EP0058324A2 - Vorrichtung zum geregelten Kühlen von Walzdraht aus der Walzhitze - Google Patents

Vorrichtung zum geregelten Kühlen von Walzdraht aus der Walzhitze Download PDF

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EP0058324A2
EP0058324A2 EP82100662A EP82100662A EP0058324A2 EP 0058324 A2 EP0058324 A2 EP 0058324A2 EP 82100662 A EP82100662 A EP 82100662A EP 82100662 A EP82100662 A EP 82100662A EP 0058324 A2 EP0058324 A2 EP 0058324A2
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EP
European Patent Office
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modules
wire
conveyor
cooling
turns
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EP82100662A
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EP0058324A3 (en
EP0058324B1 (de
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Johann Grotepass
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Publication date
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Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Priority to AT82100662T priority Critical patent/ATE9548T1/de
Publication of EP0058324A2 publication Critical patent/EP0058324A2/de
Publication of EP0058324A3 publication Critical patent/EP0058324A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0058324B1 publication Critical patent/EP0058324B1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/26—Special arrangements with regard to simultaneous or subsequent treatment of the material
    • B21C47/262—Treatment of a wire, while in the form of overlapping non-concentric rings

Definitions

  • the controlled cooling of (steel) wire rod from the rolling heat has become of considerable importance in the last two decades due to the introduction of the so-called "Stelmor process".
  • the wire leaving the rolling mill is fed directly to a cooling device, which consists of a first part, which guides the wire in a straight line and in sections with water, a part which forms the wire into turns and which offset the turns against one another on a continuously running conveyor laying lay and the conveyor, which allows an approximately vertically directed coolant flow to pass through and access to all winding parts, consists as a second part, the Conveyor of the second part of the cooling device which feeds the wire windings to a bundle forming station which collects and forms them into bundles.
  • the structure and cooling intensity in the two parts of the cooling device are based on the type of steel and the diameter of the wire to be cooled and the throughput.
  • DE-PS 1 508 443 discloses an early proposal for increasing the adaptability of the cooling device to widely differing cooling conditions. According to this proposal, the winding layer can be adjusted along the device and thus the effective lengths of the first and second parts of the cooling device can be changed during the basic structure of the cooling device in both parts corresponds to the rest of the state of the art and here, as there, can hardly be changed or can only be changed at high cost.
  • both parts of the cooling device are composed of a plurality of modules of the same basic length or an integral multiple of the basic length and built on a base frame on which the winding layer is also arranged and fixed in the longitudinal direction. is, the modules or groups of modules differ in their management or support function and / or influence the cooling effect differently.
  • the modules of the first part of the cooling device are provided with the wire straight pipe pieces according to a feature of the invention and according to a further feature of the invention, the pipe pieces can be provided with cooling water supplies and combined by a collecting container for the cooling water running off.
  • the modules of the second part of the cooling device are designed as basic units of a conveyor for the transport of wire windings which are offset on it in the conveying direction, the conveying means of which permit an approximately vertically directed cooling air flow to pass through and access to all parts of the wire windings.
  • the hot wire windings on the conveyor generate a thermal which is sufficient if only moderate cooling speeds are required. Very high cooling rates can be achieved, if each module of the conveyor placed underneath a frame with vertically operating fan wheels according to a further feature of the invention - is. In most cases, it is sufficient if, according to a further feature of the invention, an air chamber fed by a blower is placed under several modules of the conveyor, a high cooling rate being achievable.
  • a known and practiced way of influencing the cooling speed is to deposit the wire windings with more or less little dislocation on the conveyor by adjusting the conveying speed accordingly. If the cooling conditions require that a period of rapid cooling should be followed by a period of slow cooling, for which purpose the wire windings should be placed closer together, or if the wire windings have to be pulled apart for trouble-free ejection into the coil forming station, this can be done particularly easily in the cooling device according to the invention achieve, according to a further feature of the invention, modules that are upstream of a section of the conveyor or belong to higher modules compared to subsequent modules of a section of the conveyor operated at a different conveying speed, which is achieved in the simplest way by documents between the modules and the base frame .
  • the cooling speed is to be reduced further, this can be done by restricting the cooling air flow and further by preventing the heat radiation.
  • the frame for the fan wheels or the air chambers, plates made of the heat radiation-insulating building material, with slots for are provided the passage of a cooling air flow, this has the desired effect that the heat radiation is prevented downwards and a non-forced air movement is braked, while the slots allow a cooling air flow forced by fans or fans, so that the plates except in the case thermal cooling can remain under the modules.
  • the modules of the conveyor can be fitted with plates made of the heat radiation-insulating building material on the inner walls facing the longitudinal sides of the conveyor and on the modules U -shaped hoods from the heat radiation insulating building material can be placed as sections of a warming tunnel.
  • Fig. 1, 1 denotes the last pair of rolls of a wire rolling mill.
  • the finished rolled wire leaving the pair of rolls 1 enters the cooling device directly, which consists of a first part A and a second part B, which in turn is divided into sections B1, B2 and B3.
