DE1925416B2

DE1925416B2 - Kühlstrecke für Walzdraht oder Stabmaterial

Info

Publication number: DE1925416B2
Application number: DE1925416A
Authority: DE
Inventors: Walter 4330 Muelheim Krenn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1969-05-19
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE1925416A1; DE1925416C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Steigerung der Kühlwirkung und eine Feinreglung der Kühlwirkung sowie eine wählbare thermische Adjustierung des in der Kühlstrecke gekühlten Walzdrahts oder Stabmaterials nach Patent 1608327, bestehend aus einem oder mehreren über weite Einströmöffnungen an eine Druckwasserleitung angeschlossenen hintereinander angeordneten Kühlrohren, die mit verengten Endstücken für den Kühlwasserabfluß versehen sind.

Bei größeren Abmessungen des zu kühlenden Walzdrahts oder Stabmaterials werden anstelle der Schotte zwischen den einzelnen Kühlrohren Kopplungsstücke eingesetzt.

Bei prozeßgesteuerten Anlagen werden fein regelbare Regelarmaturen in die Kühlmittel-Druckleitung eingebaut.

Bei bestimmten Arten des zu kühlenden Walzdrahts oder Stabmaterials werden diese im Anschluß an die Kühlstrecke für Walzdraht oder Stabmaterial durch eine mehrteilige Trichterkette und anschließend durch ein oder mehrere isolierte, wahlweise beheizbare Ausgleichsrohre geführt.

Alle bekannten Kühlstrecken für Walzdraht oder Stabmaterial kühlen bei größeren Durchmessern des Walzdrahtes oder Stabmaterials zu langsam und zu wenig, so daß dabei nicht die angestrebten guten Gefügeausbildungen, jedoch erhöhter Zunderverlust entstehen.

Allen bekannten Kühlstrecken für Walzdraht oder Stabmaterial ist es unmöglich, die Schwankungen in der Temperatur über die Knüppellänge in der Kühlstrecke auszugleichen. Ebenso haben alle bekannten Kühlstrecken für Walzdraht oder Stabmaterial den Nachteil, daß der gekühlte Walzdraht oder das gekühlte Stabmaterial, welches in der Temperatur an der Oberfläche zum Zeitpunkt des Austritts aus der Kühlstrecke schon erheblich unter der Kerntemperatur liegt, vor dem unvermeidlichen Temperaturausgleich partiell an kalte Anlageteile anliegt und dadurch Mangel in der Gleichmäßigkeit der Qualität im Randbereich bei bestimmten Walzdraht- oder Stabmaterialsorten entstehen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlwirkung der Kühlstrecke nach Patent 1608327 zu steigern und fein zu regeln sowie eine wählbare thermische Adjustierung des in der Kühlstrecke gekühlten Walzdrahtes oder Stabmaterials unmittelbar nach der Kühlstrecke durchführen zu können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen aufeinanderfolgenden Kühlrohren im Bedarfsfall Kopplungsstücke eingebaut sind, deren Innen- und Außendurchmesser gleich dem der Kühlrohre ist.

■>o Nach einer Weiterbildung der Erfindung können sehr fein regelbare Regelarmaturen in die Kühlmittel-Druckleitung eingebaut sein. Das Abstreifen des restlichen Kühlmittels wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach den Kühlrohren eine Trichterkette angeordnet ist, deren Innendurchmesser der Bohrungen etwa 2 mm größer ist als die Bohrungen der eingebauten Endstücke. Das wählbare thermische Adjustieren wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der mehrteiligen Trichterkette ein oder mehrere isolierte, wahlweise beheizbare Ausgleichsrohre angeordnet sind und deren Innendurchmesser gleich oder kleiner dem der Kühlrohre ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kühlstrecke mit einzelnen und gekoppelten Kühlrohren und der Trichterkette mit anschließend einem isolierten, wahlweise beheizbaren Ausgleichsrohr;

Fig. 2 zeigt ein Kühlrohr nach Patent 1608 327 im Schnitt mit der Feinregelarmatur;

Fig. 3 zeigt das Kopplungsstück für die Kühlrohre mit den Überschiebrohren im Schnitt;

Fig. 4 zeigt einen Trichter aus der Trichterkette im Schnitt.

