DE2030322A1 - Rollers and rollers in particular for continuous casting plants, strand forming plants, as well as for hot rolling mills operated at low rolling speed - Google Patents
Rollers and rollers in particular for continuous casting plants, strand forming plants, as well as for hot rolling mills operated at low rolling speedInfo
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Description
Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke AktiengesellschaftVereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaft
in Linzin Linz
Salzen und Hollen insbesondere für Stranggußanlagen, Strangverformungsanlagen, sowie für mit niedriger Walzgeschwindigkeit betriebene WarmwalzwerkeSalts and lumps, especially for continuous casting plants, Strand forming plants, as well as for low rolling speed operated hot rolling mills
Die Erfindung betrifft Walzen und Rollen insbesondere für Stranggußanlagen, Strangverformungsanlagen, sowie für mit niedriger Walzgeschwindigkeit betriebene Warmwalzwerke . The invention relates to rollers and rollers especially for continuous casting plants, strand forming plants, as well as for hot rolling mills operated at low rolling speed.
Walzen und Rollen in Strangguß- und Strangverformungsanlagen werden sowohl zur Verformung als auch zum Stützen, Ausziehen, Biegen und Richten von Gußsträngen verwendet. Sie sind besonderen Beanspruchungen ausgesetzt. In der Regel liegt die Vorschub- oder Absenkgeschwindigkeit von Gußsträngen in Strangguß- oder Strangverformungsanlagen zwischen etwa 0,6 und 1,5 m/min* In derselben Größenordnung liegt die Einschubgeschwindigkeit des Walzgutes in einem Planetenwalzwerk, dem Einschubwalzen vorgeschaltet sind. Zum Vergleich sei darauf hingewiesen, daß das Walzgut in herkömmlichen Warmwalzwerksanlagen die Walzgerüste mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 30 und 600 m/min durchläuft. Rolls and rolls in continuous casting and strand forming plants are used both for deformation and for Supporting, drawing out, bending and straightening of cast strands are used. They are exposed to special stresses. As a rule, the advance or lowering speed is of cast strands in continuous casting or strand forming plants between about 0.6 and 1.5 m / min * of the same order of magnitude the infeed speed of the rolling stock is in a planetary rolling mill, which is preceded by infeed rollers. For comparison, it should be pointed out that the rolling stock in conventional hot rolling mills includes the rolling stands at a speed between about 30 and 600 m / min.
Rollen und Walzen in Strangguß- oder Strangverformungsanlagen sowie in einem einem Planetenwalzwerk vorgeschalteten Einschubgerüst sind also mit dem Walzgut bzw· mit dem Strang, dessen Oberflächentemperatur zwischenRolls and rolls in continuous casting or strand forming plants as well as in a push-in stand upstream of a planetary rolling mill are therefore with the rolling stock or with the strand whose surface temperature is between
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etwa 1000 und 1300*0 liegt, viel langer in Berührung als die Rollen und Walzen bei anderen Walzwerken. Sie werden im Betrieb örtlich stark überhitzt und durch die notwendige Kühlung stark auf Temperaturwechsel beansprucht. Es werden daher an solche Walzen und Hollen neben einer Unempfindlichkeit gegen das Entstehen von Hissen und Brüchen durch Wärme spannungen auch die Forderung nach einer ausreichenden Festigkeit mit möglichst geringer Kerbempfindlichkeit sowie genügender Verschleißfestigkeit gestellt.about 1000 and 1300 * 0, much longer in contact than the rollers and rolls in other rolling mills. They are locally strongly overheated during operation and by the necessary Cooling is heavily stressed due to temperature changes. There are therefore in addition to an insensitivity to such rollers and balls against the occurrence of hoisting and fractures due to thermal stresses also the requirement for sufficient Strength with the lowest possible notch sensitivity as well as sufficient wear resistance.
