DE2132402B2 - Vorrichtung zum Abkühlen von Walzdraht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abkühlen von Walzdraht, beispielsweise von Walzdraht aus Hartstahl, am Ausgang des Drahtes aus einem Warmwalzwerk.

Im Laufe der letzten Jahre sind viele Versuche unternommen worden, um die verschiedenen Behandlungsverfahren für Walzdraht am Ausgang des Walzwerkes sowie die hierfür notwendigen Einrichtungen zu verbessern. Ziel der bekanntgewordenen Versuche ist insbesondere die Verbesserung der Endqualität des Walzdrahtes, der Beschaffenheit des Zunders, des Feingefüges des Drahtes und der Homogenität des Feingefüges, die fast ausschließlich von der Behandlung abhängt, der der Draht in den letzten Gerüsten des Walzwerkes unterworfen ist, sowie von dem Verlauf der Abkühlung des Drahtes am Ausgang des Walzwerkes.

Man ist ferner bemüht, die Nachteile so weit wie möglich zu unterdrücken, die sich aus den Behandlungen ergeben, denen der in üblicher Weise hergestellt«:, zum Ziehen bestimmte Walzdraht unterworfen wird. Es handelt sich dabei insbesondere um das Dekapieren, das Patentieren und das Kälken.

Die verschiedenen Behandlungen, insbesondere in der Zieherei, sind sehr aufwendig, was das Interesse an der Verbesserung dieser Arbeitsgänge erklärt. Dies ist besonders groß, was das Patentieren anbelangt, das bekanntlich dazu dient, dem Walzdraht ein Gefüge zu geben, das zum Ziehen geeignet ist und die gewünschten Endeigenschaften des Drahtes gewährleistet, insbesondere wenn es sich um einen Walzdraht handelt, der einen Durchmesser hat, der dem minimalen Durchmesser entspricht, den man im Walzwerk erzielen kann. Derartige für bestimmte Fabrikationsgebiete benötigte Drähte müssen in der Praxis zwei Patentierungen unterworfen werden, und zwar einer ersten Patentierung bei dem Durchmesser, mit der er 402

aus dem Walzwerk austritt, und einer weiteren Paien tierung im Verlauf des Ziehens, bevor er auf den Enddurchmesser gezogen wird.

Von den bekannten Einrichtungen zur kontrollierten Abkühlung, die entwickelt wurden, um das Patentieren zu unterdrücken, haben diejenigen die weiteste Verbreitung gefunden, bei denen der Walzdraht einer Abkühlung mittels Luft unterworfen wird, während er in nicht geschlossenen Windungen in Form einer Spirale entweder auf einer Transporteinrichtung ausgebreitet oder um eine Achse aufgerollt ist. Diese Verfahren erlauben es, nur auf die Vorpatentierung zu verzichten, der der Draht unterworfen wird. Sie vermindern zwar die Stärke der Zunderschicht, die auf dem Draht gebildet wird, schließen aber nicht die Dekapierung in der Zieherei aus. Im Gegenteil stellen sie eine Homogenität in Längsrichtung des Drahtes sicher, die annehmbar ist, jedoch unterhalb der liegt, die man durch eine Patentierung im Bleibad erhält.

Neben diesen Vorrichtungen, von denen mehrere im praktischen Einsatz sind, ist vorgeschlagen worden, eine Methode zu benutzen, bei der Fließbetten verwendet werden. Die Ergebnisse, die mit der neuen Methode erzielt wurden, erscheinen zufriedenstellend, was das Gefüge des Endproduktes anbelangt. Man .nut jedoch berücksichtigen, daß die Methode technisch außerordentlich aufwendig ist, daß erhebliche Investitionskosten anfallen und daß J!e Kosten für die Unterhaltung der Anlage infolge des Umlaufes von Stoffen, die einen großen Abrieb hervorrufen, sehr hoch sind. Im übrigen erfordert die Entfernung der dem Draht durch das Fließbett entzogenen Wärme großräumige Einrichtungen.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Vorrichtung zum Abkühlen eines Walzdrahtes, der aus der letzten Stufe eines Warmwalzwerkes kommt und eine Temperatur von 800 bis 1050° C hat, so auszubilden, daß der Draht in einem Bad eine schnelle Abkühlung, beispielsweise von 1000 aui 500° C erfährt und am Ausgang des Bades eine genaue und konstante Temperatur eingehalten wird.

