DE2805148A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen abkuehlen - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen abkuehlen

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DE2805148A1
DE2805148A1 DE19782805148 DE2805148A DE2805148A1 DE 2805148 A1 DE2805148 A1 DE 2805148A1 DE 19782805148 DE19782805148 DE 19782805148 DE 2805148 A DE2805148 A DE 2805148A DE 2805148 A1 DE2805148 A1 DE 2805148A1
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cooling
cooled
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Ruediger Dipl Ing Dr Knaak
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Koppers Wistra Ofenbau GmbH
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84Controlled slow cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/12Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity with special arrangements for preheating or cooling the charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D15/00Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
    • F27D15/02Cooling
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    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
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    • F27D2009/0081Cooling of charges therein the cooling medium being a fluid (other than a gas in direct or indirect contact with the charge)
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Description

  • Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen von großen Mengen schwerer Brammen und Knüppel mit geregelter Abkühlungsgeschwindigkeit vorzugsweise von Temperaturen in Höhe von ca. 1000ob auf ca. 4000C in einer allseitig geschlossenen Kühlstrecke, durch die das Kühlgut kontinuierlich oder schrittweise hindurchtransportiert wird.
  • Im Stahlwerk wie auch im Walzwerk müssen nach verschiedenen Verarbeitungsstufen große Mengen von Brammen, Blöcken oder Knüppeln von der Verarbeitungstemperatur abgekühlt werden.
  • Normalerweise geschieht das auf sogenannten Kühlbetten, auf die das Wärmgut abgelegt wird. Auf diesen wird die Wärme einerseits durch Strahlung in die Halle abgeleitet, andererseits wird die Wärme durch natürliche Konvektion der Luft dem Wärmgut entzogen und aus der Halle abtransportiert. Derartige Kühlbetten erlauben es jedoch nicht, die Abkühlungsgeschwindigkeit in einer vorgegebenen Weise zu regeln. Außerdem werden die Arbeitsbedingungen in der Halle durch die großen freiwerdenden Wärmemengen, die in die Halle selbst einstrahlen, erschwert.
  • Weiter ist es bekannt, das Küh'gut in Wasser einzutauchen, oder mit Wasser zu bespritzen. Bei diesem Verfahren entsteht ein erheblicher Wasserverbrauch und eine entsprechende Wasserdampfentwicklung, was an vielen Orten nicht in Kauf genommen werden kann.
  • Ferner ist es bekannt, zu kühlendes Gut durch eine allseitig geschlossene Kühlstrecke hindurchzutransportieren, wobei die Wärmeabfahr entweder durch Strahlung des Kühlgutes auf die gekühlten Umgrenzungswände erfolgt, oder wobei Luft oder andere Gase die Wärme des Kühlgutes durch erzwungene Strömung konvektiv ab führen.
  • Diese bekannten Ausführungsformen haben jedoch für die Abkühlung sJroßer Mengen Edelstahl in Form von Brammen, Blöcken oder Knüppeln, die eine kontrollierte Abkühlung mit vorgegebener Abkühlungsgeschwindigkeit erfordern und die z.B. von einer Stranogußanlage erzeugt werden, erhebliche Nachteile. Es ist oel all diesen Anlagen nicht zu vermeiden, daß zwischen den Enden des langgestreckten Kühlgutes und den mittleren Partien des Kühlgutes größere Temperaturdifferenzen auftreten. Das liegt einerseits daran, daß das für die Abkühlungsgeschwindigkeit maßgebliche Verhältnis zwischen Kühlgutoberfläche und Gewicht an den Enden des Kühlgutes wesentlich größer ist als in den mittleren Partien. An den Enden wird das Kühlgut nämlich zusätzlich an seinen Stirnseiten abgekühlt. Eine weitere, zusätzliche Beschleunigung der Abkühlung an den Enden des Kühlgutes wird dadurch bewirkt, daß das Flächenverhältnis an den Enden wesentlich größer ist als in den mittleren Partien. Das Flächenverhältnis bezeichnet das Verhältnis zwischen der Oberfläche des Kühlstreckengehäuses einerseits zur Oberfläche des Kühlgutes in dem betreffenden Abschnitt andererseits. Die Wärmeübertragungsleistung je Quadratmeter steigt im allgemeinen mit steigendem Flächenverhnltnis an. Schließlich steigt die Wärmeübertragung im Falle der Kühlung durch Luftströmung, die direkt über das Kühlgut hinwegstreicht, an den Enden des Wärmgutes auch dadurch an, daß dort infolge der Strömungsumlenkungen die Turbulenz höher ist als im mittleren Teil des Kühlgutes.
