EP0287503A2 - Verfahren und Druckkühlaggregat zum Kühlen eines durchlaufenden Produktes - Google Patents

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EP0287503A2
EP0287503A2 EP19880730063 EP88730063A EP0287503A2 EP 0287503 A2 EP0287503 A2 EP 0287503A2 EP 19880730063 EP19880730063 EP 19880730063 EP 88730063 A EP88730063 A EP 88730063A EP 0287503 A2 EP0287503 A2 EP 0287503A2
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EP
European Patent Office
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pressure
cooling
water
cooling unit
unit according
Prior art date
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EP19880730063
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EP0287503B1 (de
EP0287503A3 (en
Inventor
Walter Dipl.-Ing. Krenn
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KRENN, WALTER, DIPL.-ING.
Original Assignee
Korf Engineering GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and pressure cooling unit for guided cooling shaped, heavy to light, hot, continuous production goods made of steel and metal in pressurized water.
  • the cooling of shaped, hot, continuous production goods has a significant influence on the quality and the production cost of finished products made of steel and metal.
  • the final rolling speed in the production of hot wide strip has increased 2.5 times, the coil weight to 45 t and the capacity to 6 million t / year, with wire rod, the final rolling speed has increased to 120 m / s, the coil weight to 3000 kg and the monthly production to 30,000 t / rolling rod (Mommertz, KH: Stahl u. Eisen 106 (1968) No. 6, pp. 255/62).
  • cooling water quantities of the order of 10,000 m3 / h and more are used today.
  • the cooling in pressurized water should be able to be brought to a cooling temperature which is so low that it does not get into the martensite area so that cooling with fan air can be dispensed with. Where this is not possible due to quality, the cooling in pressurized water must be carried out as deeply as possible so that the deficiency from cooling with blown air can be reduced. With the process and three-cell pressure cooling unit described in the application for the grant of a patent dated August 3, 1986, it is possible to drive a cooling temperature that may be closer to the quality-dependent martensite line in the ZTU diagram.
  • the invention has for its object to develop a method and pressure cooling unit with which the heat removal during cooling shaped, heavy to light, hot, continuous production goods made of steel and metal in pressurized water, within a pressure cooling unit, can be performed so that the majority of the steel and metal production goods with increased metallurgical and temperature accuracy, greater uniformity across the width and length of the production goods to be cooled and better economic efficiency.
  • the pressure cooling unit in terms of the system from a single pressure chamber, from two, three or more pressure chambers product-dependent volume, each limited by two stagnation edges (constrictions), in which there is preferably at least one cooling and guiding pressure water inflow and a condensation pressurized water inflow, preferably distributed in the form of a shower, is arranged in the respective pressure chamber and, in terms of the process, is preferably subjected to a part of a higher quantity of pressurized water which is necessary to extract heat from the production goods in such a way that the product-dependent cooling unit, in the convection cooling part Length, cooling pressurized water flows in, which is preferably heated up to the boiling point together with the incoming pressurized pressurized water, and that the hot water / steam mixture produced therefrom, in the directly adjoining evaporative cooling section of product-dependent length, by E If the heat of evaporation is removed from the hot water / steam mixture, heat is further removed from the product to be produced, the degree of e
  • the convection cooling part is the part of the pressure cooling unit in which the cooling pressure water and preferably the guide pressure cooling water leading to the boiling point is heated to the boiling temperature.
  • the evaporative cooling part is the part of the pressure cooling unit in which the pressurized water, which is preferably heated to boiling temperature in the convection part, evaporates as a hot water / steam mixture, conducted through the condensed pressurized water.
  • Cooling pressurized water is pressurized water that only serves to extract heat.
  • Leading pressurized water is pressurized water that is used to guide the heating of the pressurized water preferably to the boiling point and to remove heat.
  • Condensation pressure water is pressure water that serves to guide the degree of evaporation.
  • the pressure chamber into which the main part of the cooling pressure water flows is referred to as a convection pressure chamber, even if the pressure cooling unit has only a single pressure chamber. All other pressure chambers are referred to as the evaporation pressure chamber, irrespective of whether, in terms of the process, the heat is extracted primarily by evaporation or by convection.
  • Inlet stowage edge is the stowage edge of a pressure chamber through which the continuous production material enters the pressure chamber.
  • Inflow stowage edge is the storage edge of a pressure chamber through which the pressurized water / hot water / steam mixture flows into the pressure chamber.
  • the systematic training is such that -
  • the cooling, guiding and condensation pressurized water supply lines to the pressure cooling unit are dimensioned so that the pressure losses in them are low, that flow-regulating valves with actuators are arranged in the cooling, guiding and condensation pressurized water supply lines, that the separation of the cooling and guide pressurized water can be dispensed with and for these, as guide pressurized water, only one feed line with a flow-regulating valve with an actuator is arranged, that the inflow openings for the cooling, guiding and condensing pressurized water are designed with almost no back pressure resistance, - that the damming edges of the single pressure chamber and all pressure chambers have so much flow cross-section during the product flow that the quantity of cooling, guiding and condensing pressurized water required for the removal of heat can flow evenly and undistur
  • different pressure cooling unit designs and circuits are selected in terms of process, - That in a pressure cooling unit with a single pressure chamber, the cooling and guiding pressure water is preferably routed centrally into the pressure chamber and the condensation pressure water in front of the accumulation edges at the pressure chamber ends, - That in a pressure cooling unit with a single pressure chamber, the cooling and guiding pressurized water in the area of the reservoir at one end of the pressurized room and the condensed pressurized water at the other are led into the pressurized room, that the cooling and guiding pressure water is led into the convection pressure chamber and the condensation pressure water into one or more evaporation pressure rooms, - That the cooling and guiding pressure water is led into the convection pressure chamber, further guiding pressure water into one or more evaporation pressure rooms, preferably after the inflow dam, and the condensation pressure water is led into one or more
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that with the method and pressure cooling unit according to the invention, a large part of the shaped, heavy and medium, hot, continuous production goods can be cooled in a guided manner, so that the desired cooling intensity sequences are in accordance with product dimensions, quality and time sequence can be operated with a comparatively very small bandwidth, so that no undesired structural components can form in the finished product and that only a comparatively small amount of pressurized water is required for this.
  • the measurement records 1 - 2 and 3 - 4 show that the cooling temperature becomes stable to the extent that the amount of pressure water flowing through increases in relation to the pressure length. In other words, the cooling temperature becomes stable to the extent that, in relation to the amount of pressurized water flowing through, the distance between the damming edges decreases and the pressure chamber becomes shorter.
