DE2604595C3 - Cooling pipe for cooling wire rod - Google Patents

Cooling pipe for cooling wire rod

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DE2604595C3 DE19762604595 DE2604595A DE2604595C3 DE 2604595 C3 DE2604595 C3 DE 2604595C3 DE 19762604595 DE19762604595 DE 19762604595 DE 2604595 A DE2604595 A DE 2604595A DE 2604595 C3 DE2604595 C3 DE 2604595C3
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cooling
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Wilhelm Martens
Hermann Schrader
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0224Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlrohr zum Kühlen eines aus einem Walzgerüst austretenden Walzdrahtes mit einem zylindrisch ausgebildeten Düsengehäuse mit einer Zulauföffnung für das Kühlwasser und einer Eintrittsöffnung sowie einer Austrittsöffnung für den Draht, einem in die Eintrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Führungsrohr und dem in die Austrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Kühlrohr.The present invention relates to a cooling pipe for cooling an emerging from a roll stand Wire rod with a cylindrical nozzle housing with an inlet opening for the cooling water and an inlet opening and an outlet opening for the wire, one into the inlet opening The guide tube inserted coaxially to the nozzle housing and the guide tube inserted into the outlet opening coaxially to the nozzle housing inserted cooling tube.

Herkömmlicherweise werden in Walzwerken zur Drahtherstellung Kühlrohre mit fest eingestelltem Durchflußquerschnitt eingesetzt Diese gestatten nur eine einzige optimale Betriebsweise der Kühlstrecke. Außerdem sind sie in Verbindung mit der übrigen Anlage für schnelle Schaltvorgänge ungeeignet, da die Aufschaltung von Kühlwasser bei dieser bekannten Kühlrohrform nicht unter I Sekunde abgesenkt werden kann. Das bedeutet, daB bei den derzeit üblichen hohen Drahtgeschwindigkeiten die ungekühlten Drahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes sehr lang sind, beispielsweise in der Größenordnung von 40 m liegen.Conventionally, cooling tubes with a fixed setting are used in wire production mills Flow cross-section used These only allow a single optimal mode of operation of the cooling section. In addition, they are unsuitable for rapid switching operations in conjunction with the rest of the system, as the Activation of cooling water with this known cooling tube shape cannot be lowered for less than 1 second can. This means that with the currently usual high Wire speeds the uncooled wire lengths at the beginning and end of a bundle are very long, for example in the order of 40 m.

Ein Kühlrohr der eingangs genannten Art ist aus demA cooling tube of the type mentioned is from the

DE-GM 7134676 bekannt Gemäß der DE-OS 23 61 042 sind mehrere Kühlrohre in einem Wasserbekken angeordnet, die mittels Druckluft beaufschlagt werden. Hierbei fördert der zu kühlende Walzdraht das r> Kühlwasser aus dem Wasserbecken in die Kühlrohre gegen die Wirkung der Druckluft hineiir. Zwar können mit derartigen Kühlrohren die ungekühlten Drahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes wesentlich verkürzt werden, jedoch ist die Verwendung vonDE-GM 7134676 known According to DE-OS 23 61 042 several cooling pipes are arranged in a water basin, which are acted upon by compressed air. Here promotes the hineiir the r> cooling water from the tank into the cooling tubes to be cooled wire rod against the action of compressed air. Although the uncooled wire lengths at the beginning and at the end of a collar can be significantly shortened with such cooling tubes, the use of

ι» Kühlwasserbecken zusammen mit darin angeordneten Kühlrohren aufwendig und außerdem wird durch die zusätzlich eingeblasene Druckluft die Kühlwirkung herabgesetzt, so daß längere Kühlstrecken erforderlich sind. Außerdem besteht aufgrund des Kühlwassers, mitι »Cooling water basin together with the cooling pipes arranged in it is complex and is also used by the additionally blown compressed air reduces the cooling effect, so that longer cooling distances are required are. In addition, because of the cooling water, with

π deir der Walzdraht zwischen den Kühlrohren in Berührung kommt, eine relativ große Ausbrechgefahr.π deir the wire rod between the cooling tubes in When it comes into contact, there is a relatively high risk of breaking out.

