DD250476A1 - Kuehlrohr zum kuehlen von walzgut - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kuehlrohr zum Kuehlen von Walzgut in kontinuierlich arbeitenden Drahtwalzwerken. Ziel der Erfindung ist es, Walzgut kleineren Querschnittes auch bei hohen Walzgeschwindigkeiten sehr intensiv kuehlen zu koennen und mit hoher Sicherheit die Gleichmaessigkeit der Kuehlung des Walzgutes zu gewaehrleisten. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kuehlrohr zu entwickeln, das einen stoerungsfreien Durchlauf der Walzader gewaehrleistet, eine hohe Kuehlwirkung bewirkt und die Luftansaugung eingangsseitig verhindert. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein Kuehlrohr geloest, bei dem die eingesetzten Turbulenzeinsaetze den Betriebsbedingungen entsprechende Formen aufweisen, die Kuehlwasserzufuhr durch Bohrungen in zwei Ebenen hintereinander um 60 versetzt und umfangsseitig im Abstand von 120 erfolgt und das Kuehlrohranfangsstueck eine Vorduese aufweist, die eine Luftansaugung verhindert.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Kühlrohr zum Kühlen von Walzgut in kontinuierlich arbeitenden Drahtwalzwerken, welches zwischen Drahtwalzblock und Windungsleger vorgesehen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Drahtwalzwerken werden Kühlrohre eingesetzt, die die Aufgabe haben, den Walzdraht auf seiner Wegstrecke vom Drahtwalzblock bis zum Windungsleger zu kühlen. Zu diesem Zweck werden Kühlrohre angewendet, in die durch geeignete Zuführungsdüsen Wasser eingespritzt wird.

In der Ausführung nach DD-PS 83950 wird das Kühlwasser durch eine Ringdüse zugeführt und strömt entweder in oder entgegen derWaizrichtung durch das Kühlrohr. Der Nachteil bei dieser Ausführung besteht darin, daß durch die Injektorwirkung Luft eingesaugt wird und sich Undefiniert mit dem Wasser mischt, was zu einer ungleichmäßigen Kühlung führt. Weiterhin hat sich gezeigt, daß durch unzureichende turbulente Durchströmung des Kühlrohres mit Kühlwasser die Kühlwirkung gering bleibt. Um bei der Kühlung von Betonstählen ein schnelleres Abkühlen zu erreichen, wurde ein Kühlrohr entwickelt (DD-PS 101 110), bei dem das Führungsrohr mit Einsätzen versehen wurde mit dem Ziel/einen sich periodisch ändernden Innendurchmesser zu erhalten. Der Nachteil dieses Kühlrohres besteht darin, daß sich die Walzgutspitze beim Durchlaufen des Kühlrohres innerhalb der entstandenen großen Hohlräume verhaken kann. Damit ist das Kühlrohr nur für Walzgut größeren Durchmessers, d.h. ab 12mm und für geringe Walzgutgeschwindigkeiten geeignet.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Walzgut nur auf einem schmalen Bereich der Einsätze geführt wird, was einen frühzeitigen Verschleiß zur Folge hat. Weiterhin hat sich im praktischen Walzbetrieb gezeigt, daß die erforderliche Gleichmäßigkeit der Kühlung nur durch einen hohen Wasserdurchsatz zu erreichen ist, da durch die Injektorwirkung der Kühldüse Luft eingesaugt wird, die sich mit dem Kühlwasser unregelmäßig mischt, was eine Herabsetzung der Kühl wirkung zur Folge hat.

Bei einer anderen Ausführung dieser Art (DE-AS 1602129) sind ebenfalls Einsätze im Kühlrohr vorgesehen. Die Wasserzuführung erfolgt mittels Düsen, die jeweils um 90° versetzt in den einzelnen Einsätzen angeordnet sind. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß durch das ständige Auftreffen der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen ein Druck auf das Walzgut quer zur Fördereinrichtung ausgeübt wird, womit diese Ausführung nur für das Kühlen größerer Querschnitte geeignet ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch das ständige Zuführen frischen Kühlwassers die Kühlwirkung zwar erhöht wird, aber mit einem erhöhten Verbrauch an Kühlwasser verbunden ist.

