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Warmwalzblock, insbesondere aus beruhigtem Stahl
Beim Warmwalzen von Blöcken und KnUppeln aus Stahl oder anderem Metall tritt das als"Überlap- pung"bekannte Phänomen auf, welches in der Literatur, z. B. schon im Jahre 1883 in "Stahl und Eisen" von Hollenberg, beschrieben worden ist. Man versteht darunter eine während des Walzens eintretende ungleichmässige Streckung des Materials, so dass seine äusseren Partien an den Mittelpartien vorbei gezogen werden, wobei an den Enden des Knüppels od. dgl. ein trichter-oder tutenähnliches Aussehen erhalten wird.
Das Phänomen kann am einfachsten an Hand des nachfolgend angegebenen Experimentes erläutert werden. Ein Block mit im Prinzip quadratischem Querschnitt aus beruhigtem Stahl mit einer Abmessung am Grobende von 410 mm Vierkant wird an diesem Ende durch Absägen von dem Giesskopf befreit. Der Mittelpunkt der freigelegten Oberfläche wird durch Einschrauben eines kurzen Bolzens aus vom Blockmate- rial abweichender Stahlqualität gekennzeichnet. Nach dem Warmwalzen im Duoblockwalzwerk auf 80 mm Vierkantabmessung macht der am Knüppelende gebildete Trichter etwa 1, 1-1, 2 m aus, was einem Gewicht von etwa 55 kg oder etwa älo des gegebenen Blockgewichtes entspricht.
Der am tiefsten gelegene Punktdes Trichters wird durch die Lage des oberen Endes des vorher eingeschraubten Bolzens festgestellt und befindet sich somit in der oberwähnten Entfernung von dem Ende des ausgewalzten Knüppels. Durch Experimente ähnlicher Art konnte festgestellt werden, dass die Länge des den Trichter enthaltenden Stückes am Ende der Knüppelstange mit grösserer Anfangsdimension, d. h. Blockdimension, zunimmt und mit verminderter Enddimension, d. h. Knüppeldimension, ebenfallszunimmt.
Bei den neuerdings verwendeten, vom thermischen Gesichtspunkt aus mehr oder weniger wirksamen Giesshauben erfolgt ein Nachfüllen von Giessmetall während der Erstarrungsschrumpfung, was häufig zu einem flach U-förmigen Absinken der Giesskopfoberfläche des Blockes führt. Man kann sagen, dass ihr Aussehen sich mehr und mehr den bei den genannten Experimenten verwendeten ganz flachen Blockoberflächen nähert. Beim Walzen tritt das. Überlappungsphänomen daher auch bei diesen Blöcken ein, was bedeutet, dass unter dem Giesskopf befindliches einwandfreies Material, insbesondere an den Aussenseiten des Blockes, an dem der Lunker- und Seigerungsbildung ausgesetzten Teil der Mittelpartie vorbeigezogen wird und beim Schneiden und Sägen der Knüppelstange mit dem Schrott abfällt.
Hiedurch wird die Ausbeute an Knüppeln aus Blöcken ungünstiger, d. h. der am Knüppelende abgeschnittene Teil wird grösser, als dem Giesskopf des ursprünglichen Blockes entspricht.
Der hier skizzierte Nachteil, der mehr oder weniger allen gewalzten Blöcken üblicher Ausführung anhaftet, gleichviel welcher Giesskopftyp verwendet wird, kann gemäss dieser Erfindung zum grossen Teil beseitigt werden. Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der Block od. dgl. unter dem eigentlichen Giesskopf durch einen mindestens an einer Seite, vorzugsweise aber an allen vier Seiten des Blockes unter dem konisch abgeschrägten, von Lunkern und Seigerungen praktisch freien Teil abgeschlossen wird. wobei die glatt, gebrochen, bogen- oder wellenförmig gestalteten Schrägflächen bzw. die durch die obere und untere Begrenzungslinie jeder dieser Schrägflächen gedachte Ebene einen Winkel von etwa 150 bis 600 mit der Längsachse des Blockes.
bilden, und die Abschrägung den Querschnitt des Blockes um etwa ein Fünftel bis etwa zwei Drittel verjüngt. Hiedurch kann der Schrottentfall vermindert und die Knüppelausbeute aus Blöcken erhöht werden, was von grosser wirtschaftlicher Bedeutung ist.
