DE3043117A1

DE3043117A1 - Kuehlstrecke fuer walzdraht oder stabmaterial

Info

Publication number: DE3043117A1
Application number: DE19803043117
Authority: DE
Inventors: Walter 4330 Mülheim Krenn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1982-07-01

Description

Kühlstrecke für Walzdraht oder Stabmaterial
Zusatz zu Patent 1 608 327 und Patent 19 25 416 Die Erfindung betrifft eine Kühlstrecke nach Patent 16 08 327 und Patent 19 25 416, wobei die Kühlrohre einen vom Kreisquerschnitt abweichenden, dem Walzgutquerschnitt angepaßten Querschnitt haben.
Mit derartigen Kühlrohren kann Walzgut mit vom Kreisquerschnitt abweichenden Walzgutquerschnitt während des Walzens und im Anschluß an das Walzen geführt abgekühlt werden und es kann die erhebliche Energiemenge im abfließenden, stark aufgeheizten, Kühlwasser aus den Kühlrohren der Anlage wieder zugeführt werden.
Walzgut aus Walzdraht- und Stabstahlwalzwerken mit vom Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt sowie Walzgut aus Profil- und Flachstahlwalzwerken wird einerseits nur an Luft abgekühlt und andererseits in drucklosen Wasserbädern oder mittells Spritzkühlung mit oder ohne anschließender Abkühlung an Luft abgekühlt.
Die bekannten Abkühlmethoden für vom Kreisquerschnitt abweichendes Walzgut führen nur zu einer zu langsamen und zu einer zu geringen Abkühlung, so daß damit nicht die angestrebte Gefügeausbildung erreicht wird, jedoch hoher Zunderverlust entsteht. Das zunderbelastete, aufgeheizte Kühlwasser aus den Kühlrohren wird in der Regel über Sinterbrunnen, Filteranlagen und Abwasserkühleinrichtungen dem Industriewasserkreislauf des Werkes zugeführt, wobei die im aufgeheizten Kühlwasser enthaltene Wärmeenergiemenge als Verlustwärme, unter Einsatz weiterer Energie, an die Umwelt (z.B. Kühlturm) abgegeben wird. Mit den bekannten Luft- und Wasserkühlmethoden ist es nicht möglich eine der Walzgutmengenverteilung im Walzgutquerschnitt entsprechend geführte Abkühlung zu erreichen, so z. B. bei Schienen die Abkühlintensität der unterschiedlichen Walzgutverteilung im Walzgutquerschnitt angepaßt zu führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlwirkung der Kühlstrecke nach Patent 16 08 327 und Patent 19 25 416 auch bei vom Kreisquerschnitt abweichenden Walzgut zu erreichen.
DieAufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlrohre einen vom Kreisquerschnitt abweichenden, dem Walzgutquerschnitt angepaßten Querschnitt haben.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die den einzelnen Teilen des Walzgutquerschnittes - dem Metergewicht der einzelnen Teile eines zusammengesetzten Walzprofiles (z.B. Schiene) - entsprechende Abkühlintensität durch Strömungslenker und die dafür notwendige hohe Turbulenz durch Turbulenzerhöher erreicht werden. Wenn die Walzgutmengenverteilung im Walzgutquerschnitt es erfordert, werden für deren unterschiedliche Abkühlforderungen jeweils eigene und getrennte Anströmkästen am Kühlrohr angebracht.
Wenn die Abkühlung einer disponierten Abkühlkurve genaustens gefolgt werden soll, wird Zusatzkühlmittel über die Zusatzkühlmittelleitungen in die Anströmkästen geleitet.
Es wird damit möglich, die Temperaturführung in den Kühlrohren so exakt zu führen, wie es der Stand der Prozeßsteuerung im gegebenen Zeitpunkt zuläßt, da im Druckraum des Kühlrohres, dem Raum zwischen den Verengungen in den Endstücken, ein nach der gewün-schten Abkühlungsfolge des Walzgutes exakt führbares physikalisches Milieu herrscht.
Wird die erforderliche Kühlwassermenge bei Walzgutquerschnitten mit hohem Meter-gewicht so groß, daß sie über die Verengung in den Endstücken nichtmehr sicher aus dem Kühlrohr abgeführt werden kann und daher die Gefahr einer ungewollten und willkürlichen Vollverdampfung im Kühlrohr besteht, werden in den Endstücken vor der Verengung radiale Bohrungen angeordnet. Um die Oberfläche schweren Walzgutes nicht zu beschädigen sind in den Verengungen der Endstücke schräg zur Walzgutlaufrichtung Nuten angebracht und die Kühlrohre, aus einer Null-Lage heraus, in Grenzen kipp-, heb- und senkbar gelagert. Ist der Beginn einer Abkühlung unmittelbar an eine Verformung, Formung oder thermischen Behandlung nahtlos notwendig, so liegen die Anströmkästen unmittelbar an einem Verformungs-, Formungs- oder thermischen Aggregat und nur eine Hälfte des Kühlrohres mit dem verengten Endstück ist ausgeführt. Um die Abkühlintensität über die Zusatzkühlmittel mit größtmöglicher Genauigkeit führen zu können, sind sehr fein führbare Regel armaturen in die Zusatzkühlmittelleitungen eingebaut. Um das Schleppwasser vom Walzgut zu trennen sind bei Bedarf Wasser abstreiflippen oder Wasserabstreifrollen vor, zwischen und/ oder nach den Kühlrohren angeordnet. Um das aufgeheizte, aus den Kühlrohren ausfließende Kühlwasser fassen zu können, wird jedes Kühlrohr,einzeln oder in Gfuppen zusammengefaßt, von einem ungekühlten oder wassergekühlten Mantelrohr mit Abflußöffnung umhüllt.