  • a driving roll stand 2 and a winding layer 3 is arranged between the two parts A and B '.
  • a bundle forming station 4 connects to part B or the last section B3 of the cooling device.
  • the first part A of the cooling device which guides the wire in a straight line, is composed of modules 5 and 6.
  • the modules 5 and 6 are provided with pipe sections 7 for wire guidance, which are combined in the modules 5 by a collecting container 8 and in the modules 6 by a support beam 9, the pipe sections 7 of the modules 5 being not shown here, for example by the DE-PS 27 14 019 known cooling water supplies are provided.
  • the collecting containers 8 of the modules 5 are made of bases 10 and the support beams 9 of the modules 6 are made of bases 11 gene, which in turn sit on a base frame 14 of the cooling device and are releasably attached.
  • Modules 5 and 6 are designed in two basic lengths.
  • a base 12 of simple basic length carrying the drive roller stand 2 and the bearing housing 13 of the winding layer 3 of double basic length sit on the base frame 14 following the bases 10 and 11 and are also detachably fastened to this.
  • the winding layer 3 forms the wire into turns in the form of screws and places them on the subsequent conveyor in the second part of the cooling device. Depending on the conveying speed of the continuously operated conveyor, the turns lay more or less offset on the conveyor.
  • the conveyor that is to say the second part B of the cooling device, is composed of modules 15 as basic units of the conveyor.
  • the modules 15 consist of a frame 16 with fastening flanges 17.
  • the frame 16 is open at the top and bottom.
  • Transport rollers 18 are mounted in the longitudinal side walls of the frame 16.
  • the shafts of the transport rollers 18 are guided out of the frame 16 on a longitudinal side thereof.
  • a shaft in each module 15 is driven by a gear motor 19.
  • Sprockets and chains 20 seated on the shaft journals serve for the geared connection of all the transport rollers 18 of a module 15.
  • the conveying speed of each module is infinitely variable.
  • the second part B of the cooling device is subdivided into sections B1, B2 and B3 in order to be able to meet the required cooling conditions assumed here, which is very fast in section B1 Require cooling.
  • the modules 15 of this section are regulated on the one hand to a high conveying speed, so that the windings are offset strongly (over 35 mm), that is to say they are widely separated, and on the other hand the modules 15 are combined with fans 21 to generate a very strong air flow (see FIG . 2).
  • the fans 21 are mounted in frames 22, which have the same connection dimensions as the modules 15 and are placed underneath them together with the modules 15 on the base frame 14 and fastened.
  • the modules 15 together with the fans 21 in the frame 22 provide a cooling intensity in the case of strongly offset windings which is suitable for continuing the strong initial cooling started in the first part A of the cooling device with sufficient intensity.
  • This has the advantage that the first part A of the cooling device is kept correspondingly short and the turns can be laid at about 850 ° C.
  • a short distance between the last roll stand and the winding layer with a correspondingly high temperature of the wire in the winding layer are essential prerequisites for a high final rolling speed of 75 and more m / sec.
  • the design of the cooling device according to the invention allows, however, in cases where a particularly low temperature (800 ° C.
  • section B2 Following the very rapid cooling in section B1, rapid cooling is sufficient, which is ensured in section B2 by placing an air chamber 23 below it, for example three modules 15, which is fed by a blower 24 (see FIG. 3).
  • the modules 15 sit on the air chambers 23 and with them on the base frame 14.
  • the air blown into the chambers 23 exits the modules 15 between the rollers 18.
  • the cooling speed sought in section B2 can be achieved with an average offset of the turns (approximately 20 to 30 mm), and the modules 15 in section B2 are therefore regulated to an average conveying speed.
  • the modules 15 in section B2 are set somewhat lower than in section B1, which is indicated by documents of different thickness, namely documents 24 for modules 15 in sections B1 and less strong documents 25 for the modules 15 in section B2 is reached: the modules 15 in section B3 also sit on an air chamber 23 and with this on the base frame 14.
  • the conveying speed of the modules 15 in section B3 is, however, adapted to that for the transfer of the turns into the bundle forming station 4, which is somewhat higher than the conveying speed in section B2.
  • the modules 15 in section B3 are set lower than in section B2 in that the modules 15 in section B3 are mounted without documents.
  • the modules 15 can be placed directly on the base frame 1-4 (see FIG. 4).
  • the inherent heat of the wire windings conveyed on the modules 15 causes an air movement (thermals), which causes a moderate cooling rate.
  • the moderate cooling rate caused by natural air movement (thermals) and heat radiation_ is still too high in the cooling conditions of a group of steels.
  • the modules 15 can be closed at the bottom by underlaid panels 26 (see FIGS. 5, 6 and 7).
  • the plates 26 are provided with slots 27 which expediently increase in the conveying direction.
  • the ribs remaining between the slots 27 have a braking effect on an air flow to such an extent that the natural air movement is greatly reduced.
  • the downward heat radiation is largely insulated by the plates 26, even if they are provided with slots 27.