Der Nachteil aller bisher verwendeten Ausführungen besteht darin, daß, wie es sich in der Praxis gezeigt hat, die Gleichmäßigkeit der Kühlung und damit die erreichten Festigkeitseigenschaften und Gefügeausbildungen bei hohen Walzgeschwindigkeiten nicht mit der erforderlichen Sicherheit erreichbar sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Walzgut kleineren Querschnitts auch bei hohen Walzgeschwindigkeiten sehr intensiv kühlen zu können und mit hoher Sicherheit die Gleichmäßigkeit der Kühlung des Walzgutes zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlrohr zu entwickeln, das einen störungsfreien Durchlauf der Walzader gewährleistet, eine hohe Kühlwirkung bewirkt und die Luftansaugung eingangsseitig verhindert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kühlrohr gelöst, bei dem die eingesetzten Turbulenzeinsätze den Betriebsbedingungen entsprechende Formen aufweisen, die Kühlwasserzufuhr in verschiedenen Ebenen umfangsseitig vorgesehen ist, während im Kühlrohranfangsstück eine Vordüse, die Luftansaugung verhindernd, angeordnet ist. Das zylindrische Führungsteil der Turbulenzeinsätze weist eine Länge von 10-20 mm, vorzugsweise 15 mm, auf. Der Einlauf konus hat einen Schrägungswinkel von 4°, der Auslaufkonus einen Schrägungswinkel von 30°. Der Einlaufdurchmesser entspricht dem Auslaufdurchmesser und ist um 25% größer als der Durchmesser des zylindrischen Führungsteiles. Die Zuführung des Kühlwassers erfolgt durch Bohrungen, die in zwei Ebenen hintereinander um 60° versetzt sowie am Umfang des Düsenteiles im Abstand von 120° angeordnet sind, was zu einer gleichmäßigen Kühlung führt.

Nach der Erfindung ist am Kühlrohranfangsstück eine Vordüse angeordnet, die gemeinsam mit dem Düsenkopf eine Druckkammer und einen Ringspalt bilden. In diese Vordüse gelangt ein Teil des Kühlwassers. Das Kühlwasser wird aus der Druckkammer über eine axiale Bohrung in die aus Vordüse und Düsenkopf gebildete Druckkammer geleitet und von dort in den Ringspalt, aus dem das austretende und sich bis in die Führungsbuchse zurückstauende Wasser durch die senkrecht zur Längsachse der Führungsbuchse angeordneten Überlaufbohrungen drucklos abfließt.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig 1: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Kühlrohr

Fig. 2: einen Turbulenzeinsatz

Fig. 3: einen Schnitt A-A nach Fig. 1

Fig.4: einen Schnitt B-B nach Fig. 1.

Das Kühlrohr (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus einer einlaufseitig befindlichen Vordüse 1, dem sich anschließenden Düsenkopf 2, dem Führungsrohr 3 und dem es umgebenden Mantelrohr 18. In der Vordüse 1 befindet sich eine Führungsbuchse 4 mit mehreren senkrecht zu ihrer Längsachse liegenden Überlauf bohrungen 5. Im Düsenkopf 2 befindet sich eine Druckkammer 6, in der ein Düsenteil 7 mittig eingesetzt ist. Das Düsenteil 7 ist mit Düsenbohrungen 8 versehen, die zentrisch und im spitzen Winkel zur Längsachse des Düsenkopfes 2 angeordnet sind und deren Austrittsöffnungen in zwei Ebenen hintereinander um 60° versetzt sowie am Umfang im Abstand von 120° liegen (Fig. 3; 4). Durch eine axiale Bohrung 9 im Düsenkopf 2 ist die Druckkammer 6 mit einer weiteren Druckkammer 6' verbunden. Die Führungsbuchse 4 der Vordüse 1 ist so angeordnet, daß zwischen ihr und dem Düsenteil 7 ein Ringspalt 10 gebildet wird. Der Düsenkopf 2 ist mit einem Zuleitungsrohr 11 versehen. Im Führungsrohr 3 sind mehrere Turbulenzeinsätze 12 hintereinander angeordnet. Nach Fig. 2 bestehen die Turbulenzeinsätze 12 aus einem zylindrischen Führungsteil 13, einem Einlaufkonus 14 und einem Auslaufkonus 15. Der vom Drahtwalzblock ankommende Walzdraht wird durch die Führungsbuchse 4 und das Düsenteil 7 dem Führungsrohr 3 zugeführt. Die Zuführung des Kühlwassers erfolgt über das Zuleitungsrohr 11, die Druckkammer 6 und die Düsenbohrungen 8. Das Kühlwasser wird in das mit den Turbulenzeinsätzen 12 bestückte Führungsrohr 3 gepreßt, in dem der hauptsächliche Wärmeübergang vom Walzgut an das Kühlwasser erfolgt. Durch die periodische Änderung des freien Querschnittes der im Führungsrohr 3 aneinandergereihten Turbulenzeinsätze 12 wird die Verteilung des durch das Führungsrohr 3 strömenden Kühlwassers verbessert, wodurch einerseits die sich an der Walzgutoberfläche ausbildende Dampfschicht schneller zerstört und andererseits die Menge des effektiv mit dem Walzgut in Berührung kommenden Kühlwassers erhöht wird und somit eine sehr intensive und gleichmäßige Abkühlung des Walzgutes vonstatten geht. Die vorhandenen geometrischen Verhältnisse bewirken dabei, daß sowohl ausreichend lange Führungen für den Walzdraht vorliegen als auch kein zu großer Rohrströmungswiderstand den Durchsatz des zur Abkühlung des Walzgutes notwendigen Kühlwassers verringert. Durch die axiale Bohrung 9 gelangt ein Teil des Kühlwassers in die aus der Vordüse 1 und dem Düsenkopf 2 bebildete Druckkammer 6' und wird durch den Ringspalt 10 zwischen der Führungsbuchse 4 und dem Düsenteil 7 an das Walzgut herangeführt. Der Strömungswiderstand im Düsenteil 7 und dem nachfolgenden Führungsrohr 3 bewirkt einen Rückstau des aus dem Ringspalt 10 austretenden Kühlwassers bis in die Führungsbuchse 4, aus welcher es durch die Überlaufbohrungen 5 drucklos abfließt. Damit ist gewährleistet, daß durch die Injektorwirkung des aus den Düsenbohrungen 8 austretenden Wassers keine Luft angesaugt wird und damit die volle Kühlwirkung erhalten bleibt.

Claims (6)

1. Kühl rohr zum Abkühlen von Walzgut, bestehend aus einem inneren Führungsrohr mit Turbulenzeinsätzen, das von einem mit Kühlmittel gefüllten Mantelrohr umschlossen ist, gekennzeichnet dadurch, daß die eingebauten Turbulenzeinsätze (12) den Betriebsbedingungen angepaßte Formen aufweisen, die Kühlwasserzufuhr in verschiedenen Ebenen umfangsseitig vorgesehen und eine im Kühlrohranfangsstück befindliche Vordüse (1) angeordnet ist.

2. Kühlrohr nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Turbulenzeinsätze (12) je ein zylindrisches Führungsteil (13) von 10-20mm Länge, vorzugsweise 15mm, aufweisen sowie einen Einlaufkonus (14) mit einem Schrägungswinkel von 4°, einen Auslaufkonus (15) mit einem Schrägungswinkel von 30° besitzen, wobei die Ein-und Auslaufdurchmesser (16; 17) gleich groß und um 25% größer als die Durchmesser der zylindrischen Führungsteile (13) ausgeführt sind.

3. Kühlrohr nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Bohrungen (8) in zwei Ebenen hintereinander um 60° versetzt und am Umfang eines Düsenteiles (7) im Abstand von 120° angeordnet sind.

4. Kühlrohr nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vordüse (1) mit einem Düsenkopf (2), eine Druckkammer (6') und einen Ringspalt (10) bildend, im Kühlrohranfangsstück angeordnet ist.

5. Kühlrohr nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in axialer Richtung des Düsenkopfes (2) eine Bohrung (9) vorgesehen ist.

6. Kühlrohr nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsbuchse (4) senkrecht Überlaufbohrungen (5) aufweist.