  • the measurement records in the sequence 3 - 2, with the pressure chamber lengths 3 - 1, with the pressurized water quantities 10 - 11 (may be considered the same for this consideration), confirm this conclusion.
  • the numbers for the length of the pressure chamber and the amount of pressure water are ratio numbers.
  • the cooled product would have a cooling temperature of around 350 ° C in the order of magnitude, this would be according to the invention
  • Incoming condensation water does not limit the cooling intensity in the evaporation pressure rooms to, for example, 550 ° C.
  • the inflowing amount of pressurized water would be reduced in order not to have to limit the effect of the heat removal by the heat of vaporization by a higher amount of condensed pressurized water.
  • the heat transfer coefficient ⁇ the well-known diagram of the dependency in container boiling is used as a representation aid.
  • the measuring records 2 show a heat removal at an ⁇ value of 24,000 kcal / m3.h. ° C (point X). With increasing evaporation of the hot water-steam mixture, the ⁇ value self-propels towards its maximum (point Y), in order to then drop sharply to the value of point Z.
  • the addition of cold condensed pressurized water in the evaporative cooling section of the pressure cooling unit increases the density, as a result of which the ⁇ value is stopped, stabilized or reduced as it rises as it drives.
  • the ⁇ value is increased again by reducing the amount of condensed water under pressure in the same way.
  • the heat extraction up to the ⁇ value X is primarily carried out with the guide pressure water and stabilized at this value with the condensation pressure water and kept at this value in the event of changes in the input values, so that it is possible for everyone to be physically in To be able to run pressurized water, product-, dimension- and quality-related cooling process, for heavy, medium and light production goods, with a comparatively small cooling temperature range and small amount of pressurized water.
  • the accumulation edges (3) and (4) also called the inlet and outlet stowage edge
  • the cooling flows through the inflows (5) and (6) - And guide pressurized water via the valves with actuator (13) and (14), from the pressurized water supply lines (10) and (11) into the pressure chamber (2).
  • the cooling and guiding pressurized water is preferably heated to its boiling temperature, which flows as a hot water-steam mixture in the evaporative cooling part (9), in which the pressure through the inflow (7) into the pressure chamber (2 ), via the valve with actuator (15), from the pressurized water supply line (12), inflowing condensed pressurized water the increasing, self-propelled evaporation (SV), through the metered inflowing condensed pressurized water, into a guided evaporation (GV) on the product -, dimension and quality-based evaporation guide point (VF) is converted.
  • a guided evaporation GV
  • a water hammer protection device (19) which is preferably coupled to a water suction device, is preferably arranged in the pressure breaks and sucks water up to the point in time at which the beginning of the continuous production goods has reached the outlet storage rim of the relevant pressure chamber.
  • a hot water-steam mixture extraction device (20) preferably in all pressure rooms. If two or more pressure cooling units are arranged in series, the air should be admitted to the product surface to be cooled between these are prevented, this space is covered with a displaceable water reservoir sleeve (21).
  • Fig. 3 In the pressure cooling unit (1) flows into the convection pressure chamber (8.1), with the accumulation edges (3) and (4), through the inflow (16), the cooling and guiding pressure water together with the valve Stellglid (18), from the pressurized water supply line (17), is preferably heated there to its boiling point and flows as a hot water / steam mixture over the accumulation edges (3) and (4) into the evaporation pressure chambers (9.1) and (9.2) and flows from there, extracting heat from the production goods through the heat of vaporization, through the accumulation edges (3.1) and (4.1) from the pressure cooling unit.
  • the production goods run into the pressure cooling unit, if the water pressure currently arising in a pressure chamber exceeds a certain level, the water hammer protection devices (19.1), (19) and (19.2) respond as soon as the beginning of the production goods reaches the respective discharge storage rim (3), ( 4) and (4.1) of the pressure chambers (9.1), (8.1) and (9.2), the respective water hammer protection and water suction device (19.1), (19) and (19.2) switches off, at the same time the inflows (7.1), ( 6.1), (5), (4) or (16), (6.2) and (7.2) with the relevant target pressure water quantity, product, dimension and quality related.
  • the target pressure water quantity specified in the recipe is applied to the shaped, hot, continuous surface of the production goods in a split second and extracts heat from it. If the cooling temperature measured after the pressure cooling unit is too high, the inflows (5) or (16), (6.1) and (6.2) are preferably increased in sequence until the target cooling temperature is reached. At this moment, the condensed pressure water flowing in through the inflows (7.1) and (7.2) is already leading the degree of evaporation of the hot water-steam mixture at the evaporation guide point VF, which would otherwise reach the outflow dam edges (3.1) and ( 4.1) self-driving would rise up to the arbitrary point SV, so that the desired target cooling temperature is applied to the recorder.
  • baffle edges (3.1), (3), (4) and (4.1 ) In order to keep the wear of the baffle edges low, it is useful to increase the pressure of the pressurized water when the production goods get heavier and cool and to lengthen the constrictions in the baffle edges so that the baffle edges (3.1), (3), (4) and (4.1 ) also act as a water-lubricated plain bearing.
  • Fig. 4 The pressure cooling unit (1) functionally shown in Fig. 4, with the convection pressure chamber (8.1) and four evaporation pressure chambers (9.1 - 9.4), is both for cooling with a maximum of heat extraction achievable in such a pressure cooling unit as well suitable for cooling with minimally durable heat removal.
  • the procedure differs only in that the heat transfer value .alpha. Is driven at the quality-related maximum value in one process of heat extraction and at its minimum value in the other process at its pressure cooling unit.
  • the length of the pressure cooling unit is of the order of 1 m to 20 m and more. If the pressure cooling unit is used after shaping, if it is used within the deformation process, the lengths must adapt to the deformation conditions and be shortened to a fraction of a meter. Existing short pressure cooling units can also be functionally cut to longer ones with the help of the water retention socket.

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Abstract

Es wird ein Verfahren unter Verwendung eines Druckkühlaggregats (1) zum geführten Abkühlen geformten, schweren bis leichten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl und Metall in Druckwasser beschrieben, bei dem von einem einzigen (2) oder mehreren Druckräumen (8, 9) Gebrauch gemacht wird, deren Volumen produktionsabhängig vorgebbar ist. Das Volumen ist jeweils durch zwei Stauränder (3, 4) bzw. diese bildende Verengungen begrenzt. Es ist mindestens eine Kühl- (5), eine Führungs-(6) und/oder eine Kondensations-Druckwassereinströmung (7) für jeden Druckraum vorgesehen. Das abzukühlende Gut wird mit einer Druckwassermenge beaufschlagt die notwendig ist, dem Produktionsgut Wärme zu entziehen, wobei das in das Druckkühlaggregat, in den Konvektionskühlteil (8) einströmende Kühl-Druckwasser, zusammen mit dem daneben einströmenden Führungs-Druckwasser (6), dort vorzugsweise bis an den Siedepunkt erwärmt wird. Das daraus sich ergebende Heißwasser-Dampf-Gemisch entzieht in dem daran direkt anschließenden Verdampfungskühlteil durch benötigte Verdampfungswärme aus dem Heißwasser-Dampf-Gemisch, dem Produktionsgut weiter Wärme. Die Kühl- und Kondensations-Druckwasser-Zuleitung zum Druckkühlaggregat sind so bemessen, daß die Druckverluste in ihnen gering sind, wofür in den betreffenden Zuleitungen durchflußregelbare Ventile (13, 14, 15) mit Stellgliedern angeordnet sind.

Description



  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Druckkühlaggregat zum geführten Ab­kühlen geformten, schweren bis leichten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl und Metall in Druckwasser.
  • Die Abkühlung geformten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts beeinflußt die Qualität und die Herstellungskoster von Fertigprodukten aus Stahl und Metall wesentlich. Zur Steigerung der Produktionsmenge pro Zeiteinheit beim Stranggieß-, Bandgieß-, Walzgut und dgl., durch Vergrößern des Fertigprodukt­gewichts/m und durch Steigern der Produktionsdurchlaufgeschwindigkeit in der Formgebung und Verformung, ist es nützlich ein Verfahren und Kühlaggregat anzu­wenden, daß es ermöglicht, daß die Abkühlung den vielseitigen Anforderungen im Hinblick auf die Qualität des Fertigprodukts, die Intensität des Wärmeent­zugs, die Zeitspanne des Wärmeentzugs, die Bandbreite der gewünschten Abkühl­temperatur, die reproduzierbare Treffsicherheit der Soll-Abkühltemperatur­linie nach dem ZTU-Schaubild und der Wirtschaftlichkeit gerecht wird. In den letzten Jahren stieg bei der Herstellung von Warmbreitband die Endwalz­geschwindigkeit auf das 2,5fache, das Bundgewicht auf 45 t und die Kapazität auf 6 Mio. t/Jahr, bei Walzdraht stieg die Endwalzgeschwindigkeit bis 120 m/s, das Bundgewicht auf 3000 kg und die Monatserzeugung auf 30.000 t/Walzader (Mommertz, K.H.: Stahl u. Eisen 106 (1968) Nr. 6, S. 255/62).
  • Das Abkühlen geformten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl oder Metall erfolgt im wesentlichen durch Tauchen in oder Durchführen durch Wasserbecken, mit Spritzwasser, mit Spritzwasser und Gebläseluft, in Luft und seit 1983 bei Walzdraht und Stabstahl auch in Druckwasser innerhalb von Druck­kühlrohren mit verengten Rohrenden (Krenn, W.: DP 16 08 327 und 19 25 416; Schifferl, H.A., Eggerth, K. u. Nöstelthaller, K.: Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 131. Jahrgang (1986), Heft 11, S. 415/21; Limper,H-G. u. Hoffmann, G.: Stahl u. Eisen 105 (1985) Nr. 11, S. 631/37). Im Antrag auf Erteilung des Patents vom 3. August 1986 (Krenn, W.: P 36 26 741.4, ANR. 3 058 565) ist ein Druckkühlaggregat mit zwei oder drei Druckräumen zwischen Staurändern beschrie­ben, bei dem in einem Konvektions-Druckraum dem Walzgut durch das Erwärmen des Druckwassers bis an den Siedpunkt Wärme entzogen wird und in dem daran an­schließenden Verdampfungs-Druckraum, durch den Entzug der Verdampfungswärme durch das Heißwaser-Dampf-Gemisch, weiter Wärme entzogen wird, wobei die Füh­rung des Wärmeentzugs über das in dem Konvektions-Druckraum einströmende Druck­wasser erfolgt.
  • Beim kritischen Betrachten des Abkühlens geformten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl und Metall ist zu bedenken, wie sich die Durchlauf­geschwindigkeiten, die in m/s geläufig sind, auf einen für die Abkühlung noch großen Oberflächen-Längenabschnitt von 1 mm darstellt, da die sich bildenden Dampfkeime beim Entstehen einen Durchmesser haben, der davon nur einen Bruch­teil beträgt.
    Figure imgb0001
     Diese außerordentlich kurze Zeit, s/mm, macht deutlich, daß die Intensität des Wärmeentzugs beim Auftreffen eines Wasserteilchens, bei der Spritz- und Laminar­wasserkühlung, auf eine nur mit 15 m/s durchlaufenden. Produktoberfläche und druckloser Umgebung nur sehr gering sein kann, weswegen alle Abkühlungen mit Spritz- und Laminarwasser den Einsatz sehr hoher Kühlwassermengen erfordern und bei verschiedenen Anwendungsgebieten schon an ihrer Wirkungs- und Wirtschaft­lichkeitsgrenze geraten sind oder es bei zunehmendem Produktgewicht/m und/oder zunehmender Produktdurchlaufgeschwindigkeit durch die Kühlstrecke werden.
  • Bei der Abkühlung von Warmbreitband mit Spritz- und Laminarwasser werden heute Kühlwassermengen in der Größenordnung von 10.000 m³/h und mehr gefahren.
  • Wie groß weltweit die Schwierigkeit bei der Abkühlung von schnellaufenden Walzdraht aus Hochleistungsdrahtwalzwerken geworden waren, vermittelt ein Fach­bericht aus 1982 (Wagner, R. u.a.: Stahl u. Eisen 102 (1982) Nr. 12, S. 595/99), in dem u.a. sogar gefordert worden war:
        Es wird als wünschenswert angesehen, daß der Walzwerkskonstrukteur neben den unterschiedlichen Luftabkühleinrichtungen endlich unter Nutzung wis­senschaftlicher Erkenntnisse eine geeignete und gleichzeitig wirtschaft­lich arbeitende Wasserkühlstrecke anbietet.
