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KONSTANT REGELVERFAHREN ZUR TEMPERATUR/HALTUNG BEIM KÜHLEN WARMGEWALZTEN
BANDES VOR DESSEN AUFSFULEN UND VOR-RICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS Die
Vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Wärmebehalterung warmgewalzten Bandes
und insbesondere Regelverfahren zur Temperaturkonstanthaltung beim Kühlen warmgewalzten
Bandes vor dessen Aufspulen zu einem Bund und eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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kann £rfir-t;rr kann am wirksamsten zum Walzen von Band in Warmwalzwerken
verwendet werden, das aus Stahl beispielsweise niedriglergiertem Stahl , gefertigt
ist , dessen mechanische Eigenschaften (Fließgrenze, Kerbschlagzähigkeit, konstantz
Schweißbarkeit) besonders von der Temperatur /beim Kühlen abhängen, welches nach
dem Austreten des Bandes aus dem letzten Walzwerksgerüst durchgeführt wird.
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Bekanntlich sind die mechanischen Eigenschaften des Stahls, aus welchem
ein Band hergestellt wird, weitgehend von der
Temperaturkonstanz
beim Kühlen des Bandes vor dem Aufspulen desselben zu eine und d abhängig. Die Kuhlung
kann als Wärmebehandlung des Bandes , welche unmittelbar mit der Temperatur während
der Beendigung des Walzens begonnen wird, betracntet werden Eines der wichtigsten
positiven Momente einer solchen Wärmebehandlung ist die Verkleinerung des Korn i
Stahlgefüge , wodurch die mechanische Stahlfestigkeit sowie insbesondere Fließgrenze,
Kerbschlagzähigkeit und Schweißbarkeit erhöht werden.
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Um homogene mechanische Stahleigenschaften bei konstanter Temperatur
während der Beendigung des W alzens zu erhalten, muß bekanntlich eine unveränderliche
Bandtemperatur direkt beim Aufwicken des Steifens zu einem Bund gewährleistet werden.
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konstant sind Regelverfahren zur Temperaturhaltung beim Kühlen warmgewalzten
Bandes bekannt, die darin bestehen, daß auf dns mit einer veränderlichen Geschwindigkeit
laufende Band Wasser über Düsen, beispielsweise Strahl-oder Laminardüsen, geleitet
wird, die gruppenweise über und unter dem Band angeordnet sind und seine Kühlzone
bilden.
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hierbei ist die Anzahl der eingeschalteten Düsengruppen konstant folglich
ist die Länge der Band kühlzone konstant.
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Dies hat zur Folge, daß bei Temperatur konstantz während der Beendigung
des Walzens die Band temperatur bei veränderlicher Band geschwindigkeit vor dem
Aufwickeln zu einem
Band nicht konstant ist, was aber aus den obererwähten
Gründen unverstörlich ist. Eine Konstanz der Bandtempera tur längs des Bandes vor
dem Aufwickeln e möglich, wenn bei unveranderlicher Kühlgeschwindigkeit und konstanter
Temperatur während der Beendigung des Walzens die Länge der Kühlzone geregelt weden
könnten.
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tiers ist aver cei dem benannten Verfahren nicht der Fall.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelverfahren zum
Kühlen xwarmgewalzten Bandes zu entwickeln und eine Vorricht- zu dessen Durchführung
zu schaffen, die durch Veränderung der Kühlzonelänge bei unveräderlicher Kühlgeschwindigkeit
und konstanter Temperatur während der Beendigung des Walzens eine Konstanz der Bandkonstanz
vor dem Aufwickeln des Bandes zu einem Bund gewährleistetet, was zur Verbesserung
der mechanischen Stahleigenschaften beiträgt.