  • Die Wärmeabfuhr durch Luft oder Gase, die direkt über das Kühlgut hinwegstreichen, hat weiterhin den Nachteil eines sehr hohen Energieverbrauches zu Erzeugung der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit. Zur übertragung einer vorgegebenen Kühlleistung mit vorgegebener Temperaturdifferenz zwischen Kühlgut und Gas ist eine Destilmmte Strömungsgeschwindigkeit des Gases an der Oberfläche des Kühlgutes erforderlich, wenn man aus praktischen Gründen davon ausgeht, daß die Anlage nicht bei wesentlich erhöhten Drucken betrieben werden kann.
  • Der Strömungsquerschnitt für das kühlende- Gas muß im allgemeinen groß sein, weil aus praktischen Gründen gefordert wird, daß die Kühlstrecke begehbar ist. Aus dem großen Strömungsquerschnitt und der hohen Strömungsgeschwindigkeit folgt eine große umzuwälzende Gasmenge ebenso wie ein großer Druckverlust.der Strömung. Diese beiden Größen sind aber für die erforderliche Leistung der Utnwälzgebläse bestimmend Schließlich haben die bekannten, derartigen Kühlstrecken den Nachteil, daß das Kühlgut mit seiner Längsachse parallel zur Förderrichtung durch die Kühlstrecke transportiert wird. Dadurch werden bei größeren Leistungen derartige Kühlstrecken sehr lang.
  • Für das kontinuierliche Abkühlen von großen Mengen von schweren Brarrnen, Blöcken oder Knüppeln mit gerege liter Abkühlungsges chwindigkei t von Temperaturen von etwa 1000 C suf ca. 4900 C wird daher erfindungsgemäß eine.Vorrichtung yorgeschlagen, die eine allseitig geschlossene Kühlstrecke besitzt, durch die das Kühlgut kontinuierlich oder- schrittweise hindurchtransportiert wird und bei der die Wärmeabfuhr durch Strahlung des Kühlgutes auf die gekühlte Umgrenzung erfolgt, wobei die strrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß a) die Decke (l) und der Boden (2) ganz oder teilweise aus Hohlkörpern bestehen, die durch ein hindurchströmendes Medium gekühlt werden, b) Einrichtungen vorgesehen sind, um das Kühlgut (3) in Querrichtung zu seiner Längserstreckung durch die Kühlstrecke zu transportieren, c) die Breite der von den Hohlkörpern gekühlten Decken- bzw. Boden fläche um nicht mehr als 1/4 des Abstandes zwischen Kühlgut und Decke der Kühlstrecke breiter ist als die größe Länge des Kühigutes, d) die übrigen seitlichen Streifen der Decke und des Bodens und die Seitenwände der Kühlstrecke nicht gekühlt sind, e) das Kühlgut auf schmalen, sich in Längsrichtung der Kühlstrecke erstreckenden Tragbalken (4) oberhalb des gekühlten Bodens aufgelagert ist und f) die vom hindurchströmenden Medium gekühlten Hohlkörper in Längsrichtung und Querrichtung in Abschnitte zusaanengera8t sind, wobei jeder Abschnitt besondere Leitungen (5) besitzt, die das Kühlmedium in den Abschnitt ein- bzw. ableiten, wobei jeder Abschnitt eigene Stellglieder (6) in der Zu- bzw. Ableitung besitzt, die die Einstellung des Mengenstromes des Kuhlmediums des betreffenden Abschnittes gestatten.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß das Kühlmedium Luft oder Wasser ist, und daß die das Kühlmedium führenden Hohlkörper als zylindrische Rohre oder rechteckige Kästen ausgebildet sind und in der zur Wand der Kühlstrecke senkrechten Richtung ein Maß von nicht mehr als 100 mm haben.