  • the braked air movement and the partial, downward-insulated heat radiation ensure slow cooling.
  • the plates 26 consist of heat-resistant and heat-insulating material.
  • the slots 27 in the plates 26, however, allow an air flow forced by fans or blowers to become fully effective when the plates 26 between the frames 22 of the fans 21 and the modules 15 (see FIG. 5) or between the ventilation chambers 23 and the modules 15 (see FIG. 6) are set, the slots 27, with their inclined position, simultaneously directing the air flow in a desired direction.
  • the modules 15 are equipped with plates 28 along the inner walls of the long sides, which are connected to the inner walls and provided on their upper surfaces located at the level of the axes of the transport rollers 18 with semicircular recesses 29 of a somewhat larger radius than that of the transport rollers 18 are.
  • 15 hoods 30 are placed on the modules, the side walls 31 of which are supported on the plates 28 and, like these, are provided with semicircular cutouts 32 (see FIG. 8). While the plates 28 can remain in the modules 15, the hoods 30 are only placed on the modules 15 as required.
  • FIG. 1 The exemplary embodiment shown in FIG. 1 with the omission of part of the modules 15 in section B2 is shown again completely in FIG. 9, but schematically with the omission of the roll stand upstream of the cooling device and the coil forming station downstream of the cooling device and of the base frame.
  • FIG. 10 shows a cooling device which is of a very simple design, as it can be used for different types of bulk steels which, in the case of strong initial cooling in the first part C, require only moderately rapid cooling in the second part D.
  • a construction of the cooling device as shown in FIG. 1.0 can, however, be suitable as a first construction stage, since the design according to the invention allows the cooling device to be converted without further ado.
  • the cooling device As shown in FIG. 11, the first part E of the cooling device is shortened compared to the structure according to FIG. 10, while the second part F is correspondingly lengthened and equipped for strong cooling by air chambers 23 with fans 24 - as shown in FIG. 3 - under the modules 15. are set.
  • Very high rolling speeds require a further shortening of the first section of the cooling device, and the construction according to FIG. 9 is recommended, which allows very strong cooling in section B1, as already described. Since the very strong cooling in section B1 is effected with wire of small cross-section, it is advisable to convert the cooling device into the structure according to FIG. 11 when rolling out wire of larger cross-section, which is anyway rolled at a lower final speed.
  • a cooling device according to the invention - in the example that according to FIG. 9 - can be easily set up for very slow cooling, once the modules 15 are underlaid with plates 26 and plates 28 are inserted into the modules 15. Then it is only necessary to put on the hoods 30 and to shut down the fans 21 and the blowers 24.
  • the modules 15 in sections B1 and B2 are also to be regulated to a low conveying speed, so that there is a tight packing of the wire windings with a small offset (down to 3 mm).
  • the cooling device according to FIG. 12 has the same effect as that according to FIG. 9.

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Abstract

Die Vorrichtung besteht aus einem ersten, den Draht geradlinig führenden und in Abschnitten mit Wasser kühlenden Teil (A), einem den Draht zu Windungen formenden und die Windungen gegeneinander versetzt auf einen kontinuierlich laufenden Förderer ablegenden Windungsleger (3) und einem Förderer, der einem etwa senkrecht gerichteten Kühlmittelstrom Durchtritt und Zutritt zu allen Windungsteilen gewährt, als zweiten Teil (B) der die Drahtwindungen einer sie sammelnden Bundbildestation (4) zuführt. Um weitgehende Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Kühlbedingungen durch einfachen und kostensparenden Umbau zu erreichen sind beide Teile (A,B) der Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Modulen (5, 6, 15) gleicher Grundlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen der Grundlänge zusammengesetzt und auf einem Grundrahmen (14) aufgebaut, auf dem auch der Windungsleger (3) in Langsrichtung versetzbar angeordnet und befestigt ist, wobei sich die Module (5, 6, 15) bzw. Gruppen von Modulen (5, 6, 15) in ihrer Führungs-bzw. Förderfunktion unterscheiden und/oder die Kühlwirkung unterschiedlich beeinflussen.

Description

  • Die geregelte Kühlung von (Stahl-) Walzdraht aus der Walzhitze ist in den letzten zwei Jahrzehnten durch die Einführung des sogenannten "Stelmor-Verfahrens" zu erheblicher Bedeutung gelangt. Bei diesem Verfahren wird der das Walzwerk verlassende Draht unmittelbar einer Kühlvorrichtung zugeführt, die aus einem ersten, den Draht geradlinig führenden und in Abschnitten mit Wasser kühlenden Teil, einem den Draht zu Windungen formenden und die Windungen gegeneinander versetzt auf einen kontinuierlich laufenden Förderer ablegenden Windungsleger und dem Förderer, der einem etwa senkrecht gerichteten Kühlmittelstrom Durchtritt und Zutritt zu allen Windungsteilen gewährt, als zweiten Teil besteht, wobei der Förderer des zweiten Teils der Kühlvorrichtung die Drahtwindungen einer sie sammelnden und zu Bunden formenden Bundbilderstation zuführt. Aufbau und Kühlintensität in den beiden Teilen der Kühlvorrichtung sind auf die durch die Stahlsorte und den Durchmesser des zu kühlenden Drahtes und den Durchsatz abgestellt..
