DE3111586C2

DE3111586C2 - Kombinierte Gießform zur Herstellung von Walzen

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Publication number: DE3111586C2
Application number: DE19813111586
Authority: DE
Inventors: Nikolaj A. Budagianz; Anatolij P. Dnepropetrovsk Bulgakov; Petr A. Lutugino Voro&scaron;ilovgradskaja oblast' Derka&ccaron;; Vladimir E. Lutugino Voro&scaron;ilovgradskaja oblast' Karsskij; Nikolaj S. Dnepropetrovsk Kosa&ccaron;enko; Nikolaj P. Kote&scaron;ov; Anatolij K. Kutafin; Jurij E. Plju&scaron;&ccaron;; Grigorij A. Dnepropetrovsk Ukrainzev
Original assignee: DNEPROPETROVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT DNEPROPETROVSK SU
Current assignee: DNEPROPETROVSKIJ METALLURGICESKIJ INSTITUT DNEPROPETROVSK SU
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE3111586A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gießereitechnik. Die Gießform enthält eine vertikal angeordnete rohrförmige Kokille (1) zum Formen des Ballens sowie eine mit dieser verbundene untere (2) und eine obere (3) Sandform zum Formen von Walzenzapfen. Gemäß der Erfindung ist im unteren Wandteil der Kokille (1) ein System (8) von horizontalen Kanälen für Zufuhr eines Kühlmittels in den Arbeitshohlraum (1a) der Kokille (1) ausgeführt, einschließend einen Seitenzulaufkanal (9), einen den Hohlraum (1a) der Kokille (1) umfassenden und mit dem Seitenkanal (9) verbundenen Ringverteilerkanal (10) sowie mit dem Ringverteilerkanal (10) und dem Arbeitshohlraum (1a) der Kokille (1) verbundene radiale Auslaßkanäle (11). Es sind Modifikationen der Gießform beschrieben. Die vorgeschlagene Gießform kann beim Herstellen von Gußeisenwalzen verwendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gießform zur Herstellung von Walzen, insbesondere zur Herstellung von Gußeisenwalzen.

Ein wichtiges Problem beim Gießen von Walzen besteht in der Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Homogenität der Arbeitsfchicht des Ballens ohne Verringerung deren Festigkeit.

Hier und weiter wird als Arbeitsschicht des Ballens eine während des Betriebs verschleißbare Oberflächenschicht bezeichnet, welche gewöhnlich von 10 bis 50 mm in Abhängigkeit vom Walzentyp beträgt.

Bekannt ist eine kombinierte Gießform für Walzen, welche eine vertikal angeordnete Kokille in Form eines Rohres zum Formen eines Ballens sowie mit dieser verbundene untere und obere Sandformen zum Formen von Walzenzapfen enthält (GB-PS 4 97 628). Dadurch, daß der Arbeitshohlraum zum Formen des Ballens durch eine Metallform, die Kokille, und nicht durch eine Sandform gebildet ist wird die Wärmeabfuhr von der Schmelze beschleunigt und damit der Zementitgehalt in der Arbeitsschicht des Ballens auf 40 bis 50% erhöht, d. h. es wird eine Weißeinstrahlung dieser Schicht erreicht

Gleichzeitig führt eine Wärrneausdehnung der Kokille sowie eine Schrumpfung der erstarrenden Ballenumhüllung zur Bildung eines Spaltes zwischen der Kokille und dem Ballen. Während der Bildung des Spaltes ändert sich die Art der Wärmeabfuhr vom erstarrenden Gußstück: bei einem engen Kontakt der Schmelze mit der Kokille erfolgt die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und nach der Bildung des Spaltes durch Wärmeausstrahlung. Dabei wird die Intensität der Wärmeabfuhr vermindert. Durch die Bildung des Spaltes wird das Temperaturgefälle in der erstarrten Schicht des Ballens herabgesetzt und eine Weißeinstrahlungswirkung der Kokille auf die Schmelze ggf. aufgehobea

