In den Železiarne Podbrezová sind wir stolz auf die Produktion nahtloser Stahlrohre – eine Tradition, die bis ins Jahr 1978 zurückreicht. Das Herzstück unseres Walzwerks ist die Durchstoßpresse, die einen erhitzten Stahlblock in einen hohlen Vorformling umwandelt, der für das endgültige Rohrwalzen bereit ist.
Als Ausgangsmaterial dient ein kontinuierlich gegossener Stahlblock aus unserem Stahlwerk, hergestellt aus Stahlschrott. Nach dem Erhitzen wird der Block in die Presse eingesetzt, wo der Durchstoßdorn allmählich den Hohlraum formt und ein dickwandiger Vorformling entsteht. Dieser gelangt anschließend zur Walzstraße, wo er durch mehrere Umformvorgänge in ein fertiges nahtloses Rohr verwandelt wird.
Wesentliche technologische Aspekte
Die Einhaltung des technologischen Prozesses ist für uns entscheidend – einschließlich der Schmierung der Umformwerkzeuge mit einem speziellen Graphitmittel. Bisher wurde diese Schmierung manuell durchgeführt, was für unsere Bediener anspruchsvoll und eintönig war.
Die wichtigsten Umformwerkzeuge – Matrize und Durchstoßdorn – bestehen aus einem Kopf, der den eigentlichen Umformvorgang durchführt, und einem Körper, der die Kraftbewegung der Pressentraverse überträgt. Die Köpfe wurden ursprünglich aus Stahl 19 678 mit einer Härte von 34 Rockwell gefertigt, die sich über Jahre hinweg nicht änderte – was sich auf die Lebensdauer und die Oberflächenqualität auswirkte. Eine degradierte Oberfläche beeinflusste direkt die innere Qualität der Vorformlinge sowie die Exzentrizität der fertigen Rohre.
Die Dornkörper wurden zuvor aus gebrauchten Dornstangen hergestellt, die tausende thermische Zyklen auf der Presse durchlaufen hatten. Dieses Material konnte die erforderliche Steifigkeit und mechanischen Eigenschaften nicht mehr gewährleisten. Ein weiterer kritischer Faktor war die Fluchtung von Dornkopf und -körper, der vor der Modernisierung nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wurde.
Unser Team und die Lösungen
Im März 2025 wurde auf Initiative des Generaldirektors ein Forschungs- und Technologieteam gebildet – bestehend aus Mitarbeitern aus Produktion, Technik, Qualitätswesen und unserer Forschungs- und Entwicklungsorganisation. Das Team, direkt vom Generaldirektor geleitet, löste alle technologischen Probleme, insbesondere die Lebensdauer der Dornköpfe und die Qualität der fertigen Rohre.
Die Dornköpfe unterzogen wir technologischen Tests: Die Härte des ursprünglichen Werkstoffs 19 678 wurde durch Wärmebehandlung auf 44 Rockwell erhöht. Zudem führten wir eine Renovierung verschlissener Köpfe und deren Wiederverwendung ein. Für die nächste Phase wurden die Werkstoffe 19 720 und 19 740 vorbereitet, von denen wir eine weitere Verlängerung der Standzeit erwarten. Nach der Auswertung aller drei Werkstoffe wird der Kopf mit den besten Ergebnissen in die Serienproduktion übernommen.
Die Dornkörper werden nun aus neuen Stangen gefertigt, was die Steifigkeit beim Pressen erhöht. Wir führten die Formkontrolle des Körpers sowie die Oberflächenkontrolle des Kopfes nach dem Zusammenbau ein und verwenden nur diejenigen, die strenge Kriterien erfüllen. Eine weitere Neuerung ist die verbesserte Technologie zur Befestigung des Kopfes am Körper, die das Risiko einer Nichtfluchtung deutlich reduziert. Ebenso achten wir verstärkt auf den Zustand der Dornhalterung an der oberen Pressentraverse, die bestimmte Härte- und Präzisionswerte erfüllen muss.
Unterstützende Innovationen
Neben den Materialänderungen führten wir eine automatische Schmierung des Dornkopfes mit einem Graphitmittel ein. Das System wurde mechanisch und pneumatisch getestet; die pneumatische Dosierung erwies sich als die zuverlässigste und läuft seit einem Monat störungsfrei. In der zweiten Phase wurde eine automatische Dosierung basierend auf den Betriebsdaten der Presse eingeführt.
Wir optimierten ebenfalls die Kühlung des Dornkopfes. Ein berührungsloses Thermovisionssystem misst die Temperatur nach jedem Durchstoßen, und der Kühlwasserfluss wird automatisch an die Materiallänge angepasst. Dadurch wird eine optimale Temperatur ohne Überhitzung gewährleistet und der Wasserverbrauch minimiert.
Ergebnisse der Modernisierung
Die Modernisierung brachte deutliche Verbesserungen: Die Standzeit der Köpfe erhöhte sich um nahezu das 2,5-Fache, die Wechselzeit des Dorns verkürzte sich um 166 Minuten, was einer monatlichen Mehrproduktion von +80 Tonnen entspricht. Der Anteil innerer Fehler sank von 1,8 % auf 0,9 %, und die Exzentrizität der Vorformlinge verbesserte sich von 5,2 % auf 4,7 %.
Diese Modernisierung zeigt, dass die Kombination aus traditionellem Know-how, erfahrenen Mitarbeitern und moderner Technologie die Qualität, Effizienz und Sicherheit der Produktion erheblich steigern kann. Wir sind stolz darauf, unsere Eisenwerke damit weiter voranzubringen.
Autor (Quelle):
Ivana Malčeková
Marketingabteilung
malcekova@zelpo.sk