  • Ursprünglich für das Patentieren von Draht aus Stählen mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt eingesetzt, ist das Verfahren bald durch Anpassung an die Kühlbedingungen anderer Stahlsorten zur allgemeinen Anwendung gelangt, um sonst nötige Wärmebehandlungen des Drahtes vor seiner Weiterverarbeitung einzusparen. Die Kühlbedingungen der sehr verschiedenen Stahlsorten machten Änderungen der Kühlvorrichtungen notwendig um die Kühlintensität und den zeitlichen Ablauf der Kühlung in weiten Grenzen regeln zu können. Beispiele hierfür zeigen die DE-PS 1 752 519, DE-OS 2 009 839, DE-OS 2 150 609 und DE-OS 25 46 589. Trotz erheblichen baulichen Mehraufwandes ist der Anwendungsbereich der Vorrichtungen immer noch begrenzt und eine Anpassung an später auftretende, nicht sogleich eingeplante bzw. aus Kostengründen zurückgestellte Anwendungen kaum oder nur unter Aufwand hoher Kosten möglich.
  • Einen frühen Vorschlag zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Kühlvorrichtung an stark unterschiedliche Kühlbedingungen offenbart die DE-PS 1 508 443. Nach diesem Vorschlag ist der Windungsleger längs der Vorrichtung verstellbar und somit sind die wirksamen Längen des ersten und des zweiten Teils der Kühlvorrichtung veränderbar, während der grundsätzliche Aufbau der Kühlvorrichtung in beiden Teilen dem übrigen Stand der Technik entspricht und hier wie dort wiederum kaum oder nur unter Aufwand hoher Kosten verändert werden kann.
  • An diesen praktisch ohne Bedeutung gebliebenen Vorschlag schließt die Erfindung an mit der Zielsetzung, durch Schaffung einfacher und kostensparender Umbaumöglichkeiten eine weitgehende Anpassungsfähigkeit der Kühlvörrichtung an sehr unterschiedliche Kühlbedingungen zu erhalten. Erfindungsgemäß werden hierzu beide Teile der Kühlvorrichtung aus einer Mehrzahl von Modulen gleicher Grundlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen der Grundlänge zusammengesetzt und auf einem Grundrahmen aufgebaut, auf dem auch der Windungsleger in Längsrichtung versetzbar angeordnet und.befestigt. ist, wobei sich die Module bzw. Gruppen von Modulen in ihrer Führungs- bzw. Förderfunktion unterscheiden und/oder die Kühlwirkung unterschiedlich beeinflussen.
  • Die Module des ersten Teils der Kühlvorrichtung sind nach einem Merkmal der Erfindung mit den Draht geradlinig führenden Rohrstücken versehen und gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal können die Rohrstücke mit Kühlwasserzufuhren versehen und von einem Sammelbehälter für das ablaufende Kühlwasser zusammengefaßt sein.
  • Die Module des zweiten Teiles der Kühlvorrichtung sind nach einem Merkmal der Erfindung als Grundeinheiten eines Förderers zum Transport von auf ihm in Förderrichtung versetzt aufliegenden Drahtwindungen ausgebildet, deren Fördermittel einem etwa senkrecht gerichteten Kühlluftstrom den Dürchtritt und Zutritt zu allen Drahtwindungsteilen gestatten.
  • Die auf dem Förderer aufliegenden heißen Drahtwindungen erzeugen eine Thermik, die ausreicht, wenn nur mäßige Abkühlgeschwindigkeiten erforderlich sind. Sehr hohe Abkühlgeschwindigkeiten lassen sich erreichen, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jedem Modul des Förderers ein Rahmen mit vertikal arbeitenden Lüfterrädern untergesetzt-ist. In den meisten Fällen genügt es, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mehreren Modulen des Förderers eine von einem Gebläse gespeiste Luftkammer untergesetzt ist, wobei eine hohe Abkühlgeschwindigkeit erreichbar ist.
  • Eine bekannte und praktizierte Möglichkeit zur Beeinflussung der Abkühlgeschwindigkeit besteht darin, die Drahtwindungen mit mehr oder weniger geringer Versetzung auf dem Förderer abzulegen durch entsprechende Einstellung der Fördergeschwindigkeit. Falls es die Kühlbedingungen erfordern, daß'eine Periode schneller Kühlung eine solche mit langsamer Kühlung folgen soll, wozu die Drahtwindungen dichter gelegt werden sollen, oder falls die Drahtwindungen zum störungsfreien Abwurf in_die Bundbildestation auseinandergezogen werden müssen, läßt sich dies bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung besonders leicht erreichen, indem gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Module, die einem Abschnitt des Förderers vorgeordnet sind bzw. zugehören gegenüber nachfolgenden Modulen eines mit anderer Fördergeschwindigkeit betriebenen Abschnittes des Förderers höher angeordnet werden, was in einfachster Weise durch Unterlagen zwischen den Modulen und dem Grundrahmen erreicht wird.