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Kühlstrecke kann neben Walzgut aus Stahl und NE-Metalle auch andere Verformungs-, Formungs und thermisch zu behandelnde Güter, die eine rasche und geführte Abkühlung erforden, abkühlen; die Kühlstrecke ist auch für die Abkühlung genug warmfester Produktionsgüter, die durch ein Kühlrohr beliebigen Querschnittes mit verengten Endstücken geführt werden können, anwendbar.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Kühlstrecke kann eine Vielzahl von Anlagenteilen rasch und/oder geführt abkühlen; die Kühlstrecke ist auch für die Abkühlung von Anlagenteilen, die durch ein Kühlrohr beliebeigen Querschnittes mit verengten Endstücken geführt werden können, anwendbar.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Kühlstrecke ermöglicht das Sammeln des aufgeheizten und abfließenden Kühlwassers, so daß es sinnvoll wird, daß im Abfluß des aufgeheizten Kühlwassers aus-den Kühlrohren, eine oder mehrere Warmwasserfilteranlagen eingebaut sind. Das gefilterte und aufgeheizte Kühlwasser kann nunmehr wieder der Anlage als Energieträger zugeführt werden, womit die Kühlstrecke einen Beitrag zur Einsparung von Energie im industriellen Bereich leistet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Walzgut mit vom Kreisquerschnitt abweichenden Walzgutquerschnitt mit derselben Genauigkeit und Sicherheit geführt abgekühlt werden kann wie Walzgut mit Kreis- oder dem Kreis angeglichenen Querschnitt (z.B.
kleiner Vierkant-, kleiner Oval-, kleiner Flach-, Sechskant-Querschnitt u.ä.). Die Strömungslenker und Turbulenzerhöher im Kühlrohr ermöglichen die weitgehendst gleichmäßige qeführte Abkühlung von Walzgut mit zusammengesetztem Querschnitt (Schiene). Über die nur geringen Mengen des Zusatzkühlmittels kann eine sehr fein geführte Abkühlung, auch bei größeren Walgutquerschnitten, erreicht werden.
Das Kühlrohr mit den Anströmkästen beginnen oder enden lassen zu können hat den Vorteil, daß die intensive und sehr fein geführte Abkühlung nahtlos und unmittelbar hinter oder vor einem Produktionsaggregat beginnen kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Kühlstrecke mit den Kühlrohren mit verengten Endstücken in gleicher Weise auch für die geführte Abkühlung anderer Produktionsgüter als nur Stahl und NE-Metalle, sowie für die Abkühlung von Anlagenteilen angewendet werden kann, sobald das zu kühlende Material durch die Kühlrohre mit den verengten Endstücken sicher geführt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgendem näher beschrieben.
Es zeigen FIG. 1 Kühlstrecke - Übersicht FIG. 2 Kühlrohr-Querschnitt für großes Vierkant FIG. 3 Kühlrohr-Querschnitt für großes Flach FIG. 4 Kühlrohr-Querschnitt für Schiene FIG. 5 Kühlrohr-Längsschnitt Die Zeichnung der FIG. 1 ist aus der FIG. 1 aus P 19 25 416 entwickelt, wobei die vermehrte Anzahl der Anströmkästen 2a, 2b, 2c, 2d und die Wasserabstreifrollen 28 dargestellt sind. FIG.2, FIG. 3 und FIG. 4 zeigen Kühlrohrquerschnitte 1 mit Strömungslenker 20 und Turbulenzerhöher 21 sowie die Umrisse der Anströmkästen 2. Die Strömungslenker haben die Aufgabe den Kühlwasserstrom im Kühlrohr vorzugsweise dorthin zu lenken oder dort zu halten wo die größte Abkühlung im Walzgutquerschnitt notwendig ist. Die Turbulenzerhöher sind dort angebracht, wo die größte Abkühlung notwendig ist. Strömungslenker sind auch dort angebracht, wo schmale Walzgutquerschnitte neben starken Walzgutquerschnitten liegen und verhindert werden soll, daß die erzeugte hohe Abkühl intensität nicht auch auf die schmalen Walzgutquerschnittsteil wirkt (z.B. 20 in FIG. 4). In FIG. 5 sind alle übrigen Elemente der Erfindung dargestellt. Das heranführen des Zusatzkühlmittels über die Zusatzkühlmittelleitungen 22 