DE1758526C - Einrichtung und Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen, die aus einem harten Mantelwerkstoff und einem weichen Kernwerkstoff bestehen.

Solche Gießeinrichtungen bestehen üblicherweise aus einem den unteren Walzenzapfen bildenden Unterkasten, einer darauf ruhenden Walzenkokille und einem in diese eingesetzten, den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil, wobei in den Unterkasten seitlich in tangentialem Anschnitt das Eingießrohr (Trichterrohr) für den Gießwerkstoff einmündet und wobei der Unterkasten mit einer verschließbaren Ablauföffnung versehen sein kann. Das Gießverfahren erfolgt grundsätzlich so, daß die Form zunächst mit dem den harten Mantel bildenden Werkstoff bis zu einer Höhe kurz oberhalb des Walzenballens gefüllt und nach einer bestimmten Erstarrungszeit der noch nicht erstarrte Mantelwerkstoff durch weicheren Kernwerkstoff ersetzt wird, wobei letzteres auf verschiedene Weise erfolgen kann.

Aus der deutschen Patentschrift 656 221 ist es bekannt, den Unterkasten mit einem Stopfenverschluß zu versehen, der durch eine die ganze Form durchsetzende, herausnehmbare Stopfenstange.betätigt wird. Dabei wird nach Erstarren der gewünschten Mantelschicht der noch nicht erstarrte restliche Mantelwerkstoff durch öffnen des Stopfenverschlusses nach unten abgelassen und von oben her unter gleichzeitigem, selbsttätigem Kachsinken weicher Kernwerkstoff aufgefüllt Der abgelassene MantelwerPstoff gelangt in einen unmittelbar unter dem Unterkasten angeordneten, geschlossenen, nur mit diesem durch die

ίο Ablaßöffnung in Verbindung stehenden »Kübel«, der so bemessen ist, daß er gerade die aus der Walzenform abzulassende Menge an Maniehverkstoff aufuehmen kann. Er dient in gefülltem Zustand als ein die Walzenform unten selbsttätig abschließender Ver-Schluß, so daß danach die Stopfenstange aus der Form herausgezogen werden kann.

Diese Arbeitsweise weist eine Anzahl erheblicher Nachteile auf: Zunächst ist eine einwandfreie Abdichtung zwischen dem L'nterkasten der Walzenform

und dem Kübel nur sehr schwer zu verwirklichen. Nachteilig ist vor allem, daß der abgelassene Mantelwerkstoff im Kübel zu einem festen »Klotz« erstarrt, der für den nächsten Walzenguß wieder aufgeschmolzen werden muß, was einen erheblichen Energieaufwand erfordert. Hinzu kommt weiter, daß der abgelassene hochwertige Mantelwerkstoff durch die Berührung durch den unmittelbar nachgegossenen geringwertigeren Kernwerkstoff in der Gießform so verschlechtert wird, daß er vor seiner Weiterverwendung für den nächsten Guß erst noch aufgearbeitet werden muß.

Von besonderem Nachteil aber ist das Arbeiten mit dem Stopfenverschluß schlechthin, der sonst nur bei Gießpfannen allgemein üblich ist. Einmal er-

schwert das Herausziehen der langen Stopfenstange aus der Form den Arbeitsabiauf zum anderen besteht immer die Gefahr des Einfrierens des Stopfens im relativ engen Bereich des Unterzapfens. Der Ablaufstopfen gestattet keinen schnellen Ablauf des überschüssigen Mantelwerkstoffes, der aber erwünscht ist, um einerseits die gebildete Mantelschicht im Sinne eines guten Verbundes mit dem Kernmaterial nicht zu stark abkühlen zu lassen und um andererseits den in die Pfanne abgelassenen, überschüssigen Mantelweikstoff für die Weiterverwendung für das nachfolgende Gießen der nächsten Walze mit möglichst hoher Temperatur zur Verfügung zu haben. Man kann aber den Ablaufstopfen mit Rücksicht auf die Einfriergefahr bei zu geringem Restquerschnitt zwischen Stopfen- und Walzenzapfen nicht wesentlich größer im Durchmesser machen. Auch würde sich in diesem Falle der Auftrieb des Stopfens bei öffnen in einom Maße vergrößern, das einen erheblichen technischen Mehraufwand durch besondere stabile Haltevorrichtungen notwendig machen würde. Ganz oder fast unmöglich ist außerdem das Wiederverschließen der Gießform mit dem Stopfen zum Auffüllen des Kernwerkstoffes, aus dem der Stopfen später wieder entfernt werden müßte. Zum Wiederschließen der Gießform sind daher in jedem Falle immer zusätzliche Einrichtungen nötig.

