DD214668A1

DD214668A1 - Kuehlbettbelueftung

Info

Publication number: DD214668A1
Application number: DD83248941A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Pechau; Konrad Pfennig; Lothar Dietze; Martin Fraessdorf; Helmut Mertens
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1983-03-18
Filing date: 1983-03-18
Publication date: 1984-10-17
Also published as: IT8419548A0; IT1175343B; DE3346937A1; FR2542644A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kuehlbettbelueftung in Feinstrahlwalzwerken zum beschleunigten Abkuehlen des aufKuehlbettlaengen geschnittenen Walzgutes. Es handelt sich hierbei umbekannte Kuehlbettausfuehrungen in einer Walzwerkshalle in Geschossbauweise. Ziel der Erfindung ist es, durch verstaerkte Umstroemung des Walzgutes mit Kuehlluft die Kuehlleistung ohne vermehrten konstruktiven Aufwand am Kuehlbett zu erhoehen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Kuehlbettfundamente und die Kuehlbetthalle so zu veraendern, dass geringe Stoermungswiderstaende fuer die Kuehlluft vom Lufteintritt in die Halle bis zum Luftaustritt am Hallendach vorliegen und somit eine verbesserte Walzgutabkuehlung durch natuerliche Konvektion erreicht wird. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass zur optimalen Abstimmung der Stroemungswiderstandsbeiwerte die Seitenwaende 8 der Halle im Kuehlbettbereichstroemungstechnisch optimal gestaltete Lufteintrittsoeffnungen 9' und 10'aufweisen und zu den bekannten Luftaustrittsoeffnungen 18 im Dachbereich zwecks Vergroesserungs der Gesamtflaeche fuer die Luftabfuhr zusaetzlich im oberen Teil der Seitenwaende 8 die Luftaustrittsoeffnungen 19 vorgesehen sind.

Description

Titel der Erfindung Kühlbettbelüftung

"^) ' Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kühlbettbelüftung.in Feinstahl-Walzwerken zum beschleunigten Abkühlen des auf Kühlbettlängen geschnittenen Walzgutes.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Feinstahlwalzwerken kommen zwecks Abkühlung des fertiggewalzten Stabstahls meist Rechenkühlbetten zur Anwendung. - 10 Die Walzader wird in Kühlbettlängen zerteilt und läuft mit Bndwalztemperatur oder nach Durchlaufen von Wasserkühlstrecken mit verminderter Temperatur auf. Die meisten Stahlsorten sollen nach Verlassen des Kühlbettes unter der Kaltes schere eine Temperatur von 373 £ (100° C) bis 523. K (250°:O) aufweisen. Für einige Edelstahle ist es erforderlich, daß sie der Kaltschere mit Temperaturen bis 823 £ (550° C) zugeführt werden. " TJm bei Erhöhung der Walzleistung mit der gleichen Kühlbettfläche auskommen zu können bzw. zum Zwecke der Einsparung von Kühlbettfläche bei gleicher Walzleistung, ist es erforderlich, die Ab kühigeschwindigksit zu erhöhen. Nach DE-OS 26 05 754 ist ein Kühlbett bekannt, bei dem das Walzgut vom Auflaufsystem bis zum Abfuhrrollgang durch Strahlung und natürliche Konvektion abkühlt. Für eine gute konvektive Abkühlung ist es notwendig, daß Frischluft seitlich von der Halle^außenwand oder von der Nachbarhalle her in die Kühlbettgrube strömt und infolge des Auftriebs der Luft über dem

warmen Walzgut angesaugt wird. 3s· ist ersichtlich, daß der

Luft autritt zur Kühlbettgrube durch die maschinellen Ausrüstungen im Bereich des Abfuhrrollganges und des Abtragssystems stark behindert wird und daraus eine größere Abkühlzeit resultiert· Ss wurde weiterhin bekannt, daß bei Ausführung des Feinstahlwalzwerkes in Geschoßbauweise der seitliche Luftzutritt unter dem Kühlbett eine Verbesserung erfuhr.