    Das Problem war mit der Abkühlung in Druckwasser innerhalb von Druckkühlrohren mit verengten Rohrenden ab Anfang 1983 gelöst worden (Krenn, W.: DP 16 08 327 und 19 25 416). Ein ausländisches Hüttenwerk ließ nach der Umrüstung der Spritzwasser-Kühlstrecken an deren Hochleistungsdrahtwalzwerk, Ende 1983 deren Stabstahlwalzwerk mit einer Abkühlung in Druckwasser innerhalb von Druckkühl­rohren ausrüsten (Schifferl, H.A. u.a.: Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 131. Jahrgang (1986), Heft 11, S. 418).
  • Der erste Schritt von der Abkühlung walzwarmen Walzdrahts aus der Walzhitze mit Spritzwasser zur Abkühlung in Druckwasser innerhalb einzelliger Druck­kühlrohre hatte bei der Anwendung, wenn die gefahrene Abkühltemperatur genü­gend weit über der qualitätsabhängigen Martensitlinie im ZTU-Schaubild gefahren wird, die damals anstehenden Probleme gelöst, da zu der Zeit die, gegenüber der Abkühlung mit Spritzwasser, erheblich höher-reichende-Abkühlintensität in Druckwasser bereits ausreichte. Nun wurde 1986 von der Abkühlung walzwarmen Walzdrahts, der auf einem Transportband ausgefächert mit Gebläseluft abgekühlt wird, berichtet, daß das Gefüge in jeder einzelnen Windung des Walzdrahtbunds ungleichmäßig ist, da von jeder Windung die beiden Teilstücke die im Bereich der Mitte des Transportbands liegen rascher abkühlen als die Teilstücke die an den beiden Außenseiten des Transportbands liegen (Hoss, K-F.: Stahl u. Eisen 106 (1986) Nr. 7, S. 313/16). Um die negative Auswirkung dieser Abkühlung der ausgefächerten Windungen in Gebläseluft zu vermeiden oder zu verringern, sollte die Abkühlung in Druckwasser auf eine so niedrige Abkühltemperatur, ohne in den Martensitbereich zu kommen, gefahren werden können, daß eine Abkühlung mit Ge­bläseluft entfallen kann. Wo dies qualitätsbedingt nicht möglich, ist die Ab­kühlung in Druckwasser tiefstmöglich zu fahren, damit der Mangel aus der Abküh­lung mit Gebläseluft verringert werden kann. Mit dem im Antrag auf Erteilung eines Patents vom 3. August 1986 beschriebenen Verfahren und dreizellige Druck­kühlaggregat ist es möglich eine Abkühltemperatur zu fahren die schon näher an der qualitätsabhängigen Martensitlinie im ZTU-Schaubild liegen kann. Die ge­nannten außerordentlich kurzen Zeiten, die für die thermischen Abläufe im Druck­kühlaggregat zur Verfügung stehen, die unbekannten, unbenannten Imponderabilien beim Ablauf des Wärmeentzugs innerhalb des dreizelligen Druckkühlaggregats in Druckwasser, lassen befürchten, daß die Führung der Abkühlung nur über den einen gesteuerten Zustrom des Druckwasser in den Konvektions-Druckraum nicht ausrei­chen könnte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Druckkühlaggregat zu entwickeln mit dem der Wärmeentzug bei der Abkühlung geformten, schweren bis leichten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl und Metall in Druck­wasser, innerhalb eines Druckkühlaggregats, so geführt werden kann, daß der über­wiegende Teil des Produktionsguts aus Stahl und Metall mit gesteigerter metall­urgischer und temperaturmäßiger Treffsicherheit, größer Gleichmäßigkeit über die Breite und Länge des abzukühlenden Produktionsguts und besserer Wirtschaft­lichkeit damit abgekühlt werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckkühlaggregat anlagenmäßig aus einem einzigen Druckraum, aus zwei, drei oder mehr Druckräumen produktabhängigen Volumens, jeder begrenzt durch zwei Stauränder (Verengungen), besteht in dem/denen vorzugweise mindestens eine Kühl- und Führungs-Druck­wassereinströmung und eine Kondensations-Druckwassereinströmung, vorzugsweise in Form einer Brause im jeweiligen Druckraum verteilt, angeordnet ist und das verfahrensmäßig vorzugsweise mit einer einen Teil höheren Druckwassermenge be­aufschlagt wird die notwendig ist, dem Produktionsgut dadurch Wärme zu entziehen, daß das in das Druckkühlaggregat, in den Konvektionskühlteil produktabhängiger Länge, Kühl-Druckwasser einströmt, das zusammen mit dem daneben einströmenden Führungs-Druckwasser, dort vorzugsweise bis an den Siedepunkt erwärmt wird und daß das daraus erzeugte Heißwasser-Dampf-Gemisch, in dem daran direkt anschlie­ßenden Verdampfungskühlteil produktabhängiger Länge, durch Entzug der Verdamp­fungswärme aus dem Heißwasser-Dampf-Gemisch, dem Produktionsgut weiter Wärme entzogen wird, wobei der Grad des Verdampfens durch das im Bereich des Verdamp­fens einströmenden Kondensations-Druckwasser geführt wird.
  • Als Konvektionskühlteil ist der Teil des Druckkühlaggregats bezeichnet, in dem das Kühl-Druckwasser und das vorzugsweise die Erwärmung auf den Siedepunkt führende Führungs-Druckkühlwasser, an die Siedetemperatur erwärmt wird.
  • Als Verdampfungskühlteil ist der Teil des Druckkühlaggregats bezeichnet, in dem das im Konvektionsteil vorzugsweise auf Siedetemperatur erwärmte Druckwass­ser als Heißwasser-Dampf-Gemisch, geführt durch das Kondensations-Druckwasser, verdampft.
  • Kühl-Druckwasser ist Druckwasser, daß nur dem Wärmeentzug dient.
  • Führungs-Druckwasser ist Druckwasser, daß der Führung der Erwärmung des Druck­wassers vorzugsweise auf Siedetemperatur und dem Wärmeentzug dient.
  • Kondensations-Druckwasser ist Druckwasser, daß der Führung des Grads des Verdampfens dient.
  • Der Druckraum in den der Hauptteil des Kühl-Druckwassers einströmt, in der Regel der mittlere, wird als Konvektions-Druckraum bezeichnet, auch wenn das Druckkühlaggregat nur einen einzigen Druckraum aufweist. Alle übrigen Druck­räume werden mit Verdampfungs-Druckraum bezeichnet, gleichgültig ob verfahrens­mäßig der Wärmeentzug darin überwiegend durch Verdampfen oder durch Konvektion erfolgt.
  • Einlaufstaurand ist der Staurand eines Druckraums durch den das durchlaufende Produktionsgut in den Druckraum einläuft.
  • Einströmstaurand ist der Staurand eines Druckraums durch den das Druckwasser/­Heißwasser-Dampf-Gemisch in den Druckraum einströmt.
  • Um den Druckwasserstrom für die Abkühlung mit dem erfindungsgemäßen Druck­kühlaggregat verfahrensmäßig so führen zu können, daß der gewählte, produkt- und qualitätsbezogene Abkühlverlauf eintreten und das Druckkühlaggregat funk­tionsfähig gehalten werden kann, ist die anlagemäßige Ausbildung so,
    - daß die Kühl-, Führungs- und Kondensations-Druckwasser-Zuleitungen zum Druck­kühlaggregat so bemessen sind, daß die Druckverluste in ihnen gering sind,
    - daß in den Kühl-, Führungs- und Kondensations-Druckwasser-Zuleitungen durch­flußregelbare Ventile mit Stellglieder angeordnet sind,
    - daß die Trennung von Kühl- und Führungs-Druckwasser entfallen kann und für diese zusammen, als Führungs-Druckwasser, nur eine Zuleitung mit einem durchfluß­regelbaren Ventil mit Stellglied angeordnet ist,
    - daß die Einströmöffnungen für das Kühl-, Führungs- und Kondentations-Druck­wasser mit nahezu keinem Staudruckwiderstand ausgebildet sind,
    - daß die Stauränder des einzigen Druckraums sowie aller Druckräume während des Produktdurchlaufs soviel Durchflußquerschnitt aufweisen, daß die für den Wärme­entzug notwendige, produkt-, qualitäts- und abkühlbedingte Kühl-, Führungs- und Kondensations-Druckwassermenge gleichmäßig und ungestört zuströmen kann,
    - daß vorzugsweise in jedem Druckraum, in Produktdurchlaufrichtung gesehen vorzugsweise vor dem Auslaufstaurand, eine vorzugsweise gekoppelte Wasser­schlagsicherung und Wasserabsaugeeinrichtung angeordnet ist, die beim Einlau­fen mittleren und schweren Produktionsguts das Druckkühlaggregat vor Zerstörung schützt und durch Absaugen des Wasser in den Produktdurchlaufpausen das Aus­brechen leichten Produktionsguts verhindert,
    - daß vorzugswiese in den Druckräumen eine durchflußregelbare Heißwasser-Dampf-­Gemisch-Entnahmeeinrichtung angeordnet ist, die die Verwendung des Heißwasser-­Dampf-Gemisches außerhalb des Abkühlverfahren ermöglicht,
    - daß zum Vermeiden des Luftzutritts zur abzukühlenden Produktionsgut-Ober­fläche während des Abkühlvorgangs, zwischen zwei oder mehr Druckkühlaggregate, der Zwischenraum zwischen den Druckkühlaggregaten mit verschiebbarer Wasserstau­muffe überdeckt wird.
  • Um die Abkühlung mit dem erfindungsgemäßen Druckkühlaggregat dem unterschied­lichen Produkten und Produktgewichten/m sowie den wechselnden Produktqualitäten anpassen zu können, werden verfahrenmäßig unterschiedliche Druckkühlaggregats­ausführungen und -schaltungen so gewählt,
    - daß in ein Druckkühlaggregat mit einem einzigen Druckraum, das Kühl- und Führungs-Druckwasser vorzugsweise mittig in den Druckraum und das Kondensations-­Druckwasser vor die Stauränder an den Druckraumenden geführt wird,
    - daß in ein Druckkühlaggregat mit einem einzigen Druckraum das Kühl- und Führungs-Druckwasser im Bereich des Staurands an einem Druckraumende und das Kondensations-Druckwasser am anderen in den Druckraum geführt wird,
    - daß das Kühl- und Führungs-Druckwasser in den Konvektions-Druckraum und das Kondensations-Druckwasser in einen oderer mehrere Verdampfungs-Druckräume ge­führt wird,
    - daß das Kühl- und Führungs-Druckwasser in den Konvektions-Druckraum, weiteres Führungs-Druckwasser in einen oder mehrere Verdampfungs-Druckräume, vorzugs­weise nach dem Einströmstaurand, und das Kondensations-Druckwasser in einen oder mehrere Verdampfungs-Druckräume geführt wird,
    - daß das Kondensations-Druckwasser, in einer produkt-, qualitäts- und abkühl­bedingten Anzahl von Druckräumen, nicht in bestimmte Druckräume einströmt,
    - daß der Vordruck des Druckwassers, bei schwerem, abzukühlendem Produktionsgut gegenüber bei leichtem, dem Gewicht/m und dem Produktiosguts-Querschnitt ent­sprechend so angehoben wird und die Verengung in den Staurändern so verlängert wird, daß die Stauränder auch als wassergeschmiertes Gleitlager wirken,
    - daß der Ablauf des Wärmeentzugs sowohl mit einem qualitätsbezogen maximalen Wärmeüberganswertα als auch mit einem druckkühlaggregatsbezogen minimalen, innerhalb einer vergleichsweise großen Länge des Druckkühlaggregats mit einer vergleichsweise engen Bandbreite in der Abkühltemperatur, gefahren werden kann.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und Druckkühlaggregat ein Großteil der geformten, schweren und mittleren, heißen, durchlaufenden Produktionsgüter über­haupt geführt abgekühlt werden können, daß damit die gewünschten Abkühlinten­sitätsfolgen produkt- abmessungs-, qualitäts- und zeitfolgegerecht mit ver­gleichsweise sehr geringer Bandbreite gefahren werden können, so daß sich im Fertigprodukt keine unerwünschten Gefügebestandteile bilden können und daß dafür nur eine vergleichsweise geringe Druckwassermenge erforderlich ist.
  • Da dem Erfinder keine Veröffentlichung zugänglich ist, die die Phänomene beim Entziehen der Wärme aus geformten, heißen, durchlaufenden Produktionsgut aus Stahl und Metall, in einem Druckraum durch Druckwasser, im einzelnen be­schreibt, erklärt er den Vorteil an Hand von Meßschrieben, die die Abläufe beim Entziehen der Wärme aus einem walzwarmen Walzgut in Druckwasser innerhalb eines Druckkühlaggregats mit nur einem einzelnen Druckraum und Stauränder an den Druckraumenden, zeigen.
    Figure imgb0002
  • Die Meßschriebe 1 - 2 und 3 - 4 zeigen, daß die Abkühltemperatur in dem Maße stabil wird, wie die Menge des durchströmenden Führungs-­Druckwassers im Verhältnis zur Druck­länge zunimmt.
    Anders ausgedrückt, die Abkühl­temperatur wird in dem Maße stabil, wie im Verhältnis zur Menge des durchströmenden Druckwassers, der Abstand zwischen den Stau­rändern abnimmt, der Druckraum kürzer wird.
    Die Meßschriebe in der Folge 3 - 2, mit den Druckraumlängen 3 - 1, bei den Druckwassermengen 10 - 11 (dürfen für diese Betrachtung als gleich gelten), bestätigen diese Schlußfolgerung.
    Die Zahlen zur Druckraumlänge und Druckwassermenge sind Verhältnis­zahlen.
    Würde der Druckraum nach Meßschrieb 2 als Konvektions-Druckraum zwischen zwei Verdampfungs-Druckräume angeordnet sein und der darin wirksame Wärmeübergangs­wert in den beiden anschließenden Verdampfungs-Druckräumen nur gleich hoch sein, würde das abgekühlte Produktionsgut größenordnungsmäßig eine Abkühltemperatur um 350 °C bekommen, würde das erfindungsgemäß einströmende Kondensations-Druck­wasser die Abkühlintensität in den Verdampfungs-Druckräumen nicht auf z.B. 550 °C begrenzen. In der Praxis würde man die einströmende Druckwassermenge verkleinern, um nicht die Wirkung des Wärmeentzugs durch die Verdampfungswärme durch eine höhere Kondensations-Druckwassermenge begrenzen zu müssen.
    Figure imgb0003
    Für die Darstellung der Wärme­übergangszahlα wird das allge­mein bekannte Diagramm der Ab­hängigkeit beim Behältersieden, als Darstellungshilfe, herange­zogen.
    Die Meßschriebe 2 zeigen einen Wärmeentzug bei einem α-Wert von 24.000 kcal/m³.h.°C (Punkt X). Bei zunehmender Verdampfung des Heißwasser-Dampf-Gemisches strebt der α-Wert selbstfahrend seinem Maximum (Punkt Y) zu, um an­schließend stark abzufallen auf den Wert des Punkts Z.
  • Durch die Zugabe kalten Kondensations-Druckwasser im Verdampfungskühlteil des Druckkühlaggregats wird die Dichte erhöht, wodurch der α-Wert an seinem selbst­fahrenden Ansteigen geführt angehalten, stabilisiert oder gesenkt wird. Durch ebenso dosiertes Verringern der Kondensations-Druckwassermenge wird der α-Wert wieder erhöht.
    Mit dem erfindungsgemäßen Druckkühlaggregat wird der Wärmeentzug bis zum α-Wert X primär mit dem Führungs-Druckwasser geführt und mit dem Kondentsations-Druck­wasser an diesem Wert stabilisiert und bei Veränderungen der Eingangswerte an diesen Wert führend gehalten, so daß es möglich ist jeden, physikalisch in Druck­wasser möglichen, produkt-, abmessungs- und qualitätsbezogenen Abkühlvorgang, bei schwerem, mittlerem und leichtem Produktionsgut, mit vergleichsweise geringer Abkühltemperatur-Bandbreite und geringer Druckwassermenge geführt ablaufen las­sen zu können.
  • Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anlagen- und verfahrensschematisch dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 ein Druckkühlaggregat mit einem einzigen Druckraum,
    • Fig. 2 den Ablauf des Wärmeentzugs mit geführter Verdampfung, in vereinfachter, schematischen Darstellung,
    • Fig. 3 ein Druckkühlaggregat mit drei Druckräume und
    • Fig. 4 ein Druckkühlaggregat mit fünf Druckräume.
  • Fig. 1 und 2: In das Druckkühlaggregat (1) mit einem einzigen Druckraum (2), den Staurändern (3) und (4), auch Einlauf- und Auslaufstaurand genannt, strömt durch die Einströmungen (5) und (6) das Kühl- und Führungs-Druckwasser über die Ventile mit Stellglied (13) und (14), aus den Druckwasserzuleitungen (10) und (11) in den Druckraum (2) ein.
    Im Konvektionskühlteil (8) wird das Kühl- und Führungs-Druckwasser vorzugsweise auf seine Siedetemperatur erwärmt, das als Heißwasser-Dampf-Gemisch in den Verdampfungskühlteil (9) strömt, in dem mit dem durch die Einströmung (7),in den Druckraum (2), über das Ventil mit Stellglied (15), aus der Druckwasser­zuleitung (12), einströmende Kondensations-Druckwasser die zunehmende, selbst­fahrende Verdampfung (SV),durch das dosiert einströmende Kondensations-Druck­wasser, in eine geführte Verdampfung (GV), an dem produkt-, abmessungs- und qualitätsbezogen führbaren Verdampfungs-Führungs-Punkt (VF), umgewandelt wird. Um zu vermeiden, daß Produktionsgut - leichtes ausgenommen - beim Einlaufen in das wassergefüllte Druckkühlaggregat dieses durch Wasserschlag beschädigt und daß das leichte Produktionsgut dabei ausbricht, ist vorzugsweise in je­dem Druckraum eine vorzugsweise mit einer Wasserabsaugeenricht gekoppelte Was­serschlagsicherung (19) angeordnet, die in den Durchlaufpausen und bis zu dem Zeitpunkt zu dem der Anfang des durchlaufenden Produktionsguts den Auslaufstau­rand des betreffenden Druckraums erreicht hat, Wasser absaugt.
    Beim Wärmeentzug bei mittleren und schwerem Produktionsgut entsteht eine grö­ßere Menge Heißwasser-Dampf-Gemisch, es ist daher nützlich, vorzugsweise in allen Druckräumen eine Heißwasser-Dampf-Gemisch Entnahmeeinrichtung (20) anzuordnen.Soll bei zwei oder mehr hintereinander angeordneten Druckkühlaggre­gaten der Luftzutritt zu der abzukühlenden Produktoberfläche zwischen diesen unterbunden werden, so wird dieser Zwischenraum mit einer verschiebbaren Wasserstaumuffe (21) überdeckt.