Weiter ist durch die deutsche Patentschrift 477 287 ein Verfahren zum Herstellen von Verbundgußwalzen bekannt, das mit einer Walzenform ohne Bodenabfluß arbeitet. Bei diesem Verfahren wird der noch nicht erstarrte Mantelwerkstoff durch Kernwerkstoff ausgespült, der von unten her durch das in den Unterkasten einmündende Eingießrohr (Trichterrohr)

eingefüllt wird. Dabei wird in der Regel der überschüssige Mantelwerkstoff nicht nur nach oben verdrf.igt und zum Überlauf in eine Pfanne gebracht, sondern es wird soviel Kernwerkstoff durch die Form gespült, bis durch Mischung mit dem Mantelwerkstoff eine gewünschte Zusammensetzung des Kernwerkstoffes erreicht wird.

Bei iiesem Verfahren wird der Mantelwerkstoff in noch größerem Umfang verschlechtert und für einen weiteren Guß unbrauchbar gemacht, ganz abgesehen von der viel größeren Menge an benötigtem Kernwerkstoff in bestimmten Fällen, z. B. bei der Herstellung von hochchromhaltig'en Walzen. Auch wird dabei kein homogener Walzenkern erzielt.

Bekannt ist ferner z. B. durch die ös*erreichische Patentschrift 207 053 die Verwendung eines Schiebeis als Bodenverschluß von Gießpfannen.

Weiter ist durch die britische Patentschrift 1 116 218 die Einführung eines Inertgases in die sich entleerende Gießform beim Gießen von Rohren bekannt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Einrichtungen und Verfahren vermeiden und bei geringem apparativen Aufwand einen zügigen u..d wirtschaftlichen Verfahrensablauf ermöglicht, wobei ein schneller Ablauf des überschüssigen Mantelwerkstoffes unter Ausschaltung aller Einfrier- und Abdichtschwierigkeiten und gleichzeitig die Aufrechterhaliung seiner unveränderten Zusammensetzung und seine Weiterverwendung im flüssigen Zustand für den nächsten Guß gewährleistet ist.

Die Erfindung geht aus von den eingangs beschriebenen Gicßeinricntur.^cn, bestehend aus einem den unteren Walzenzapfen bildenden Unterkasten, einer darauf ruhenden Walzenkokille und einem in diese eingesetzten, den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil, wobei in den Unterkasten seitlich im tanpentialen Anschnitt das Eingiebrohr (Trichterrohr) für den Gießwerkstoff einmündet und wobei der Unterkasten mit einer verschließbaren Ablauföffnung versehen ist.

Erfindungsgemäß ist bei einer solchen Einrichtung der Unterkasten am Boden mit einem an sich bekannten Schieber versehen, und auf Jnen Ablaufbock aufgesetzt, unter d».m eine Gießpfanne angeordnet ist.

Das Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalze.i mit dieser Einrechnung besteht erfindungsgemäß darin, daß in an sich bekannter Weise bei geschlossenem Schieber durch das E'ngießrohr (Trichterrohr) die Walzenform mit Mantelwerkstoff bis zur HoUe des Walzenballens aufgefüllt wird, dann nach Erstarren der gewünschten Mantelschichtstärke der Schieber geöffnet und der noch flüssige, restliche Teil des Mantelwerkstoffes in die Gießpfanne abgelassen wird und danach bei geschlossenem Schieber ebenfalls durch das Eingießrohr (Trichterrohr) der Kernwerkstoff eingefüllt wird.

Durch die Anwendung eines Verschlußschiebers, bei dem man hinsichtlich des Durchflußquerschnittes praktisch nicht mehr beschränkt ist, ist ein schneller Abfluß des nicht erstarrten Mantelwerkstoffes aus der Form mit einem entsprechend geringeren Wärmeverlust gegeben. Ein Einfrieren der Schmelze an der Ausflußöffr.ung wird vermieden. Da der Schieber ohne weiteres wieder geschlossen werden kann, ist eine weitere Abdichtung oder ein weiteres Abdichtorgan zwischen Unterkasten und Auffanggefäß (Gießpfanne) nicht mehr erforderlich.

Durch das eindeutige Trennen des Ablassens des überschüssigen Mantelwerkstoffes vom Einfüllen des

Kernwerkstoffes wird eine Verschlechterung der Zusammensetzung des ersteren vermieden, so daß die abgelassene, nur wenig abgekühlte Kernwerkstoffmenge nach geringfügiger Aufheizung, z. B. in einem Netzfrequenzofen, erfindungsgemäß sofort wieder für

ίο den nachfolgenden Guß eingesetzt werden kann.