Es ist zu bemerken, daß eine Erhöhung der Anfangstemperaturdifferenz der Schmelze und der Kokille oder eine Erhöhung des Wärmeaufnahmevermögens bzw. der Wärmeleitfähigkeit der Kokille nur eine beschleunigte Bildung eines Hartgußbereiches in der Arbeitsschicht des Ballens bewirkt (infolge einer Verringerung der Dauer der Wärmeübertragung durch Wärmeleitung), aber praktisch keinen Einfluß auf die Tiefe dieses Bereiches ausübt. Beispielsweise, bei einer Großtemperatur von 1280 bis 1360° C, einer Anfangstemperatur der Kokille von 60 bis 80° C und einem Durchmesser des Arbeitshohlraumes der Kokille von 150 bis 1500 mm ändert sich die Tiefe des besagten Bereiches kaum und beträgt von 10 bis 15 mm, was in der Abhängigkeit vom Durchmesser des Ballens zwischen 10 und 90% der Dikke dessen Arbeitsschicht liegt.

Die bekannten Verfahren zur Erhöhung der Tiefe des Hartgußbereiches in der Arbeitsschichn des Ballens durch eine Verstärkung der Weißeinstrahlungs- und Graphitisierungsneigung der Schmelze durch Legieren, z. B. von Chrom und Nickel im Verhältnis 1 :3, sind beim Anwenden der beschriebenen Gießform wenig nutzbringend und erfordern erhöhte Materialkosten. Neben einem erhöhten Aufwand an Legierelementen wird dadurch eine Vergrößerung des Zementitgehaltes in der Ballenmitte, sowie in den Walzenzapfen und damit eine Erhöhung deren Sprödigkeit verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Gießform zu schaffen, in weleher durch die Steigerung der Wärmeabfuhr im Spalt Gußstück-Kokille eine intensivere Abkühlung der Arbeitsschicht herzustellender Walzen und dadurch eine höhere Qualität der letzteren gewährleistet werden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer kombinierten Gießform für Walzen, die eine vertikal angeordnete rohrförmige Kokille zum Formen eines Ballens, sowie eine untere und eine obere Sandform zum Formen der Walzenzapfen enthalten, im unteren Teil der Kokillenwand ein System von horizontalen Kanälen zum Zuführen eines Kühlmittels in den Kokillenhohlraum ausgeführt ist, bestehend aus einem Seitenzulaufkanal, einem Ringverteilerkanal, welcher den Arbeitshohlraum der Kokille umfaßt und mit dem Seitenzulaufkanal verbunden ist, sowie radialen Auslaßkanälen, welche mit dem Ringkanal und dem Kokillenhohlraum verbunden sind.

Bei einer derartigen Ausführung der Gießform kann das Kühlmittel dem Spalt zwischen dem erstarrenden

Ballen und ,der Kokille zugeführt werden, wodurch die Art des Wärmeaustausches zwischen diesen von der Wärmeübertragung durch Strahlung auf solchen durch Konvektion geändert wird. Somit wird die Wärmeabfuhr von der Arbeitsschicht des Ballens intensiviert, was eine Vergrößerung der Weißeinstrahlungszone in dieser Schicht bewirkt Demzufolge wird die verschleißfestigkeit der Walze erhöht und deren Herstellungsdauer herabgesetzt

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kokille aus zwei in der horizontalen Ebene lösbaren Elementen ausgeführt, von denen das untere aus zwei ineinander lösbar eingesetzten Ringen besteht, wobei der Außenring eine Seitenöffnung sowie stirnseitig eine Ringrinne und Radialrinnen und der Innenring stirnseitige Radialrinnen, welche eine Fortsetzung der Radialrinnen vom Außenring darstellen, aufweisen, demzufolge zwischen den anliegenden Stirnseiten des unteren und des oberen Elements Her Kokille das oben erwähnte Kanalsystem gebildet wird.

Bei einer derartigen Ausführung der Gießform ist es möglich, den innenring vom unteren Element der Kokille beim Übergang auf einen anderen Ballendurchmesser auszutauschen. Demzufolge kann ein und derselbe Außenring zur Herstellung von Walzen verschiedener Abmessungen verwendet werden. Dadurch werden die Herstellungskosten für die Gießformen erheblich herabgesetzt.