  • Fig. 3: In das Druckkühlaggregat (1) strömt in den Konvektions-Druckraum (8.1), mit den Staurändern (3) und (4), durch die Einströmung (16), das Kühl- und Füh­rungs-Druckwasser gemeinsam über das Ventil mit Stellglid (18), aus der Druck­wasserzuleitung (17) ein, wird dort vorzugsweise auf seinen Siedepunkt erwärmt und strömt als Heißwasser-Dampf-Gemisch über die Stauränder (3) und (4) in die Verdampfungs-Druckräume (9.1) und (9.2) und strömt von dort, dem Produktionsgut durch die Verdampfungswärme Wärme entziehend, durch die Stauränder (3.1) und (4.1) aus dem Druckkühlaggregat.
    Das Verfahren des Abkühlens mittleren Produktionsguts, ab dem zweiten Abkühl­vorgang: Im Moment des Auslaufes des vorher durchgelaufenen Produktionsguts wird der Zustrom des Kühl- und Führungs-Druckwassers durch die Einströmungen (5) und (6) bzw. (16) sowie durch (6.1) und (6.2) auf eine Mindestwert zurück­gefahren und die Wasserabsaugeeinrichtung der kombinierten Wasserschlagsicherung mit Wasserabsaugeeinrichtung (19), (19.1) und (19.2) impulsgesteuert eingeschal­tet, so daß das Wasser in den Druckräumen drucklos und abgesaugt wird. Das Produktionsgut läuft in das Druckkühlaggregat ein, übersteigt der momentan dabei entstehende Wasserdruck in einem Druckraum ein bestimmtes Maß, sprechen die Wasserschlagsicherungen (19.1), (19) und (19.2) an, sobald der Anfang des Produktionsguts den jeweiligen Auslaufstaurand (3), (4) und (4.1) der Druck­räume (9.1), (8.1) und (9.2) erreicht hat, schaltet die jeweilige Wasserschlag­sicherung und Wasserabsaugeeinrichtung (19.1), (19) und (19.2) ab, gleichzeitig werden die Einströmungen (7.1), (6.1), (5), (4) bzw. (16), (6.2) und (7.2) mit der zuständigen Soll-Druckwassermenge, produkt-, abmessungs- und qualitätsbe­zogen, beaufschlagt. Die im Rezept angegebene Soll-Druckwassermenge steht im Sekundenbruchteil an der geformten, heißen, durchlaufenden Produktionsgut-Ober­fläche an und entzieht ihr Wärme. Liegt die nach dem Druckkühlaggregat gemessene Abkühltemperatur dabei zu hoch, werden der Reihe nach vorzugsweise die Ein­strömungen (5) bzw. (16), (6.1) und (6.2) höher gefahren bis die Soll-Abkühl­temperatur erreicht ist.
        In diesem Augenblick begrenzt das durch die Einströmungen (7.1) und (7.2) einströmende Kondensations-Druckwasser bereits schon führend den Grad der Verdampfung des Heißwasser-Dampf-Gemisches an dem Verdampfungs-Führungs­punkt VF, die sonst bis zu den Ausströmstaurändern (3.1) und (4.1) selbst­fahrend bis zum willkürlichen Punkt SV ansteigen würde, so daß die ge­wünschte Soll-Abkühltemperatur am Schreiber anliegt.
        Weichen während des Durchlaufs des Produktionsguts physikalische Eingangs­daten von diesen augenblicklich anliegenden Daten ab, durch Schwanken der Einlauftemperatur, durch Verändern der Durchlaufgeschwindigkeit, durch Wechsel der Zunderbeschaffenheit u.a.m., wird durch dosierte Veränderung der Zuströmmenge des Kondensations-Druckwassers,der Verdampfungs-Füh­rungspunkt VF vor oder zurück geschoben und so der Grad der Verdampfung geführt.
    Erreicht die beim Wärmeentzug entstehende Heißwasser-Dampf-Gemisch-Menge eine festgelegte Menge, so wird vorzugsweise eine festgelegte Teilmenge über die Heißwasser-Dampf-Gemisch-Entnahmeeinrichtung (20.1) und (20.2), für eine Ver­wendung außerhalb dieses Abkühlverfahrens, dem Druckkühlaggregat (1) entnommen. Um den Verschleiß der Stauränder gering zu halten, ist es nützlich den Vor­druck des Druckwassers bei der Abkühlung schwerer werdenden Produktionsguts anzuheben und die Verengungen in den Staurändern so zu verlängern, daß die Stauränder (3.1), (3), (4) und (4.1) auch als wassergeschmierte Gleitlager wirken.
  • Fig. 4: Das in Fig. 4 funktionell dargestellte Druckkühlaggregat (1),mit dem Konvektions-Druckraum (8.1) und vier Verdampfungs-Druckräume (9.1 - 9.4), ist sowohl für eine Abkühlung mit maximal in einem solchen Druckkühlaggregat er­reichbaren Wärmeentzug als auch für eine Abkühlung mit minimal haltbaren Wärme­entzug geeignet. Die Verfahrensweise unterscheidet sich nur darin, daß bei dem einen Ablauf des Wärmeentzugs der Wärmeübergangswertα an dem qualitätsbezogen maximalen Wert und bei dem anderen Ablauf an seinem druckkühlaggregatsbezogen minimalen Wert gefahren wird.
    Die Länge des Druckkühlaggregat liegt größenordungsmäßig bei 1 m bis 20 m und darüber, wird das Druckkühlaggregat nach der Formgebung eingesetzt, wird es innerhalb des Verformungsablaufes eingesetzt, müssen sich die Längen den Ver­formungsgegebenheiten anpassen und dabei auf einen Bruchteil eines Meters verkürzt angeordnet sein. Bestehende kurze Druckkühlaggregate können mit Hilfe der Wasserstaumuffe funktionell auch zu längeren gekppelt werden.

Claims (19)

1. Verfahren und Druckkühlaggregat zum geführten Abkühlen geformten, schweren bis leichten, heißen, durchlaufenden Produktionsguts aus Stahl und Metall in Druckwasser,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkühlaggregat (1) anlagemäßig aus einem einzigen (2) Druckraum, aus zwei, drei oder mehr Druck­räume (8.1) und (9.1 bis 9.n) produktabhängigigen Volumens, jeder begrenzt durch zwei Stauränder (3 bis 3.n) und (4 bis 4.n)(Verengungen), besteht in dem/­denen vorzugsweise mindestens eine Kühl- (5) und Führungs-Druckwassereinströ­mung (6) und eine Kondensations-Druckwassereinströmung (7), diese vorzugsweise über einen Teil des jeweiligen Druckraums reichend, angeordnet ist und das verfahrensmäßig vorzugsweise mit einer einen Teil höheren Druckwassermenge be­aufschlagt wird die notwendig ist, dem Produktionsgut dadurch Wärme zu entzie­hen, daß das in das Druckkühlaggregat (1), in den Konvektionskühlteil (8) produktabhängiger Länge, einströmende (5) Kühl-Druckwasser, zusammen mit dem daneben einströmenden (6) Führungs-Druckwasser, dort vorzugsweise bis an den Siedepunkt erwärmt wird und daß das daraus erzeugte Heißwasser-Dampf-Gemisch in dem daran direkt anschließenden Verdampfungskühlteil (9) produktabhängiger Länge, durch Entzug der Verdampfungswärme aus dem Heißwasser-Dampf-Gemisch, dem Produktionsgut weiter Wärme entzogen wird, wobei der Grad des Verdampfens durch das im Bereich des Verdampfens einströmende (7) Kondensations-Druckwasser geführt wird.
2. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl- (10), Führungs- (11) und Kondensations-Druckwasser-Zuleitung (12) zum Druckkühlaggregat (1) so bemessen sind, daß die Druckverluste in ihnen gering sind.
3. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den den Kühl-, Führungs- und Kondensations-Druckwasser-Zuleitungen (13) (14) und (15) durchflußregelbare Ventile mit Stellglied (13), (14) und (15) angeordnet sind.
4. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von Kühl- und Führungs-Druckwassereinströmung entfallen kann (16) und für diese zusammen, nur eine Zuleitung (17) mit einem durchfluß­regelbaren Ventil mit Stellglied (18) angeordnet ist.
5. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmungen für das Kühl-, Führungs- und Kondensations-Druckwasser (5), (6) und (7) mit nahezu keinem Staudruckwiderstand ausgebildet sind.
6. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauränder des einzigen Druckraums sowie aller Druckräume (3 bis 3.n) und (4 bis 4.n) während des Produktdurchlaufs soviel Durchflußquerschnitt auf­weisen, daß die für den Wärmeentzug notwendige, produkt-, qualitäts- und ab­kühlbedingte Kühl-, Führung- und Kondensations-Druckwassermenge gleichmäßig und ungestört zuströmen kann.
7. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in jedem Druckraum, in Produktdurchlaufrichtung gesehen vorzugs­weise vor dem Auslaufstaurand, eine vorzugsweise gekoppelte Wasserschlagsiche­rung und Wasserabsaugeeinrichtung (19) angeordnet ist, die beim Einlaufen mitt­leren und schweren Produktionsguts das Druckkühlaggregat vor Zerstörung schützt und durch Absaugen des Wassers in den Produktdurchlaufpausen damit das Ausbre­chen leichten Produktionsguts verhindert.
8) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in den Druckräumen eine durchflußregelbare Heißwasser-Dampf-­Gemisch-Entnahmeeinrichtung (20) angeordnet ist, die die Verwendung des Heiß­wasser-Dampf-Gemisches außerhalb des Abkühlverfahren ermöglicht.
9) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vermeiden des Luftzutritts zur abzukühlenden Produktionsgut-Oberfläche während des Abkühlvorgangs zwischen zwei oder mehr Druckkühlaggregate, der Zwi­schenraum zwischen den Druckkühlaggregaten mit verschiebbarer Wasserstaumuffe (21) überbrückt ist.
10) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Druckkühlaggregats (1) in allen seinen Druckräumen und Staurändern der Querschnittsform des abzukühlenden Produktionsguts angepaßt ist.
11) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkühlaggregat, für die Abkühlung schweren Produktionsguts, vorzugs­weise in ein Unter- und ein Oberteil geteilt ist, für die Abkühlung leichten Produktionsguts vorzugsweise ungeteilt ausgeführt ist.
12) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Druckkkühlaggregat (1) mit einem einzigen Druckraum (2), das Kühl- und Führungs-Druckwasser (5) und (6) vorzugsweise mittig in den Druckraum und das Kondensations-Druckwasser (7) vor die Stauränder an den Druckraumenden (3) und (4) geführt wird.
13) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Druckkühlaggregat (1) mit einem einzigen Druckraum (2) das Kühl- und Führungs-Druckwasser 85) und (6) im Bereich des Staurands an einem Druckraumende und das Kondensations-Druckwasser (7) am anderen in den Druck­raum geführt wird.
14) Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 12 + 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Einströmungen des Kühl- (5) und Führungs-Druckwasser (6) sowie des Kondensations-Druckwassers (7) auch im Konvektions-Druckraum (8.1) eines Druckkühlaggregats (1) mit den Verdampfungs-Druckräumen (8.1 bis 8.n) und (9.1 bis 9.n), so liegen.
15. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- (5) und Führungs-Druckwasser (6) in den Konvektions-Druckraum (8.1) und das Kondensations-Druckwasser (7) in einen oder mehrere Verdampfungs-Druck­räume geführt wird.
16. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- (5) und Führungs-Druckwasser (6) in den Konvektions-Druckraum (8.1), weiteres Führungs-Druckwasser (6.1 bis 6.n) in einen oder mehrer Verdampfungs-­Druckräume (9.1 bis 9.n), vorzugsweise nach dem Einströmstaurand, und das Kon­densations-Druckwasser in einen oder mehrere Verdampfungs-Druckräume geführt wird.
17. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenstions-Druckwasser, in einer produkt-, qualitäts, und abkühlbe­dingten Anzahl von Druckräumen, nicht in bestimmte Druckräume einströmt.
18. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck des Druckwasser, bei schwerem, abzukühlenden Produktionsgut gegenüber bei leichtem, dem Gewicht/m und dem Produktionsguts-Querschnitt ent­sprechend so angehoben wird und die Verengung in den Staurändern so verlängert wird, daß die Stauränder auch als wassergeschmiertes Gleitlager wirken.
19. Verfahren und Druckkühlaggregat nach Anspruch 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf des Wärmeentzugs sowohl mit einem qualitätsbezogenen maximalen Wärmeübergangswertα als auch mit einem druckkühlaggregatsbezogen minimalen, innerhalb einer vergleichsweise großen Länge des Druckkühlaggregats mit einer vergleichsweise engen Bandbreite in der Abkühltemperatur, gefahren werden kann.
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