DE10295854T5 - Device for heat treatment and hydraulic conveying of rolled material - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut, umfassend eine Spritzdüse, ein Führungsrohr und eine Kühlkammer mit einem Einlauftrichter auf, deren Hohlraum über einen Führungskanal mit einem Absperrelement mit einem Kegelaufsatz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement als topfförmiger Absperraufsatz mit einem zentralen Kegelvorsprung ausgebildet ist, der in den sich konisch erweiternden Trichter der Kühlkammer unter Bildung einer ringförmigen Schlitzdüse zwischen der Oberfläche des sich konisch erweiternden Auslauftrichters und der Aussenfläche des Kegelvorsprunges des Absperraufsatzes eingreift, welche Düse über ein System von am Umfang des Kühlkammergehäuses angeordneten Verteilungsöffnungen mit dem am Kühlkammereingang ausgebildeten Hohlraum kommuniziert.Device for heat treatment and hydraulic conveying of rolling stock, comprising a spray nozzle, a guide tube and a cooling chamber with an inlet funnel, the cavity of which is connected via a guide channel to a shut-off element with a cone attachment, characterized in that the shut-off element as a pot-shaped shut-off attachment with a central conical projection is formed, which engages in the conically widening funnel of the cooling chamber with the formation of an annular slot nozzle between the surface of the conically widening outlet funnel and the outer surface of the conical projection of the shut-off attachment, which nozzle via a system of distribution openings arranged on the circumference of the cooling chamber housing with the at the cooling chamber entrance trained cavity communicates.

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Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Langwalzgut.The invention relates to that Field of metallurgy, in particular for a device for heat treatment and hydraulic conveying of Langwalzgut.

Bisheriger Stand der TechnikCurrent state of the art

Es ist eine Vorrichtung zur Kühlung von Walzgut bekannt, die aufeinanderfolgend angeordnet einen Aufnahmetrichter, eine Spritzdüse, eine Kühlkammer, ein in Form von Längsrippen und daran befestigten Querplatten, die eine Öffnung zum Durchgang des Walzgutes bilden, ausgebildetes Absperrorgan sowie eine Auslasskammer für das Kühlmittel aufweist, wobei die Längsrippen in der Kühlkammer unter Anordnung deren Teillänge in der Auslasskammer für das Kühlmittel befestigt sind und die Querplatten in der Auslasskammer für das Kühlmittel an den Stirnseiten der Längsrippen befestigt sind, welche mit einer Neigung unter einem spitzen Winkel zu deren an der Kühlkammer befestigten Kanten ausgebildet sind (SU 1721101, C 21 D 1/62, B 21 B 45/02, 23.03.1992).It is a device for cooling rolling stock known, the successively arranged a receiving funnel, a spray nozzle, a cooling chamber, one in the form of longitudinal ribs and attached to it transverse plates that have an opening for the passage of the rolling stock form, formed shut-off device and an outlet chamber for the coolant, being the longitudinal ribs in the cooling chamber below Arrangement of their partial lengths in the outlet chamber for the coolant are attached and the cross plates in the outlet chamber for the coolant on the end faces of the longitudinal ribs are attached, which are inclined at an acute angle to their on the cooling chamber fixed edges are formed (SU 1721101, C 21 D 1/62, B 21 B 45/02, March 23, 1992).

Die Ausbildung des Absperrorgans in Form der Längsrippen mit den daran befestigten Querplatten ermöglicht kein vollständiges Absperren des Kühlmittels, der Kühlmittelstrom wird in mehrere Teilströme mit einem erhöhten lokalen statischen Druck unterteilt. Im Ergebnis dessen entsteht das Schlagen des Walzgutes, der Verschleiss der Platten, das Festsitzen des Walzgutes und das ungleichmäßige Entgegenwirkung dem Kühlmittelstrom.The training of the shut-off device in the form of the longitudinal ribs with the cross plates attached to it does not allow complete isolation the coolant, the coolant flow is divided into several streams with an elevated divided local static pressure. As a result, arises the hitting of the rolled stock, the wear of the plates, the sticking of the rolling stock and the uneven counteraction the coolant flow.

