DE2546589C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit von warmgewalztem Stahldraht und Vorrichtungen zu dessen Durchführung, bei dem der das letzte Walzgerüst einer Drahtwalzstraße verlassende Draht in nicht konzentrischen, einander überlappenden Windungen auf eine Fördereinrichtung abgelegt wird und die Ableitung der von dem aufliegenden Walzdraht abgestrahlten Wärme Ver­ zögerungen oder Beschleunigungen erfährt, bei dem von Ab­ schnitten unterschiedlicher Massenanhäufung der Drahtwin­ dungen die Wärmeableitung selektiv, umgekehrt proportional zu der Größe dieser Massenanhäufung verzögert wird.

Verfahren zur Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit von warm­ gewalztem Strahldraht schlechthin sind u. a. aus der US-PS 32 31 432 bekannt; sie bestehen darin, den walzheißen auf einen offenen Förderer abgelegten Draht in der Form der aufeinanderliegenden und auseinandergezogenen ringförmigen Windungen durch einen Luftstrom rasch abzukühlen und dabei das zu diesem Zeitpunkt noch aus relativ kleinen Austenit­ körnern einheitlicher Korngröße bestehende Gefüge des Drahtes allotrop umzuwandeln.

Bestimmte Sorten von legierten Stählen und solchen nied­ rigen Kohlenstoffgehaltes dürfen jedoch nicht in dieser Wei­ se rasch abgekühlt werden; sie erfordern Kühlgeschwindig­ keiten von bspw. nur 0,2°C/s. Bei solchen niedrigen Kühl­ geschwindigkeiten entsteht ein Problem, das bei der oben­ erwähnten raschen Abkühlung nur eine untergeordnete Bedeu­ tung aufweist. Dieses Problem ergibt sich daraus, daß die auf dem Förderer liegenden Drahtwindungen zwar regelmäßig ausgebreitet sind, die Verteilung der Drahtmasse jedoch im Bereich der Seitenränder des Förderers dichter ist als im Bereich der Mittellinie der Bewegungsrichtung, mit der Folge, daß bei langsamer Abkühlung, insb. solcher, bei der nur die abgestrahlte Wärme ohne Zuführung zusätzlicher Luft­ ströme abgeleitet wird, in den genannten Bereichen unter­ schiedliche Abkühlungsgeschwindigkeiten des Drahtes zunächst unvermeidlich sind. Erfahrungsgemäß kühlt ein auf einem ebe­ nen Förderer in der Form von auseinandergezogenen Windungen abgelegter Walzdraht bei weitgehender Unterdrückung der Wär­ mekonvektion, je nach dem gegenseitigen Abstand der Draht­ windungen im Bereich der Seitenränder der überlappten Win­ dungen mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,6 bis 2,1°C/s im Bereich der Mittellinie mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,3 bis 2,8°C/s ab. Man hat bereits vorgeschlagen, für Stahlsorten, die noch geringere Abkühlungsgeschwindigkeiten erfordern, eine isothermische Abkühlung dadurch zu errei­ chen, daß der Förderer über einen Teil seiner Länge mit einer ggfs. beheizten oder von Heißgasen durchströmten Kam­ mer umschlossen wurde (DE-OS 20 09 839). Es ist jedoch auch mit diesen Einrichtungen nicht gelungen, die unterschiedli­ chen Abkühlungsgeschwindigkeiten im Bereich der Seitenrän­ der und im Bereich der Mittellinie der auf dem Förderer liegenden Windungen auszugleichen und damit die schädlichen Folgen zu beseitigen.