Ferner ist es aus »Stahl u. Eisen«, 78 (1958), Nr. 20, 2. Oktober, S. 1401 bis 1402 bekannt, an einer Kühlstrecke für Walzdraht Temperaturmessungen mittels Strahlungspyrometer vorzunehmen, um elektrisch gesteuerte Ventile derart zu beaufschlagen, daß eine gleichmäßige Temperatur über die gesamte Walzaderlänge erzielt wird. Mittels der Temperaturanzeigen wird hierbei die Wasserzufuhr zur ersten Abschreckstufe über motorge-It is also from Steel and Iron, 78 (1958), No. 20, 2. October, pp. 1401 to 1402 known, on a cooling section for wire rod temperature measurements by means of radiation pyrometers make to act on electrically controlled valves so that a uniform Temperature is achieved over the entire length of the rolling wire. Using the temperature displays, the Water supply to the first quenching stage via motorized

r> steuerte Ventile gesteuert Zu Beginn eines Walzvorganges ist es aber notwendig, daB der Walzdraht erst dann durch ein Kühlroh- mit Kühlwasser beaufschlagt wird, wenn er zumindest bereits in das Kühlrohr eingetreten ist und nicht mehr ausbrechen kann. Da aberr> controlled valves controlled At the beginning of a rolling process, however, it is necessary that the wire rod is cooling water is then acted upon by a cooling pipe when it is at least already in the cooling pipe has occurred and can no longer break out. Here but

χι die Kühlwasserbeaufschlagung mittels motorgesteuerter Ventile relativ langsam vor sich geht, erhält man verhältnismäßig große Längen von unkontrolliert abgekühltem Walzdraht am Anfang und am Ende jedes Bundes.χι the cooling water admission by means of motor-controlled Valves going relatively slowly, you get relatively long lengths of uncontrolled cooled wire rod at the beginning and at the end of each bundle.

>> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlrohr der einleitend genannten Art zu schaffen, mit dem die ungekühlten Walzdrahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes wesentlich verkürzt werden können.>> The invention is based on the task of a To create cooling tube of the type mentioned in the introduction, with which the uncooled wire rod lengths at the beginning and can be shortened significantly at the end of a covenant.

ίο Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß koaxial zu demίο This object is achieved in that coaxial to the

Führungsrohr ein federbelasteter Venlilkörper längs-Guide tube a spring-loaded valve body longitudinally

verschieblich angeordnet ist, der in Abhängigkeit vomIs displaceably arranged depending on the

Kühlwasserdruck den Düsenspalt öffnet und schließtCooling water pressure opens and closes the nozzle gap Auf diese Weise erhält man ein Kühlrohr, das sehrIn this way you get a cooling tube that is very

schnelle Schaltvorgänge ermöglicht, wodurch die ungekühlten Walzdrahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes wesentlich verkürzt werden, wobei jedoch keine Kühlwasserbecken notwendig sind, so daß auch die Gefahr des Ausbrecinens nicht vergrößert wird, und wobei ferner keine Druckluftbeaufschlagung der Kühlrohre vorgenommen wird.enables quick switching operations, eliminating the uncooled wire rod lengths at the beginning and at the end a federal government are significantly shortened, but no cooling water basins are necessary, so that too the risk of screeching out is not increased, and furthermore, no pressurized air is applied to the cooling tubes is made.

Zwar sind aus der Hydraulik Rückschlagventile bekannt, jedoch wird hierdurch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Kühlrohrs nicht nahegelegt, da es bisher üblich war, die Kühlmittelzufuhr zu den Kühlrohren über zusätzlich in den Zuleitungen angebrachte Ventile zu steuern, dagegen kein Hinweis vorhanden war, das Kühlrohr selbst als Ventil auszubilden und an den speziellen VerwendungszweckCheck valves are known from the field of hydraulics, but this results in the formation of the The cooling tube according to the invention is not suggested, since it was previously customary to supply the coolant to the Controlling cooling pipes via additional valves in the supply lines, on the other hand, is no indication was available to design the cooling tube itself as a valve and to the special purpose

bo anzupassen.bo adapt.