  • Soll die Kühlgeschwindigkeit weiter verringert werden, kann dies durch Einschränkung des Kühlluftstromes und weiter durch Verhinderung der Wärmeabstrahlung erfolgen. Werden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung unter die einzelnen Module oder Gruppen von Modulen des zweiten Teiles der Kühlvorrichtung, gegebenenfalls zwischen den Modulen und den Unterlagen, den Rahmen für die Lüfterräder bzw. den Luftkammern, Platten aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff angeordnet, die mit Schlitzen für den Durchtritt eines Kühlluftstromes versehen sind, so hat dies die gewünschte Wirkung, daß die Wärmeabstrahlung nach unten verhindert und eine nicht erzwungene Luftbewegung gebremst wird, währen die Schlitze einem durch Lüfter oder Gebläse erzwungenen Kühlluftstrom ausreichend Durchlaß gewähren, so daß die Platten mit Ausnahme des Falles der Thermikkühlung unter den Modulen verbleiben können.
  • Ist eine sehr langsame Abkühlung des Walzdrahtes erforderlich, so läßt sich diese erreichen, wenn-gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Module des Förderers an den zu den Längsseiten des Förderers gerichteten Innenwänden mit Platten aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff bestückbar sind und auf die Module U-förmige Hauben aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff als Abschnitte eines Warmhaltetunnels aufsetzbar sind.
  • Die Erfindung ist im Einzelnen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen in perspektivischer Darstellung
    • Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels zu dem in den
    • Fig. 2 und 3 Einzelheiten in größerem Maßstab dargestellt sind.
    • Weitere Einzelheiten sind in den Fig. 4
    • bis 8 dargestellt und dienen zur Abwandlung des Ausführungsbeispiels. Die
    • Fig. 9 zeigt nochmals das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel und die
    • Fig. 10
    • 11 u.12 zeigen Beispiele von Abwandlungen des Ausführungsbeispiels in schematischer Darstellung.
  • In der Gesamtdarstellung, Fig. 1, ist mit 1 das letzte Walzenpaar eines Drahtwalzwerkes bezeichnet. Der das Walzenpaar 1 verlassende fertig gewalzte Draht tritt unmittelbar in die Kühlvorrichtung ein, die aus einem ersten Teil A und einem zweiten Teil B, der wiederum in Abschnitte B1, B2 und B3 unterteilt ist, besteht. Zwischen den beiden Teilen A und B ' ist ein Treibwalzengerüst 2 und ein Windungsleger 3 angeordnet. An den Teil B bzw. den letzten Abschnitt B3 der Kühlvorrichtung schließt sich eine Bundbildestation 4 an.
  • Der erste, den Draht geradlinig führende Teil A der Kühlvorrichtung ist aus Modulen 5 und 6 zusammengestellt. Die Module 5 und 6 sind mit Rohrstücken 7 zur Drahtführung versehen, die in den Modulen 5 von einem Sammelbehälter 8 und in den Modulen 6 von einem Stützbalken 9 zusammengefaßt, wobei die Rohrstücke 7 der Module 5 noch mit hier nicht dargestellten, an sich beispielsweise durch die DE-PS 27 14 019 bekannten Kühlwasserzufuhren versehen sind. Die Sammelbehälter 8 der Module 5 werden von Sockeln 10 und die Stützbalken 9 der Module 6 werden von Sockeln 11 getragen, die ihrerseits auf einem Grundrahmen 14 der Kühlvorrichtung aufsitzen und lösbar befestigt sind. Die Module 5 und 6 sind in zweifacher Grundlänge ausgeführt.
  • Ein das Treibwalzengerüst 2 tragender Sockel 12 von einfacher Grundlänge und das Lägergehäuse 13 des Windungslegers 3 von zweifacher Grundlänge sitzen im Anschluß an die Sockel 10 und 11 auf dem.Grundrahmen 14 auf und sind ebenfalls lösbar auf diesem befestigt. Der Windungsleger 3 formt den Draht zu Windungen in Schraubenform und setzt diese auf den nachfolgenden Förderer im zweiten Teil der Kühlvorrichtung ab. Je nach Fördergeschwindigkeit des kontinuierlich betriebenen Förderers legen sich die Windungen mehr oder weniger gegeneinander versetzt auf dem Förderer ab.