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einem Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Rekonstant gelverfahren
zur Temperatur/haltung beim Kühlen warmgewalbandes kvor dem Aufspulen bei dem auf
dem warmgewalzten Band während Durchlaufs mit einer veränderlichen Geschwindigkeit
Wasser über Düsen, welche gruppenweise über und unter dem Band angeordnet
sind
und eine Kühlzone bilden, geleitet wird, erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der
erforderlichen Kühlgeschwindigkeit ein gleichbleibender spezifischer Verbrauch des
auf das zu kühlende Band geleiteten Wassers eingestellt und aufrechterhalten wird,
in Abhängigkeit vom eingestellten Spe zifischen Wasserverbrauch und vorgegebenen
Temperaturgradienten tur während der Beendigung des Walzens und der Temperatur während
des Aufspulen die Kühlzeit eines beliebigen Bandabschnitts vorgegeben wird sowie
zu jedem Zeitpunkt durch Ein- und Ausschalten der Düsen in Abhängigkeit von der
Bandgeschwindigkeit und der vorgegebenen Kühlzeit die Kühlzonenlänge gemäß folgender
Formel geändert wird:
einer Bei Vorrichtung zur Durchfuhrung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß vor
der ersten in Bandlaufrichliengenden tunglDüsengruppe ein Geber für den Hervortritt
des Bandes welches aus dem letzten Warmwalzwerksgerüst austritt, angeordnet, wobei
der Geberausgang über ein Speicherelement mit einem der Eingänge eines gesteuerten
Schalters verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Impulsgebers
verbunden wirkungsgemäß ist, der mit dem Elektromotor des Gerüstes verbunden ist,
wobei der Ausgang des gesteuerten Schalters mit dem Betriebseingang einer Verzögerungsleitung
verbunden
ist, die wieaerum mit dem Kühlzeiteinsteller jedes beliebigen Bandabschnitts verbunden
ist und deren Ausgang mit dem subtrahierenden Eingang eines reversiblen Zählers
verbunden ist, wobei der summierende Eingang dieses Zählers mit dem gesteuerten
Schalter verbunden ist, während der Ausgang des erwähnten reversiblen Zählers über
einen Steuerungsblock mit den Düsengruppen verbunden ist, um die letzteren ein-oder
auszuschalten, wobei hinter der letzten Düsengruppe ein Bandes Geber zum Überwachen
des Austretens des aus dieser Düsengruppe angeordnet ist, wobei der Geberausgang
über ein Abwurfelement mit dem erwähnten Speicherelement und den reversiblen Zähler
verbunden ist, um diese in die Ausgangsstellung zu brireen.
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Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung gewährleisten bei
konstanter Temperatur während der Beendigung des Walzens und bei gleichbleibendem
spezifischem Wasserverbraud auch ein Bandtemperaturkonstanz bei veränderlicher Randgeschwin
digkeit direkt vor dem Aufspulen zu einem Bund; dies ist durch gleichbleibende Kühlzeit
jedes beliebigen Bandabschnitts erreichbar.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß einer sich
jeder beliebige Bandabschnitt während vorgegebenen Zeit in der Kühlzone befindet.
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Bei konstanter Temperatur während der Beendigung des Wal# zens und
bei gleichbleibenden spezifischem Wasserverbrauch,
welcher eine
Unveränderlichkeit kder Kühlgeschwindigkeit gewährleistet, verläßt jeder beliebige
Bandabschnitt die Kühlzone mit konsatnter Temperatur.
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Nachstehend wird zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel
unter Hinweis auf Lc Zeichnung erläutert , auf der schematisch das Blockschalleiner
bild Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäsen Rekonstantz geverfahrens
zur Temperatur /beim Küßhlen warmkgewalzten Band dargestellt ist.
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Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß auf
ein warmgewalztes Band , das aus dem letzten Wal v;erksgerüst austritt und mit eränderlicher
Geschwindigkeit v(t) zur Haspel läuft, Besser aus gruppenweise angeordneten Strahl-oder
Laminardüsen geleitet wird.