  • Durch diese Bauart wird es möglich, die Abkühlgeschwindigkeit im Wärmgut über die Breite der Kühlstrecke, d.h. also über die Länge des Kühlgutes konstant zu halten. Damit können die Temperaturdifferenzen innerhalb der oberflächenparallelen Ebene des Kühlgutes gering gehalten werden. Erfindungsgemäß ist die sich quer zur Förderrichtung des Kühlgutes erstreckende Breite der Hohlkörper an der Decke bzw. am Boden so gewählt, daß der erwähnte Einfluß der Kühlung der Stirnflächen der Blöcke und der ebenfalls erwähnte Einfluß des Flächenverhältnisses kompensiert werden. Je geringer die Breite der Hohlkörper an der Decke bzw. am Boden ist, d.h. also je breiter die nicht gekühlten Decken- bzw. Bodenstreifen an den Seiten der Kühlstrecke sind, desto geringer wird die Abkühlung der Enden des Kühlgutes.
  • Weiter ist es möglich, an bestimmten Stellen der gekühlten Decken- bzw. Bodenfläche den Anteil der durch die Hohlkörper gekühlten Fläche an der Gesnm.tlläche der betreffenden Partie beim Bau der Anlage so zu wählen, daß die dadurch bedingte unterschiedliche Kühlleistung je Flächeneinheit den besonderen Bedingungen der betreffenden Partie Rechnung trägt.
  • Die Gleichmäßigkeit der Temperatur in einer horizontalen Schicht ist in der Praxis deswegen so wichtig, weil zur Einhaltung der vorgeschriebenen TempeflatuZeit-Kurve die in den einzelnen Temperaturbereichen bzw. Kühlabschnitten erforderlichen Wärmestromdichten of'1 sehr unterschiedlich sind. Temperatur, Wärmestromdichte und die aus letzterer folgende Temperaturänderungsgeschwindigkeit sind zur Erfüllung der Abkühbedingungen in einer vorgegebenen T.Jeise einandet zugeordnet. D.h. beispielsweise, daß die Wärmestromdichte bis zu einer Temperatur "tl" kein ist, nach dieser Temperatur aber groß sein soll. Damit diese Bedingung für alle Bereiche der Oberfläche eines Knüppels eingehalten werden kann, ist es erforderlich, daß die Oberfläche des Knüppels nur entsprechend kleine TemperaturdiSCerenzen hat.
  • Der Transport des langgestreckten Kühlgutes in Querrichtung zu seiner Längserstreckung ergibt gegenüber dem üblichen Transport in Längsrichtung des Kühlgutes eine vorteilhafte Herabsetzung der Länge der Kühlstrecke. Dieser vorteilhafte Transport in Querrichtung wird dadurch ermöglicht, daß das Kühlgut auf schalen sich in Längsrichtung der Kühlstrecke erstreckenden Tragbalken oberhalb des gekühlten Bodens auflagert.
  • Weiterhin ist es ein Vorteil der Erfindung, daß eine Anpassung an veräna'erliche Längen des Kühlgutes und unterschiedliche Wärrnebehandlungsvorschriften möglich ist Die Kühlleistung Jedes einzelnen Abschnittes der Kühlstrecke kann nämlich dadurch verändert werden, daß die Hohlkörper in Längsrichtung und Querrichtung in Abschnitte zusammengefaßt sind, wobei jeder Abschnitt besondere Luftleitungen bestitzt, die das Kühlmediu in den Abschnitt ein- bzw. ableiten und wobei jeder Abschnitt eigene Stellglieder in der Luftzu- bzw.
  • -ableitung besitzt. Durch die Einstellung des Mengenstromes des Kühlmedlums in betreffendenAbschnitt kann die Kühlleistung örtlich und ze-i ch den vrfordernissen angepaßt werden.
  • Die das Kühlmedium führenden Hohlkörper sind vorzugsweise als zylindrische Ronre oder rechteckige Kästen ausgebildet, die in der zur Wand der Kühlstrecke senkrechten Richtung eine Höhe von bis zu 100 nr,, vorzugsweise von 5-50 mm haben. Dies hat den Vorteil, daß im Falle einer Kühlung durch Luft die zu fördernde Luftmenge und damit auch der erforderliche Energiebedarf relativ klein bleibt. Zur Erzielung der Kühlleistung ist eine bestiipjnte Wärmestromdichte erforderlich. Da die Luft praktisch keine W>rmtestrahlung absorbiert, erfolgt die Wärmeübertragung praktisch ausschließlich konvektiv. Der konvektive Wärmeübergang von den Hohlkörperwandungen an die Luft ist bei geyebenen Temperaturen der Wärmeübergangszahl "Alpha" proportional.