Wie aus der Literatur (Degenhard, W. u· a_#; "Äbkühlbedingungen an Kühlbetten" Stahl und Eisen 88 (1968) Nr. 22,

S. 1216 - 1224) ersichtlich ist, wird dem günstigen Luftaustritt aus .der Kühlbetthalle wenig Beachtung geschenkt und es kommen Dachaufsätze oder fenster zum Einsatz, die die natürliche Konvektion (Thermik) negativ beeinflussen» Die genannten, relativ großen Strömungswiderstände für die Kühlluft auf der Eintritts- und Austrittsseite führen zu einer verminderten konvektiven Abkühlung und somit zu höheren Walzgutabgangstemperaturen vom Kühlbett* Die Abkühlungsgeschwindigkeiten durch Anordnung zusätzlicher Lüfter und/ oder durch Wasserdüsen unterhalb des Kühlbettes nach DS-AS 23 61 305 zu- erhöhen, bedingt einen größeren Materialeinsatz bei erhöhtem Energiebedarf.

Ziel der Erfindung ·

Ziel der Erfindung'ist,durch verstärkte Umströmung des Walzgutes mit Kühlluft die Abkühlleistung ohne vermehrten konstruktiven Aufwand am Kühlbett zu erhöhen,

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zielgerichtete Veränderungen an der Kühlbetthalle dem Kühlbett und dem Kühlbettfundament gerichtete Kühlluft ströme zuzuleiten und gleichzeitig geringe Strömungswiderstände für die Kühl-. luft vom Lufteintritt in die Kühlbetthalle, bis Luftaustritt am Hallendach zu gewährleisten, um somit eine verbesserte Walzgutabkühlung, insbesondere am Äbtragsystem des Kühlbettes, durch verstärkte natürliche Konvektion zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur optimalen Abstimmung der Ströinungswiderstandsbeiwerte die Seitenwände der Halle im Kiihlb.ettbereich strömungstechnisch optimal gestaltete Lufteintrittsöffnungen aufweisen und zu den bekannten Luftaustrittsöffnungeü im Dachbereich zwecks Vergrößerung der Gesamtfläche für die Luftab.fuhr zusätzlich im oberen 'Teil der Seitenwände Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sind. Die Lufteintritt soffnungen sind zur Verstärkung des Kühlluftstromes von außen mit Leiteinrichtungen ausgerüstet, die einen sehr geringen Strömungswiderstand aufweisen·

gehört'mit zum Wesen der Erfindung, daß die Lufteintritts und Luftaustrittsöffnungen mit jalousieartigen Regelklappen versehen sind· Außerdem sind in den Lufteintritts— und Luftaustrittsöffnungen Meßgeräte zur Ermittlung der Luftgeschwindigkeit und -temperatur angeordnet, die an ein Anzeige- und Segelsystem angeschlossen sind· Zur Steuerung der Luftzufuhr zu bestimmten Bereichen des Walzgutes sind unterhalb : des Rechens?stems wahlweise verstellbare Luftleit klappen, durchbrochene Trennwände mit einstellbarem Strömungswiderstand oder unterschiedlich hohe Stauwände auf der Fundamentsohle angeordnet· In Verbindung mit den Stauwänden kann auch die Fundamentsohle in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet sein*

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren A.usführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Schnitt durch die Kühlbetthalle in Geschoßbauweise Fig· 2 Schnitt durch die Kühlbetthalle mit verstärkter Luftströmung '

Fig. 3 Schnitt durch die Kühlbetthalle mit Luftleitklappen Fig» 4 Schnitt durch die Kühlbetthalle mit Luftleitwanden Fig·.5 Schnitt durch die Kühlbetthalle mit ansteigender Fundamentsohle.