Es ist vorteilhaft, in der oberen Sandform um deren Arbeitshohlraum herum durchgehende vertikale Kanäle zur Abführung des Kühlmittels auszuführen, von denen jeder entlang einer Linie angeordnet ist, welche eine Fortsetzung der Mantellinie der den Arbeitshohlraum der Kokille begrenzenden Fläche darstellt, und einen Stopfen aufweist, welcher diesen Kanal an der Kokillenseite verschließt und aus einem Stoff hergestellt ist, dessen Entzündungstemperatur um 600° bis 1000°C die Temperatur der Schmelze unterschreitet, wobei der Stopfeil in den Kanal auf eine Tiefe von 0,5 bis 2,5 dessen Durchmessers eingesetzt ist und auf die gleiche Länge in den Arbeitshohlraum der Kokille herausragt

Die Kanäle in der oberen Sandform ermöglichen einen geregelten Austritt des Kühlmittels aus der Gießform, demzufolge keine Sandform mit der erforderlichen Gasdurchlässigkeit ausgewählt werden muß. Durch die Stopfen wird das Eindringen der Schmelze in die Kanäle beim Einfüllen der Gießform verhindert. Dadurch, daß diese Stopfen aus einem Stoff mit der oben beschriebenen Entzündungstemperatur hergestellt werden, erfolgt deren Verbrennen und damit auch Öffnen der Kanäle genau zum Zeitpunkt der Spaltbildung zwischen dem erstarrenden Ballen und der Kokille, d. h. zum Zeitpunkt des Beginns der Kuhlmittelzuführung.

Das Ausführen der Stopfen aus einem Stoff mit der besagten Entzündungstemperatur und die Abmessungen der Stopfen haben sich als optimal erwiesen.

Wenn die Entzündungstemperatur der Stopfen die Gießtemperatur um weniger als 600°C unterschreitet, werden diese zum Zeitpunkt der Kühlmittelzuführung nicht verbrannt und verhindern dessen freien Austritt der Gase aus dem Gießhohlraum. Wenn die Entzündungstemperatur der Stopfen die Gießtemperatur um mehr als 1000⁰C überschreitet, werden diese vorzeitig verbrannt, wodurch die Schmelze in die Kanäle gelangt und einen freien Austritt des Kühlmittels verhindert.

Wenn die Höhe des versenken und des herausragenden Teils des Stopfens unter 0,5 vom Durchmesser des jeweiligen Kanals liegt, wird dessen Aufstellung erschwert sowie die Zuverlässigkeit dessen Befestigung im Kanal beeinträchtigt

Das kann zu einem vorzeitigen Herausfallen der Stopfen führen, wodurch die Schmelze in die Kanäle eindriiigt sowie innerhalb der letzteren erstarrt und einen geregelten Kühlmittelaustritt verhindert

Wenn die besagte Höhe des Stopfens über 2,5 des

Kanaldurchmessers liegt, ist eine unvollständige Verbrennung des versenkten Teils des Stopfens möglich, was eine Entfernung seiner Reste aus dem Kanal beim Zuführen des Kühlmittels erschwert

Weiterhin wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße kombinierte Gießform;

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II der F i g. 1; F i g. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Gießform im Zeitpunkt der Spaltbildung zwischen dem Ballen der erstarrenden Walze und der Kokille (in dieser und den nachstehenden Figuren wird durch Pfeile die Bewegungsrichtung des Kühlmittels angezeigt);

Fig.4 eine Modifikation der erfindungsgemäßen Gießform, bei welcher die Kokille aus zwei lösbaren Teilen ausgeführt ist;

F i g. 5 eine Perspektivansicht mit einem Teilschnitt vom unteren Kokillenteil der erfindungsgemäßen Gießform;

Fig.6 eine Modifikation der erfindungsgemäßen Gießform, bei welcher in der oberen Sandform Kanäle mit Stopfen ausgeführt sind;

Fig.7 einen Schnitt entlang der Linie VlI-VU der Fig. 6;

F i g. 8 den Aufstellungsort des Stopfens im Kanal (Fragment A der F i g. 6);

Fig.9 eine Modifikation der erfindungsgemäßen Gießform nach Fig.6 im Zeitpunkt der Kühlmittelzuführung.

