DD287667A5 - END OF A COOLING DEVICE FOR LONG-SLIPED ROLLING GOODS FOR REMOVING CONSUMED COOLING MEDIUM - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Endstueck einer Kuehleinrichtung fuer langgestrecktes Walzgut zum Entfernen verbrauchten Kuehlmediums. Derartige Kuehleinrichtungen kommen in Feinstahl- und Drahtwalzwerken zur Anwendung. Aufgabe der Erfindung ist es, den das Endstueck verlassenden Strom des Kuehlmediums vollstaendig vom Walzgut abzutrennen. Das erfindungsgemaesze Endstueck zeichnet sich durch einen in den Walzgutfuehrungskanal muendenden Luftkanal, der unmittelbar vor einer trichterfoermigen Erweiterung und einer Abloesekante liegt, aus. Das Kuehlmedium wird ohne zusaetzlich notwendige Abstreifmedien abgeschieden. Fig. 1{Kuehlen; Walzgut; Kuehlmedium; Abstreifen von Kuehlmedium; Feinstahl; Drahtwalzwerk; Luftkanal; Abloesekante}The invention relates to an end piece of a cooling device for elongated rolling stock for removing spent cooling medium. Such cooling devices are used in fine steel and wire rolling mills. The object of the invention is to completely separate the end stream leaving the cooling medium from the rolling stock. The end piece according to the invention is distinguished by an air duct which merges into the rolling guide channel and lies directly in front of a funnel-shaped extension and a tear-off edge. The cooling medium is separated without additionally necessary stripping media. Fig. 1 {refrigerator; rolling; Kuehlmedium; Stripping cooling medium; Fine steel; Wire rod mill; Air duct; Abloesekante}
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Die Erfindung betrifft ein Endstück einer Kühleinrichtung für langgestrecktes Walzgut zum Entfornen verbrauchten Kühlmediums. Derartige Kühleinrichtungen kommen in Feinstahl- und Drahtwalzwerken zur Anwendung.The invention relates to an end piece of a cooling device for elongated rolling stock for deflating spent cooling medium. Such cooling devices are used in fine steel and wire rolling mills.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
In Feinstahl· und Drahtwalzwerken wird im Anschluß an den Walzprozeß und zunehmend auch zwischen einzelnen Walzstichen die Walzgutoberflüche forciert gekühlt, um durch eine gezielte Temperaturführung unter Ausnutzung der Walzhitze optimale Eigenschaften im Walzgut für die weitere Umformung bzw. den späteren Verwendungszweck zu erreichen. Weiterhin ermöglicht eine entsprechende Kühlung die Reduzierung des Sekundärzunderanteiles sowie eine Schonung nachfolgender Ausrüstungen. Im wesentlichen werden dadurch jedoch Wärmebehandlungsvorgänge bei der Weiterverarbeitung eingespart. Die Kühlung des Walzgutes erfolgt In Kühlstrecken, die sich gewöhnlich aus einer Anzahl von Kühlrohren oder -rinnen zusammensetzen. Um die Abkühlung reproduzierbar einem bestimmten Anwendungszweck entsprechend gestalten zu können, ist es notwendig, eine Undefinierte Abkühlung außerhalb der speziellen Kühlrohre oder -rinnen durch aus diesen austretendes und in andere Anlagenteile gelangendes Kühlmittel zu unterbinden, wodurch außerdem der störungsfreie Durchlauf des Walzgutes, insbesondere der Stabanfänge, behindert würde.In fine steel · and wire rolling mills, the Walzgutoberflüche is cooled forced after the rolling process and increasingly between individual rolling passes to achieve optimal properties in the rolling stock for a further transformation or the intended use by a targeted temperature control using the rolling heat. Furthermore, a corresponding cooling allows the reduction of the secondary fraction of scale and a protection of subsequent equipment. Essentially, however, this saves heat treatment processes during further processing. The cooling of the rolling stock takes place in cooling sections, which are usually composed of a number of cooling tubes or gutters. In order to be able to design the cooling in a reproducible way for a specific application, it is necessary to prevent undefined cooling outside of the special cooling tubes or gutters by coolant emerging from them and reaching other parts of the plant, thereby also ensuring trouble-free passage of the rolling stock, in particular the rod starts , would be hampered.
Zu diesem Zweck werden beispielsweise Kühlrohre eingesetzt, in denen von beiden Enden her zwei Kühlmittelteilströme zur Mitte gerichtet sind und dort gemeinsam abfließen. Solche Kühlrohre sind aus der Patentschrift DD-WP 92216 bekannt. Nachteilig bei diesem Prinzip ist die starke Bremswirkung des entgegen der Walzrichtung fließenden Kühlmittelstromes auf das Walzgi t, dio insbesondere bei kleinen Walzgutabmessungen, gerippter Walzgutoborilächo und den in modernen Walzwerken üblichen hohen Endwalzgeschwindigkeiten von teilweise über 100m/s eine häufige Havarieursache wäre. Austritlsseitig an Kühlrohren und -rinnen vorgesehene Diffusoren zur Aufweitung des Kühlmittelstrahls können wegen der erforderlichen Baulänge und der Notwendigkeit der Walzgutführung nicht optimal für ihre Aufgabe ausgelegt werden. Besondere, den Kühlrohren oder -rinnen nachgeordnete oder in diese auslaufseitig integrierte Abstreifdüsen haben die Aufgabe, den das Walzgut begleitenden Kühlmittelstrahl durch entgegen oder mehr oder weniger quer gel ichtete Medienströme, zum Einsatz komme ι dabei sowohl Wasser als auch Luft, aufzuhalten, zu zerstreuen und vom Walzgut abzuscheiden. Derartige Lösungen sind z. B. im SU-UR 205860 enthalten. Diese Abstreifdüsen haben einen zum Teil recht komplizierten Aufbau und benötigen eine relativ große Menge an unter hohem Druck zugeführten Abstreifmedien. Beschrieben sind solche Düsen im SU-UR 269183 und in DD-WP 253581.For this purpose, for example, cooling tubes are used, in which two coolant partial streams are directed from the two ends to the center and drain there together. Such cooling tubes are known from the patent DD-WP 92216. A disadvantage of this principle is the strong braking effect of flowing counter to the rolling direction coolant flow on the Walzgi t, dio in particular small rolling stock, ribbed Walzgutoborilächo and the usual in modern rolling high final rolling speeds of more than 100m / s would be a common cause of the accident. On the Austritlsseig provided on cooling tubes and gutters diffusers for expansion of the coolant jet can not be optimally designed for their task because of the required length and the need for Walzgutführung. Special, the cooling tubes or gutters downstream or in this outlet side integrated wiping nozzles have the task, the rolling stock accompanying coolant jet by contrary or more or less transversely directed media streams, are used ι doing both water and air, to stop, disperse and to be separated from the rolling stock. Such solutions are for. B. in SU-UR 205860 included. These wiping nozzles have a sometimes quite complicated structure and require a relatively large amount of high pressure stripping media. Such nozzles are described in SU-UR 269183 and DD-WP 253581.
Mit einer geringen Menge Abstreifmedium kommen Abstreifdüsen aus, die den nach Durchlaufen von Abstrsifrinnen gemäß DD-WP 2^3 581 noch am Walzgut befindlichen Reststrom von Kühlmittel zurückhalten sollen, wobei sie auch durch nach dem Injektorprinzip arbeitende Absaugdüsen, die jedoch ebenfalls ein unter Druck zugeführtes Betriebsmedium benötigen, ersetzt werden können. Der Nachteil der erwähnten Abstreifrinnen, die aus einer abwechselnden Folge von relativ engen, mit Einführtrichtern und Auslaufdiffusoren versehenen Führungszylindern und stufenförmig erweiterten Abflußkammern zur Auflösung und Ableitung des Kühlmittelstromes bestehen, liegt in der fertigungstechnisch aufwendigen Gestaltung, der relativ großen Baulänge und der nicht vollständigen Zurückhaltung des Kühlmediums, so daß zusätzlich noch die erwähnten Abstreifbzw. Absaugdüsen notwendig sind.With a small amount Abstreifmedium come from wiping, which are to retain the after passing through Abstrsifrinnen according to DD-WP 2 ^ 3 581 still located on the rolling stock residual flow of coolant, and they also working by injector principle suction nozzles, which, however, also fed under pressure Operating medium need, can be replaced. The disadvantage of the mentioned Abstreifrinnen, consisting of an alternating sequence of relatively narrow, provided with introducers and outlet diffusers guide cylinders and stepped extended drainage chambers for dissolution and dissipation of the coolant flow, lies in the production engineering complex design, the relatively large length and the incomplete restraint of Cooling medium, so that additionally still mentioned Abstreifbzw. Suction nozzles are necessary.
