CH631093A5

CH631093A5 - COOLANT MANAGEMENT AND ROLLING GOODS DEVICE FOR THE INTERMITTENT COOLING OF ROLLING GOODS.

Info

Publication number: CH631093A5
Application number: CH632678A
Authority: CH
Inventors: Hans Dipl Ing Paulitsch; Constantin M Dr Ing Vlad
Original assignee: Salzgitter Peine Stahlwerke
Priority date: 1977-06-11
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1982-07-30
Also published as: MX145031A; AU3703878A; FR2393619A1; FI781831A; ES470611A1; NL171029C; CS216915B2; PL207519A1; SE429506B; BR7803673A; AT362337B; JPS5726166B2; LU79795A1; IT1109149B; JPS549144A; FI65928C; PL122332B1; GB2000063B; SU833148A3; DD137069A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung für die intermittierende Kühlung von Walzgut gegebener Querschnittsabmessung, insbesondere für Draht oder Feineisen, bei der die Walzgutführung konzentrisch um die Durchlaufachse des Walzguts angeordnet ist. Die Erfindung geht dabei von dem durch die DE-GbmS 7 134 676 bzw. US-PS 1 211 277 gegebenen Stand der Technik aus. The invention relates to a coolant guide and rolling stock guide device for the intermittent cooling of rolling stock of a given cross-sectional dimension, in particular for wire or fine iron, in which the rolling stock guide is arranged concentrically around the pass axis of the rolling stock. The invention is based on the prior art given by DE-GbmS 7 134 676 and US Pat. No. 1 211 277.

Abschreckdüsen für Walzdraht, bei denen in einem Teilabschnitt ein Kühlmedium, wie z.B. Wasser, der Drahtoberfläche zugeführt und in einem weiteren Teilabschnitt das Kühlmedium schnell abgeführt wird, sind als Kühlrohre allgemein bekannt. Es ist ferner bekannt, mehrere dieser Kühlrohre zur Erstellung einer längeren Kühlstrecke mit mehreren Abschreck- und Erwärmungsstufen hintereinander anzuordnen. Quenching nozzles for wire rod, in which a cooling medium, e.g. Water that is supplied to the wire surface and the cooling medium is rapidly removed in a further section is generally known as cooling pipes. It is also known to arrange several of these cooling tubes one behind the other to create a longer cooling section with several quenching and heating stages.

Zur Erzeugung von besonderen Draht-Qualitäten, bei denen z. B. ein Kern mit feinstreifigem Perlit und eine mar-tensitische Randschicht bestimmter Dicke erzeugt werden soll, sind die bisher bekannten Kühlrohre mit Abschreckdüsen wenig geeignet. Wenn diese bekannten Kühlrohre zum Teil eine schnelle Zuführung des Kühlmediums zulassen, kann aber das Kühlmedium nicht rasch genug von der Drahtoberfläche entfernt werden. Das ist jedoch die Voraussetzung für die gezielte Erzeugung bestimmter Stahlqualitäten gleichbleibender Güte, wobei in kurzer Zeit sowohl maximale Temperaturdifferenzen zwischen Drahtkern- und Drahtoberflächentemperatur, als auch in ebenso kurzer Zeit, durch Wiedererwärmung aus dem Drahtkern, ein schneller Temperaturausgleich zur Drahtoberfläche erzielt werden muss. For the production of special wire qualities in which, for. B. a core with fine streak pearlite and a martensitic surface layer of a certain thickness is to be generated, the previously known cooling tubes with quenching nozzles are not very suitable. If some of these known cooling tubes allow a rapid supply of the cooling medium, the cooling medium cannot be removed from the wire surface quickly enough. However, this is the prerequisite for the targeted production of certain steel qualities of constant quality, whereby maximum temperature differences between the wire core and wire surface temperature as well as in a short time, due to reheating from the wire core, a quick temperature compensation to the wire surface must be achieved.

Die Verwendung der bisher bekannten Kühlrohre ist für die Erzeugung dieser Stahlqualitäten ungeeignet, da die Kühlstrecken zu lang sind und deshalb bei hohen Walzgeschwindigkeiten die Strecken zur Entfernung des Abschreckbzw. Kühlmediums sehr lang ausgelegt werden müssen, um eine ausreichende Entfernung des Kühlmediums vom Walzgut zu erreichen. The use of the previously known cooling tubes is unsuitable for the production of these qualities of steel, since the cooling sections are too long and therefore the sections for removing the quenching or removing at high rolling speeds. Cooling medium must be designed very long in order to achieve a sufficient removal of the cooling medium from the rolling stock.

Solche Vorrichtungen sind z.B. durch die US-PS 1 211 277 und durch das DE-GM 7 134 676 bekannt. Such devices are e.g. known from US-PS 1 211 277 and from DE-GM 7 134 676.