Bisher wurden zur Herstellung von Treib- und Hichtrollen und Walzen für die. btrangverformung Stähle mit etwa 0,4 bis 0,7 % C, 0,5 bis 1,6 fa Cr, 0,20 bis 0,90 % Mo und bis 0,40 % V verwendet. Walzen mit dieser Richtanalyse sind an sich als Warmwalzen gut geeignet, haben sich jedoch für die Verwendung bei Strangguß-» oder Strangverformungsanlagen nicht zufriedenstellend bewährt; beim Einsatz in solchen Anlagen wurden sehr rasch starke Brandrisse an der überfläche und Brüche, besonders durchgehende Brüche durch den Ballen der Walzen, festgestellt. Die Ursache ist die erwähnte andersartige Beanspruchung solcher Rollen oder ttalzen, die durch eine intensive Kühlung nicht behoben, sondern im Gegenteil sogar verschlechtert wurde· Walzen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt sind empfindlich gegen rasche Erwärmung und gegen Temperaturwechsel.So far, for the production of driving and Hichtrolle and rollers for the. Strand deformation steels with about 0.4 to 0.7 % C, 0.5 to 1.6 fa Cr, 0.20 to 0.90 % Mo and up to 0.40 % V are used. Rolls with this directional analysis are well suited as hot rolling, but have not proven to be satisfactory for use in continuous casting »or strand forming plants; When used in such systems, severe fire cracks on the surface and breaks, especially continuous breaks through the ball of the rolls, were found very quickly. The cause is the aforementioned different type of stress on rollers or rollers, which was not eliminated by intensive cooling, but on the contrary was even made worse. Rollers with a high carbon content are sensitive to rapid heating and temperature changes.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und hat im besonderen die Schaffung von Walzen und Bollen zum Ziel, die im Einsatz in Strangguß- und Strangverformungsanlagen sowie in mit niedrigen »alzgeschwindigkeiten betriebenen Warmwalzwerken eine hohe Haltbarkeit und Lebensdauer, einen hohen Widerstand gegen Biegebanspruchung, einen großen Verschleißwiderstand und eine hohe Hißunempfindlichkeit aufweisen.The invention aims to avoid the disadvantages and difficulties described and has in particular The aim is to create rolls and balls that are used in continuous casting and strand forming plants as well as in those operated with low salt speeds Hot rolling mills have a high durability and service life, a high resistance to bending stress, a have great wear resistance and high insensitivity to hitting.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ballen der Walzen bzw. Rollen aus einer Vielzahl von nebeneinander mit Spiel angeordneten Segmenten gebildet ist, welche Segmente federartige Fortsätze aufweisen, die in entsprechend ausgebildete, am Walzen- bzw. Rollenkern vorgesehene Führungsnuten eingreifen.According to the invention, this object is achieved by that the bale of the rollers or rollers from a variety is formed by segments arranged side by side with play, which segments have spring-like extensions, which engage in correspondingly designed guide grooves provided on the roller or roller core.
Vorteilhaft sind die Seitenflächen der Segmente leicht gegeneinander geneigt, so daß sich die Spielspalten, gegen den Umfang der WTalze zu schwach konisch erweitern.The side surfaces of the segments are favorably slightly inclined to each other so that enhance the game columns Alze against the periphery of W T to slightly conical.
Insbesondere sind die federartigen Fortsätze schwalbenschwanzförmig ausgebildet.In particular, the spring-like extensions are dovetail-shaped.
Die Nuten können an der Umfangfläche des Walzenbzw. Röllenkerns parallel zur Walzen- bzw. Rollenachse nebeneinander angeordnet und die einzelnen Segmentreihen durch Verbindungsmittel, s.B. Schrauben, zusammengehalten sein, wobei ein den Walzen- bzw. Rollenkern umgreifender Haltering für die Fixierung der Segmente vorgesehen ist; es ist jedoch auch möglich, die Nuten an der Umfangfläche des Walzen- bzw. Rollenkernes in Umfangrichtung nebeneinander anzuordnen und quer dazu mindestens eine weitere sich über die gesamte Ballenlänge erstreckende Ausnehmung vorzusehen, durch welche die einzelnen Segmente seitlich in die Nuten einschiebbar sind und in welche Ausnehmung nach der Montage eine Halteleiste zur Fixierung der Segmente einführbar ist'. The grooves can be on the circumferential surface of the Walzenbzw. Roller core parallel to the roller or roller axis arranged side by side and the individual rows of segments by connecting means, see B. Screws held together be, with a roller or roller core encompassing Retaining ring is provided for fixing the segments; however, it is also possible to use the grooves on the circumferential surface of the roller or roller core to be arranged side by side in the circumferential direction and at least one further transversely to it to provide a recess extending over the entire length of the ball, through which the individual segments can be inserted laterally into the grooves and into which recess after the Mounting a retaining bar for fixing the segments can be inserted '.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Segmente und der Walzen- bzw. Rollenkern aus verschiedenen Werkstoffen. Hierbei können die Segmente aus •einem hitze- und verschleißbeständigen Werkstoff gefertigt sein, vorzugsweise aus einem warmfesten Stahl mit 0,15 his 0,30 /ο C, 0,20 bis 0,50Jo Si, 0,40 bis 0,70 % Mn, max. 0,035 % Ρ» max. 0,035 % S, 0,50 bis 3,0 % Cr und 0,40 bisAccording to a preferred embodiment, the segments and the roller or roller core consist of different materials. The segments can be made of a heat and wear-resistant material, preferably a heat-resistant steel with 0.15 to 0.30 / ο C, 0.20 to 0.50 Si, 0.40 to 0.70 % Mn , max. 0.035% Ρ »max. 0.035 % S, 0.50 to 3.0 % Cr and 0.40 to
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
1,0 /ο ldof gegebenenfalls biß zu 1,5 % Nickel" und bis zu 0,5 % Vanadium sowie bis zu Λ % Wolfram, Rest Bi.Ben. Der tfalzen- bzw. Rollenkern kann aus einem Werkstoff hoher Festigkeit gefertigt sein, der hohe Biegebeanspruchungen aufnehmen kann, vorzugsweise aus einem Stahl mit 0,5 bis 0,7 % C, 0,2 bis 0,6 % Si, 0,6 bis 1,0%Mn, Heat Eisen.1.0 / ο ldo f if necessary up to 1.5 % nickel "and up to 0.5 % vanadium as well as up to Λ% tungsten, the remainder Bi.Ben. The fold or roller core can be made of a material of high strength , which can withstand high bending loads, preferably made of a steel with 0.5 to 0.7 % C, 0.2 to 0.6 % Si, 0.6 to 1.0% Mn, heat iron.
Der Aufbau der erfindungsgemaßen Walzen und Hollen 1st in der Zeichnung näher erläutert, worin Fig, 1 einen Längsschnitt durch eine Walze, Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II - II der Fig. 1, und Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Längsschnitt nach Fig. 1 darstellt. Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen ähnliche Darstellungen einer anderen Aueführungsform der Erfindung, wobei Fig* 4 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte einer walze, Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die ganze Walze entsprechend der Linie V — V der Fig. 4 im Zustand der kontage und Fig· 6 einen gleichen Schnitt (V -V) nach der kontage im einsatzbereiten Zustand der Walze darstellt. The structure of the rolls and cones according to the invention is explained in more detail in the drawing, in which FIG Longitudinal section through a roller, FIG. 2 is a vertical section according to the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 shows an enlarged detail from the longitudinal section according to FIG. 1 represents. 4, 5 and 6 show similar representations of another embodiment of the invention, wherein Fig * 4 is a longitudinal section through the upper half of a roller, Fig. 5 is a vertical section through the entire roller along the line V - V of FIG. 4 in the state of Kontage and Fig. 6 shows the same section (V -V) after Kontage in the ready-to-use state of the roller.
In Fig. 1 sind in die zylindrische Außenfläche des Malzenkernes 1 parallel nebeneinander liegend in Richtung der Längsachse der Walze verlaufende Nuten 2 eingefräst· Diese Nuten haben einen schwalbenschwanzförmigen querschnitt· Sie dienen zur Aufnahme einer Vielzahl von Segmenten 3, die an der Unterseite schwalbenschwanzförmige Fortsätze 4 aufweisen, die als Federn in die Nuten 2 passen. Die Segmente 3 können, wie die Pfeile in Fig. 1 andeuten, mit den federartigen Fortsätzen 4 von beiden Seiten der walze in die Nuten 2 eingeschoben werden. Etwa in der Mt te der Walze ist eine um den Umfang der Walze reichende Ausnehmung 7 zur Aufnahme eigi©@ zweiteiligen Haite:c.Ingee 8 vorgesehen, der zur Fixierung Asi* Segment© 3 dient* DieserIn Fig. 1 grooves 2 are milled into the cylindrical outer surface of the malt kernel 1 lying parallel to each other in the direction of the longitudinal axis of the roller.These grooves have a dovetail cross-section which fit into the grooves 2 as tongues. The segments 3 can, as indicated by the arrows in FIG. 1, be pushed into the grooves 2 with the spring-like extensions 4 from both sides of the roller. Approximately in the middle of the roller there is a recess 7 that extends around the circumference of the roller to accommodate the two-part Haite: c.Ingee 8, which is used to fix the Asi * segment 3 * This
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Haltering brauchte nicht in der Mitte der Walzen angeordnet zu sein, sondern kann sich an irgendeiner Stelle, beispielsweise am Hand der Walze befinden« Jedes Segment 3 bteitst eine Bohrung 5, die zusammen einen Längakanal bilden, durch den Schrauben 9 gesteckt werden, sobald eine Reihe von Segmenten eingebaut ist. Durch die Schrauben 9 werden die einzelnen Segmentreihen zusammengehalten, die sich gegen den Haltering 8 abstützen. Beidseitig des Halteringes 8 sind Segmente 3' angeordnet, die im Fortsatz 4 eine kleine eckige Aussparung aufweisen, um den Haltering aufzunehmen. Es können auch alle Segmente eine solche Aussparung aufweisen, in welchem Fall dann nur eine einzige Segmentform für den ganzen Walzenballen erforderlich ist. Retaining ring need not be arranged in the middle of the rollers, but can be at any point, for example at the hand of the roller are «Each segment 3 bteitst a bore 5, which together form a longitudinal channel through the screws 9 are inserted as soon as a number of segments are installed. The screws 9 are the individual rows of segments held together, which are supported against the retaining ring 8. Both sides of the retaining ring 8 segments 3 'are arranged, in the extension 4 a small one have angular recess to accommodate the retaining ring. It is also possible for all segments to have such a recess, in which case only a single segment shape is then required for the entire roll barrel.
