DE102019129416A1 - Einrichtung zum Kühlen von Flachprodukten aus Metall - Google Patents

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Dr. Schröder Dominik
Christian Wuppermann
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen von Flachprodukten aus Metall, umfassend, Transportmittel (3) zum Transport des Flachprodukts (2) durch die Einrichtung in Durchlaufrichtung (D), mindestens ein erstes Düsenmodul (4a), mit einer Vielzahl von ersten Düsenöffnungen (6a - 6a'''), aus denen ein Kühlgas auf die Vorderseite (2a) des Flachproduktes (2) düsbar ist und mindestens ein zweites Düsenmodul (4b), mit einer Vielzahl von zweiten Düsenöffnungen (6b - 6b'''), aus denen ein Kühlgas auf die Rückseite (2b) des Flachproduktes (2) düsbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art auf konstruktiv einfache Art und Weise so zu verbessern, dass insbesondere beim Kühlen im Durchlaufverfahren mit hohen Düsenaustrittsgeschwindigkeiten Schwingungen des Flachprodukts vermieden werden.
Erfindungsgemäß weisen die ersten und die zweiten Düsenöffnungen (6a -6a''', 6b -6b''') quer zur Durchlaufrichtung (D) unterschiedlich große Querschnittsflächen auf, derart dass sich bei dem Flachprodukt (2), mindestens eine Wölbung ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen von Flachprodukten aus Metall, umfassend, Transportmittel zum Transport des Flachprodukts durch die Einrichtung in Durchlaufrichtung, mindestens ein erstes Düsenmodul, mit einer Vielzahl von ersten Düsenöffnungen, aus denen ein Kühlgas auf die Vorderseite des Flachproduktes düsbar ist und mindestens ein zweites Düsenmodul, mit einer Vielzahl von zweiten Düsenöffnungen, aus denen ein Kühlgas auf die Rückseite des Flachproduktes düsbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Wärmebehandlungsanlage.
  • Unter dem Begriff „Flachprodukt“ wird flächiges Gut, insbesondere bandförmiges Blech verstanden, welches aus einem beliebigem Metall, insbesondere Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Kupfer bestehen kann.
  • Bandförmiges Blech wird üblicherweise im Rahmen einer Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren erhitzt und anschließend abgekühlt. Während des Abkühlens wird das Blech mittels Fördermitteln, kontinuierlich in Durchlaufrichtung durch die Einrichtung bewegt bzw. transportiert. Das Blech kann horizontal zwischen Rollenpaaren oder vertikal in Form eines Mäanders über Umlenkrollen geführt werden.
  • Bei der Wärmebehandlung von Blechen aus Stahl, insbesondere bei Glühverfahren, wird das Blech zur Erzielung definierter Werkstoffeigenschaften erhitzt. Die Bleche werden in einem Industrieofen erhitzt und anschließend in der Einrichtung zum Abkühlen im Durchlaufverfahren schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt. Das schnelle Abkühlen dient zur Erzeugung einer bestimmten Mikrostruktur oder der Umwandlung der Mikrostruktur des Blechgefüges.
  • Beim Glühen von sehr dünnen Metallbändern mit typischen Dicken von 0,1mm bis 2mm aus Hochleistungsstahl oder Mehrphasenstählen sind teils sehr hohe Abkühlgeschwindigkeiten von 100K/s oder mehr erforderlich. Wegen der dazu benötigten Wärmeübergänge werden in der Praxis Wasserbäder, Kühlrollen oder Wasserspraykühlungen eingesetzt. Nachteilig ist dabei die Kontamination der Blechoberfläche aufgrund des mechanischen Kontaktes des Bleches mit den Kühlrollen oder die unerwünschte Kontamination der Blechoberfläche mit dem flüssigen Kühlmedium.
  • Diese Nachteile treten beim konvektiven Abkühlen von Flachprodukten mittels Düsenmodulen bzw. Düsenfeldern, die Düsenöffnungen aufweisen, aus denen ein Kühlgas auf die Vorder- und die Rückseite des Bleches gedüst wird, nicht auf.
