DE2515774C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Qualität, insbesondere der äußeren Beschaffenheit, von im Anschluß an das Gießen kontinuierlich zu walzendem Gut - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Qualität, insbesondere der äußeren Beschaffenheit, von im Anschluß an das Gießen kontinuierlich zu walzendem GutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern der Qualität, insbesondere
der äußeren Beschaffenheit, von im Anschluß an das Gießen kontinuierlich zu walzendem Gut, wie Stangen
oder Draht aus Legierungen von Kupfer oder Aluminium, wobei zwischen dem ersten und dem
zweiten Walzstich ein Schälen des Walzgutes erfolgt.
Bei einem bekannten Verfahren der genannten Gattung (DE-PS 7 05 107) werden Stranggußstücke aus
Metallen oder Metall-Legierungen nach einer ersten Warmverarbeitung so lange gedreht, gefräst, geschruppt
oder gebürstet, bis sie von ihrer Gußhaut befreit sind und eine saubere Oberfläche erzielt ist, so
daß für die spätere Weiterverarbeitung eine saubere Gußfläche zur Verfügung steht, mit der ein einwandfreies
Endprodukt geschaffen wird.
Bei einem weiteren bekannten gattungsgemäßen Verfahren (Iron und Steel Engineer, September 1965,
Seiten 169 bis 175) werden in einem elektrischen Ofen
kontinuierlich gegossene und in einem Vorwalzwerk geformte Rohlinge an ihrer Oberfläche bearbeitet,
bevor sie in ein weiteres Walzgerüst zur Ausformung von Barren gelangen. Die Barren werden dann
wiederum oberflächenbearbeitet und einem Walzwerk zur Herstellung von Drähten zugeführt.
Insbesondere für die Herstellung von Walzdraht sind die bekannten Verfahren relativ aufwendig und
befriedigen auch in der Qualität des hergestellten Walzdrahtes nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung derart
weiterzubilden, daß es wirtschaftlich durchführbar ist und mit ihm Draht oder Stangen verbesserter
metallurgischer Qualität erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Gießen des Rohlings auf einem mit einem Band oder
einer geKühlten Kette verschlossenen Riilenrad das Schälen an der in Berührung mit dem Band oder der Kette
verfestigten Seite des Rohlings vorgenommen wird.
Die Herstellung von Walzdraht oder Stangen durch kontinuierliches Walzen von auf einem durch ein Band
oder eine gekühlte Kette verschlossenen Rillenrad gegossenen Rohlingen ist zwar bekannt und bei
der Verwendung reiner Metalle, wie Al oder Cu, oder schwacher Legierungen, wie Al — Mg-Si der Art A-GS
ίο oder Al — Mg mit weniger als 2 % Mg, mit keinen
größeren Schwierigkeiten verbunden.
Bei stärkeren Legierungen aber, beispielsweise Al - Mg mit mehr als 2% Mg, Al-Cu- Mg,
Al — Zn — Mg mit oder ohne Cu, beobachtet man am gegossenen Rohling jedoch in der Nähe der Oberfläche,
die in Berührung mit dem Band oder der Kette ist. Fehler wie Lunker, umgekehrte Ausschwitzungen oder
Seigerungen. Diese Fehler treten selbst beim Gießen mit großer Geschwindigkeit (wenigstens 10 bis 15 m/
min) in einer nicht verformbaren, kreisförmigen Gießform auf: Bei der Verfestigung wird der Rohling
durch die Schrumpfung fest gegen das Rad gedrückt und entfernt sich vom Band oder der Kette. Die Abkühlung
erfolgt daraufhin ausschließlich an der Seite des Rades,
•>5 das im allgemeinen aus Kupfer und daher gut leitend ist.
Das Band, dessen Krümmung durch das Rad gegeben ist, kann sich nicht genügend verformen, um in
Berührung mit dem Rohling zu bleiben. Dies macht sich auf der Seite des Bandes durch Unstabilität und
Unregelmäßigkeit der Front von Verfestigungen bemerkbar, die zu offenen oder geschlossenen Lunkern
und umgekehrten Ausschwitzungen, die bisweilen mit einer Kornvergrößerung verbunden sind, führen.
Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem nur die
in Berührung mit dem Band oder der Kette verfestigte Seite des Rohlings geschält werden muß, bei dem
Schälen nach dem ersten Walzstich, vorausgesetzt, daß dabei genügend gequetscht wird, die offen mündenden
Lunker eliminiert werden, ohne daß bei dem oder den nachfolgenden Walzstichen andere Lunker auftreten.
Ferner ist aus der DE-OS 17 58179 ein Verfahren
zum mechanischen Beseitigen von Naht- und Gratstellen eines aus einem Gießrad austretenden Gußstrangs
bekannt. Bei diesem Verfahren wird der etwa U-Form aufweisende Gußstrang an Messern vorbeigeführt, die
die beiden oberen Eckbereiche abtrennen. Das Abtrennen erfolgt deshalb im gießwarmen Zustand, um die
beim Trennvorgang bei niedriger Temperatur auftretende Kristalldeformation bzw. Verspannung der
Kristalle zu vermeiden. Gleichzeitig mit dem Abtrennen kann ein Entfernen des Oxidüberzuges von dem gegossenen
Metall erfolgen. Das Entfernen der Kanten oder der Oxidschicht erfolgt bei dem bekannten Verfahren
aus dem angegebenen Grunde unmittelbar nach dem Gießvorgang.
Schließlich ist aus der US-PS 11 20 831 bekannt, in
einem Tiefofen erhitzte Blöcke zwischen Walzvorgängen zu schälen. Das Schälen kann dabei auf ausgewählte
Umfangsbereiche beschränkt sein. Der Schälvorgang dient in diesem Falle jedoch dazu, durch den Glühvorgang
an Kohlenstoff verarmte Oberflächenbereiche — die zu Qualitätseinbußen am fertigen Gegenstand
führen würden — zu beseitigen. Der Schälvorgang wird im Walzvorgang dort durchgeführt, wo für die mechanische
Materialabnahme bezüglich der Temperatur, der Dicke der abzunehmenden Schicht und der Länge des
Walzgutes günstige Verhältnisse vorliegen.
Besonders vorteilhaft ist eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der in Berührung
mit dem Band oder der Kette verfestigten Seite des Rohlings beim ersten Walzstich eine gewölbte Form
erteilt wird und nur der mittlere gewölbte Teil des Rohlings durch Schälen abgenommen wird. Der durch
das Schälen weggenommene Teil des Rohlings ist bei diesem Verfahren auf ein unbedingt notwendiges
Minimum begrenzt, wodurch die Wirtschaftlichkeit des'
Verfahrens weiter erhöht wird.
Das Schälen desjenigen Teils des Rohlings, der während des Gießens in Berührung mit dem Band oder
der Kette ist, kann an sich in allen bekannten Vorrichtungen zum Abheben von Material durchgeführt
werden.
Mit Vorteil ist eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Gießeinrichtung
und nachfolgender Walzstraße mit einem ersten Walzgerüst, einer Schäleinrichtung, einem zweiten und
weiteren Walzgerüsten jedoch derart ausgebildet, daß als Schäleinrichtung eine auf einem relativ zum Rohling
einstellbaren Ständer montierte Fräse verwendet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren
Einzelheiten erläutert.
Es zeigen:
Fig. I eine Schnittansicht einer Vorrichtung, geschnitten in der .senkrechten Mittelebene des Rohlings,
F i g. 2 Querschnittansichten des Rohlings in verschiedenen Bearbeitungsstufen.
Ein ein Gießrad verlassender Rohling 1 tritt in ein erstes Walzgerüst ein, dessen Walzen 2 und 3 eine
bestimmte Querschnittsverminderung des Rohlings bewirken. Am Ausgang dieses ersten Walzgerüstes tritt
der Rohling 1 in ein zweites Walzgerüst 4 ein, dessen Walzenachsen senkrecht auf denen des ersten Walzgerüstes
stehen.
Diejenige Seite des Rohlings 1, die beim Gießen mit dem Band oder der Kette zum Verschließen der Rille
des Rades in Berührung ist, ist mit 5 bezeichnet. Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten und dem
zweiten Walzgerüst eine Schäleinrichtung, beispielsweise eine Fräse 6, angeordnet, deren Drehachse senkrecht
auf der Oberfläche 5 des Rohlings steht, die in Berührung mit dem Band verfestigt ist. Diese Fräse 6
hebt an der Seite des Bandeseine MiUerialmengeab, die
ausreicht, damit Lunker, kleine Risse und Oberflächenausschwitzungen verschwinden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Rohling 1 auf der Seite des Bandes nach dem ersten
Walzstich derart unter Wärme geschält, daß die Zone der äußeren Ausschwitzungen und Lunker verschwindet.