In ]?ig· 1 ist die Kühlbetthalle dargestellt mit im Kühlbettbereich' befindlichem A.uf lauf rollgang 1 , das Übergabesystem 2, das Rechensystem 3» <ü© Abtrageinrichtung 4 und der.Abfuhr-. rollgang 5· Bis Walzwerkshalle ist in Geschoßbauweise errichtet, so daß die Zwischendecke 6 den Hüttenflur darstellt_y der erheblich über dem Umgebungsgelähde 7 liegt« In der seitlichen Hallenwand 8 befinden sich die Lufteintrittsöffnungen 9 und 10 und an der höchsten Stelle des Hallendaches ist der Dachaufsatz 11 mit der^ Luftaustritts öffnung 12 vorgesehen, Zwecks Verminderung des Strömungswiderstandes für die Kühlluft sind in Pig. 2 zusätzliche Leiteinrichtungen 13, 14' ^und Fundamentschrägen 15 in der JOrm von Ansaugdüsen für Lufteintrittsöffnungen 9*».10* bzw» strömungstechnisch.günstig gestaltete Dachaufsätze 16 und zusätzliche Ableitbleche 17 für die Luftaustrittsöffnungen 18 und 19 vorgesehen.

Im Bereich der Lufteintrittsöffnungen 9*» 10* und der Luftaustritts öffnung en 18, 19 sowie unterhalb der Stablage auf dem Kühlbett sind Meßgeräte 20 zur Feststellung der Luftgeschwindigkeit und -temperatur angeordnet.. In den Lufteintrittsoffnungen 9^f, 10* und Luftaustrittsöffnungen 18,. 19 sind die"Regelklappen 21 eingebaut. Weiterhin ist es möglich, Luftleitklappeη 22, durchbrochene Trennwände 23 oder unterschiedlich ,hohe Stauwände 24 unterhalb des Kühlbett-Rechenrostes anzuordnen· Die Kühlbettsohle 25 ist dabei in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet · Die Wirkungsweise der Kühlbettbelüftung ist folgendermaßen; .' 'Der auf dem Auflaufrollgang 1 ankommende Stabstahl wird mittels des Übergabesystems 2 auf dem Rechensystem 3 abgelegt, kühlt beim Quertransport mittels Strahlung und natürlicher Konvektion ab, wird von der Abtrageinrichtung 4 auf dem Abfuhrrollgang 5 abgelegt und von diesem in Längsrichtung ab-· transportiert (Fig. 1). Zusätzlich zur Lufteintrittsöffnung 9 strömt Luft durch die Öffnung 10 in die Kühlbetthalle. Hierdurch wird erreicht, daß die Luft auch im .Bereich des Abfuhrrollganges 5» der Abtrageinrichtung 4 und des letzten Teils des-Rechens das Walzgut umströmt. In diesem Bereich bilden sich bei den bisher bekannten Kühlbetten "windstille Zonen" aus. Typisch für diese Ausführung ist die Entstehung

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. eines großen Nebenwirbels 26, dessen Luft nicht an der Abkühlung beteiligt ist.

In Fig..2 wird eine verbesserte Luftkühlung dargestellt, die es ermöglicht, höhere Strömungsgeschwindigkeiten im Kühlbettbereich zu erzeugen und damit die konvektive Kühlung durch Abstimmung der Widerstandsbeiwerte von Lufteintritt- und Luftaustrittsöffnungen sowie der Kühlbettfundamente und maschinellen Ausrüstungen au verbessern· Durch zweckmäßige Gestaltung der Leiteinrichtungen 13, 14 sowie der Fundamentschräge 15 in Form von Ansaugdüsen, durch strömungsgünstige Gestaltung der Fundamentstutzen 27 sowie der Ausbildung der Dachaufsätze 16 und der Ableiteinrichtungen 17 wird der Strömungswiderstand wesentlich herabgesetzt. Unterstützt durch die von den Meßgeräten 20 angesteuerten jalousieartigen Regelklappen 21 wird der Luftein- und -austritt so geregelt, daß eine optimale vorgewählte Walzgutabkühlung erfolgt. Bei maximaler Abkühlgeschwindigkeit um-

