DD253581A1 - METHOD AND DEVICE FOR COOLING ROLLING GOODS IN WATER COOLING TRACKS - Google Patents
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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.The invention relates to a method and a device for Abkuehlung of rolling stock in Wasserkuehlstrecken immediately after the last Walzgeruest in rolling mills for wire and fine steel. The inventive solution is characterized in that behind the last working and provided with a diffuser outlet side cooling tube and before the Abstreifduesen that work as a combination of Wasserabstreifduese and Luftabstreifduese or Saugabstreifduese several, in the sum of their lengths, including the spaces at least one Kuehlrohrlaenge , Abstreifrinnen are arranged, in which, as in the distances between them, the Kuehlwasserstrahl the Kuehlrohres is substantially dissolved and drained. In the periodically changing cross section of the Abstreifrinnen inlet funnel, support sections of at least 10 mm wide with adjoining diffusers and drainage chambers are arranged. In terms of the process, it is characteristic that the water feed required for the water separation duct and suction separation duct takes place from the same system as the water feed for the cooling pipe.
Description
Hierzu 6 Seiten ZeichnungenFor this 6 pages drawings
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.The invention relates to a method and a device for cooling of rolling stock in water cooling sections immediately after the last rolling stand in rolling mills for wire and fine steel.
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.In rolling mills for wire and fine steel, water cooling sections are increasingly being used between the rolling stands or immediately after the last rolling stand. In these water cooling sections a rapid reduction in temperature of the rolling stock is achieved in the passage, this temperature reduction is controlled and controlled to achieve certain steel properties and microstructures. Another significant effect of this cooling is the significant reduction in scale formation and the reduction in heat load on the equipment following the cooling sections. The cooling sections consist in a known manner of a plurality of successively arranged cooling tubes, which at the end or in the middle by appropriate elements, the cooling water is supplied under pressure. This cooling water then moves together with the rolling stock in the same or opposite direction through the cooling tube, thereby cooling the rolling stock.
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.To avoid unevenness in the cooling and also disturbances in Walzgutdurchlauf the water must be separated from the rolling stock after the cooling tubes, without creating an undue braking, especially in wire with ribbed surface and small cross section, on the lateral surface.
Nach dem SU-Patent 205860 wird der Kühlrohrwasserstrahl durch einen Querstrahl unter 60°...90° zur Achse abgelenkt.According to the SU patent 205860, the cooling water jet is deflected by a transverse beam at 60 ° ... 90 ° to the axis.
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.According to DE-OS 17 77 343, this type of deflector also several times, z. B. offset by 180 °, are arranged. Further, according to SU patent 205860, a solution is described in which the end part of the cooling tube is bent. Through this arc, the cooling water to be deflected while the rolling stock can pass straight through an opening therein.
Auch kann nach diesem Patent das Abweisen durch einen Abweiskorb erfolgen (siehe dazu auch DE-AS 2726437).Also, the rejection can be done by a reject basket according to this patent (see also 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).According to DD-AS 2315482 also part of the Kühlrohrkühlwassersabgezweigt, laterally deflected and obliquely injected from below onto the rolling stock for rejecting the Kühlrohrwasserstrahls. Of course, a simple and adjustable Ringabstreifdüse be used for stripping (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).It is also known that the stripping, although not optimal, can be done by a plurality of successively arranged Zentrierbuchsen or the cooling tubes consist of a DC and countercurrent part (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.To achieve a high cooling intensity and to avoid inadmissible cooling water heating, a considerable amount of water is supplied to the cooling tubes and this amount of water should be involved as completely as possible in the rolling stock cooling, i. it must flow through the cooling tubes at the appropriate speed. As a result, the cooling water exits the cooling tube as a powerful jet. To avoid uncontrolled and uneven cooling of the wire rod, the water jet of the cooling tube must be stopped by a scraper. In addition to water cooling, the rolling mill guide through the cooling sections is particularly important for rolling small wire diameters, which requires a short distance between the cooling tubes or between the cooling tubes and the wiping nozzles is an influence on the flow of water in the cooling tubes by the scraper unavoidable.
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.Overall, it can be estimated that a reproducible and complete stripping of residual water in the known solutions is not given. In addition, the pressure water consumption for stripping is much too high.
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.The aim of the invention is based on an intensive and controlled water cooling even at the highest rolling speeds a trouble-free and reproducible operation of the cooling sections to achieve optimal effects on or in the rolling stock, in compliance with the interests of rolling mill practice and safety at work to achieve.
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.The object to be achieved by the invention is that the arrangement of scrapers after the last working cooling tube and by an appropriate design of these following in the following direction wiping a negative influence on the cooling tube function and an uncontrolled and uneven Walzgutkühlung be avoided and at the same time the braking effect the rolling stock is minimized in its trouble-free passage. According to the invention the object is achieved in that behind the last working and provided with a diffuser outlet side cooling tube and before the wiper several, in the sum of their lengths, including the interstices, at least one cooling tube length resulting Abstreifrinnen are arranged, in which, as in the Distances between them, the cooling water jet of the cooling tube is substantially dissolved and drained. In the periodically changing cross section of the Abstreifrinnen inlet funnel, support sections of at least 10mm in length with adjoining diffusers and drainage chambers are arranged. The remaining water remaining on the rolling stock is held up by wiping nozzles. The wiper nozzles are arranged as a combination of water wiping nozzle and air wiping or Saugabstreifdüse in a watertight, hinged tray. The Wasserabstreifdüse indicates that the arranged in the nozzle, opening into the central bore holes are directed at an angle a = 12 ° -15 ° to the centering of the central bore of the Wasserabstreifdüse.