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Hierbei wird in Abhängigkeit von der vorgegebenen Kühlungeschwindigkeit
für den jeweiligen Typ und die Abmessungen des Bands der spezifische Verbrauch des
auf das geleiteten Wassers eingestellt und gleichbleibend aufrechterhalten. In Abhängigkeit
vom eingestellten spezifischen Wasserverbrauch und J vom Temperatur während der
Beendigung des walzens und während des Aufspulen wird die Kühlzeit T eines beliebigen
Abschnitts der Bandoberfläche vorgegeben. Weiterhin wird die Länge l(t) der Kühlzone
zu jedem Zeitpunkt t durch Ein- oder Ausschalten von Düsengruppen in Abhängigkeit
von der Bandgeschwindigkeit v(t) und der vorgegebenen Zeit T gemäß folgender Formel
geregelt:
wobei N(t)die Zahl der eingeschalteten Gruppen, lc die Länge einer Gruppe in m und
l(t) = lc . N(t) wird Durch Veränderung kder Kühlzonelänge /gewährleistet, daß jeder
beliebige Bandabschnitt die vorgegebene Zeit in der Kühlzone verbleibt, was bei
der Temperaturkonstanz während der Beendigung des Walzens und der gleichbleibenden
der Kühlgeschwindigkeit eine Konstanz der Bandtemperatur längs des vor dem Aufspulen
zur Folge hat.
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Bekanntlich wird der Wärmezustand des Bandes beim Kühlen desselben
durch Wasser durch folgende Gleichung gekennzeichnet:
wobei 61 - Temperatur während der Beendigung des walzens, in °C, ew - Kühlwassertemperatur,
in 00, beim #2 - Bandtemperatur Austritt uas der Kühlzone, in °C, # - Kühlzeitkonstante,
in sec, T - Kühlzeit jedes beliebingen Bandabschnitts, in sec, D - Koeffizient der
Temperaturverteilung über die Banddicke.
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um die erforderliche mechanischen Bandeingschaften zu gewährleisten,
muß bekanntlich für jede Stahlsorte eine bestimrite Geschwindigkeit zum Kühlen unter
den Düsengruppen und eine bestimmte Temperatur des Bandes vor (1t Aufspulen desselben
zu einet Juad vorgegeben werden.
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Der Kennwert, welcher die Kühlgeschwindigkeit bestimmt, ist die Kühlzeitkonstante
(s. Gleichung 2), welche von leubergangszahl, der Banddicke, der spezifische Wärmekapazität
und Stahldichte abhängt. Die Wärmeübergangszahl ist ihrerseits bei der gewählten
Düsenkonstruktion vom spezifischen Wasserverbrauch abhängig.
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Auf Grund der obigen Ausführungen wird bei dem erfindungsge.
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außen Verfahren, indem für jeden Bandtyp unter Berücksichtigung seiner
Abmessungen ein für ihn bestimmter Wasserverbrauch eine eingestellt wird, optimale
Kühlgeschwindigkeit gewährleistet bei welcher die besten mechanischen Walzguteingtenschaften
erhalten werden.
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Die zweite Bedingung, von welcher das Erhalten optimaler mechanischer
Bandoigenschaften abhängt, ist die Temperatur während des Aufspulens des Bandes
zu einem Bund.
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Wie aus Gleichung (2) ersichtlich ist, wird bei der vorgegegeben
konstanten Zeit # die Temperatur #2 vor dem Aufspulen des Bandes zu eine Bund durch
die Temperatur 91 während beim der Beendigung des Walzens Austritt aus dem Gerüst,
durch die Kühlwassertemperatur #w und die Kühlzeit T jedes beliebigen Abschnitts
der 3anddberfläche bestimmt.
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Da #1 » D#w lu8nd O2 » Ow sind, kann kder Einfluß der Kühlwassertemperatur
vernachlässigt werden.
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Da die Temperatur vährend der Beendigung des Walzens bein Austritt
aus dem letzten Gerüst konstant gehalten ,d nird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,
indem während des Walzens eines bestimmten Bandtyps unter Berücksichtigung seiner
Abmessungen eine konstante Kühlzeit jedes beliebigen Abschnits der Bandoberfläsche
entsprechend dem vorgegebenen spezifischen Wasserverbrauch und der Temperatur bei
Beendigung des Walzens vorgegeben wird, die erforderliche Temperatur des Bandes
vor dem Aufspulen desselben zu einem Bund gewährleistet.
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Um eine vorgegebene Kühlzeit jedes Bandabschnitts bei veränderlicher
Walzgeschwindigkeit zu gewährleisten, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Zabl der gleichzeitig eingeschalteten Düsengruppen geändert werden.
