Gleitlager Warmwalzen von Stahl: Die Wahl des richtigen Gleitlagers ermöglicht den wartungsfreien Betrieb der Kühlbetten

Redakteur: Ute Drescher

Beim Warmwalzen wird Stahl erst erwärmt und im Anschluss wieder abgekühlt. Die in den Kühlbetten verbauten Gleitlager halten – richtig ausgewählt – den hohen Anforderungen Stand.

Firmen zum Thema

Kühlbetten sind ein integraler Bestandteil der Stahlfertigung; sie können so groß sein wie Fußballfelder.
Kühlbetten sind ein integraler Bestandteil der Stahlfertigung; sie können so groß sein wie Fußballfelder.
(Bild: GGB)

Walzanlagen formen Gussbrammen, Vorblöcke und Knüppel in den meisten Stahlwerken zu Walzblech, Baustahl, Stangen oder Schienen um. Beim Walzen werden Metallstangen durch paarweise angeordnete Walzen geschoben, die ihre Dicke gleichmäßig reduzieren, ein Prozess, der dem Ausrollen von Teig nicht unähnlich ist.

Das Warmwalzen wird über der jeweiligen Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs durchgeführt. Beim Stranggussverfahren wird der Stahl bei Temperaturen bis zu 900 °C direkt in die Warmwalzanlage eingeführt. Während des Walzvorgangs muss ständig kontrolliert werden, dass die Temperatur immer über der Rekristallisationsphase liegt. Anderenfalls muss der Stahl vor der Weiterverarbeitung erneut erhitzt werden.

Bildergalerie

In Kühlbetten wird der warmgewalzte Stahl bewegt und abgekühlt. Während der Abkühlung rekristallisiert der Stahl in eine Mikrostruktur, die besser formbar ist als der Ausgangswerkstoff bzw. kalt gewalzter Stahl. Das Warmwalzen wird in der Regel zur Fertigung von Walzblech und einfachen Formen wie Schienen genutzt. Warmgewalzter Stahl kommt in zahlreichen Produkten zum Einsatz, von Regalen bis hin zu Lkw-Rahmen.

Kühlbetten integraler Bestandteil der Stahlfertigung

Kühlbetten sind ein integraler Bestandteil der Stahlfertigung und müssen zuverlässig funktionieren, da alle mechanischen Probleme oder Fehler schwerwiegende Folgen für das Walzwerk nach sich ziehen können. Daher müssen Kühlbetten und Bauteile für Kühlbetten höchsten Qualitätsstandards genügen und vor der Installation getestet werden.

Kühlbetten können so groß wie ein Fußballfeld sein. Es gibt zwei Grundtypen: Rechen- und Rollenkühlbetten. Bei Rechenkühlbetten läuft der warmgewalzte Stahl über Stahlrechen, die die Oberfläche der Platten beschädigen können, weil sie Kratzer und Rillen von bis zu 1 mm Tiefe hinterlassen können. Daher ist die Industrie vielfach dazu übergegangen, Rollenkühlbetten zu verwenden, um die Nachfrage nach unversehrten, qualitativ hochwertigen Platten zu decken.

Gleitlager für die Rollenkühlbetten

Ein großer international tätiger Stahlproduzent aus Skandinavien hat vor Kurzem den ersten Abschnitt eines neuen Rollenkühlbetts installiert und dabei auf Gleitlager von GGB zurückgegriffen. „In der Regel werden für das erste Drittel eines Kühlbetts aufgrund der hohen Plattentemperaturen aus der Warmwalzanlage hochtemperaturfeste Gleitlager aus GGB-CSM-Eisenlegierung benötigt“, erläutert GGB Produkt Manager Ümüt Elitok. „In den anderen beiden Dritteln, in denen die Plattentemperatur weniger hoch ist, ist die Verwendung von GGB-CSM-Gleitlagern aus Bronze-Legierung empfohlen, die Reibung und Verschleiß minimieren.