  • Der Förderer, also der zweite Teil B der Kühlvorrichtung ist aus Modulen 15 als Grundeinheiten des Förderers zusammengesetzt. Die Module 15 bestehen aus einem Rahmen 16 mit Befestigungsflanschen 17. Der Rahmen 16 ist nach oben und unten offen. In den Längsseitenwänden der Rahmen 16 sind Transportrollen 18 gelagert. Die Wellen der Transportrollen 18 sind an einer Längsseite des Rahmens 16 aus diesem herausgeführt. Eine Welle in jedem Modul 15 ist von einem Getriebemotor 19 angetrieben. Auf den Wellenzapfen aufsitzende Kettenräder und Ketten 20 dienen der getrieblichen Verbindung sämtlicher Transportrollen 18 eines Moduls 15. Die Fördergeschwindigkeit eines jeden Moduls ist stufenlos regelbar.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der zweite Teil B der Kühlvorrichtung in Abschnitte B1, B2 und B3 unterteilte um die hier angenommenen erforderlichen Kühlbedingungen erfüllen zu können, die im Abschnitt B1 eine sehr schnelle Abkühlung erfordern. Hierzu sind die Module 15 dieses Abschnitts einerseits auf eine hohe Fördergeschwindigkeit eingeregelt, so daß die Windungen stark (über 35 mm) versetzt, also weit auseinandergezogen sind, und andererseits sind die Module 15 mit Lüftern 21 zur Erzeugung eines sehr starken Luftstromes kombiniert (siehe Fig. 2). Die Lüfter 21 sind in Rahmen 22 gelagert, die gleiche Anschlußmaße wie die Module 15 besitzen und unter diese gesetzt zusammen mit den Modulen 15 auf den Grundrahmen 14 aufzusetzen und zu befestigen sind.
  • Die Module 15 zusammen mit den Lüftern 21 in den Rahmen 22 erbringen bei stark versetzten Windungen eine Kühlintensität, die geeignet ist, die im ersten Teil A der Kühlvorrichtung begonnene starke Anfangskühlung ausreichend stark fortzusetzen. Dies bringt den Vorteil, daß der erste Teil A der Kühlvorrichtung entsprechend kurz gehalten und das Legen der Windungen schon bei etwa 850°C erfolgen kann. Eine kurze Entfernung zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Windungsleger bei einer entsprechend hohen Temperatur des Drahtes im Windungsleger sind wesentliche Voraussetzungen für eine hohe Endwalzgeschwindigkeit von 75 und mehr m/sec. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kühlvorrichtung läßt es jedoch zu, in Fällen in denen eine besonders niedrige Temperatur(800°C und weniger) schon am Windungsleger erreicht sein muß, den ersten Teil A der Kühlvorrichtung um einige Module zu verlängern und den zweiten Teil B um eine entsprechende Zahl von Modulen zu verkürzen bei entsprechender Versetzung des Treibwalzengerüstes 2 und des Windungslegers 3, wobei dann das Walzwerk mit geringerer Endwalzgeschwindigkeit gefahren werden kann.
  • Im Anschluß an die sehr schnelle Abkühlung im Abschnitt B1 genügt eine schnelle Abkühlung, die im Abschnitt B2 dadurch sichergestellt ist, daß mehreren, beispielsweise drei Modulen 15 eine Luftkammer 23 untergesetzt ist, die von einem Gebläse 24 gespeist ist (siehe Fig. 3). Die Module 15 sitzen auf den Luftkammern 23 und mit diesen auf dem Grundrahmen 14 auf. Die in die Kammern 23 eingeblasene Luft tritt an den Modulen 15 zwischen den Rollen 18 aus. Die im Abschnitt B2 angestrebte Kühlgeschwindigkeit ist mit einer mittleren Versetzung der Windungen (etwa 2o bis 30 mm) zu erreichen, und die Module 15 im Abschnitt B2 sind deshalb auf eine mittlere Fördergeschwindigkeit eingeregelt. Damit die Drahtwindungen beim übergang vom Abschnitt B1 in den Abschnitt B2 leicht und störungsfrei zusammenrücken können, sind die Module 15 im Abschnitt B2 etwas tiefer gesetzt als im Abschnitt B1, was durch verschieden starke Unterlagen, nämlich Unterlagen 24 für die Module 15 im Abschnitt B1 und weniger starke Unterlagen 25 für die Module 15 im Abschnitt B2 erreicht ist: Auch die Module 15 im Abschnitt B3 sitzen auf einer Luftkammer 23 und mit dieser auf dem Grundrahmen 14 auf. Die Fördergeschwindigkeit der Module 15 im Abschnitt B3 ist jedoch auf die für die überleitung der Windungen in die Bundbildestation 4 angepaßt, die etwas höher als die Fördergeschwindigkeit im Abschnitt B2 liegt. Um die Drahtwindungen am übergang vom Abschnitt B2 in den Abschnitt B3 störungsfrei auseinanderziehen zu können, sind die Module 15 im Abschnitt B3 tiefer gesetzt als im Abschnitt B2 indem die Module 15 im Abschnitt B3 ohne Unterlagen montiert sind.
  • In Fällen, in denen nur eine mäßige Kühlgeschwindigkeit im zweiten Teil B der Kühlvorrichtung oder einem seiner Abschnitte erforderlich ist, oder nur der Weitertransport der Drahtwindungen zu bewerkstelligen ist, können die Module 15 direkt auf den Grundrahmen 1-4 aufgesetzt werden (siehe Fig. 4). Die Eigenwärme der auf den Modulen 15 geförderten Drahtwindungen bewirkt eine Luftbewegung (Thermik), die eine mäßige Kühlgeschwindigkeit hervorruft.