  • Bei der Wärmeübertragung erhöht sich der Wärmeübergangskoeffizient in Abhängigkeit der Düsenaustrittsgeschwindigkeit. Folglich werden für die Erzielung von hohen Wärmeübergangskoeffizienten hohe Düsenaustrittsgeschwindigkeiten benötigt. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass die intensive Anströmung des Bleches zu unerwünschten Schwingungen des Bleches führt. Dadurch wird die Stabilität der Bewegung des Bleches in Durchlaufrichtung negativ beeinflusst.
  • Für eine gute Kühlwirkung ist neben der Düsenaustrittsgeschwindigkeit ein optimales Verhältnis des Abstandes zum Durchmesser der Düsenöffnung entscheidend. Unter Abstand wird der Abstand zwischen Düsenöffnung und Flachprodukt verstanden. Bei geringen Abständen der Düsenöffnungen von der Vorderseite bzw. der Rückseite des Flachproduktes kann es aufgrund der Schwingungen zu unerwünschten Kontakten zwischen den Düsenöffnungen und dem Flachprodukt kommen, was dessen Oberflächenqualität in erheblichem Ausmaß verringern kann. Die Prozesssicherheit beim Kühlen von dünnen Blechen mittels eines Kühlgases mit hohen Düsenaustrittsgeschwindigkeiten ist daher verbesserungsbedürftig.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zum Kühlen von Flachprodukten, insbesondere von dünnen Blechen aus Metall, auf konstruktiv einfache Art und Weise so zu verbessern, dass die vorgenannten Probleme vermieden werden, so dass insbesondere beim Kühlen im Durchlaufverfahren mit hohen Düsenaustrittsgeschwindigkeiten Schwingungen des Flachprodukts vermieden werden.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Düsenöffnungen quer zur Durchlaufrichtung unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen, derart dass sich bei dem Flachprodukt eine Wölbung ausbildet.
  • Das erste und das zweite Düsenmodul stehen sich - getrennt durch das Flachprodukt - gegenüber. Das erste Düsenmodul und zweite Düsenmodul sind an eine Quelle für das Kühlgas angeschlossen. Beide Düsenmodule können an eine einzige Kühlgasquelle, vorzugsweise einen Verdichter für Kühlluft angeschlossen werden. Alternativ kann jedes Düsenmodul an eine gesonderte Kühlgasquelle angeschlossen werden.
  • Die ersten und die zweiten Düsenöffnungen unterscheiden sich, über die Breite des ersten bzw. zweiten Düsenmoduls quer zur Durchlaufrichtung betrachtet, in der Größe derart, dass die Kühlgasstrahlen aus den ersten Düsenöffnungen andere Kräfte auf die Vorderseite ausüben als die Kühlgasstrahlen aus den zweiten Düsenöffnungen, die auf die Rückseite des Bleches gerichtet sind.
  • Das Flachprodukt wölbt bzw. krümmt sind quer zur Durchlaufrichtung über die Breite des Flachprodukts. Das Flachprodukt ist während der Abkühlung nicht mehr eben, sondern weist im Profil, in Durchlaufrichtung betrachtet, über die Breite mindestens eine Wölbung oder Krümmung auf, die sich in Durchlaufrichtung, vorzugsweise über die gesamte Länge des ersten bzw. zweiten Düsenmoduls fortsetzt. Die Wölbung bildet sich anschließend zurück.
  • Durch die Veränderung des Profils des Flachprodukts, quer zur Durchlaufrichtung betrachtet, wird dessen Flächenträgheitsmoment und dessen Eigenfrequenz verändert. Erfindungsgemäß erhält das Flachprodukt bzw. das Blech eine gewisse Stabilität, indem das Flachprodukt in eine von der Ebenheit abweichende Form gebracht wird. Dadurch werden Schwingungen des Flachprodukts während der Abkühlung vermieden oder zumindest stark minimiert.
  • Durch eine geeignete Bemessung der Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen über die Breite des Flachprodukts, quer zur Durchlaufrichtung betrachtet, wird dem Flachprodukt bzw. Blech oder Band während der Abkühlung eine Form aufgezwungen, die von der ebenen Form abweicht.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dünne Bleche bzw. Bänder wegen der geringen Dicke keine Grundstabilität haben. Die Transportmittel üben einen Zug auf das Blech bzw. Band aus, was diesem eine gewisse Grundstabilität gibt. Der Zug ist aber begrenzt, um zu vermeiden, dass es bei dünnen Blechen bzw. Bändern zu Rissen kommt.