Der beanspruchten Erfindung liegt eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Langwalzgut, vorzugsweise von Walzdraht und Feinstahl mit einem kompakten Querschnitt, am nächsten, die eine Spritzdüse, ein Führungsrohr und eine Kammer mit dem sich verjüngenden Einlaufteil aufweist, die zwischen dem Führungsrohr und einem sich verjüngenden Kegelaufsatz angeordnet ist. Dabei ist der Kammerhohlraum über einen Führungskanal mit einem Absperrelement mit einem Kegelaufsatz verbunden und der Durchmesser der Kammer und deren Länge beträgt 1,4 bis 2 und 8 bis 12 des Innendurchmessers des Führungsrohres entsprechend (SU 876737, C 21 D 1/02, 30.01.1981).The claimed invention lies a device for heat treatment and hydraulic conveying of long rolling stock, preferably of wire rod and fine steel with one compact cross section, closest, which is a spray nozzle, a guide tube and has a chamber with the tapering inlet part, the between the guide tube and a tapered one Cone attachment is arranged. The chamber cavity is over one guide channel connected with a shut-off element with a cone attachment and the The diameter of the chamber and its length is 1.4 to 2 and 8 to 12 of the Corresponding inner diameter of the guide tube (SU 876737, C 21 D 1/02, January 30, 1981).

Der wesentliche Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht in deren niedrigen Absperrfähigkeit, da das Kühlmittel zum Absperren durch den Führungskanal unter dem rechten Winkel zum Hauptstrom zugeführt wird, was zum Entstehen von erheblichen auf das Walzgut wirkenden Bremskräften, der Bildung des „Schatteneffektes" seitens des Walzgutes auf einen Teil des Kühlmittelhauptstromes und dem unvollständigen Absperren des Kühlmittels führt. Darüber hinaus wird die Vorrichtung durch erhebliche Abmessungen charakterisiert.The main disadvantage of the known The device consists in their low shut-off capacity, since the coolant to shut off through the guide channel is fed at right angles to the main stream, resulting in emergence of considerable braking forces acting on the rolling stock, education the "shadow effect" on the part of the rolling stock on part of the main coolant flow and the incomplete Shutting off the coolant leads. Furthermore the device is characterized by considerable dimensions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut derart zu verbessern, dass deren Absperrfähigkeit bei der Verringerung der Abmessungen der Vorrichtung erhöht wird.The invention has for its object a Heat treatment device and hydraulic conveying of rolling stock to improve such that their blocking ability is increased in reducing the dimensions of the device.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut, die eine Spritzdüse, ein Führungsrohr und eine Kühlkammer mit einem Einlauftrichter aufweist, deren Hohlraum über einen Führungskanal mit einem Absperrelement mit einem Kegelaufsatz verbunden ist, wobei das Absperrelement als topfförmiger Absperraufsatz mit einem zentralen Kegelvorsprung ausgebildet ist, der in den sich konisch erweiternden Trichter der Kühlkammer unter Bildung einer ringförmigen Schlitzdüse zwischen der Oberfläche des sich konisch erweiternden Trichters und der Aussenfläche des Kegelvorsprunges des Absperraufsatzes eingreift, welche Düse über ein System von am Umfang des Kühlkammergehäuses angeordneten Verteilungsöffnungen mit dem am Kühlkammereingang ausgebildeten Hohlraum kommuniziert.The task is thereby solved that in the heat treatment device and hydraulic conveying of rolled stock that has a spray nozzle, a guide tube and a cooling chamber with has an inlet funnel, the cavity of which has a shut-off element via a guide channel a cone attachment is connected, the shut-off element as a pot-shaped shut-off attachment is formed with a central conical projection, which in the conically expanding funnel of the cooling chamber to form a annular Slot nozzle between the surface of the conically widening funnel and the outer surface of the Cone projection of the shut-off device engages which nozzle over a System of arranged on the periphery of the cooling chamber housing Distribution openings with the one at the entrance to the cooling chamber trained cavity communicates.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Absperraufsatz relativ zur Kammerlängsachse verschiebbar gelagert sein.According to a preferred embodiment, can the shut-off attachment is slidably mounted relative to the longitudinal axis of the chamber his.