.. strömt die Kühlluft die gesamte abkühlende Stablage· Je nach Walzprogramm und klimatischen Bedingungen, ist die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit einstellbar. Die Gesamtabkühlzeit für Stabstahl kann dadurch verkürzt werden, daß die Kühlluft vor allem in den Bereich des Kühlbettes geleitet wird, in dem die StabStahltemperatur weniger als 773 K (500° G) beträgt. In Fig# 3 ist ersichtlich, wie die Luftzufuhr in die Kühlbettbereiche mittels verstellbarer Luftleit klappen 22 erfolgt* Die Funktion der Luftleitklappen 22 kann ebenfalls durch jalousieartige· Hegelklappen übernommen werden, die in horizontaler Ebene unterhalb des gesamten Bechensystems 3 . angeordnet sind und die abschnittsweise geschwenkt werden können·

Sine weitere Variante zeigt Fig. 4. Durchbrochene Trennwände 23 oder auch Wände aus einstellbaren Leitklappen mit in Strö- : mungsrichtung zunehmendem Strömungswiderstand verhindern, daß der Hauptanteil der Luft nur zum glühenden Walzgut hinströmt und leiten Teilluftströme zum kälteren, aber langsam abkühlenden Walzgut· .

— ο —

Einen gleichen Zweck erfüllt die Variante nach Fig· 5· Durch die ansteigende Kühlbett sohle 25 und durch die urfc erhalb des Kühlbettes auf dem Fundament angeordneten Stauwände 24 wird auch hier der Luftstrom -vorallem durch die schon teilweise abgekühlte Walzgutlage geleitet.

Claims

"Brfiadungsanspruoh

β Kühlbett be lüftung in Feinstahlwalzwerkren' zum beschleunigten Abkühlen des auf einem konventionellen Kühlbett ein- oder beidseitig quer zu fördernden Walzgutes innerhalb der Kühlbetthalle, gekennzeichnet dadurch, daß die Seitenwände (8) der Halle im Kühlbettbereich strömungstechnisch optimal gestaltete Lufteintrittsöffnungen (9% 10*) aufweisen und die Seitenwände (S) im oberen Teil mit .Luftaustrittsöffnung en (19) versehen sind.

C~~"y 10 2, Kühlbettbelüftung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lufteintrittsöffnungen (9*> 10*) mit sehr geringen Strömungswiderstand aufweisenden Leiteinrichtungen (13» 14) ausgerüstet sind.

3· Kühlbettbelüftung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Luftaustritt soff nungen (19) und. die mittig im Hallendach vorgesehene Luftaustrittsöffnung (18) mit galousieartigen Hegelklappen versehen sind.

4, Kühlbettbelüftung nach Punkt- 1 bis 3* gekennzeichnet dadurch, daß im Strömungsbereich- der Lufteintrittsöffnungsn (9*, 10») und der Luftaustrittsöffnungen (18, 19)

a>' Luftgeschwindigkeits- und Temperaturmeßgeräte (20) angeordnet sind. .·..'.

5· Kühlbettbelüftung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß unterhalb des P.echensystems (3) verstellbare Luftleit klappen (22) angeordnet sind.

6. Eühlbettbelüftung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß unterhalb des Sechensystems (3) .auf der Fundamentsohle (25) mehrere unterschiedlich hohe Stauwände (24) angeordnet sind·

7« Kühlbett belüftung nach Punkt 1 bis 3> gekennzeichnet . dadurch, daß auf der Fundamentsohie (25) unterhalb des Eechensystems (3) mehrere durchbrochene Trennwände (23) mit. einstellbarem Strömungswiderstand angeordnet sind.

05 8· Eühlbettbelüftung nach Punkt 1 his 3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß außerhalb der Halle eine zur Seitenwand (8) ansteigende Fundamentschräge (15) vorgesehen bzw, die Fundamentsohle (25) in Strömungsrichtung ansteigend ausgebildet ist·

- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen -