DE2319208C3 - Apparatus and method for casting composite cast rolls - Google Patents
Apparatus and method for casting composite cast rollsInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
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Description
4545
Die Erfindung bezieht sich auf das Gießen von Verbundgußwalzen, die aus einem harten Mantelwerkstoff und einem weichen Kernwerkstoff bestehen.The invention relates to the casting of composite cast rolls made from a hard shell material and a soft core material.
Durch das deutsche Patent 17 58 526 ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der die Gießform aus einem den unteren Walzenzapfen bildenden Unterkasten mit einer darauf ruhenden Walzenkokille und einem in diese eingesetzten, den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil besteht, wobei hl den Unterkasten seitlich im tangentialen Anschnitt das Eingießrohr (Trichterrohr) einmündet und wobei der Unterkasten am Boden einen Schieber aufweist, durch den nach Erstarren der gewünschten Manteldicke der noch flüssige, restliche Co Mantelwerkstoff in eine Gießpfanne abgelassen wird, wobei danach bei geschlossenem Schieber durch das Trichterrohr der Kernwerkstoff eingefüllt wird.By the German patent 17 58 526 is already one Device known in which the mold from a lower box forming the lower roll neck with a roller chill resting on it and an inserted into it, forming the upper roller journal Molded part, with the lower box laterally in the tangential cut the pouring pipe (funnel pipe) opens and wherein the lower box has a slide at the bottom, through which the still liquid, remaining Co Jacket material is drained into a pouring ladle, after which with the slide closed by the Funnel tube the core material is filled.
Man hat dabei den Vorteil, daß der überschüssige, hochwertige Mantelwerkstoff vom später nachgefüllten Kernwerkstoff vollständig getrennt bleibt und nicht wie bei anderen Verfahren durch Vermischen an der Grenzschicht verschlechtert wird, so daß er getrenntThis has the advantage that the excess, high-quality jacket material remains completely separated from the core material, which is subsequently refilled, and does not as with other methods, it is degraded by mixing at the interface so that it is separated aufgefangen und ohne Aufarbeitung außer einer Nacherhitzung sofort wieder verwendet werden kann. Außerdem erlaubt der dabei in Anwendung kommende Schieber ein unbehindertes Ablassen des Mantelwerkstoffes sowie danach ein einwandfreies Verschließen der Form.collected and can be used again immediately without reprocessing except for post-heating. In addition, the slide that is used allows unhindered draining of the jacket material and then perfect closing the form.
Die Praxis hat nun gezeigt, daß beim Gießen von extrem großen (langen und dicken Walzen) z. B. von Grobblechwalzen nach diesem Verfahren Schwierigkeiten insofern auftreten, ais die Zeit für das Ablassen des überschüssigen Mantelwerkstoffes und das Auffüllen des Kernwerkstoffes in diesem Fall verhältnismäßig lang ist, so daß unter Uniständen kein genügender Verbund zwischen der Mantelschicht und dem Kern mehr gewährleistet ist Eine Beschleunigung des Ablaß- und Auffüllvorganges etwa durch Vergrößern der Öffnungen im Schieber ist aus gießtechnischen Gründen (zu große strömende Masse) sowie im ganzen aus Gründen eines wirtschaftlichen Betriebsablaufes nicht vertretbar. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die gesamte Gießeinrichtung durch die längere Walze und die unter der Gießform befindliche Auffangpfanne eine sehr große Bauhöhe erreichtPractice has now shown that when casting extremely large (long and thick rolls) z. B. from Heavy plate rolling according to this method has difficulties in that it takes time for drainage of the excess sheath material and the filling of the core material in this case proportionally is long, so that there is no longer a sufficient bond between the cladding layer and the core under uniforms It is guaranteed that the draining and filling process can be accelerated, for example by enlarging the openings in the slide, for reasons of casting technology (see below) large flowing mass) and on the whole not justifiable for reasons of economic operation. Another disadvantage is that the entire casting device by the longer roller and the lower The collecting pan located in the casting mold reaches a very large overall height
Bisher sah man sich in solchen Fällen veranlaßt, derartige Walzen nach dem Oberlaufverfahren z. B. gemäß dem deutschen Patent 4 77 287 zu gießen, bei welchem der überschüssige Mantelwerkstoff durch den Kernwerkstoff, der von unten durch das Trichterrohr eingefüllt wird, aus der Gießform nach oben ausgespült wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine verhältnismäßig große Menge Kernwerkstoff durchgespült werden muß, bis durch die Mischung mit dem Mantelwerkstoff die gewünschte Zusammensetzung des Kernwerkstoffes erreicht wird. Dies ist z. B. beim Herstellen von hochcbromhalligen Walzen notwendig, bei denen das Chrom aus dem Kernwerkstoff weitgehend entfernt werden muß.So far one saw in such cases prompted such rolls by the overflow method z. B. according to the German patent 4,77,287, in which the excess jacket material is flushed out of the casting mold upwards by the core material, which is filled in from below through the funnel tube. The disadvantage of this method is that a relatively large amount of core material must be flushed through until it is mixed with the Sheath material the desired composition of the core material is achieved. This is e.g. B. at It is necessary to manufacture high-chromium-hall rollers, in which the chromium has to be largely removed from the core material.
Es ist durch das deutsche Patent 6 56 221 auch bereits bekannt, Verbundgußwalzen in einer Form zu gießen, deren Unterkasten mit einem Stopfenverschluß versehen ist, welcher mit einer die ganze Form durchsetzenden 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 auf den Mantelwerkstoff unter gleichzeitigem selbsttätigem Nachsinken weicher Kernwerkstoff aufgefüllt Der abgelassene Mantelwerkstoff fließt jedoch nicht frei in eine Gießpfanne ab, sondern in einen unter dem Unterkasten befindlichen Kübel, der nach Herausziehen der Stopfenstange die Form nach unten abdichtet Nachteilig ist dabei, daß der abgelassene Mantelwerkstoff erstarrt und nicht ohne weiteres weiterverwendbar ist Außerdem ist das Arbeiten mit einer Stopfenstange aus mancherlei Gründen sehr nachteilig.It is also already known from German Patent 6 56 221 to cast composite cast rolls in a mold, the lower box of which is provided with a stopper is provided, which is actuated with a stopper rod penetrating the entire shape. It will after the desired jacket layer has solidified, the remaining jacket material that has not yet solidified through Open the stopper and let it go downwards and from above onto the jacket material underneath simultaneous automatic sinking soft core material filled up, however, the drained jacket material does not flow freely into a pouring ladle, but in a bucket located under the lower box, which after pulling out the stopper rod the Form seals downwards. The disadvantage here is that the drained jacket material solidifies and does not can be used further without further ado, there are many ways to work with a stopper rod Reasons very disadvantageous.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und eine Einrichtung und ein Verfahren zu schaffen, das auch für das Gießen von fibergroßen Walzen, insbeson dere Grobblechwalzen geeignet istThe invention has set itself the task of eliminating the disadvantages of the known methods and to create a device and a method that also for the casting of large rolls, in particular whose heavy plate rolls are suitable
Sie geht dabei von der Einrichtung und dem Verfahren gemäß dem deutschen Patent 17 58 526 aus, bei welchem der überschüssige Mantelwerkstoff durch einen am Boden der Gießform befindlichen Schieber in eine Gießpfanne abgelassen wird.It is based on the device and the method according to the German patent 17 58 526 from which the excess sheath material is in a ladle is drained.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht darin, daß an den Schieber ein teekannenartiger Siphon ange-The device according to the invention consists in that a teapot-like siphon is attached to the slide.
schlossen ist, dessen Ausström-Querschnitt variabel istis closed, the outflow cross-section is variable
Durch den Siphon wird bei geöffnetem Schieber die Ausflußgeschwindigkeit des Mantelwerkstoffes konstant gehalten und durch die Wahl entsprechender Ausström-Querschnitte so weit herabgesetzt, daß im Innern der Form ein langsames und gleichmäßiges Fallen des Metallspiegels ohne Turbulenzerscheinungen eintrittWhen the slide valve is open, the siphon keeps the outflow velocity of the jacket material constant held and reduced so far by the choice of appropriate outflow cross-sections that in Inside the form a slow and steady fall of the metal level occurs without any signs of turbulence
Man ist dadurch in die Lage versetzt das getrennte vollständige Ablassen des überschüssigen Mantelwerkstoffes zu vermeiden und das Verfahren gemäß dem deutschen Patent 17 58 526 erfindungsgemäß so auszuführen,-daß in für sich bekannter Weise auf den in der Gießform absinkenden Mantelwerkstoff stetig von oben her Kernwerkstoff aufgefüllt wird, wobei nahezu keine Vermischungsersclieinungen in der Trennzone zwischen beiden Werkstoffen mehr auftreten.This enables the separate, complete drainage of the excess jacket material to avoid and to carry out the method according to the invention according to the German patent 17 58 526 so that in a manner known per se on the casing material sinking in the casting mold steadily from Core material is filled up above, with almost no mixing compounds in the separation zone occur more between the two materials.
Der abgelassene Mantelwerkstoff wi-d auch hier im flüssigen Zustand in einer unter den Siphon gestellten Gießpfanne wiedergewonnen, wobei der besondere Vorteil darin besteht daß diese nicht mehr durch ihre Höhe die Bauhöhe der Gießeinrichtung nachteilig beeinflußt The drained jacket material is recovered in the liquid state in a pouring ladle placed under the siphon, the particular advantage being that this no longer adversely affects the height of the pouring device due to its height
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Höhe des Siphons der Länge der Walzen bzw. der Gießform in der Weise angepaßt wird, daß der Abstand der Oberkante des Siphonhalses von der Oberkante der Gießform durch Veränderung der Länge des Siphonstandrohres bei allen Walzen konstant gehalten wird. Damit werden beim Ablassen des Mantelwerkstoffes bei Walzen der verschiedensten Längen gleichbleibende Druckverhältnisse geschaffen, die auch gleichbleibende Ausströmverhältnisse zur Folge haben.Another embodiment of the invention is that the height of the siphon is the length of the rollers or the mold is adapted in such a way that the distance of the upper edge of the siphon neck from the The upper edge of the casting mold is constant for all rollers by changing the length of the siphon standpipe is held. This means that when the jacket material is drained, rolls of various lengths are used Constant pressure conditions are created, which also result in constant outflow conditions.
Weiter besteht die Erfindung darin, daß hinter dem Schieber noch ein weiterer Schieber angeordnet ist, der hilfsweise oder immer zum Abschluß der Form nach dem Ablassen des überschüssigen Mantelwerkstoffes dientThe invention also consists in that a further slide is arranged behind the slide, which as an alternative or always to complete the mold after the excess jacket material has been drained off serves
Durch den zweiten Schieber wird sichergestellt, daß die Form in jedem Falle verschlossen werden kann, auch wenn sich am ersten Schieber auf Grund des hohen ferrostatischen Druckes — Formliöhe z. B. 10 m — und etwaigem Erstarren von Werkstoff zwischen den beweglichen Schieberteilen Betriebsstörungen ergeben sollten.The second slide ensures that the mold can be closed in any case, even if the first slide is due to the high ferrostatic pressure - Formliöhe z. B. 10 m - and possible solidification of material between the movable slide parts result in malfunctions should.
S Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Gießeinrichtung gemäß der Erfindung.S The drawing shows a schematic representation of an embodiment of a casting device according to the invention.
Es bezeichnet 1 die WalzenkokiUe mit dem den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil 2. 3 ist der denIt denotes 1 the roll coke with the molded part 2 forming the upper roll neck. 3 is the
ίο unteren Walzenzapfen bildende Unterkasten, der auf dem Ablaufbock 4 ruht. In den Unterkaslen mündet seitlich das Trichterrohr 5, durch das der Mantelwerkstoff in die Gießform eingefüllt wird.ίο lower roll neck forming lower box, which on the drain stand 4 rests. The funnel tube 5 through which the jacket material opens laterally in the lower chamber is poured into the mold.
Am Boden des Unterkastens 3 befindet sich der fol- ^ende ausgekleidete Ablaufstein 10 und anschließend der ebenfalls folgende ausgekleidete Schieber 11, der durch einen Hydraulikzylinder betätigt wird.At the bottom of the lower box 3 is the following lined drain block 10 and then the also following lined slide 11, the is operated by a hydraulic cylinder.
Anschließend an den Schieber 11 ist der teekannenartige Siphon 12 angeordnet, der sich nach oben er-The teapot-like siphon 12 is arranged next to the slide 11, which extends upwards.
ao streckt und dessen nach unten gerichtetes Ausströmende mit einem Ausflußstein 13 von bestimmtem Querschnitt versehen ist. Selbstverständlich kann auch an Stelle des Ausflußsteines der ganze Siphonhals einen verminderten Querschnitt haben. Die Oberkante desao stretches and its downwardly directed outflow end with an outflow stone 13 of certain cross-section is provided. Of course, the entire neck of the siphon can also have one instead of the outflow stone have reduced cross-section. The top of the
»5 Siphonhalses wird durch Verändern der Länge des Siphonstandrohres auf einen bestimmten Abstand 15 von der Oberkante des Formteiles 2 gehalten. Zwischen dem Schieber 11 und dem Siphon 12 kann auch noch ein weiterer Schieber (nicht gezeichnet) angeordnet»5 siphon neck is made by changing the length of the siphon standpipe held at a certain distance 15 from the upper edge of the molded part 2. Between the slide 11 and the siphon 12 can also have a further slide (not shown) arranged
to sein, der als Notschieber oder aber prinzipiell immer zum Absperren der Form nach dem Ablassen des Mantelwerkstoffes dient.to be used as an emergency slide or, in principle, always to shut off the mold after the jacket material has been drained serves.
Unter der Siphonmündung befindet sich die Gießpfanne 14 zum Auffangen des überschüssigen Mantel-The pouring ladle 14 is located under the mouth of the siphon to catch the excess jacket
j5 Werkstoffes.j5 material.
16 ist die Gießpfanne, mit der von oben flüssiger Kernwerkstoff auf den langsam nach unten sinkenden Spiegel des durch den geöffneter. Schieber 11 und den Siphon 12 abfließenden Mantelwerkstoffs stetig nachgefüllt wird, wobei die Trennfläche 17 zwischen beiden Werkstoffen völlig in Ruhe bleibt.16 is the pouring ladle, with the liquid core material from above on the slowly sinking down Mirror of the through the open. Slider 11 and the siphon 12 draining jacket material continuously refilled is, the interface 17 between the two materials remains completely at rest.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
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