Die kombinierte Gießform für Walzen enthält eine vertikal angeordnete rohrförmige Kokille 1 (siehe F i g. 1 der Zeichnungen) sowie eine mit dieser verbundene untere Sandform 2 und eine obere Sandform 3. Ein Arbeitshohlraum la der Kokille 1 und Arbeitshohlräume 2a und 3a der Sandformen 2 und 3 bilden den Gießhohlraum der erfindungsgemäßen Gießform und werden jeweils zum Formen von einem Ballen sowie unteren und oberen Walzenzapfen bestimmt. In der unteren Sandform 2 ist ein Tangentialspeiser 4 ausgeführt, weleher ein Teil eines Anschnittsystems 5 darstellt. Das Anschnittsystem 5 enthält außerdem einen Einlauf 6 und einen Trichter 7.

Zum Zentrieren der Gießformteile bezüglich der Vertikalachse sind an beiden Stirnseiten der Kokille 1 kegelförmige Aushöhlungen \b und Ic und an der unteren Stirnseite der oberen Sandform 3 sowie an der oberen Stirnseite der unteren Sandform 2 kegelförmige Ansätze 3b bzw. 2b ausgeführt. Diese Zentrierelemente gewährleisten auch die erforderliche Abdichtung des so Gießhohlraumes.

Gemäß der Erfindung wird in der Gießform ein System 8 von horizontalen Kanälen zur Zuführung eines Kühlmittels zum Arbeitshohlraum lader Kokille 1 ausgefül'n ι. Dieses System weist miteinander verbunden einen Seitenzulaufkanal 9, einen Ringverteilerkanal 10 sowie radiale Auslaßkanäle 11 auf.

Eine Walze wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gießform folgenderweise hergestellt (siehe Fig.3 der

Zeichnungen). Aus einer Gießvorrichtung 12 wird die Gießform durch das Anschnittsystem 5 mit einer Schmelze 13 gefüllt. Dabei wird durch die tangentiale Zuführung des Speisers 4 ein Drehen der Schmelze 13 während des Füllens der Gießform gewährleistet, demzufolge abgebröckelte Sand- und Schlacketeilchen zur vertikalen Formachse abgedrängt werden. Damit gelangen keine dieser Teilchen in die Bildungszone der Arbeitsschicht des Ballens.

Beim Abkühlen der Schmelze 13 im Gießhohlraum, solange ein Kontakt zwischen dieser und der Kokille 1 besteht, erfolgt die Wärmeabfuhr hauptsächlich durch die Wärmeleitung zur Kokille. Nachdem die Schmelze zu erstarren beginnt und auf der entstehenden Walze 14 sich eine harte Kruste bildet (diese Zeit beträgt von 40 bis 80 s nach dem Gießschluß), wird dem Arbeitshohlraum der Kokille 1 durch das Kanalsystem 8 ein Kühlmittel, beispielsweise Luft mit einer Temperatur von 20⁰C zugeführt. Dabei strömt die Luft durch die Kanäle des erwähnten Systems in den in F i g. 2 durch Pfeile angezeigten Richtungen. Aus dem unteren Teil des Arbeitshohlraumes der Kokille 1 (Fig.3) strömt die Luft durch den Spalt zwischen der Kokille 1 und dem erstarrenden Ballen 146 der Walze 14 nach oben und entweicht nach außen durch die Poren in der oberen Sandform 3. Beim Luftdurchgang durch den genannten Spalt erfolgt eine konvektive Wärmeabführung, wodurch das Abkühlen des Ballens 14b beschleunigt wird. Die Luft wird während der gesamten Erstarrungs- und Umkristallisierungszeit der Arbeitsschicht des Ballens 14f> eingeblasen. Dabei werden die Anfangszeit, Dauer und Periodizität der Luftzuführung in Abhängigkeit von der erforderlichen Dicke und Härte der Arbeitsschicht des Ballens sowie der Masse und Materialeigenschaften der Walze ausgewählt.

Nach dem Abkühlen bis auf eine erforderliche Temperatur (wenn die Strukturbildungsvorgänge von Ballen i4b und Zapfen 14c und 14c/ abgeschlossen sind) wird die Walze 14 aus der Gießform herausgenommen und der weiteren technologischen Behandlung unterzogen.

Die erfindungsgemäße Gießform kann auch gemäß F i g. 4 der Zeichnungen ausgeführt werden. Bei dieser Modifikation der Gießform wird die Kokille aus zwei in der horizontalen Ebene lösbaren Elementen 15 und 16 ausgeführt. Das untere Element 16 (siehe F i g. 5) wird auch lösbar ausgeführt und besteht aus zwei ineinander eingesetzten Ringen 17 und 18. Der Außenring t7 weist eine Seitenöffnung 17a, eine stirnseitige Ringrinne 17Z> sowie stirnseitige Radialrinnen 17c und der Innenring 18 stirnseitige Radialrinnen 18a auf. Nach dem Zusammenbau des unteren Elementes 16 bilden die Radialrinnen 17cund 18a einheitliche Auslaßkanäle.