  • Die mäßige, durch die natürliche Luftbewegung (Thermik) und durch Wärmeabstrahlung_hervorgerufene Kühlgeschwindigkeit ist bei den Kühlbedingungen einer Gruppe von Stählen noch zu hoch. In solchen Fällen können die Module 15 nach unten durch untergelegte Platten 26 abgeschlossen sein (siehe Fig. 5, 6 und 7). Um die Platten 2'6 beim Wechsel des Kühlprogramms zu beschleunigter Kühlung nicht jeweils entfernen zu müssen, sind die Platten 26 mit Schlitzen 27 versehen, die zweckmäßig in Förderrichtung ansteigend verlaufen. Die zwischen den Schlitzen 27 verbleibenden Rippen wirken soweit bremsend auf einen Luftstrom, daß die natürliche Luftbewegung stark reduziert wird. Die Wärmeabstrahlung nach unten wird durch die Platten 26, auch wenn diese mit Schlitzen 27 versehen sind, weitgehend gedämmt. Die gebremste Luftbewegung und die teilweise, nach unten gedämmte Wärmeabstrahlung stellen eine nur langsame Kühlung sicher. Die Platten 26 bestehen aus wärmebeständigem und die Wärmeabstrahlung dämmenden Werkstoff. Die Schlitze 27 in den Platten 26 gestatten es aber, eine durch Lüfter oder Gebläse erzwungene Luftströmung voll wirksam werden zu lassen, wenn die Platten 26 zwischen die Rahmen 22 der Lüfter 21 und die Module 15 (siehe Fig. 5) oder zwischen die Lüftkammern 23 und die Module 15 (siehe Fig. 6) gesetzt werden, wobei die Schlitze 27 mit ihrer Schräglage den Luftstrom zugleich in eine gewünschte Richtung lenken.
  • Um eine sehr langsame Kühlung zu erreichen, kann die Wärmeabstrahlung weiter eingedämmt werden. Hierzu werden die Module 15 entlang den Innenwänden der Längsseiten mit Platten 28 bestückt, die mit den Innenwänden verbunden werden und an ihren oberen, in Höhe der Achsen der Transportrollen 18 gelegenen Flächen mit halbkreisförmigen Aussparungen 29- von etwas größerem Radius als dem der Transportrollen 18 versehen sind. Von oben werden auf die Module 15 Hauben 30 aufgesetzt, deren Seitenwände 31 sich auf den Platten 28 abstützen und ebenso wie diese mit halbkreisförmigen Aussparungen 32 versehen sind (siehe Fig. 8). Während die Plat-" ten 28 in den Modulen 15 verbleiben können, werden die Hauben 30 nur bedarfsweise auf die Module 15 aufgesetzt.
  • Das in Fig. 1 unter Weglassung eines Teils der Module 15 im Abschnitt B2- gezeigte Ausführungsbeispiel ist in Fig. 9 nochmals vollständig, jedoch schematisch unter Weglassung des der Kühlvorrichtung vorgeschalteten Walzgerüstes und der Kühlvorrichtung nachgeschalteten Bundbildestation sowie des Grundrahmens dargestellt.
  • Einige Beispiele möglicher Abwandlung des in Fig. 9 dargestellten.Ausführungsbeispiels, wie sie die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht, sind in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt.
  • So zeigt die Fig. 10 eine in ihrem Aufbau sehr einfach gehaltene Kühlvorrichtung, wie sie für verschiedene Sorten von Massenstählen brauchbar ist, die bei starker Anfangskühlung im ersten Teil C nur mäßig schnelle Kühlung im zweiten Teil D erfordern. Die Länge des ersten, vor dem Windungsleger 3 gelegenen Teiles C zusammen mit der starken Kühlung des Drahtes in diesem Teil und damit einer relativ niedrigen Temperatur des Drahtes im Windungsleger 3 lassen nur eine begrenzte Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes zu, wenn ein störungsfreier Betrieb gewährleistet sein soll. Ein Aufbau der Kühlvorrichtung, wie ihn die Fig. 1.0 zeigt, kann aber als erste Baustufe geeignet sein, da die erfindungsgemäße Ausbildung ohne weiteres eine Umrüstung der Kühlvorrichtung zuläßt.
  • Sollen höhere Walzgeschwindigkeiten gefahren werden und sind Sorten zu kühlen, die eine starke Kühlung im zweiten Abschnitt der Kühlvorrichtung erfordern, empfiehlt sich ein Aufbau der Kühlvorrichtung, wie ihn Fig. 11 zeigt. Hier ist der erste Teil E der Kühlvorrichtung gegenüber dem Aufbau nach Fig. 10 gekürzt, während der zweite Teil F entsprechend verlängert und für eine starke Kühlung ausgerüstet ist, indem unter die Module 15 Luftkammern 23 mit Gebläsen 24 - wie in Fig. 3 dargestellt - gesetzt sind.