Es ist auch zweckmäßig, in der Kühlkammer im Bereich des zylinderförmigen Führungskanals zwischen dem sich verjüngenden und dem erweiternden Trichter radial verlaufende Kanäle zum Abführen des Kühlmittels vorzusehen.It is also convenient in the cooling chamber in the Area of cylindrical Guide channel between the tapered and the expanding funnel radially extending channels for discharging the refrigerant provided.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of an embodiment shown in the drawings. It demonstrate:

1 im Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut, 1 on average a device according to the invention for heat treatment and hydraulic conveying of rolling stock,

2 einen Schnitt A-A in 1. 2 a section AA in 1 ,

Die Vorrichtung weist eine Spritzdüse 1 und ein mit einer Kühlkammer 3 verbundenes Führungsrohr 2 auf. Die Kühlkammer 3 ist mit einem zylinderförmigen Einlaufhohlraum 6 ausgebildet, die in einen sich konisch verjüngenden Trichter 5 übergeht, der über einen zylinderförmigen Führungskanal 4 mit einem sich konisch erweiternden Auslauftrichter 11 kommuniziert. Am Umfang des Gehäuses 9 der Kühlkammer 3 ist ein System von am Umfang gleichmäßig verteilten Öffnungen 8 ausgebildet, deren Achsen zur Längsachse der Kühlkammer 3 parallel sind, und ausgangsseitig der Kühlkammer 3 ist ein längs der Längsachse der Kühlkammer 3 verschiebbarer topfförmiger Absperraufsatz 12 mit dieser fluchtend angeordnet. Am Boden des Absperraufsatzes 12 ist ein in den sich konisch erweiternden Auslauftrichter 11 der Kühlkammer 3 konzentrisch eingreifender Kegelvorsprung 14 mit einem axialen Führungskanal 13 zum Durchgang des Walzgutes vorgesehen. Zwischen der Auslaufstirnseite der Kühlkammer 3 und dem Boden des Absperraufsatzes 12 wird ein Hohlraum 7 gebildet, mit dem über das System der Verteilungsöffnungen 8 der zylinderförmige Einlaufhohlraum 6 der Kühlkammer 3 kommuniziert, und zwischen der Aussenfläche des Kegelvorsprunges 14 des Absperraufsatzes 12 und der Oberfläche des sich konisch erweiternden Trichters 11 wird eine mit dem Hohlraum 7 kommunizierende Kegelschlitzdüse 10 gebildet. Darüber hinaus ist die Kühlkammer 3 im Bereich des zylinderförmigen Führungskanals 4 mit radial verlaufenden Kanälen 15 zum Abführen eines Teiles des Kühlmittels versehen.The device has a spray nozzle 1 and one with a cooling chamber 3 connected guide tube 2 on. The cooling chamber 3 is with a cylindrical inlet cavity 6 trained in a tapered funnel 5 passes over a cylindrical guide channel 4 with a conically widening discharge funnel 11 communicated. On the circumference of the case 9 the cooling chamber 3 is a system of openings evenly distributed around the circumference 8th trained whose axes to the longitudinal axis of the cooling chamber 3 are parallel, and the output side of the cooling chamber 3 is a along the longitudinal axis of the cooling chamber 3 sliding pot-shaped shut-off attachment 12 arranged in alignment with this. At the bottom of the shut-off attachment 12 is a in the conically widening discharge funnel 11 the cooling chamber 3 concentrically engaging conical projection 14 with an axial guide channel 13 provided for the passage of the rolling stock. Between the outlet end of the cooling chamber 3 and the bottom of the shut-off attachment 12 becomes a cavity 7 formed with that through the system of distribution openings 8th the cylindrical inlet cavity 6 the cooling chamber 3 communicates, and between the outer surface of the conical projection 14 of the shut-off attachment 12 and the surface of the flared funnel 11 becomes one with the cavity 7 communicating conical slot nozzle 10 educated. In addition, the cooling chamber 3 in the area of the cylindrical guide channel 4 with radial channels 15 provided for removing part of the coolant.