Die Entwicklung von Teilen für Anlagen zur Verarbeitung von Primärmetallen verlangt besondere Sorgfalt in den Punkten Haltbarkeit, Langlebigkeit und Wartung", so Ümüt Elitok. „In Kühlbetten, Förderbändern, Scheren und ähnliche Anlagen werden Gleitlager Temperaturen, Kräften, Schmutzpartikeln oder sonstigen Faktoren ausgesetzt, die konventionelle Wälzlager schnell an ihre Grenzen bringen.“

Nach der Teilnahme an einer Ausschreibung hat GGB umfangreiche technische Besprechungen mit den Entwicklungsingenieuren des Unternehmens geführt.

Bei der Anwendung wurden Gleitlager beidseitig in die Kühlbettrollen eingebaut, um eine gleichmäßige Lastverteilung auf die Wellen zu erreichen.

Die für Kühlbettanwendungen üblichen geringeren Lasten von ca. 2 MPa und langsame Gleitgeschwindigkeiten von 0,01 bis 0,02 m/s mit Unterbrechungen/Zeiten ohne Rollenbewegung, bieten ideale Voraussetzungen für eine besonders lange Lebensdauer und für einen wartungsfreien Betrieb der Lager, selbst bei hohen Temperaturen an der Lagerstelle. GGB empfahl für die Anwendung im Hochtemperaturbereich die selbstschmierenden GGB-CSM-118-Buchsen.

Gleitlager ermöglichen wartungsfreien Betrieb

„Die Gleitlager, die mit modernsten Werkstoffen und Fertigungstechniken produziert werden, ermöglichen einen wartungsfreien Betrieb und bieten besonders gute mechanische Eigenschaften, sodass sie den extremen Bedingungen in der metallverarbeitenden Industrie standhalten können“, so Ümüt Elitok. „Mit einer Produktlebensdauer von mehr als 10 Jahren können sie Ausfallzeiten reduzieren, die Systemleistung steigern und Wartungskosten senken.“

Darüber hinaus hat GGB eine spezielle Hochtemperaturpaste für die Anwendung hergestellt. Die in der graphithaltigen Paste enthaltenen flüssigen Bestandteile, welche die Paste fließfähig machen, verdampfen bei hohen Temperaturen und lassen nur das reine Graphit in zusätzlichen Festschmierstoffdepots zurück.

GGB bot auch technische Unterstützung beim Montageprozess vor Ort und schulte die Monteure des Kunden.

Das Projekt wurde in den ersten von drei Wartungsintervallen durchgeführt und sollte sich über einen Zeitraum von zwei Jahren erstrecken. Die eingesetzten Gleitlager haben seit Inbetriebnahme des Kühlbetts gut funktioniert, und die Anwendungstechniker von GGB stehen weiterhin in regelmäßigem Kontakt mit dem Kunden. Dieser plant auch für seine nächsten Anlageninstallationen die GGB-CSM-118-Gleitlager einzusetzen.

„Aufgrund der überragenden tribologischen Eigenschaften empfehlen wir, wo es möglich ist, also für Temperaturen unter 350 °C, GGB-CSM-Gleitlager auf Bronze-Basis zu verwenden”, sagt Ümüt Elitok. „Doch da beim Kunden Unsicherheit bezüglich der Anwendungstemperaturen herrschte, entschied man sich für eine Eisenlegierung, um auf der sicheren Seite zu sein.“

„GGB entwickelt und konstruiert viele verschiedene Hochleistungsgleitlager für die Primärmetallindustrie“, schließt Ümüt Elitok. „Ob Beschickungswagen, Pfannengehänge oder Kippvorrichtungen – die Metallverarbeitung stellt hohe Anforderungen an Lager. Unsere Anwendungstechniker verbringen viel Zeit bei den Kunden vor Ort, um zu beobachten und in Erfahrung zu bringen, wie wir die Bedürfnisse dieser wichtigen Industrie noch besser erfüllen können.“ (ud)

(ID:43782423)