  • Sehr hohe Walzgeschwindigkeiten setzen eine weitere Kürzung des ersten Abschnitts der Kühlvorrichtung voraus, und es empfiehlt sich der Aufbau nach der Fig. 9, der im Abschnitt B1 eine sehr starke Kühlung zuläßt, wie bereits beschrieben. Da die sehr starke Kühlung im Abschnitt B1 bei Draht geringen Querschnitts bewirkt wird, empfiehlt es sich, beim Auswalzen von Draht größeren Querschnitts der ohnehin mit geringerer Endgeschwindigkeit ausgewalzt wird, die Kühlvorrichtung jeweils in den Aufbau nach Fig. 11 umzubauen.
  • Wie das Beispiel nach Fig. 12 zeigt, kann eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung - im Beispiel die nach Fig. 9 - leicht für eine sehr langsame Kühlung eingerichtet werden, wenn einmal die Module 15 mit Platten 26 unterlegt und in die Module 15 Platten 28 eingesetzt sind. Es sind dann nur -die Hauben 30 aufzusetzen und die Lüfter 21 und die Gebläse 24 stillzusetzen. Die Module 15 in den Abschnitten B1 und B2 sind desweiteren auf eine geringe Fördergeschwindigkeit einzuregeln, so daß sich eine dichte.Packung der Drahtwindungen mit kleiner Versetzung (bis herunter zu 3mm) ergibt. Nach Abnehmen der Hauben 30, Einschaltung der Lüfter 21 und Gebläse 24 sowie Einstellung der höheren Fördergeschwindigkeiten an den Modulen 15 in den Abschnitten B1 und B2 wirkt die Kühlvorrichtung nach Fig. 12 gleich der nach Fig. 9.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum geregelten Kühlen von Walzdraht aus der Walzhitze, bestehend aus einem ersten, den Draht geradlinig führenden und in-Abschnitten mit Wasser kühlenden Teil, einem den Draht zu Windungen formenden und die Windungen gegeneinander versetzt auf einen kontinuierlich laufenden Förderer ablegenden Windungsleger und dem Förderer, der-einem etwa senkrecht gerichteten Kühlmittelstrom Durchtritt und Zutritt zu allen Windungsteilen gewährt, als zweiten Teil, der die Drahtwindungen einer sie sammelnden und zu Bunden formenden, dem Förderer nachgeordneten Bundbildestation zuführt, wobei der Windungsleger längs der Vorrichtung verstellbar und somit die wirksamen Längen des ersten und zweiten Teils der Vorrichtung verändernd ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Teile (A, B) der Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Modulen (15) gleicher Grundlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen der Grundlänge zusammengesetzt und auf einem Grundrahmen (14) aufgebaut sind, auf dem auch der Windungsleger (3) in Längsrichtung versetzbar angeordnet und befestigt ist, wobei sich die Module (15) bzw. Gruppen von Modulen (15) in ihrer Führungs- bzw. Förderfunktion unterscheiden und/oder die Kühlwirkung unterschiedlich beeinflussen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Module (15) des ersten Teils (A) der Vorrichtung mit den Draht geradlinig führenden Rohrstücken (7) versehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrstücke (14) mit Kühlwasserzufuhren versehen und von einem Sammelbehälter (8) für das ablaufende Kühlwasser zusammengefaßt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Module (15) des zweiten Teils (B) der Vorrichtung als Grundeinheiten eines Förderers zum Transport von auf ihm in Förderrichtung versetzt aufliegenden Drahtwindungen ausgebildet sind, deren Fördermittel einem etwa senkrecht gerichteten Kühlluftstrom den Durchtritt und Zutritt zu allen Drahtwindungsteilen gestatten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Modul (15) des Förderers ein Rahmen (22)-mit vertikal arbeitenden Lüfterrädern (21) untergesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß mehreren Modulen (15) des Förderers eine von einem Gebläse (24) gespeiste Luftkammer (23) untergesetzt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß Module (15), die einem Abschnitt (B1 bzw. B2) des Förderers vorgeordnet bzw. zugehörig sind, gegenüber nachfolgenden Modulen (15)eines mit anderer Fördergeschwindigkeit betriebenen Abschnitts (B2 bzw. B3) höher angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die höher angeordneten Module (15) mit entsprechend starken Unterlagen (24 bzw. 25) am Grundrahmen (1-4) abgestützt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß unter jedem Modul (15) oder einer Gruppe von Modulen (15), gegebenenfalls zwischen den Modulen (15) und den Unterlagen (24, 25) den Rahmen (22). für die Lüfterräder (21) bzw. den Luftkammern (23) Platten (26) aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff angeordnet sind, die mit Schlitzen (27) für den Durchtritt eines Kühlluftstromes versehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Module (15) des Förderers an den zu den Längsseiten des Förderers gerichteten Innenwänden mit Platten (28) aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff bestückbar sind und auf die Module (15) U-förmige Hauben (30) aus die Wärmeabstrahlung dämmenden Baustoff als Abschnitte eines Warmhaltetunnels aufsetzbar sind.
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