  • Die Breite der Rohre bzw. Kästen in der Wand ist natürlich durch die Breite der Kühlstrecke begrenzt, vorzugsweise jedoch wird diese in mehrere Hohlräume mit gesonderter Kühlmittelführung unterteilt, die eine Breite von 10-100 mm im Falle von Rohren und 50-5000 mm,vorzugsweise 100-1000 mm im Falle von rechteckigen Kästen besitzen. Die Länge der Hohlkörper ist durch die Länge der Kühlstrecke, üblicherweise ca. 30-100 m, begrenzt, vorzugsweise wird diese jedoch zur besseren Temperaturregelung in Abschnitte von ca. 3-10 m Länge unterteilt.
  • Beschränkt man sich aus Kostengründen auf den Betrieb ohne wesentliche Ubeparücke, so kann die Wärmeübergangszahl nur durch Vergrößerung der Luftgeschwindigkeit gesteigert werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Unterteilung der Hohlkörper in Abschnitte zwecks Anpassung der Kühlleistung bleibt die Temperatursteigerung der Luft innerhalb der Hohlkörper klein gegenüber der Temperaturdifferenz ;jischen H ohlkörperwandung und mittlerer Lufttemoeratur. Es ist also praktisch nicht erforderlich, die Luftmenge zu steigern, um die Luftaufwärmung nicht zu groß werden zu lassen. Da die Strömungsgeschwindigkeit wegen des erforderlichen Wärmeübergangs bestimmt ist, wird dne erforderliche Kühlluftmenge also umso geringer je kleiner der Strömungsquerschnitt ist. Der Querschnitt wird bei gegebener Kühlfläche in Decke bzw. Boden umso geringere kleIner das Maß in der zur Wand (Decke bzw.
  • Boden) der Kühlstrecke senkrechten Richtung ist. Ein Maß von nicht mehr als iDO m ist hierfür ausreichend.
  • Weiter wird er,inXunÕsOema3 vorgeschlagen, daß der Boden der Kühlstrecke aus dachförmig angeordneten Schrägen besteht, die gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wobei die Schrägen mit ihren sie bildenden horizontalen Linien parallel zur Förderrichtung des Kühlgutes angeordnet sind und wobei zwischen den einzelnen Schrägen Schlitze im Boden vorhanden sind, die in an sich bekannte Zundertaschen führen. Durch diese Ausbildung wird die Kühlung durch Strahlungswärmeübergang zwischen Kühlgut und gekühlten Rohren auch von unten her möglich Etwa vom Kühlg'at herabfallender Unter gle,uet nämlich auf den Schrägen in die Schlitze im Boden und von dort in die Zundertaschen, von wo er auf bekannte Weise entfernt werden kann. Hierdurch bleiben die Kühlflächen von Ablagerungen frei und können zahler ihren Zweck erfüllen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Kühlrohre parallel zur Förderrichtung des Kühlgutes angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Kühlmedium die Rohre parallel zur Förderrichtung des Kühlgutes durchströmt und dadurch das quer zu seiner Längserstreckung transportierte Kühlgut auf seiner ganzen Länge den gleichen Kihlbedingungen ausgesetzt wird.
