DE2726359C2

DE2726359C2 -

Info

Publication number: DE2726359C2
Application number: DE19772726359
Authority: DE
Inventors: Egon Dr.-Ing. Koerfer; Helmut Dipl.-Ing. Moeritz
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2726359B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufarbeiten von verschlissenen Walzen. Die Erfindung geht dabei von dem durch die DE-AS 12 35 118 gegebenen Stand der Technik aus.

Unter Walzen sind in diesem Zusammenhang auch andere Vollkörper zu verstehen.

Walzen für die Kalt- bzw. Warmbearbeitung von Brammen, Knüppeln und dergleichen werden bekanntlich als rotationssymmetrische Vollkörper geschmiedet oder gegossen und kommen in Walzgerüsten zum Einsatz. Ihre Standzeit wird i. a. durch den Verschleiß bestimmt: durch das Walzen ergibt sich ein Verschleiß durch Nacharbeiten an den Ballenkörpern, so daß ihr anfänglicher Durchmesser allmählich abnimmt. Der kritische Ballendurchmesser, d. h. der Ballendurchmesser, der nicht unterschritten werden darf, ist von den durch das Walzgerüst ausgeübten Kräften und vom Antriebsdrehmoment abhängig. Sobald dieser kritische Ballendurchmesser unterschritten ist, muß die Walze gegen eine neue ausgewechselt werden. Abgesehen vom Abschliff, können Brüche die Einsatzfähigkeit frühzeitig beenden.

Bisher wurden die verschlissenen oder zu Bruch gegangenen Walzen uls Schrott Schmelzöfen zugeführt und zu neuem Wal/enniaterial ein- bzw. umgeschmolzen.

l-'eslzuhalien ist in diesem Zusammenhang!, diiß diese geschmiedeten bzw. gegossenen als Vollkörper hergestellten Walzen frei von metallurgischen Fehlstellen sowohl im Innern als auch in der Oberfläche sein müssen, damit das Walzengut eine einwandfreie 5 Oberfläche nach dem Durchlaufen der Walzgerüste hat. Die Herstellung derartiger Walzen als rotationssymmetrische Vollkörper ist demnach sehr aufwendig, so daß diese Walzen auch entsprechend teuer sind.

Verfahren zum Aufarbeiten von verschlissenen

ίο Walze» sind an sich bereits bekannt (DE-AS 12 35 118).

Hierbei wird die verschlissene Walze als Kern für eine

neue Walze verwendet, indem auf diesem Kern ein hohlzylinderförmiger Ballenkörper angeordnet wird und in ihrer gemeinsamen Berührungsfläche axial

is verlaufende Kanäle gebohrt werden, die durch das

Kanalschweißverfahren zugeschweißt werden.

Es sind zahlreiche Verfahren zum Herstellen von Walzen bekannt (DE-AS 19 05 633 und DE-OS 26 13 535). Mit einem derartigen Verfahren befaßt sich die Erfindung jedoch nicht

Die Erfindung geht vielmehr davon aus, daß die verschlissenen Walzen hochwertiges Walzenmaterial sind, das frei von metallurgischen Fehlstellen ist, und ohne weiteres als vorzügliches Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuen Walzen dienen könnte, ohne daß der Umweg über das Ein- bzw. Umschmelzen erfolgen müßte.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, verschlissene, aber qualitativ einwandfreie Walzen als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuen Walzen zu verwenden.

Die Lösung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen der verschlissenen Walze entfernt werden, der Ballenkörper auf Schmiedetempe- ratur gebracht und verdrängend gelocht wird, daß der so gebildete hohlzylinderförmige Ballenkörper auf ein vorgegebenes Außendurchmesserübermaß und ein vorgegebenes Längenübermaß und einen Innendurch messer geschmiedet wird, der das Ein- bis Eineinhalbfaehe des Durchmessers der neuen Zapfen und weniger als 80% des Durchmessers des verschlissenen Walzen körpers beträgt, durch Umschmelzen einer selbstverzehrenden Elektrode die neuen Zapfen unter Füllen des im Ballenkörper durch das verdrängende Lochen 4^r> erzeugten Hohlraumes hergestellt werden und dieser Walzenrohling durch eine Feinbearbeitung auf seine Endmaße gebracht wird.

Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet (Anspruch 2), daß die verschlis^r>o sene Walze auf Schmiedetemperatur gebracht wird und die Zapfen durch Schmieden in den Ballenkörper eingepreßt werden und der Ballenkörper verdrängend gelocht wird, wobei die weiteren Verfahrensmaßnahmen dann identisch mit den im Anspruch 1 angegebenen Einwirkungen auf den hohlz.ylinderförmigen Ballenkörper sind.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die verschlissene alte Walze, die frei von metallurgischen Fehlstellen ist, zur Herstellung eines neuen Ballenkörpers dient.

In völliger Abkehr vom bisherigen Stand der Technik werden erfindungsgemäß neue Walzen durch Aufarbeiten von verschlissenen Walzen hergestellt. Dies erfolgt ei findlingsgemäß dadurch, daß nach Erwärmen des Ballenkörpers auf .Schmiedetemperatur ein verdrängendes Loch erfolgt, d.h. daß während des Lochens das Material des entstehenden hohlz.ylinderförmigen Körpers in radialer Richtung nach außen verdrängt wird.

wobei durch das Schmieden dafür gesorgt wird, daß der so hergestellte hohlzylinderförmige Ballenkörper auf einen derartigen Außendurchmesser und eine derartige vorgegebene Länge, d. h. auf Übermaß, geschmiedet wird, daß nach dem letzten Bearbeitung sschritt an diesem Ballenkörper durch spanende Bearbeitung und dergleichen der Ballenkörper die vorgegebenen Endmaße hat Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden demnach Walzenrohlinge hergestellt, die in dem sich anschließenden letzten Arbeitsschritt einer Feinbearbeitung unterworfen werden.

Beim Schmieden des hohlzylinderförmigen Ballenkörpers wird dabei so verfahren, daß der Innendurchmesser das Ein- bis Eineinhalbfache des Durchmessers der neuen Zapfen und weniger als 80% des Durchmessers des verschlissenen Walzenkörpers beträgt Dies ist insofern wichtig, da der Durchmesser der Umschmelzzone größer ist als der Durchmesser des Hohlraumes. Der hohlzylinderförmige Rohling des Ballenkörpers wird mit seiner Achse lotrecht ausgerichtet anschließend wird eine selbstverzehrende Elektrode in den durch das verdrängende Lochen erzeugten Hohlraum eingebracht; durch Umschmelzen dieser seibstverzehrenden Elektrode werden die neuen Zapfen hergestellt, wobei gleichzeitig der Hohlraum bzw. Innenraum des hohlzylinderförmigen Ballenkörpers mit dem geschmolzenen Elektrodenmaterial ausgefüllt werden.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2 wird von dem bekannten Elektrodenumschmelzverfahren Gebrauch gemacht, das bei überschweren Rohblöcken Anwendung findet, wobei zur Herstellung von homogenen Rohblöcken die abgegossenen, auf einer Temperatur von rund 1200⁰C befindlichen Rohblöcke mit einem Hohllochwerkzeug zum Entfernen der Kernseigerungen und Verunreinigungen gelocht werden und anschließend der gebildete Hohlraum mittels einer selbstverzehrenden Stahlelektrode aufgefüllt wird, DE-»Stahl u. Eisen« 95 (1975) Nr. 26, 18. Dezember, S. 1297/1298. Erfindungsgemäß werden jedoch weder Kernseigerungen und Verunreinigungen entfernt, da ein hochwertiges Walzenmaterial vorliegt, vielmehr wird durch das verdrängende Lochen ein hohlzylinderförmiger Ballenköprer hergestellt, dessen innerer Hohlraum durch das geschmolzene Elektrodenmaterial ausgefüllt wird.

Es ist an sich bereits bekannt (DE-OS 26 13 535), Walzen in der Weise herzustellen, daß aus einem hohizylinderförmigen Ballenkörper mittels einer selbstverzehrenden Elektrode eine Walze hergestellt wird, jedoch hat man diese Ballenkörper bisher stets aus neuem Material hergestellt, ohne daß die Fachwelt die Möglichkeit erkannt hat, verschlissene Walzen erfindungsgemäß verdrängend zu lochen, um zu einem hochwertigen hohlzylinderförmigen als Rohling vorliegenden Ballenkörper zu gelangen.

Die erfindungsgemäße Aufarbeitung von verschlissenen Walzen kann nach Anspruch 2 in der Weise erfolgen, daß die verschlissene Walze auf Schmiedetemperatur gebracht wird und die Zapfen durch Schmieden in den Ballenkörper eingepreßt werden, der Ballenkörper verdrängend gelocht wird, der so gebildete hohlzylinderförmige Ballenkörper auf ein vorgegebenes Außendurchmesserübermaß und ein vorgegebenes l.ängenübermaß und einen Innendurchmesser geschmiedet wird, der das Fun- bis Eincinhalbfache des Durchmessers der neuen Zapfen und weniger als 80°/» des Durchmessers des verschlissenen Walzenkörpers betraut und durch Umschmel/.jn einer solbvtver/ehren-

den Elektrode die neuen Zapfen unter Füllen des im Ballenkörper durch das verdrängende Lochen erzeugten Hohlraumes hergestellt werden und dieser Walzenrohling durch Feinbearbeitung auf seine Endmaße gebracht wird.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß auch die aus hochwertigem Mate·'U bestehenden Zapfen zur Herstellung des durch verdrängendes Lochen erzeugten hohlzylinderförmigen Ballenkörpers verwendet werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß durch das Einpressen der Zapfen mehr Material zur Verfügung steht, so daß gegebenenfalls, falls dies erwünscht ist, der erfindungsgemäß hergestellte Rohling einen weit größeren Außendurchmesser haben kann als die ursprüngliche Walze. Dies gilt selbstredend auch für die aus diesem Rohling hergestellte Walze nach ihrer Endbearbeitung.

Es können nach dem einen oder anderen dieser erfindungsgemäßen Verfahren auch Verbundwalzen aus verschlissenen Walzen hergestellt werden, indem eine selbstverzehrende Elektrode aus einem Material mit einer höheren Zähigkeit als das Material des Ballenkörpers verwendet wird.

Derartige Verbundwalzen sind an sich auch bereits bekannt (DE-OS 26 13 535), jedoch besteht der Ballenkörper aus neuem Material und ist nicht ein aus einer verschlissenen Walze erfindungsgemäß hergestellter hohlzylinderförmiger Körper.

Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine verschlissene Vollwalze im Schnitt;

Ftg. 2 einen erfindungsgemäß durch verdrängendes Lochen hergestellten Ballenkörper im Schnitt und

Fig.3 die Herstellung einer neuen Walze in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist mit 1 eine verschlissene Vollwalze dargestellt. Durch den Abschliff ist der anfängliche Durchmesser, der mit D\ bezeichnet ist, auf den kritischen Ballendurchmesser, der mit Di bezeichnet ist, zurückgegangen. Die Länge des Walzenkörpers, die sich durch den Abschliff nicht geändert hat, ist mit L\ bezeichnet. Der verschlissene, mit 2 bezeichnete Ballenkörper hat demnach den kritischen Ballendurchmesser üh und die Länge L\. An den Stirnseiten des Ballenkörpers sind die angeschmiedeten Zapfen 3 und 4.

An dieser verschlissenen Vollwalze werden die Zapfen 3 und 4 entfernt und der Ballenkörper auf Schmiedetemperatur gebracht und in einer Schmiedepresse verdrängend gelocht. In Abwandlung hiervon wird die verschlissene Walze ohne Entfernen der Zapfen auf Schmiedetemperatur gebracht; die Zapfen werden durch Schmieden in den Ballenkörper eingepreßt, wobei in einem weiteren Arbeitsschritt der so gebildete Ballenkörper in einer Schmiedepresse verdrängend gelocht wird. In beiden Fällen entsteht gemäß der F i g. 2 ein hohlzylinderförmig ausgebildeter Ballenkörper 5, der die Länge Li und einen Durchmesser Di hat. Die Länge Li und der Durchmesser Dj sind größer als die ursprüngliche Länge Li und der ursprüngliche Durchmesser Di, da dieser Ballenkörper in einem letzten Arbeitsscheu einer Feinbearbciiiing üüleiy.wgen. wird, wobei z. B. durch spanende Bearbeitung dieser Durchmesser D] auf den Durchmesser Di und die Länge Li auf die Länge Li abnimmt. Der aus der verschlissenen Walze crfindungsgemüß hergestellte liulicnkörpur 5 hat demnach nach seiner Endbearbeitung wieder die

ursprünglichen Abmessungen.

Durch das verdrängende Lochen wird das Material des Ballenkörpers radial nach außen verdrängt, so daß der Ballenkörper 5 einen durchgehenden Hohlraum 6 aufweist.

Dieser Ballenkörper 5 wird gemäß der F i g. 3 auf einem Kristallisator 7 angeordnet. Dieser Kristallisalor sitzt seinerseits auf einer wassergekühlten Platte 8. Auf der oberen Stirnfläche des Ballenkörpers 5 ist ein zweiter Kristallisator 9 angeordnet. Die Achsen der Kristallisatoren 7 und 9 sowie des Ballenkörpers 5 fallen zusammen, es ist hierdurch eine konzentrisch fluchtende Anordnung geschaffen. Die Innendurchmesser der hohlzylinderförmigen Kristallisatoren 7 und 9 entsprechen den Außendurchmessern der herzustellenden Zapfen. Die Platte 8 wird von Kühlwasser durchströmt (nicht dargestellt).

Durch den hohlzylinderförmigen Kristallisator 9 ist die selbstverzehrende Elektrode 10 eingeführt, die durch Abschmelzen den unteren Zapfen 11 unter Füllung des Innenraumes 12 und unter Bildung des oberen Zapfens 13 abschmilzt. Die Elektrode ist in einer Stellung gezeigt, in der bereits der untere Zapfen 11 gebildet und ein Teil des Innenraumes 12 durch das abschmelzende Material gefüllt ist. Mit 14 ist der flüssige Spiegel des geschmolzenen Materials bezeichnet, mit 15 der Spiegel der flüssigen Schmelzschlacke, durch die das abgeschmolzene Metall 16 der Elektrode nach unten tropft. Das Umschmelzen von selbstverzehrenden Elektroden ist an sich bekannt, so daß darauf nicht näher eingegangen wird.

Das Material der Elektrode 10 kann aus dem gleichen

ίο Material bestehen, aus dem der Ballenkörper 5 besieht.

In diesem Falle wird anmeldungsgemäß der Rohling einer Vollwalze ausgehend von einer verschlissenen Walze hergestellt.

Das Elektrodenmaterial kann auch ein Materia! sein das eine höhere Zähigkeit als das Material des Ballenkörpers 5 hat. in diesem Falle wird durch das beschriebene Verfahren der Rohling einer Verbundwalze hergestellt.
Der eingeschmolzene Walzenachsenwerkstoff hat in beiden Fällen eine Abmessung von mehr als ein- bis eineinhalbfach des Zapfendurchmessers und weniger als 80% des Durchmessers des Walzenballens.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufarbeiten von verschlissenen Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen der verschlissenen Walzen entfernt werden, der Ballenkörper auf Schmiedetemperatur gebracht und verdrängend gelocht wird, daß der so gebildete hohlzylinderförmige Ballenkörper auf ein vorgegebenes AuSendurchmesserübermaß und ein vorgegebenes Längenübermaß und einen Innendurchmesser geschmiedet wird, der das Ein- bis Eineinhalbfache des Durchmesser der neuen Zapfen und weniger als 80% des Durchmessers des verschlissenen Walzenkörpers beträgt, durch Umschmelzen einer selbstverzehrenden Elektrode die neuen Zapfen unter Füllen des im Ballenkörper durch das verdrängende Lochen erzeugten Hohlraumes hergestellt werden und dieser Walzenrohling durch eine Feinbearbeitung auf seine Endmaße gebracht wird.

2. Verfahren zum Aufarbeiten von verschlissenen Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlissene Walze auf Schmiedetemperatur gebracht wird und die Zapfen durch Schmieden in den Ballenkörper eingepreßt werden, der Ballenkörper verdrängend gelocht wird, der so gebildete hohlzylinderförmige Ballenkörper auf ein vorgegebenes Außendurchmesseriibermaß und ein vorgegebenes Längenübermaß und einen Innendurchmesser geschmiedet wird, der das Ein- bis Eineinhalbfache des Durchmessers der neuen Zapfen und weniger als 80% des Durchmessers des verschlissenen Walzen körpers beträgt, und durch Umschmelzen einer selbstverzehrenden Elektrode die neuen Zapfen unter Füllen des im Ballenkörper durch das verdrängende Lochen erzeugten Hohlraumes hergestellt werden und dieser Walzenrohling durch Feinbearbeitung auf seine Endmaße gebracht wird.