DE2943933A1

DE2943933A1 - Controlled cooling of hot forgings or slabs etc. - in vessel filled pref. with porous vermiculite which is fluidised during entry and unloading of prods.

Info

Publication number: DE2943933A1
Application number: DE19792943933
Authority: DE
Inventors: Paul Metz
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1980-05-14
Also published as: BE879742A; LU80479A1

Abstract

After the forgings are in the vessel, the supply of fluidising gas is cut off so that the vermiculite is deposited in a compact manner so it completely surrounds the forgings. The vermiculite is pref. refluidised by a gas for easy removal of the cooled forgingds, and part of the vermiculite may be pneumatically added or removed from the vessel during the loading or unloading of the forgings. The pref. appts. includes porous, sintered, refractory plates made of brick or metal, through which a gas is blown to fluidise the vermiculite.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Metallgut Method and device for cooling metal goods

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontrollierten Kühlen von warmem Metallgut, insbesondere von Schmiedestücken, Bralwmen u.dgl.The present invention relates to a method and an apparatus for the controlled cooling of warm metal goods, especially forgings, Bralwmen and the like.

Es ist notwendig, Schmiedestücke, Brammen und generell schweres Metallgut nach der letzten erfolgten verformenden Behandlung einer kontroilierten Süalung zu unterwerfen.It is necessary, forgings, slabs and generally heavy metal goods after the last deforming treatment of a controlled saline to subjugate.

Hierbei wird auf einen langsamen und moglichst gleichmässig durch das Metallgut verteilten Temperaturabfall h .ster Wert gelegt, und zwar kommt es generell darauE an, die Ausbild-ung eines Temperaturgefälles zwischen dem Kern des Metallguts und seinen Aussenwänden zu verhindern oder zumindest innerhalb erträglicher Grenzen zu halten, was sich, wie leicht einzusehen, mit steigender Masse des Metallguts schwieriger gestaltet.This is done slowly and as evenly as possible the metal goods distributed temperature drop is of utmost importance, and indeed it comes generally suggest the formation of a temperature gradient between to prevent the core of the metal goods and its outer walls, or at least within more tolerable limits to keep what, as easy to see, with increasing Mass of the metal goods made more difficult.

Zur gesteuerten Abkühlung ist es bekannt, das Metallgut in sog.For controlled cooling, it is known that the metal goods in so-called.

Kühlgruben einzubringen, in denen die einzelnen Stücke abgelegt und die Gruben sodann mit feuerfestem Sand aufgefüllt und mit Blechen abgedeckt werden.Bringing cooling pits in which the individual pieces are stored and the pits are then filled with refractory sand and covered with metal sheets.

Dies nimmt, selbst wenn der Sand nicht mittels Schaufeln, sondern durch mechanische Fördergeräte in die Gruben eingebracht wird, eine gewisse Zeit in Anspruch, in deren Verlauf ein Teil der Oberflächen des Metallguts ungeschützt bleibt und Wärme abstrahlt.This takes even if the sand is not by means of shovels, but is brought into the pits by mechanical conveyors for a certain period of time in the course of which part of the surfaces of the metal goods are unprotected stays and radiates heat.

Weiter ist bei dieser Arbeitsweise nicht zu gewährleisten, dass die gesamte Metalloberfläche von Sand umgeben ist, was einem gleichmässigen Kühlen entgegenwirkt.Furthermore, it cannot be guaranteed with this method of operation that the entire metal surface is surrounded by sand, which counteracts even cooling.

Schliesslich ist das Ausbringen des Metallguts nach erfolgter, mehr oder weniger gleichmässiger Kühlung sehr langwierig. In der Tat muss zuerst die Oberschicht des Sandes progressiv aus der Kühlgrube entfernt werden, bis die Möglichkeit besteht, das Metallgut mit der Tragevorrichtung eines Hebewerkzeugs zu erfassen, sodann muss die Grube im Hinblick auf die nächste Beschickung weitgehendst geleert werden.After all, the removal of the metal material is more or less even cooling very tedious. In fact, the first must be the Top layer of sand will be progressively removed from the cooling pit until the opportunity consists of grasping the metal goods with the carrying device of a lifting tool, then the pit has to be emptied as far as possible with a view to the next loading will.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung bestand demnach darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontrollierten Kühlen von schwerem Metallgut vorzuschlagen, wobei die genannten Nachteile der herkömmlichen Kühlgruben ausgeschlossen sind.The aim of the present invention was therefore to provide a method and to propose a device for the controlled cooling of heavy metal goods, whereby the mentioned disadvantages of the conventional cooling pits are excluded.

Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass warmes Metallgut in einem Behälter von einer gegebenen enge eines körnigen bzw. pulverigen Isoliermaterials umgeben wird, wobei das Isoliermaterial in dem Behälter zwecks Einbringens des Metallguts mittels eines Gasstroms in einen fluidisierten Zustand versetzt wird, wodurch das Metallgut ohne Widerstand in den Behälter eingebracht werden kann, und dass man nach erfolgter Beladung des Behälters das Einleiten des Gasstroms unterbricht, wobei sich das Isoliermaterial kompakt um das Metallgut ablagert.According to the invention, this goal is achieved in that warm metal goods in a container of a given narrowness of a granular or powdery insulating material is surrounded, the insulating material in the container for the purpose of introducing the metal material is brought into a fluidized state by means of a gas stream, whereby the Metal goods into the container without resistance can be brought in, and that the introduction of the gas flow is interrupted after the container has been loaded, whereby the insulating material is deposited compactly around the metal material.

Die Erfindung sieht darüberhinaus vor, das Isoliermaterial auch vor dem Ausbringen des Metallguts in den fluidisierten Zustand zu überführen.The invention also provides for the insulating material to transfer the metal material into the fluidized state when the metal material is discharged.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann man während des Fluidisierens, im Verlauf des Ein- bzw. Ausbringens des Metallguts, wenigstens einen Teil des Isolationsmaterial dem Behälter auf pneumatischem eg zuführen bzw. entziehen.According to an advantageous embodiment of the invention The process can be carried out during the fluidization, in the course of the introduction or discharge the metal goods, at least a part of the insulation material the container on pneumatic eg supply or withdraw.

Die Menge des sich nach Unterbrechung des Fluidisierens innerhalb des Behälters befindlichen Isolationsmaterials ist so bemessen, dass das eingebrachte warme Metallgut vollständig in dem Isoliermaterial eingetaucht ist.The amount of fluidization within The insulation material located in the container is dimensioned in such a way that the introduced warm metal material is completely immersed in the insulating material.

Die Möglichkeit des Abziehens bzw. Zuführens eines Teiles des Isolationsmaterials ist sowohl im Verlauf des Ausbringens als auch des Aufgebens des Metallguts von Nutzen. Beim Entladen kann man soviel Isolationsmaterial aus dem Behälter entfernen, dass ausreichende Sichtverhältnisse für den Kranführer geschaffen werden. Beim Beladen des Behälters kann entsprechend dem Volumen der Behälterbeschickung sowiel Isolationsmaterial zurückgeführt werden, dass das Metallgut vollständig bedeckt ist.The possibility of peeling off or feeding in part of the insulation material is both in the course of the discharge and the abandonment of the metal material from To use. When unloading, you can remove as much insulation material from the container as that sufficient visibility is created for the crane operator. When loading The container can contain as much insulation material as the volume of the container charge be traced back that the metal is completely covered.

Der durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielte Vorteil hesteht darin, dass das warme Metallgt vollständig in ein aus ei nem schüttbaren Isoliermaterial gebildetes Bett eingebracht wird.The advantage achieved by the method according to the invention is here in that the warm metal is completely encapsulated in a pourable insulating material formed bed is introduced.

Die Massnahme der Fluidisierung des Isoliermaterials während des Einbringens des Metallguts in den Behälter bringt ihrerseits zwei Vorteile mit sich. An erster Stelle wird beim Fluidisieren innerhalb des Behälters ein dynamisches Medium geschaffen, in welches das Metallgut beim Einbringen ohne Schwierigkeiten eintaucht, so dass es ohne Hindernis in den Behälter abgelegt werden kann. Zweitens wird das Metallgut, gleich welcher Form, allseitig von Isoliermaterial umspült, so dass nach Abbrechen des Fluidisierens um das Metallgut ein Isoliermantel gelegt wird, der allerorts eine gleiche Dichte und einen konstanten Wärmeübergangskoeffizienten aufweist.The measure of fluidizing the insulating material during the introduction the metal material in the container in turn has two advantages. At first Position, a dynamic medium is created during fluidization within the container, in which the metal material is immersed without difficulty when it is introduced, so that it can be placed in the container without obstruction can. Secondly the metal goods, regardless of their shape, are surrounded by insulating material on all sides, so that after the fluidization is canceled, an insulating jacket is placed around the metal material which has the same density and a constant heat transfer coefficient everywhere having.

Von den in Frage kommenden Isoliermaterialien benutzt man vorzugsweise poröses Vermiculit. Bei der Wahl des Isolationsmaterials wird vorzugsweise auf ein niedriges Raumgewicht, eine günstige mittlere Korngrösse, einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten sowie auf eine hohe Abriebfestigkeit Wert gelegt.Of the insulating materials in question, one preferably uses porous vermiculite. When choosing the insulation material, a low density, a favorable average grain size, a high heat transfer coefficient as well as a high level of abrasion resistance.

Zum Fluidisieren des Isoliermaterials kann generell jedes Gas bzw. Gasgemisch verwendet werden, das unter den gegebenen Bedingungen weder mit dem warmen Metall noch mit dem Isoliermaterial reagiert. So kann man beim kontrollierten Kühlen von Massenstahlgut ohne weiteres Luft als Fluidisationsgas vorsehen.In general, any gas or gas can be used to fluidize the insulating material. Gas mixture can be used, which under the given conditions neither with the warm Metal still reacts with the insulating material. This is how you can with controlled cooling easily provide air as fluidization gas for bulk steel goods.

Jedenfalls ist zu bemerken, dass angesichts der sich dank dem erfindungsgemässen Verfahren anbietenden Vorteile weder die Gestehungskosten des Isolationsmaterials, von dem man bei sinnreicher Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb des Behälters nur relativ geringe Mengen benötigt, noch die Betriebskosten für das Fluidisieren, welches ja nur im Verlauf des Ein- bzw. Ausbringens des Metallguts erfolgt, nennenswert ins Gewicht fallen.In any case, it should be noted that in view of the fact that thanks to the inventive Process offering advantages neither the production costs of the insulation material, from which one can make sensible use of the available space within of the container only requires relatively small quantities, nor the operating costs for the Fluidizing, which of course only occurs in the course of introducing or removing the metal material takes place, are noteworthy.

Eine zum weitgehend kontrollierten Abkühlen von warmem Metallgut geeignete erfindungsgemässe Vorrichtung begreift insbesondere einen mit einem beweglichen Dachteil versehenen Behälter, der vorzugsweise aus Stahl besteht und sich dadurch kennzeichnet, dass er wenigstens einen aus einer Schicht eines feuerfesten Materials gebildeten und mit einer Auflage für das Metallgut versehenen Boden begreift, in den mehrere Gaseinlässe, vorzugsweise in Form von gasdurchlässigen Platten, eingelassen sind, sowie ein unter dem Boden angeordnetes Gaskanalsystem.One suitable for the largely controlled cooling of warm metal goods The device according to the invention particularly includes one with a movable one Roof part provided container, which is preferably made of steel and thereby indicates that he has at least one of a layer of a refractory material formed and provided with a support for the metal base understands in several gas inlets, preferably in the form of gas-permeable plates as well as a gas duct system arranged under the floor.

Die bevorzugten gasdurchlässigen Platten können aus porösen, temperaturfesten Sintersteinen, aus Sintermetall oder aus feingelochten auswechselbaren Blechen bzw. Rohren aus temperaturfestem Stahl bestehen.The preferred gas-permeable plates can be made of porous, temperature-resistant Sinter stones, made of sintered metal or finely perforated exchangeable sheets or The pipes are made of temperature-resistant steel.

Die am Boden des Behälters angeordneten Auflagen bestehen im allgemeinen aus in Quer- oder Längsrichtung verlaufenden Erhebungen, die beidseitig der gasdurchlässigen Platten angeordnet sind und dieselben überragen. Diese vorzugsweise metallischen Auflagen für das zu kühlende Metallgut verhindern, dass das Metallgut in unmittelbaren Kontakt mit den Gaseinlassen kommt und diese beschädigen kann. Die Auflagen können aus Schienen, Trägern oder anderen Profileisen oder aus feuerfesten Steinen bestehen.The pads located at the bottom of the container generally exist from elevations running in the transverse or longitudinal direction, which are gas-permeable on both sides Plates are arranged and project beyond the same. These preferably metallic Conditions for the metal goods to be cooled prevent the metal goods in immediate Comes into contact with the gas inlets and can damage them. The conditions can consist of rails, beams or other profile iron or refractory bricks.

Das Gaskanalsystem, das mit den Gaseinlässen verbunden ist, kann als Bodenversteifung des Behälters ausgebildet sein.The gas duct system connected to the gas inlets can be used as a Be formed bottom stiffening of the container.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung befinden sich in unmittelbarer Nähe des Behälters zumindest ein pneumatisches Feingutförderaggregat sowie zumindest eine Vorratskammer, wobei das pneumatische Feingutförderaggregat einerseits mit dem Behälter und andererseits mit der Vorratskammer verbunden ist.According to a preferred embodiment of the device according to the invention there is at least one pneumatic fine material conveying unit in the immediate vicinity of the container and at least one storage chamber, the pneumatic fine material conveying unit is connected on the one hand to the container and on the other hand to the storage chamber.

Die Zeichnung illustriert schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. Sie zeigt als Fig.The drawing schematically illustrates a preferred embodiment the device according to the invention. It shows as Fig.

einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung in beladenem Zustand und ohne Fluidisierung.a section through the inventive device in loaded State and without fluidization.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der aus Stahl bestehende Behälter (20)weitgehend in eine Vertiefung (10) eingelassen. Im Behälter (20) befinden sich mehrere geschmiedete Walzen (60).As shown in Fig. 1, the steel container (20) is largely let into a recess (10). There are several forged ones in the container (20) Rollers (60).

Die Bodenplatte (21) des Behälters (20) ist mit einer feuerfesten Betonschicht (22) bekleidet,in die poröse gasdurchlässige Platten (2,3) eingelagert sind.The bottom plate (21) of the container (20) is fireproof Concrete layer (22) clad, embedded in the porous gas-permeable plates (2,3) are.

Die Schienen (24), die auf dem Behälterboden (21) aufsitzen und beidseitig der Platten (23) verlaufen, dienen als direkte oder indirekte Auflage für die Walzen (60) , so dass die Platten (23) von den Walzen (60) nicht berührt werden.The rails (24) that sit on the container bottom (21) and on both sides of the plates (23) run, serve as a direct or indirect support for the rollers (60) so that the plates (23) are not touched by the rollers (60).

Unterhalb der Bodenplatte (21) befindet sich das Gaskanalsystem (30), das an den Gasanschlusstutzen (31) angeschlossen ist.The gas duct system (30) is located below the base plate (21), which is connected to the gas connection nozzle (31).

Der dargestellte Behälter (20) weist ein horizontal verfahrbares Rolldach (25) auf.The container (20) shown has a horizontally movable roll top (25) on.

Wie ersichtlich, umgibt das Isoliermaterial (50) die Walzen (60) allseitig. Ausser der feuerfesten Betonschicht (22) weist der dargestellte Behälter keine weitere isolierende Bekleidung auf.As can be seen, the insulating material (50) surrounds the rollers (60) on all sides. Apart from the refractory concrete layer (22), the container shown has no other insulating clothing on.

Allerdings können die Wände und der Deckel des Behälters zusätzlich mit einer solchen Isolationsbekleidung versehen sein.However, the walls and the lid of the container can be added be provided with such insulating clothing.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims 1) Method for the controlled cooling of warm Metal goods, in particular forgings, slabs and the like, characterized in that that warm metal goods in a container of a given amount of a granular or powdery insulating material is surrounded, the insulating material in the container for the purpose of introducing the metal material into a fluidized one by means of a gas flow State is shifted, whereby the metal goods are introduced into the container without resistance can be, and that you can initiate the after loading the container The gas flow is interrupted, the insulating material being deposited compactly around the metal material.

2) Method according to claim 1, characterized in that a further Fluidization of the insulating material made before the metal material is discharged will.

3) Method according to claims 1-2, characterized in that one during the fluidization, in the course of the entry or

Bringing out the metal material, at least part of the insulation material supplies or withdraws from the container pneumatically.

4) Method according to claims 1-3, characterized in that the amount of insulating material inside the container is as follows measures that the introduced warm metal goods after interruption of the introduction of the gas flow is surrounded on all sides by insulating material.

5) Method according to claims 1-4, characterized in that porous vermiculite is used as insulating material.

6) Method according to claims 1-3, characterized in that a gas or gas mixture is used to fluidize the insulating material, which under the given conditions neither with the warm metal nor with the insulating material reacts significantly.

7) Device for performing the method according to the claims 1-6, which in particular a container, preferably made of steel, understands and characterized in that the container (20) has at least one layer (22) formed of a refractory material and with a support for the metal goods provided bottom (21), in which several gas inlets, preferably in the form of gas-permeable plates (23), are embedded, as well as one arranged under the floor Gas duct system (30).

8) Device according to claim 7, characterized in that the gas-permeable Plates (23) are porous, temperature-resistant sintered stones.

9) Device according to claim 7, characterized in that the gas-permeable Plates (23) consist of porous, temperature-resistant sintered metal.

10) Device according to claim 7, characterized in that the gas-permeable plates (23) made of finely perforated sheet metal made of temperature-resistant steel exist.

11) Device according to claim 7, characterized in that the gas-permeable plates (235 consist of perforated tubes.

12) Device according to claims 7-11, characterized in that that the plates (23) are exchangeable.

13) Device according to claims 7-12, characterized in that that the bottom (21) of the container (20) transversely or. has longitudinal elevations, which are arranged on both sides of the gas inlets and protrude beyond the same.

14) Device according to claims 7-13, characterized in that that the gas duct system (30) is designed as a bottom reinforcement of the container (20) is.

15) Device according to claims 7-14, characterized in that that there is at least one pneumatic fine material conveying unit in the immediate vicinity of the container (20) and at least one storage chamber are located, the pneumatic fine material conveying unit connected on the one hand to the container (20) and on the other hand to the storage chamber is.