Bei beiden Vorrichtungen ist die Zuleitung eines Kühlmittels in grosser Menge auf einen längeren Walzgutabschnitt nicht möglich, da das Walzgut in diesem Bereich durch lange Führungsrohre gegen das Kühlmittel abgedeckt ist. Das Kühlmittel kann nur in einer geringen, unzureichenden Menge durch eine enge Düse am Ende des Führungsrohres auf das Walzgut gespritzt werden. Die Ableitung des Kühlmittels erfolgt bei diesen bekannten Vorrichtungen durch eine geringe Anzahl kleiner Bohrungen am Ende des Kühlrohres, die zwangsläufig erhebliche Staubwirkungen erzeugen und dem erforderlichen schnellen Abfluss des Kühlmittels aus dem Führungsrohr entgegenwirken. In both devices, the supply of a coolant in large quantities to a longer section of rolling stock is not possible, since the rolling stock in this area is covered by long guide tubes against the coolant. The coolant can only be sprayed onto the rolling stock in a small, insufficient amount through a narrow nozzle at the end of the guide tube. In these known devices, the coolant is discharged through a small number of small bores at the end of the cooling tube, which inevitably produce considerable dust effects and counteract the required rapid drainage of the coolant from the guide tube.

Ferner ist die Drahtführung in diesen mit Bohrungen oder Schlitzen für die Kühlmittelableitung versehenen, durchbrochenen Führungsrohren unzureichend, da die Drahtenden sich leicht in den Durchbrüchen festklemmen und Betriebsstörungen nicht zu vermeiden sind. Furthermore, the wire guide in these perforated guide tubes provided with bores or slots for the coolant discharge is inadequate, since the wire ends easily get stuck in the openings and operational failures cannot be avoided.

Eine weitere Vorrichtung zum Kühlen von Metallstangen ist durch die DE-PS 557 455 bekannt geworden, bei der das Walzgut durch ein Kühlgehäuse mit mehreren ringförmigen Wasserabstreifelementen geführt und gekühlt wird. Wegen der Führung des Walzgutes müssen die ringförmigen Wasserabstreifelemente dicht hintereinander angeordnet werden und lassen deshalb eine erforderliche Kühlung des Walzgutes über einen grösseren Walzgutabschnitt zwischen den einzelnen Wasserabstreifelementen nicht zu. Durch das Aufsprühen des Kühlmittels ist ein gleichmässiges Abschrek-ken der gesamten Oberfläche des Walzgutes, wie es zur Erzeugung der eingangs beschriebenen Stahlqualitäten erforderlich ist, nicht möglich. Ferner schon deshalb nicht, weil unmittelbar nach jedem Abstreifelement eine weitere Küh2 Another device for cooling metal bars has become known from DE-PS 557 455, in which the rolling stock is guided and cooled by a cooling housing with a plurality of annular water-wiping elements. Because of the guidance of the rolling stock, the ring-shaped water wiping elements have to be arranged closely one behind the other and therefore do not allow the rolling stock to be cooled over a larger section of rolling stock between the individual water wiping elements. By spraying the coolant, a uniform quenching of the entire surface of the rolling stock, as is necessary to produce the steel qualities described in the introduction, is not possible. Furthermore, not because there is another cooling element immediately after each stripping element

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lung erfolgt und eine erforderliche Wiedererwärmung aus dem Kern des Walzgutes nicht durchgeführt werden kann. development takes place and a necessary reheating from the core of the rolling stock cannot be carried out.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung für die intermittierende Kühlung von Walzgut, insbesondere für Draht, Feinstahl u.dgl. zu entwickeln, bei der ein Kühlmittel in grosser Menge schlagartig einem grösseren Walzgutab-schnitt zugeführt und in kürzester Zeit vom Walzgut abgeleitet werden kann, um eine äusserst intensive Abschreckung der Walzgutoberfläche und eine grosse Temperaturdifferenz zwischen der Walzgutoberfläche und dem Walzgutkern zu erzielen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Kühlstrecken für intermittierende Kühlung von Walzgut besonders kurz und damit wirtschaftlich zu gestalten und die Drahtführung optimal zu verbessern, so dass Betriebsstörungen durch Festklemmen oder Verhaken des durchlaufenden Walzgutes weitgehend ausgeschlossen und eine zentrische Führung des Walzgutes ohne seitliche Abstützung erreicht werden. The invention is therefore based on the object of a coolant guide and rolling stock guiding device for the intermittent cooling of rolling stock, in particular for wire, fine steel and the like. to develop in which a coolant can be supplied in large quantities to a larger section of the rolling stock and drained from the rolling stock in a very short time in order to achieve an extremely intensive quenching of the rolling stock surface and a large temperature difference between the rolling stock surface and the rolling stock core. A further object of the invention is to make the cooling sections for intermittent cooling of rolling stock particularly short and thus economical and to improve the wire guide optimally, so that malfunctions due to jamming or snagging of the rolling stock passing through are largely excluded and centric guidance of the rolling stock without lateral support can be achieved.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsge-mäss eine Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung für die intermittierende Kühlung von Walzgut gegebener Querschnittsabmessung, insbesondere für Draht oder Feinstahl der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, welche gekennzeichnet ist durch mehrere in einem Einführungsteil und in einem Endstück gelagerte Stäbe, deren einlaufseitige Enden auf einem grösseren Teilkreis als deren auslaufseitige Enden angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Stäben kleiner als die Querschnittsabmessungen des durchgeführten Walzgutes vorgesehen sind und wobei ein Führungstrichter des Endstückes von den Stäben teilweise überdeckt ist. To achieve the object, a coolant guide and rolling stock guiding device for the intermittent cooling of rolling stock of a given cross-sectional dimension, in particular for wire or fine steel of the type described at the outset, which is characterized by a plurality of rods mounted in an insertion part and in an end piece, are proposed ends on the inlet side are arranged on a larger pitch circle than their ends on the outlet side, the distances between the individual bars being smaller than the cross-sectional dimensions of the rolled stock and a guide funnel of the end piece being partially covered by the bars.