Eine im SU-UR 205860 beschriebene Lösung, wonach der Kühlmittelstrom durch ein gekrümmtes Kühlrohrendstück, weicher, eine in der Walzlinie liegende Walzgutdurchtrittsöffnung besitzt, aus der Längsachse ausgelenkt wird, erreicht nur eine unzureichende Trennung des Kühlmittels vom Walzgut.A solution described in SU-UR 205860, according to which the coolant flow is deflected out of the longitudinal axis by a curved cooling tube end piece, which has a rolling passage opening situated in the rolling line, achieves only insufficient separation of the coolant from the rolling stock.
Ein Versuch, ohne zusätzliche Medienzuführung auszukommen, ist bekannt durch die DE-AS 2315482. Danach wird ein Teil des Kühlmittels nach Umlenkung schräg gegen den aus dem Kühlrohr austretenden Kühlmittelstrom gelenkt, um diesen vom Walzgut wegzudrücken. Die Druckverhältnisse beider Ströme schränken jedoch die Wirkung dieser Variante stark ein. Auch die bekannte Anordnung mehrerer Walzgutführungsbuchsen hintereinander mit Zwischenräumen löst den Kühlmittelstrahl nur unzureichend auf.An attempt to manage without additional media supply is known from DE-AS 2315482. Thereafter, a portion of the coolant is deflected obliquely against the exiting the cooling tube coolant flow to push it away from the rolling stock. However, the pressure ratios of both streams severely limit the effect of this variant. The well-known arrangement of several Walzgutführungsbuchsen one behind the other with gaps dissolves the coolant jet insufficient.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Ausrüstungen und den Energiebedarf beim Betreiben von Kühlstrecken in Feinstahl- und Drahtwalzenanlagen zu senken. Die Kühlstrecke soll störungsfrei arbeiten.The aim of the invention is to reduce the cost of the equipment and the energy consumption when operating cooling sections in fine steel and wire roller systems. The cooling section should work trouble-free.
C' .'legung des Wesens der ErfindungC '.' The essence of the invention
Der Erfindung Mögt die Aufgabe zugrunde, ein Endstück einer Kühleinrichtung für langgestrecktes Walzgut zum Entfernen verbrauchten Kühlmediums zu schaffen, das die Funktionsmängel bekannter Kühleinrichtungen, die durch unzureichendes Abstreifen verbrauchten Kühlmediums entstehen, beseitigt. Der das Endstück verlassende Strom des Kühlmediums soll dabei so beeinflußt werden, daß nur ein äußerst geringer Anteil des Kühlmediums zusammen mit dem Walzgut in die nachfolgende Ausrüstung gelangt und der überwiegende Teil vom Walzgut abgetrennt wird. Die Abtrennung soll ohne energetisch aufwendige Zuführung eines Abstreifmediums erfolgen.The invention has for its object to provide an end piece of a cooling device for elongated rolling stock for removing spent cooling medium, which eliminates the malfunction of known cooling devices resulting from insufficient stripping spent cooling medium eliminated. The tail leaving the flow of the cooling medium is intended to be influenced so that only an extremely small proportion of the cooling medium passes together with the rolling stock in the following equipment and the vast majority is separated from the rolling stock. The separation should be done without energetic consuming feeding a stripping medium.
Erfindungsgemäß wird ein derartiges Endstück geschaffen, das sich dadurch auszeichnet, daß der Walzgutführungskanal vor der trichterförmigen Erweiterung durch mindestens einen Luftkanal mit dem das Kühlrohr umgebenden Luftraum verbunden istAccording to the invention, such an end piece is provided, which is characterized in that the Walzgutführungskanal is connected in front of the funnel-shaped extension through at least one air passage with the air space surrounding the cooling tube
und der Übergang dec Walzgutführungskanals in die trichterförmige Erweiterung im Bereich der Einmündungen der Luftkanäle in den Walzgutführungskanal als stufenartige Erweiterung ausgebildet ist, wobei die Luftkanäle auf einer gemeinsamen Mantellinie des Kühlrohres liegen.and the transition dec Walzgutführungskanals is formed in the funnel-shaped extension in the region of the junctions of the air ducts in the Walzgutführungskanal as a step-like extension, wherein the air ducts are located on a common generatrix of the cooling tube.
Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Mittelachsen der Luftkanäle die Mittelachse des Walzgutführungskanals schneiden, die besten Abstrnifergebnisse erzielt werden.It has been found that when the center axes of the air passages intersect the center axis of the rolling stock duct, the best scoring results are obtained.
Zur Erfindung gehört, daß die Querschnittsfläche /edes Luftkanals 5 bis 30% der Querschnittsfläche des Walzgutführungskanals beträgt. Die Achse der trichterförmigen Erweiterung ist mittig so angeordnet, daß sie die Achse des Walzgutführungskanals in einem spitien Winkel, der vorteilhafter Weise halb so groß ist wie der Erweiterungswinkel der trichterförmigen Erweiterung, schneidet.Belongs to the invention that the cross-sectional area / edes air duct is 5 to 30% of the cross-sectional area of the Walzgutführungskanals. The axis of the funnel-shaped extension is centrally arranged so that it intersects the axis of the Walzgutführungskanals at a Spitien angle, which is advantageously half as large as the expansion angle of the funnel-shaped extension.
AusführungsbelsolelAusführungsbelsolel
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und zweier Figuren erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained with reference to an embodiment and two figures. Show it:
Fig. 1: das Endstück im Schnitt entlang der Längsachse des Kühlrohres Fig. 2: eine Ansicht aus der Richtung A auf die Austrittsseite des Endstückes.Fig. 1: the end piece in section along the longitudinal axis of the cooling tube Fig. 2: a view from the direction A on the outlet side of the end piece.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel umschließt ein Kühlrohr 1 einen Walzgutführungskanal 2, der auslaufseitig in einer trichterförmige Erweiterung 3 derart mündet, daß die Kegelachse der trichterförmigen Erweiterung 3 die Achse des Walzgutführungskanals 2 in einem spitzen Winkel α schneidet, welcher genau halb so groß ist wie der nach dem Diffusorkriterium ausgewählte und 12" betragende Erweiterungswinkel β der trichterförmigen Erweiterung 3. Die Länge a der trichterförmigen Erweiterung 3 ist 2,5mal so groß wie die lichte Wei.e b des Walzgutführungskanals 2. Direkt vor dem Beginn <' jr trichterförmigen Erweiterung 3 mündet ein Luftkanal 4 in den Wal/gutführungskanal 2, welcher durch diesen Luftkanal 4 mit dem das Kühlrohr 1 umgebenden luftgefüllten Raum in Verbindung steht. Der Luftkanal 4 hat die Form eines Zylinders, dessen Achse die Achse des Walzgutführungskanals 2 unter einem Winkel von 90' schneidet. Die Querschnittsfläche des Luftkanals 4 beträgt 16% der Querschnittbfläche des Walzgutführungskanals 2. Der Eintrittsquerschnitt der trichterförmigen Erweiterung 3 ist größer als der Querschnitt des Walzgutführungskanals 2 und an der der Mündung des Luftkanals in den Walzgutführungskanal 2 gegenüberliegenden Wand des Walzgutführuogskanals 2 bündig mit dieser Wand angeordnet. Beiderseitig von dieser bündigen Anschlußstelle der trichterförmigen Erweiterung 3 an den Walzgutführungskanal 2 ausgehend, ist der Übergang des Walzgutführungskanals 2 in die trichterförmige Erweiterung 3 am Umfang entlang stufenförmig mit zunehmender Stufengröße, die ihr Maximum in der Ebene der Einmündung des Luftkanals 4 in den Walzgutführungskanal 2 hat, ausgebildet.In the illustrated embodiment, a cooling tube 1 encloses a Walzgutführungskanal 2, the outlet side in a funnel-shaped extension 3 opens such that the cone axis of the funnel-shaped extension 3 intersects the axis of Walzgutführungskanals 2 at an acute angle α, which is exactly half as large as that after diffuser criterion selected and 12 "amount end expansion angle β of the funnel-shaped extension 3. the length a of the funnel-shaped extension 3 is 2.5 times as large as the clear Wei.eb of Walzgutführungskanals 2. directly before the start <'jr funnel-shaped extension 3 opens an air passage 4 into the whale / gutführungskanal 2, which communicates through this air duct 4 with the air-filled space surrounding the cooling tube 1. The air channel 4 has the shape of a cylinder whose axis intersects the axis of the Walzgutführungskanals 2 at an angle of 90 ' the air duct 4 is 16% de The cross section of the Walzgutführungskanals 2. The inlet cross-section of the funnel-shaped extension 3 is greater than the cross section of the Walzgutführungskanals 2 and arranged at the mouth of the air duct in the Walzgutführungskanal 2 opposite wall of Walzgutführuogskalals 2 flush with this wall. Starting from this flush connection point of the funnel-shaped extension 3 to the Walzgutführungskanal 2, the transition of Walzgutführungskanals 2 in the funnel-shaped extension 3 along the circumference along stepped with increasing step size, which has its maximum in the plane of the junction of the air duct 4 in the Walzgutführungskanal 2 , educated.
