DE1533979B1

DE1533979B1 - Verfahren zur Abkuehlung von schnellaufendem Walzgut

Info

Publication number: DE1533979B1
Application number: DE19671533979
Authority: DE
Inventors: Hans-Helmut Dipl-Ing Borggrefe; Karl-Heinz Brinks; Walter Geitz; Hermann Schrader
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1967-03-08
Filing date: 1967-03-08
Publication date: 1970-09-03
Also published as: GB1219013A; FR1554547A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abkühlung von schnellaufendem Walzgut.

Es sind bereits Verfahren zur Abkühlung von kontinuierlich aus einer Walzstraße austretendem Walzmaterial bekannt. Bei einem dieser Verfahren wird das Walzgut mit einer konstanten Wasser- oder Luftmenge abgekühlt, bei einem anderen Verfahren wird das Kühlmittel in Abhängigkeit von der Walzgeschwindigkeit geregelt. Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß Temperaturunterschiede, die in der Hauptsache auf unterschiedliche Ausgangstemperaturen zurückzuführen sind, nicht ausgeglichen werden können. Außerdem besteht keine Möglichkeit, eine gezielte Abkühlung mit vorwählbaren Endtemperaturen durchzuführen, so daß auf der gesamten Drahtlänge, die z. B. in der Größenordnung von etwa 2600 m liegt, unterschiedliche abkühlungsbedingte Gefügestrukturen auftreten, die einen funktionellen Zusammenhang mit der Drahttemperatur vor dem Eintritt in das Kühlungssystem haben, so daß die für die verschiedenen Verwendungszwecke bei der Weiterverarbeitung geforderten optimalen Gefügestrukturen nicht erreicht werden.

Es sind auch schon Verfahren bekannt, bei denen die Ein- und Austrittstemperatur des Walzgutes an der Kühlstrecke mit Hilfe von Pyrometern gemessen wird und in Verbindung mit Schaltorganen zwecks Zufuhr eines Abschreckmittels ein Ventil so lange verstellt wird, bis die hinter der Kühlstrecke "gemessene Walzguttemperatur gleich der vorgewählten Temperatur ist. Dieses bekannte Verfahren ist aber gleichfalls nur für relativ niedrige Walzgeschwindigkeiten geeignet und kann nicht bei den extrem hohen Geschwindigkeiten eingesetzt werden, wie sie z. B. beim Walzen von Walzdraht mit Geschwindigkeiten von über 40 m/sec auftreten.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, schneilaufendes Walzgut, insbesondere Walzdraht mit Walzgeschwindigkeiten von über 40 m/sec, gleichmäßig zu kühlen, ohne daß eine umfangreiche Regelmimik mit Rechenautomaten erforderlich ist. Die Erfindung löst die vorstehend genannte Aufgabe dadurch, daß die Pyrometer mit Siliziumfotoelementen versehen sind, welche auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, daß mit Hilfe der Meßwerte dieser Pyrometer ein Signal für einen Verstärker mit einem Stellmotor gebildet wird, der ein Funktionspotentiometer betreibt, und daß ferner mit diesem linearisierten Signal über einen Regler ein Signal für einen Schrittmotor gegeben wird, der die Ventilverstellung bewirkt.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß mit den einen relativ geringen technischen Aufwand darstellenden erfindungsgemäßen Maßnahmen eine ausgezeichnete gleichmäßige Kühlung des Walzgutes trotz der hohen Walzgeschwindigkeiten erzielt wird, während bei anderen Verfahren schon bei wesentlich niedrigeren Walzgeschwindigkeiten Rechenautomaten für entsprechende Regel- und Steuervorgänge eingesetzt wurden.

Die Konstanthaltung der Temperatur der Fotoelemente kann mit Hilfe von Peltierelementen vorgenommen werden, die mit Preßluft gekühlt werden und auf —10° C eingeregelt sind. Die Belichtung der Fotozellen kann bei den verschiedenen Drahtdurchmessern mit Hilfe eines parallelen Leitkanals erfolgen, der sich im Strahlengang zwischen dem Walzgut und der Fotozelle befindet und der so ausgerichtet ist, daß beim kleinsten Drahtdurchmesser die Fotozelle ganz ausgeleuchtet ist.