Bei dem genannten, für niedrige Abkühlungsgeschwindigkeiten des Walzdrahtes ausgelegten Einrichtungen und Verfahren er­ gibt sich ein weiteres Problem durch die Tatsache, daß nied­ rige Abkühlungsgeschwindigkeiten nur für bestimmte Draht­ sorten notwendig sind, und die weitaus überwiegende Menge des in einer Drahtstraße gewalzten und anschließend abge­ kühlten Drahtes hohe Abkühlgeschwindigkeiten erfordert. Die diesen Drahtwalzstraßen nachgeordnete Kühleinrichtung muß deshalb so beschaffen sein, daß sie ein Kühlen sowohl mit großen als auch mit den erläuterten kleinen Abkühlgeschwin­ digkeiten erlaubt, wobei die Umstellung von der einen auf die andere Kühlweise keinen zu großen Aufwand erfordern darf, um kostspielige Stillstandszeiten zu vermeiden. Hier­ bei ist zu beachten, daß die Abkühlverfahren mit hoher Ab­ kühlgeschwindigkeit, wie in der bereits erwähnten US-PS 32 31 432 beschrieben, inzwischen einen sehr hohen Grad an Perfektion erreicht haben, d. h., der mit dem Verfahren her­ gestellte Stahldraht weist die durch die entsprechende Steue­ rung des Abkühlprozesses gewünschte Gefügequalität homogen über seine gesamte Länge auf. Das Bedienungspersonal solcher Walzstraßen ist deshalb gewöhnt, daß an die Überwachung des Verfahrensablaufs keine sehr große Sorgfalts- und Vorsichts­ anforderungen mehr gestellt werden müssen. Hieraus ergibt sich, daß auch nach Umstellung der Einrichtung auf langsa­ mes Kühlen der Ablauf des Abkühlungsprozesses einfach und sicher durchführbar sein muß, und daß die erzielten Ergeb­ nisse reproduzierbar sein müssen.

Ausgehend von dem bereits in der ersten Darstellung (DE-OS 17 83 160) eines Verfahrens zur Steuerung der Abkühlge­ schwindigkeit von warmgewalztem Stahldraht enthaltenen all­ gemeinen Vorschlag, bei Abschnitten unterschiedlicher Massen­ anhäufung der Drahtwindungen die Wärmeableitung selektiv, umgekehrt proportional zu der Größe dieser Massenanhäufung zu verzögern, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum langsamen Abkühlen von Walzdraht und Vorrich­ tungen dazu zu schaffen, bei dem die Abkühlungsgeschwindig­ keit über die gesamte Länge und über den gesamten Querschnitt des Drahtes überwachbar ist, wobei die Vorrichtung so ausge­ bildet sein muß, daß sie eine rasche Umstellung von großen auf kleine Abkühlungsgeschwindigkeiten etwa zwischen 0 und 20°C/s stufenlos einstellbar zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe, soweit es das durchzuführende Verfahren betrifft, ist in den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 5 enthalten; sie besteht darin, daß die Verzögerung der Wärmeableitung durch der Abstrahlung der Wärme entgegengerichtete Strahlungswärme bewirkt wird. Dies Verfahren kann mit Vorrichtungen durchgeführt werden, deren Merkmale aus den Ansprüchen 6 bis 12 hervorgehen. Bei Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung entsteht in Förderrichtung des Walzdrahtes gesehen ein Wärmeabstrahlungsprofil, dessen Form sich mit Hilfe von, die Wärmestrahlung beeinflußender bzw. regeln­ der Elemente, wie thermogeregelte elektrische Heizwider­ stände, von Heißgas bzw. Kühlgas durchströmte Radiations­ rohre usw. verändern läßt. In Richtung quer zu der Förder­ richtung können dabei die Abstände zwischen den die Wärme­ abstrahlung beeinflußenden Elementen und die Größe der Durchtrittsöffnungen für den Eintritt bzw. den Austritt der Wärmestrahlung bzw. der Heißgase verändert werden. Die dadurch herstellbaren spezifischen Abkühlungsbedingungen können über die gesamte Länge des Förderers aufrechterhal­ ten oder auch schrittweise, abhängig von der Größe der fort­ schreitenden Abkühlung geändert werden. Auf diese Weise las­ sen sich Walzdrähte mit einheitlichen Eigenschaften reprodu­ zierbar herstellen, wobei das Bedienungspersonal lediglich festgelegte Einstellungen vornehmen muß.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens von der Seite gesehen in schematischer Darstellung,

Fig. 1a einen Abschnitt der überlappenden Drahtwindungen in der Draufsicht,

Fig. 2 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Einzelheit nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 2,

Fig. 5 die Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 5-5 von Fig. 2,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 von Fig. 2,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 von Fig. 2,

Fig. 9 eine Einzelheit aus Fig. 4 in vergrößertem Maß­ stab,

Fig. 10 eine Einzelheit aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 11 eine Einzelheit aus Fig. 6 im Schnitt in vergrößertem Maßstab und

Fig. 12 bis 14 weitere Ausbildungsformen der Darstellung nach Fig. 6 in schematischer Darstellung.

Die Vorrichtung 10 nach Fig. 1 ist hinter einer, nicht dar­ gestellten Drahtwalzstraße angeordnet, um den, diese verlas­ senden Walzdraht der Abkühlungsbehandlung zu unterwerfen. Beim Verlassen der Drahtwalzstraße wird der Walzdraht, der eine Walztemperatur von etwa 1000°C aufweist, zunächst durch ein Kühlrohr 12 einem Legehaspel 14 zugeführt. Um den Walz­ draht auf eine Anfangstemperatur abzukühlen, der die weitere Abkühlung in der Vorrichtung 10 folgt, wird dem Kühlrohr 12 Wasser zugeführt. Die Höhe dieser Anfangstemperatur hängt von den an das Endprodukt gestellten Anforderungen ab und ist durchweg höher als 676°C. Der Legehaspel 14 legt den Walzdraht in der Form einander überlappender Windungen 18 (vgl. 1a) auf einer Fördereinrichtung 16 ab.

Von der Fördereinrichtung 16 werden die Drahtwindungen 18 in eine Reihe von hintereinander angeordneten Umgrenzungs­ kammern 20, 22, 24, 26, 28 und 30 eingebracht, in denen die­ se mit gesteuert geregelter Geschwindigkeit abgekühlt werden. Jeder Umgrenzungskammer 20, 22, 24, 26, 28 und 30 ist ein Ge­ bläse 32 zugeordnet, das kühlende Luft auf die Windungen 18 bläst. Ferner sind der Umgrenzungskammer 20, 22, 24, 26, 28 und 30 mehrere Brenner 34 a, 34 b, 34 c, 34 d zugeordnet.

In der Umgrenzungskammer 26 endet die Transporteinrichtung 16 und übergibt die Windungen 18 einem Rollgang 36, der die­ se durch die folgenden Umgrenzungskammern 28, 30 zu der Bund­ formvorrichtung 37 transportiert.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Umgrenzungskammer 20 aus auf einem Sockel 39 der Vorrichtung 10 aufgesetzten Seiten­ wänden 38 und einer beweglichen Abdeckung 40 besteht. Aus den Seitenwänden 38 ragen, durch nicht dargestellte Motoren angetriebene Rollen 42 der Fördereinrichtung 17, die die Drahtwindungen 18 durch die Umgrenzungskammer 20 transpor­ tieren. An die Seitenwände 38 sind mehrere Verschlußklappen 43 angelenkt, mit denen Durchtrittsöffnungen in den Seiten­ wänden 38 freigegeben oder verschlossen werden können. Fer­ ner ist in einer der Seitenwände 38 ein Brenner 44 angeord­ net, dem über eine Leitung 46 Brenngas und über eine Leitung 48 Luft zuführbar sind. Von dem Brenner 44 aus strömen die erzeugten Heißgase in ein in unterbrochenen Linien darge­ stelltes Radiationsrohr 50, um dann über eine Auslaßöffnung 52 in den Auslaß 54 zu gelangen, der fest auf die Auslaß­ öffnung 52 aufgesetzt ist.

An der Abdeckung 40 sind zwei Brenner 34 a und 34 b angeord­ net. Der Brenner 34 a wird von einem gesteuert geregelten Gasanschluß über eine Leitung 56, einen Schlauch 57 Brenn­ gas zugeführt. Seine Verbrennungsluft erhält dieser Brenner 34 a von einem Luftverteilungsrohr 60 über eine Leitung 58. Entsprechend wird dem Brenner 34 b das Brenngas über eine Leitung 62 und die Verbrennungsluft von einem Luftvertei­ lungsrohr 61 über eine Leitung 64 zugeführt. Beide Luftver­ teilungsrohr 60 und 61 stehen über eine Querleitung 63 mit­ einander in Verbindung. Von jedem der Brenner 34 a und 34 b aus strömen die Heißgase durch die Abdeckung 40 in die Ra­ diationsrohre 50 und über eine Austrittsöffnung 66 in den Auslaß 54. Wenn die vom Brenner 34 erhitzten Heißgase die ihnen zugeordneten Radiationsrohre 50 durchströmt haben, strömen sie über die Austrittsöffnung 68 und gelangen in den Auslaß 70.

Die Abdeckung 40 läßt sich mittels einer Hubeinrichtung 72 anheben und absenken, deren Ausbildung aus Fig. 5 hervorgeht. Hier ist ein weiterer Brenner 74 an einer Seitenwand 38 an­ gebracht, ihm wird das Brenngas über eine Leitung 76 und die Verbrennungsluft von einer Luftverteilungsleitung 79 zugeführt, diese ist über eine Leitung 78 an eine Luftzu­ führung angeschlossen. Das vom Brenner 74 erzeugte Heißgas strömt durch die Seitenwand 38 in Radiationsrohre 80 und gelangt durch ein Umlenkrohr 82 in den Zuführteil der Aus­ trittsöffnung 66, die auch dem Brenner 34 zugeordnet ist. Die Seitenwand 38 weist die im Zusammenhang mit Fig. 3 er­ läuterten Verschlußklappen 43 auf.

In der Abdeckung 40 ist noch ein weiterer (dritter) Bren­ ner 34 c angeordnet, dem das Brenngas über eine Leitung 86 zugeführt wird, die ihrerseits wieder über einen Schlauch 87 mit einem gesteuert geregelten Brenngasanschluß in Ver­ bindung steht. Diesem Brenner 34 wird die Verbrennungs­ luft von dem Luftverteilungsrohr 60 über eine Leitung 88 zugeführt. Das Luftverteilungsrohr 60 ist über einen Schlauch 90 an eine Luftzuführung und an das Luftvertei­ lungsrohr 61 angeschlossen, um der Bewegung der Abdeckung 40 folgen zu können, wenn diese von der Hubeinrichtung 72 angehoben bzw. abgesenkt wird. Alle Brenner 34 b, 34 c und 74 werden über den Gashauptanschluß 91 mit Brenngas ver­ sorgt.

Die Wege der Heißgase von den einzelnen Brennern 34 a, 34 b, 34 c und 74 sind aus Fig. 2 zu ersehen. Die vom in der Sei­ tenwand 38 angeordneten Brenner 44 erzeugten Heißgase strö­ men in das Radiationsrohr 50 und dann über die Austritts­ öffnung 52 in den Auslaß 54. Entsprechend strömen die vom Brenner 74 erzeugten Heißgase durch das Radiationsrohr 80 über das Umlenkrohr 82 in die Austrittsöffnung 66 und dann in den Auslaß 54. Das vom Brenner 34 a erzeugte Heißgas strömt durch das Radiationsrohr 92, von dort aus zurück durch das über dem Radiationsrohr 50 angeordnete Radiations­ rohr 94 über die Austrittsöffnung 68 in den Auslaß 70. Das vom Brenner 34 b erzeugte Heißgas strömt durch das Radiations­ rohr 96, dann durch das Radiationsrohr 98 zurück über eine Austrittsöffnung 100 in die Austrittsöffnung 66 und von dort aus in den Auslaß 54. Das vom Brenner 34 c erzeugte Heißgas strömt durch das Radiationsrohr 102 zurück durch das Radiationsrohr 104, das über dem Radiationsrohr 80 liegt und gelangt dann über die Austrittsöffnung 68 in den Auslaß 70.

Die Ausbildung der Umgrenzungskammern 20, 22, 24, 26, 28 und 30 ist aus den Fig. 4, 6, 7, 8 und 9 ersichtlich. Mit Ausnahme der beiden am Eingang und am Ausgang der jeweiligen Umgrenzungskammer angeordneten Rollen 42, sind alle anderen zwischen den Plattformen 106 gelagert. Diese Plattformen 106 bestehen jeweils aus einem einen Isolierwerkstoff 108 umschließenden Metallmantel, um diese auf der Temperatur der über sie hinweg transportierten Drahtwindungen 18 zu halten, damit sie nicht zu große Wärmemengen von diesen abziehen. Damit den Windungen 18 in der bereits erläuter­ ten Weise Kühlluft von einem Gebläse 32 aus über eine Luft­ verteilungsleitung 112 zugeführt werden kann, weisen einige der Plattformen 106 Kühlluftdurchlässe 110 auf. Die Platt­ formen 106 weisen Seitenführungen 112 auf, mit denen über­ mäßige Seitenbewegungen der Windungen 18 verhindert werden. Die Lager der Rollen 42 (vgl. Fig. 6 und 7) sind mit 114 bezeichnet und die Antriebskettenräder mit 116.

Die Innenwände der Umgrenzungskammern 20, 22, ,24, 26, 28 und 30 und die Abdeckungen 40 sind mit wärmeisolierendem Werkstoff belegt, um einen wesentlichen Teil der Wärme, die von den Windungen 18 abgestrahlt wird, wieder auf deren Masse, wie durch das Rechteck 18 a angedeutet, zurückzustrah­ len bzw. zu reflektieren.

Jede Seitenwand 38 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 113 auf; diese lassen sich durch Verschlußzapfen 115 verschlie­ ßen, die ebenfalls aus wärmeisolierendem Werkstoff bestehen. Die Verschlußstopfen 15 sind auf der Rückseite der Verschluß­ klappen 43 angeordnet, die mittels eines Handgriffs 117 aus der in vollen Linien dargestellten Schließposition in eine in unterbrochenen Linien angedeutete Öffungsposition beweg­ bar sind. Eine nicht dargestellte und nicht zur Erfindung gehörige Verriegelung hält die Verschlußklappe 43 in der Schließposition fest, und ebenfalls nicht dargestellte Hilfselemente erlauben es, die Verschlußklappen zwischen der Schließposition und der Öffnungsposition in Zwischen­ positionen festzuhalten.

Die Hubmechanik zum Abheben bzw. zum Absenken der Abdec­ kung 20 von bzw. auf die Seitenwände 38 besteht aus zwei L-förmigen Hebelarmen, die mit Querstangen 119, 120 und 121 und Verstrebungen 122 untereinander verbunden sind. Die unteren Enden der Hebelarme 118 sind schwenkbar in Halterungen 124 gelagert, die mit dem Sockel 39 verbunden sind. Die oberen Enden der Hebelarme 118 sind schwenkbar mit an der Abdeckung 40 befestigten Halterungen 126 verbun­ den. Die Hubbewegung der Abdeckung 40 bewirkt ein hydrau­ liches Kolben-Zylinder-Aggregat 128, 130 dessen Kolben­ stange 130 an die Querstange 121 angelenkt ist. Das Kolben- Zylinder-Aggregat 128, 130 bewirkt eine Bewegung der Abdec­ kung 40 aus der in Fig. 2 in vollen Linien wiedergegebenen Schließposition in die in unterbrochenen Linien angedeutete Öffnungsposition, bei der die Wärme der Masse 18 a der Draht­ länge 18 im wesentlichen ungehindert aus der offenen Umgren­ zungskammer 20 abgestrahlt austreten kann.

Wie aus Fig. 7 und 8 hervorgeht, sind für den Ausgleich unterschiedlicher Wärmeausdehnung zwischen den Seitenwänden 38 und der Abdeckung 40 und zwischen dem Auslaß 70 und der Austrittsöffnung 68 sowie zwischen dem Auslaß 54 und der Aus­ trittsöffnung 66 Zwischenräume vorgesehen, ebenso zwischen der Austrittsöffnung 52 und dem Auslaß 54.

Wenn sich die Abdeckung 40 in der Schließposition befindet, soll der aus dem von den Seitenwänden 38 umschlossenen Teil der Umgrenzungskammer 20 nach oben führende Luft- oder Gas­ strom möglichst gering gehalten werden, um die Konvektion möglichst klein zu halten. Aus diesem Grunde wirken die an den unteren Kanten der Abdeckung 40 angeordneten Luftleit­ bleche 134 mit den an der oberen Kante der Seitenwände ange­ ordneten Luftleitblechen 136 zusammen und verhindern einen Luft- bzw. Gasaustritt durch den zwischen der Abdeckung 40 und den Seitenwänden 38 vorhandenen Zwischenraum.

Über die Schläuche 57, 65, 87 und 90 werden die in der Abdeckung 40 befindlichen Brenner 34 a, 34 b und 34 c un­ abhängig von deren Bewegung mit Verbrennungsluft und Brenngas versorgt. Die Anordnung dieser Schläuche sowie der den Brennern 34 a, 34 b und 34 c zugeordneten Steuer- und Regelvorrichtungen ist in Fig. 10 dargestellt. Die Leitung 86 ist über den Schlauch 87 mit einem Regelven­ til 138 verbunden, das auf das Ende eines ortsfesten Roh­ res 140 aufgesetzt ist, dessen anderes Ende mit dem Gas­ hauptanschluß 91 in Verbindung steht. Zur weiteren Rege­ lung des Brenngasstromes ist im Rohr 140 eine Düse 144 an­ geordnet. Zum Zünden des Brenngases ist in der Umhüllung des Brenners 34 c eine Zündkerze 146 eingesetzt. Ein eben­ falls dort angeordneter Flammfühler 148 überwacht den Bren­ ner 34 c. Die Leitung 88 ist auf dem Schlauch 90 geführt, der seinerseits über Leitungen 150 und 152 mit der Leitung 78 in Verbindung steht. In der Leitung 152 befindet sich ein Drosselklappen-Regelventil 154.

Die Radiationsrohre können statt mit Heißgas auch mit Kalt­ luft gewünschter Temperatur beschickt werden.

Aus Fig. 1a ist zu ersehen, daß bei den übereinanderliegen­ den Drahtwindungen 18 in Bewegungsrichtung durch die Vor­ richtung 10 die Massierung des Metalls an beiden Seiten, dort wo die aufeinanderfolgenden Drahtwindungen übereinan­ derliegen, am größten ist und dort, wo die Mitten der Draht­ ringe liegen am kleinsten ist. Die Drahtwindungen kühlen deshalb bei normalem Radiationsverlust an den Seiten lang­ samer ab als im Mittenbereich.

Aus Fig. 11 geht die Funktion der Umgrenzungskammer 20 hervor. Der Ausgleich in der Abkühlung der Windungen wird mit den Öffnungen 113 und mit den Verschlußklappen 115 be­ wirkt, wenn sich der Verschlußstopfen 115 in der in vollen Linien angedeuteten Öffnungsposition befindet, ist die Öffnung 113 frei und die von den Windungen 18 abgestrahlte Wärme kann nach außen treten. Befindet sich aber die Ab­ deckung 40 in Schließposition und sind die Öffnungen 113 durch die Verschlußstopfen 115 verschlossen, wie dies in unterbrochenen Linien angedeutet ist, dann wird die von den Windungen 18 abgestrahlte Wärme von den Innenwänden 38 a der Seitenwände 38 der Umgrenzungskammer 20 aufgenom­ men, wie dies die Linien R andeuten, und von den Innenwän­ den 38 a der Seitenwände 38 und denen der Abdeckung 40 re­ flektiert und dadurch eine Abkühlung der Windungen 18 durch Radiation verhindert. Wird demgegenüber aber der Verschlußstopfen 115 wieder in Öffnungsposition gebracht und dadurch die Öffnung 113 freigelegt, dann entsteht eine Durchtrittsmöglichkeit für die abgestrahlte Wärme (vgl. die mit S bezeichneten Linien). Das hat zur Folge, daß die nor­ malerweise langsam abkühlenden Seitenbereiche der Drahtwin­ dungen 18 schneller abkühlen können und bei entsprechender Einstellung der jeweiligen Größe der Durchgangsöffnungen mit Hilfe der Position der Verschlußstopfen 115 sich die Ab­ kühlungsgeschwindigkeiten im Seiten- und Mittenbereich der Drahtwindungen aneinander angleichen lassen. Die Vorrichtung 10 ist so ausgebildet, daß andere Öffnungen, die in die Um­ grenzungskammer 20 hinein- oder aus dieser herausführen, blockierbar sind, um Luftströmungen zu verhindern, die un­ erwünschte Konvektionen verursachen. Der besseren Übersicht wegen sind die nahe der Seitenwand 38 angeordneten Radiations­ rohr 50 und 80 in Fig. 11 nicht dargestellt.

Aus Fig. 12 geht eine andere Funktion der Richtung 10 her­ vor; hier ist die Abdeckung 40 vollständig geschlossen. Das von dem mit der Abdeckung 40 verbundenen Brennern 34 a, 34 b und 34 c erzeugte Heizgas wird nur den Radiationsrohren 94, 96, 98, 102 und 104 zugeführt. Die in den Seitenwänden 38 angeordneten Brenner 44 und 74 arbeiten nicht, so daß die Radiationsrohre 80 und 50 nicht erwärmt werden. Die Rohre 94, 96, 98, 102 und 104, denen das Heißgas zugeführt wird, erwärmen sich auf eine Temperatur, die weit unter der Tem­ peratur der in die Umgrenzungskammer 20 eingebrachten Win­ dungen 18 liegt, so daß diesen Wärme durch Abstrahlung ent­ zogen wird. Auch dann, wenn das diesen Radiationsrohren 94, 96, 98, 102 und 104 zugeführte Heißgas überall die gleiche Temperatur aufweist, wird eine Wärmeverteilung erreicht, bei der die höchsten Temperaturen über dem Mittenbereich der Windungen 18 liegen und die niedrigsten Temperaturen über den Seitenbereichen. Die mittleren Radiationsrohre 96 und 98 und auch die Rohre 92 und 102 sind zu diesem Zweck von den jeweils benachbarten Rohren mit Hilfe von Leitele­ menten 117 abgeschirmt. Diese Abschirmung nimmt nach den Seiten hin ab, d. h. so, daß die Radiationsrohre 92 und 102 sowie die Radiationsrohre 92 und 104 weniger abgeschirmt sind. Dies hat zur Folge, daß die mittleren Radiationsrohre 96, 98 auf eine höhere Temperatur gebracht und auf dieser Temperatur gehalten werden, als dies bei den Radiationsroh­ ren 94 und 104 der Fall ist. Wie ersichtlich durchströmt das vom Brenner 34 a erzeugte Heißgas zuerst das Radiations­ rohr 92 und wird über das Radiationsrohr 94 herausgeführt. Weil dabei das Heißgas abkühlt, weist dieses Radiationsrohr 94 gegenüber dem Radiationsrohr 92 eine niedrigere Tempera­ tur auf. Entsprechendes gilt für die Radiationsrohre 102 und 104. Die resultierende gesamte Temperaturverteilung bei den Radiationsrohren 92, 94, 96, 98, 102 und 104 bewirkt die gewünschte gleichförmige Abkühlung der Windungen 18.

Da jeder der Brenner 34 a, 34 b, 34 c, 44 und 74 unabhängig von den anderen steuer- und regelbar ist, läßt sich die richtige Temperaturverteilung dadurch erreichen, daß den mittleren Radiationsrohren Heißgas mit einer höheren Tempe­ ratur als den Radiationsend- und Seitenrohren zugeführt wird. Bei der Anordnung nach Fig. 13 sind die Radiations­ rohre 96, 98 in der Mitte der Umgrenzungskammer 20 enger nebeneinander angeordnet als an deren Seiten.