  • Dies ist für eie gleichmäßige Abkühlung des Kühlgutes wichtig.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß der Boden der Kühlstrecke aus sich in Transportrichtung des Kühlgutes erstreckenden Rohren besteht, die in einer horizontalen Ebene mit lichtem Abstand von mehr als 20 tr zwischen den einzelnen Rohren angeordnet -sind, wobei zwischen den Rohren und der unteren Ummantelung der Kühlstrecke ein lIchter Abstand von mindestens 100 mm verbleibt. Bei dieser Lösung kann vom Kühlgut herabfallender Zunder zwischen den Rohren hindurchfallen und sich unterhalb von ihnen ablaern. Dadurch wird die Kühlwirkung von unten her durch Bundes nicht gefährdet. Unterhalb der Kühlrohre kann der Zunder kontinuierlich oder periodisch-entfernt werden. Dabei ist es von Vorteil, daß der Raum zwischen den Kühlrohren und der unteren Ummantelung der Kühlstrecke nur wesentlich niedrigeren Temperaturen ausgesetzt ist, als der Raum oberhalb der kühlrohre.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß in jedem Kühlrohrabschnitt jeweils ein Meßinstrument angeordnet ist, das die Oberflächentemperatur des Kühlgutes mißt und ein Regler durch Verstellen des Kühlluftmengenstromes mit Hilfe des Stellgliedes die Kühlguttemperatur regelt. Hierdurch wird es möglich die Temperatur des Kühlgutes in den betreffenden Kühlstreckenabschnitten zu regeln und dadurch die vorgesehenen Abkühlbedingungen einzuhalten.
  • Dabei wird vorgeschlagen, daß das Meßinstrument in der Decke der Kühlstrecke angeordnet ist und die Oberflächen temperatur des Kühlgutes strahlungsoptisch mißt. Auf diese Weise wird eine relativ genaue und störungsfreie Temperaturmessung ermöglicht.
  • Weiter wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Zuleitung der Kühlluft für jeden Abschnitt ein Brenner für Gas oder Öl angeordnet ist, der die LuSteau, die Kühlguttemperatur des betreffenden Abschnitts aufheizt. Hierdurch wird es möglich, die zurächst kalte Kühlstrecke vor dem Belegen mit Kühlgut vorzuwärmen. Dies ist wichtig, damit das temperaturwechselempfindliche Material, für das eine derartige Kühlstrecke ja bestimmt ist, nicht beim Eintreten in die noch kalte Kühlstrecke einen Temperaturschock erleidet. Die Kühlrohre müssen sowieso aus hitzebeständigem Material ausgeführt zein, das die Temperaturen des Kühlgutes verträgt. Bei Kühlungsausfall kann nämlich die Temperatur der Kühlrohre wegen der dann fehlenden Luftströmung bis zur Kühlguttemperatur ansteigen. Die Vorwärmung der Kühlstrecke braucht aber auch nur bis auf diese Temperatur zu erfolgen. Diese Möglichkeit der Beheizung der Kühlrohre durch Brenner ist auch für den Fall vorteilhaft, daß das Kühlgut gelegentlich mit einer Lücke in der Kühlstrecke gefahren wird. In dieser nicht mit Kühlgut belegten Lücke kann die Kühlstrecke ebenfalls mit Hilfe der Brenner nacheneizt werden, so daß der betreffende Abschnitt der KUriistrecke nicht zu sehr abkühlt. Die Beheizung der Kühlstrecke mit e der Kühlrohre hat beim Fahren mit einer Lücke den Vorteil, daß sich die Erwärmung gut auf die erforderlichen Partien der Kühlstrecke lokalisieren läßt und keine unen-,qünschte Erwärmung der Partien eintritt, die mit Kühlgut belegt sind und daher nicht erwärmte sondern gekühlt werden müssen.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß die Brenner in der Zuleitung für Kühlluft nur in den in der Decke angeordneten Kühlrohrabschnitten vorhanden sind. Diese Lösung verbilligt die Anlage und ist möglich, weil die Beheizung der Kühlstrecke bzw.
  • des betreffenden Abschnittes nur erforderlieh ist, wenn dort kein Kühlgut vorhanden ist und wenn also der Wärmeaustausch zwischen oben und unten in der Kühlstrecke nicht behindert ist.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß die Temperaturmeßeinrichtung so oberhalb der Tragbalken angeordnet ist, daß sie bei nicht mit Kühlgut belegten Tragbalken die Temperatur des Tragbalkens mißt und ein an sich bekannte Einrichtung vorhanden ist, die bei Unterschreiten der Regeltemperatur des Kühlgut-Temperaturreglers um einen einstellbaren Betrag, der deutlich grösser als die größte Regelafr'ieichung der Kühlgut-Temperaturrege lung ist, den Brenner in der Kühlluftzuleitung einschaltet.
  • Diese Lösung hat den Vorteil, daß dort, wo die Kühlstrecke nicht mit Kühlgut belegt ist, die Temperatur des schwersten und thermisch trägsten Teiles gemessen wird. Die Tragbalken müssen nämlich wesen des gro3en Gewichtes des Kühlgutes und der relativ hohen Temperatur recht schwer ausgeführt werden.
  • Außerdem ist der Wärmeübergang zwischen Tragbalken und Kühlgut wegen der unmittelbaren Auf lage besonders stark. Durch die erfindungsgerä3e Lösung wird die Beheizung des betreffenden Kühlstreckenabschnttes eingeschaltet, sobald die Temperatur des nicht belegten Tragbalkens um einen einstellbaren Betrag gegenüber iet Solltemperatur des Kühlgutes an dieser Stellt abgefallen ist. Dieser Betrag soll deutlich größer sein als die größte aeg laoweichung der Kühlguttemperaturregelung, damit ein Einschalten der Brenner bei Belegung des betreffenden Abschnittes mit Külgut vermieden wird. Dabei ist berücksichtigt, daß die Wärmekapazität des Kühlgutes wesentlich größer ist als die der Kühlstrecke einschließlich der Tragbalken und man davon ausgehen kann, daß eine gewisse Kühlwirkung auch bei völliger Abriegelung der KühllufFmenge verbleibt. Dies wirkt sich jedoch in einem nicht mit Kühlgut belegten Kühlabschnitt wegen der viel geringeren Tännekapazität der Kühlstrecke selbst wesentlich stärker aus als in einem belegten Abschnitt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß ein Regler vorhanden ist, der unter Benutzung der Kühlgut-Temperaturmeßeinrichtung durch Verstellen der Leistung des Brenners in der Luftzuleitung des Abschnittes die Temperatur des Tragbalkens auf einen Wert regelt, der um einen einstellbaren Betrag niedriger als die Kühlgut-Regeltemperatur abzüglich der größten Regelabweichung der Kühlgut-Tempe raturrege lung liegt. Bei dieser Lösung wird die Temperatur des Tragbalkens unter Benutzung der ohnehin vorhandenen Kühlguttemperaturmeßeinrichtung auf den bereits erläuterten einstellbaren Wert geregelt.
  • Weiter wi--d vorgeschlagen, daß der Transport des Kühlgutes mit Hilfe eines an sich bekannten Systems von Hubbalken und Festbalken erfolgt.
  • Der Hubbalkentransport hat den Vorteil, daß die Baulänge der Kühlstrecke nicht begrenzt ist und daß am Kühlgut keine Kratzmarken entstehen.
  • Weiter wird vorgeschlagen, daß an der E ntrittsseite der Kühlstrecke Brenner vorhanden sind, die in die Kühlstrecke hineinbrennen, und an der Austrittsseite der Kühlstrecke ein Abzug für das Rauchgas vorhanden ist, wobei die Regelung der Temperatur an einer nehmer zur Eintrittsseite der Kühlstrecke liegenden Stelle durch Verstellen des Brennstoffflusses ( n) derart erfolgt, daß bei Unterschreiten des Sollwertes der Brennstofffluß vergrößert, bei Überschreiten des Sollwertes der Brennstofffluß verkleinert wird und wobei die zugehörige Luftmenge mit einem gegebenen Brennstoff/Luftverhältnis proportional zum Brennstofffluß nachgezogen wird und wobei die Temperatur an einer näher zur Austrittsseite der Kühlstrecke liegenden Stelle durch Verstellend. Rauchgasrrenge, d.h. über dasBrennstoff/ geregelt wird, wobei bei Un-terschreiten des Sollwertes der Temperatur 1v vergrößert, bei Überschreiten des Sollwertes AS verkleinert wird, wobei ein einstellbarer Mindestwert von ov jedoch nicht unlerschritten wird und ein einstellbarer Höchstwert von & nicht überschritten wird. 3iese Bauart hat den Vorteil. daß das für das Vorheizen der Kühlstrecke von der Eintrittsseite zur Austrittsseite abfallende Temperaturprofil mit Hilfe nur einer Brennergruppe und einer dazugehörigen Regelung und Sicherungseinrichtung eingestellt werden kann. Auch beim Fahren mit einer Lücke werden die Brenner an der Eintrittsseite dadurch so geregelt, daß das Rauchgas die Temperaturen des Kühlgutes hat und daher das Kühlgut durch das Rauchgas weder gekühlt noch erwärmt wird. In der dazwischenliegenden Lücke verhindert das hindurchströmende Rauchgas jedoch ein stärkeres Abfallen der Temperatur.
