DE1508952A1

DE1508952A1 - Direktes und kontinuierliches Herstellungsverfahren fuer metallurgische Erzeugnisse

Info

Publication number: DE1508952A1
Application number: DE19661508952
Authority: DE
Inventors: Pierre Lyonnet; Guy Quilbeuf
Original assignee: R L SOC POUR L ETUDE RATIONELL
Current assignee: R L SOC POUR L ETUDE RATIONELL
Priority date: 1965-07-16
Filing date: 1966-07-16
Publication date: 1969-11-06
Also published as: FR1450829A

Description

"Direktes und kontinuierliches Herstellungsverfahren für¹ metallurgische Erzeugnisse"

Es ist bereits ein kontinuierliches Giessverfahren für Eisenerzeugnisse bekannt, das darin besteht, geschmolzenes Metall" in eine GIessfor-η ohne Boden zu giessen, aus der -las Erzeugnis kontinuierlich am unteren Teil entnommen w"rd. Dieses Erzeugnis ist im Gegensatz zur gewöhnlichen ;ιλκ '.'sjweise kein Massel, sondern ein Halbfertigerzeugnla, wie etwa eine Eisenblechbramme, eine Platine oder i.i:joeson::ere üille. Dieses Verfahren hat trotz seiner zahlreichen \A rteile und seiner grossen Produktivität ■e:. Nachteil, Hisse in der Umgebung der· überflache des Ei'.;eu 'jnisaes zu bilden, und zwar infolge der starken

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Abkühlung, die notwendig ist, um schnell vom flüssigen in festen Zustand überzugehen. Da das Verfahren wegen seiner hohen Produktivität bisher hauptsächlich für Stähle niederer Qualität angewendet wurde, war das Vorhandensein dieser Risse nicht besonders störend. Wenn dieses Verfahren jedoch auf SpezialStähle hoher Güte angewendet wird, deren Nachfrage ständig steigt, dann wird es absolut notwendig, die Risse vor der Umarbeitung zu Fertigerzeugnissen zu entfernen,

In der Praxis wird das kontinuierliche Erzeugnis sofort nach seiner Verfestigung und nach seinem senkrechten Austreten aus der Giessform im allgemeinen gebogen, um zu erreichen, dass es einen geraden Pfad durchläuft, während dem es einer sekundären Abkühlung und danach einem Zertrennen unterzogen wird. Nach längerem oder kürzerem Lagern werden diese Erzeugnisse dann von ihren Rissen einzeln befreit durch die üblichen, zum Entfernen der Risse eingesetzten Verfahren, d.h. durch Schleifen der Flächen bis zum Verschwinden der Risse, was unter menschlicher Kontrolle erfolgt. Die so von ihren Rissen befreiten Erzeugnisse werden anschliessend in einen metallurgischen Ofen eingebracht, der sie bis zur Rotglut erhitzt und danach werden sie in eine Walzenstrasse üblicher Art geführt, in der Halbfertigprodukte hergestellt werden.

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Es ist verständlich, dass die Gesamtheit der Arbeitsgänge, die es gestatten vom geschmolzenen Metall bis zum Halbfertigerzeugnis zu kommen, infolge dieses Aufteilens den grössten Teil der Vorteile der Kontinuität des Giessverfahrens verliert und dass ein grosser Teil der aufgewendeten Arbeit und Wärme einen"reinen Verlust darstellt, was durch die vorliegende Erfindung verhütet werden soll.