Gute Resultate werden erhalten, wenn der obgenannte Winkel der Abschrägung zwischen etwa 250 und 550 gewählt wird ; vorzugsweise soll er etwa 300 betragen, wobei in sämtlichen Fällen die Abschrä-
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gung den Querschnitt um etwa 1/3 bis 1/2 verjüngt.
Beispiele für das Aussehen des Blockendes gehen aus der beigefügten Zeichnung hervor. in der Fig. 1 einen Längsschnitt eines Blockendes gemäss der Erfindung und Fig. 2 einen Längsschnitt eines Blockendes gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Figuren zeigen einen Block mit dem eigentlichen Giesskopfteil l, einem konischen Blockkörperabschluss 2 und einem restierenden Blockteil 3.
Beispiel : Mit einem Vierkantblock vom selben Typus wie eingangs beispielsweise angegeben worden ist, d. h. mit 410 mm Vierkantabmessung am Groende, wird, nach dem Flachabschneiden des Giesskopfes und nachfolgender Abschrägung unter einem Winkel von 300 gemäss obiger Definition. wodurch die Abmessung um etwa ein Drittel, also auf etwa 270 mm vermindert worden ist, nach dem Walzen auf 80 mm Vierkantabmessung eine Überlappung von nur 2stro, d. h. eine grundsätzlich verbesserte Ausbeute von 3% erhalten.
Mit der angegebenen Form des Blockendes kann daher, insbesondere bei Blockabmessungen der oben angegebenen Grössenordnung und bei grösseren Blöcken, eine erheblich erhöhte Knüppelausbeute aus Blöcken im Vergleich zu der Ausbeute erhalten werden, die bei Verwendung eines Giesskopfes von beliebigem Typus erreicht wird, der aber direkt auf dem Blockteil aufsitzt.
Der angegebene konische Zwischenteil kann auf verschiedene Weise erhalten werden, z. B. durch geeignete Ausbildung der Kokillenwand oder durch Verwendung eines oder mehrerer Kokillenteile, die über oder in der Hauptkokille angebracht sind. Der betreffende Zwischenteil kann ferner durch einen auf geeignete Weise ausgeformten Anschluss an einen in oder auf der Kokille angebrachten Giesskopfteil erhalten werden, beispielsweise durch Verwendung einer zusammenklappbaren oder demontierbaren Schablone gemäss der österr. Patentschrift Nr. 201785. Ein solcher Zwischenteil kann aus feuerbeständigem oder anderem, beispielsweise ganz oder teilweise verbrennbarem Material bestehen.
Um der Überlappung am besten entgegenzuwirken, soll, wie erwähnt, der konische Abschluss des Blockkörpers von Lunkern und nicht zulässigen Seigerungen praktisch frei sein. Es ist jedoch klar, dass der erfindungsgemässe Block auch gewalzt werden kann, wenn sein konischer Teil Lunker oder Seigerungen in geringerem Ausmasse enthält. In diesem Falle wird jedoch die Ausbeute geringer.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Warmwalzblock, insbesondere aus beruhigtem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass der Block unter dem eigentlichen Giesskopf durch einen mindestens an einer Seite, vorzugsweise aber an allen vier Seiten konisch abgeschrägten, von Lunkern und Seigerungen praktisch freien Teil abgeschlossen ist, wobei die glatt, gebrochen, bogen- oder wellenförmig gestalteten Schrägflächen bzw. die durch die obere und untere Begrenzungslinie jeder dieser Schrägflächen gedachte Ebene einen Winkel von etwa 150 bis 600 mit der Längsachse des Blockes bilden, und die Abschrägung den Querschnitt des Blockes um etwa ein Fünftel bis zwei Drittel verjüngt.