandlung

Gusseisen (Nodular / Ductile Cast Iron)

• Vorteile: Kostengünstig und gute Schlagfestigkeit.
• Nachteile: Weniger langlebig bei extremem Hochtemperaturverschleiß im Vergleich zu hochchromhaltigen Legierungen.

Hochchrom-Gusseisen / Legierter Gussstahl

• Vorteile: Hohe Härte und hervorragende Verschleißfestigkeit, geeignet für abrasive Bedingungen.
• Nachteile: Spröder; Thermische Ermüdungsbeständigkeit erfordert sorgfältige Legierung und Wärmebehandlung.

Legierter Stahl (gehärtet & angelassen) oder Schmiedestahl

• Vorteile: Hohe mechanische Festigkeit, exzellente Zähigkeit und anpassbare Wärmebehandlung. Ideal für Schwerlastanwendungen.
• Nachteile: Höhere Kosten, komplexe Herstellung und Wartung erforderlich.

Oberflächenhärtung / Hardfacing

• Kombination eines harten Kerns mit einer verschleißfesten Oberflächenschicht, bietet sowohl Schlagfestigkeit als auch Langlebigkeit – üblich bei Schwerlastanwendungen.

Konstruktions- und Fertigungsüberlegungen

• Durchmesser & Profil: Entsprechend den Anlagenparametern – Walzkraft, Reduktionsverhältnis und Geschwindigkeit – entworfen, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung sicherzustellen.
• Kühlung & Schmierung: Geeignete Kühlkanäle reduzieren thermische Ermüdung; Schmierung verringert Reibung und Anhaftung.
• Dynamische Balance & Rundlaufgenauigkeit: Kritisch für Hochgeschwindigkeitsbetrieb und Walzenlebensdauer.
• Oberflächenhärtegradient: Harte Schale mit zähem Kern widersteht Verschleiß und Schlagbelastung effektiv.

Häufige Ausfallarten und Wartung

• Oberflächenverschleiß: Kann durch Hardfacing oder Austausch von Hülsen repariert werden.
• Thermische Ermüdungsrisse: Erfordern Wurzelbearbeitung, Schweißreparaturen und optimierte Kühlung.
• Axial- oder Radialbruch: Meist verursacht durch Herstellungsfehler, Überlast oder langfristige Ermüdung. Nichtzerstörende Prüfungen (UT, MT, PT) während Produktion und Wartung empfohlen.

Vergleich mit anderen Walzen im Walzwerk

• Bei der Endbearbeitung von Warm- oder Kaltband konzentrieren sich Arbeitswalzen und Backup-Rollen auf Oberflächenpräzision und Steifigkeit.
• Blooming Rolls bearbeiten große Querschnitte und hohe Temperaturen in der Grobwalzstufe, während Kaltwalzenwalzen die Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit in den Endbearbeitungsstufen betonen.

Für einen vollständigen Überblick über Walzenarten siehe unsere Rolling Mill Rolls Seite.

Auswahlhinweise für Ingenieure und Einkäufer

• Arbeitsbedingungen klar definieren: maximale Walzkraft, Temperatur, Geschwindigkeit, Materialtyp und Querschnitt.
• Lieferanten auffordern, chemische Zusammensetzung, Wärmebehandlungsunterlagen und NDT-Berichte bereitzustellen.
• Lieferanten wählen, die Vor-Ort-Services für Hardfacing und schnellen Austausch anbieten.
• Austauschbare Hülsendesigns oder Walzen mit hartem/zähem Kern bevorzugen, um Wartungskosten zu minimieren.

Referenzen & Externe Ressourcen

• Überblick über Blooming Mills: Wikipedia – Blooming Mill
• Stahlmaterialstandards: ASTM- und EN-Richtlinien werden zur Validierung der Walzenkonstruktion empfohlen.