-
Verfahren zum Gießen von Schalenhartgußwalzen Bei Schalenhartgußwalzen,
die stehend von unten nach oben. gegossen werden, treten außerordentlich großeTemperaturunterschiede
beim Gießen und somit auch Unterschiede in der Abkühlung und infolgedessen auch
im zeitlichen Verlauf der Schwindung auf. Das heiße Eisen, das durch den tangentialen
Anschnitt in starker Drehbewegung in die Schreckschale eintritt, kühlt durch den
großen Wärmeentzug während .des Aufstiegs so stark ab, daß zwischen der Temperatur
.des zuletzt eingegossenen Eisens und derjenigen des im Oberzapfen ankommenden Eisens,
also zwischen den Temperaturen am unteren und oberen Ballenrand, ein Unterschied
von über 100' bestehen kann. Die .dadurch bedingte verschieden starke Schwindung
sowie das vorzeitige Zufrieren des Oberzapfens sind die Ursachen zu den gefürchteten
Warmrissen.
-
Bei Schalenhartgußwalzen, die aus einer Legierung mit der üblichen,Schwindungszahl
hergestellt werden, genügt es erfahrungsgemäß zur Vermeidung von Rissen, mehr Eisen
zu verwenden, als zum Füllen der Form notwendig ist, und das überschüssige Eisen
überlaufen zu lassen. Diese Maßnahme hat sich aber bei besonders stark schwindenden
Legierungen als unzureichend erwiesen. Durch das Nachgießen wird zwar Eisen höherer
Temperatur von unten her nachgedrückt, doch verringert sich hierdurch der erwähnte
Temperaturunterschied nicht oder nur unwesentlich.
-
Die Erfindung geht von einem bekannten Gießverfahren aus, bei dem
zur Verhinderung von Warmrissen das heiße Eisen von unten und von oben her in die
stehende Walzenform eingegossen wird. Bei diesem Verfahren erfolgt das Gießen der
Walze zunächst von unten her. Sobald das Eisen das obere Ende .des Walzenballens
erreicht hat, wird das Eingießen von unten her eingestellt und nunmehr
nur
von oben her Eisen eingegossen. Durch diese Maßnahme wird jedoch kein zur Verhinderung
von Warmrissen ausreichender Temperaturausgleich erreicht.
-
Erfindungsgemäß wird deshalb heißes Eisets der gleichen Legierung
gleichzeitig von unten und von oben eingegossen. Zweckmäßig finde das gleichzeitige
Eingießen des Eisens von unten und von oben her erst dann statt, nachdem das von
unten zugeführte Eisen den unterenBallenrandderWalze überschritten hat und der Eisenspiegel
sich auf dem Wege nach dem oberen Ballenrand befindet. Dieses Verfahren ermöglicht
es, auch hochwertige und gegen Warmrisse besonders empfindliche Walzen, z. B. solche
mit niedrigem C- und sehr niedrigem P-Gehalt, mit Erfolg zu gießen. Für das Eingießen
von oben her kann erforderlichenfalls ein besonderes Gießrohr an sich bekannter
Art verwendet werden.
-
Bei einem bekannten -rerfahren zum Gießen von dichten Blöcken wird
Werkstoff von oben erst eingegossen, wenn der von unten zugeführte Werkstoff schote
eine Zeitlang eingeflossen ist. Mit diesem Verfahren wird der Zweck verfolgt, die
Lunkerbildung bei Stahlblöcken zu vermeiden. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
handelt es sich dagegen um die Verhinderung von Rissen an der Ballenfläche von Sohalenhartgußwalzen.
Beim Gießen solcher Walzen bildet sich an der Schreckschale eine Schicht von weißem
Eisen, die etwa 201, schwindet, während der innere Kern als graues Eisen mit etwa
i'/' Sehwindung erstarrt. Da sich das graue Eisen bei der erst später eintretenden
Erstarrung außerdem zuerst noch ausdehnt, so ergibt sich statt eines Lunkers ein
Überdruck, der so stark wird, daß der schon erstarrte weiße Mantel wieder aufreißt,
wenn das Eisen nicht durch den Oberzapfen in den Überkopf aufsteigen kann.