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Nacnstehend wird erörtert , gemäß welche Gesetz die Zahl N(t) der
gleichzeitig eingeschalteten Düsengruppen bei einer länge lc jeder Gruppe geändert
werden muß, damit die Bedigung T = const erfüllt wird.
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Folgende Bedingungen sind grundlegend: a) die Bandgescwindigkeit
unter den sengruppen ändert sich nach einem willkürlichen Gesetz,
indem
b)mit der Zeitzählung wird Augenblick begonnen, in dem das vordere Bandende unter
die erste Düsengruppe gelangt, c) die Zahl der gleichzeitig eingeschalteten Düsengruppen
wird von der Seite her geändert, wo das 3and unter den Düsen gruppen austritt.
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Die Zahl der gleichzeitig in den Zeitabschnitten O<t#T und T#t<#
eingeschalteten Gruppen soll durch verschiedene Gleichungen geregelt werden: 1)
O<t<T Im Zeitpunkt t = Oereicht das vordere Bandende die Düsengruppen und
gemäß der Bedingung T = const soll es die Kühlzone im Augenblick t = T verlassen.
Hierbei wird, um Wasser einzusparen, jede Düsengruppe erst in dem Augenblick eingeschaltet,
wenn das vordere wandende liese Gruppe erreicht . . Daher ist die Zahl der gleichzeitig
eingeschalteten Disengruppen in jedem Augenblick innerhalb des betrachteten Intervalls
gleich dem e, welchen das vordere Bandende währen der Zeit t zurückgelegt , geteilt
durch die Iange einer Grup pe, d.h
2) Tt< t Wenn im Augenblick (t-T) ein Abschnitt der Bandoberfläche die Düsengruppen
erreicht,und sich mit
der Geschwindigkeit v(t) verschiebt, so soll,
um die Bedingung T = const zu erfüllen, der Abschnitt die Kühlzone im Zeitpunkt
t verlassen. Dies bedeutet, daß dieser Abschnitt vom Zeitpunkt seines Eintritts
in die Kühlzone und bis zum Zeitpunkt seines austritts aus dieser Kühlzone einen
Weg zurücklegt, der gleich
| V(t)dt V( t) dt ist. |
| zur Folglich |
muß, damit sich jeder beliebige Abschnitt der ancoberfläche in der Kühlzone während
der Zeit T = const befindet, die Zahl der gleichzeitig eingeschalteten Düsengruppen
nach folgender Gleichung geregelt werden:
Ausgehend von der schematisch dargestellten Durchführung ist es bequemer die Gleichungen
(3) und (4) in folgender Form darzustellen:
wobei v(t-T) = 0 bei t< T Auf diese Weise werden, wenn ein bestimmter spezifischer
Verbrauch des auf das Band geleiteten Wssers eingestellt ist eine bestimmteKühlzeit
jedes beliebigen Abschnitts der Bandoberilzeit fläche vorgegeben und die aufrechterhalten
wird, durch
Änderung der Zahl der gleichzeitig eingeschalteten
Düsengruppen +entsprechend der Gleichung (5) eine konstante Temperatur des andes
vor dem Aufspulen desselben zu einem Bund und folglich homogene mechanische Eigenschaften
längs der 3andlaufrichtung erhalten.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen kontsant Verfahrens,
mit deren Hilfe die Temperaturhaltung 1 teim Kühlen eines warmgewalzten Bandes ,
das aus dem letzten Gerüst 1 eines Viarmwalzwerks austritt, geregelt wird, enthält
einen elektrischen Antriebsmotor 2 für das Gerüst 1, einen Rollgang 3, Treibrollen
4 und eine Haspel 5 zum Aufspulen des za kühlenden Bandes sowie Reisen 6 (Strahl-
oder Laminardüsen) zum Zuleiten von Wasser auf dieses Band , wobei die Düsen über
und unter dem Band angeordnet sind und hierbei in der eine Kühlzone bilden, die
Länge jeder Düsengruppe gleich lc ist.