Die ebenfalls zur Erfindung gehörende Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die in F i g. 1
dargestellt ist, ist nur ein Beispiel unter vielen möglichen Ausfuhrungsformen.
In der Rille des aus Kupfer bestehenden und mit einem Band verschlossenen Gießrades wird ein Rohling
aus einer Aluminiumlegierung gegossen, dessen Querschnitt in der F i g. 2 mit Bezüglichen 7 bezeichnet ist
und ungefähr 900 mm2 beträgt Der Rohling verläßt das Gießrad mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis
12 m/min und tritt in ein erstes Walzgerüst ein, an dessen Ausgang der Rohling einen Querschnitt hat, wie
ίο er in F i g. 2 mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet ist.
Seine Querschnittsfläche beträgt etwa 725 mm2, was einer Querschnittsverminderung von etwa 19,5%
entspricht.
Eine solche Querschnittsverminderung reicht aus, um die Lunker in der Nähe der Oberfläche, die nicht offen
sind, zum Verschwinden zu bringen.
Die höchste Oberfläche des das erste Walzgerüst verlassenden Rohlings ist leicht gewölbt, wie aus F i g. 2
ersichtlich, und die Lunker und Oberflächenfehler sind auf diesen gewö'bten Teil konzentriert.
Es genügt daher, je nach Art der Legierung, eine etwa
0,5 mm bis 1 mm dicke Schicht des Metalls abzuheben, die entsprechend 25 bis 30 mm breit ist
Dieses Abheben wird mit Hilfe einer Fräse von 120 mm Durchmesser ausgeführt, die sich mit 2860
Umdrehungen/min dreht und zwölf Werkzeuge trägt.
Man erreicht damit eine Schneidgeschwindigkeit von 1080 m/min und entsprechend den Geschwindigkeiten
des Gießrades und der Querschnittsverminderung in dem ersten Walzstich beträgt der Vorschub des
Rohlings zwischen zwei Durchgängen von Werkzeugen zwischen 0,36 mm und 0,42 mm. Die Schmierung
geschieht mit einer Mischung von Wasser und löslichem
öl. Der Rohling hat im Moment des Schälens eine Temperatur von etwa 400°C. Die im wesentlichen in die
gleiche Richtung weggeschleuderten Späne werden von einem Sammler angesaugt, der in der Nähe der Fräse
angeordnet ist.
Der prozentuale Anteil der Späne liegt beim Vorgehen gemäß Anspruch 2 bei etwa 2 bis 2,5%; dagegen
liegt der Prozentanteil der Späne beim Vorgehen gemäß dem Hauptanspruch in der Größenordnung von
3,5 bis 4%, um die gestörte Zone durch unmittelbare spanabhebende Bearbeitung des mit 7 bezeichneten
Rol-.lings vollständig zu entfernen.
Nach dem Schälen tritt der Rohling, der den in F i g. 2
mit 9 bezeichneten Querschnitt aufweist, in das zweite Walzgerüst ein, dessen Achse senkrecht zu der des
ersten Walzgerüstes gerichtet ist, und d"r Querschnitt
des Rohlings nimmt eine etwa kreisförmige Form an, wie sie in F i g. 2 mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet
ist.
An dem Rohling oder der Stange treten bei diesem Walzgang oder bei jeglichen weiteren Walzgängen
keine Risse mehr auf.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Verbessern der Qualität, insbesondere der äußeren Beschaffenheit, von im
Anschluß an das Gießen kontinuierlich zu walzendem Gut, wie Stangen oder Draht aus Legierungen
von Kupfer oder Aluminium, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Walzstich ein Schälen des
Walzgutes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gießen des Rohlings auf einem mit
einem Band oder einer gekühlten Kette verschlossenen Riilenrad das Schälen an der in Berührung mit
dem Band oder der Kette verfestigten Seite des Rohlings vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Berührung mit dem Band oder
der Kette verfestigten Seite des Rohlings beim ersten Walzstich eine gewölbte Form erteilt wird
und nur der mittlere gewölbte Teil des Rohlings durch Schälen abgenommen wird.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Gießeinrichtung
und nachfolgender Walzstraße mit einem ersten Walzgerüst, einer Schäleinrichtung, einem zweiten
und weiteren Walzgerüsten, dadurch gekennzeichnet, daß als Schäleinrichtung eine auf einem relativ
zum Rohling (1) einstellbaren Ständer montierte Fräse (6) verwendet ist.
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