Die Arbeit der Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut ist folgende. Das Walzgut, z.B. Walzdraht, indem er durch die Spritzdüse hindurch geht, tritt über das Führungsrohr 2 in den Hohlraum 6 der Kühlkammer ein. Gleichzeitig erzeugt die Spritzdüse 1 einen sich bewegenden Strom des Kühlmittels, z.B. des Wassers mit einem statischen Überdruck. Der Kühlmittelstrom tritt in den Hohlraum 6 der Kühlkammer 3 ein und wird über die zylinderförmigen Öffnungen 8 in den Hohlraum 7 zwischen der Stirnfläche der Kühlkammer 3 und dem Absperraufsatz 12 eingeleitet. Der statische Druck des Kühlmittels erreicht seinen maximalen Wert am Ende der Öffnungen 8 vor der ringförmigen Kegelschlitzdüse 10. Bei der Weiterbewegung tritt das Kühlmittel in die ringförmige Kegelschlitzdüse 10 ein, welche von der Oberfläche des sich konisch erweiternden Auslauftrichters 11 und der Aussenfläche des Kegelvorsprungs 14 des Absperraufsatzes 12 gebildet ist, indem es seine Richtung entgegen dem Kühlmittelstrom aus dem Führungskanal 16 der Kühlkammer 3 ändert und seine Geschwindigkeit dadurch erhöht, dass die Fläche des Ausgangsquerschnitts der Schlitzdüse 10 kleiner ist als die Summe der Querschnitte der Öffnungen B. Da das Kühlmittel aus der Schlitzdüse 10 in Form eines stabilen laminaren Ringstromes ausströmt, verhindert es die Weiterbewegung des Gegenstromes des Kühlmittels aus dem Führungskanal 4 der Kühlkammer 3, indem es in die Kanäle 15 zum Abführen des Kühlmittels eingeleitet wird. Dabei verringert sich die Laufgeschwindigkeit des Walzgutes nicht, da der Ringstrom des Kühlmittels nur auf den Gegenstrom des Kühlmittels einwirkt und gleichzeitig das Walzgut zentriert.The work of the device for heat treatment and hydraulic conveying of rolling stock is as follows. The rolling stock, for example wire rod, by passing through the spray nozzle, passes over the guide tube 2 in the cavity 6 the cooling chamber. At the same time, the spray nozzle generates 1 a moving stream of coolant, e.g. water with a static positive pressure. The coolant flow enters the cavity 6 the cooling chamber 3 one and is over the cylindrical openings 8th in the cavity 7 between the end face of the cooling chamber 3 and the shut-off attachment 12 initiated. The static pressure of the coolant reaches its maximum value at the end of the openings 8th in front of the annular conical slot nozzle 10 , When moving on, the coolant enters the annular conical slot nozzle 10 one, which is from the surface of the conically widening discharge funnel 11 and the outer surface of the conical projection 14 of the shut-off attachment 12 is formed by moving its direction against the coolant flow from the guide channel 16 the cooling chamber 3 changes and its speed increases in that the area of the exit cross section of the slot nozzle 10 is smaller than the sum of the cross sections of the openings B. Because the coolant comes out of the slot nozzle 10 flows out in the form of a stable laminar ring flow, it prevents the countercurrent of the coolant from moving further out of the guide channel 4 the cooling chamber 3 by putting it in the channels 15 is introduced to discharge the coolant. The running speed of the rolling stock does not decrease because the ring flow of the coolant only acts on the counterflow of the coolant and at the same time centers the rolling stock.

Die Ausbildung des Systems der Verteilungsöffnungen 8 trägt zum Einleiten einer erheblichen Kühlmittelmenge in die Schlitzdüse 10 bei, wodurch die Herabsetzung des Temperaturgefälles über den Walzgutquerschnitt sowie die zusätzliche Kühlung der Kammer und die Erhöhung der Geschwindigkeit der Kühlung des Walzgutes ermöglicht wird.Formation of the system of distribution openings 8th helps to introduce a significant amount of coolant into the slot nozzle 10 at, which enables the temperature gradient across the rolling stock cross section as well as the additional cooling of the chamber and the increase in the speed of cooling of the rolling stock.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt es, die Ausdehnung des Absperrbereiches um 30 bis 50% zu verkürzen und den Kühlmittelverbrauch um 20 bis 25% zu senken.The use of the device according to the invention allows the barrier area to be expanded by 30 to 50% shorten and coolant consumption by 20 to 25%.

ZusammenfassungSummary

Die vorgeschlagene Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Langwalzgut. Die Vorrichtung weist eine Spritzdüse, ein Führungsrohr und eine Kühlkammer mit einem Einlauftrichter auf, deren Hohlraum über einen Führungskanal mit einem Absperrelement mit einem Kegelaufsatz verbunden ist. Die kennzeichnende Besonderheit der Vorrichtung besteht darin, dass das Absperrelement als topfförmiger Absperraufsatz mit einem zentralen Kegelvorsprung ausgebildet ist, der in den sich konisch erweiternden Trichter der Kühlkammer unter Bildung einer ringförmigen Schlitzdüse zwischen der Oberfläche des sich konisch erweiternden Trichters und der Aussenfläche des Kegelvorsprunges des Absperraufsatzes eingreift, welche Düse über ein System von am Umfang des Kühlkammergehäuses angeordneten Verteilungsöffnungen mit dem am Kühlkammereingang ausgebildeten Hohlraum kommuniziert. Die Erfindung ermöglicht die Verbesserung der Absperrfähigkeit bei der Verringerung der Kühlkammerlänge.The proposed invention relates in the field of metallurgy, especially a device for heat treatment and hydraulic conveying of long rolling stock. The device has a spray nozzle guide tube and a cooling chamber with an inlet funnel, the cavity of which is via a guide channel with a shut-off element is connected to a cone attachment. The characteristic peculiarity the device is that the shut-off element as a pot-shaped shut-off attachment is formed with a central conical projection, which in the conically expanding funnel of the cooling chamber, forming an annular slot nozzle between the surface of the flared funnel and the outer surface of the Cone projection of the shut-off device engages which nozzle over a System of distribution openings arranged on the circumference of the cooling chamber housing with the one at the cooling chamber entrance trained cavity communicates. The invention enables Improve the locking ability in reducing the cooling chamber length.

Claims (3)

Vorrichtung zur Wärmebehandlung und hydraulischen Förderung von Walzgut, umfassend eine Spritzdüse, ein Führungsrohr und eine Kühlkammer mit einem Einlauftrichter auf, deren Hohlraum über einen Führungskanal mit einem Absperrelement mit einem Kegelaufsatz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement als topfförmiger Absperraufsatz mit einem zentralen Kegelvorsprung ausgebildet ist, der in den sich konisch erweiternden Trichter der Kühlkammer unter Bildung einer ringförmigen Schlitzdüse zwischen der Oberfläche des sich konisch erweiternden Auslauftrichters und der Aussenfläche des Kegelvorsprunges des Absperraufsatzes eingreift, welche Düse über ein System von am Umfang des Kühlkammergehäuses angeordneten Verteilungsöffnungen mit dem am Kühlkammereingang ausgebildeten Hohlraum kommuniziert.Device for heat treatment and hydraulic conveying of rolling stock, comprising a spray nozzle, a guide tube and a cooling chamber with an inlet funnel, the cavity of which is connected via a guide channel to a shut-off element with a cone attachment, characterized in that the shut-off element as a pot-shaped shut-off attachment with a central conical projection is formed, which engages in the conically widening funnel of the cooling chamber with the formation of an annular slot nozzle between the surface of the conically widening outlet funnel and the outer surface of the conical projection of the shut-off attachment, which nozzle via a system of distribution openings arranged on the circumference of the cooling chamber housing with the at the cooling chamber entrance trained cavity communicates. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperraufsatz relativ zur Kammerlängsachse verschiebbar gelagert ist.Device according to claim 1, characterized in that the shut-off attachment is slidably mounted relative to the longitudinal axis of the chamber is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlkammer im Bereich des zylinderförmigen Führungskanals zwischen dem sich verjüngenden und dem sich erweiternden Trichter radial verlaufende Kanäle zum Abführen des Kühlmittels ausgebildet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that in the cooling chamber in the region of the cylindrical guide channel between the tapering and the expanding funnel radially extending channels for discharging the Coolant are formed.
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