In Fig· 1 ist die Walze im Montagezustand dargestellt, wobei in die obere Nut 2 zwei Segmente 3, 3* von links eingeschoben sind« Die untere Nut ist nach der Darstellung nach Fig. 1 bereits mit Segmenten aufgefüllt, wo- * bei der Endzustand nach der Montage gezeigt ist· Bei der fertigen Walze ist zwischen jedem Segment und seinem benachbarten Segment ein Spiel 16 vorhanden, und zwar sowohl in Achsrichtung als auch in Uinfausrichtung, so daß sich ι die Segmente während des Betriebes j in jeder Richtung frei ϊ ausdehnen können« Dadurch können praktisch keine iiisse ! mehr entstehen; sollten in Ausnahmefällen Risse dennoch auftreten,In Fig. 1 the roller is shown in the assembled state, with two segments 3, 3 * of are inserted on the left. «The lower groove is as shown according to Fig. 1 already filled with segments, where * when the final state after assembly is shown · When the finished roller is between each segment and its neighboring one Segment a game 16 available, both in the axial direction and in Uinfausrichtung, so that ι the segments free in every direction during operation j ϊ being able to expand «This means that practically no iiisse! more arise; should cracks in exceptional cases appear,
so können sie nicht auf den Kern der Walze oderso they cannot hit the core of the roller or
Rolle übergreifen; ein Ballenbruch ist daher ausgeschlossen·Overlap role; a bale break is therefore excluded
Die Seitenflächen 6} 6* der einzelnen benachbarten Segmente sind gegeneinander leicht geneigt, so daß das Spiel 16 zwischen swei Segmenten an der Oberfläche größer ist als as Kern» Die starke Erwärmung -der Walzen oder Rollen beeiiiflußt erfahrungsgemäß nur einige Zentimeter der Ober-·· fläche, ecj daß bei die·er Aufbildungeform den betrieblichenThe side surfaces 6 } 6 * of the individual neighboring segments are slightly inclined towards one another, so that the play 16 between the two segments on the surface is greater than the core. area, ecj that in this form of formation the operational
■:■ .2030312■: ■ .2030312
Erfordernissen vollfcommea B@cimung. geteagea. wtei» -Die Groß© des Spiele 16 richtet sich säen- der Obesf It©Itente»p©ra·- - - '.'■ tür und nach der Größe der einseifen Segpaeiite; in.'der Regel wird das Spiel einige Zehntel lillisetei? betragen«Requirements fully commea B @ cimung. geteagea. wtei »-The large © The game 16 is aimed at sowing the obesf It © Itente »p © ra · - - - '.' ■ door and according to the size of the soapy segpaeiite; usually will the game lillisetei a few tenths? be"
Bei der - abgeänderten Aesfübnaagsför» nach Pig«, 4- - sind in die »ylindriscite Aufienf läcfe© dee less© 1© in Umf angs-» richtung der" Walzen Nuten 11 parallel. -g>@te©B@iagaä©r eingedreht, in denen Segmente 12 »it- ectiwaltieasdtieansfäriiigen Porteätzen 15 einsetgbar sind· Xn Hg» 5 ist ..ämp." Zustand während der Montage der Segmente 12 dargestellt 9 Senkrecht su den Umfangsnuten 11 ist in, Längsrictttsng. der Balge eine Ausnehmung 14 vorgesehen, deren Bf eite etwas größer - ist als die der Fortsätze 13 .■ der Segmente ^12·' Die Segmente 12 werden seitlich durch die Ausnehmung 14 $» die Jeweilige fiut:11 eingeschoben und dann in Uüüfaagsrichtwg (ffeilrichtung-. inIn the - modified Aesfübnaagsför »to Pig«, 4- - are parallel in the »ylindriscite outer surfaces © dee less © 1 © in the circumferential direction of the" rollers grooves 11. -g> @ te © B @ iagaä © r screwed in, in which segments 12 »it- ectiwaltieasdtieansfäriiigen porteets 15 can be inserted · Xn Hg» 5 is .. attenuated. " State during the assembly of the segments 12 shown 9 perpendicular to the circumferential grooves 11 is in, Längrictttsng. the bellows has a recess 14 provided, the Bf eite slightly greater - than that of the projections 13 ■ the segments ^ 12 · 'The segments 12 are laterally Fiut through the recess 14 $ »The particular: inserted 11, and then in Uüüfaagsrichtwg (ffeilrichtung. -. in
