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Vorrichtung zum Gießen von Vormaterial für Walzwerke Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von
Vormaterial für Walzwerke nach Patent ....................... (deutsche Patentanmeldung
P 22 38 751 , bei dem der an sich bekannte Kokillenblock-Oberguß angewandt wird.
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Nach der Lehre des Hauptpatentes wird bei einem derartigen Verfah-2
ren das Verhältnis des mittleren Querschnitts von 120-150 mm zur Länge des Innenraumes
der Kokillen in den Bereich 1 : 8 bis 1 : 15 und das Wärmespeichervermögen der Kokillen
um ein Vielfaches höher als der Wärmeinhalt des einzugießenden Stahls gelegt, die
Kokillen mit einer Mindestgeschwindigkeit des Stahls von 7 - 10 kg/sec gefüllt,
und die Kokillen zwischen den Abguß intervallen solange mittels Luft gekühlt, bis
ihr Wärmespeichervermögen den Ausgangszustand annäherend erreicht. Zur Durchführung
dieses Verfahrens ist nach dem Hauptpatent zum einen oberhalb einer feststehenden
Doppelreihe der Kokillen ein über diese taktmäßig fahrbarer Gießwagen mit
einer
Gießpfanne angeordnet, und alternativ dazu zum anderen unterhalb einer feststehenden
Gießpfanne ein taktmäßig fahrbarer Drehtisch mit einer Doppelreihe Kokillen angeordnet.
Der grundsätzliche Vorteil dieser Vorrichtungen nach dem Hauptpatent besteht darin,
daß für das Abgießen nur drei Bedienungsleute benötigt werden, und die Vorrichtungen
darüberhinaus im Aufbau kontruktiv wenig aufwendig und wenig störanfällig sind.
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Die mit diesen Vorrichtungen erzielbare Gießtechnik läßt sich jedoch
in zweifacher Hinsicht wesentlich verbessern, nämlich: a) Im Hinblick auf die apparative
Ausgestaltung mit dem Ziel einer kleinen bzw. leistungsfähigen Anlage mit geringst
möglichem Betriebspersonal, b) im Hinblick auf die Qualität des erzeugten Rohblockes.
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In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes wird deshalb erfindungsgemäß
eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die Kokillen zu einem speichenförmigen Gießrad
mit horizontaler Achse zusammengefaßt sind, bei der jede Kokille mit einem Zahnkranz
versehen ist und jeder Zahnkranz in eine, dem Gießrad zugeordnete feststehende kreisbogenförmige
Zahnstange eingreift, und bei der oberhalb des Scheitelpunktes des Gießrades eine
Gießpfanne angeordnet ist. Vorzugsweise sind hierbei jeweils zwei Kokillen nebeneinander
zu einer Speiche des Gießrades zusammengefaßt.
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Um mit einer deratigen Vorrichtung Blöcke mit planparallelen Flächen
für die Röhrenfertigung herstellen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen, daß die Kokille aus zwei im Querschnitt L-förmigen Winkelteilen
zusammengesetzt ist, daß die Winkelteile über Stützfedern mit einem oberen und einem
unteren Haltering verbunden sind, daß die oberen Enden der Winkelteile in ihren
geschlossenen
Kanten in Form einer Zunge verlängert sind, und daß
der obere Haltering mit einem Zahnkranz versehen ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß man den Block bereits nach einer Erstarrungszeit von 3 - 5 Minuten aus der Kokille
herausrutschen lassen kann und das Gießrad mit einem so kleinen Durchmesser ausführen
kann, daß die Rotation desselben um die horizontale Achse keinen besonderen baulichen
Schwierigkeiten führt. Damit sinken nicht nur die Herstellungskosten für die Vorrichtung,
sondern die Vorrichtung ist auch im ganzän so raumsparend, daß es zu keinen außergewöhnlichen
Mehrkosten für die Aufstellungshalle bzw. für die Fundamentierung der Vorrichtung
kommt. Darüberhinaus lassen sich die in zwei Reihen angeordneten Kokillen mittels
zur Gießpfanne gehörender Plattenschieber von einem Mann abgießen. Ein zweiter Mann,
der den reibungslosen Ablauf aller mechanischen Einrichtungen kontrolliert, ist
lediglich noch zuraAufsicht erforderlich.
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Da die Kokille aufgrund der kontruktiven Ausbildung der Vorrichtung
eine zweifache Drehung erfährt, erstarrt der Block sehr gleichmäßig über alle Außenflächen
einschließlich der Stirnfläche. Er kann deshalb zu einem Zeitpunkt aus der Kokille
herausgenommen werden, in dem der wesentliche Teil des Blockes noch flüssig ist.
