FR2482520A1 - Forming pelletising die - and centrifugally casting thin wear resistant alloy inner layer onto thick steel outer annulus - Google Patents

Abstract

A die with radial holes through an annular member for outward extrusion is made by centrifugally casting a thin wear-resistant alloy layer onto the inside of a thick outer annulus of low- or medium-alloy steel, and subsequently machining to final dimensions. The outer annulus is pref. itself centrifugally cast, the inner layer is 10 mm thick and the overall thickness is 100 mm. The method eliminates the need to use an inner layer which is thicker than functionally necessary, e.g. by heat-shrinking or dowelling.

Description

La présente invention concerne la fabrication de matrices à pellets du type (appelé ci-après du type indiqué) comprenant un élément généralement annulaire comportant une multitude de canaux de matriçage passant radialement ou de façon sensiblement radiale au travers de ltélément, pour ltextrusion d'un matériau pelletisable au travers des canaux, à partir de l'intérieur de la matrice. The present invention relates to the manufacture of pellet dies of the type (hereinafter called the indicated type) comprising a generally annular element comprising a multitude of matrix channels passing radially or substantially radially through the element, for the extrusion of a pelletizable material through the channels, from inside the matrix.

En fonctionnant, le matériau à pelletiser est normalement refoulé au travers des trous de la matrice par des rouleaux qui passent sur le pourtour intérieur de la matrice > lequel détermine un chemin de roulement pour lesdits rouleaux. La surface intérieure de la matrice est ainsi soumise à une usure sévère qui tend à limiter la durée de vie utile de la matrice. Des tentatives pour résoudre ce problème en réalisant la matrice entièrement en un acier qui. est plus dur que ceux qui sont utilisés conven- tionnellement n'ont pas donné satisiaction, puisque de tels aciers sont généralement difficiles à usiner m8me sous l'état annulaire, et ils sont plus susceptibles de défauts dus à la fatigue. In operation, the material to be pelletized is normally discharged through the holes in the die by rollers which pass around the inner periphery of the die> which determines a raceway for said rollers. The inner surface of the matrix is thus subjected to severe wear which tends to limit the useful life of the matrix. Attempts to solve this problem by realizing the matrix entirely in a steel which. is harder than those conventionally used have not given satisfactory results, since such steels are generally difficult to machine even in the annular state, and they are more susceptible to defects due to fatigue.

On a ainsi proposé des matrices de pelletisation de construction composite comprenant un composant annulaire extérieur en acier moyennement allié et un composant annule ire intérieur à grande résistance à l'usure, en acier fortement allié. Normalement, ces deux composants sont réalisés individuellement et reunis ensemble par retrait à la chaleur, goujonnage ou autres méthodes et ensuite usinés sous la forme d'une unité unique pour réaliser les canaux radiaux d'extrusion.Ce procédé a l'inconvénient que le composant intérieur doit normalement être considérablement plus épais que la profondeur à laquelle l'usure peut être permise avec pour résultat le fait que les canaux de la matrice doivent. être réalisés au travers d ' un matériau dur plus épais qu'il n'est fonctionnellement nécessaire. Pelleting matrices of composite construction have thus been proposed comprising an outer annular component made of medium-alloy steel and an inner annealing component with high wear resistance, made of high-alloy steel. Normally, these two components are made individually and joined together by heat shrinkage, doweling or other methods and then machined as a single unit to make the radial extrusion channels. This process has the disadvantage that the component interior should normally be considerably thicker than the depth to which wear can be allowed with the result that the channels of the die must. be made of a thicker hard material than is functionally necessary.

Un objet de l'invention est de fournir une matricé à pelletiser et un procédé de fabrication de cette matrice qui élimine, au moins dans une certaine mesure, l'inconvénient cidessus. An object of the invention is to provide a matrix for pelletizing and a method of manufacturing this matrix which eliminates, at least to some extent, the above drawback.

Selon l'invention, un procédé de production d'une matrice de pelletisation du type indiqué comprend les étapes de coulée centrifuge d'une couche relativement mince de composant annulaire en alliage résistant à l'usure à l'intérieur d'un composant annulaire extérieur relativement épais en acier faiblement ou moyennement allié, et ensuite l'usinage de l'anneau composite pour former la matrice terminée. According to the invention, a method for producing a pelletizing matrix of the indicated type comprises the steps of centrifugal casting of a relatively thin layer of annular component of wear-resistant alloy inside an outer annular component relatively thick in low or medium alloy steel, and then machining the composite ring to form the finished die.

L'invention concerne également une matrice de pelletisation réalisée selon le procédé ci-dessus. The invention also relates to a pelletization matrix produced according to the above method.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant au dessin unique annexé qui représente à titre d'exemple une section droite d'une matrice de pelletisation réalisée selon le procédé de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the following description of an exemplary embodiment and with reference to the single appended drawing which shows by way of example a cross section of a matrix pelletization carried out according to the method of the invention.

On voit sur le dessin que la matrice comprend essentiellement un corps annulaire constitué d'un composant extérieur 10 en acier faiblement ou moyennement allié, et d'un composant intérieur
Il en acier fortement allié à haute résistance à l'usure, constituant le chemin de roulement sur lequel roulent les rouleaux de pelletisation pour extruder le matériau à pelletiser au travers des canaux d'extrusion sous la forme de canaux généralement radiaux 12 s'étendant au travers des composants 10 et 11.It can be seen in the drawing that the matrix essentially comprises an annular body consisting of an external component 10 of low or medium alloy steel, and of an internal component
It made of highly alloyed steel with high wear resistance, constituting the raceway on which the pelletizing rollers roll to extrude the material to be pelletized through the extrusion channels in the form of generally radial channels 12 extending to the through components 10 and 11.

Le composant intérieur 11 est relativement mince comparé au composant extérieur et en principe il n'a pas besoin d'être plus épais que la quantité d'usure permise sur le chemin de roulement de la matrice quand elle est en fonctionnement. The inner component 11 is relatively thin compared to the outer component and in principle it does not need to be thicker than the amount of wear allowed on the raceway of the die when it is in operation.

Cette couche relativement mince est réalisée par coulée centrifuge d'un alliage approprié sur la surface interne du composant extérieur. En pratique, le composant extérieur lui-même est obtenu normalement par coulée centrifuge et, après une courte période permettant une certaine solidification, on ajoute le composant intérieur. l'anneau composite est ensuite usiné pour réaliser les canaux d'extrusion 12 de façon conventionnelle. On notera que, puisque le composant intérieur dur peut être de l'épaisseur minimale qui est fonctionneiment nécessaire, l'usinage des canaux 12 peut être réalisé avec le maximum de facilité et d'économie. This relatively thin layer is produced by centrifugal casting of a suitable alloy on the internal surface of the external component. In practice, the external component itself is normally obtained by centrifugal casting and, after a short period allowing a certain solidification, the internal component is added. the composite ring is then machined to produce the extrusion channels 12 in a conventional manner. It will be noted that, since the hard internal component can be of the minimum thickness which is functionally necessary, the machining of the channels 12 can be carried out with maximum ease and economy.

L'épaisseur générale typique des composants intérieur et extérieur peut être de 100 mm, alors que l'épaisseur du composant intérieur seul peut entre de 10 ma.  The typical general thickness of the interior and exterior components can be 100 mm, while the thickness of the interior component alone can be between 10 ma.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.  Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the devices or methods which have just been described only by way of nonlimiting examples without departing from the scope of the invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une matrice de pelletisation du type indiqué, comprenant les étapes de coulée centrifuge d'une couche relativement mince de composant annulaire. d'un alliage résistant à l'usure sur le c8té intérieur d'un composant annulaire extérieur relativement épais en acier faiblement ou moyennement allié, et ensuite l'usinage de l'anneau composite pour former la matrice fine.1. A method of producing a pelletization matrix of the indicated type, comprising the steps of centrifugal casting of a relatively thin layer of annular component. of a wear-resistant alloy on the inner side of a relatively thick outer annular component of low or medium alloy steel, and then machining the composite ring to form the fine matrix. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant extérieur de l'anneau composite est lui-même obtenu par coulée centrifuge.2. Method according to claim 1, characterized in that the external component of the composite ring is itself obtained by centrifugal casting. 3. Matrice du type indiqué, fabriquée selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 ou 2.3. Matrix of the indicated type, manufactured according to the method of any one of claims 1 or 2. 4, Matrice selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'épaisseur du composant intérieur est de 10 mm.4, Matrix according to claim 3, characterized in that the thickness of the interior component is 10 mm. 5. Matrice selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'épaisseur générale des composants intérieur et extérieur est de l'ordre de 100 mm. 5. Matrix according to claim 4, characterized in that the general thickness of the interior and exterior components is of the order of 100 mm.