Die Erfindung besteht, nachdem das kontinuierliche Giessen erfolgt und das Erzeugnis gebogen worden ist, um es eine waagerechte Bahn in üblicher Art durchlaufen zu lassen, darin, ein Entfernen der Risse im heissen Zustand während dem sekundären Abkühlen und ohne Zerschneiden durchzuführen, wobei das so kontinuierlich von seinen Rissen befreite und nicht abgekühlte Erzeugnis anschliessend direkt in eine Walzenstrasse geführt wird, wobei es, falls notwendig, in einen Cfen zu einem leichten'Nacherhitzen, beispielsweise einen Induktionsofen, eingeführt wird, wodurch die Walzeustrasse auf diese Art und Weise selbst kontinuierlich gespeist wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Vorrichtung ^uiii Entfernen de.¹ Risse, die cie Anwendung dieses Verfahrens gestattet und aus einer oerie vor. Einheiten besteht, die ,Jede eine Schleifscheibe hauen, die vorzugsweise direkt auf den '.»"ellenstumme 1 eines 'otcrs -ingebracht ist, der

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so montiert ist, dass er um eine Achse parallel zu der von ihren Rissen zu befreienden Oberfläche schwenkbar ist und ständig durch einen Presstopf oder durch sein eigenes Gewicht oder durch eine Feder auf diese Oberfläche gedrückt wird, während eine Rolle, die direkt auf dem noch nicht von seinen Rissen befreiten Erzeugnis läuft, das Eindringen der Schleifscheibe auf einen vorher bestimmten Wert beschränkt, der vorzugsweise im Betrieb einstellbar ist. Die Vorrichtung zum Entfernen der Risse umfasst mindestens acht gleichartige Einheiten, die paarweise mit paralleler Wirkung gruppiert sind und nacheinander die vier Seitenflächen und danach die vier Ecken des Erzeugnisses, das viereckig oder rechteckig ist, abschleifen. Diese Einheiten zur Entfernung der R:'sse können genauso gut mit Abriebwerkzeugen, als auch mit Schneidwerkzeugen versehen sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung- eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Gesamtheit des Verfahrens und der Verrichtung zum Entfernen der Risse,

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Fig. 2 zeigt im axialen Schnitt eine Einheit zum Entfernung der Risse.

In Pig. 1 ist mit 1 die kontinuierliche Giessvorrichtung bekannter Art bezeichnet, in der das geschmolzene Metall in ein kontinuierliches Erzeugnis 2 umgewandelt wird., das am unteren Teil der Vorrichtung austritt, wenn es noch rotglühend ist. Dieses Erzeugnis wird gebogen, um nach einer bekannten Technik in eine waagerechte Bahn gebracht zu werden und verläuft zwischen zwei Antriebsrollen 3, die normalerweise vor der sekundären Kühlanlage liegen. In dem Verfahren nach der Erfindung ist diese sekundäre Kühlanlage jedoch weggelassen, und an ihrer Stelle ist eine kontinuierliche Einrichtung zum Entfernen der Risse vorhanden, die in ihrer Gesamtheit mit 4 bezeichnet wird, aus der das von seinen Rissen befreite Erzeugnis mit noch sehr hoher Temperatur austritt, was ihm gestattet, ebenfalls kontinuierlich direkt in die Walzenstrasse β zu laufen, von der nur das erste Element dargestellt wurde, oder gegebenenfalls durch einen Nacherhitzungsofen 7.

In eier Risseentfernungsvorrichtung 4 läuft das Erzeugnis 2 kontinuierlich vorwärts und wird von einer Serie V,¹ aIz9η 8 getragen, während gleichzeitig die Risseentfernun^seinheiten den mit Rissen besäten Teil der Oberfläche schleifen.

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Jede dieser Risseentfernungseinheiten umfasst, wie im Schnitt in Fig. 2 dargestellt, eine Schleifscheibe 9 in Form einer auf einer Platte 10 befestigten Krone, die auf dem Wellenstumpf 11 eines Motors 12 montiert ist. Das diesen Motor enthaltende Gehäuse I3 kann im Inneren eines Körpers 14 gleiten und ist in der Drehung in diesem Körper durch einen Keil I5 festgelegt. Dieser Körper 14 weist seitlich einen zylindrischen Teil 16 auf, der es der Gesamtheit des Körpers gestattet, sich um eine Achse I7 zu drehen. An der entgegengesetzten Seite weist der Körper 14 einen gegabelten Arm 13 auf, an dessen Ende eine Rolle 19 montiert ist, die auf der Oberfläche des noch nicht von seinen Rissen befreiten Erzeugnisses 2 rollt, wobei dieses Erzeugnis 2 sich in Richtung des Pfeiles 20 verschiebt. Ein Presslufttopf 21, der bei 22 auf einem festen Gestell 23 und bei 24 auf dem Körper 14 gelenkig befestigt ist, gestattet es, eine Kraft in einer solchen Richtung auszuüben, dass die Schleifscheibe 9 sich auf das Erzeugnis legt und die Entfernung der Risse an ihm auf eine Tiefe durchführt, die der Stellung dieser Schleifscheibe im Verhältnis zur Rolle I9 entspricht.