Eine derartige konstruktive Ausführung der Kokille der erfindungsgemäßen Gießform ist besonders vorteilhaft bei einer Serienherstellung von Walzen mit unterschiedlichen Typenabmessungen, weil die Herstellungskosten für das Kanalsystem der Kühlmittelzuführung herabgesetzt werden können. In diesem Fall werden bei einem Obergang auf einen anderen Ballendurchmesser nur der Innenring 18 und das obere Element 15 ausgetauscht, der Außenring 17 braucht nicht ausgetauscht zu werden.

Es ist auch eine andere Modifikation der erfindungsgemäßen Gießform möglich (siehe F i g. 6 der Zeichnungen). Gemäß dieser Modifikation werden in der oberen Sandform 3 durchgehende vertikale Kanäle 19 ausgeführt, welche um deren Arbeitshohlraum herum entlang der Linien angeordnet sind, die eine Fortsetzung der Mantellinien der den Arbeitshohlraum der Kokille begrenzenden Fläche darstellen. Aus der F i g. 7 ist es ersichtlich, daß die Sandform 3 zwölf Kanäle 19 aufweist, welche in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.

Jeder Kanal 19 wird an der Seite des oberen Elementes 15 der Kokille durch einen Stopfen 20 abgeschlossen, welcher aus einem Stoff, dessen Entzündungstemperatur um 600 bis 1000⁰C die Gießtemperatur unterschreitet, beispielsweise aus Holzkohle, hergestellt ist. Der Stopfen 20 (siehe Fig. 8) ist in den Kanal 19 auf eine Tiefe »I« eingeführt, welche von 0,5 bis 2,5 dessen Durchmessers »d« beträgt, und ragt in den Arbeitshohlraum des Elementes 15 der Kokille auf die gleiche Größe »I« heraus.

Bei einer derartigen Ausführungsform verhindern die Stopfen 20 (F i g. 6) in der ersten Phase, beim Füllen der Gießform, das Eindringen der Schmelze 13 in die Kanäle 19 und zu Beginn der zweiten Phase, beim Zuführen des Kühlmittels in den Spalt, werden sie verbrannt, wodurch die Kanäle 19 für einen freien Austritt des gasförmigen Kühlmittels geöffnet werden, wie es F i g. 9 zeigt. Demzufolge ist es nicht notwendig, eine erforderliche Gasdurchlässigkeit der Sandmischung in der oberen Form 3 zu erreichen, was die Herstellung der vorgeschlagenen Gießform wesentlich vereinfacht.

Es ist zu bemerken, daß die Anzahl und die Querschnitte aller Kanäle zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels in Abhängigkeit von den Eigenschaften und dem erforderlichen Verbrauch an Kühlmittel sowie der Gießtemperatur ausgewählt werden.

Weiterhin wird die Erfindung anhand von konkreten Ausführungsbeispielen von Walzen unter Anwendung der erfindungsgemäßen kombinierten Gießform näher erläutert.

Beispiel 1

Zur Herstellung von Walzen mit einem Ballendurchmesser von 430 mm, einer Arbeitsschichtdicke von 35 mm und einer Masse von 1500 kg wird eine Gießform verwendet, deren Kokille ein Kanalsystem gemäß den F i g. 1 bis 5 der Zeichnungen aufweist. Die Form wird mit einem Gußeisen bei einer Temperatur von 1300⁰C gefüllt. Während der Erstarrung und eutektischen Umwandlung des Gußeisens in der Arbeitsschicht des Ballens wird in den Spalt zwischen dem Ballen und der Kokille Luft mit einer Temperatur von 2O⁰C und einem Durchsatz von 100 m³ pro Stunde eingeführt

Die durchschnittliche Arbeitsschichthärte des Ballens der hergestellten Walze beträgt 480 HB. Im Vergleich zu der bekannten Gießform gewährleistet die erfindungsgemäße Gießform eine Steigerung der mittleren Arbeitsschichthärte des Ballens um 15 HB-