  • Vorzugsweise sind die Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen in der Summe und die Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen in der Summe gleich groß. Anders ausgedrückt unterscheidet die aufsummierten Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen nicht von den aufsummierten Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen Somit sind die während des Abkühlprozesses auf die Vorderseite des Flachprodukts gerichteten Volumenströme des Kühlgases in der Summe und die auf die Rückseite des Flachprodukts gerichteten Volumenströme des Kühlgases in der Summe gleich groß, so dass eine gleichmäßige Abkühlung der Vorder- und Rückseite des Flachprodukts gewährleistet ist.
  • Im Rahmen der Erfindung sind die Querschnittsflächen der ersten und der zweiten Düsenöffnungen quer zur Durchlaufrichtung so bemessen, dass sich bei dem Flachprodukt quer zur Durchlaufrichtung mindestens eine bogenförmige, sinusförmige oder W-förmige Wölbung ausbildet. Die Form der Wölbung hängt von der Dicke des Flachprodukts ab. Bei etwas dickeren Flachprodukten kommt eine bogenförmige Wölbung zur Anwendung. Bei sehr dünnen Flachprodukten kommen sinusförmige oder W-förmige Wölbungen in Frage.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste bzw. zweite Düsenmodul über dessen Breite von Seitenkanten begrenzt wird und dass sich die Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen, ausgehend von den Seitenkanten, bis zu der Mitte des ersten Düsenmoduls quer zur Durchlaufrichtung vergrößern und dass sich die Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen ausgehend von den Seitenkanten bis zur Mitte des zweiten Düsenmoduls quer zur Durchlaufrichtung verkleinern, derart dass sich bei dem Flachprodukt eine bogenförmige Wölbung ausbildet, die sich im wesentlichen über dessen Breite erstreckt. Anders ausgedrückt wölbt sich das Flachprodukt, quer zur Durchlaufrichtung betrachtet, bogenförmig im Wesentlichen über dessen gesamte Breite.
  • Vorzugsweise verkleinern bzw. vergrößern sich die Querschnittsflächen der ersten und der zweiten Düsenöffnungen, quer zu Durchlaufrichtung, ausgehend von den Seitenkanten in Stufen, vorzugsweise in Stufen von mindestens zwei ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen bis zur Mitte des ersten bzw. zweiten Düsenmoduls.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen hintereinander in mindestens einer Reihe quer zur Durchlaufrichtung angeordnet sind. Anders ausgedrückt, sind die ersten Düsenöffnungen in dem ersten Düsenmodul über dessen Breite in mindestens einer Reihe hintereinander angeordnet. Die zweiten Düsenöffnungen sind in dem zweiten Düsenmodul über dessen Breite ebenfalls in mindestens einer Reihe hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Reihen in Durchlaufrichtung nebeneinander angeordnet. Die Reihen können senkrecht zu Durchlaufrichtung oder in schräg zur Durchlaufrichtung angeordnet werden.
  • Vorzugsweise sind die Düsenöffnungen kreisförmig und somit einfach zu fertigen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen an dem austrittsseitigen Ende von rohrförmigen ersten bzw. zweiten Düsen ausgebildet sind, welche sich von dem ersten bzw. zweiten Düsenmodul in Richtung auf das Flachprodukt erstrecken.
  • Vorzugsweise sind die ersten bzw. zweiten Düsen im Wesentlichen senkrecht auf die Vorderseite bzw. Rückseite des Flachprodukts gerichtet und zwar auf das ebene Flachprodukt.
  • Bevorzugt sind die ersten bzw. zweiten Düsen gleich lang. Vorzugsweise weisen die ersten bzw. zweiten Düsen quer zur Durchlaufrichtung die gleiche Länge auf. Somit ist der Abstand sämtlicher Düsenöffnungen von dem ebenen Flachprodukt gleich groß.