Der parallel und richtungsgleich zum Walzgut 5 den Walzgutführungskanal 2 des Kühlrohres 1 durchfließende Strom des Kühlmediums W saugt durch den Luftkanal 4 aus der Umgebung des Kühlrohres 1 unter atmosphärischem Druck stehende Luft L in den Walzgutführungskanal 2, welche, bevor sie sich mit dem Kühlmedium W vermischen kann, in den Bereich des stufenförmigen Übergangs dos Walzgutführungskanals 2 in die trichterförmige Erweiterung 3 gelangt und infolge der Strömu' igsablösung an dem stufenförmigen Übergang des Walzgutführungskanals 2 in die trichterförmige Erweiterung 3 in der trichterförmigen Erweiterung 3 einen erhöhten lokalen Strömungswiderstand bildet. Dieser erhöhte lokale Strömungswiderstand bewirkt ein Ablenken des die trichterförmige Erweiterung 3 passierenden Stromes des Kühlmediums W in eine der Mündung des Luftkanals 4 in den Walzgutführungskanal 2 gegenüberliegende Richtung. Der abgelenkte, aus der trichterförmigen Erweiterung 3 austretende Strahl des Kühlmediums W dehnt sich fächerartig aus und hat einen annähernd kre.isegmentförmigen Querschnitt. Seine resultierende Richtung weicht so stark von der Walzgutrichtung ab, daß zwischen walzgutseitiger Manteloberfläche des Strahls und dem Walzgut ein spitzer Winkel γ eingeschlossen wird, der größer als der Erweiterungswinkel β der trichterförmigen Erweiterung 3 ist. Dadurch ist der Strom des Kühlmediums W bereits wenige Zentimeter hinter dem Ende des Kühlrohres nahezu vollständig vom Walzgut 5 abgetrennt.The parallel and directionally equal to the rolling stock 5 the Walzgutführungskanal 2 of the cooling tube 1 flowing through the cooling medium W sucks through the air duct 4 from the environment of the cooling tube 1 under atmospheric pressure air L in the Walzgutführungskanal 2, which, before they mix with the cooling medium W. can, in the region of the stepped transition dos the rolling stock guide channel 2 enters the funnel-shaped extension 3 and forms an increased local flow resistance due to the Stromu igsablösung at the stepped transition of Walzgutführungskanals 2 in the funnel-shaped extension 3 in the funnel-shaped extension 3. This increased local flow resistance causes a deflection of the funnel-shaped extension 3 passing stream of the cooling medium W in one of the mouth of the air duct 4 in the Walzgutführungskanal 2 opposite direction. The deflected, emerging from the funnel-shaped extension 3 jet of cooling medium W expands fan-like and has an approximately Kre.isegmentförmigen cross-section. Its resulting direction differs so much from the Walzgutrichtung that between rolling matshaft surface of the jet and the rolling an acute angle γ is included, which is greater than the expansion angle β of the funnel-shaped extension 3. As a result, the flow of the cooling medium W is almost completely separated from the rolling stock 5 already a few centimeters behind the end of the cooling tube.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |