DE2117961A1 - Verfahren und Einrichtung zur Her stellung von Walzen - Google Patents

Description

Anm.: USINOR

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von

Walzen

Die vorliegende Erfindung, die auf die Mitarbeit von Herrn Jacques POMEY, beratender Ingenieur von USINOE, zurückgeht, betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Walzen und eine Einrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens.

Die Betriebsbedingungen der verschiedenen Wäzwerke erfordern ständig verbesserte Walzenqualitäten. Es ist jedoch schwierig, dieser Forderung zu entsprechen, da in dem Maße, in dem eine größere Härte angestrebt wird, in der Eegel mit einer größeren Sprödigkeit des Materials gerechnet werden muß. Bei Weißguß und den iibereutektoiden Stählen, d.h. bei Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt weit über dem des Eutektoids — genauer gesagt bei Kohlenstoffgehalten zwischen 1,1 und 1,3 % C -, ist dies besonders klar zu erkennen.

In dem Bestreben, diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde nicht nur vorgeschlagen, die übereutekto&den Stähle, sondern auch den Weißguß zu schmieden. Diese Techniken besitzen jedoch mehrere Nachteile. Wenn man von einem sehr intensiven Gerben absieht, das mit der Herstellung von Walzen mit großem Durehmesser unvereinbar ist, läßt sich eine feinere und regelmäßigere Verteilung des Primärkarbids, eines im Zuge der dendritischen Erstarrung des Stahls oder des Roheisens spröden Bestandteils, nur schwer erreichen. Beim Weißguß ist es nämlich unmöglich, die eutektischen Karbide während des. Erhitzens für das Schmieden

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wieder in lösliche Form zu bringen, da dies auf den Beginn einer Schmelzung hinauslaufen würde. Auch weisen die übereutektoiden Stähle, wie der Weißguß, aufgrund der dendritischen Heterogenität und der Heterogenität durch verstärktes Seigern ein Endstadium des eutektische!! Erstarrens auf, und zwar selbst dann, wenn die mittlere Zusammensetzung einem so niedrigen Kohlenstoffgehalt entspricht, daß das als vollkommen homogen angesehene Metall kein Eutektikum enthält. Die Diffusion im festen Zustand durch Ephitzung bei hoher Tempora tür mit nachfolgendem Schmieden reicht nicht aus, um diese eutektische!! Bestandteile zu resorbieren. Sogar das geschmiedete Produkt bleibt spröde.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist auf folgendes Paradoxon zurückzuführen: Bei einem gegebenen Walzendurchmesser muß von einem Block mit einem Durchmesser ausgegangen werden, der um so größer ist, je intensiver die Gerbung durchgeführt werden soll. Je größer der Ausgangsblock nun ist, desto gröber ist seine Primärkristallisation (oder sein erstes Erstarren), desto heterogener ist die Verteilung der eutektischen oder pro-eutektischen Karbide, desto größer ist die Sprödigkeit und desto geringer die Zähigkeit. Schließlich ist der Erhitzungsund SchmiedeVorgang nicht nur ungewiß bzw. zufallsbedingt, sondern er ist auch teuer.

Darüber hinaus ist die Suche nach größerer Härte bei den Walzen, die man dank hoher Kohlenstdfgehalte erreicht hat, mit den Eigenschaften hinsichtlich der Zähigkeit, Schmiedbarkeit und Haltbarkeit, die für die Zapfen verlangt werden, und vor allem mit der Verbindung des Lagers mit kleinem Durchmesser und des Walzenkörpers mit weit größerem Durchmesser unvereinbar.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von glatten oder Riffelwalzen zu liefern, die alle vorstehend genannten Forderungen erfüllen,

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und eine sehr hohe und bisher unbekannte Lebensdauer gewährleisten. Dies ist das Ergebnis eines besseren Kompromisses zwischen der Härte und der ausgeschalteten Sprödigkeit, zwischen den Eigenschaften einer hohen Härte ohne Gefahr eines Abschrappens, trie sie vom Walzenkörper verlangt werden, und den Eigenschaften hinsichtlich der Zähigkeit und der Plastizität, wie sie von den Auslegern und den Zapfen verlangt werden. Diese bemerkenswerten Eigenschaften werden ohne Schmieden erreicht.

Die Erfindung hat somit ein Verfahren zur Herstellung von Walzen im wesentlichen aus Weißguß oder übereutektoiden Stählen zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst das Metall in Form längerer Stäbe gegossen wird; anschließend werden diese Stäbe mit Hilfe eines Schmelzverfahrens mit Schmelzelektroden in einer Metallgießform wieder eingeschmolzen. Der Hohlraum dieser Form hat in der Regel die Form der herzustellenden Walze; die Stäbe stellen die Schmelzelektrode dar. Dje Walze wird nach Fertigstellung aus der Gießform gezogen und evtl. bearbeitet. Eine solche mögliche Bearbeitung hängt jedoch von der Form und den gewünschten Endmaßen der Walze ab.

Die Erfindung hat außerdem eine Einrichtung zur Anwendung des vorgenannten Verfahrens zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer Gießform besteht, deren Wand aus einem Metall mir hoher Wärmeleitfähigkeit bestäit. Des weiteren umfaßt sie Kühleinrichtungen· Die Gießform weist einen Hohlraum auf mit vertikaler Achse, der durch eine Drehfläche begrenzt wird, die die Form der herzustellenden Walte hat. Dieser Hohlraum ist an seinem unteren Teil geschlossen und an seinem oberen Teil geöffnet. Außerdem umfaßt die Einrichtung Mittel zur Einführung und zum Hinausziehen der Stäbe durch die obere Öffnung des Hohlraums und eine Vorrichtung zur Stromversorgung, die mit den Stäben verbunden werden kann, damit diese als sich verbrauchende Elektroden in der Gießform eingesetzt werden können, _ 4 _

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung zu entnehmen.

Auf der beigefügten Zeichnung, die lediglich als Beispiel anzusehen ist:

stellt die Abb. 1 eine Prinzipsskizze einer Einrichtung zum Gießen von Walzen gemäß der Erfindung dar;

ist die Abb. 2 eine Ansicht analog zur Abb. 1; sie stellt jedoch eine andere Art der Gestaltung der Einrichtung dar;

ist die Abb. 3 ein Schnitt gemäß der Linie 3-3 der Abb. 2;

ist die Abb. h. eine Teilansicht der Gießwand gemäß einer weiteren Art der Gestaltung der Einrichtung zur Herstellung von Riffelwalzen₀

Bevor das Verfahren zum Gießen von Walzen gemäß der Erfindung im einzelnen beschrieben wird, wird zunächst auf die Anlage zur Anwendung unter Bezugnahme auf die Zeichnung eingegangen.

Die auf der Abb. k dargestellte Gestaltungsart umfaßt im wesentlichen eine Gießform 1 aus Metall von hoher Wärmeleit-P fähigkeit, z.B. Rotkupfer oder eine zähe Kupferlegierung, die man durch Stürzen von Metall- oder Intermetal!verbindungen in das Eupferbad erhält, das dann arm an Legierungsbestandteilen wird. In dem dargestellten Beispiel besteht die Gießform 1 aus vier Hauptteilen, einem unteren Teil 2, der auf einer Grundplatte oder Sockel 3 aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit ruht, einem Mittelteil oder ameh zylindrischen Ring h und einem oberen Teil 5. Der untere Teil 2 .. bzw. der obere Teil 5 entsprechen den Zapfen der zu gießenden Walze, und der Mittelring 4 entspricht dem Walzenkörper.

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In den Wänden der verschiedenen Teile der Gießform und in der Grundplatte 3 sind Hohlräume oder Durchlässe 6 für den Umlauf einer Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, vorgesehen, das aus einer nicht dargestellten geeigneten Quelle stammt.

Die Wände der einzelnen Teile der Gießform grenzen einen zentralen sich um seine vertikale Achse drehenden Gießraum C ab. Dieser Raum ist an seinem unteren Teil durch die Platte 3 geschlossen und besitzt in Punkt 7 an seinem oberen Teil eine Öffnung nach außen.

Die Innenwände der Gießform sind nackt, und es ist keine Verbindungsschicht aufgetragen, wie es in der Praxis beim Gießen derartiger Produkte in Kokillen üblich ist.