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Vor der ersten in (durch Pfeil A gekennzeichnet) liegenden Bandlaufrichtung/
Düsengruppe 7 ist ein, beispielsweise fotoelektrischer, Geber 8 für der. einlauf
des Bandes angeordnet, dessen Ausgang über ein Speicherelement 9, z.B. einen Trigger,
mit einem der Eingänge eines gesteuerten Schalters 10, der ist eine logische Operation
"U" durchführt, verbunden Der zweite Eingang des Schalters 10 ist mit dem Ausgang
eines, z.B. fo-
toelektrischen, Impulsgebers 11 verbunden, der mit der Welle des Elektromotors 2
verbunden ist. Der Ausgang des
Schalters 10 ist mit dem Eingang
einer Verzögerungsleitung 12, die z.B. auf Univibratoren aufgebaut ist, und mit
dem summierenden Eingang eines reversiblen Zählers 13 verbunden. Die Verzögerungsleitung
12 ist mit einem Kühlzeit-einsteller 14 für jeden Bandabschnitt verbunden. Als Einsteller
kann z.B. eine regelbare Stromquelle verwendet werden. Der Ausgang dieser leitung
12 ist mit dem subtrahierenden Eingang des reversiblen Zählers 13 verbunden.
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Der Ausgang des reversiblen Zählers 13 ist mit dem Eingang eines
Steuerungsblocks 15 über, z.B. elektromagnetische, Ventile 16 verbunden, mit deren
Hilfe die Düsengruppen ein- und ausgeschaltet werden.
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hinter der letzten Düsengruppe 17 ist ein, z.B. fotoelektri scher
Geber 18 montier; welcher den Auslauf des Bandes hinter dieser Gruppe überwacht
und dessen Ausgang über ein Abwürfelement 19, z.B. einen Univibrator, mit dem Speicherelement
9 und dem reversiblen Zähler 13 verbunden ist, um diese in die AusgangsstellunÕ
zu bringen.
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Die Temperaturkonstanthaltung beim Kühlen eines warmgewalzten Bandes,
das aus einem Warmwalzwerk austritt, wird folgendermaßen geregelt.
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An Ausgang des Gebers 8 entsteht im Augenblick, in dem das Band die
erste Düerreicht Düsengruppe 7 , ein Signal, welches über das Speicherelenennt 9
den Schalter 10 öffnet. Impulse am Ausgang des Impulsgeeiner
bers
11, welche mit /der Bandlaufgeschwindigkeit proportionalen Frequenz folgen, belangen
über Schalter 10 zum summierenden Eingang des reversiblen Zählers 13 und zum Betriebseingang
der Verzögerungsleitung 12. In die Verzögerungsleitung 12 kwird vom Kühlzeiteinsteller
14 jedes Bandabschritts in Form von Strom oder Spannung die Kühlzeit T jedes anc-abschnitts
eingegeben.
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Die Verzögerungsleitung 12 verzögert jeden Impuls, der an ihren Eingang
gelangt, um die vorgegebene Kühlzeit T.
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Diese verzögerten Impulse werden vom Ausgang der Verzögerungsleitung
12 zum subtrahierenden Eingang des reversiblen Zählers 13 geleitet.
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Die Zahl der Impulse, welche zum Zeitpunkt t direkt vom Schalter
10 her an den eingang des reversiblen Zählers 13 gezüruckgelegt ohat langen, entsprechen
dem Weg, welchen das Band / beginnend mit den. Aungenblick, in dem es unter die
erste Düsengruppe 7 gelangt ist bis zum Augeniblick t und ist folglich proportional:
Die Zahl der Impulse, welche zum Zeitpunkt t von der Verzögerungsleitung 12 an den
subtrahierenden Eingang des reversiblen Zählers 13 im Intervall O<t < T gelangen,
ist gleich Null.