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.It is also part of the essence of the invention that the each closed by a corresponding lid scraper and guide channel locked by eccentric lever and are clearly fixed by prismatic conditions in the water cooling section.
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.The inventive device is designed so that the Saugabstreifdüse is a closed, only through the Walzgutdurchtrittsbohrungen the outer guide bushes outwardly open chamber and the water jet pump Saugabstreifdüse located below the rolling stock.
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.Characteristic of the method is that the residual water is retained on the rolling stock after the Abstreifrinnen by the Abstreifdüsen, wherein the water feed for the Wasserabstreifdüse and the Saugabstreifdüse from the same system as the water feed for the cooling pipe.
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.Another process step, which is realized by the inventive solution is that sucked by the generated by the water jet pump in the closed space of Saugabstreifdüse overpressure the residual water from the rolling stock and together with the drive water, the amount of which is a maximum of 50% of the cooling water amount of a cooling tube over a sieve-like funnel is removed.
Anhand der Zeichnung soll die erfinderische Lösung näher erläutert werden. Es zeigen:With reference to the drawing, the inventive solution will be explained in more detail. Show it:
Fig. 1: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer Luftabstreifdüse .Fig. 1: the schematic arrangement of the assemblies with a Luftabstreifdüse.
Fig.2: die schematische Anordnung der Baugruppen mit einer Saugabstreifdüse2 shows the schematic arrangement of the assemblies with a Saugabstreifdüse
Fig. 3: die Austrittsseite des KühlrohresFig. 3: the outlet side of the cooling tube
Fig. 4: die Anordnung und den Aufbau der SaugabstreifdüseFig. 4: the arrangement and the structure of Saugabstreifdüse
Fig. 5: den Aufbau der WasserabstreifdüseFig. 5: the structure of the Wasserabstreifdüse
Fig.6: einen Längsschnitt durch eine Abstreifrinne6 shows a longitudinal section through a scraper
Fig.7: den Schnitt A-A der Fig.67 shows the section A-A of FIG
WZ: Wasserzulauf WA: Wasserabfluß LZ: LuftzufuhrWZ: water inlet WA: water outlet LZ: air supply
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.In a preferred embodiment, at least two scraper 2, a Abstreifdüsenkombination consisting of water nozzle 3 and air nozzle 4 or water nozzle 3 and Saugabstreifdüse 5 and further a guide groove 6 are arranged after the last in the rolling direction. The rolling stock itself, preferably wire with 5 ... 12mm0 with smooth or ribbed surface, is not shown.
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.As is known, the cooling water WZ1 is supplied to the cooling tube 1 with a corresponding pressure via the nozzle head 7, flows through this together with the rolling stock in the same direction, whereby the rolling stock cools. At the end of the cooling tube, it emerges as a strong jet of this. At a distance a follow the cooling tube 1, the scraper 2. Like the cooling tubes 1, the scraper are troughs 2, the wiping 3,4,5 and the beginning of the guide trough 6 in arranged a hinged tray 9 and are there on prismatic pads 10. They are held by eccentric 11. The Abstreifrinnen 2 and the guide grooves 6 are closed at the top by cover 12. While the guide grooves 6 with their lids 12 have a constant cross-section for the Walzgutdurchlauf, the Abstreifrinnen 2 are designed with their covers 12 so that they allow a good Walzgutdurchlauf, but set the cooling water jet of the cooling tube increased resistance to flow. This flow resistance is achieved by the periodic arrangement of guide chutes for the rolling stock with a support section with the width b for the same, with adjoining diffusers and with outflow chambers 13 for the cooling water. Again at a distance a 2 Wasserabstreifdüsen 3 are provided after the Abstreifrinnen. The water WZ 2 of these wiping nozzles is preferably supplied from below through the bottom of the tub 9 and it then passes through at least six holes, which are evenly distributed on the circumference at the angle α, opposite to the rolling direction. Except for residual drops, especially in rolling stock with a ribbed surface, the cooling water of the cooling tube is retained by the Wasserabstreifdüsen 3. The stripping of these residual droplets take Luftabstreifdüsen 4 or Saugabstreifdüsen 5. The Luftabstreifdüsen 4 are known nozzles in which, contrary to the rolling direction, compressed air L is blown through an annular gap sch rag on the rolling stock. Before the Saugabstreifdüse 5 a guide bushing 14 is expediently provided. The entire Saugabstreifdüse 5 consists essentially of at least three other guide bushings 14, under which in a housing 18, a water jet pump 15 is arranged. The water WZ3 for this pump is also supplied from below through the trough 9. The amount of water for the water jet pump 15 is about half as large as that of a cooling tube. The water jet of the pump 15 is discharged in the bottom of the tub 9 through an opening, together with the other cooling water, with a sieve-like funnel 16 is provided especially for noise reduction. At the top, the Saugabstreifdüse is completed by a hinged hood 17, which locks the guide bushes 14 at the same time. Except for the through holes for the rolling stock in the guide bushings 14, created by this, through the housing 18 and the hood 17, a closed space in which by the water jet pump 15 such a negative pressure is generated sufficient to suck the residual drops of cooling water from the rolling stock , The water pressure for the cooling pipe 1 and for Saugabstreifdüse 5 is about the same size. For the water scraping nozzle 3, the water pressure is only about 10 ... 30% of this value.
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