Die Kennlinie der Elementenspannung der Fotozelle kann mit Hilfe eines die Fotozelle belastenden Potentiometers stetig linearisiert werden.

Bei Unterbrechung des Meßvorganges kann die Abkühleinrichtung auf den Sollwert verblockt werden, wobei die Gesamtkühlmittelzufuhr durch ein zusätzliches Magnetventil entsprechend dem Regelzustand gesteuert wird. Die Verstellung des Regelventils kann durch einen impulsgesteuerten Schrittmotor erfolgen.

Die vorliegende Erfindung ist an Hand der Zeichnung, die ein Blockschaltschema darstellt, veranschaulicht. Die Temperatur des Walzdrahtes wird vor dem Eintritt in das Kühlsystem durch das Pyrometer 1 gemessen. Dieses Pyrometer dient zur Bildung des sogenannten Vorhaltsignals T. Der Draht gelangt dann in das Kühlsystem 8, das aus mehreren Kühlzonen mit unterschiedlicher Kühlmittelzufuhr besteht. Von dem Pyrometer 2 hinter dem Kühlsystem wird der Istwert gebildet. Vorhalt- und Istwert bilden in einer besonderen Differenzschaltung das Eingangssignal für den Motorkompensator 3. Der Motorkompensator linearisiert mit Hilfe des Funktionspotentiometers die Elementenspannung und formt diese gleichzeitig in einen proportionalen Widerstandswert als Istwert für den Regler 4 um. Der Temperaturschalters wird ebenfalls von dem Motorkompensator gesteuert. Der Regler 4 bildet in üblicher Weise durch Vergleich des Ist- und Sollwertes die Regelabweichung und den entsprechenden Stellbefehl. Der Stellbefehl gelangt über die Thyristoreinheit 6 zum Schrittmotor 7. Dieser verstellt das Regelventil so lange, bis die Regelabweichung ihren Kleinstwert erreicht hat bzw. gemessene Temperatur (Istwert) gleich der eingestellten Temperatur (Sollwert) ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abkühlung von schnellaufendem Walzgut, bei dem die Ein- und Austrittstemperatur des Walzgutes an der Kühlstrecke mit Hilfe von Pyrometern gemessen wird und in Verbindung mit Schaltorganen zwecks Zufuhr eines Abschreckmittels ein Ventil so lange verstellt wird, bis die hinter der Kühlstrecke gemessene Walzguttemperatur gleich der vorgewählten Temperatur ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrometer mit Siliziumfotoelementen versehen sind, welche auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, daß mit Hilfe der Meßwerte dieser Pyrometer ein Signal für einen Verstärker mit einem Stellmotor gebildet wird, der ein Funktionspotentiometer betreibt, das die Elementenspannung der Fotozellen stetig linearisiert, und daß ferner mit diesem linearisierten Signal über einen Regler ein Signal für einen Schrittmotor gegeben wird, der die Ventilverstellung besorgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturkonstanzhaltung der Fotoelemente mit Hilfe von Peltierelementen, die mit Preßluft gekühlt werden, auf — 10° C geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung der Fotozel-

len bei den verschiedenen Drahtdurchmessern mit Hilfe eines parallelen Leitkanals, der sich im Strahlengang zwischen dem Walzgut und der Fotozelle befindet, so ausgerichtet ist, daß beim kleinsten Drahtdurchmesser die Fotozelle ganz ausgeleuchtet ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie der Elementenspannung der Fotozelle mit Hilfe eines die Fotozelle belastenden Potentiometers stetig linearisiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühleinrichtung bei Unterbrechung des Meßvorganges auf den Sollwert verblockt wird, wobei die Gesamtkühlmittelzufuhr durch ein zusätzliches Magnetventil entsprechend dem Regelungszustand gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil durch einen impulsgesteuerten Schrittmotor verstellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen