DE1913835A1 - Verfahren und Einrichtung zum Kuehlen dicker Stahlplatten - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Kuehlen dicker StahlplattenInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
Dr. Werner Haßler
588 LODENSCHEID Ludenscheid, 18. März 1969 -3
Drou.lw.g2 A 69172
Anmelderin: Fa. Yawata Iron & Steel Co., Ltd. No. 1, 1-chome Marunouchi, Chiyoda-ku
Tokio, Japan
Verfahren und Einrichtung zum Kühlen dicker Stahlplatten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen dicker Stahlplatten
nach dem Warmwalzen sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung
ist die Kühlung dicker Platten und Gurtplatten.
Bekanntlich erfolgt das Abkühlen heißer Stahlteile nach dem Warm
walzen auf Zimmertemperatur nach zwei Verfahrensweisen, nämlich mit Wasserkühlung und Luftkühlung.
Dünne Stahlbleche wie Stahlbänder können auf der Walzenstraße selbst mithilfe von Wasser gekühlt werden, das über eine Spritzschauereinrichtung
zugeführt wird, ohne daß eine merkliche Verformung auftritt". Eine Schauerbespritzung führt jedoch zum Verziehen
warmgewalzter Stahlteile, wenn dieselben dicker werden. Für Stahlplatten von etwa 80 mm Dicke sind Sondereinrichtungen
erforderlich, die zerstäubtes Wasser in möglichst gleichmäßiger Verteilung auf die gesamte Oberfläche aufsprühen. Ohne eine
solche Sondereinrichtung ist eine Freihaltung der gekühlten Plat te von Verformungen und Faltenbildungen schwierig. In diesem
Fall ist es daher notwendig, die Kopffläche und die Bodenfläche des Werkstücks während der Kühlung durch eine Presse oder durch
Walzen festzuhalten.
In nachfolgenden Behandlungsstufen, etwa bei der Erhitzung in
einem Ofen, liegen die Platten mit Verwerfungen aufeinander, wodurch Störungen bedingt sind, indem sich die Platten verfant
4
gen, bevor sie von nachfolgenden Walzen erfaßt werden. Deshalb
ist die Verminderung der Verwerfungen von Stahlplatten auf einen Kleinstwert erwünscht.
Zur Unterdrückung von Verwerfungen in Stahlplatten von bspw. mehr als 50 mm Dicke gibt es keine anderen Möglichkeiten als das
genannte Kühlverfahreri unter· gleichzeitiger Pressung des Materials,
die herkömmliche Luftkühlung und die herkömmliche Wasserkühlung. Das erstgenannte Verfahren erfordert einen hohen Anteil
an Investitionskosten. Die Kühlung dicker Stahlplatten erfolgt in den meisten Fällen mittels Luft. Eine solche Kühlung
ist Jedoch so unwirksam, daß eine lange Zeit von bspw. 9 oder 10 Stunden zur Absenkung der Temperatur einer Platte von 190 mm
Dicke, 940 mm Breite und 9 m Länge von einer Temperatur von
1 000° C auf 100° C erforderlich ist. Zur Abkürzung dieser Zeitdauer
ist eine umfangreiche Anordnung und eine große Kühlanlage mit hohen Investitionskosten notwendig, so daß dieses Verfahren
kostenmäßig und arbeitsmäßig Nachteile aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist "eine~Lösung dieser Schwierigkeiten bein
Kühlen dicker Stahlplatten durch Bereitstellung"eines Wasserkühlverfahrens
zum Abkühlen dicker Stahlplatten. Dabei sollen Verwerfungen solcher Platten soweit herabgesetzt werden, daß
dieses in der Praxis tragbar ist. Es soll eine Steuerung der Kühlwassermenge entsprechend den Kühlbedingungen erfolgen, damit
die Preßeinrichtung entbehrlich wird. Das Verfahren nach der Erfindung soll zum Abkühlen dicker Stahlplatten von mehr als
50 mm Dicke nach dem Warmwalzen innerhalb der Warmwalzstraße innerhalb einer kurzen Zeitdauer unter Vermeidung von Verformungen
und Verwerfungen geeignet sein. In weiterer Zielsetzung bezweckt die Erfindung eine Vereinfachung der Einrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens. Diese Einrichtung soll leicht eingebaut werden können und eine Kühlung von dicken Stahlplatten
auf beiden Seitenflächen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kühlung mittels Kühlwasserschauern einer Durchlaufmenge von
0,1 bis 0,6 mr pro m Plattenoberfläche und pro Minute nahezu
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über die gesamte Kopffläche und gleichzeitig über die Bodenfläche erfolgt.
Darüberhinaus schlägt die Erfindung vor, daß der Zufuhrdruck für
2
das Kühlwasser mehr als 0,8 kg/cm beträgt und daß der Schauerbedeckungsanteil bezogen auf die Plattenoberfläche mehr als
das Kühlwasser mehr als 0,8 kg/cm beträgt und daß der Schauerbedeckungsanteil bezogen auf die Plattenoberfläche mehr als
2 2
ö$05 m /m ausmacht.
ö$05 m /m ausmacht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der augehörigen Zeichnungen
unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ©^läutert» Es stellen dar:
Fig«, 1 eine Seitenansicht einer Einrichtung nach der Erfindung
,
Figo 2 einen Grundriß zu Fig, 1s
Figo 3 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie III-III
in Fig„ $,
Figs 4 einen Teilschritt nach der Linie IV-IV in Fig.. 3»
Fig. 5 ein Sehaubild für den Zusammenhang zwischen der
Temperatur der Plattenoberfläche und der Wärmedurchgangs zahl ,
Figo 6 eine perspektivische Ansicht für die Messung der
Verwerfung einer dicken Stahlplatte und
Fig. 7 sin Schaubild scö? Darstellung dets Zusammenhangs
zwischen der Platfesndicii® und dem Seliauerbscsckungsanteil.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform der Kühleinrichtung
nach der'Erfindung, in welcher eine heiße Platte 2 unmittelbar
nach dem Warmwalzen zur "Weiterbeförderung auf Transportwalzen
1 steht. Durch Verteilerrohre 4 und 9 strömt Kühlwasser in die
Spritzrohre 3 und 10. Während die Platte auf den Transportwal= zen 1 in Pfeilrichtung weiterbewegt wird oder jeweils in geeigneter
Weise absatzweise stillsteht, wird die Platte durch »Vasser gekühlt, das aus den Spritzrohren 3 und 10' über die Kopffläche
und die Bodenfläche versprüht wird. Wenn nicht eine Kühlung auf beiden Seitenfläche erfolgt, treten solche Verwerfungen der
Platte 2 auf, daß dieselbe unbrauchbar wird.
Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch die
Einrichtung nach Fig. Λ längs der Linie III-III. Danach strömt
das Kühlwasser aus der Hauptleitung 8 über eine entsprechende —
Verzweigung in eine untere und eine obere Anschlußleitung 7 bzw.
8. Von dort gelangt das Kühlwasser in die Verteilerrohre 4· und
9, die in Bewegungsrichtung der Platte 2 ausgerichtet sind. Daran sind jeweils eine entsprechende Anzahl oberer und unterer
Spritzrohre 3 bzw. 10 angesetzt, die über die Fläche der Platte
2 auf den Transportwalzen 1 verteilt sind. Diese Spritzrohre
3 und 10 sind jeweils mit einer großen Anzahl von Spritzdüsen 3' und 10' ausgestattet. Mit einer solchen Einrichtung kann die
heiße Platte 2 schnell auf eine gewünschte Temperatur abgekühlt werden.
In dem vorliegenden Fall müssen die Spritzrohre 3 und 10 eine
solche Anzahl von Spritzdüsen 3' und 10' aufweisen, daß dieselben zur Dberdeckung der Platte 2 in ihrer vollen AuadehUflg
ausreichen. Eine Einrichtung 11 dient zum Antrieb des Walzentisches 1.
Nach der Erfindung ist es vorzuziehen, die Platten im Stillstand zu kühlen, doch wenn der Raum für die Kühleinrichtung begrenzt
ist, so daß der Vorderteil oder Hinterteil der Platte 2 über das Ende der Kühlzone hinausragt, ist es besser die Kühlung
vorzunehmen, wenn die Platte nach vorwärts oder nach rückwärts verschoben ist. In dem Fall, wo für die Kühleinrichtung eine
große Arbeitsfläche verfügbar ist, kann die Kühlung auch dann
erfolgen, wenn die Platte sehr langsam in Vorwärtsrichtung bewegt wird.
Fig. 4- zeigt einen Querschnitt durch ein Spritzrohr gemäß der
Linie IV-IV in Fig. 3. !,lan erkennt daraus das gegenseitige
Verhältnis des Spritzrohrs 3 und der Spritzdüsen 3'. Diese Spritzdüsen sind nach der Fig.4-längs eines Spritzrohres zickzackartig versetzt gegeneinander jeweils geneigt angeordnet.
Für die·Ausarbeitung des Kühlverfahrens nach der Erfindung zur
verwerfungsfreien Kühlung der Platte 2 wurden die folgenden Untersuchungen durchgeführt;
Fig. 5 zeigt mit einem Schaubild die Beziehung zwischen der
Oberfl ächentemperaturg ^^(2/y 3^fF Platte 2 (längs der Horizon-
ORIGINAL INSPECTED
talachse) sowie der Wärmedurchgangszahl (6ό) (kcal/m · h · 0C)
in Richtung der Vertikalachse, und zwar jeweils in Abhängigkeit von der Änderung des Durchsatzes und der Menge des Kühlwassers
(V). Dieses Schaubild beweist, daß im allgemeinen mit höherer Oberflächentemperatur der Platte (θα) die Wärmedurchgangszahl
(Oi-) kleiner wird.
Aus der Dimension der Wärmedurchgangszahl ergibt sich, daß dieselbe
eine Funktion der Kühlwirkung ist, je größer also die
Wärmedurchgangszahl (06) ist, umso größer ist die Kühlwirkung.
•τ Ο
Bei einer Kühlw^isserzufuhr von 0,05 m /m. /min fällt die Wärmedurchgangszahl
(00) steil ab, wenn die Oberflächentemperatur
der Platte (Θ ) höher als 250° C liegt. Dies beruht auf Wassertropfen,
die auf der Dampfschicht stehenbleiben, die sich auf der Metalloberfläche ausbildet, wenn deren Temperatur sehr hoch
ist. Doch die Tropfen erreichen die Metalloberfläche unmittelbar, wenn deren Temperatur unter einen kritischen Wert sinkt,
der normalerweise als Leidenfrostpunkt bezeichnet wird. Diese Erscheinung aufgrund des Leidenfrostpunktes tritt bei etwa
250° C auf.
Bei einem Kühlwasser-zufluß von über 1 nr/rn /min fällt die
Wärmedurchgangszahl ( ÖO) nicht steil ab, sondern vielmehr allmählich,
auch bei hoher Oberflächentemperatur (θ ) der Platte 2. Dies rührt von dem größeren Wasservolumen und einem größeren
Unterschied zwischen der Sättigungstemperatur des Wassers und der tatsächlichen Temperatur, da die Wassertropfen von der Oberfläche
der Platte 2 freikommen bevor oder unmittelbar,nachdem ihre Temperatur den Sättigungswert erreicht hat; dadurch wird
es schwierig, eine Heizschicht für die Erzeugung einer Dampfschicht zu bilden und die Wärmedurchgangszahl (^) auf hohe
Werte anzuheben. Doch wenn das Wasservolumen (V) klein ist und
wenn die Oberflächentemperatur (θ ) der Platte 2· über 500 C ansteigt, muß man damit rechnen, daß die Wassertropfen nahezu
vollständig im Zustand einer Verdampfungsschicht vorliegen, so
■2 ρ
daß bei einem Durchfluß von 0,005 m /m. /min die Wärmedurchgangszahl
( 00) 1 i 2 χ 102 kcal/m2 h 0C beträgt, was eine sehr
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13TT8T5
schlechte Kühlwirkung ergibt,
Wenn das Kühlwasservolumen (V) klein ist und wenn dann die Oberflachentemperatur (θ ) der Platte 2 zwischen 500 und 700° C
liegt, erreicht die Wärmedurchgangszahl { ΰθ) einen Extremwert,
sie bleibt nämlich niedrig zwischen 500° C und 600° G und steigt an, wenn die Temperatur zwischen 600 und 700° C liegt. Dies läßt
einen Verfälschungseffekt aufgrund des Umwandlungspunktes der Wärmekapazität des Stahls erkennen; im Gleichgewicht liegt der
Umwandlungspunkt bei etwa 750° G, doch beim Kühlen des Stahls verschiebt sich die Temperatur des Umwandlungspunktes zu niedrigeren
Werten. Im Gegensatz dazu ist in Fig. 5 <üf- Temperatur-Wärmekapazität-Kurve
für den Gleichgewichtszustand benutzt, so daß innerhalb eines Bereichs der Oberflächentemperatur (Θ ) der
Platte 2 zwischen 600 und TOO C die Umwandlungswärme frei wird
und dadurch die Wärmedurchgangszahl ( Oo) scheinbar erhöht. Innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen 500° C und 600° C tritt
jedoch ein umgekehrter Effekt auf, der zu einer Herabsetzung der Wärmedurchgangs zahl ( (Xj) führt.
909842/032*
Wenn indessen das Kühlwasservolumen (V) groß ist, fällt die Oberflächentemperatur (Qs) der Platte 2 bei der Abkühlung
schnell ab, so daß ein großer Temperaturgradient auftritt, also eine große Temperaturdifferenz zwischen dem Innern und der
Oberfläche der Platte 2 . Deshalb, und infolge, der hohen
Abkühlungsgeschwindigkeit wird die Temperatur des Umwandlungspunktes weit auf die Seite niedriger Temperatur verschoben,
so daß die Umwandlungswärme insgesamt über einen weiten Bereich der Oberflachentemperaturkurve frei wird. Darauf ist
es vermutlich zurückzuführen, daß die Wärmedurchgangszahl (OC)
keinen Extremwert aufweist.
Bei der Untersuchung der Verwerfungsbildung in Abhängigkeit von der Änderung der Kühlwassermenge (V) unter Berücksichtigung
der obigen Überlegungen hat sich ergeben, daß nach Figur 5 bei Kühlung mit einem Kühlwasserdurchfluß von weniger als.
0,1 m^/m^/min, wo ein Extremwert der Wärmedurchgangszahl ( Oc)
bei einer Temperatur zwischen 500 und 800 0C auftritt oder
wo die Wärmedurchgangszahl-Temperaturkurve über der gesamten Oberfläche steil ansteigt, eine ungleichmäßige Kühlung auftritt
die zu Verwerfungen führt. Wenn im Gegensatz die Kühlung mit einer Durchflußmenge von mehr als 0,1 m^/mS/min erfolgt,
wo sich die Wärmedurchgangszahl ( öC) allmählich ändert und
einen hohen Wert aufweist, bedingt diese Kühlung nur einen geringen Einfluß auf den Umwandlungspunkt, der einen Faktor
für die Verwerfungsbildung darstellt. Dieser Temperaturbereich wird bei der Abkühlung so schnell durchlaufen, daß keine
Verwerfung auftritt.
Diese Verhältnisse werden aus der folgenden Tabelle 1 deutlicher, die Versuche an 1A-0 Plattenproben einer jeweiligen
Dicke von 130 mm, einer Breite von 1 200 mm und einer Länge von 7 000 mm zusammenfaßt, die mit einem Kühlwasserdurchfluß
von weniger als 0,1 m3/m^/min, genau mit einem Durchfluß von 0,04- m3/m^/iiiin unter Verwendung einer Einrichtung nach
Figur 3 behandelt wurden . Bei diesen Versuchen ergab sich
eine größere Verwerfung als die zulässige Grenze von 90 mm
90984 2/032
im 28,6 % der Fälle. Platten mit einer Verwerfung oberhalb
dieser zulässigen Grenze sind unbrauchbar. Die Versuchsergebnisse lassen erkennen, daß diese Kühlwassermenge nicht
ausreicht.
Tabelle 1
(Probenanzahl 140)
(Probenanzahl 140)
Verwerfung (mm)
Anzahl | 10 | 10 | 50 | 51-90 | über 90 | gesamt |
Ausstoß (%) | 7 | 90 | 40 | 140 | ||
,2 | 64,2 | 28,6 | 100 | |||
Die in der Tabelle angegebene Verwerfung (mm) der gekühlten Stahlplatte ist gemäß Figur 6 durch den Abstand (D) der Oberseite
der Platte von einem Saitendraht 5 bestimmt, der zwischen Plattenpunkten (B) aufgespannt ist, die etwa 40 mm ^
gegenüber der Kanten zurückgesetzt sind. Die Versuche der Tabelle 1 wurden unter folgenden Bedingungen durchgeführt:
Durchschnittstemperatur der Platte Kühlwasserdruck
Schauerbedeckungsanteil
Plattentemperatur nach der Kühlung
Schauerbedeckungsanteil
Plattentemperatur nach der Kühlung
1 0000C 1,2 kg/cm2
500 cm2/m2 1000C
Figur 2 zeigt Versuchsergebnisse an Proben, die mit einer Kühlwassermenge von 0,1 m^/m /min behandelt sind.
Tabelle 2
(Probenanzahl 176)
(Probenanzahl 176)
Verwerfung (mm)
Anzahl | • 10 - 50 | 51 | - | 90 | über 90 | gesamt |
Ausstoß (%) | 12 | 4 | 3 | 19 | ||
6,8 | 2 | ,3 | 1,7 | 10,8 |
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Bei den Versuchen nach. Tabelle 2 ergaben sich größere
Verwerfungen als die zulässige Grenze von 90 mm in 1,7 %
der Fälle, was wesentlich weniger als der entsprechende Ausstoß, in Tabelle 1 ist.
In Tabelle 3 sind die Versuchsergebnisse an 48 Plattenproben
gleicher Größe wie bei den obigen Versuchen zusammengefaßt, es wurde die gleiche Verfahrensweise angewandt, die Verfahrensbedingungen waren folgende:
Kühlwassermenge
Kühlwas s erdruck
mittlere Plattentemperatur
Temperatur nach der Kühlung
0,2 mVm2/min 2 kg/cm2 1 000OC 600O
Tabelle 3
(Probenanzahl 48)
(Probenanzahl 48)
Verwerfung | (mm) ■ , | über | 90 | gesamt | |
10 - 50 | 51- 90 | 0 | 20 | ||
Anzahl | 14 | 6 | 0 | 41,6 | |
Ausstoß | , 29,1 | 12,5 | |||
Tabelle 3 zeigt, daß eine Kühlwasserzufuhr in einer Menge
von 0,2 m5/m /min keine Verwerfung von mehr als 90 mm ergibt.
Die durchgeführten Versuche zeigen, daß die Verwerfungsbildung umso kleiner ist, je größer die Menge des zugeführten Kühlwassers
ist. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, daß das · Ergebnis mit Vergrößerung der Kühlwassermenge ständig besser
wird, doch eine Kühlwassermenge von etwa 0,6 HK/m2/min erweist
sich am günstigsten, da eine größere Kühlwassermenge die Kühlungswirkung nach Erreichen der Sättigung nicht mehr beeinflußt,
sondern nur noch die Temperatur des Kühlwassers. In der Praxis bedingt eine übergroße Kühlwasserzufuhr eine
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vergrößerte Betriebseinrichtung und unnötige Betriebskosten, '
der Kühlwasserverbrauch wird dann unwirtschaftlich.
Damit ist es durch Einstellung der Kühlwassermenge möglich,
Platten 2 unmittelbar nach dem Warmwalzen auf die gewünschte Temperatur abzukühlen. Bei der praktischen Durchführung dieses
Verfahrens müssen jedoch weiterhin die Anordnung der Spritzdüsen 3' und 10' mit der entsprechenden Überdeckung der
Kopf- und Bodenflächen der Platte 2 berücksichtigt werden, ferner der Schauerbedeckungsanteil (E) als der Oberflächenanteil
(gemessen in Prozenten der Gesamtfläche), der unmittelbar
durch das Kühlwasser beaufschlagt ist, und der Kühlwasserdruck .
Figur 7 gibt die Abhängigkeit zwischen der Dicke (T) der Platte 2 und dem Schauerbedeckungsanteil (E), wenn die Platte 2
mit Sprühschauern aus den oberen Spritzrohren 3 und den unteren Spritzrohren 10 behandelt- wird. Da der Schauerbedeckungsanteil
(E) durch den Abstand zwischen der Plattenoberfläche und den Spitzdüsen 3' und 10' sowie den Sprühwinkel
des Kühlwassers aus den Spritzdüsen 31 und 10' bestimmt
wird, kann dementsprechend die erforderliche Anzahl, Aufstellung und Ausrichtung der Spritzdüsen festgelegt werden.
In dieser Figur gibt die gerade Linie (A) den Minimalwert des Schauerbedeckungsanteils (E) auf der Bodenfläche der Platte
2 an, der unabhängig von der Dicke (T) der Platte 2 festgelegt ist; wenn dieser Wert kleiner als 530 cm^ pro mß der Platte 2
ist, also unter 5,3 % pro 1 m^ der Platte 2, erfolgt eine
ungleichmäßige Abkühlung und damit eine Verwerfungsbildung. Diese Betrachtung gilt auch für die Kopfseite der Platte 2.
Wenn sich jedoch für die Kopffläche die Dicke (T) der Platte 2
auf dem Walzentisch 1 ändert und wenn feststehende Spritzdüsen benutzt sind, ändert sich entsprechend der Abstand zwischen der
Oberfläche der Platte 2 und den Spritzdüsen 31 oder 10'.
Diese Beziehung wird durch die Neigung der Geraden (B) wiedergegeben,
wonach eine Platte größerer Dicke einen kleineren Schauerbedeckungsanteil. (E) erfordert und umgekehrt.
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Da diese Werte veränderbar sind, sind die Regeln für eine gleichmäßige Kühlung nicht ausreichend, wonach der Schauerbedeckungsanteil
(E) der jeweiligen Kopf- und Bodenfläche der Platte mindestens 500 cm2, vorzugsweise mehr als 530 cm2/m2
für jede Oberfläche betragen soll und daß der Schauerbedeckungsanteil (E) der Kopffläche gleich oder geringfügig kleiner
als derjenige der Bodenfläche sein soll.
Nach den durchgeführten Versuchen erfährt eine Platte mit einer geringeren Dicke als 100 mm eine Verwerfung nach oben, da
der Schauerbedeckungsanteil (E) für die Kopffläche viel größer als derjenige für die Bodenfläche ist. Deshalb ist es
bei der vorliegenden Betriebseinrichtung wichtig, daß die Stellung der Spritzrohre 3 so eingerichtet ist, daß die Spritzrohre
entsprechend der Dicke (T) .der Platte 2 nachgestellt" werden können, damit ein konstanter Abstand zwischen der
Fläche der Platte 2 und den Mündungen der Spritzdüsen 3' und 10'
erzielbar ist. Die Spritzdüsen- 31 und 10 ' müssen so ausgelegt
und verteilt sein, daß man einen Schauerbedeckungsanteil
der gewünschten Größe erhält.