-
Es ist auch bereits bekannt, Hartgußwalzen nach dein sogenannten Verbundgußverfahren
zu gießen, wobei für die Arbeitsfläche der Walze einerseits und für den Kern und
die Zapfen andererseits grundverschiedene, und zwar harte und weiche Werkstoffe
verwendet werden. 'So wird beispielsweise nach dem Erstarren .der Schale einer Walze
der noch flüssige, harte Werkstoff durch das untere Ende der Gießform abgeblasen
und gleichzeitig von oben her zum Ersatz weicher Kernwerkstoff nachgegossen. Bei
einer anderen Gießart wird erst die Gießform mit dem harten Werkstoff für die äußere
Schale von unten her vollgegossen, dann alsbald etwa so viel weicher Iiertiwerkstof,
wie dem Inhalt des unteren Zapfens und des Eingußrohres entspricht; in das Eingußrohr
nachgefüllt und nach Erstarren der Schale der noch flüssige Teil des Werkstoff-,
abgelassen und durch glcichz@@ai@von oben eingegossenen weichen hernwerhstoff ersetzt.
-
Nach einem früheren Vorschlag wird von einem Umkelirgießverfahren
Gebrauch geniacht, jedoch wird hierbei im Gegensatz zti den vorgenannten Verfahren
711m Gieren vo:i Verbundhartgußwalzen stets die gleiche I_tgierung verwendet. Bei
dem Umkehrgießverfahren wird, wie bei dem Verfahren gemiiß der Erfindung, auch der
Zweck ;-erfol-t. Alen sonst auftretenden Temperatiiru.iterscliie#1 zwischen dem
unteren und oberen Ballenrand zur Vermeidung von Warmrissen ati3zugleichen. Das
Verfahren nach diesem Vorschlag kann in verschiedener Weise wie folgt ati:-geführt
werden: `ach Vollgießen der Form bis -zum Cberkopf wird ein Ablaufstutzen geöffnet.
Infolgedessen senkt sich der Spiegel des :n der Fornt befindlichen Eisens. Sobald
dieser den unteren Ballenrand erreicht hat, wird der Ablaufstutzen wieder geschlossen
und durch den Überkopf heißes Eisen der gleichen 1_egierungstype eingegossen.
-
Die Form kann auch bei gesclile,sseiieiii Ablaufstutzen von unten
her zunächst fiter bis zum oberen Ballenrande vollgegossen werden, worauf dann durch
den Überkopf die obere Zapfenform gefüllt wird. Dabei sinkt das in der Form befindliche
Eisen und steigt im Eingußrohr bis zur Höhe des Überkopfe. Nun wird der Ablaufstutzen
geöffnet, so daß der Eisenspiegel sowohl in der Form als auch im Eingußrohr wieder
sinkt. Sobald in beiden Teilen der Eisenspiegel bi: in die Hölic des oberen Ballenrandes
abgesunken ist. wird der Ablaufstutzen geschlossen und nochmals Eisen durch den
Überkopf nach--1-gossen. Beide Vorgänge können auch gleichzeitig erfolgen oder sich
überschneiden.
-
Diese vorgeschlagenen Verfahren verbürgen zwar einen weitgehenden
Temperaturausgleich, jedoch ist mit ihrer Durchführgtig eiii starker Verbrauch an
flüssigem Eisen erforderlich. Dieser wird bei Anwendung cles @Terfahrens gemäß der
Erfin-Jung auf das für die Herstellung einer Walze unbedingt notwendige Maß eingeschränkt.
da lii@i-liei im Gegensatz zu den bekannten oder früher vorgeschlagenen Verfahren
das in die Walzenform eingegossene Eisen in dieser verbleibt.
-
Auf der Zeichnung ist zur Erläuterung de Verfahrens gemäß der Erfindung
eine Giellvorrichtung im senkrechten Schnitt beispielsweise dargestellt.
-
Zum Eingießen des Eisens @leiit das 1--Cingußrohr z, das mit dem unteren
Formkasten -verbunden ist. Dieser bildet die Form für dun untetiliegenden Zapfen
- der Wa lz@ find t_-=:@;t die Schrecl;schalen .@ und für die Bildung
des
ZValzenballens 6. Der obenliegende Zapfen 7 -der Walze 'wird durch eine in die Schreckschale
5 eingesetzte oder auf diese aufgesetzte Form ä gebildet, auf die noch eine besondere
Form 9 für den sogenannten Überkopf aufgesetzt ist. Der obere Ballenränd der Walze
ist mit io, der untere Ballenrand mit i i bezeichnet.
-
Beim Eingießen des Eisens durch die Formen S und 9 können sich bei
großer Fallhöhe leicht Spritzkugeln bilden, die das Gefüge beeinträchtigen. Um dies
zu vermeiden, kann dieses Eingießen durch ein besonderes in die Form eingesetztes
Gießrohr vorgenommen werden. Das Gießrohr kann während des Eingießens entsprechend
dem Steigen des Eisenspiegels in der Form nach oben bewegt werden: es kann aber
auch aus dünnem Blech hergestellt sein und beim Eingießen in der Form verbleiben,
so daß es durch die aufsteigende Eisensäule abgeschmolzen wird.