Auf der Abb. 1 wird ein Gießvorgang dargestellt. Ein runder Stab B, der die Schmelzelektrode daistellt, wird in den Hohlraum C durch die Öffnung 7 eingeführt. Er wird von einem Arm 8 eines Auslegers 9 gehalten,. und dieser Ausleger ist höhenverstellbar. Es ist somit möglich, dem Verbrauch der Elektrode, dem Stand des flüssigen Metalls in der Gießform und dem Abstand Rechnung zu tragen, der zwischen der Elektrode und der Oberfläche des Metallbads einzuhalten ist. Außerdem kann der Stab von dem Arm 8 jederzeit abgenommen werden«. Er kann auch gehoben und um den Ausleger durch jegliches nicht dargestelltes^ herkömmliches Mittel geschwenkt werden. Ein mit der Masse verbundener Transformator T liefert durch einen Leiter 10 dem Stab B Wechselstrom. Die Gießform ihrerseits wird durch einen Leiter 11 mit der Masse verbunden. Ein weiterer Ausleger 12 befindet sich in der Nähe der Gießform und trägt einen weiteren Stab B · Durch Drehen und Senken des Arms 13 dieses

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Auslegers in Pfeilrichtung F und F kann der Stab B in den Gießraum C geführt werden als Ersatz für den Stab B, und zwar entweder nach vollständigem Verbrauch dieses Stabs oder zum

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ORIGINAL INSPECTED

Wechseln der Metallart, falls B aus einer anderen Guß- oder Stahlsorte als B besteht.

Natürlich kann jegliche andere ohne weiteres zu entwickelnde Vorrichtung für den Aus weil s el Vorgang der beiden Elektroden B und B vorgesehen werden.

In dem Gießraum C sieht man eine untere Schicht 14 von erstarrtem Metall, einen sichelförmigen geschmolzenen Metallteil 15 in der Nähe des unteren Endes des Stabs B und eine Schlackenschicht 16 über dem geschmolzenen Metall, in das das Ende der Elektrode nicht nur getaucht worden ist, um das geschmolzene Metall von der Atmosphäre zu isolieren und seine Oxydation zu verhindern, sondern vor allem_}um den Durchgang des WaheeIstroms - durch Elektrolyse dieser Schlacke - zu gewährleisten. DerJoulesche Effekt des Wechselstroms ist ein dreifacher: diese Schlacke soll flüssig gehalten werden, das Ende des Stabs als Elektrode soll schmelzen und die freie Fläche des Metallbads soll weiterhin im Schmelzzustand erhalten werden.

Auf den Abb. 2 und 3 wird eine andere Form der Gestaltung einer Gießform 21 dargestellt, bei der der mittlere Teil 24 aus Ringen 24 a gebildet wird, die übereinander gelagert sind.iund ineinander greifen. Diese Ringe sind auf die vertikale Achse des Gießraums zentriert.

Die Endstücke 22 und 25 können ebenfalls in dieser Form gestaltet werden - wie in 25 & und 25 b bei dem oberen Teil dargestellt.

Bei der Art der Gestaltung gemäß den Abb. 1-3 ist die Innenfläche der Gießform glatt, und »an erhält auf diese Weise eine Walze mit glatter Oberfläche„

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ORIGINAL INSPECTED

Will man eine Riffelwalze herstellen, so kann man die Riffel durch Drehen der glatten Walze formen. Man kann aber auch die Gießereiriffeln anliefern lassen. In diesem auf der Abb. 4 dargestellten Fall umfaßt die Gießformfeinen kreiszylindrischen Teil 30 mit Aussparungen 31 für den Umlauf des Kühlmittels, in denen in engem Kontakt mit dieser kreiszylindrischen Fläche massive Ringe 32 aufgetragen werden, die den Kern des Gegenstücks einer jeden zu bildenden Riffel darstellen. Dieser Kern besteht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit zur Abführung der sich beim Gießvorgang ergebenden Hitze mit gleichzeitiger Übertragung dieser Wärme durch die zylindrischen Grenzflächen zwischen dem massiven Ring 32 und dem dem Wasserumlauf dienenden kreiszylindrischen Teil 30 hindurch. Um nun das spätere Herauslösen der gegossenen Riffelwalze zu ermöglichen, besteht jeder Ring 32 aus mehreren Teilstücken 33, die sich in radialen Ebenen aneinanderfügen (oder allgemeiner gesagt gemäß einer Fläche, deren Geraden, die die Fläche bilden, radial sind, d_sh. die rechtwinklig zur Achse und durch die Achse zugleich verlaufen). Der Verlauf der Verbindungslinie dieser Ringe, der im wesentlichen das Riffelprofil wiedergibt, muß so viel Spiel aufweisen, daß das radiale Schrumpfen der gegossenen Walze während der Erstarrung ermöglicht wird. Diese massiven Ringe 32 oder genauer gesagt die Teilstücke 33» aus denen sich diese Ringe zusammensetzen, werden an ihrem Platz gehalten, und zwar einerseits durch den Kontakt mit der unteren kreiszylindrischen Fläche des dem Wasserumlauf dienenden Marvels 30 und andererseits durch die radialen Pflöcke 34, die durch, den Ring gesteckt werden. Nach vollständigem Erstarren werden die Pflöcke 34 jeweils auf der entsprechenden Höhe, in der die Erstarrung eingetreten ist, herausgezogen, um die Ringe freizulegen, die dann in Achsrichtung entsprechend dem Fortschreiten der Erstarrung gelöst werden können.