mit ihren sehr fein führbaren Regel armaturen 26 in die Anströmkästen 2. Die Bohrungen nach außen 23,durch die ein Vollverdampfung des Kühlwassers bei der Abkühlung von großen Walzgutquerschnitten verhindert wird . Die Nuten 24, die einen gesicherten Kühlwasserausfluß durch die Verengung der Endstücke sichern und damit die Gleitfunktion des Wasser unterstützen und damit zur Schonung der Oberfläche schweren Walzguts beitragen. Der Schonung der Walzgutoberfläche dient ebenfalls, daß die Kühlrohre aus einer Null-Lage heraus, in Grenzen kipp-, heb- und senkbar (25) gelagert sind. Es wird dadurch vermieden, daß ein eventuell auftretender Gleitdruck in der Verengung der Endstücke nicht zu groß werden kann. Bei sehr empfindlichen Werkstoffgüten kann das Schleppwasser zusätzlich auch noch mittels Wasserabstreiflippen 27 vom Walzgut getrennt werden.
Mit 29 ist ein ungekühltes Mantelrohr für eine Kühlrohrgruppe dargestellt, bei dem über den Abfluß 30 das aufgeheizte Kühlwasser die Warmwasserfilteranlage 31 durchläuft.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1. Kühlstrecke für Walzdraht oder Stabmaterial, bestehend aus einem Kühlrohr oder mehreren über weite Einströmöffnungen an eine Druckwasserleitung angeschlossenen, hintereinander angeordneten Kühlrohren, die mit verengten Endstücken für den Wasserabfluß versehen sind, wobei die Einströmöffnungen auf einem im Vergleich zur Rohrlänge kurzen Bereich in der Mitte des Kühlrohres angeordnet sind und der Innendurchmesser der verengten Endstücke nur wenig größer - höchstens etwa doppelt so groß - ist als der Durchmesser des Walzgutes nach Patent 1 608 327 und zwischen aufeinanderfolgenden Kühlrohren im Bedarfsfall Kopplungsstücke eingebaut sind, deren Innen- und Außendurchmesser gleich dem der Kühlrohre ist nach Patent 19 25 416, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e i , daß die Kühlrohre (1) einen vom Kreisquerschnitt abweichenden, dem Walzgutquerschnitt angepaßten Querschnitt haben.
2. Kühlstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bedarfvdás Kühlrohr (1) aus drei oder mehr Anströmkästen (2) angeströmt wird.
3. Kühlstrecke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlrohren (1) Strömungslenker (20) eingebaut sind.
4. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlrohren (1) quer oder geneigt zur Strömungsrichtung des Kühlwassers Turbulenzerhöher (21) eingebaut sind.
5. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dei Anströmkästen (2) zusätzlich Kühlmittel über Zusatzkühlmittelleitungen (22) gegeben wird.
6. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endstücken vor der Verengung nach außen gehende Bohrungen (23) angeordnet sind.
7. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verengung der verengten Endstücke (3, 4) schräg zur Walzgutlaufrichtung Nuten (24) angebracht sind.
8. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre aus einer Null-Lage heraus, in Grenzen kipp-, heb- und senkbar (25) gelagert sind.
9. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anströmkästen (2) unmittelbar an einem Verformungs-, Formungs- oder thermischen Aggregat liegen und nur eine Häfte des Kühlrohres (1) mit verengten Endstück (3 oder 4) ausgeführt ist.
10. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sehr fein führbare Regelarmaturen (26) in die Zusatzkühlmittelleitungen (22) eingebaut sind.
11. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserabstreiflippen oder Wasserabstreifrollen (27, 28) vor, zwischen und/oder nach den Kühlrohren angeordnet sind.
12. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (l),einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt, von einem ungekühlten oder wassergekühlten Mantelrohr mit Abflußöffnung (29) umhüllt ist.
13. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Abkühlung ausreichend warmfester Produktionsgüter, die durch ein Kühlrohr beliebigen Querschnittes mit verengten Endstücken geführt werden können, anwendbar ist.
14. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Abkühlung von Anlagenteilen, die durch ein Kühlrohr beliebigen Querschnittes mit verengten Endstücken geführt werden können, anwendbar ist.
15. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Abfluß (30) des heißen Kühlwassers aus den Kühlrohren, eine oder mehrere Warmwasserfilteranlagen (31) eingebaut- sind.