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Die Zahl der Impulse, welche zum Zeitpunkt t von der Verzögerungsleitung
12 an den Eingang des reversiblen Zählers 13 im Intervall T# t<.gelangen, ist
gleich der Zahl der Impulse, welche an den Eingang der Verzögerungsleitung 12 zum
Zeitpunkt (t-T) gelangen und
dem Weg, welcher vom rc nd beginnend mit seinem Eintritt unter die Düsengruppe bis
zum Zeitpunkt (t-T) zurückgelegt wurde, d.h. er ist proportional
Auf diese Weise wird die vom reversiblen Zahler 13 im Zeitintervall O<t#T gezählte
Zahl proportional
und im Zeitintervall T # t<## propotional:
Die Zahl der Düsengruppen, die durch den Steuerungsblock 15 eingeschaltet sind,
ist proportional der Zahl, welche durch den reversiblen Zähler 13 gezählt werde.
Folglich wird die Zahl der gleichzeitig eingeschalteten Düsengruppen nach folgender
Gleichung errechnet: wobei
v(t-T) = O bei t< T
Nach dem Hervortreten des hinteren Band
endes unter dem Geber 18 zum Überwachen des Bandauslau£s werden der reversible Zähler
13 und das Speicherelement 9 durch ein Signal vom Geber 18 über das Abwurfelement
19 in die Ausgangsstellung gebracht.
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Die Vorrichtung zum Regeln der empekonstant für das raturhaltung
beim Kühlen ist /nachfolgende Band vorbereitet Bei der beschriebenen Vorrichtung
wird die BandLaufgeschwindigkeit nur durch die Geschwindigkeit des E7alzwerksgerüsts
1 bestimmt. Dies ist gerechtfertigt, transportiert wenn das Band durch das Gerüst
wird.
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In Wirklichkeit kann jedoch das Band nicht nur durch das Gerüst 1,
sondern auch durch den Rollgang 3 (z.B. wenn and kurz ist) oder durch die Haspel
5 (z.B. wenn das transportiert Band ende unter den Düsengruppen hervortritt) werden.
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In diesen Fällen kann die Band.laufgeschwindigkeit, welche durch
die Geschwindigkeit des Gerüsts 1 bestimmt wird, der tatsächlichen Bandlaufgeschwindigkeit
nicht entspreeiner ung chen, was zu / fehlerhaften Regel / der Temperatur des Bandes
vor dem Aufspulen zu einem Bund führen würde.
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Daher müssen im Allgemeinfall zur genaueren Geschwindigkeitsbestimmung
noch zwei Impulsgeber vom Typ des Impulsgebers 11 aufgestellt werden, die mit dem
Antrieb des Rollgangs 3 und mit dem Antrieb der Treibrollen 4 verbunden sind sowie
ein Ylählerblock
des Impulsgebers, welcher auf Grund der Signale
von den Gebern 8 und 18 an den Eingang des Schalters 10 den Ausgang eines der drei
Impulsgeber, je nachdem durch welches der drei Werke (Gerüst, Rollgang oder Haspel)
das Band transportiert wird, anschließt.
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Im übrigen unterscheidet sich das Regeln der Temperatur beim Kühlen
eines warmgewalzten Bandes durch keine Besonderheiten von der obenbeschriebenen
Regelweise.
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Beispiel 1 Es wird angenommen, daß ein warmgewalzes Band von der
Temperatur #1 = 900°C während der Beedigung des Walzens auf eine Temperatur O2 =
6500C mit einer Kühlgeschwindigkeit Grad P = 5 sec abgekühlt werden muß.
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Hierbei ist die Banddicke h = 5.10-3 m, die spezifische Wärmekapazität
des Stahls G = 0,155 kcal , die spezifische Grad kg Stahl@ic@@e # = 7,85#10³ kg
.
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m³ Da der Wärmezustand des Bandes beim Kühlen desselben durch Wasser
im ganzen Bereich des Temperaturgradienten //durch einen linearen Abschnitt exponentialer
Abhängigkeit gemäß Gleichung (2) begrenzt wird, ist die Bandkühlgeschwindigkeit
im vorgege en Temperaturintervall gleich der anfänglichen Kühlgeschwindigkeit und
wird folgendermaßen bestimmt:
| / = 5.36OO.O,155.7'85.1O.5.1O zu= 59,8 k2al |
| 2.9CO m .h.Grad |
Die Größe des spezifischen Wasserverbrauchs, die zum Einhalten der erforderlichen
Zahlα vorgegeben und konstant gehalten werden muß, wird auf Grund der Abhängigkeit,
welche diese beiden Parameter verbindet, für die vorliegende Düsenkonstruktion bestimmt.
