DE1279605B

DE1279605B - Mittel und Vorrichtung zum Kuehlen von zu Ringen gehaspeltem Walzdraht

Info

Publication number: DE1279605B
Application number: DER39509A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Eberhard Moebius; Dr-Ing Otto Steinhauer
Original assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Current assignee: Roechlingsche Eisen und Stahlwerke GmbH
Priority date: 1964-12-21
Filing date: 1964-12-21
Publication date: 1968-10-10
Also published as: SE319145B; FR1464966A; NL6516653A; GB1112160A; US3339373A; DE1296113B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 21 c

Deutsche KL: 7b-47/26

P 12 79 605.3-14 (R 39509)

21. Dezember 1964

10. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft ein Mittel und eine Vorrichtung zum Kühlen von zu Ringen gehaspeltem Walzdraht.

Draht, der bei hohen Temperaturen gewalzt und zu Drahtbunden gehaspelt wird, kühlt an Luft ungleichmäßig ab. Die außenliegenden Windungen kühlen schneller und die innenliegenden Windungen langsamer ab. Folge dieser unterschiedlichen Abkühlung sind ein unterschiedliches Gefüge und damit unterschiedliche mechanische Eigenschaften des Drahtes. Dieser Mangel kann durch bekannte Kühleinrichtungen behoben werden, beispielsweise dadurch, daß einzelne Windungen auf ein Kühlbett ausgebreitet und mit Luft gekühlt werden. Diesen Einrichtungen ist aber der Nachteil gemeinsam, daß sie räumlich ausgedehnt und apparativ aufwendig sind.

Es ist auch eine Einrichtung zum Kühlen von Drahtbunden mit Wasser bekannt, bei der das Wasser von der Achse des Drahtbundes zu dessen Windungen gelangt. Es wird bei dieser Einrichtung ein zentrales Rohr mit Einstoffdüsen verwendet, d. h., das Wasser wird verspritzt, und es entstehen relativ große Tropfen. Damit erreichen die zum Kühlen bestimmten Wassertropfen im wesentlichen nur die nächstliegenden Windungen; sie schlagen dort auf, und bereits in der zweiten oder dritten Lage ist das Kühlmittel kaum noch wirksam.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Kühlen des Drahtes bei Drahtziehmaschinen bekannt, bei der mit Hilfe von Preßluft Wasser zerstäubt und der so entstehende Nebel auf den durch den Ziehvorgang erhitzten Draht geblasen wird. Der zu kühlende Draht liegt in diesem Fall in einigen Windungen einlagig auf der Ziehscheibe. Die Verwendung des Kühlmittelnebels hat hier allein den Zweck, den einlagig auf der Ziehscheibe befindlichen Draht zu kühlen, es besteht dagegen nicht das Problem, einen eng gewickelten, glühenden Drahtbund mit zahlreichen Windungen und Lagen dosiert und gleichmäßig abzukühlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei zu Ringen gehaspeltem Walzdraht eine sich über alle hintereinanderliegenden Windungen erstreckende gleichmäßige Kühlung zu erzielen, die durch einfaches Verspritzen von Wasser mit einer Einstoffdüse nicht erreicht werden kann.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn das Mittel zum Kühlen von zu Ringen gehaspeltem Walzdraht Nebel ist, wie beim Kühlen einlagiger Drahtwindungen bekannt. Unter Nebel ist hier ein Nebel üblicher De-

Mittel und Vorrichtung zum Kühlen von zu
Ringen gehaspeltem Walzdraht

Anmelder:

Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
6620 Völklingen

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Hans Eberhard Möbius,

6620 Völklingen;

Dr.-Ing. Otto Steinhauer, 4100 Duisburg

finition zu verstehen, d. h. ein Wasser-Luft-Gemisch, bei dem die Wassertropfen eine Größe unter 50 μπι

ao haben. Es wurde überraschend gefunden, daß mit Hilfe eines solchen Nebels ein gleichmäßiges Kühlen durch den ganzen Ring gehaspelten Walzdrahtes möglich ist. Die Wassertropfen sind verhältnismäßig klein und schwebefähig. Sie sind klein genug, um

as schwebefähig die einzelnen Windungen des Drahtringes zu umfliegen, und groß genug, um die äußersten Windungen zu erreichen. — Diese Überlegungen wurden durch die bekannte Vorrichtung zum Kühlen des Drahtes bei Drahtziehmaschinen nicht nahegelegt, da dort die Flugfähigkeit der Wassertröpfchen bedeutungslos ist.

Ein gleichmäßiges Kühlen in der beschriebenen Weise ist auch nicht mit einem bekannten Drahthaspel möglich, bei dem hohlgebohrte Stifte Spritzdüsen aufweisen, die auf den zu wickelnden Drahtbund gerichtet und mit Wasser versorgt sind. In diesem Fall ist ebenfalls nur eine unzureichende Kühlung möglich, da das Wasser verspritzt wird und damit lediglich Tropfen größeren Durchmessers entstehen. Bei der bekannten Vorrichtung kann kein Nebel der angegebenen Art entstehen. Im übrigen wird dabei der zu kühlende Draht über den Umfang nicht gleichmäßig mit Kühlmittel beaufschlagt, weil eine endliche Anzahl von Düsen in geringem Abstand von dem Drahtring vorgesehen ist.

Die bekannten Lösungen zum Kühlen von Draht hinter Walzenstraßen sind entweder verhältnismäßig aufwendig oder in ihrer Wirkung unzulänglich. Mit der Erfindung ist es möglich geworden, mit wenig Aufwand nicht nur Thomasqualitäten kleineren Durchmessers, sondern auch legierte Qualitäten sowie Draht mit größerem Durchmesser gleichmäßig

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zu kühlen. Dabei braucht der Drahtring weder gelockert, noch geöffnet oder gar in einzelne Windungen ausgebreitet zu werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Erzeugen des Nebels, wie er nach der Erfindung zum Kühlen von zu Ringen gehaspeltem Walzdraht dient.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht und Fig. 2 die Draufsicht. Es ist ein doppelwandiges Rohr 1 vorhanden, das in die Mitte des glühenden Drahtringes 2 eingesetzt wird und das über dessen Höhe insoweit mit Zweistoffdüsen 3 besetzt ist, daß sich eine gleichmäßige Beaufschlagung des Drahtringes 2 mit Kühlmittel erzielen läßt. Der Kühlmittelnebel gelangt vom Zentrum des Ringes zu den einzelnen Windungen, d. h., er dringt entgegen dem natürlichen Temperaturgefälle durch den Drahtring. Ist beispielsweise der Öffnungswinkel des kegelförmigen Strahles 30°, so sind zwölf oder mehr Düsen 3 in Rohrumfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet. In Achsrichtung des Rohres! können die Düsen 3 jeweils um den halben Teilungswinkel versetzt sein. Eine gleichmäßige Bestrahlung kann auch durch Drehen der Kühleinrichtung erreicht werden. Die Düsen 3 werden durch das Innenrohr mit Wasser 5 und durch den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenrohr mit Preßluft 4 versorgt. Statt der Zweistoffdüsen 3 sind auch andere Düsen verwendbar, wenn sie nur erlauben, das Kühlmittel so zu zerstäuben, daß Nebel der genannten Art entsteht. Mit 6 sind innere Windungen und mit 7 die äußeren Windungen des Drahtringes bezeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung wurden Drahtringe von unlegierten und legierten Stählen von 1000 kg Gewicht von etwa 1000° C aus abgekühlt. Das Kühlmittel war Wasser ohne chemische Zusätze und hatte eine Temperatur von 20° C. Die den Düsen zugewandte Oberfläche der innenliegenden Windungen wurde auf 600° C abgekühlt und dann die Kühlung abgebrochen. Folgende Zeiten und größte Temperaturdifferenzen wurden beispielsweise im Ring gemessen:

Der genannte Temperaturunterschied ist der zwischen der Düse zugewandten Oberfläche einer inneren Windung und der Kerntemperatur einer äußeren Windung zu dem Zeitpunkt, da die Temperatur der inneren Windung 600⁰C ist. Der Wasserdruck betrug 2000 mm WS und der Luftdruck 2 atü. 90% aller Tropfen waren bei dieser Kühlung kleiner als 30μΐη.

Dem Wasser können an sich bekannte, die Kühlwirkung begünstigende Zusätze, wie NaCl oder NaOH, zugegeben werden. Statt des Wassers können auch andere Kühlmittel, beispielsweise Öl oder Ölemulsionen, oder solche Kühlmittel, verwendet werden, denen die Verdampfung erschwerende oder die Verdampfungswärme erhöhende Zusätze zugegeben sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zum Kühlen von zu Ringen gehaspeltem Walzdraht, dadurch gekennzeichnet, daß es Nebel ist, wie beim Kühlen einlagiger Drahtwindungen bekannt.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel die Kühlwirkung begünstigende chemische Zusätze enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nebel von Wasser, öl oder Ölemulsionen oder ein solcher benutzt wird, der die Verdampfung erschwerende oder die Verdampfungswärme erhöhende Zusätze enthält.

4. Vorrichtung zur^BegFenzaag^ des Mittels zum Kühlen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der ein mit Düsen bestücktes Rohr in der Mitte des Ringes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) ein Doppelrohr ist, bei dem ein Rohr Wasser (5), das andere Luft (4) führt und bei dem die Düsen (3) als Nebeldüsen ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (3) über die ganze Höhe des Doppelrohres (1) angeordnet sind.

Qualität

des
Drahtes

Thomasstahl
Thomasstahl

Drahtdurchmesser

nun

24

Kühlzeit

von 1000

auf 600° C

Sekunden

51
164

Größter

Unterschied" 45 ^{In Betracht} gezogene Druckschriften:

im Ring Deutsche Patentschriften Nr. 967194, 951725,

⁰C 574556;

225
112

deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1906 528,
1883407;
USA-Patentschrift Nr. 1933 412.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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