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Um nun das Verfahren gemäß der Erfindung anwenden zu können, insbesondere im Zusammenhang mit der dargestellten Anlage, wird wie folgt vorgegangen.

Es wird zunächst der prismenförmige oder - noch besser kreisförmige Stahl oder Weißguß gegossen, und zwar in Form langer Stäbe mit entsprechendem, vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt. Dieser Guß erfolgt vorzugsweise in Kokillen ohne Anguß, d.h. ohne daß irgendwelche Vorsichtsmaßnahmen hinsichtlich des zentralen Vakuums ergriffen werden. In diesem Fall sind das Seigern und somit die chemische Heterogenität ■inimal. Diese Stäbe werden anschließend wieder eingeschmolzen. Die Gießform hat die Form der Walze oder besser gesagt ihres gegossenen Rohlings, denn in der Regel wird das gegossene Produkt später bearbeitet.

Das Verfahren der Erfindung ist auf Weißguß und auf übereutektoide Stähle und vorzugsweise auf Legierungen mit hohem Chromgehalt anwendbare

Das Metall, das zur Herstellung der Stäbe, die als Schmelzelektroden dienen sollen, verwendet wird, ist insbesondere eine Legierung aus Eisen, Kohlenstoff, Chrom, Silizium und Mangan, deren Chromgehalt zwischen 0,8 und 15 % (vorzugsweise rd. Ii- 13 %), ihr Siliziumgehalt zwischen 0,2 und 2 % (voBugsweise rd. 1 %) und deren Kohlenstoffgehalt zwischen 0,7 und 3 % (vojsugsweise 2,5 - 2,8 % bei Weißguß und 1,8 2,2 % bei übereutektoiden Stählen) betragen, der bei den Stählen bis auf 0,7 % zurückgehen kann.

Nachstehend werden einige Beispiele für anwendbare Legierungen angeführt:

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- WEISSGUSS -

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C in Gewichts prozent	Mn in Gewichts prozent	Si in Gewichts prozent	Si in Gewichts prozent	Cr in Gewichts prozent
2,5 2,8	0,8 1,2	1,8 2,2	0,8 1,6	11 13
	- ÜBEREUTEKTOIDE STÄHLE -
C in Gewichts prozent	Mh in Gewichts prozent	Cr in Gewichts prozent
1,8 2,2	0,8 1,2	11 13

Obgleich diese Legierungen vom Aufbau her vorzuziehen sind, sind andere Zusammensetzungen denkbar, bei denen der Chromgehalt aus Gründen der Wirtschaftlichkeit gesenkt wird, z.B. Guß mit folgender Zusammensetzung:

C in Gewichts prozent	Mn in Gewichts prozent	Si in Gewichts prozent	Cr in Gewichts prozent	mit nachstehender Zusammensetzung:	Si in Gewichts prozent	Cr in Gewichts prozent
2,8 3	0,5 1,2	2 3	5 8	Mn in Gewichts prozent	0,8 1,6	5 8
oder auch Stähle	0,8 1,2
C in Gewichts prozent
0,7 1.4

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Es sei bemerkt, daß derartige, allgemein bekannte Legierungen von Weißguß und übereutektoiden Stählen nicht im herkömmlichen Gießereibetrieb beim Gießen von Walzen mit großem Durchmesser verwendet werden könnten, ohne daß dabei mit schwerwiegenden Gußrissen oder mit extrem hoher Sprödigkeit gerechnet werden muß, was bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht der Fall ist.

Ein in der vorgenannten Form hergestellter Stab wird anschließend in Achsrichtung in der Gießform angeordnet und nach der Schmelzelektrodentechnik mit Wechselstrom unter geeigneter elektrolytischer Schlacke umgeschmolzen. Es handelt sich ^ hier um ein im Zusammenhang mit der Herstellung von Stahlblöcken allgemein bekanntes Verfahren.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird auf eine elektrolytische Schlacke zurückgegriffen, die sieh in der Zusammensetzung von der beim Guß von Stahlblööken üblichen Schlacke unterscheidet. Diese Schlacke muß nämlich bei ihrer Zusammensetzung an die niedrigere Schmelztemperatur des übereutektoiden Stahls oder des Gusses angepaßt werden. Insbesondere die elektrische Leitfähigkeit muß trotz der niedrigeren Betriebstemperatur hoch bleiben. Man kann z.B. folgende eutektische Gemische, ausgedrückt in Gewichtsprozent, anwenden :

Ca 0 Al₀ 0, Ca F₀ Mg F₀ Ba F₀ Schmelz- * ■> λ ■ £ * punkt bei

25 10

65	40	85	i.320 C
60	15	70	93O°C
	15	9000C
15		79O°C

oder auch vielschichtigere Zusammensetzungen;

- Ii

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-Ii-

II

Ca	O
Mg	O
Ba	O
	i°3
Si	°2
Ca	P2
Mg	F2
Ba	F-

20 -	25
0 -	5
8 -	12
O -	8
kO -	65
0 -	25

15 - 20 0-5 0-5 8-12 0-8 25 - 65 o- 20 0-20

Bei diesen von den Grundgemischen auf Ca 0-, Ca F₂-, AIgO--Basis abgeleiteten Zusammensetzungen können das MgO und das Ba0 durch CaO sowie das MgF₂ und das BaF₂ durch das CaF₂ teilweise ersetzt werden zu dem-Zweck, die Schmelzbarkeit der Schlacke entsprechend zu regeln. Das Vorhandensein eines niedrigen SiO₂-Gehalts-bis zu 8 Gewichtsprozent - kann erwogen werden, um den Siliziumverlust des Gusses zu verringern oder auszugleichen.

Diese Gemische werden entsprechend den allgemein bekannten Regeln vorher geschmolzen, gegossen, gebrochen, gemahlen und unter Luft- und Feuchtigkeitsabschluß gelagert. Sie werden nach und nach in Pulverform in die Gießform während des Umschnelzens zugegeben, und zwar entsprechend der abeim Guß von Stahlblöcken üblichen Technik.

Die Gießform wird äußerst langsam gefüllt, wobei das geschmolzene Metall dank der Schutzschicht aus Schlacke unter Luftabschluß steht. Nach Abklingen des Anlaufprozesses wird der Horaalprozeß sehr rasch erreicht. Der Spiegel des geschmolzenen Metalls in der Gießform steigt allmählich an. Das Erkalten, das gemäß einem von oben nach unten und radial von der Achse zur Peripherie gerichteten Temperaturgefälle erfolgt, schreitet von unten nach oben mit derselben Geschwindig-

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keit, wobei jede isotherme Schicht sich von unten nach oben parallel zu sich selbst ausbreitet. Auf diese Weise bilden die Flächen, die durch den Beginn und das Ende des Erstarrens entstehen, leicht gekrümmte Kalotten, wobei die Krümmung sich langsam von unten nach oben fortsetzt. Daher gibt es praktisch weder eine Seigerung noch eine zentrale Lunkerbildung noch starke Wärmespannungen. Das gegossene Produkt ist homogen und weist keine Schwundrisse auf. Außerdem hat diese Erstarrung - in Form dünner Schichten - eine äußerst feine und regelmäßige Verteilung der Karbide zur Folge, die während des Erstarrungsvorgangs entstanden ist. Dieses Ergebnis kann mit keinem anderen Gießverfahren erzielt werden. Gegen Ende des Füllens der Gießform wied die elektrische Leistung herabgesetzt, und die Schmelzgeschwindigkeit verlangsamt sich in der Weise, daß das umgeschmolzene Metall gerade den sich aus der Erstarrung ergebenden Schwund ausgleicht«, Daher wird das Gießen des Zapfens ohne jegliche zentrale Lunkerbildung abgeschlossen* Es braucht kein Anguß vorgesehen zu werden, und die bei einer gegebenen Walze einzusetzende Metallmasse ist weit geringer als bei den herkömmlichen Verfahren, die ein Angußrohr und einen größeren oberen Anguß benötigen. Die Bearbeitung, die erforderlich ist, um das gegossene Produkt auf seine Endmaße zu bringen, wird somit beträchtlich vereinfacht.

Man kann gemäß der Erfindung gegossene Stäbe einsetzen, die als Schmelzelektroden dienen und die unterschiedliche Zusammensetzungen für den Walzenkörper und für den Zapfen aufweisen· Hierbei braucht lediglich ein als Schmelzelektrode dienender Stab zurückgezogen und innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne durch einen anderen ersetzt zu werden, die unter der liegt, die zur Erstarrung des in der Gießform geschmolzenen Metalls erforderlich ist. Dieser Austausch kann z.B. mit Hilfe der beiden Ausleger 9 und 12 der Abb. 1 erfolgen. Wenn die erste Elektrode angehoben wird, wird der andere Ausleger um seine Achse geschwenkt, und die zweite Elektrode wird in die Achse

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der Gießform eingeschwenkt. Sie wird herabgesenkt, und der anlaufende Schmelzprozeß erfolgt, ohne daß der Schmelzvorgang in der Gießform unterbrochen wird. Da die Schicht des flüssigen Metalls dünn ist, bleibt die Diffusionsschicht zwischen der ersten und der zweiten Sdb. icht ebenfalls dünn. Bei den Eigenschaften der Zapfen und des Walzenkörpers handelt es sich um die angestrebten Eigenschaften, und idie Bindung über eine dünne Schicht sorgt für eine vollständige Verbindung ohne jegliche Veränderung. Als Metalle können z.B. für die Zapfen ein untereutektoider Stahl und für den Walzenkörper ein übereutektoider Stahl oder auch für die Zapfen ein übereutektoider Stahl und für den Walzenkörper ein Weißguß oder schließlich für die Zapfen ein untereutektoider Stahl und ein Weißguß für den Walzenkörper eingesetzt werden.

Gemäß der Erfindung kann der Durchmesser des oberen Teils des gegossenen Produkts, der ein Zapfen werden soll, größer sein, als er für dieses Ende der Walze erforderlich ist. Dieser größere Durchmesser ist evtl. dafür vorgesehen, den Durchlaß einer Schmelzelektrode großen Durchmessers zu ermöglichen, wenn diese für das einwandfreie Umschmelzen des Walzenkörpers erforderlich ist. Anschließend wird nurr dieses überschüssige Metall durch Bearbeitung weggenommen.

Das vollendete und aus der Gießform herausgezogene Produkt kann einer einfachen Behandlung zur Abschwächung oder Beseitigung der Restspannungen unterworfen werden, um dadurch die Bearbeitung zu ermöglichen. Es kann auch nach Bearbeitung einer Anwärmung mit nachfolgender Härtung unterzogen werden. Diese kann in beruhigter Luft erfolgen. Ifeh homogener Vorerhitzung kann das Anwärmen rasch und bei begrenzter Dauer erfolgen, damit nur die peripherisehen Schichten austenitisiert werden.

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Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   1 - Ein Verfahren zur Herstellung von Walzen aus im wesentlichen Weißguß oder übereutektoiden Stählen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Metall in Form von langen Stäben gegossen wird. Die besagten Stäbe werden durch ein Schmelzverfahren mit Schmelzelektroden unter einer Schlacke in einer Gießform umgeschmolzen, deren Hohlraum die Form der herzustellenden Walze aufweist. Die besagten Stäbe stellen dabei die Schmelzelektroden dar; die fertiggestellte Walze wird aus der Gießform herausgezogen, und es erfolgt evtl. zur Formgebung bzw, zur Erreichung der Endmaße eine Bearbeitung.