Aus der Literaturstelle »Metals Handbook 1948« ist ein Verfahren zum Patentieren von warmen Drähten bekannt, die anschließend in ein Entrostungsbad eingetaucht werden. Dabei liegen die Drähte in Form aufgewickelter Spulen vor. Im Gegensatz dazu wird im Rahmen der Erfindung eine Vorrichtung benutzt, bei der die Drähte in Form aufgelockerter Spiralen der Behandlung unterworfen werden.

Vorrichtungen, bei denen ein in Schlingen gelegter Draht auf einem Förderband transportiert wird, sind aus der deutschen Auslegeschrift 1292 105 bekannt. Dabei werden die von einem Bandförderer weiterbewegten Schleifen, die mittels eines Schiingenlegers auf das Band gelegt werden, aufeinanderfolgenden Behandlungen unterworfen. Die bekannte Vorrichtung dient nicht zum gezielten Abkühlen eines aus einem Warmwaizwerk kommenden Drahtes und kann zu diesem Zweck auch nicht eingesetzt werden.

Ausgehend von einer Vorrichtung zur Abkühlung von Walzdraht aus der Walzhitze, bei der der durch einen Schlingenleger in offene, horizontale Schlingen gelegte Draht über mehrere Bandförderer mit dazwischen angeordneten Übergabevorrichtungen mehreren Behandlungsstationen und schließlich einer Bandsammeivorrichtung zugeführt wird, besteht die Erfindung darin, daß ein erster Bandförderer in einem

Wasserbad und ein Seitenbandförderer in einem Spülbad derart geneigt angeordnet sind, daß sie an der Eintrittsseite der Schlingen tiefer als an ihrer Austrittsseite liegen und daß über dem Wasserbad eine Haube mit einer Kondensations\orrichtung und einer s Zugabevorrichtung für die Einführung von Zusatzstoffen in das Wasserbad vorgesehen ist.

Mit einer so ausgebildeten Vorrichtung ist es möglich, eine schnelle Abkühlung, beispielsweise von 1000 aui 500° C bei einem Draht zu gewährleisten, dessen Durchmesser bei etwa 5,5 mm liegen kann und der mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 50 m pro Sekunde aus dem Walzwerk austritt. Dem Draht, der mit.großer Geschwindigkeit läuft, kann eine Wärmemenge von etwa 450 kcal pro Sekunde entzogen werden, wobei am Ausgang des Bades eine genaue und konstante Temperatur eingehalten wird. Um zu verhindern, daß sich die Zusammensetzung des Bades verändert, ist das Behandlungsbad unter einer Haube angeordnet, die den Dampf auffängt, der durch ao Verdampfung der Flüssigkeit infolge des Durchgangs des warmen Drahtes durch das Bad hervorgerufen wird. Dabei wird der Dampf kondensiert und in das Bad zurückgeführt und die Menge der Behandlungsflüssigkeit, die sich in dem Bad befindet, unverändert aufrechterhalten. Eventuell auftretende Veränderungen der Konzentration des Bades an irgendeinem Zusatz, das in dem Bad gelöst oder suspendiert ist und dazu dient, die Wärmemenge aus dem Draht in das Bad abzuleiten, werden durch Verwendung einer Zugabevorrichtungkorrigiert, die einen Vorrat an diesen Zusätzen enthalten. Das Bad kann beispielsweise als Suspension und/oder in Lösung Stoffe enthalten, die das Dekapiervermögen des Bades verstärken oder ein elektrolytisches Dekapieren ermöglichen. Dabei handelt es sich um Salze wie z. B. Kalziumchlorid oder auch ganz oder teilweise oberflächenaktive Stoffe.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß über der Austrittsseite des Wasserbades und/oder oberhalb des Spülbades Brausen angeordnet sind. Durch die über der Austrittsseite des Wasserbades angeordnete Brause wird das Austragen von gegebenenfalls in dem Bad enthaltenen Stoffen begrenzt; mit der oberhalb des Spülbades angeordneten Brause wird der Draht gewaschen.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Abkühlen von Walzdraht gemäß vorliegender Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Der Walzdraht, der das Warm walzwer k verläßt und beispielsweise mittels eines wassergekühlten Führungsrohres einer Vorrichtung zugeführt wird, in der er zu einer Spirale 1 aufgewickelt wird und an deren Ausgang der Draht eine Temperatur von etwa 900° C hat, wird in Form nicht konzentrisch und locker liegender Windungen auf einen Rollenförderer 2 aufgelegt. Der Rollenförderer wird in einen Raum geführt, der aus einem Behälter besteht, der mit einer Haube 13 versehen ist. Der Behälter enthält ein Wasserbad 4 aus einer wäßrigen Lösung von Calziumchlorid, das sich auf einer Temperatur von 160° C befindet. Die Haube 13 ist an ihrem oberen Ende mit einem Kondensator 14 und mit einem Vorratstrichter 15 für das Calziumchlorid versehen, das in dem Wasser aufgelöst wird.

Ein Kettenförderer 5 ist in dem Wasserbad angeordnet. Der spiralförmig gewickelte Draht gelangt von dem Rollenförderer 2 über ein konusfönniges Führungsstück 3 in den Behälter und fällt auf das untere Ende des Kettenförderers 5, der in das Bad taucht. Am anderen Ende des Kettenförderers taucht die Drahtspirale aus der wäßrigen Lösung auf und wird im Inneren des gleichen Behälters einer Vorwäsche mit unter Druck stehendem kochenden Wasser, das aus einer Waschbrause 16 austritt, unterworfen.

Am Ausgang des Behandlungsbehälters wird die Spirale von einem Rollenförderer 6 ergriffen, der sie zum oberen Ende eines zweiten konusförmigen Führungsstückes 7 führt, über das der Draht auf einen zweiten Kettenförderer 9 fällt, der in einem Spülbad 8 angeordnet ist. Der Walzdraht, der sich immer in nicht konzentrisch liegenden Spiralen bewegt, gelangt unter eine zweite Waschbrause 17, die mit Wasserzerstäubern versehen ist. Beim Verlassen des Kettenförderers 9 wird die Spirale auf einen Rollenförderer 10 gebracht und gelangt dann über ein weiteres konusförmiges Führungsstück 11 zu einer Einscbnürvorrichtung, in der kompakte Drahtbunde gebildet werden, die mittels eines Stößels 12 ausgeworfen werden.

Um eirie übermäßige Abnutzung des Materials, insbesondere des Förderers, zu vermeiden, der in das Wasserbad eintaucht, fertigt man diesen zweckmäßig unter Verwendung von Legierungen, beispielsweise Nickel-Kupferlegierungen, die gegen Korrosion und Abrieb widerstandsfähig sind.

Um eine möglichst optimale Ausnutzung der Vorrichtung zu erreichen, wird diese am besten mit zusätzlichen Einrichtungen versehen, um das Wasserbad auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen und es darauf zu halten, femer mit Einrichtungen zum Steuern und Regulieren der Konzentration des Bades, sowie zum Überwachen der verschiedenen !metallurgischen Prozesse, die im Verlauf der Abkühlung des Walzdrahtes in der Vorrichtung ablaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Pate ntansprüche: 21

1. Vorrichtung zur Abkühlung von Walzdraht aus der Walzhitze, bei welcher der durch einen Schlingenleger in offene, horizontale Schlingen gelegte Draht über mehrere Bandförderer mit dazwischen angeordneten Übergabevorrichtungen mehreren Behandlungsstationen und schließlich einer Bundsammeivorrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Bandförderer (S) in einem Wasserbad (4) und ein Seitenbandförderer (9) in einem Spülbad (8) derart geneigt angeordnet sind, daß sie an der Eintrittsseite der Schlingen tiefer als an ihrer Austrittsstelle liegen, und daß über dem Wasserbad (4) eine Haube (13) mit einer Kondensationsvorrichtung (14) und einer Zugabevorrichtung (15) für die Einführung von Zusatzstoffen in das Wasserbad (4) vorgesehen ist. ao

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der Austrittsseite des Wasserbades (4) eine Brause (16) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Spülbades (8) eine weitere Brause (17) angeordnet ist.