Der Ventilkörper kann auf dem austrittsseitigen Ende eines Schaltrohres angebracht sein, wobei das Schaltrohr an seinem eintrittsseitigen Ende einen Schaltrohrflansch aufweist, zwischen dem und dem EintrittsendeThe valve body can be on the outlet end of a switching tube, the switching tube having a switching tube flange at its inlet end has, between the and the entry end

bi des Düsengehäuses eine Feder angebracht ist. Konzentrisch zu dem Schaltrohr und mit radialem Abstand davon kann ein Leitrohr vorgesehen sein, das mit seinem eintrittsseitigen Leitrohrflansch mit dem Düsen-bi of the nozzle housing a spring is attached. Concentric to the switching tube and at a radial distance therefrom, a guide tube can be provided, which with its inlet-side guide tube flange with the nozzle

gehäuse verbunden ist, wobei zwischen dem Leitrohrflansch und dem Schaltrohrflansch ein Metallbalg vorgesehen ist Das austrittsseitige Ende des Leitrohres kann als Anschlag für den maximal geöffneten Ventilkörper ausgebildet sein, um so den maximal möglichen Düsenspalt zu bestimmen. Außerdem kann das austrittsseitige Ende des Düsengehäuses im Bereich des Düsenspaltes als kegelförmiger Ventilsitz ausgebildet sein.housing is connected, with a metal bellows between the guide tube flange and the switching tube flange The end of the guide tube on the outlet side is provided can be designed as a stop for the valve body open to the maximum, so as to the maximum to determine possible nozzle gap. In addition, the outlet end of the nozzle housing can be in the area of the nozzle gap be designed as a conical valve seat.

Das in der Zeichnung dargestellte Kühlrohr ist für die Kühlung von schnellaufendem Walzdraht im Anschluß an den Walzvorgang vorgesehen. Das Kühlrohr besitzt ein Düsengehäuse 1, das eine Zulauföffnung 2 für das Kühlwasser aufweist und des weiteren mit einer Eintrittsöffnung 3 für den nicht näher dargestellten Walzdraht und einer Austrittsöffnung 4 versehen ist In einer in dem Boden des Eintrittsendes 5 des Düsengehäuses 1 vorgesehenen Eintrittsöffnung 3 ist ein Führungsrohr 6 eingesetzt Letzteres erstreckt sich bis kurz vor der Austrittsöffnung 4.The cooling tube shown in the drawing is for cooling high-speed wire rod in the connection provided for the rolling process. The cooling tube has a nozzle housing 1, which has an inlet opening 2 for the Has cooling water and furthermore with an inlet opening 3 for the not shown Wire rod and an outlet opening 4 is provided in a in the bottom of the inlet end 5 of the Nozzle housing 1 provided inlet opening 3, a guide tube 6 is inserted, the latter extends until shortly before the outlet opening 4.

Konzentrisch zu dem Führungsrohr 6 und mit radialem Abstand davon ist ein Schaltrohr 7 läigsbeweglich angebracht Auf dem austrittsseitigen Ende 8 des Schaltrohres 7 ist ein Ventilkörper 9 angeordnet, während ein eintrittsseitiger Schaltrohrflansch 10 über eine Feder 11 gegen das Eintrittsende 5 des Düsengehäuses 1 abgestützt istA switching tube 7 can be moved concentrically with the guide tube 6 and at a radial distance therefrom attached A valve body 9 is arranged on the outlet end 8 of the switching tube 7, while an inlet-side switching tube flange 10 via a spring 11 against the inlet end 5 of the nozzle housing 1 is supported

Koaxial zu dem Schaltrohr 7 und mit radialem Abstand davon ist ein Leitrohr 12 vorgesehen, dessen Leitrohrflansch 13 an dem Düsengehäuse 1 befestigt ist Zwischen dem Schaltrohrflansch 10 und dem Leitrohrflansch 13 ist ein Metallfaltenbalg 14 angeordnet Er hat die Aufgabe, den Düsenraum 15 gegen das Eintrittsende des Kühlrohres abzudichten.Coaxially to the switching tube 7 and at a radial distance therefrom, a guide tube 12 is provided, the Guide tube flange 13 is attached to the nozzle housing 1 between the switching tube flange 10 and the guide tube flange 13 a metal bellows 14 is arranged. It has the task of keeping the nozzle chamber 15 against the inlet end to seal the cooling pipe.

Das austrittsseitige Ende 16 des Düsengehäuses ist kegelförmig ausgebildet und dient als Ventilsitz. In die Austrittsöffnung 4 ist das Kühlrohr 17 eingesetzt von dem in der Zeichnung nur der eintrittsseitige Teil gezeichnet ist.The outlet end 16 of the nozzle housing is conical and serves as a valve seat. In the The outlet opening 4 is the cooling pipe 17 of which only the inlet-side part is used in the drawing is drawn.

Unterhalb eines fest einzustellenden Wasserdruckes liegt unter der Wirkung der Feder 11 der Ventilkörper 9 gegen den kegelförmigen Ventilsitz 18 des austrittsseitigen Endes 16 des Düsengehäuses 1 an und schließt auf diese Weise den Düsenspalt 19,Below a water pressure that is to be permanently set, the valve body 9 lies under the action of the spring 11 against the conical valve seat 18 of the outlet end 16 of the nozzle housing 1 and closes this way the nozzle gap 19,

Im Düsenraum 15 herrscht danach der voreingestellte Wasserdruck. Bei Erhöhung des Wasserdruckes pflanztThe preset water pressure then prevails in the nozzle chamber 15. Plant when the water pressure increases

ι» sich der Dnjck durch den Spalt 20 zwischen der eintrittsseitigen Stirnfläche des Ventilkörpers 9 und dem austrittsseitigen Ende des Leitrohres 12 und den Ringraum 21 zwischen Schaltrohr 7 und Leitrohr 12 in den Faltenbalgraum 22 fort und bewirkt auf diese WeiseThe Dnjck through the gap 20 between the inlet-side end face of the valve body 9 and the the outlet end of the guide tube 12 and the annular space 21 between switching tube 7 and guide tube 12 in the bellows space 22 and causes in this way

π eine Verschiebung des Schaltrohres 7 entgegen dem Druck der Feder 11. Dadurch entfernt sich der Ventilkörper 9 von dem kegelförmiger} Ventilsitz 18, wodurch sich der Düsenspalt 19 öffnet und das Kühlwasser in Richtung auf die Austrittsöffnung 4 zurπ a shift of the switching tube 7 against the Pressure of the spring 11. As a result, the valve body 9 moves away from the conical} valve seat 18, whereby the nozzle gap 19 opens and the cooling water in the direction of the outlet opening 4 to

in Kühlung des durch das Düsengehäu' 1 laufenden Walzdrahtes fließt Der größtmögliche Dö^enspall ist dann erreicht, wenn der Ventilkörper 9 gegen das austrittsseitige Ende 23 des Leitrohres 12 anliegt Beim Absinken des Kühlwasserdruckes auf den voreingesteilten Wert bewirkt die Federkraft das Schließen des Düsenspaltes 19. Je nach Vorspannung des Metallfaltenbalges 14 kann die öffnung des Düsenspaltes 19 sprunghaft oder aber auch stetig erfolgen. in the cooling of the wire rod running through the nozzle housing 1. Depending on the prestressing of the metal bellows 14, the opening of the nozzle gap 19 can take place suddenly or continuously.