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wobei # die Kühlzeitkonstante des Bandes ist: c . # . h (7) Der Koeffizient
2 bericksichtigt, daß das Band von oben und unten her geki.hlt wird.
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- ärmeübergangszahl kcal m.h.Grad Die Wärmeübergangszahl α
wird mittels der Gleichungen (6) und (7) bestimmt.
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α = P . c . # . h (8) 2 91 Durch Einsetzen der Werte in die
Gleichung (8) wird die Größe der Zahlα bestimmt.
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Weiterhin wird die Dauer der Kühlzeit T jedes Bandabschnitts bestimmt,
die zum Erhalten der vorgegebenen Temperatur #2 = 650°C erforderlich ist.
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Unter Inbetrachtnahme des linearen Gesetzes der Bandtemperaturänderung
wird die Größe X nach folgender Formel bestimmt: #1 - #2 T = (9) P Nach dem Einsetzen
von 01, #2 und P in die Gleichung (9) ist:
| T 900°C - 650 = 50 sec. |
| 5 Grad |
| sec |
Mittels des in Form von Strom oder Spannung arbeitenden Kühlzeiteinstellers wird
in die Verzögerungsleitung die Verzögerungszeit des Impulssignals von 50 sec gegeben.
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Hierbei wird sich jeder Bandabschnitt bei willkürlichem Verlauf der
Bandgeschwindigkeitsänderung in der Kühlzone während der Zeit T = 50 sec befinden.
Folglich hat jeder Bandabschnitt beim Auslauf aus der Kühlzone bei konstanter Kühl
geschwindigkeit P = 5 °C/sec, wie es sich aus der Gleichung (2) ergibt, die Temperatur
von 650°C.
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Beispiel 2 Nehmen wir an, daß ein warmgewalztes Band von der Temperatur
#1 = 800°C auf die Temperatur #2 = 500°C mit der Ge-Grad schwindigkeit P = 15 gekühlt
werden muß.
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sec Banddicke h = 10.10 m, spezifische Wärmekapazität des Stahls
C = 0,158 kcal , Grad . kg spezifische Stahldichte # = 7,85#10³ kg .
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m³ Die erforderliche Größe α wird nach Gleichung (8) bestimmt.
| X = 15.36^0.0,158.7,85.103.10.10 3 = 420 kcal |
| 2.800 m2.h.Grad |
Die erforderliche Dauer der Kühlzeit T jedes Bandabschnitts v:ird nach der Gleichung
(9) bestimmt:
| T = 91 2 800 80000 - 5000C |
| P - 15 Grad = 20 sec |
| sec |
Beim Durchführen der im Beispiel 1 beschriebenen Vorgänge wird auf der ganzen Bandlänge
beim Auslauf aus der Kühlzone Verlauf bei willkürlichem der Band geschwindigkeitsänderung
die Temperatur von 5000C erhalten.
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Beispiel 3 Nehmen wir an, daß ein warmgewalzte s Band von der Temperatur
#1= 7500C auf die Temperatur 2 = 5500C mit der Geschwindigkeit p = 30 Grad gekühlt
werden muß.
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sec
Banddicke h = 8.10-3 m, kcal spezifische Wärmekapazität
des Stahls C = 0,152 , kg Grad.kg spezifische Stahldichte # = 7,85.10³ .
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m³ Die erforderliche Größeα wird nach Gleichung (8) bestimmt.
| ft = 30.3600.0,152.7.85.103.8.10 = 3O 2 |
| v ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 2.750 |
| 2.750 m .h.Grad |
Die erforderliche Dauer der Kühlzeit T jedes Ban#abschnitts wird nach Gleichung
(9) bestimmt:
Beim Durchführen der im Beispiel 1 beschriebenen (Vorgänge) wird auf der ganzen
Bandlänge bein Ausgang aus der Kühlzone bei willkürlichem Verlauf der Band geschwindigkeitsänderung
die Temperatur von 550°C erhalten.