Um die Regulierung dieser Stellung in Abhängigkeit von der Grosse des notwendigen Entfernens eier Risse zu ge-

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statten und gleichzeitig auch in Abhängigkeit von der Abnutzung der Schleifscheibe hat das Gehäuse I3 einen Gewindeteil 25, auf den ein Gewindering 26 einwirkt, der sich im Körper 14 dreht und aussen in Form eines tangentialen Schraubenrades ausgebildet ist, um die Mitnahme dieses Ringes in der Örehung mit Hilfe einer Spindel 27 zu gestatten, die selbst von einem Elektromotor 28 mitgenommen wird (siehe Pig. 1). Die Drehung dieses Motors in der einen oder der anderen Richtung gestattet es, auf Entfernung und im Laufen die axiale Verschiebung der Schleifscheibe im Verhältnis zur Gesamtheit des Körpers 14 zu steuern.

Um dieser Einheit zur Entfernung der Risse zu gestatten unter Bedingungen hoher Temperaturen und in Anwesenheit von Staub und Spänen zu arbeiten, die selbst hohe Temperaturen aufweisen, ist eine Ventilation vorgesehen, die eine Pressluftsufuhr 29 umfasst, die im hinteren Teil des Körpers 14 mündet und am anderen Ende austritt, nachdem die Pressluft den I-lotor gekühlt hat und zwar durch eine Doppelprallplatte, die durch das Ende 30 des Gehäuses 13, das Ende 3I des Körpers 14 und zweί Trennwandungen 32 und J>3 gebildet wird, die fest mit der Platte IC verbunden sinä. Diese Prallplatten widersetzen sich dem Eintritt von Fremdkörpern in ias Innere des Körpers Andererseits sind die Einheiten zur. Entfernen der Risse

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zu je zwei und· zwei einander gegenüberliegend angeordnet, wobei jedes Paar in ein Abteil eingeschlossen ist, das mit einer Absaugung verbunden ist, die durch eine Sammeleinrichtung für die Späne verläuft.

In Fig. 1 sind insbesondere die vier aufeinander folgenden Abteile Jk₁ 35, J>6 und yj gezeigt, die in der Vorschubrichtung des Erzeugnisses aufeinander folgen. Im Abteil y\ sind zwei Einheiten vorhanden, die denen nach Fig. 2 gleichartig sind, und deren Gelenkachsen 17 senkrecht liegen und in Lagern 58 montiert sind. Diese beiden Einheiten befreien die beiden senkrechten Flächen des Erzeugnisses von ihren Rissen. Im Abteil j55 sind zwei gleichartige Einheiten untergebracht, die um eine waagerechte Achse gelenkig angeordnet sind. Es ist in diesem Falle möglich, diese waagerechte Achse mit der einer der Walzen 8 zusammenfallen zu lassen und gegebenenfalls die obere Einheit ebenfalls auf dieser Achse gelenkig anzubringen oder auf einer anderen Achse, die über dem Erzeugnis angeordnet ist. Ausserdem wirkt in diesem Falle das Gewicht der Einheit auf den von der Schleifscheibe ausgeübten Druck so ein, dass der Presslufttopf 21 des unteren Elementes die Schubbeanspruchung der Schleifscheibe auf das Erzeugnis ausüben muss, erhöht um die auf das Gewicht der Gesamtheit zurückzuführende Kraft, während für das obere Element hingegen dieses

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Gewicht im allgemeinen zu gross ist und der Presstopf in entgegengesetzter Richtung wirken muss, um dieses Gewicht um den gewünschten Wert zu erleichtern.