  • Erfindungsgemäß sind mindestens zwei erste bzw. zweite Düsenmodule in Durchflussrichtung hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind die ersten bzw. zweiten Düsenmodule in Durchlaufrichtung beanstandet voneinander angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen von in Durchlaufrichtung benachbarten ersten bzw. zweiten Düsenmodulen quer zur Durchlaufrichtung derart bemessen, dass sich die mindestens eine Wölbung bei benachbarten erste bzw. zweite Düsenmodulen in entgegengesetzte Richtungen erstreckt und/oder dass die mindestens eine Wölbung bei benachbarten ersten bzw. zweiten Düsenmodulen unterschiedlich geformt ist.
  • Mit anderen Worten werden die auf die Vorderseite und auf die Rückseite gerichteten ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen bei in Durchlaufrichtung aufeinander folgenden ersten bzw. zweiten Düsenmodulen derart eingerichtet, dass die mindestens eine Wölbung bei benachbarten Düsenmodulen gegenläufig ausgebildet ist. Im Rahmen der Erfindung können bei in Durchlaufrichtung benachbarten ersten bzw. zweiten Düsenmodulen mittels entsprechend gewählten Querschnittsflächen der ersten und zweiten Düsenöffnungen auch Wölbungen des Flachprodukts erzeugt werden, die sich in der Form unterscheiden. Damit wird die Stabilität des Flachprodukt weiter erhöht und Spannungen vermeiden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass eine Steuereinheit, die vorzugsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet ist, dazu eingerichtet ist, die Bemessung und Verteilung der Querschnittsflächen der ersten und zweiten Düsenöffnungen quer zur Durchlaufrichtung in Abhängigkeit von der Breite und Dicke des Flacherzeugnisses zu bestimmen. Es werden Strömungsprofile der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen erstellt und in der Steuereinheit hinterlegt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung im Rahmen eines Glühverfahrens für dünne Bleche, da diese bereits bei relativ niedrigen Düsenaustrittsgeschwindigkeiten zu Schwingungen mit hohen Amplituden angeregt werden können.
  • Die Erfindung beinhaltet eine Wärmebehandlungsanlage mit einer Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung einer Erwärmungszone vorgeschaltet ist, in der das Flachprodukt auf eine vorgegebene Temperatur erwärmbar ist.
  • Im Rahmen der Erfindung ist die Einrichtung Bestandteil einer Wärmebehandlungsanlage, in der das Flachprodukt zunächst auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt und anschließend in der Einrichtung zum Kühlen auf eine vorgegebene Temperatur abgekühlt wird. Folglich ist die erfindungsgemäße Einrichtung zum Kühlen von Flachprodukten aus Metall eine Erwärmungszone vorgeschaltet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung;
    • 2 eine schematische Sicht der erfindungsgemäßen Einrichtung in Durchlaufrichtung D betrachtet;
    • 3 eine weitere schematische Sicht der erfindungsgemäßen Einrichtung in Durchlaufrichtung D betrachtet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Einrichtung zum Kühlen von dünnen bandförmigen Blechen aus Stahl mit Luft als Kühlgas im Durchlaufverfahren. Das Blech wurde vor der Abkühlung in Rahmen eines Glühprozesses in einem nicht dargestellten Industrieofen auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt und während einer Haltephase auf einer Temperatur gehalten. Anschließend durchläuft das Blech die erfindungsgemäße Einrichtung in vertikaler Richtung in Durchlaufrichtung D. Das Blech wird in der erfindungsgemäßen Einrichtung während einer Abkühlphase mit einer sehr hohen Abkühlgeschwindigkeit auf Umgebungstemperatur oder eine definierte Temperatur abgekühlt.
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung 1, welche von einem Flachprodukt in Form eines dünnen bandförmigen Bleches 2 aus Stahl kontinuierlich in Durchlaufrichtung D durchlaufen wird. Das Blech 2 weist eine Vorderseite 2a und eine Rückseite 2b auf.
  • Das Blech 2 wird mittels Transportmitteln 3 in Form von angetriebenen Transportrollen-Paaren 3a, 3b und 3a', 3b' in Durchlaufrichtung D durch die Einrichtung 1 transportiert.
  • In 2 ist dargestellt, dass sich ein erstes Düsenmodul 4a über die Breite des Bleches 2 erstreckt und Seitenkanten 5a und 5a' aufweist, die das Düsenmodul breitseitig begrenzen und die sich in Durchlaufrichtung D erstrecken. Die Breite des ersten Düsenmoduls 4a entspricht im Wesentlichen der Breite des Bleches 2.