Die nachfolgende Erstarrung des Blockes und die Drehung in der Horizontalen hat
zur Folge, daß neben einer gleichmäßigen und dichten Gefügeausbildung ein sehr sauberer
Lunker entsteht, so daß er beim nachfolgenden Walzen einwandfrei verschweißt und
beim anschließenden Walzen ein sehr homogenes Walzmaterial erhalten wird. Nester
aus exogenen oder endogenen Oxydeinschlüssen sind bei dieser Erstarrungsweise ausgeschlossen.
Derartige Blöoke eignen sich insbesondere als Vormaterial für das Ziehen nahtloser
Rohre.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die
in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung
der Vorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 einen Längsschnitt durch
eine Kokille gemäß der Fig. 1 in abgewandelter Ausführungsform, Fig. 3 einen Schnitt
gemäß der Linie A-A der Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie B-B der
Fig. 3.
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In dem Gießrad 1 mit der horizontalen Achse 2 sind die Kokillen 3
in zwei Reihen nebeneinander angeordnet. Die einzelnen Kokillen 3 sind jeweils mit
einem Zahnkranz 4 umgeben. Die Zahnkränze 4 der Kokillen 3 greifen in eine feststehende
kreisbogenförmige Zahnstange 5 ein. Oberhalb des Scheitelpunktes 6 des Gießrades
1 befindet sich die Gießpfanne 7 mit entsprechenden Plattenschiebern.
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Dem unteren Bereich des Gießrades 1 ist ein Leitblech (nicht dargestellt)
zur Aufnahme der aus den Kokillen 3 rutschenden Blöcke 8 zugeordnet. Das Leitblech
sorgt zum einen für eine geringe Stoßbeanspruchung und zum anderen dafür, daß die
Blöcke jeweils so nach außen in die Horizontale abgelenkt werden, daß sie nach dem
nachfolgenden Zusammenschieben auf einer Kühlstrecke, die als an sich bekanntes
Wendekühlbett 9 ausgebildet ist, jeweils mit einem Kopf- und Fußende paarweise so
zusammenliegen, daß sie später mit paarweise parallelen Außenflächen in den Stoßofen
geschoben werden können. Der Pfeil 10 gibt die Drehrichtung des Gießrades 1 an.
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Für die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachfolgend
der Ablauf des Abgießens einer Schmelze mit einem Gewicht von 32 t beschrieben;
In dem Gießrad 1 sind in zwei Reihen je 40 Kokillen 3 angeordnet.
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Jede Kokille 3 faßt 180 kg flüssigen Stahl. Die Gießpfanne 7 mit.
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zwei Plattenschieberverschlüssen wird auf einen Bock oberhalb des
Gießrades 1 gesetzt. Hierbei stehen die beiden Plattenschieberverschlüsse genau
über den beiden im Scheitelpunkt 6 des Gießrades 1 stehenden Kokillen.
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Der Abgießvorgang wird nun von einem Mann durchgeführt. Dieser hat
vor sich zwei Tastaturen für das Öffnen und stufenweise Schliessen der beiden Plattenschieberverschl
üsse. Die Plattenschieberverschlüsse werden mit je einer Hand gleichzeitig bedient.
Vor dem rechten Fuß des Bedienungsmannes ist ein Hebel nach Art eines Gaspedals
angebracht, dessen einmalige Betätigung das Gießrad so weiterdreht, daß jeweils
das nächste Kokillenpaar zum Abguß bereit steht. Nach 14 Sekunden ist das erste
Kokiilenpaar abgegossen, und nach einer weiteren Sekunde steht das nächste Paar
zum Abguß bereit. Nach jeweils zwei Takten rastet der Zahnkranz der Kokillen in
die kreisbogenförmige Zahnstange 5 ein, so daß diese dann mit jeder Bedienung des
Gießrades um 900 um ihre Längsachse gedreht werden. Nach weiteren achtzehn solcher
Bewegungen steht die Kokille mit der Oeffnung senkrecht nach unten, so daß der inzwischen
teilerstarrte Block herausrutschen kann. Bis dahin hat sich die Kokille dreieinhalbmal
um ihre eigene Achse gedreht.