Die beiden Einheiten für das kontinuierliche Entfernen der Risse in diesem Abteil 35 schleifen die beiden horizontalen Oberflächen des Erzeugnisses 2. Das Erzeugnis tritt auf diese Art und Weise aus diesem zweiten Abteil auf seinen vier Flächen von den Rissen befreit aus, aber es hat im allgemeinen noch Risse in den Ecken, da dies diejenigen Zonen sind, wo der Temperaturabfall bei der Abkühlung am stärksten war. Es ist demgemäss noch notwendig, diese Ecken abzufasen, was der Zweck der Abteile j5o und 3>7 ist, von denen jedes ein Paar Einheiten für das Entfernen der Risse aufweist, die gleich den vorangegangenen sind, aber mit ihren Gelenkachsen 17 um 45° in der einen und in der anderen Richtung geneigt sind, wobei diese Achsen durch Lager 39 und 40 gehalten werden. In diesen beiden Fällen müssen die Presslufttöpfe 21 wirken, indem die Gewichtskomponente der Einheiten gemäss einer Richtung von 45 berücksichtigt wird. Andererseits werden die auf dem Erzeugnis laufenden Rollen 19 und die bei den vorangegangenen Einheiten zylindrisch waren, hier vorzugsweise durch Rollen in Form einer doppelt kegelförmigen Scheibe ersetzt, die sich der Winkelkante des Erzeugnisses anpasst.

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Während des gesamten Durchlaufes durch diese vier Abteilungen kühlt sich das Erzeugnis verhältnismässig wenig ab trotz der in diesen Abteilungen durchgeführten Aosaugung, um so mehr, als das Abschleifen selbst an der überfläche des Erzeugnisses eine beträchtliche Menge an Wärme erzeugt, die im allgemeinen weitgehend die Neigung zum Abkühlen des Erzeugnisses aufhebt. Daraus ergibt sich, dass das von seinen Rissen befreite Erzeugnis bei 5 mit einer noch sehr hohen Temperatur austritt, die im allgemeinen genügt, um das Erzeugnis direkt und kontinuierlich zur Walzenstrasse 6 zu führen, In dem Falie, in
dem das notwendig wäre, ist es selbstverständlich mög- ^ lieh, das Erzeugnis vor dem ',ialien wieder zu erhitzen, aber in jedem Falle ist diese wiedererhitzung stets
sehr gering und kann demgemäss sehr schnell erreicht
werden und mit einem geringen Aufwand an Energie durch einen einfachen Induktionsofen 7·

3o ist gezeigt, dass die Gesamtheit der Anlage und des Verfahrens nach der Erfindung es gestattet, direkt und kontinuierlich geschmolzenes Metall in Halbfertigerzeugnisse umzuwandeln und zwar mit geringeren Investitionen und wesentlich weniger Handarbeit, als das bei dem üblichen Verfahren der Fall ,/ar.

Die Gesamtheit der Anlage kann in der Tat automatisch

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arbeiten, wobei höchstens menschliche Kontrolle am Aus-'gang der Vorrichtung 4 notwendig ist, um zu überprüfen, dass die Gesamtheit des Erzeugnisses gut von Rissen befreit ist und in dem im Bedarfsfall auf die verschiedenen Motoren 28 für die Regelung eingewirkt wird, um die Tiefe der Rissentfernung zu korrigieren. Das Verfahren nach der Erfindung v/eist auch den beträchtlichen Vorteil auf, jegliche Lagerhaltung an Erzeugnissen und die zahlreichen entsprechenden Handhabungsarbeitsgänge auszuschalten und ausserdem in sehr beträchtlicher Art und Weise die verbrauchte Energie zu verringern. Diese Ersparnis an Energie ergibt sich einerseits aus der Tatsache, dass es vermieden wird, die Erzeugnisse abzukühlen, um sie dann wieder neu zu erhitzen, aber andererseits auch aus der Ersparnis mechanischer Energie infolge des NichtVorhandenseins des Schneidens und wegen der Tatsache, dass bei der hohen Temperatur in der Grössenordnung von 350° J, bei der die Arbeit des Entfernens der Risse erfolgt, die notwendige Energie für den Antrieb der Schleifscheiben geringer ist. Es ist auch möglich, ein Entfernen der Risse durch Präser vorzusehen, was im Falle der Arbeit im kalten Zustand völlig unmöglich ist.