Die langsamste Abkühlung läßt sich mit der Ausbildung nach Fig. 14 erreichen, bei der allen Radiationsrohren 50, 80, 94, 92, 96, 98, 102, 104 gemeinsam Heißgas zuge­ führt wird und die Temperaturverteilung durch individuelle Steuerung und Regelung jedes einzelnen Brenners 34 a, 34 b, 34 c, 44, 74 erzielt wird. Es kann dabei ein automatisch ar­ beitendes Regelsystem vorgesehen werden, das die Radiations­ temperatur der Radiationsrohre in Abhängigkeit von der Tem­ peratur der Windungen 18 steuert und regelt. Beispielsweise können thermostatische Regler 156 verwendet und auf bestimmte Be­ reiche der Windungen 18 gerichtet werden. In der Mitte der Windungsmasse 18 a kann ein nicht dargestellter Thermostat vorgesehen werden, während weitere solcher Thermostate die Temperatur an den Seiten der Windungsmasse 18 a messen. Die Meßsignale dieser Thermostate bewirken dann das Ein- und Ausschalten der Brenner 34 a, 34 b, 34 c, 44, 74 und damit die gewünschte gleichförmige Abkühlung aller Bereiche der Win­ dungsmasse 18 a.

Die schnellste Abkühlung wird erreicht, wenn die Abdeckung 40 vollständig von den Seitenwänden 38 der Umgrenzung 20 entfernt wird, wie dies aus Fig. 6 hervorgeht. Bei dieser Funktion wird Kühlluft in der gewünschten Menge durch die Kühlluftdurchlässe 110 (vgl. Fig. 9) geblasen und dadurch eine sehr schnelle Abkühlung erzielt.

Claims (12)

1. Verfahren zur Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit von warmgewalztem Stahldraht, bei dem der das letzte Walz­ gerüst einer Drahtwalzstraße verlassende Draht in nicht konzentrischen, einander überlappenden Windungen auf eine Fördereinrichtung abgelegt wird, und die Ableitung der von dem aufliegenden Walzdraht abgestrahlten Wärme Verzögerungen oder Beschleunigungen erfährt, und bei dem von Abschnitten unterschiedlicher Massenanhäufung der Drahtwindungen die Wärmeableitung selektiv, umge­ kehrt proportional zu der Größe dieser Massenanhäufung verzögert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung der Wärmeableitung durch der Ab­ strahlung der Wärme entgegengerichtete Strahlungswärme bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Abstrahlung entgegengerichtete Strahlungs­ wärme durch Reflektion der Abstrahlwärme erzeugt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung der Wärmeableitung auf den in För­ derrichtung gesehenen Längsmittenbereich der Drahtwin­ dungsreihe beschränkt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit Zufluß von Luft oder anderen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Zufluß zu den auf der Fördereinrichtung lie­ genden Drahtwindungen (18) mit dem Ziel der Verringerung der Wärmeableitung durch Konvektion gedrosselt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis 2°C/s eingestellt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Einrichtung zum Ablegen des aus dem letzten Walzgerüst der Walzstraße austretenden Walzdrahtes in übereinanderliegenden Windungen auf eine Fördereinrich­ tung und um diese angeordneten Einrichtungen zur kammer­ artigen Umgrenzung einer Drahtwindungsreihe mit Durch­ trittsöffnungen zur Zu- und Abfuhr der Luft bzw. der Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen (38 a, 40 a) der Seitenwände (38) und der Abdeckung (40) der Umgrenzungskammern (20, 22, 24, 26, 28, 30) wärmereflektierend ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, mit in Durchtrittsöffnungen angeordneten, winkelan­ stellbaren Verschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse als Verschlußklappen (43) in den Seitenwänden (38) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und/oder 10 mit an den Wänden angeordneten, heizmitteldurch­ strömten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohre als Radiationsrohre (50, 80, 94, 92, 96, 98, 102, 104) mit separaten, regelbaren Erzeugern von Heißgasströmen verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiationsrohre (50, 80, 94, 92, 96, 98, 102, 104) parallel zur Transportrichtung der Fördereinrichtung (36) verlaufend in unterschiedlichen Abständen voneinander an­ geordnet sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Radiationsrohre (50, 80, 94, 92, 96, 98, 102, 104) von der Mitte über der Transporteinrichtung (36) nach beiden Seiten hin größer werdend bemessen sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Radiationsrohren (50, 80, 94, 92, 96, 98, 102, 104) Leitelemente (117) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Radiationsrohre (50, 80) mit Abstand beiderseits der Drahtwindungen (18) über der Transport­ einrichtung (36) parallel zueinander verlaufend ange­ ordnet sind.