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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Patentieren von Walzdraht aus der Walzhitze, wobei das Verfahren darin besteht, den Draht in einer Wasserkühlstrecke zunächst auf eine Temperatur zwischen zirka 600 und 6200C vorzukühlen, wonach die Umwandlung des Austenits durch Abkühlung an freier Luft in einer zweiten Kühlstufe erfolgt, in der der Draht in Schlingen gelegt bis zu einer Bund-Sammelstation transportiert wird.
Die Erfindung geht damit aus von einem Verfahren, allein über die Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung, das heisst, ohne Anwendung von Blasluft, die Umwandlung des Austenits in der zweiten Kühlstufe durchzuführen, um den maschinellen Aufwand für Gebläse und deren Betriebskosten einzusparen ("Draht-Welt", Heft 10 vom Oktober 1966, Seite 709). Um die Abkühlung des Drahtes an freier Luft in der zweiten Kühlstufe zu intensivieren und Materialanhäufungen in den Randbereichen der Transportstrecke zu vermeiden, wurden bei der praktischen Verwirklichung des Verfahrens die Drahtschlingen auf einem anfänglichen Abschnitt der Transportstrecke senkrecht gehalten und erst später auf ein Förderband in nicht konzentrischen Windungen umgelegt, um hier auf Verladetemperatur abzukühlen.
Die Fördergeschwindigkeit des hinter dem Windungsleger beginnenden Förderbandes war über die gesamte Transportstrecke gleichmässig und mit Rücksicht auf die schnelle Abkühlung auf Umwandlungstemperatur relativ hoch, so dass die Gesamtlänge des Förderbandes mit Rücksicht auf eine gewünschte Verladetemperatur von zirka 200 C beträchtlich war. Dieses Verfahren mit Abkühlung der ausgefächerten Drahtschlingen an freier Luft in inzwischen aufgegeben worden.
In der Praxis vorherrschend ist heute das Verfahren nach der DE-AS 1433760, das eine Zwangskühlung des in Schlingen gelegten Drahtes vorschreibt, da eine Kühlung allein durch Konvektion und durch Strahlung wegen der geringen Abkühlungswerte von höchstens 2 bis 4 C/s als unzureichend angesehen wurde, um die Umwandlung des Austenits nichtisotherm erfolgen und oberhalb der Perlitnase des ZTU-Schaubildes beginnen und enden zu lassen. Daher ist bei diesem bekannten Verfahren die Anwendung von Blasluft insbesondere zu Beginn der zweiten Kühlstufe unerlässlich.
Diese Überlegungen sind zutreffend, wenn man mit Rücksicht auf die Länge der Transportstrecke, auf der der Draht in Schlingen ausgefächert liegt, die Anzahl der in der Längeneinheit vorhandenen Schlingen verhältnismässig gross wählt, die Schlingen also ziemlich kompakt aufeinander liegen. Die damit verbundene Materialanhäufung in den Randbereichen der Transportstrecke zwingt wieder zu besonderen Massnahmen, hier die Kühlung zu verstärken (DE-AS 2245983).
Ausgehend von dem eingangs erläuterten Verfahren zum kontinuierlichen Patentieren von Walzdraht aus der Walzhitze ohne Anwendung von Blasluft hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Länge der Transportstrecke zu verkürzen und trotzdem zu Anfang der zweiten Kühlstufe die Voraussetzungen dafür zu schaffen, eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit bei der Umwandlung des Austenits einzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht verfahrensmässig darin, dass in der zweiten Kühlstufe die Anzahl der in der Längeneinheit vorhandenen Schlingen durch abschnittsweises Ändern der Transportgeschwindigkeit geändert wird.
Eine Änderung der Transportgeschwindigkeit bedeutet, dass an den Übergangsstellen von der einen Transportgeschwindigkeit zur andern die Schlingen entweder auseinandergezogen werden (wenn die Transportgeschwindigkeit erhöht wird), oder zusammengeschoben werden (wenn die Transportgeschwindigkeit vermindert wird). Im ersteren Falle ist die Anzahl der in der Längeneinheit vorhandenen Schlingen kleiner als im zweiten Falle, wo die Schlingen enger zusammengeschoben sind.