Es ist "jedoch darauf hinzuweisen, dass zum Verhüten einer übermlissigen Erhitzung der Schleifscheiben oder der Präser die Kvtweiidigkeit besteht, Werkzeuge grossen Durchmessers

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zu verwenden, damit die mit dem Erzeugnis hoher Temperatur in Berührung stehende Oberfläche verhältnismässig viel kleiner ist als der Rest der Oberfläche, die sich abkühlen kann. Ausserdem wird in bekannter Art und Weise ein Hinterschleifungswinkel der Schleifscheibe so vorgesehen, dass lediglich ihr vorderer Teil, der in der Nähe der Rolle 19 liegt, mit dem Erzeugnis in Berührung kommt. Schliesslich ist darauf hinzuweisen, dass die Qualität der erzielten Erzeugnisse höher 1st als die, die gewöhnlich erzielt wird, was teilweise durch die Tatsache erklärt werden kann, dass die Bildung von Kühlrissen vermieden wird, die gewöhnlich während dem sekundären Abkühlen auftreten.

Es ist klar, dass die Ausführungsformen und die Anwendung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, in keiner Weise als Beschränkung aufzufassen sind und dass jegliche wünschenswerte Abänderungen durchgeführt werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Direktes und kontinuierliches Herstellungsverfahren für metallurgische Erzeugnisse, wobei von geschmolzenem Metall ausgegangen wird, dadurch gekennzeichne t , dass ein kontinuierliches Giessen in bekannter Art und Weise aber ohne sekundäres Abkühlen erfolgt, dass das noch heisse Erzeugnis gebogen wird, um es zu veranlassen, einen waagerechten Pfad zu durchlaufen, entlang dem ein kontinuierliches Entfernen der Risse,im heissen Zustand auf allen Oberflächen erfolgt, während danach, ebenfalls kontinuierlich, das von seinen Rissen befreite Erzeugnis in eine Walzenstrasse eingeführt wird, gegebenenfalls unter Dazwischenschalten eines Erwärmungsofens, vorzugsweise eines Induktionsofens.

2. Kontinuierliche Verrichtung zum Entfernen von Rissen/ die das Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 gestattet, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens acht gleichartige Rissentfernungseinheiten aufweist, die paarweise mit paralleler Wirkung gruppiert sind und. nacheinander die vier Seitenflächen und danach die vier Kanten des Erzeugnisses, das viereckig oder rechteckig ist, von seinen Rissen befreien, wobei die genannten Einheiten für das Entfernen der Risse jede eine Schleifscheife aufweisen,

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die vorzugsweise direkt auf dem Wellenstumpf eines Motors angebracht ist, der so angeordnet ist, dass er sich um eine Achse drehen kann, die parallel zu der von ihren Rissen zu befreienden Oberfläche verläuft, wobei der Motor ständig auf diese Oberfläche zu gedrückt wird, vorzugsweise durch einen Fresslufttopf, während eine Rolle, deren Achse fest mit dem Motor verbunden ist, direkt auf der Oberfläche des Erzeugnisses läuft, die noch nicht von ihren Rissen befreit ist, so dass das Eindringen der Schleifscheibe auf einen vorher bestimmten Wert beschränkt wird, der vorzugsweise im Betrieb einstellbar ist.

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