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Die leeren Kokillen werden dann während des weiteren Drehens des Gießrades
intensiv mit Luft gekühlt und ferner werden sie an einer Stelle mit einer Spritzmasse
gespritzt, die die Kokillenhaltbarkeit
erhöht. Diese beiden Maßnahmen
bewirken eine derart starke Temperaturminderung der Kokillen, daß sie nach weiteren
zwanzig Takten wiederum ein solches Wärmespeichervermögen erreicht haben, daß sie
wieder mit flüssigem Stahl gefüllt werden können. Nach zweimaligem Umlauf sind 28,8
t des Stahls vergossen, und nach weiteren neun Takten ist die Pfanne leer, Insgesamt
dauert somit der Abguß 22 Min. und 15 Sek.. Da innerhalb weiterer acht Minuten ein
Gießpfannenwechsel durchgeführt werden kann, bedeutet dies, daß die Gießvorrichtung
nach der Erfindung in einer Stunde zwei Chargen mit einem Gewicht von 72 t vergießen
kann, d.h, die Stundenleistung beträgt 72 t. Für den gesamten Gießvorgang wird nur
ein Mann als Abgießer und ein Mann für das Ausspritzen der Kokillen bzw. für die
Aufsicht des unteren Teils des Gießrades benötigt.
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Für die Röhrenfertigung gibt es nun Sondergießverfahren, die kleine
Vierkantblöcke mit planparallelen Außenflächen erfordern, d. h. zum Beispiel mit
160 x 160 mm im Querschnitt und mit einer Länge von 720 mm. Um die Vorrichtung nach
der Erfindung auch zur Herstellung solcher Vierkantblöcke verwenden zu können, besteht
die Kokille 3 aus zwei im Querschnitt L-förmigen Winkelteilen 11, 12 und einem Bodenteil
13. Diese Teile bilden im zusammengefügten Zustand einen länglichen Raum 14 mit
quadratischem Querschnitt. Am Bodenteil 13 ist eine Erhöhung 15 angebracht, die
genau in den Raum 14 paßt und somit die Kokille in ihrer Gießstellung von unten
verschließt.
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Des weiteren ist am Bodenteil 13 ein Drehzapfen 16 angeordnet, der
in den Kokillensitz 17 des Gießrades 1 einrastet. Die Winkelteile 11,12 sind von
einem oberen Haltering 18 und einem unteren Haltering 19 umgeben. Zwischen den Halteringen
18,19 und den Winkeltellen 11,12 sind Stützfedern 20 vorgesehen. Auf den oberen
Haltering 18 ist ein Zahnkranz 4 aufgeschrumpft, der in die kreisbogenförmige Zahnstange
5 eingreift.Um eine einwandfreie Drehbewegung der aus den
Winkelteilen
11, 12 zusammengesetzten Kokille sicherzustellen, sind sowohl im oberen als auch
im unteren Haltering Öffnungen 21 angeordnet, in die Haltestifte 22, die mit der
Kokille verbunden sind, einrasten. Das obere Ende der beiden Winkelteile 11, 12
ist von ihren geschlossenen Kanten 23 her in Form einer Zunge 24 verlängert. Im
übrigen ist die derart ausgebildete Kokille in das Gießrad 1 so eingesetzt, daß
die zusammengepreßten Flächen der Winkelteile 11, 12 in Drehrichtung und quer hierzu
die geschlossenen Kanten 23 mit den Zungen 24 stehen.
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Bei dieser Ausfürhungsform der Vorrichtung nach der Erfindung erfolgt
die Entleerung der Kokillen dadurch, daß der Zahnkranz 4 ausrastet und die Zungen
24 von einer Führungsschiene aufgrund der Drehbewegung des Gießrades auseinander
bewegt werden, so daß die beiden Winkelteile der Kokille gegen den Druck der Stützfedern
auseinandergepreßt werden und der Block sich lösen kann.
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Der Block wird dann in der vorhergehend beschriebenen Weise zu einem
Wendekühlbett geführt. Mit Erreichen der nächsten Position des Gießrades rastet
die Führungsschiene wieder aus und die beiden Winkelteile der Kokille werden durch
die Kraft der StützFedern wieder zusammengepreßt und die Kokille kann nunmehr für
den nächsten Gießvorgang vorbereitet werden.
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Insbesondere eignen sich die erfindungsgemäßen Kokillen für Vormaterial
für Walzenstraßen, für Rundmaterial und für kleine Profile in entsprechend langen
Blöcken d.h. mit einer Länge von ca.
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1500 - 1600 mm. Hierbei ergibt sich zum einen der Vorteil des größeren
Blockgewichtes bei der gegebenen Länge und zum anderen eine bessere Handlichkeit
der Blöcke in Bezug auf Stapelung und Bewegung im Stoßofen, zumal das Vormaterial
für die Röhrenfertigung nach diesem Sondergießverfahren nur etwa mit einem Drittel
bis zum Hälfte der Blocklänge benötigt wird.
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-Patentansprüche-