  • Bei niedrigeren Kühlguttemperaturen und hoher geforderter Kühlleistung, d.h. hoher Wärmestromdichte (kW/m²), kann der Wårmeübergang durch Strahlung zwischen Kühlgut ur,d Kühlrohr nicht mehr ausreichen. In diesem Falle ist es vorteilhaft, die Kühlung zusätzlich durch über dem Kühlgut hinwegströmende Luft zu bewirken.
  • Dies kann vorteilhaft durch Umwälzventilatoren erfolgen, die die Kühlluft durch die Richtung des die Rohrleitung der Ventilatoen verlassenden Luftstromes in Querrichtung der KQhlstrecke umwälzen, wobei die Luft oberhalt des Kühlgutes von der einen zur gegenüberliegenden Seite der Kühlstrecke strömt, an der Seite nach unten umgelenkt wird unterhalb des Kühlgutes in der entgegengesetzten Richtung start und an der Seite wieder nach oben strömt.
  • In den folgenden Fi-- ~n sind bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Eür.lstrecke im Längsschnitt.
  • Fig. 2 zeigt den Schnitt A B von Fig. 1, d.h.
  • einen Querschnitt durch die Kühl strecke. Dabei bezeichnet 1 in der Decke angeordnete Kühlrohren 2 im Boden dachförmig angeordnete Kühlrohre 3 das Wärmgut, 4 einen Tragbalken für das Wärmgut, 5 die Zuleitung des Kühlmediums für die Kühlrohre, 6 Stellglieder für die Regelung durch Verstellen des Mengenstromes des Kühlmediums 7 die Schlitze für den Abtransport des anders, 8 einen Hubbalken, 9 einen Festbalken, 10 die Zunaertaschen an den Hubbalken.
  • Leerseite

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen Patentansprüche 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen von großen Mengen schwerer Brammen und Knüppel mit geregelter Abkühlungsgeschwindigkeit, bestehend aus einer allseitig geschlossenen Kühlstrecke, durch die das Kühlgut kontinuierlich oder schrittweise hindurchtransportiert wird und bei der die Wärmeabfuhr durch Strahlung des Kühlgutes auf die gekühlte Umgrenzung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Decke (1) und der Boden (2) ganz oder teilweise aus gekühlten Hohlkörpern bestehen, b) Einrichtungen vorgesehen sind, um das Kühlgut (3) in Querrichtung zu seinerLängserstreckung durch die Kühlstrecke zu transportieren, c) die Breite der von den Hohlkörpern gekühlten Decken-bzw. Bodenfläche um nicht mehr als 1/4 des Abstandes zwischen Kühlgut uiid Decke der Kühlstrecke breiter ist als die größte Länge des Kühlgutes, d) die übrigen seitlichen Streifen der Decke und des Bodens und die Seitenwände der Kühlstrecke nicht gekühlt sind, e) das Kühlgut auf schmalen, sich in Längsrichtung der Kühlstrecke erstreckenden Tragbalken (4) oberhalb des gekühlten Bodens aufgelagert sind und, f) die vom hindurchströmenden Medium gekühlten Ilohlkörper in Längsrichtung und Querrichtung in Abschnitte zusammengefaßt sind, wobei jeder Abschnitt besondere Leitungen (5) besitzt, die das Kühlmedium in den Abschnitt ein- bzw. ableiten, wobei jeder Abschnitt eigene Stellglieder (6) in der Zu- bzw. Ab-Leitung besitzt, die die Einstellung des Mengenstromes des Kühlmediums des betreffenden Abschnittes gestatten.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper durch Luft oder Wasser gekühlt werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kühlmedium führenden Hohlkörper als zylindrische Rohre oder rechteckige Kästen ausgebildet sind und in der zur Wand der Kühlstrecke senkrechten Richtung ein Maß von nicht mehr als 100 mm haben.
  4. 4. Vorrichtung nach Ansprüchenl bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kühistrecke aus dachförmig angeordneten Schrägen besteht, die gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wobei die Schrägen mit ihren sie bildenden horizontalen Linien parallel zur Förderrichtung des Kühlgutes angeordnet sind und zwischen den einzelnen Schrägen Schlitze (7) im Boden vorhanden sind, die in an sich bekannte Zundertaschen (10) führen.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre parallel zur Förderrichtung des Kühlgutes angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kihlstrecke aus sich in Transportrichtung des K; .lgutes erstreckenden Rohren besteht, die in einer horizontalen Ebene mit lichtem Abstand von mehr als 20 mm zwischen den einzelnen Rohren angeordnet sind, wobei zwischen den Rohren und der unteren Ummantelung der Kühlstrecke ein lichter Abstand von mindestens 100 mm verbleibt.
  7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kühlrohr-Abschnitt jeweils ein Meßinstrument angeordnet ist, das die Oberflächentemperatur des Kühlgutes mißt und ein Regler durch Verstellen des Kühlluftmengenstromes mit Hilfe des Stellgliedes (6) die Kühlguttemperatur regelt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßinstrument in der Decke der Kühlstrecke angeordnet ist und die Oberflächentemperatur des Kühlgutes strahlungsoptisch mißt.
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung der Kühlluft für jeden Abschnitt ein Brenner für Gas oder öl angeordnet ist, der die Luft auf die Kühlguttemperatur des betreffenden Abschnitts aufheizt.
  10. iOVorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner in der Zuleitung für Kühlluft nur in den in der Decke angeordneten Kühlrohr-Abschnitten vorhanden sind.
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung so oberhalb der Tragbalken angeordnet ist, daß sie bei nicht mit Kühlgut belegten Tragbalken die Temperatur des Tragbalkens mißt und eine an sich bekannte einrichtung vorhanden ist, die bei Unterschreiten der Regeltemperatur des Kühlgu-Temperatur-Reglers um einen einstellbaren Betrag, der deutlich größer ist als die größte Regelabweichung der Kühlgut-Temperatur-Regelung, den Brenner in der Kühlluft-Zuleitung einschaltet.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regler vorhanden ist, der unter Benutzung der Kühlguttemperaturmeßeinrichtung durch Verstellen der Leistung des Brenners in der Luftzuleitung des Abschnittes die Temperatur des Tragbalkens auf einen Wert regelt, der um einen einstellbaren Betrag niedriger ist als die Kühlgut-Regeltemperatur abzüglich der größten Regelabweichung der Kühlgut-Temperatur-Regelung.
  13. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport des Kühlgutes mit Hilfe eines an sich bekannten Systems von Hubbalken (8) und Festbalken (9) erfolgt.
  14. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsseite der Kühlstrecke Brenner vorhanden sind, die in die Kühlstrecke hineinbrennen und an der Austrittsseite der Kühlstrecke ein Abzug für das Rauchgas vorhanden ist, wobei die Regelung der Temperatur an einer näher zur Eintritts seite der Kühlstrecke liegenden Stelle über die Temperatur der zugeführten Rauchgase erfolgt und die Temperatur an einer näher zur Austrittsseite der Kühlstrecke liegenden Stelle über die enge der zugeführten Rauchgase geregelt wird.
  15. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung zusätzlich durch die über das Kühlgut hinwegströmende Luft erfolgt.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Umwälzventilatoren vorhanden sind, die die Kühlluft durch die Richtung des die Rohrleitung der Ventilatoren verlassenden Luftstromes in Querrichtung der Kühlstrecke umwälzen, wobei die Luft oberhalb des Kühlgutes von der einen zur gegenüberliegenden Seite der Kühlstrecke strömt, an der Seite nach unten umgelenkt wird, unterhalb des Kühlgutes in der entgegengesetzten Richtung strömt und an der Seite wieder nach oben strömt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4730667A (en) * 1986-06-04 1988-03-15 Alex Chevion Liquid to solids heat exchanger

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4730667A (en) * 1986-06-04 1988-03-15 Alex Chevion Liquid to solids heat exchanger

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