12 werden alle Segmente se weit wrdreiitj, daß eine üeiste ^ durch die Ausnehmung. 14 seitlich eingeachohen werden kann, welche der Fixierung der Segmente auf dem !eisenkern 10 ~ dient« Bas Spiel 16 zwischen den einzelnen Segmenten' ist das gleiche wie im Zusammenhangn»it den Fig· I Ms 3 beschrieben. Sie.Seitenflächen der Segmente sind zueinander leicht geneigt·12 all segments become so wide that one eiste ^ through the recess. 14 can be taught in laterally, which the fixation of the segments on the iron core 10 ~ serves 'Bas game 16 between the individual segments' is the same as in connection with FIGS. 3 described. You.Lateral surfaces of the segments are to each other slightly inclined
Durch die Auflösung der Ballenoberfläche der walsen oder Bollen in zahlreiche Segmente, die sich in jeder dichtung dehnen können und die mit dem Kern lösbar verbunden sine, ergibt sich als Vorteil, daß der Kern der Waisen odtr Bollen praktisch unbegrenzt haltbar ist und verschlissene Segmente einfach und rasch ausgewechselt werden können· Durch den Torteil diese? Zweiteilung von Ballenoberf lache und Ballenkern kann jeder dieser Bauteile aus dt« jeweils günstigsten und qualitativ besten Werk-By dissolving the ball surface of the walsen or Bollen in numerous segments, which are in Each seal can stretch and which is detachable with the core connected, there is an advantage that the core der Orphans odtr Bollen can be kept practically indefinitely and worn segments can be replaced quickly and easily can be · Through the gate part this? Division of The ball surface and core can be any of these components from dt «the cheapest and best quality work
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stoff hergestellt werden, ohne daß Kompromisse bzw. weniger gute Zwischenlösungen in Kauf genommen wtsttsa müssen. Vorzugsweise wird der Kern aus einem hochfesten, unlegierten < Werkstoff hergestellt, der hohe Biegebeanspruchungen aufnehmen kann, jedoch für Warmwalzen der genannten Art nicht verwendet werden könnte, weil er rißempfindlich ist. Durch die erfindungsgemäße Zweiteilung ist der Kern praktisch unbeeinflußt von der Erwärmung durch das Walzgut, von der nur die Segmente betroffen sind. Man kann daher diese ■ Segmente aus einem hitze- und verschleißbestandigen Stahl fertigen, wobei die Festigkeit nicht so bedeutungsvoll ist. Die Segmente können in ihrer Stärke verhältnismäßig klein gehalten werden, so daß die Werkstoffkosten nicht besonders ins Gewicht fallen. Man kann für besondere hohe Beanspruchungen die Segmente auch aus einem metallkeramisohen Werkstoff, z.B. aus Molybdän und Zirkonoxyd, fertigen. Schließlich können die Segmente und der Kern auch aus dem gleichen werkstoff hergestellt sein, wenn der Austausch der Segmente jederzeit ohne unterbrechung des Betriebes durchführbar ist, was z.B. bei di feinuierlich betriebenen Anlagen durchaus zu einer kostenmäßig günstigen Lösung führen kann. Sie Vorteile der Erfindung können aloo in allen Anwendungsfällen ausgenützt werden·fabric can be made without compromise or less good interim solutions must be accepted wtsttsa. The core is preferably made from a high-strength, unalloyed one <Material produced that can withstand high bending loads, but not for hot rolling of the type mentioned could be used because it is susceptible to cracking. By the dichotomy according to the invention is practically unaffected by the heating by the rolling stock of the core which only affects the segments. One can therefore use this ■ Segments made of a heat and wear-resistant steel manufacture, whereby the strength is not so important. The segments can be relatively small in thickness be kept so that the material cost is not particularly matter. For particularly high loads, the segments can also be made from a metal ceramic Manufacture material, e.g. from molybdenum and zirconium oxide. Finally, the segments and the core can also be made of the same material if the exchange of the segments can be carried out at any time without interrupting operation, which is e.g. Plants can lead to a cost-effective solution. You benefits of the invention can be aloo in all Use cases are exploited
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