Durch den schnellen Ablauf des überschüssigen Mantelwerkstoffes und das dadurch ermöglichte schnelle Einfüllen des Kernwerkstoffes, wird weiterhin eine stärkere Abkühlung der bereits erstarrten

Mantelschicht im Sinne eines guten Verbundes mit dem Kernwerkstoff vermieden. Dabei ist ferner wichtig, daß auch das Eingießen des Kernwerkstoffes uurch das tangential einmündende Trichterrohr erfolgt, damit durch die L ehbewegung des Strahls ein besseres Aufschmelzen der Linenoberfläche der Mantels:hicht stattfindet und eventuell gebildete Oxvde nach oben hcrausgespült werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, zur zusätzlichen Verhinderung der Oxydation der Innenfläche der erstarrten Mantelschieht während des Ablaufes des nicht erstarrten Mantelwerkstoffes in an sich bekannter Weise in die sich leerende Walzenform ein Inertgas einzuleiten.

Der Ersatz des schwierig zu handhabenden Slop-

fenverschlusses mit seinen Nachteilen durch den einfacher zu handhabenden Schieberverschluß beiCiicßeinrichtungen für Verbundgußwalzen führt nicht nur zu einem schnelleren Ablauf des überschüssigen Mantelwerkstoffes, sondern ermöglicht darüber hinaus in vorteilhafter Weise eine weitgehende Mechanisierung des Gießvorganges, indem bei mehreren nebeneinander stehenden Walzenformen, die nacheinander abgegossen werden, eine gemeinsame hydraulische Steuereinrichtung für die Schieber vorgesehen

werden kann, die durch Druckknöpfe gesteuert wird, so daß gegenüber den bekannten Verfahren eine schnelle Gießfolge erzielt wird. Durch die Wiedergewinnung des abgelassenen Mantelwerkstoffes im flüssigen Zustand bei unveränderter Zusammensetzung ergibt sich ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Auslührungsbeispiel einer Gießeinrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt.

Die Walzenform setzt sich zusammen aus dem den unteren Walzenzapfen 6 bildenden Unterkasten 3, der darüber befindlichen Wahenkokille 2 für die Bildung des Walzenballens 7 und dem in letztere eingesetzten Formteil 1 für den oberen Walzenzapfen 5.

Der Unterkasten 3 ruht auf einem Ablaufbock 4. An den Unterkasten ist seitlich ein Eingießrohr (Trichterrohr) 8 im Tangentialanschnitt angeschlossen.
Im Boden 9 des Unterkasiens 3 ist ein Ausgußstein 10 eingelassen. Der Ausgußstein 10 ist durch einen feuerfest ausgekleideten Schieber 11 verschlossen, der über einen Hydraulikzylinder zu betätigen ist. Sowohl der Ausgußstein 10 als auch die dem Ausgußstein zugewandte Hälfte des Schiebers 11 ist mit einem geeigneten feuerfesten Stoff gefüllt.

Unterhalb des Ablaufbockes 4 befindet sich die Gießpfanne 12.
Beim Gießen einer Verbundwalze wird harter

Mantelwerkstoff durch das Trichterrohr 8 in die WaI-zcnform eingefüllt. Nach dem Erstarren der gewünschten Mantclschichtstärke wird der noch flüssige innere Teil dieses Werkstoffes durch öffnen des Schiebers 11 in die Gießpfanne 12 abgelassen. Danach wird der Schieber 11 geschlossen und durch Trichterrohr 8 der weiche Kernwerkstoff eingefi Während des Ablaufes des noch flüssigen Teils Mantelwerkstoffes kann in die sich leerende Walz form ein Inertgas von oben her eingeleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2905

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtungzum Gießen von Verbundgußwalzen mit einem harten Mantelwerkstoff und einem weichen Kernwerkstoff, bestehend aus einem den unteren Wakenzapfen bildenden Unterkasten, einer darauf ruhenden Walzenkokille und einem in diese eingesetzten, den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil, wobei in den Unterkasten seitlich im tangentialen Anschnitt dns Eingießrohr (Trichterrohr) für den Gießwerkstoff einmündet und wobei der Unterkasten mit einer verschließbaren Ablauföffnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterkasten (3) am Boden mit einem an sich bekannten Schieber CH) versehen ist und auf einen Ablaufbock (4) aufgesetzt ist, un'.'r dem eine Gießpfanne (12) angeordnet ist.

2. Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen mit der Einrichtung gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise bei geschlossenem Schieber durch das Eingießrohr (Trichterrohr) die Walzenform mit Mantelwerkstoff bis zur Höhe des Walzen ballens aufgefüllt wird, dann nach Erstarren der gewünschten Mantelschichtstärke der Schieber geöffnet und der noch flüssige, restliche Teil des Mantelwerkstoffes in die Gieß[ 'anne abgelassen wird und danach bei geschlossenem Schieber ebenfalls durch das Trichterrohr der Kernwrrkstoff eingefüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während ucs Ablaufes des flüssigen Mantelwerkstoffes in an sich bekannter Weise in die sich leerende Walzenform ein Inertgas eingeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Gießpfanne aufgefangene Mantelwerkstoff nach geringer Aufheizung für einen nachfolgenden Verbundwalzenguß eingesetzt wird.