   2 - Ein Verfahren gemäß dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohstoff eine Eisen-, Kohlenstoff-, Chrom-, Silizium-, Mangan-Legierung eingesetzt wird, deren Chromgehalt zwischen 5 und 15 % (vorzugsweise 11 - 13 %), der Silizium-Gehalt zwischen 0,8 und 3 % (vorzugsweise rd. 2 %), der Mangangehalt zwischen 0,4 und 2 % (vorzugsweise rd. 1 fo) und der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,7 und 3 % (vorzugsweise 2,5 - 2,8 % beim Weißguß und 1,8 - 2,2 % bei den übereutektoiden Stählen) liegen, der bei den Stählen bis auf 0,7 % zurückgehen kann.

   3 - Ein Verfahren gemäß dem Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Schlacke verwendet wird, deren Zusammensetzung der des Dreistoffeutektoids ähnelt: CaO = 25 %; Al₃O₁₅ = 10 % und CaF₂ = 65 % mit evtl. bis zu 8 Gewichtsprozent Silizium. Die besagte Schlacke kann ebenfalls MgO, BaO, MgFo und/oder BaF„ enthalten«

   k - Ein Verfahren gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Walzenkörpers und der Zapfen Stäbe unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet werden«,

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   5 - Ein Verfahren gemäß dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper aus Weißguß und die Zapfen aus über— eutektoiden Stählen oder aus Hartstahl hergestellt werden,

   6 - Ein Verfahren gemäß dem Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper aus übereutektoidem Stahl und die Zapfen aus Hartstahl hergestellt werden.

   7 - Ein Verfahren gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerst langsames Füllen der Gießform im Dauerbetrieb durchgeführt wird,

   8 - Ein Verfahren gemäß irgendeinem der vorangehendenπAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe durch Gießen in kreiszylindrischen oder prismenförmigen Gießformen, vorzugsweise aus Guß, hergestellt werden,

   9 - Eine Einrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gießform (l, 21) umfaßt, deren Wand aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht und Kühlmöglichkeiten (6) für den Umlauf einer Kühlflüssigkeit besitzt. Die Gießform besteht aus einem sich um seine vertikale Achse drehenden Hohlraum (C), der eine Drehfläche besitzt, die die Form der herzustellenden Walze hat. Dieser Hohlraum ist an seinem unteren Teil geschlossen und an seinem oberen Teil geöffnet. Er besitzt dort Mittel (8, 9) zur Einführung und zum Herausziehen der Metallstäbe (B) und eine Vorrichtung zur Stromzuführung (T,,iO), die mit den besagten Stäben verbunden werden kann und dadurch als Schmelzelektroden innerhalb des Gießhohlraums dienen können.

   10 - Eine Einrichtung gemäß dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (21) und insbesondere ihr Mittelteil (24) aus übereinanderliegenden Ringen (24 a) besteht, die je nach der Höhe der zu gießenden Walze ineinandergreifend

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   angeordnet sind.

   11 - Eine Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 öder 10, da-. durch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Gießens einer Riffelwalze an der Innenwand der Gießform Ringe (32) aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit angebracht werden, die jeweils aus mehreren kreiszylindrischen Teilstücken (33) bestehen. Sie umfaßt des weiteren Vorrichtungen (34), die zur Befestigung der Ringe in der Weise dienen, daß sie von der Wand der Gießform abgenommen werden und daß außerdem diese Ringe zum gewünschten Zeitpunkt freigelegt werden können. Außerdem ermög- £ licht diese Anordnung das Abziehen des gegossenen Produkts.

   12 - Eine Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.

   13 - Eine Einrichtung gemäß dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtungen Aussparungen (6) in der Gießwand zum Zwecke des Umlaufs einer Kühlflüssigkeit umfassen.

   14 - Eine Einrichtung gemäß dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einführung oder zum Abziehen der

   P Stäbe Ausleger (8, 9) umfassen, die in der Nähe der Gießform angeordnet sind zu dem Zweck, einen Stab (B) aus einen gegebenen Metall durch einen anderen Stab (B) aus einem anderen Metall zu ersetzen, um eine Walze zu erhalten, deren Zapfen nicht dieselbe Zusammensetzung wie die Riffel oder die eigentliche Walze haben.

   15 - Eine Walze, wie sie nach einem Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-8 hergestellt wird und eine äußerste Feinheit jpider Verteilung der Karbide aufweist« *

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