Bei geeigneter Anordnung mehrerer dei vorstehendWith a suitable arrangement of several of the above

ίο beschriebenen Kühlrohre innerhalb der Kühlstrecke lassen sich extrem kurze Aufschaltzeiten erreichen, die in der Größenordnung von 1Ao der bisher üblichen Aufschaltzeiten liegen. Das bedeutet gleichzeitig, daß es mit Hilfe dieses Kühlrohres möglich ist, die ungekühltenίο described cooling tubes within the cooling section can be achieved extremely short connection times, which are in the order of magnitude of 1 Ao of the connection times usual up to now. This means at the same time that it is possible with the help of this cooling tube, the uncooled

j5 Walzdrahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes erheblich zu verkürzen.j5 wire rod lengths at the beginning and at the end of a bundle to shorten considerably.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche;Claims; 1. Kühlrohr zum Kühlen eines aus einem Walzgerüst austretenden Walzclrahtes mit einem zylindrisch ausgebildeten Düsengehäuse mit einer Zulauföffnung für das Kühlwasser und einer Eintrittsöffnung sowie einer Austrittsöffnung für den Draht, einem in die Eintrittsöffriung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Führungsrohr und dem in die Austrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Kühlrohr, dadurch gekennzeichnet, daB koaxial zu dem Führungsrohr (6) ein federbelasteter Ventilkörper (9) längsverschieblich angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Kühlwasserdruck den Düsenspalt (19) öffnet und schließt1. Cooling tube for cooling a wire rod emerging from a roll stand with a Cylindrical nozzle housing with an inlet opening for the cooling water and one Inlet opening and an outlet opening for the Wire, a guide tube inserted into the inlet opening coaxially to the nozzle housing and the Cooling tube inserted into the outlet opening coaxially to the nozzle housing, characterized in that that a spring-loaded valve body (9) is longitudinally displaceable coaxially with the guide tube (6) is arranged, which opens the nozzle gap (19) depending on the cooling water pressure and closes 2. Kühlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Ventilkörper (9) auf dem austrittsseitigec Ende (8) eines Schaltrohres (7) angebracht ist und daB das Schaltrohr (7) an seinem eintrittsseitigen Ende einen Schaltrohrflansch (10) aufweist, zwischen dem und dem Eintrittsende (5) des Düsengehäuses (1) eine Feder (11) angebracht ist2. Cooling tube according to claim 1, characterized in that that the valve body (9) is on the outlet end (8) of a switching tube (7) is attached and that the switching tube (7) on his the inlet end has a switching tube flange (10), between which and the inlet end (5) a spring (11) is attached to the nozzle housing (1) 3. Kühlrohr nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB konzentrisch zu dem Schaltrohr (7) und mit radialem Abstand davon ein Leitrohr (12) vorgesehen ist, das mit seinem eintrittsseitigen Leitrohrflansch (13) mit dem Düsengehäuse (1) verbunden ist, wobei zwischen dem Leitrohrflansch (13) und dem Schaltrohrflansch (10) ein Metallfaltenbalg (14) vcrgesehc/i ist3. Cooling tube according to claims 1 or 2, characterized in that there is concentric to the Switching tube (7) and at a radial distance therefrom a guide tube (12) is provided, which with his inlet-side guide tube flange (13) is connected to the nozzle housing (1), with between the Guide tube flange (13) and the switching tube flange (10) a metal bellows (14) is vcrgesehc / i 4. Kühlrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnc , daß das austrittsseitige Ende (23) des Leitrohres (12) als Anschlag für den maximal geöffneten Ventilkörper (9) ausgebildet ist4. Cooling tube according to one of the preceding claims, characterized gekennzeichnc that the outlet side End (23) of the guide tube (12) as a stop for the valve body that is open to the maximum (9) is formed 5. Kühlrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das austrittsseitige Ende (16) des Düsengehäuses (1) im Bereich des Düsenspaltes (19) als kegelförmiger Ventilsitz (18) ausgebildet ist5. Cooling tube according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet side The end (16) of the nozzle housing (1) in the area of the nozzle gap (19) is conical Valve seat (18) is formed
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