Beispiel 2

Zur Herstellung von Walzen werden das im Beispiel 1 beschriebene Gußeisen und die Gießform verwendet Dabei werden in der oberen Sandform zwölf Auslaßkanäle für das Kühlmittel mit einem Durchmesser von 6 mm ausgeführt, wie es aus F i g. 6 bis 9 ersichtlich ist Die Kanäle werden von der Kokillenseite durch Stopfen aus Holzkohle mit einer Entzündungstemperatur von 350° C, was um 950⁰C die Gießtemperatur unterschreitet, verschlossen. Die Stopfen werden auf eine Tiefe von 3 mm (was 03 des Kanaldurchmessers entspricht) eingesetzt und ragen in den Arbeitshohlraum der Kokille auf

die gleiche Größe heraus. Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die mittlere Arbeitsschichthärte der hergestellten Walze beträgt 500 HB.

Beispiel 3

Zur Herstellung von Walzen werden das Gußeisen und die Gießform, welche im Beispiel 2 beschrieben sind, verwendet. Dabei beträgt die Größe des versenkten und des herausragenden Teils jedes Stopfens 15 mm oder 2,5 des Kanaldurchmessers. Die Luftzufuhr erfolgt gemäß Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze beträgt 503 HB.

Beispiel 4

Zur Herstellung von Walzen werden das Gußeisen und die Gießform, welche im Beispiel 2 beschrieben sind, verwendet Dabei beträgt die Größe des versenkten und des herausragenden Teils jedes Stopfens 9 mm oder das l,5fachedes Kanaldurchmessers.

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze beträgt 505 HB.

Beispiel 5

Zur Herstellung von Walzen werden das Gußeisen und die Gießform, welche im Beispiel 2 beschrieben sind, verwendet. Dabei beträgt die Größe des versenkten und des herausragenden Teils jedes Stopfens 6 mm; das ist gleich dem Kanaldurchmesser.

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze beträgt 504 HB.

Beispiel 6

Zur Herstellung von Walzen werden das Gußeisen und die Gießform, welche im Beispiel 5 beschrieben sind, verwendet Dabei sind die Stopfen aus einem Holz mit einer Entzündungstemperatur von 300° C, was die Gießtemperatur um 1000° C unterschreitet ausgeführt.

Die Luftzufuhr erfolgt analog dem Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze beträgt 505 HB.

Beispiel 7

Zur Herstellung von Walzen werden das Gußeisen und die Gießform, welche im Beispiel 5 beschrieben sind, verwendet Dabei sind die Stopfen aus einem Koks mit einer Entzündungstemperatur von 700° C, was die Gießtemperatur um 600° C unterschreitet, hergestellu Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht beträgt 502 HB.

Beispiel 8

Zur Herstellung von Walzen wird die gleiche Gießform wie im Beispiel 5 verwendet, in welche ein Stahl bei einer Temperatur von 1450° C gegossen wird. Dabei sind die Stopfen aus einem Koks mit einer Entzündungs temperatur von 720⁰C₁ was um 730°C die Gießtemperatur unterschreitet, hergestellt

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die mittlere Härte der Ballcnarbeitsschicht der hergestellten Walze beträgt 350 HB. Im Vergleich zu der bekann ten Gießform gewährleistet die erfindungsgemäße Form eine Steigerung der mittleren Härte der Ballenarbeitsschicht um 30 HB.

Beispiel 9(negativ)

Zur Herstellung von Walzen werden das gleiche Gußeisen und die gleiche Gießform wie im Beispiel 2 verwendet Dabei ist die Größe des versenkten und des ίο herausragenden Teils des Stopfens kleiner als die vorgeschlagene und beträgt 1,8 mm oder 0,3 des Kanaldurchmessers.

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1.

Während des Gießens werden die Stopfen verbrannt und die Kanäle mit Gußeisen gefüllt, wodurch der Luftaustritt beeinträchtigt wird. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze ist niedriger als im Beispiel 2 und beträgt 483 HB.

Beispiel 10 (negativ)

Zur Herstellung von Walzen werden das gleiche Gußeisen und die gleiche Gießform wie im Beispiel 2 verwendet. Dabei ist die Größe des versenkten und des herausragenden Teils des Stopfens höher als die empfohlene und beträgt 18 mm, d. h. 3,0 des Durchmessers des Kanals.