  • Das zweite Düsenmodul 4b ist wie das erste Düsenmodul aufgebaut. Das zweite Düsenmodul 4b erstreckt sich ebenfalls über die Breite des Bleches 2 und weist Seitenkanten 5b und 5b' auf, die das zweite Düsenmodul breitseitig begrenzen und sich in Durchlaufrichtung (D) erstrecken. Die Breite des ersten Düsenmoduls 4b entspricht im Wesentlichen der Breite des Bleches 2.
  • Das Flachprodukt bzw. das Blech 2 wird mittig zwischen dem ersten Düsenmodul 4a und dem zweiten Düsenmodul 4b geführt. Das erste Düsenmodul 4a und das zweite Düsenmodul 4b stehen sich gegenüber. Jedes Düsenmodul 4a, 4b ist in Richtung auf das Blech 2 stufenlos verschiebbar.
  • Das erste Düsenmodul 4a weist eine Vielzahl von Düsenöffnungen 6a bis 6a''' auf, die am Ende von Düsen 7a in Form von rohrförmigen Düsenkörper ausgebildet sind. Die Düsen 7a sind auf die Vorderseite 2a des Bleches 2 gerichtet. Aus den Düsenöffnungen 6a bis 6a''' tritt das Kühlgas bzw. Luft aus und wird auf die Vorderseite des Bleches 2 gedüst. Die Düsenöffnungen 6a bis 6a''' weisen quer zur Durchlaufrichtung betrachtet, unterschiedlich große Querschnittsflächen auf. An den beiden Seitenkanten 5a und 5a' des ersten Düsenmoduls 4a befinden sich je eine erste Düsen 7a, deren Düsenöffnungen 6a relativ groß ist. Ausgehend von den Seitenkanten 5a und 5a' weisen die Düsenöffnungen 6a bis 6a''' bis zur Mitte des ersten Düsenmoduls 4a immer kleiner werdende Querschnittsflächen auf.
  • Das erste Düsenmodul 4b weist eine Vielzahl von Düsenöffnungen 6b bis 6b''', Düsen 5b auf, die am Ende von Düsen 7b in Form von rohrförmigen Düsenkörper ausgebildet sind. Die Düsen 7b sind auf die Rückseite 2b des Bleches 2 gerichtet. Aus den Düsenöffnungen 6b bis 6b''' tritt das Kühlgas bzw. die Luft aus und wird auf die Rückseite des Bleches 2 gedüst. Am Ende der Düsen 5b befinden sich Düsenöffnungen 6b, 6b'', 6b''', die unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen. An den beiden Seitenkanten 5b und 5b' des zweiten Düsenmoduls 4b befinden sich je eine zweite Düse 7b, deren Düsenöffnungen 6b relativ klein sind. Ausgehend von den Seitenkanten 5b und 5b' weisen die Düsenöffnungen 6b bis 6b''' bis zur Mitte des zweiten Düsenmoduls 4b immer größer werdende Querschnittsflächen auf.
  • Folglich stehen sich in der Mitte des Bleches 2 eine Düsenöffnungen 6a mit einer relativ kleinen Querschnittsfläche einer Düsenöffnung 6b''' mit einer großen Querschnittsfläche auf beiden Seiten des Bleches 2 gegenüber.
  • Die Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen 6a bis 6a''' bzw. 6b bis 6b''' sind so bemessen, dass sich bei dem Blech 2 quer zur Durchlaufrichtung (D) eine bogenförmige Wölbung ausbildet. Die Düsen 7a und 7b sind quer zu Durchlaufrichtung betrachtet hintereinander, vorzugsweise mit gleichen Abständen, in Reihen angeordnet. In Durchlaufrichtung erstrecken sich eine Vielzahl von Reihen, vorzugsweise parallel zueinander.
  • Der Abstand zwischen den Düsenöffnungen 6a bis 6a''' und der Vorderseite 2a des Bleches 2 sowie der Abstand zwischen den Düsenöffnungen 6b bis 6b''' und der Rückseite 2b des Bleches 2 sind anfänglich gleich groß. Im Bereich der Wölbung verändern sich die Abstände entsprechend dem Ausmaß der Wölbung. Aus allen Gasaustrittsöffnungen tritt das Gas im Wesentlichen senkrecht gerichtet auf das Blech aus.
  • In 3 sind die unterschiedlichen Kräfte, die aufgrund der unterschiedlichen großen Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen auf die Vorderseite bzw. die Rückseite des Bleches einwirken und zu einer Wölbung bzw. einer Krümmung des Bleches führen, schematisch mittels unterschiedlich langer Pfeile dargestellt, wobei die Kraft das Produkt aus Massenstrom und Strömungsgeschwindigkeit des Kühlgases ist. In 3 ist dargestellt, dass die Wölbung bogenförmig ist und sich über die gesamte Breite des Bleches erstreckt. Aufgrund der erzeugten Wölbung des Flachprodukt wird dessen Stabilität erhöht und Spannungen bei der Abkühlung vermeiden.
  • Die summierten Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen und die summierten Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen sind gleich groß. Die Beaufschlagung mit Luft erfolgt somit auf beide Seiten des Bleches 2 mit gleichen Volumenströmen der Kühlluft.
  • Das erste Düsenmodul 4a und das zweite Düsenmodul 4b sind an eine Kühlgasquelle 8 in Form eines Verdichters angeschlossen
  • Mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein extrem hoher Wärmeübergang erreicht, ohne dass unerwünschte Schwingungen auftreten.
  • Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungen möglich. Im Rahmen der Erfindung können mehrere erste und zweite Düsenmodule 4a, 4b in Durchlaufrichtung D hintereinander angeordnet werden.
  • Die Wölbungen, die sich bei dem Flachprodukt 2 ausbildet, können bei in Durchlaufrichtung aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Düsenmodulen 4a, 4b gegenläufig sein und/oder anders geformt sein. Die Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen 6a bis 6a''' bzw. 6b bis 6b''', die auf die Vorder- und Rückseite 2a, 2b des Flachprodukts 2 in einem bestimmten Bereich bzw. auf eine Stelle in Durchlaufrichtung betrachtet, gerichtet sind, können so variiert werden, dass neben einer bogenförmigen bzw. U-förmigen Wölbung auch S- oder W- Formen entstehen.
  • Anstelle von Luft als Kühlgas kann jedes andere geeignete technische Gas wie beispielsweise N2, H2 oder ein Gasgemisch verwendet werden. Die Durchlaufrichtung D kann vertikal oder horizontal verlaufen. Die Düsenöffnungen 6a, 6b können nicht nur rund ausgeführt werden, sondern können eine beliebig andere Geometrie aufweisen, beispielsweise eckig oder schlitzförmig. Auch beliebige Varianten von Formen sind möglich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Einrichtung
    2
    Blech
    2a
    Vorderseite des Bleches 2
    2b
    Rückseite des Bleches 2
    3
    Transportmittel
    3a, 3a'
    Transportrolle Vorderseite des Bleches
    3b, 3b'
    Transportrolle Rückseite des Bleches
    4a
    erstes Düsenmodul
    4b
    zweites Düsenmodul
    5a, 5a'
    Seitenkanten des ersten Düsenmoduls
    5b, 5b'
    Seitenkanten des zweiten Düsenmoduls
    6a, 6a', 6a'', 6a'''
    erste Düsenöffnungen
    6b, 6b', 6b'', 6b'''
    zweite Düsenöffnungen
    7a
    erste Düsen
    7b
    zweite Düsen
    8
    Kühlgasquelle
    D
    Durchlaufrichtung

Claims (14)

  1. Einrichtung zum Kühlen von Flachprodukten aus Metall, umfassend, Transportmittel (3) zum Transport des Flachprodukts (2) durch die Einrichtung in Durchlaufrichtung (D), mindestens ein erstes Düsenmodul (4a), mit einer Vielzahl von ersten Düsenöffnungen (6a - 6a'''), aus denen ein Kühlgas auf die Vorderseite (2a) des Flachproduktes (2) düsbar ist und mindestens ein zweites Düsenmodul (4b), mit einer Vielzahl von zweiten Düsenöffnungen (6b - 6b'''), aus denen ein Kühlgas auf die Rückseite (2b) des Flachproduktes (2) düsbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Düsenöffnungen (6a -6a''', 6b -6b''') quer zur Durchlaufrichtung (D) unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen, derart dass sich bei dem Flachprodukt (2), mindestens eine Wölbung ausbildet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen (6a - 6a''')in der Summe und die Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen (6b - 6b''') in der Summe gleich sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der ersten und der zweiten Düsenöffnungen(6a - 6a''', 6b - 6b''') quer zur Durchlaufrichtung so bemessen sind, dass sich bei dem Flachprodukt (2) mindestens eine bogenförmige, sinusförmige oder W-förmige Wölbung ausbildet.