Die Kühlrohre la und Ib sind durch ein Kopplungsstück 7 mit Uberschiebrohr 9 verbunden, zwischen dem Kühlrohr Xb und Ic ist ein Schott 10 eingebaut. Nach diesem liegt die mehrteilige Trichterkette 11 und ein isoliertes, wahlweise beheizbares Ausgleichsrohr 13. Die fein regelbaren Regelarmaturen 4 sind vor den Kühlrohren 1 in die Druck-Kühlmittelzuleitung 2 eingebaut. Der Walzdraht oder das Stabmaterial durchläuft die Kühlstrecke in Richtung 15. Die KopplungsstUcke 7 haben die Länge, die gleich dem Abstand von Kühlrohrende bis Kühlrohranfang des folgenden Kühlrohres ohne die Endstücke ist. Die Kopplungsstücke 7, die im Innen- und Außendurchmesser gleich den verwendeten Kühlrohren 1

sind, haben Kühlmittelaustrittsöffnungen 8 am Umfang gleichmäßig verteilt, die mittels der Oberschiebrohre 9 von 0 bis 50% des Austrittsöffnungsquerschnitts der gekoppelten Kühlrohrenden variabel eingestellt werden.

Durch die Kopplung der Kühlrohre wird die Kühlwirkung der Kühlstrecke gesteigert.

Bei prozeßgesteuerten Anlagen werden fein regelbare Regelannaturen 4 in die Kühlmittel-Druckleitung eingebaut, da es auf Grund der geringen verbrauchbaren Kühlmittelmenge möglich ist, die Kühlwirkung während des Walzdraht- oder Stablaufs rasch zu variieren.

Nach den Kühlrohren ist eine mehrteilige Trichterkette 11 angeordnet, in der das dem zu kühlenden Walzdraht oder Stabmaterial noch anhaftende Kühlmittel abgenommen wird. Der Durchmesser der Trichterbohrungen 12 ist um etwa 2 mm größer als die Bohrungen in den Endstücken 5 und 6 der Kühlrohre 1.

Nach der Trichterkette 11 wird der abgekühlte Walzdraht oder das abgekühlte Stabmaterial durch eine oder mehrere isolierte, wahlweise beheizbare Ausgleichsrohre 13, deren Innendurchmesser 14 gleich dem der verwendeten Kühlrohre 1 ist, geführt. Um z. B. auch bei sauberer Einstellung und/oder Regelung der Kühlrohre, bei schwankender Eintrittstemperatur des zu kühlenden Walzdrahts oder Stabmaterials in die Kühlstrecke, bei bestimmten Qualitäten des Walzdrahts oder des Stabmaterials und/oder bei kleinen Walzdraht- oder Stabmaterialdurchmessern eine evtl. Randmartensitbildung zu verhindern, werden die isolierten Ausgleichsrohre 13 an den Innenflächen auf eine Temperatur, die mindestens 50° C über dem Martensitpunkt des Walzdraht- oder Stabmaterials liegt, erhitzt.

Die Gefahr der Randmartensitbildung bei bestimmten Qualitäten des Walzdrahts oder des Stabmaterials nimmt jedoch mit Zunehmen ihres Durchmessers ab.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anlage ist folgendermaßen:

Wenn die Walzdrahtspitze oder die Stabmaterialspitze das Kühlrohr 1 bis zum Endstück 6 durchlaufen hat, öffnet das Steuerventil 3 automatisch, das Druck-Kühlmittel strömt nun, je nach Stellung der eingebauten sehr fein regelbaren Regelarmatur 4, in das Kühlrohr.

Die Kühlung ist damit voll wirksam. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem aufgeschalteten Kühlrohr.

Die Oberfläche des Walzdrahts oder des Stabmaterials wird so beim Durchlaufen der Kühlrohre abgekühlt. In der anschließenden mehrteiligen Trichterkette 11 verliert der abgekühlte Walzdraht oder das abgekühlte Stabmaterial das noch anhaftende Kühlmittel.

Das oder die anschließenden isolierten und wahlweise beheizbaren Ausgleichsrohre 13 werden auf die notwendige Temperatur erwärmt. Bei einfachen Qualitäten kann die Beheizung nach dem Produktionsbeginn zeitweise abgeschaltet werden, da durch die Isolierung und die Strahlung des sich rückerwärmenden Walzdrahts oder Stabmaterials die Innenflächen der Ausgleiehsrohre ausreichend wirm bleiben. Bei bestimmten Qualitäten und/oder kleinen Walzdraht- oder Stabmaterialdurchmessern bleibt die Beheizung während der Produktionszeit bestehen.

