DD253581A1

DD253581A1 - Verfahren und einrichtung zur abkuehlung von walzgut in wasserkuehlstrecken

Info

Publication number: DD253581A1
Application number: DD86296273A
Authority: DD
Inventors: Walter Worgt; Wilfried Lampe; Peter Gensch; Reinhard Schulz
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1988-01-27
Also published as: DE3710450A1; GB2197232A; IT1203978B; SE8701504D0; GB2197232B; DD253581B3; GB8711075D0; SE467297B; SE8701504L; IT8720312A0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abkuehlung von Walzgut in Wasserkuehlstrecken unmittelbar nach dem letzten Walzgeruest in Walzwerken fuer Draht und Feinstahl. Die erfinderische Loesung wird dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem letzten arbeitenden und mit einem Diffusor austrittsseitig versehenen Kuehlrohr und vor den Abstreifduesen, die als Kombination von Wasserabstreifduese und Luftabstreifduese oder Saugabstreifduese arbeiten, mehrere, in der Summe ihrer Laengen, einschliesslich der Zwischenraeume mindestens eine Kuehlrohrlaenge ergebend, Abstreifrinnen angeordnet sind, in denen, wie in den Abstaenden dazwischen, der Kuehlwasserstrahl des Kuehlrohres im wesentlichen aufgeloest wird und abfliesst. In dem sich periodisch aendernden Querschnitt der Abstreifrinnen sind Einlauftrichter, Auflageabschnitte von mindestens 10 mm Breite mit daran anschliessenden Diffusoren und Abflusskammern angeordnet. Verfahrensseitig ist kennzeichnend, dass die fuer Wasserabstreifduese und Saugabstreifduese notwendige Wassereinspeisung aus dem gleichen System wie die Wassereinspeisung fuer das Kuehlrohr erfolgt.

Description

Hierzu 6 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst in Walzwerken für Draht und Feinstahl.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In Walzwerken für Draht und Feinstahl werden verstärkt Wasserkühlstrecken zwischen den Walzgerüsten bzw. unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst eingesetzt. In diesen Wasserkühlstrecken wird eine schnelle Temperaturreduzierung des Walzgutes im Durchlauf erreicht, wobei diese Temperaturreduzierung zur Erzielung bestimmter Stahleigenschaften und Gefügeausbildungen gesteuert und kontrolliert erfolgt. Ein weiterer wesentlicher Effekt bei dieser Kühlung ist die beachtliche Absenkung der Zunderbildung und die Minderung der Wärmebelastung der den Kühlstrecken folgenden Ausrüstungen. Die Kühlstrecken bestehen in bekannter Weise aus mehreren hintereinander angeordneten Kühlrohren, denen am Ende oder auch in der Mitte durch zweckmäßige Elemente das Kühlwasser unter Druck zugeführt wird. Dieses Kühlwasser bewegt sich dann zusammen mit dem Walzgut in gleicher, oder entgegengesetzter Richtung durch das Kühlrohr und kühlt dabei das Walzgut ab.

Zur Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten bei der Abkühlung und auch von Störungen beim Walzgutdurchlauf muß nach den Kühlrohren das Wasser vom Walzgut abgetrennt werden, ohne dabei eine unzulässige Bremsung, vor allem bei Draht mit gerippter Oberfläche und kleinem Querschnitt, an dessen Mantelfläche zu erzeugen.

Nach dem SU-Patent 205860 wird der Kühlrohrwasserstrahl durch einen Querstrahl unter 60°...90° zur Achse abgelenkt.

Entsprechend DE-OS 17 77 343 können diese Art von Abweiser auch mehrmals, z. B. um 180° versetzt, angeordnet werden. Weiter wird nach SU-Patent 205860 eine Lösung derart beschrieben, nach der das Endteil des Kühlrohres gebogen ist. Durch diesen Bogen soll das Kühlwasser abgelenkt werden, während das Walzgut durch eine Öffnung darin geradeaus hindurchtreten kann.

Auch kann nach diesem Patent das Abweisen durch einen Abweiskorb erfolgen (siehe dazu auch DE-AS 2726437).

Nach der DD-AS 2315482 kann auch ein Teil des Kühlrohrkühlwassersabgezweigt, seitlich umgelenkt und schräg von unten auf das Walzgut zum Abweisen des Kühlrohrwasserstrahls gespritzt werden. Natürlich kann zum Abstreifen auch eine einfache und einstellbare Ringabstreifdüse eingesetzt werden (SU-Patent 269183).

Auch ist bekannt, daß das Abstreifen, wenn auch nicht optimal, durch mehrere hintereinander angeordnete Zentrierbuchsen erfolgen kann bzw. die Kühlrohre aus einem Gleich- und Gegenstromteil bestehen (DD-WP 92216).

Zur Erzielung einer hohen Abkühlintensität und zur Vermeidung einer unzulässigen Kühlwassererwärmung wird den Kühlrohren eine beachtliche Wassermenge zugeführt und diese Wassermenge sollte möglichst vollständig an der Walzgutkühlung beteiligt werden, d.h. sie muß mit entsprechender Geschwindigkeit durch die Kühlrohre strömen. Als Folge davon tritt das Kühlwasser als kräftigerStrahl aus dem Kühlrohr aus. Zur Vermeidung einer unkontrollierten und ungleichmäßigen Abkühlung des Walzdrahtes muß der Wasserstrahl des Kühlrohres durch einen Abstreifer aufgehalten werden. Nach der Wasserkühlstrecke muß das Walzgut „trocken" sein. Neben der Wasserkühlung ist besonders beim Walzen kleiner Drahtdurchmesser auch die störungsfreie Walzgutführung durch die Kühlstrecken von großer Bedeutung. Dies bedingt einen kurzen Abstand zwischen den Kühlrohren bzw. zwischen den Kühlrohren und den Abstreifdüsen. Dadurch bedingt ist eine Beeinflussung der Wasserströmung in den Kühlrohren durch die Abstreifer nicht zu vermeiden.

Insgesamt kann eingeschätzt werden, daß ein reproduzierbares und vollständiges Abstreifen von Restwasser bei den bekannten Lösungen nicht gegeben ist. Außerdem ist der Druckwasserverbrauch für das Abstreifen viel zu hoch.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, auf der Grundlage einer intensiven und gesteuerten Wasserkühlung auch bei höchsten Walzgeschwindigkeiten eine störungsfreie und reproduzierbare Arbeitsweise der Kühlstrecken zur Erzielung optimaler Effekte am bzw. im Walzgut, unter Beachtung der Belange der Walzwerkspraxis und des Arbeitsschutzes, zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, daß durch die Anordnung von Abstreifrinnen nach dem letzten arbeitenden Kühlrohr und durch eine zweckmäßige Gestaltung der diesen in Walzrichtung folgenden Abstreifdüsen eine negative Beeinflussung der Kühlrohrfunktion sowie eine unkontrollierte und ungleichmäßige Walzgutkühlung vermieden werden und gleichzeitig die Bremswirkung auf das Walzgut bei dessen störungsfreiem Durchlauf minimiert wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß hinter dem letzten arbeitenden und mit einem Diffusor austrittsseitig versehenen Kühlrohr und vor den Abstreifdüsen mehrere, in der Summe ihrer Längen, einschließlich der Zwischenräume, mindestens eine Kühlrohrlänge ergebend, Abstreifrinnen angeordnet sind, in denen, wie in den Abständen dazwischen, der Kühlwasserstrahl des Kühlrohres im wesentlichen aufgelöst wird und abfließt. In dem sich periodisch ändernden Querschnitt der Abstreifrinnen sind Einlauftrichter, Auflageabschnitte von mindestens 10mm Länge mit daran anschließenden Diffusoren und Abflußkammern angeordnet. Das am Walzgut verbleibende Restwasser wird von Abstreifdüsen aufgehalten. Die Abstreifdüsen sind als Kombination von Wasserabstreifdüse und Luftabstreifdüse oder Saugabstreifdüse in einer wasserdichten, aufklappbaren Wanne angeordnet. Die Wasserabstreifdüse kennzeichnet, daß die in der Düse angeordneten, in die Mittelbohrung mündenden Bohrungen unter einem Winkel a = 12°-15° auf die Zentrierachse der Mittelbohrung der Wasserabstreifdüse gerichtet sind.

Es gehört weiterhin zum Wesen der Erfindung, daß die jeweils von einem entsprechenden Deckel verschlossene Abstreifrinne und Führungsrinne durch Exzenterhebel arretiert und durch prismatische Auflagen eindeutig fixiert in der Wasserkühlstrecke angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird so gestaltet, daß die Saugabstreifdüse eine geschlossene, nur durch die Walzgutdurchtrittsbohrungen der äußeren Führungsbuchsen nach außen offene Kammer ist und die Wasserstrahlpumpe der Saugabstreifdüse sich unterhalb des Walzgutes befindet.

Kennzeichnend für das Verfahren ist, daß das Restwasser am Walzgut nach den Abstreifrinnen durch die Abstreifdüsen zurückgehalten wird, wobei die Wassereinspeisung für die Wasserabstreifdüse und die Saugabstreifdüse aus dem gleichen System wie die Wassereinspeisung für das Kühlrohr erfolgt.

Ein weiterer Verfahrensschritt, der durch die erfinderische Lösung realisiert wird, ist, daß durch den von der Wasserstrahlpumpe im geschlossenen Raum der Saugabstreifdüse erzeugten Überdruck das Restwasser vom Walzgut abgesaugt und zusammen mit dem Treibwasser, dessen Menge maximal 50% der Kühlwassermenge eines Kühlrohres beträgt, über einen siebartigen Trichter abgeführt wird.

Ausführungsbeispiel

Anhand der Zeichnung soll die erfinderische Lösung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer Luftabstreifdüse .

Fig.2: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer Saugabstreifdüse

Fig. 3: die Austrittsseite des Kühlrohres

Fig. 4: die Anordnung und den Aufbau der Saugabstreifdüse

Fig. 5: den Aufbau der Wasserabstreifdüse

Fig.6: einen Längsschnitt durch eine Abstreifrinne

Fig.7: den Schnitt A-A der Fig.6

WZ: Wasserzulauf WA: Wasserabfluß LZ: Luftzufuhr

In einem bevorzugt ausgeführten Beispiel werden nach dem in Walzrichtung letzten Kühlrohr 1 mindestens zwei Abstreifrinnen 2, eine Abstreifdüsenkombination, bestehend aus Wasserdüse 3 und Luftdüse 4 bzw. Wasserdüse 3 und Saugabstreifdüse 5 sowie weiter eine Führungsrinne 6 angeordnet. Das Walzgut selbst, vorzugsweise Draht mit5...12mm0mit glatter oder gerippter Oberfläche, ist nicht dargestellt.

Bekannterweise wird das Kühlwasser WZ1 mit einem entsprechenden Druck über den Düsenkopf 7 dem Kühlrohr 1 zugeführt, durchströmt dieses zusammen mit dem Walzgut in gleicher Richtung, wobei das Walzgut abkühlt. Am Ende des Kühlrohres tritt es als kräftigerStrahl aus diesem aus. Um diesen Strahl schon auseinanderzuziehen, erhält das Kühlrohr 1 einen Diffusor 8. Im Abstand a folgen dem Kühlrohr 1 die Abstreifrinnen 2. Wie die Kühlrohre 1, sind die Abstreif rinnen 2, die Abstreifdüsen 3,4,5 und der Anfang der Führungsrinne 6 in einer aufklappbaren Wanne 9 angeordnet und liegen dort auf prismatischen Auflagen 10 auf. Gehalten werden sie durch Exzenterhebel 11. Die Abstreifrinnen 2 und die Führungsrinnen 6 werden nach oben durch Deckel 12 verschlossen. Während die Führungsrinnen 6 mit ihren Deckeln 12 einen gleichbleibenden Querschnitt für den Walzgutdurchlauf haben, sind die Abstreifrinnen 2 mit ihren Deckeln 12 so gestaltet, daß sie zwar einen guten Walzgutdurchlauf gestatten, aber dem Kühlwasserstrahl des Kühlrohres einen erhöhten Strömungswiderstand entgegengesetzen. Dieser Strömungswiderstand wird erreicht durch die periodische Anordnung von Führungstrichtern für das Walzgut mit einem Auflageabsc'hnitt mit der Breite b für dasselbe, mit daran anschließenden Diffusoren und mit Abflußkammern 13 für das Kühlwasser. Wiederum im Abstand a werden nach den Abstreifrinnen 2 Wasserabstreifdüsen 3 vorgesehen. Das Wasser WZ 2 dieser Abstreifdüsen wird vorzugsweise von unten durch den Boden der Wanne 9 zugeführt und es tritt dann durch mindestens sechs Bohrungen, die gleichmäßig am Umfang unter dem Winkel α verteilt sind, entgegen der Walzrichtung aus. Bis auf Resttropfen, besonders bei Walzgut mit gerippter Oberfläche, wird so durch die Wasserabstreifdüsen 3 das Kühlwasser des Kühlrohres zurückgehalten. Das Abstreifen dieser Resttropfen übernehmen Luftabstreifdüsen 4 oder Saugabstreifdüsen 5. Bei den Luftabstreifdüsen 4 handelt es sich um bekannte Düsen, in denen, entgegen Walzrichtung, Druckluft L durch einen Ringspalt sch rag auf das Walzgut geblasen wird. Vor der Saugabstreifdüse 5 wird zweckmäßig noch eine Führungsbuchse 14 vorgesehen. Die gesamte Saugabstreifdüse 5 besteht im wesentlichen aus mindestens drei weiteren Führungsbuchsen 14, unter denen in einem Gehäuse 18 eine Wasserstrahlpumpe 15 angeordnet ist. Das Wasser WZ3 für diese Pumpe wird auch von unten durch die Wanne 9 zugeführt. Die Wassermenge für die Wasserstrahlpumpe 15 ist etwa halb so groß wie die eines Kühlrohres. Der Wasserstrahl der Pumpe 15 wird im Boden der Wanne 9 durch eine Öffnung, zusammen mit dem anderen Kühlwasser, abgeführt, wobei besonders zur Geräuschminderung ein siebartiger Trichter 16 vorgesehen ist. Nach oben wird die Saugabstreifdüse durch eine aufklappbare Haube 17 abgeschlossen, die gleichzeitig die Führungsbuchsen 14 arretiert. Bis auf die Durchtrittsbohrungen für das Walzgut in den Führungsbuchsen 14, entsteht durch diese, durch das Gehäuse 18 und die Haube 17 ein geschlossener Raum, in dem durch die Wasserstrahlpumpe 15 solch ein Unterdruck erzeugt wird, der ausreicht, die Resttropfen des Kühlwassers vom Walzgut abzusaugen. Der Wasserdruck für das Kühl rohr 1 und für die Saugabstreifdüse 5 ist etwa gleich groß. Für die Wasserabstreifdüse 3beträgt der Wasserdruck nur etwa 10...30% dieses Wertes.

Claims

1. Verfahren zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Restwasser am Walzgut nach den Abstreifrinnen durch die Abstreifdüsen (3, 4, 5) zurückgehalten wird, wobei die Wassereinspeisung für die Wasserabstreifdüse (3) und die Saugabstreifdüse (5) aus dem gleichen System wie die Wassereinspeisung für das Kühlrohr (1) erfolgt.

2. Verfahren zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den von der Wasserstrahlpumpe (15) im geschlossenen Raum der Saugabstreifdüse (5) erzeugten Unterdruck das Restwasser vom Walzgut abgesaugt und zusammen mit dem Treibwasser, dessen Menge maximal 50% der Kühlwassermenge eines Kühlrohres (1) beträgt, über einen siebartigen Trichter (16) abgeführt wird.

3. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem letzten arbeitenden und mit einem Diffusor (8) austrittsseitig versehenen Kühlrohr (1) und vor den Abstreifdüsen (3; 4; 5) mehrere, in der Summe ihrer Längen, einschließlich der Zwischenräume, mindestens eine Kühlrohrlänge ergebend, Abstreifrinnen angeordnet sind.

4. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich periodisch ändernden Querschnitt der Abstreifrinnen (2) Einlaufrichter, Auflageabschnitte von mindestens 10mm Breite mit daran anschließenden Diffusoren und Abflußkammern (13) angeordnet sind.

5. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifdüsen (3; 4; 5) als Kombination von Wasserabstreifdüse (3) und Luftabstreifdüse (4) oder Saugabstreifdüse (5) in einer wasserdichten, aufklappbaren Wanne (9) angeordnet sind.

.6. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils von einem entsprechenden Deckel (12) verschlossene Abstreifrinne (2) und Führungsrinne (6) durch Exzenterhebel (11) arretiert und durch prismatische Auflagen (10) eindeutig fixiert in der Wasserkühlstrecke angeordnet sind.

7. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wasserabstreifdüse (3) angeordneten, in die Mittelbohrung mündenden Bohrungen unter einem Winkel α = 12°—15° auf die Zentrierachse der Mitteibohrung der Wasserabstreifdüse (3) gerichtet sind.

8. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugabstreifdüse (5) eine geschlossene, nur durch die Walzgutdurchtrittsbohrungen der äußeren Führungsbuchsen (14) nach außen offene Kammer ist.

9. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlpumpe (15) der Saugabstreifdüse (5) unterhalb des Walzgutes angeordnet ist.

10. Einrichtung zur Abkühlung von Walzgut in Wasserkühlstrecken nach Anspruch 2, dadurchgekennzeichnet, daß vor der Saugabstreifdüse (5) eine weitere Führungsbuchse (14) angeordnet ist.