  4. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bzw. zweite Düsenmodul (4a, 4b) breitseitig von Seitenkanten (5a, 5a', 5b, 5b') begrenzt wird und dass sich die Querschnittsflächen der ersten Düsenöffnungen (6a - 6a''') ausgehend von den Seitenkanten (5a, 5a') bis zu der Mitte des ersten Düsenmoduls (4a) quer zur Durchlaufrichtung (D) vergrößern und dass sich die Querschnittsflächen der zweiten Düsenöffnungen (6b - 6b''') ausgehend von den Seitenkanten (5b, 5b') bis zur Mitte des zweiten Düsenmoduls (4b) quer zur Durchlaufrichtung verkleinern, derart dass sich bei dem Flachprodukt (2) eine bogenförmige Wölbung ausbildet, die sich im Wesentlichen über die Breite des Flachprodukts (2) erstreckt.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querschnittsflächen der ersten und der zweiten Düsenöffnungen (6a -6a''', 6b - 6b''') ausgehend von den Seitenkanten (5a, 5a', 5b, 5b') quer zur Durchlaufrichtung (D) stufenweise bis zur Mitte des ersten bzw. zweiten Düsenmoduls (4a, 4b) verkleinern bzw. vergrößern.
  6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen(6a -6a''', 6b - 6b''') hintereinander in mindestens einer Reihe quer zur Durchlaufrichtung (D) angeordnet sind.
  7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen(6a - 6a''',6b - 6b''') kreisförmig sind.
  8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen (6a -6a''', 6b - 6b''') an dem austrittsseitigen Ende von rohrförmigen ersten bzw. zweiten Düsen (7a, 7b) ausgebildet sind, welche sich von dem ersten bzw. zweiten Düsenmodul (4a, 4b) in Richtung auf das Flachprodukt (2) erstrecken.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Düsen (7a, 7b) im Wesentlichen senkrecht auf die Vorderseite (2a) bzw. Rückseite (2b) des Flachprodukts (2) gerichtet sind.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Düsen (7a, 7b) gleich lang sind.
  11. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei erste bzw. zweite Düsenmodule (4a, 4b) in Durchlaufrichtung (D) hintereinander angeordnet sind.
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen (6a -6a''', 6b - 6b''') von in Durchlaufrichtung (D) benachbarten ersten bzw. zweiten Düsenmodulen (4a, 4b) quer zur Durchlaufrichtung (D) derart bemessen sind, dass sich die mindestens eine Wölbung bei benachbarten erste bzw. zweite Düsenmodulen (4a, 4b) in entgegengesetzte Richtungen erstreckt und/oder dass die mindestens eine Wölbung bei benachbarten ersten bzw. zweiten Düsenmodulen (4a, 4b) unterschiedlich geformt ist.
  13. Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit, die vorzugsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet ist, dazu eingerichtet ist, die Größen und die Verteilung der Querschnittsflächen der ersten und zweiten Düsenöffnungen(6a -6a''', 6b - 6b''') quer zur Durchlaufrichtung (D) in Abhängigkeit von der Breite und Dicke des Flacherzeugnisses (2) zu bestimmen.
  14. Wärmebehandlungsanlage mit einer Einrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung einer Erwärmungszone vorgeschaltet ist, in der das Flachprodukt auf eine vorgegebene Temperatur erwärmbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10046273A1 (de) * 2000-09-19 2002-04-18 Carl Kramer Verfahren und Vorrichtung zur Schroffkühlung bewegter Metallbänder

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10046273A1 (de) * 2000-09-19 2002-04-18 Carl Kramer Verfahren und Vorrichtung zur Schroffkühlung bewegter Metallbänder

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