Durch die erfindungsgemässe Einrichtung wird dem Kühlmedium, z.B. nach dem Austritt aus der Düse der Kühleinrichtung, eine äusserst günstige Voraussetzung für einen widerstandsarmen schnellen Abfluss durch grosse Abflussquerschnitte zwischen den Stäben und strömungsgünstigen Durchfluss, um die Stäbe mit rundem Querschnitt geboten. Der gleiche strömungsgünstige Durchfluss wird mit der erfindungsgemässen Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung in Verbindung mit einem Mantel für die Zuleitung des Kühlmittels zum Abschrecken des Walzgutes erreicht. Dadurch wird eine schlagartige Abkühlung des Walzgutes infolge der optimalen Kühlmittelzuführung auf einem grösseren Abschnitt des Walzgutes erzielt. Die Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung in beiden Teilbereichen «a» und «b» erlaubt die Herstellung von besonders kurzen Kühlstrecken und eine gleichmässige Kühlung der gesamten Oberfläche des Walzgutes durch eine zentrische Führung, ohne dass sich das Walzgut an einer Wand der Kühleinrichtung durch die Schubwirkung des letzten Walzgerüstes abstützt und dadurch eine ungleichmässige Abkühlung bewirkt. By means of the device according to the invention, the cooling medium, e.g. after exiting the nozzle of the cooling device, an extremely favorable prerequisite for a low-resistance, fast drainage due to large drainage cross-sections between the bars and flow-optimized flow to provide the bars with a round cross-section. The same flow-favorable flow is achieved with the coolant guide and rolling stock guide device according to the invention in connection with a jacket for the supply of the coolant for quenching the rolling stock. This results in a sudden cooling of the rolling stock due to the optimal coolant supply on a larger section of the rolling stock. The use of the device according to the invention in both partial areas "a" and "b" allows the production of particularly short cooling sections and uniform cooling of the entire surface of the rolling stock by means of a central guide, without the rolling stock sticking to a wall of the cooling device due to the thrust effect of the supports the last rolling stand and thereby causes an uneven cooling.

Dabei wird stets Kühlmittel gleicher Temperatur und Turbulenz in grosser Menge auf die gesamte Oberfläche eines grösseren Walzgutabschnitts geleitet und damit ein gleichmässiges Abschrecken der Walzgutoberfläche gewährleistet. In this case, coolant of the same temperature and turbulence is always conducted in large quantities onto the entire surface of a larger section of rolling stock, thus ensuring uniform quenching of the rolling stock surface.

Trotz der strömungsgünstigen und der grossflächigen Abflussquerschnitte wird durch die konische, konvergierende Anordnung der Stäbe eine äusserst reibungsarme Führung des Walzgutes, insbesondere bei hoher Laufgeschwindigkeit gewährleistet, wobei die einzelnen Stäbe praktisch zusätzlich die Aufgabe des Einführungstrichters durch ihren geringen Neigungswinkel in idealer Weise verbessern. Despite the streamlined and large-area discharge cross-sections, the conical, converging arrangement of the rods ensures extremely low-friction guidance of the rolling stock, especially at high running speeds, the individual rods practically additionally improving the task of the insertion funnel due to their low angle of inclination in an ideal manner.

Unter Beibehaltung der vorstehend beschriebenen Anordnung von Stäben für den der Kühlmittelabfuhr dienenden Teilbereich kann für eine Reihe von Anwendungsfal631 093 While maintaining the arrangement of rods described above for the area serving for coolant removal, a number of application cases can be used

len die Einrichtung in ihrem der Kühlmittelzufuhr dienenden Teilbereich derart verbessert werden, dass bei der Kühlmittelzufuhr sowohl eine intensivere Kühlung herbeigeführt als auch eine optimale Abstimmung der Druckverhältnisse einschliesslich einer gezielten Druckminderung für den Abreissvorgang des Kühlmittelfilms im nachfolgenden Teilbereich ermöglicht wird. Dies wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, dass der der Kühlmittelzufuhr dienende Teilbereich durch zwei aufeinanderfolgende, mit ihrem grösseren Durchmesser einander zugekehrte koaxiale Düsenabschnitte mit jeweils konischem Verlauf der Innenwandung gebildet ist, der in Gutvorschubrichtung vordere konische Düsenabschnitt mit auf seinem Umfang verteilt angeordneten, längs gestreckten Kühlmitteleinlauföffnungen versehen ist, die aussen in eine ringförmige Kühlmittelzuführungskammer münden, und der in Vorschubrichtung nachfolgende konische Düsenabschnitt eine um ein solches Mass grössere Länge als der vordere konische Düsenabschnitt aufweist, dass der Kühlmitteldruck an der einlaufseitigen Öffnung des vorderen konischen Düsen-abschnitts grösser als der an der auslaufseitigen Öffnung des nachfolgenden konischen Düsenabschnitts ist. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Gestaltung des das Walzgut bei der Kühlmittelzufuhr umgebenden Raumes und der Kühlmitteleinlauföffnungen eine sehr intensive Beaufschlagung des Walzguts auf einer grossen Oberfläche durch das Kühlmittel möglich ist und zugleich eine optimale, genau beherrschbare Abstimmung der Druckverhältnisse in dem die Kühlmittelzufuhr bewerkstelligenden Teilbereich der Einrichtung erreicht werden kann, die einerseits ebenfalls die intensivere Kühlung herbeiführt als auch andererseits eine gezielte Druckminderung für den Abreissvorgang des Kühlmittelfilms im nachfolgenden, durch die Stabanordnung gebildeten Teilbereichs bewerkstelligt. len the device in its sub-area serving the coolant supply are improved in such a way that the coolant supply brings about more intensive cooling as well as an optimal coordination of the pressure conditions, including a targeted pressure reduction for the tear-off process of the coolant film in the following sub-area. According to a further embodiment of the invention, this is achieved in that the portion serving for the coolant supply is formed by two successive coaxial nozzle sections with their larger diameters facing each other, each with a conical shape of the inner wall, and the front conical nozzle section arranged in the direction of good advancement with distributed over its circumference , longitudinally extended coolant inlet openings are provided, which open out into an annular coolant supply chamber, and the conical nozzle section following in the feed direction has a length greater than the front conical nozzle section such that the coolant pressure at the inlet-side opening of the front conical nozzle section is greater than that at the outlet-side opening of the subsequent conical nozzle section. It has been shown that this design of the space surrounding the rolling stock when the coolant is supplied and the coolant inlet openings enable the rolling stock to be subjected to a very intensive action on a large surface by the coolant and, at the same time, an optimal, precisely controllable coordination of the pressure conditions in which the coolant is supplied Part of the device can be reached, which on the one hand also brings about the more intensive cooling and on the other hand brings about a targeted reduction in pressure for the tear-off process of the coolant film in the subsequent part area formed by the rod arrangement.

Für die Beherrschung der Druckverhältnisse und insbesondere für die gezielte Druckminderung hat es sich als besonders zweckmässig erwiesen, wenn dabei in weiterer Ausbildung der Erfindung das Verhältnis der Länge des vorderen konischen Düsenabschnitts zur Länge des nachfolgenden konischen Düsenabschnitts wenigstens angenähert 1:1,5 beträgt. For the control of the pressure conditions and in particular for the targeted pressure reduction, it has proven to be particularly expedient if, in a further embodiment of the invention, the ratio of the length of the front conical nozzle section to the length of the subsequent conical nozzle section is at least approximately 1: 1.5.

Für eine gezielte und intensive Kühlmittelzufuhr ist es ferner zweckmässig, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die zur Kühlmittelzuführungskammer gerichteten Kanten der Kühlmitteleinlauföffnungen abgerundet oder gebrochen sind. For a targeted and intensive supply of coolant, it is also expedient if, in a further embodiment of the invention, the edges of the coolant inlet openings directed towards the coolant supply chamber are rounded or broken.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen: Further details and advantages of the invention result from the claims and from the following description of several exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 die Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang A-A in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht entlang B-B in Fig. 1, 1 shows the coolant guide and rolling stock guide device according to the invention in longitudinal section, FIG. 2 shows a sectional view along A-A in FIG. 1, FIG. 3 shows a sectional view along B-B in FIG. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2 und 3 mit ellipsenförmigem Querschnitt der Stäbe, 4 is a sectional view similar to FIGS. 2 and 3 with an elliptical cross section of the rods,

Fig. 5 eine längsgeschnittene Darstellung eines Teils der Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung mit einem Mantel für die Zuleitung des Kühlmittels im Teilbereich «a» als weitere Ausführungsform der Erfindung, 5 shows a longitudinal section of part of the coolant guide and rolling stock guiding device with a jacket for the supply of the coolant in the partial area “a” as a further embodiment of the invention,

Fig. 6 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht der Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung nach der Erfindung mit dem Teilbereich b zur Ableitung des Kühlmittels in Verbindung mit einer Ausführungsform der Einrichtung mit dem Mantel für die Verwendung im Teilbereich «a» für die Zuleitung des Kühlmittels, 6 shows a partially longitudinally sectioned view of the coolant guide and rolling stock guide device according to the invention with the partial area b for discharging the coolant in connection with an embodiment of the device with the jacket for use in the partial area “a” for the supply of the coolant,

Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 8 durch eine andere Ausführungsform des der Kühlmittel3 FIG. 7 shows a longitudinal section along the line I-I in FIG. 8 through another embodiment of the coolant 3

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zufuhr dienenden Teilbereichs a der Einrichtung, supplying sub-area a of the facility,

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 7. Der Aufbau der erfindungsgemässen Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung 1 für die Ableitung des Kühlmittels und Führung des Walzgutes ist in der Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Im Einführungsteil 19 sind um die Enddüse 8 eine beliebige Anzahl von Stäben 4 auf einem Teilkreis 7 angeordnet die Stäbe 4 sind konzentrisch um die Längs- bzw. Durchlaufachse 2 angeordnet, sie verlaufen konvergierend zum Endstück 14. Die freien Abstände 9 zwischen den vorderen Enden 5 der Stäbe 4 im Einführungsteil 19 sind am Ende der Enddüse 8 am grössten und bieten in diesem Bereich den maximalen freien Querschnitt für eine schlagartige Ableitung des Kühlmediums 3j. Stauwirkungen des Kühlmediums 3! werden praktisch vermieden, da der Abfluss um den runden Querschnitt 15 der Stäbe 4 äusserst strömungsgünstig ist. In Fig. 2 ist dieser Abschnitt zur Erläuterung im Schnitt A-A dargestellt. 8 shows a sectional view along the line II-II in FIG. 7. The structure of the coolant guide and rolling stock guide device 1 according to the invention for the discharge of the coolant and guidance of the rolling stock is shown in longitudinal section in FIG. 1. In the insertion part 19, any number of rods 4 are arranged on a pitch circle 7 around the end nozzle 8, the rods 4 are arranged concentrically around the longitudinal or continuous axis 2, they converge to the end piece 14 the rods 4 in the insertion part 19 are the largest at the end of the end nozzle 8 and in this area offer the maximum free cross section for a sudden discharge of the cooling medium 3j. Congestion effects of the cooling medium 3! are practically avoided since the outflow around the round cross section 15 of the rods 4 is extremely aerodynamic. In Fig. 2 this section is shown for explanation in section A-A.

Das Endstück 14 ist zweckmässig mit einer Halterung 17 ausgestattet, um eine einstellbare Befestigung der Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung 1 in einer Kühlstrecke zu ermöglichen. Mit 22 sind in Fig. 1 Rücklaufeinrichtungen bezeichnet, während \lt eine weitere Halterung darstellt und 6 die Walzgutlaufrichtung angibt. The end piece 14 is expediently equipped with a holder 17 in order to enable an adjustable fastening of the coolant guide and rolling stock guiding device 1 in a cooling section. Return means 22 are designated in FIG. 1, while \ lt represents a further holder and 6 indicates the direction of the rolling stock.

In Fig. 3 zeigt der Schnitt B-B die Anordnung der aus-laufseitigen Enden 11 im Endstück 14. Der Teilkreis 12 der Stäbe 4 entspricht dem grössten Durchmesser des Führungstrichters 13, so dass jeweils etwa der halbe Querschnitt 15 der Stäbe in den Führungstrichter 13 hineinragt, wodurch die Walzguteinführung in das Endstück 14 wesentlich verbessert wird, und stets ein reibungsarmer und störungsfreier Durchlauf des Walzgutes 10 durch die Kühleinrichtung gewährleistet ist. 3 shows the section BB the arrangement of the outlet ends 11 in the end piece 14. The pitch circle 12 of the rods 4 corresponds to the largest diameter of the guide funnel 13, so that in each case approximately half the cross section 15 of the rods projects into the guide funnel 13, whereby the rolling stock introduction into the end piece 14 is significantly improved, and a low-friction and trouble-free passage of the rolling stock 10 through the cooling device is always guaranteed.

Um einen noch strömungsgünstigeren Abfluss des Kühlmediums 3t zu erzielen, wird nach Fig. 4 vorgeschlagen, Stäbe 4 mit ovalem bzw. ellipsenförmigen Querschnitt 16 anzuordnen. Der freie Abstand 9 zwischen den Stäben 4 lässt sich dadurch zur Erzielung einer erweiterten Querschnittsfläche für den Abfluss des Kühlmediums 3X optimal vergrös-sern, ohne die Führung des Walzgutes 10 zu beeinträchtigen. In order to achieve an even more flow-efficient outflow of the cooling medium 3t, it is proposed according to FIG. 4 to arrange rods 4 with an oval or elliptical cross section 16. The free distance 9 between the bars 4 can thus be optimally increased in order to achieve an expanded cross-sectional area for the outflow of the cooling medium 3X without impairing the guidance of the rolling stock 10.

Die strömungsgünstigste Anordnung der Stäbe 4 wird dann erreicht, wenn die längeren Achsen der ellipsenförmigen Querschnitte 16 radial zur Längsachse 2 ausgerichtet sind. The most streamlined arrangement of the rods 4 is achieved when the longer axes of the elliptical cross sections 16 are aligned radially to the longitudinal axis 2.

In der Fig. 5 ist die Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung 1 für die Zuleitung des Kühlmittels im Teilbereich «a» mit einem Mantel 18 ausgestattet. 5, the coolant guide and rolling stock guiding device 1 for supplying the coolant in the partial area “a” is equipped with a jacket 18.

Der Mantel 18, mit Zuführungsleitungen 20 für das Kühlmittel 3 versehen, ist beispielsweise mit rohrförmigen Enden ausgestattet, die über das Einführungsteil 19 und das Endstück 14 geschoben werden und gegen diese mittels an sich bekannter Dichtungselemente, z.B. 0-Ringe21, abgedichtet sind. Dadurch wird eine optimale, strömungsgünstige Zuleitung des Kühlmittels 3 zum Walzgut 10, wie durch die Pfeile des Strömungsverlaufes dargestellt ist, erzielt. Die Einleitung des Kühlmittels kann dabei vorteilhafterweise tangential erfolgen, so dass eine Rotation des Kühlwassers um das Walzgut eintritt und damit eine weitere Verbesserung des Wärmeüberganges durch die grosse Turbulenz des Kühlmittels erzielt wird. The jacket 18, provided with supply lines 20 for the coolant 3, is for example equipped with tubular ends which are pushed over the insertion part 19 and the end piece 14 and against them by means of sealing elements known per se, e.g. 0-rings21, are sealed. This achieves an optimal, streamlined supply of the coolant 3 to the rolling stock 10, as shown by the arrows of the flow pattern. The introduction of the coolant can advantageously take place tangentially, so that the cooling water rotates around the rolling stock and thus a further improvement in the heat transfer is achieved due to the great turbulence of the coolant.

Der besondere fertigungstechnische Vorteil der vorliegenden Einrichtung liegt darin, dass die einheitlich hergestellten Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtungen 1 sowohl für den Teilbereich «a», durch einfaches Überschieben des Mantels 18, als auch ohne Mantel 18 im Teilbereich «b» universell einsetzbar sind, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist. Dadurch ist es möglich, mit einer einheitlichen Konstruktion, besonders kurze und hochwirksame Kühlstrecken für die intermittierende Kühlung von Walzgut mit Abschreckstufen in beliebiger Anzahl wirtschaftlich zu errichten, womit eine moderne Druckintervallkühlung zur Erzeugung von Qualitätsstahl gleichbleibender Güte durch-s führbar ist. The particular manufacturing advantage of the present device lies in the fact that the uniformly produced coolant guide and rolling stock guiding devices 1 can be used universally both for the partial area “a”, simply by sliding the jacket 18 over, and without jacket 18 in the partial area “b”, as is the case is shown in Fig. 6. This makes it possible to economically build any number with a uniform design, particularly short and highly effective cooling sections for the intermittent cooling of rolling stock with quenching stages, whereby modern pressure interval cooling for the production of quality steel of constant quality can be carried out.

Ferner besteht die Möglichkeit, die genannten Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtungen 1 nach Fig. 1 zur Verwendimg im Teilbereich «b», oder auch gemäss Fig. 5 zur Verwendung im Teilbereich «a» mit konventionellen be-io kannten Vorrichtungen in Kühlstrecken zu kombinieren, um in bestimmten Abschnitten eine intensivere intermittierende Kühlung zu erzielen. There is also the possibility of combining the above-mentioned coolant guide and rolling stock guiding devices 1 according to FIG. 1 for use in sub-area “b”, or also according to FIG. 5 for use in sub-area “a”, with conventional known devices in cooling sections to achieve more intensive intermittent cooling in certain sections.

Fig. 7 und 8 zeigen eine andere Ausführungsform des der Kühlmittelzufuhr dienenden Teilbereichs a der Kühlmittel-15 leit- und Walzgutführungseinrichtung. 7 and 8 show another embodiment of the partial area a of the coolant guide and rolling stock guiding device which serves to supply coolant.

Der der Kühlmittelzufuhr dienende, in der Zeichnung dargestellte Teilbereich der Kühlmittelleit- und Walzgutführungseinrichtung weist einen Düsenkörper 31 auf, der die Zuflussleitung 32 für das Kühlmittel enthält. In 20 den Düsenkörper 31 sind zwei Einsatzteile 33 und 34 gehalten, und es bildet der Einsatzteil 33 auf seinem im Düsenkörper 31 verlaufenden Abschnitt mit der Innenwandung des Düsenkörpers 31 eine ringförmige Kühlmittelzuführungskammer 35, in die die Zufuhrleitung 32 mündet. Die Walz-25 oder Vorschubrichtung für das nicht dargestellte Walzgut ist durch den Pfeil 36 bezeichnet. Es liegt somit der Einsatzteil 33 in Walzgutvorschubrichtung vorn. In dem Einsatzteil 33 ist zunächst ein Einlauftrichter 37 für das Walzgut gebildet, der sich in Walzgutvorschubrichtung konisch auf einen 30 kleinsten Durchmesser bei 38 verengt. An den zylindrischen Abschnitt 38 mit dem kleinsten Durchmesser schliesst sich auf der Innenwandung des Einsatzteils 33 ein sich in Walzgutvorschubrichtung 36 konisch erweiternder Düsenabschnitt 39 an. Dieser vordere konische Düsenabschnitt 39 35 ist mit auf seinem Umfang verteilt angeordneten, längs gestreckten Kühlmitteleinlauföffnungen 40 versehen, die in ihrem Querschnitt auf die Walzgutlängsachse gerichtet sind. The portion of the coolant guide and rolling stock guiding device used for the coolant supply and shown in the drawing has a nozzle body 31 which contains the inflow line 32 for the coolant. In 20 the nozzle body 31, two insert parts 33 and 34 are held, and the insert part 33 forms an annular coolant supply chamber 35 into the portion running in the nozzle body 31 with the inner wall of the nozzle body 31, into which the supply line 32 opens. The rolling direction 25 or feed direction for the rolling stock, not shown, is indicated by the arrow 36. The insert 33 is thus at the front in the direction of rolling stock feed. In the insert part 33, an inlet funnel 37 is initially formed for the rolling stock, which narrows conically in the rolling stock feed direction to a smallest diameter at 38. The cylindrical section 38 with the smallest diameter is adjoined by a nozzle section 39 which widens conically in the direction of rolling stock 36 on the inner wall of the insert part 33. This front conical nozzle section 39 35 is provided with longitudinally elongated coolant inlet openings 40 which are distributed over its circumference and whose cross-section is directed towards the longitudinal axis of the rolling stock.

Unmittelbar im Anschluss an den vorderen konischen Düsenabschnitt 39 ist im Einsetzteil 34 innen ein weiterer, 40 nachfolgender konischer Düsenabschnitt 41 gebildet. Dieser Düsenabschnitt 41 weist, zum Düsenabschnitt 39 gerichtet, seinen grössten Durchmesser auf und verjüngt sich in Walzgutvorschubrichtung 36 bis zu einem zylindrischen Abschnitt 42 mit seinem geringsten Durchmesser. Es werden 45 also innerhalb des Düsenkörpers 31 mit seinen Einsetzteilen 33 und 34 zwei aufeinanderfolgende, mit ihrem grösseren Durchmesser einander zugekehrte koaxiale Düsenabschnitte 39 und 41 gebildet. An den Emsetzteil 34 mit dem zylindrischen Abschnitt 42 seiner Innenwandung schliesst sich ein 50 weiterer Führungskanal 43 für das mit dem Kühlmittelfilm benetzte Walzgut mit einem weiteren Ansatzteil 44 an. In diesem Ansatzteil 44 sind die Stäbe des nachfolgenden Teilbereichs für die Kühlmittelabfuhr gemäss dem Hauptpatent gehalten, wie bei 45 angedeutet ist. Immediately following the front conical nozzle section 39, a further, 40 following conical nozzle section 41 is formed in the insert 34. This nozzle section 41, directed towards the nozzle section 39, has its largest diameter and tapers in the direction of rolling stock feed 36 to a cylindrical section 42 with its smallest diameter. 45 are therefore formed within the nozzle body 31 with its insert parts 33 and 34 two successive coaxial nozzle sections 39 and 41 facing each other with their larger diameter. A 50 further guide channel 43 for the rolling stock wetted with the coolant film is connected to the insertion part 34 with the cylindrical section 42 of its inner wall with a further attachment part 44. In this attachment part 44, the rods of the subsequent sub-area for the coolant removal according to the main patent are held, as indicated at 45.

Die konischen Düsenabschnitte 39 und 41 sind derart bemessen, dass der in Walzgutvorschubrichtung nachfolgende konische Düsenabschnitt 41 eine um ein solches Mass grössere Länge als der vordere konische Düsenabschnitt 39 auf-6o weist, dass der Kühlmitteldruck an der einlaufseitigen Öffnung 38 des vorderen konischen Düsenabschnitts 39 grösser als der Kühlmitteldruck an der auslaufseitigen Öffnung 42 des nachfolgenden konischen Düsenabschnitts 41 ist. Zweckmässig ist das Verhältnis der Länge des vorderen ko-65 nischen Düsenabschnitts 39 zur Länge des nachfolgenden konischen Düsenabschnitts 41 wenigstens angenähert zu 1:1,5 bemessen. The conical nozzle sections 39 and 41 are dimensioned such that the conical nozzle section 41 following in the direction of the rolling stock has a length greater than the front conical nozzle section 39 such that the coolant pressure at the inlet-side opening 38 of the front conical nozzle section 39 is greater than the coolant pressure at the outlet side opening 42 of the subsequent conical nozzle portion 41. The ratio of the length of the front conical nozzle section 39 to the length of the subsequent conical nozzle section 41 is expediently at least approximately 1: 1.5.

Die zur Kühlmittelzuführungskammer 35 gerichteten The directed to the coolant supply chamber 35

5 5

631 093 631 093

Kanten der Kühlmitteleinlauföffnungen 40 können abgerundet oder gebrochen sein. Edges of the coolant inlet openings 40 can be rounded or broken.

Wie die Zeichnung zeigt, wird durch die Ausbildung des Düseninnenraums in Gestalt eines Doppelkonus 39,41 ein besonders gestalteter Kühlmittelaufnahmeraum um das Walzgut gebildet, der die angestrebte intensivere Kühlmittelbeaufschlagung der Walzgutoberfläche und die gewünschte Abstimmung der Druckverhältnisse innerhalb des der Kühl-mittelzufuhr dienenden Teilbereichs der Einrichtung ermöglicht. Dabei fördert die geschilderte Gestaltung der As the drawing shows, by designing the nozzle interior in the form of a double cone 39, 41, a specially designed coolant receiving space is formed around the rolling stock, which provides the desired, more intensive coolant exposure to the rolling stock surface and the desired coordination of the pressure conditions within the section of the device that serves to supply the coolant enables. The described design promotes

Kühlmitteleinlauföffnungen 40 die stets auf die Walzgutlängsachse gerichtete intensive Beaufschlagung durch das Kühlmittel. Coolant inlet openings 40 are the intense exposure to the coolant, which is always directed towards the longitudinal axis of the rolling stock.

Durch die beschriebene Bemessung der konischen s Düsenabschnitte 39 und 41 wird insbesondere erreicht, dass der Kühlmitteldruck im Bereich 38, also der Einlaufseite, grösser als der Druck im Bereich 42, also der Auslaufseite, ist, also die gewünschte gezielte Druckminderung in Walzgutvorschubrichtung für den Abreissvorgang des Kühlmit-io telfilms. The described dimensioning of the conical s nozzle sections 39 and 41 in particular ensures that the coolant pressure in the area 38, that is to say the inlet side, is greater than the pressure in the area 42, that is to say the outlet side, that is to say the desired targeted pressure reduction in the direction of the rolling stock feed for the tear-off process of the coolant film.

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

631093 PATENT CLAIMS

1. Coolant guide and rolling stock guide device for the intermittent cooling of rolling stock of a given cross-sectional dimension, in particular for wire or fine steel, in which the rolling stock guide is arranged concentrically around the pass axis of the rolling stock, characterized by several in an insertion part (19) and in an end piece (14) supported bars (4), the inlet-side ends (5) of which are arranged on a larger pitch circle (7) than the outlet-side ends (11), the distances (9) between the individual bars (4) being smaller than the cross-sectional dimensions of the rolled stock ( 10) are provided and a guide funnel (13) of the end piece (14) is partially covered by the bars (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the smaller pitch circle (12) of the rods (14) is not larger than the front, larger diameter of the guide funnel (13) such that approximately half the cross-section (15) of the individual rods ( 4) protrudes into the guide funnel.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rods (4) have a circular cross section (15).

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rods (4) have an elliptical cross-section (16) and are arranged such that the longer cross-sectional axes are radially aligned with the passage axis (2).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the coolant supply area (a) a concentrically around the passage axis (2) detachably arranged jacket (18, Fig. 5) is present, which the rods (4) from the insertion part ( 19) up to the end piece (14) and by means of sealing elements, eg O-rings (21) is sealed against the insertion part (19) and against the end piece (14).

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the portion serving the coolant supply is formed by two successive, with their larger diameter facing each other coaxial nozzle sections (39,41), each with a conical shape of the inner wall, the front in the direction of rolling stock Conical nozzle section (39) is provided with longitudinally elongated coolant inlet openings (40) distributed over its circumference, which open out into an annular coolant supply chamber (35), and the conical nozzle section (41) following in the direction of rolling stock feed is of a length greater than this the front conical nozzle section (39) has that the coolant pressure at the inlet-side opening (38) of the front conical nozzle section (39) is greater than that at the outlet-side opening (42) of the subsequent conical nozzle section (41).

7. Device according to claim 6, characterized in that the ratio of the length of the front conical nozzle section (39) to the length of the subsequent conical nozzle section (42) is at least approximately 1: 1.5.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the edges of the coolant inlet openings (40) directed towards the coolant supply chamber (35) are rounded or broken.