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die Stopfen werden nicht zum Zeitpunkt der Spaltbildung zwischen der Kokille und dem Ballen verbrannt. Dadurch wird der Luftaustritt in der Phase der Erstarrung der Ballenarbeitsschicht erschwert. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze ist niedriger als im Beispiel 3 und beträgt 490 HB.

Beispiel 11 (negativ)

Zur Herstellung von Walzen werden das gleiche Gußeisen und die gleiche Gießform wie im Beispiel 3 verwendet Dabei sind die Stopfen aus einem Torf mit einer Entzündungstemperatur von 225°C ausgeführt, was die Gießtemperatur um 1075°C unterschreitet

Die Luftzufuhr erfolgt gemäß dem Beispiel 1. Die Stopfen werden während des Füllens der Form ver-

•45 brannt und die Kanäle mit Gußeisen gefüllt, wodurch der Luftaustritt erschwert wird. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze ist niedriger als im Beispiel 3 und beträgt 485 HB.

Beispiel 12(negativ)

Zur Herstellung von Walzen werden das gleiche Gußeisen und die gleiche Gießform wie im Beispiel 2 verwendet. Dabei sind die Stopfen aus einem Koks mit einer Entzündungstemperatur von 720°C ausgeführt, was um 580° C die Gießtemperatur unterschreitet

Die Luftzufuhr erfolgt analog dem Beispiel 1. Die Stopfen werden nicht zum Zeitpunkt der Spaltbildung zwischen dem Ballen und der Kokille verbrannt, wo durch die Luftzufuhr in der Erstarrungsphase der Bal lenarbeitsschicht beeinträchtigt wird. Die mittlere Härte der Ballenarbeitsschicht der hergestellten Walze ist niedriger als im Beispiel 2 und beträgt 486 HB.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kombinierte Gießform zur Herstellung von Walzen, enthaltend eine vertikal angeordnete rohrförmige Kokille zum Formen von Ballen, sowie mit dieser verbundene obere und untere Sandformen zum Formen von Walzenzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Form im unteren Wandteil der Kokille (1) ein System (8) von horizontalen Kanälen zur Zuführung eines Kühlmittels in den Arbeitshohlraum (ladder Kokille (1) aufweist, welches einen Seitenzulaufkanal (9), einen den Arbeitshohlraum (ladder Kokille (1) umfassenden und mit dem Zulaufkanal (9) verbundenen Ringverteilerkanal (10), mit dem Ringkanal (10) und dem Arbeitshohlraum (ladder Kokille (1) verbundene radiale Auslaßkanäle (It) aufweist

2. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille aus zwei in der horizontalen Ebene lösbaren Elementen (15) und (16) ausgeführt ist, das untere Element (16) aus zwei ineinander lösbar eingesetzten Ringen (17, 18) besteht, wobei der Außenring (17) eine Seitenöffnung (17a,), eine stirnseitige Ringrinne (\7b) und stirnseitige Radialrinnen (17c) sowie der Innenring (18) derart stirnseitige Radialrinnen (18aJ aufweist, welche eine Fortsetzung der Radialrinnen (17cjdes Außenringes (17) darstellen, daß zwischen den anliegenden Stirnseiten des unteren (16) und oberen (15) Elements der Kokille das Kanalsystem (8) gebildet ist.

3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Sandform (3) um deren Arbeitshohlraum (3a) herum durchgehende vertikale Kanäle (19) zur Abfuhr des Kühlmittels ausgeführt und entlang der Linien angeordnet sind, welche eine Fortsetzung der Mantellinien der den Arbeitshohlraum (Ia₁J der Kokille (1) begrenzenden Fläche darstellen; daß jeder der Kanäle (19) einen ihm an der Seite der Kokille (1) verschließenden Stopfen (20) aufweist; daß der Stopfen (20) aus einem Stoff mit einer Entzündungstemperatur, welche um 600°C bis 1000°C die Gießtemperatur unterschreitet, hergestellt ist; und daß der Stopfen (20) in den Kanal (19) auf eine Tiefe von 0,5 bis 2,5 dessen Durchmessers eingesetzt ist und in den Arbeitshohlraum (ladder Kokille (1) auf die gleiche Länge herausragt.