DE2319208C3

DE2319208C3 - Einrichtung und Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen

Info

Publication number: DE2319208C3
Application number: DE2319208A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter 4100 Duisburg Braukmann; Wolfgang Dipl.-Ing. 4131 Rheinkamp-Baerl Hattwig; Manfred 4100 Duisburg Wichert
Original assignee: RHEINSTAHL-GIESSEREI-AG 4330 MUELHEIM
Current assignee: RHEINSTAHL-GIESSEREI-AG 4330 MUELHEIM
Priority date: 1973-04-16
Filing date: 1973-04-16
Publication date: 1975-11-13
Also published as: DE2319208A1; ES423521A1; AT328636B; FR2225238A1; SE409831B; ATA296074A; DE2319208B2; US3901473A; GB1447170A; BE811157A; IT1010674B; CA1007033A; FR2225238B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf das Gießen von Verbundgußwalzen, die aus einem harten Mantelwerkstoff und einem weichen Kernwerkstoff bestehen.

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.

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 getrennt 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.

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 erreicht

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.

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.

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 ist

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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht darin, daß an den Schieber ein teekannenartiger Siphon ange-

schlossen ist, dessen Ausström-Querschnitt variabel ist

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 eintritt

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.

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

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.

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 dient

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.

S Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Gießeinrichtung gemäß der Erfindung.

Es bezeichnet 1 die WalzenkokiUe mit dem den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil 2. 3 ist der den

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.

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.

Anschließend an den Schieber 11 ist der teekannenartige Siphon 12 angeordnet, der sich nach oben er-

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 des

»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

to sein, der als Notschieber oder aber prinzipiell immer zum Absperren der Form nach dem Ablassen des Mantelwerkstoffes dient.

Unter der Siphonmündung befindet sich die Gießpfanne 14 zum Auffangen des überschüssigen Mantel-

j5 Werkstoffes.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Gießen von Verbundguß walzen, insbesondere von extrem großen Verbundguß- walzen mit einem harten Mantelwerkstoff und einem weichen Kernwerkstoff bestehend aus einem den unteren Walzenzapfen bildenden Unterkasten, einer darauf ruhenden Walzenkokille und einem in diese eingesetzten, den oberen Walzenzapfen bildenden Formteil, wobei in den Unterkasten seitlich im tangentialen Anschnitt das Eingießrohr (Trichterrohr) für den Gießwerkstoff einmündet und wobei der Unterkasten am Boden mit einem Schieber versehen und auf einen Ablaufbock aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schieber (11) ein teekannenartiger Siphon (12) angeschlossen ist, dessen Ausström-Querschnitt variabel ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao zeichnet, daß der Abstand (15) der Oberkante des Siphonhalses von der Oberkante der Gießform durch Verändern der Länge des Siphonstandrohres bei allen Walzen konstant gehalten wird.

3. Einrichtung nach Anspruch t und 2, dadurch as gekennzeichnet, daß hinter dem Schieber (U) noch ein weiterer Schieber angeordnet ist, der hilfsweise oder immer zum Abschluß der Gießform nach dem Ablassen des überschüssigen Mantelwerkstoftev dient

4. Verfahren zum Gießen von Verbundgußwalzen mit einer Einrichtung gemäb den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise bei geschlossenem Schieber (11) durch das Eingießrohr (5) die Walzenform mit Mantelwerkstoff auf- gefüllt wird, dann nach Erstarren der gewünschten Manteldicke der Schieber (ti) geöffnet und der noch flüssige, restliche Teil des Manldwerkstoffes über den Siphon (12) in die Gießpfanne (14) abgelassen wird, wobei in für sich bekannter Weise auf den in der Gießform absinkenden Mantelwcrkstoff stetig von oben her der Kernwerkstoff aufgefüiU wird.