Nach dem Ausgleichsrohr 13 läuft der Walzdraht ίο oder das Stabmaterial in die weiteren Anlagen der Walzdraht- oder Stabmaterialadjustage.

Der entscheidende Vorteil der beschriebenen Kühlstrecke mit gekoppelten Kühlrohren, mit sehr fein regelbaren Regelarmaturen und einem oder mehreren isolierten, wahlweise beheizbaren Ausgleichsrohren ist die Tatsache, daß in ihr eine Höhe des Wärmeübertragungswertes α und eine Genauigkeit in der Temperaturführung erreicht wird, die erheblich über denen von bekannten Kühlstrecken liegt.
Der erreichbare hohe Wärmeübergangswert hat, z. B. bei Walzdraht, zur Folge, daß
a) die Kühlwirkung eine besonders gute ist, wodurch eine Einsparung an Druck-Kühlmittel (Energie) erreicht wird,

b) zusammen mit der kurzen Füllzeit, die fehlerhafte Walzdrahtspitze weiter verkürzt wird, wodurch das Ausbringen an guter Ware erhöht wird,

c) bei verzundernden Qualitäten von Walzdraht so oder Stabmaterial, die Zundermenge über die

gesamte durchlaufende Länge des Walzdrahts oder des Stabmaterials weiter gesenkt wird, wodurch das Ausbringen als Ganzes erhöht wird, weiter besteht der Vorteil darin, daß
jj d) die geringe einzusetzende Kühlmittelmenge mit den sehr fein regelbaren Regelarmaturen bei prozeßgesteuerten Kühlstrecken so geregelt werden kann, daß es möglich wird, die Temperaturschwankungen im in die Kühlstrecke einlaufenden Walzdraht oder Stabmaterial innerhalb der Kühlstrecke durch Variation der Kühlmittelmenge pro Sekunde so auszusteuern, daß der abgekühlte Walzdraht oder das abgekühlte Stabmaterial über die Länge fast gleiche Temperatur bekommen kann, wodurch die Qualität des Walzdrahts oder des Stabmaterials positiv beeinflußt wird,

e) das Kühlmittel mit einer hohen Temperatur austritt und über entsprechende Wärmetauscher

so weiter nutzbar gemacht werden kann, wodurch

die Selbstkosten der Kühlstrecke gesenkt werden,

f) die Kühlstrecke mit den nachgeschalteten Ausgleichsrohr(en) bewirkt, daß die Abkühlung be-

stimmter Qualitäten von Walzdraht oder Stabmaterial so geführt werden können, daß deren Qualität positiv beeinflußt wird.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kühlstrecke nehmen mit größer werdendem Walzdraht- oder bo Stabmaterialdurchmesser weiter zu.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlstrecke für Walzdraht oder Stabmaterial, bestehend aus einem Kühlrohr oder mehreren über weite Einströmöffnungen an eine Druckwasserleitung angeschlossenen, hintereinander angeordneten Kühlrohren, die mit verengten Endstücken für den Kühlwasserabfluß versehen sind, wobei die Einströmöffnungen auf einem im Vergleich zur Rohrlänge kurzen Bereich in der Mitte des Kühlrohres angeordnet sind und der Innendurchmesser der verengten Endstücke nur wenig größer — höchstens etwa doppelt so groß — ist als der Durchmesser des Walzgutes nach Patent 1608327,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aufeinanderfolgende Kühlrohre im Bedarfsfall Kopplungsstücke (7) eingebaut sind, deren Innen- und Außendurchmesser gleich dem der Kühlrohre (1) ist.

2. Kühlstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sehr fein regelbare Regelannaturen (4) in die Kühlmittel-Druckleitung eingebaut sind.

3. Kühlstrecke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach den Kühlrohren eine mehrteilige Trichterkette (11) angeordnet ist, deren Innendurchmesser der Bohrungen (12) etwa 2 mm größer ist als die Bohrungen der eingebauten Endstücke (5) und (6).

4. Kühlstrecke nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der mehrteiligen Trichterkette (11) zwei, weniger oder mehrere, isolierte, wahlweise beheizbare Ausgleichsrohre (13) angeordnet sind.

5. Kühlstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbaren Ausgleichsrohre (13) einen Innendurchmesser (14) haben, der gleich oder kleiner dem der Kühlrohre (1) ist.