Während das auf die Bodenfläche der Platte 2 aufgebrachte Kühlwasser nach dem Aufprall abfällt, bleibt das auf die
Kopffläche aufgebrachte Kühlwasser stehen oder verläuft sich,
wodurch sich der Unterschied in der Kühlwirkung ergibt. Deshalb soll zweckmäßigerweise die Kühlwasserzufuhr zur Kopffläche
kleiner als zur Bodenfläche sein, damit dieser Unterschied aufgehoben wird.
Insbesondere über der Kopffläche der Platte 2 bildet sich eine durch das Kühlwasser gebildete Dampfschicht aus, die die
Kühlwirkung in hohem Ausmaß herabsetzt. Ein Kühlwasserstrahl aus
den Spritzdüsen 31 und 10' muß deshalb einen genügend großen
Druck zum Durchschlagen dieser Dampfschicht aufweisen, der in den meisten Fällen 0,8 bis 0,9 kg/cm2, vorzugsweise mehr
als 1 kg/cm2 beträgt. Wenn die Anordnung der Spritzdüsen 3' und
10' sowie die Druckvorhaltung für bestimmte Betriebszustände
909842/0324
in der oben erläuterten Weise abgeschätzt werden, kommt man auf eine Kühlwassermenge zwischen 0,1 und 0,6 m5/m2/min. Nach
der Erfindung kann man die heiße Platte schnell auf Zimmertemperatur abkühlen, ohne daß sich eine Verwerfung ausbildet.
Die obige Beschreibung bezieht sich auf die Kühlung mit Wasserschauern, die ausschließlich auf die Boden- und Kopfflachen
der Platte 2 aufgebracht werden. Auch eine Besprühung der Seitenflächen der sehr dicken Platte 2 liegt
im Rahmen der Erfindung.
Für die vorstehende Erläuterung ist eine Platte zugrundegelegt,
Solche Platten sind Halbzeuge, sie werden nach der Kühlung wieder erhitzt. Das erfindungsgemäße Kühlverfahren kann unabhängig
von der jeweiligen Dicke angewandt werden. Jedoch kann es bei Fertigplatten, auch wenn dieselben dick oder
mäßig dick sind, zu Qualitateänderungen kommen, wenn die
Kühlung zu einer Härtung führt, wenn nicht die Dicke ^O mm
oder mehr beträgt. Deshalb ist Anwendungsgebiet der Erfindung von Stahlplatten unterschiedlicher Dicke ab etwa 50 mm oder ,
mehr.
9098 4 2/0324
Claims (6)
- a t entansprüche1J Verfahren zum Kühlen dicker Stahlplatten nach dem Warmwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung mittels Kühlwasserschauern einer Durchlaufmenge von 0,1 bis 0,6r pro m Plattenoberfläche und pro Minute nahezu über die gesamte Kopffläche und gleichzeitig über die Bodenfläche erfolgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derSchauerbedeckungsanteil der jeweiligen Kopf- und Bodenflächen2 2
mehr als 0,05 m /m ausmacht. - 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schauerbedeckungsanteil der Kopffläche der dicken Stahlplatte etwas kleiner als der Schauerbedeckungsanteil der Bodenfläche gewählt wird.
- 4-, Verfahren-nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopf fläche eier'dicken Stahlplatte mit einer geringeren Kühlwassermenge als die Bodenflache gekühlt wird..
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung mit Schauern erfolgt, die unter einem Druck von mehr als 0,8 kg/cm auf die Kopf- und Bodenflächen aufgesprüht, werden.
- 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Kopffläche und unterhalb der Bodenfläche einer dicken, auf Transportwalzen (1) ruhenden Stahlplatte (2) Spritzrohre (3* 10) verteilt sind, daß in diese Spritzrohre Spritzdüsen (31, 10') jeweils unter verschiedenen Winkeln versetzt gegeneinander eingesetzt sind, daß die Spritzrohre. (3» 10) an Verteilerrohre (4-, 9) sowie Anschlußleitungen (7, 8) und eine Hauptleitung (6) zur Kühlwasserzufuhr angeschlossen sind und daß die Spritzrohre nahezu die gesamte Kopf- und Bodenfläche der dicken Stahlplatte überdecken. 9 09842/0324
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