DE1508443A1 - Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze

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Description

Neue Unterlagen j
(Art. 7, § 1, Abs. 2, Nr. 1 des Vorab G) - 1948 -
Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze, bei der einem Drehrohrhaspel mit vorgeordneter Drahtzuführeinrichtung ein Förderband zur Ablage des Stahldrahtes in nicht konzentrischen, sich überlappenden Windungen und zum Transport dieser zu einer Ringsammeistation nachgeordnet ist, wobei in dem hinteren Bereich des Förderbandes eine der Gefügeumwandlung dienende Kühlstrecke vorgesehen ist.
Die Kühlstrecke hat hierbei die Aufgabe, den Stahldraht, insbesondere ^ solchen mit mehr als o,3 % Kohlenstoffgehalt, möglichst schnell auf eine Temperatur, die in Abhängigkeit von seinem Kohlenstoffgehalt bzw. seiner sonstigen Legierungszusätze zur Erreichung eines gut patentierten (sorbitischen) Gefüges vorbestimmt ist, und die über der Martensitbildungstemperatur und möglichst unter der Ferritbildungstemperatur liegen soll, herunterzukühlen und auf dieser Temperatur solange zu halten, bis die Gefügeumwandlung von Austenit zu Sorbit beendet ist. Die Wirksamkeit der Kühlstrecke im Hinblick auf das angestrebte Patentiergefüge hängt einmal von der Wärmeleitfähigkeit des Kühlmediums und zum anderen von der Differenz zwischen der Temperatur des Kühlmediums und der Eintrittstemperatur des Drahtes in das Kühlmedium sowie von dem Drahtquerschnitt ab. Für die Verwendung in Kühlstrecken zum Zwecke des Drahtpatentierens haben sich Bleibä- I der, Salzbäder und Wirbelschichtbäder als besonders geeignet erwiesen.
Bei bekannten Vorrichtungen der oben beschriebenen Art wird der Draht in der Drahtzuführeinrichtung zunächst mittels einer Wasserkühlstrecke bis an die Umwandlungstemperatur heruntergekühlt, um dann nach Ablage auf das Förderoand in ausgefächerten Windungen die Kühlstrecke zu durchfahren.
Die Verwendung einer Wasserkühlstrecke ist sowohl steuerungstechnisch als auch baulich verhältnismäßig aufwendig. Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn bei einer Steigerung der WaIz-
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Neue Unterlagen (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Änderungsges. v. 4. 9.1S6?)
geschwindigkeit ein zu großer Abstand zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Drehrohrhaspel vermieden werden soll, was aus räumlichen Gründen allgemein angestrebt wird. Zu diesem Zweck ist es nämlich gegenüber den früher üblichen, niedrigeren Walzgeschwindigkeiten erforderlich, die Wassermenge und den Wasserdruck entsprechend zu steigern, um die gleiche Kühlung zu erreichen. Die sich daraus ergebendem Auswirkungen auf den zu behandelnden Walzdraht sind jedoch nicht mehr ohne weiteres mit den Abkühlverhältnissen bei herkömmlicher Walzgeschwindigkeit vergleichbar. Es ergibt sich sogiit ein unerwünscht hoher Meß- und Regelungsaufwand zur Steuerung der Wasserzufuhr.
fe Zur Vermeidung der mit der Verwendung einer Wasserkühlstrecke verbundenen Schwierigkeiten soll die Aufgabe der Erfindung darin bestehen, die Liegezeit der Drahtwindungen auf dem Förderband vor der Kühlstrecke derart einstellbar zu gestalten, daß ohne Wasserkühlstrecke in Abhängigkeit von dem Drahtquerschnitt, der Walzenaurtrittstemperatur und der Drahtqualität die jeweils günstigste Temperatur des Drahtes vor dem Eintritt in die der Gefügeumwandlung dien.ende Kühlstrecke, gewählt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe mittels einer Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze, bei der einem Drehrohrhaspel mit vorgeordneter Drahtzuführeinrichtung ein Förderband zur Ablage des Stahldrahtes in nicht konzentrischen, ψ sich überlappenden Windungen und zum Transport dieser zu einer Ringsammelstation nachgeordnet ist, wobei in dem hinteren Bereich des Förderbandes eine der Gefügeumwandlung dienende Kühlstrecke vorgesehen ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Abstand zwischen dem Drehrohrhaspel und dem Anfang der Kühlstrecke einstellbar ist, wozu der Drehrohrhaspel über dem vorderen Bereich des Förderbandes etwa parallel zur Förderrichtung bis vor die Kühlstrecke verfahrbar angeordnet ist und die dem Drehrohrhapsel vorgeordnete Drahtzuführe inricht ung auf die mit dem Verfahren des Drehrohrhaspels verbundene Änderung der Zuführlänge einstellbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Längenverhältnis der vom Walzdraht mit Walzgeschwindigkeit durchlaufenen Drahtzuführung
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zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Drehrohrhaspel einerseits und der Strecke des Förderbandes zwischen dem Drehrohrhaspel und der Kühlstrecke, die vom ausgefächerten Walzdraht mit der Transportgeschwindigkeit des Förderbandes durchfahren wird, andererseits beliebig und in weiten Grenzen geändert werden, was eine wesentliche Veränderung der Zeit zwischen dem Austritt des Walzgutes aus dem letzten Wälzgerüst und dem Eintritt des Walzgutes in die Kühlstrecke und damit eine Änderung der Temperatur des Walzgutes beim Eintritt in die Kühlstrecke zur Folge hat. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet mit einfachen Mitteln die sichere Einstellung der für die verschiedensten Drahtqualitäten und Abmessungen günstig-' stenTemperatur des Drahtes beim Eintritt in die Kühlstrecke.
Der mit der Verfahrbarkeit des Drehrohrhaspels verbundene konstruktive Aufwand wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vereinfacht, daß der Drehrohrhaspel mit einem um eine horizontale Achse rotierenden Drenronr versehen ist, dem eine die Drahtwindungen umlegende Vorrichtung nachgeordnet ist, wobei die Achse des Drehrohres in nahezu geradliniger Verlängerung der Walzrichtung angeordnet ist. Das hat gegenüber dem üblicherweise verwendeten Drehrohrhaspel mit um eine vertikale Achse rotierendem Drehrohr den Vorteil, daß der Abstand zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Drehrohrhaspel erheblich dadurch verkürzt werden kann, daß auf die der Drahtgeschwindigkeit angepaßte wurfparabelförmige Drahtumführung bzw. als Ersatz hierfür auf einen Umlenktreiber über dem Drehrohrhaspel verzichtet werden kann. Außerdem wird hierdurch die Änderung f der Zuführlänge bei der Drahtzuführeinrichtung wesentlich erleichtert.
Um das mit dem Umbau der Drahtzuführeinrichtung verbundene Ausrichten der FUhrungsrohre zu vermeiden und die Umbauzeiten zu verkürzen, wird ferner vorgeschlagen, daß die Drahtzuführeinrichtung aus an schwenkbaren Armen befestigten einzelnen FUhrungsrohren besteht, die einzeln oder in Gruppen quer zur Drahtzuführrichtung aus- und einschwenkbar angeordnet sind. Dabei ist es nach der Erfindung weiterhin zweckmäßig, daß den schwenkbaren Armen je eine Haltestellung für die aus- und eingeschwenkte Lage der Führungsrohre zugeordnet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht des verfahrbaren Drehrohrhaspels in der vorderen Endstellung mit ausgeschwenkter Drahtzuführeinrichtung, "
Fig. 2 den Drehrohrhaspel in seiner hinteren Endstellung mit eingeschwenkter Drahtzuführeinrichtung und
Fig. 5 einen Schnitt durch die Drahtzuführeinrichtung in Richtung auf den Drehrohrhaspel.
In Fig. 1 durchläuft der Walzdraht nach Verlassen des letzten Walzgerüstes 1 eine Drahtzuführeinrichtung 2 und wird dann von einem Drehrohrhaspel 3 mit einem um eine horizontale Achse rotierenden Drehrohr 4, in Verbindung mit einer die Drahtwindungen umlegenden Stolperkante 5 in nicht konzentrischen, sich überlappenden Windungen auf ein Förderband 6 abgelegt und von diesem nach Durchfahren einer der Gefügeumwandlung dienenden Kühlstrecke 7 einer Ringsammeivorrichtung 8 zugeführt. In der Drahtzuführeinrichtung 2 kann der Draht mittels Wasser leicht vorgekühlt werden, was besonders bei dicken Drahtquerschnitten zweckmäßig sein wird, um die Vorkühlstrecke auf dem Förderband nicht mit Rücksicht auf diese Drahtquerschnitte besonders lang bauen zu müssen. Jedoch ist darauf zu achten, daß die | Wasserkühlung nur in dem Maße eingesetzt wird, wie sie für die
gleichmäßige Ausbildung des Drahtgefüges vertretbar ist. Die Kühlstrecke 7 kann in bekannter Weise als Blei-, Salz- oder Wirbelschichtbad ausgeführt sein, durch welches das in Sdlenen geführte Förderband mit den draufliegenden Drahtwindungen durchgeführt wird.
Das in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendete Wirbelschichtbad wird in einem Behälter in der Weise erzeugt, daß durch nicht dargestellte Rohre zugeführtes Gas durch die Poren einer ebenfalls nicht dargestellten gasdurchlässigen Platte tritt und dabei eine auf der Platte liegende Schicht von kleinen und kleinsten Teilchen des Kühlmediums hochwirbelt bzw. pseudoverflüssigt. Da die Abkühlungsgeschwindigkeit der Drahtwindungen außer von der Wärmeleit-
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fähigkeit des Kühlmediums auch von der Temperaturdifferenz zum Kühlmedium abhängt, kann die Wirksamkeit des Wirbelschichtbades noch dadurch gesteigert werden, daß die Temperatur in seinem vorderen Teil erheblich niedriger eingestellt wird als in der Mitte und in seinem hinteren Teil, wo sie je nach Drahtqualität etwa 5oo bis 6oo° C betragen soll. Zu diesem Zweck wird der Raum unter der gasdurchlässigen Platte in einzelne Kammern aufgeteilt, in welche das Gas jeweils mit verschiedenen, und zwar vom Anfang des Wirbelschichtbades bis zu seinem Ende hin steigenden Temperaturen zugeführt wird. Erforderlichenfalls kann hierbei zur Verringerung der Zunderbildung auch nicht oxydierendes Gas verwendet werden.
Die Vorrichtung kann in einfacher Weise so gestaltet werden, daß Drähte aus Qualitäten, die die Kühlstrecke nicht durchlaufen brauchen über diese hinweggeführt werden, beispielsweise durch Anheben der das Förderband führenden Schienen. Besonders einfach ist dies mit einem Wirbelschichtbad zu verwirklichen, dessen Badhöhe bei Abschaltung des das Kühlmedium aufwirbelnden Gases erheblich absinkt.
Der Drehrohrhaspel 3 ist über dem vorderen Bereich des Förderbandes 6 etwa parallel zur Förderrichtung bis vor die Kühlstrecke 7 auf Schienen 9 verfahrbar angeordnet, so daß der Abstand zwischen dem Drehrohrhaspel 3 und dem Anfang der Kühlstrecke 7 bzw. die Liegezeit der Drahtwindungen auf dem Förderband 6 bis zum Eintritt in die Kühlstrecke 7 den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann.
In dem in Fig. 3 gezeigten Schnitt sind an schwenkbaren Armen 11 befestigte Führungsrohre 1o dargestellt, die einzeln oder in Gruppen quer zur Drahtzuführrichtung aus- und einschwenkbar angeordnet sind, wobei den Armen 11 je eine Haltestellung 12 für die eingeschwenkte Lage und eine Haltestellung 13 für die ausgeschwenkte Lage der Führungsrohre 1o zugeordnet sind. Hierdurch kann beim Verfahren des Drehrohrhaspels 3 die Drahtzuführeinrichtung 2 schnell und in einfacher Weise auf die geänderte Zuführlänge eingestellt werden.
Über das Förderband 6 kann zwischen dem Drehrohrhaspel 3 und der
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Kühlstrecke 7 ein wärmeisolierender Abdecktunnel 14 gesetzt werden, der entsprechend der Länge der Führungsrohre 1o in gleichgroße Einzellängen unterteilt ist, so daß der Abdecktunnel 14 auf den jeweiligen Abstand zwischen Drehrohrhaspel 3 und Kühlstrecke? eingestellt werden kann. Der Abdecktunnel 14 hat einmal die Aufgabe, bei bestimmten Stahldrahtqualitäten einer zu schnellen Abkühlung der Drahtwindungen durch Wärmeisolation entgegenzuwirken und die Drahttemperatur zur Förderung des Kornwachstums über die ganze Länge des Abdecktunnels 14 ausreichend hoch über der Umwandlungstemperatur zu halten.
Außerdem kann der Abdecktunnel mit neutralem Gas gefüllt werden, um bei Qualitäten, bei denen aus einem der beschriebenen Gründe eine Liegezelt vor der Abkühlung in der Kühlstrecke wünschenswert ist, die Zunderbildung zu vermeiden.
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Claims (5)

-T - Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung von patentiertem Stahldraht aus der Walzhitze, bei der einem Drehrohrhaspel mit vorgeordneter DrahtzufUhreinrichtung ein Förderband zur Ablage des Stahldrahtes in nicht konzentrischen, sich überlapp .*iden Windungen und zum Transport dieser in eine Ringsamraelstation nachgeordnet ist, wobei in dem hinteren Bereich des Förderbandes eine der Gefügeumwandlung dienende Kühlstrecke vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Drehrohrhaspel und dem Anfang der Kühlstrecke einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrohrhaspel (3) Über dem vorderen Bereich des Förderbandes (6) etwa parallel zur Förderrichtung bis vor die Kühlstrecke (7) verfahrbar angeordnet ist, wobei die dem Drehrohrhaspel vorgeordnete Drahtzuführeinrichtung (2) auf die mit dem Verfahren des Drehrohrhaspels (3) verbundene Änderung der Zuführlänge einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrohrhaepel (3) mit einem um eine horizontale Achse rotierenden Drehrohr (4) versehen ist, dem eine die Drahtwindungen umlegende Vorrichtung (5) nachgeordnet 1st, wobei die Achse des Drehrohrs (4) in nahezu geradliniger Verlängerung der Walzrichtung angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführeinrichtung (2) aus an schwenkbaren Armen (11) befestigten einzelnen Führungsrohren (1o) besteht, die einzeln oder in Gruppen quer zur Drahtzuführrichtung aus- und einschwenkbar angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den schwenkbaren Armen (11) je eine Haltestellung (12, 13) für die aus- und eingeschwenkte Lage der Führungsrohre (1o) zugeordnet ist.
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QSn (Art 7 ? 1 r.·-. 2 Nr. 1 Sitz 3 dc< ÄndcrunQseiPS μ Λ 9. \96ff
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