In der Regel wird man hinter dem Windungsleger mit einer hohen Transportgeschwindigkeit beginnen, so dass verfahrensmässig die Abkühlung bis kurz vor dem Umwandlungspunkt bei hoher Transportgeschwindigkeit erfolgt und dann die Transportgeschwindigkeit verringert und damit die Schlingen kompaktiert werden, derart, dass vor der Bund-Sammelstation die gewünschte Endtemperatur eingestellt ist.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren hat man es in der Hand, durch anfängliches weites Auseinanderziehen der Schlingen die Geschwindigkeit der allein durch Konvektion und Strahlung erfolgenden Abkühlung bis in den Bereich zu erhöhen, der anders nur durch Anwendung von Blasluft erreicht werden konnte, um die Umwandlung des Austenits aus bekannten Gründen schnell erfolgen zu lassen. Es stellt sich dabei der Vorteil ein, dass in den beiden Randzonen der Transport-
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strecke keine nennenswerten Materialanhäufungen mehr vorhanden sind.
Indem die Schlingen nach vollzogener Austenitumwandlung wieder zusammengeschoben werden können, ergibt sich im Hinblick auf eine bestimmte, vor der Bund-Sammelstation eingestellte Endtemperatur eine Verkürzung der Gesamtlänge der Transportstrecke im Vergleich zu dem bekannten Verfahren, ohne Anwendung von Blasluft Draht aus der Walzhitze zu patentieren.
Die diesem bekannten Verfahren eigenen Vorteile im Hinblick auf die Einsparung von Gebläsen, deren Betriebskosten und die Vereinfachung von Fundamenten bleiben erhalten, wiewohl es nicht ausgeschlossen sein soll, am Ende der Transportstrecke, d. h. nach der Umwandlung des Austenits, eine zwangsweise Kühlung durch Blasluft oder Wassernebel vorzusehen, allein aus dem Grunde, die gewünschte Endtemperatur bei grossen Drahtquerschnitten einzustellen, ohne wegen dieser grösseren Drahtabmessungen die Transportstrecke verlängern zu müssen.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum kontinuierlichen Patentieren von Walzdraht aus der Walzhitze ohne Anwendung einer Zwangskühlung im kritischen Bereich der Austenitumwandlung, wobei auszugehen ist von einer bekannten Fördervorrichtung zur Aufnahme des zu Schlingen ausgefächerten Drahtes, mit der abschnittsweise verschiedene Transportgeschwindigkeiten einstellbar sind (DE-AS 2245983). Im Falle dieser bekannten Kühlvorrichtung dienen die Änderungen der Transportgeschwindigkeiten einzelner Abschnitte der Fördervorrichtung jedoch lediglich dazu, die einander überlappenden Drahtschlingen nach vorne und hinten zu verschieben, um Zwischenräume zu bilden (Beispiel 6 der DE-AS 2245983).
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unterscheidet sich vom Bekannten dadurch, dass die aufeinanderfolgenden Abschnitte der Fördervorrichtung in ihrer Länge jeweils auf den bei der grössten vorkommenden Drahtabmessung gewünschten Temperaturabfall innerhalb eines Abschnittes bemessen sind, wobei sich der gewünschte Temperaturabfall aus dem Zusammenhang zwischen der möglichen Abkühlungsgeschwindigkeit, die bei grösseren Drahtabmessungen kleiner als bei kleineren Drahtabmessungen ist, und der geschwindigkeitsabhängigen Verweilzeit der Schlingen auf dem jeweiligen Abschnitt der Fördervorrichtung ergibt.
Zur Überwachung des abschnittsweisen Temperaturabfalles können am Ende eines jeden Abschnittes der Fördervorrichtung Strahlungs-Pyrometer vorgesehen werden, nach deren Messwerten die Transportgeschwindigkeiten innerhalb eines jeden Abschnittes der Fördervorrichtung verändert werden.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Patentieren von Walzdraht aus der Walzhitze gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht, und Fig. 2 eine Draufsicht.
In einer ersten Kühlzone durchläuft der Draht nach dem Austritt aus dem letzten Walzgerüst - eine Wasserkühlstrecke-2--, in der er je nach seiner Stahlqualität auf eine Temperatur zwischen zirka 600 und 800 C vorgekühlt wird. Mittels eines Windungslegers --3--, dessen Achse gegenüber der horizontalen etwas abwärts geneigt verläuft, wird der Draht in Schlingen auf einen ersten Abschnitt --4-- eines Kettenförderers abgelegt. An den Förderabschnitt --4-- schliesst sich ein Förderabschnitt --5-- etwas grösserer Länge an, dem ein langer Förderabschnitt --6-- nachgeord- net ist. Mit --7, 8,9 und 10-- sind die zum Teil gleichachsig angeordneten Umlenkräder der einzelnen Förderabschnitte bezeichnet.
An den Förderabschnitt --6-- schliesst sich ein Rollgangsstück --11-- an, von dem aus die Drahtschlingen in eine Bund-Sammelstation --12-- abfallen. Die Bunde werden auf einer drehbaren Plattform --13-- gebildet, so dass ein fertiger Drahtbund --14-- abtransportiert werden kann, während ein neuer Bund gebildet wird.
In Fig. 2 erkennt man drei Antriebsmotore --15, 16 und 17--, wobei die die Transportge-
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19, 20-- vorgesehen, um die jeweiligen Endtemperaturen der auf den Förderabschnitten befindlichen Drahtschlingen zu messen und für die Steigerung der Motoren --15, 16 und 17-- nutzbar zu machen.
Der erste Förderabschnitt-4-läuft im Ausführungsbeispiel mit der höchsten Transportge-
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schwindigkeit, so dass die ausgefächerten Drahtschlingen weit auseinandergezogen sind, wie Fig. 2 zeigt. Der zweite, etwas längere Förderabschnitt --5-- hat eine etwas kleinere Transportgeschwindigkeit als der Förderabschnitt --4--, lediglich deshalb, um die Überlappungsstellen zwischen den Schlingen beim Übergang der Schlingen vom Abschnitt --4-- auf den Abschnitt --5-- etwas zu verlagern.
Insgesamt sind die Schlingen auf den Förderabschnitten --4 und 5-- soweit auseinandergezogen, dass in den Randbereichen der Transportstrecke keine Materialanhäufung mehr vorliegt und die durch Konvektion und Strahlung hervorgerufene Abkühlung so intensiv ist, dass die Umwandlung des Austenits am Ende des Förderabschnittes --5-- vollzogen ist.
Der letzte Förderabschnitt --6-- hat lediglich die Aufgabe, den Draht bei Temperaturen, die unter dem Umwandlungspunkt liegen, weiter auf eine für zweckmässig erachtete Endtemperatur ohne nennenswerte Gefügebeeinflussung abzukühlen, um ein Wiederaufheizen des Drahtes innerhalb der Bund-Sammelstation --12-- zu vermeiden. Da zu Beginn des Förderabschnittes --6-- die Umwandlung vollzogen ist, läuft die Fördervorrichtung des Abschnittes --6-- so langsam, dass an der Übergangsstelle zwischen dem Förderabschnitt --5-- und dem Abschnitt --6-- die Schlingen kräftig zusammengeschoben werden. Aus Fig. 2 erkennt man, dass die Anzahl der in der Längeneinheit vorhandenen Schlingen im Abschnitt --6-- gross, im Abschnitt --5-- kleiner und im Abschnitt --4-- am kleinsten ist.
Die mit dem Zusammenschieben der Schlingen auf dem Förderabschnitt --6-- verbundene erhöhte Materialanhäufung in den Randbereichen der Transportstrecke ist unschädlich, da hier die Austenitumwandlung bereits vollzogen ist. Die Kompaktierung der Schlingen im Bereich des Förderabschnit- tes-6--, die ebenso wie beim Übergang zwischen dem Abschnitt --4-- auf den Abschnitt --5-von einer Verschiebung der überlappungsstellen der Schlingen begleitet ist, hat im übrigen den Vorteil, dass sich etwaige Ungleichmässigkeiten in Temperaturabfall über die Drahtlänge egalisieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen Patentieren von Walzdraht aus der Walzhitze, indem der Draht in einer Wasserkühlstrecke zunächst auf eine Temperatur zwischen zirka 600 und 820 C vorgekühlt wird, und die Umwandlung des Austenits durch Abkühlung an freier Luft in einer zweiten Kühlstufe erfolgt, in der der Draht in Schlingen gelegt bis zu einer Bund-Sammelstation transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Kühlstufe die Anzahl der in der Längeneinheit vorhandenen Schlingen durch abschnittsweises Ändern der Transportgeschwindigkeit geändert wird.