DE2954484C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlrohr rechteckigen Querschnitts zum kontinuierlichen Kühlen warmgewalzter Stangen in einem im Kühlrohr aufrechterhaltenen Kühlwas­ serbad mit Wasserspeiseöffnungen in seinen lotrechten Seitenwänden und mit einer abnehmbaren Abdeckung mit jeweils endseitig des Kühlrohrs angeordneten Hochdruckdü­ sen, welche zur Erzeugung eines abwärts strömenden Was­ servorhangs zum Einschließen des Kühlwasserbades an der Abdeckung angeordnet sind und mit Wasserauslaßschlitzen zur Aufnahme des Wassers des Wasservorhangs im Boden des Kühlrohrs, die sich über die Gesamtbreite des Kühlrohrs erstrecken.

Eine bekannte Kühlvorrichtung ähnlicher Art (US-PS 38 97 230) schließen Wasservorhänge ein Kühlwasserbad ein, welche einerseits den Kühlwasserzufluß bilden und andererseits ein damit ausgebildetes Kühlwasserbad ab­ grenzen. Die dafür jedoch verwendeten, wasservorhangbil­ denden von unten und oben in den Kühlquerschnitt einge­ spritzten Wasserstrahlen kreuzen sich zudem etwa in der Mitte des Kühlrohrquerschnitts, so daß durch dabei entstehende Turbulenzen und über den Kühlrohrquerschnitt unterschiedliche Kühlwirkungen eine Beeinträchtigung der Homogenität der Materialkühlung auftritt. Bei einem anderen bekannten Kühlrohr der eingangs genannten Art (DE 24 26 828) sind die Sprühstrahlen der nahe den beiden Enden des Kühlbehälters jeweils doppelt vorgesehenen, runden Hochdruckdüsen schräg einwärts und abwärts des Kühlrohrs gerichtet, wobei die Sprührich­ tung an der Auslaufseite stärker einwärts gerichtet ist als bei dem hierzu nachgeschalteten Wasservorhang, um eine ausreichende Schleusenwirkung zu erzielen. Diese Neigung ist zur Ausbildung eines zum unteren Bereich des Kühlrohrs hin ansteigenden hydrostatischen Drucks u. a. auch gegen die Bewegungskraftkomponente des Walzguts beschrieben. Damit ist jedoch keine über den gesamten Kühlrohrquerschnitt völlig gleichmäßige Ausbildung bzw. Wirkung des Wasservorhangs und zudem insbesondere kein gleichförmiger Kühlwasserstau mit homogener Material­ kühlung gewährleistet, und zwar auch durch Mitreißen von Kühlwasser auf der Oberseite des zu kühlenden Stangen­ materials.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, die diese Nachteile bekann­ ter Kühlvorrichtungen vermeidet, und mit zudem einfache­ ren Mitteln eine verbesserte Homogenisierung der Ma­ terialkühlung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit den überraschenderweise in lotrechter Ausrich­ tung wirksamen und beständigeren Wasservorhängen wird über die verbesserte Homogenisierung der Materialküh­ lung hinaus eine Verringerung der Anzahl der Hochdruck­ düsen erzielt. Hinzu kommt eine Vermeidung von Fehlsig­ nalen der mit der Kühlvorrichtung arbeitenden Infrarot­ detektoren, da die Oberfläche des das Kühlrohr verlas­ senden Stangenmaterials gleichmäßig trocken ist.

Wichtige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 4.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilsweise weggebrochenen lotrechten Längs­ schnitt durch ein Kühlrohr mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Quer­ schnitt durch eine Hochdruckdüse bei dem Kühl­ rohr nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 durchläuft das warmgewalzte Stangenma­ terial eine Kühlvorrichtung bzw. deren Kühlrohr von links nach rechts. Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Kühlbehälter 1 in Form eines Kühlkanals, d. h. einem oberseitig geschlossenen U-Profil mit rechteckigem lotrechten Querschnitt (vgl. Fig. 3). In beiden lotrechten Seitenwänden 2 und 3 sind auf etwa halber Höhe Wasser-Speiseöffnungen 4 vorgesehen, durch die über nicht dargestellte Speiserohre im Kühlkanal 1 Wasser als Wasserstau 10 aufrechterhalten wird. Eine abnehmbare Abdeckung 6-9 ist in insgesamt vier Abschnitt unter­ teilt, die durch drei sich über die Gesamtbreite des Kühlbehälters 1 erstreckende Spalte oder Fugen 11-13 voneinander getrennt sind. Über diesen Fugen 11-13 sind Hochdruckdüsen 14, 15 bzw. 16 vorgesehen.

Gemäß Fig. 1 sind diese Hochdruckdüsen 14-16 so ausgebildet, daß sie lotrechte Wasservorhänge 17, 18 bzw. 19 erzeugen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist am Stangeneinlaufende des Kühlkanals 1 nur eine einzige Hochdruckdüse 14 angeordnet, während am Austrittsende des Kühlkanals 1 zwei Hochdruckdüsen 15 und 16 vorgesehen sind. Unterhalb jeder Hochdruckdüse ist im Boden 20 des Kühlkanals 1 jeweils ein lotrecht auf diese ausgerichteter Wasserauslaßschlitz 21, 22 bzw. 23 vorgesehen.

Zwischen den Wasserauslaßschlitzen 22 und 23 am Austrittsende sind ein oder mehrere zusätzliche Schlitze 24 vorgesehen. Der Kühlkanal 1 erstreckt sich in Material-Bewegungsrichtung über die letzte Hochdruckdüse 16 hinaus, wobei im Boden dieses Verlängerungsteils 25 vier Wasserauslaßschlitze 26 vorgesehen sind, die sich jeweils über die Gesamtbreite des Kühlkanals 1 erstrecken. Stromauf bzw. in Bewegungsrichtung vor der ersten Hochdruckdüse 11 befindet sich ein weiterer Auslaßschlitz 27. Im Querschnitt (Fig. 1) gesehen, besitzen die Wasserauslaßschlitze 21-24 und 26, und Auslaßschlitz 27 in bezug auf die Bewegungsrichtung des Stangenmaterials eine Abschrägung nach oben, durch die ein Hängenbleiben einer Stange in einem Schlitz verhindert wird. In bevorzugter Form besitzt ein solcher Wasserauslaßschlitz eine senkrechte stromaufseitige Kante und eine unter einem Winkel von z. B. 30° gegenüber der Waagerechten geneigte stromabseitige Kante.

In Fig. 2 ist eine der drei Hochdruckdüsen 14-16 in vergrößertem Maßstab im Querschnitt dargestellt. Diese, in Fig. 2 mit 14 bezeichnete Hochdruckdüse besteht aus einem Anschlußstutzen 30 und einem rechteckigen Verteilerkasten 31, der an der Unterseite durch eine Bodenwand 32 begrenzt wird, in welche zwei einen L- förmigen Querschnitt besitzende Platten 33 eingesetzt sind, die ihrerseits mit Hilfe von Schrauben 34 an der Bodenwand 32 befestigt sind. Die gesamte Hochdruckdüse 14 ist mittels Schrauben 35 an den Abschnitten der Abdeckung 6 und 7 befestigt, die zwischen sich die Fuge bzw. den Spalt 11 festlegen. Zwischen den Platten 33 ist ein parallele Seiten besitzender Wasseraustrittsspalt 36 gebildet, der schmäler ist als die Fuge 11 und der zur Erzeugung eines die Gesamtbreite des Kühlkanals 1 bestreichenden Wasservorhangs 17 dient.

Der statische Staudruck des Wassers im Verteiler­ kasten 31 beträgt etwa 7 × 10⁵ N/m²; infolgedessen besitzen die Wasservorgänge genügend Kraft, um die Wassermasse im Kühlkanal 1 vollständig einzuschließen bzw. auszustauen, auch wenn das Stangenmaterial den Kanal sehr schnell durchläuft. Die Menge des von jeder Druck­ düse pro Zeiteinheit ausgestoßenen Wassers beträgt etwa das Fünffache der Wassermenge bei der eingangs genannten bisherigen Vorrichtung.

Gemäß Fig. 3 bestreicht der Wasservorhang 17 die volle Breite des Kühlkanals 1, wobei er über die im Boden 20 des Kanals durch den Wasserauslaßschlitz 21 gebildete Auslaßöffnung aus dem Kühlkanal 1 austritt. Ein nicht dargestellter Abfluß (Rinne) unter dem Boden 20 fängt das aus den verschiedenen Auslaßschlitzen aus­ strömende Wasser auf. Die Vorderkanten der Abschnitte der abnehmbaren Abdeckung 6-9 der Kühlvorrichtung sind sämtlich so ausgebildet, daß sich das durchlaufende Stangenmaterial nicht in einem der Spalte 11, 12 und 13 bzw. zwischen diesen Abschnitten verfangen kann.

Gemäß Fig. 1 besitzt der zentrale Abschnitt der Abdeckung 7 des Kühlkanals 1, d. h. der Abschnitt zwischen dem Wasservorhang 17 am Material-Einlaufende und dem ersten Wasservorhang 18 am Material-Austrittsende, eine Vielzahl von Öffnungen 7 a, die einen schnellen Wasser­ austritt zulassen, wenn beispielsweise eine Stange mit einem verformten, z. B. verbogenen Vorderende in die Wassermasse einläuft. Auf diese Weise werden die Stabilität beeinträchtigende Strömungen der Wassermasse vermieden.

Claims (4)

1. Kühlrohr rechteckigen Querschnitts zum kontinu­ ierlichen Kühlen warmgewalzter Stangen in einem im Kühl­ rohr aufrechterhaltenen Kühlwasserbad mit Wasserspeise­ öffnungen in seinen lotrechten Seitenwänden und mit einer abnehmbaren Abdeckung mit jeweils endseitig des Kühlrohrs angeordneten Hochdruckdüsen, welche zur Erzeugung eines abwärts strömenden Wasservorhangs zum Einschließen des Kühlwasserbades an der Abdeckung angeordnet sind und mit Wasserauslaßschlitzen zur Aufnahme des Wassers des Wasservorhangs im Boden des Kühlrohrs, die sich über die Gesamtbreite des Kühlrohrs erstrecken, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hochdruckdüsen (14, 15, 16) als sich quer über die gesamte Breite der Ab­ deckung (6, 7, 8, 9) erstreckende Fugen (Spalte 11, 12, 13) der an diesen Stellen unterteilten Abdeckung mit einem, jeweils über der gesamten Fuge angeordneten Wasseraustrittsspalt (36) ausgebildet sind, welcher einander parallele Seitenflächen besitzt, sowie schmaler als die Breite der Fugen (Spalte 11, 12, 13) ist und über den gesamten Kühlrohrquerschnitt unmittelbar an der Abdeckung beginnend einen Wasservorhang (17, 18 bzw. 19) bildet, welcher jeweils lotrecht gerichtet ist.

2. Kühlrohr nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wasseraustrittspalt (36) mit einem oberhalb der Abdeckung (6, 7, 8, 9) an­ geordneten rechteckigen Verteilerkasten (31) in Verbin­ dung steht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugen (Spalte 11, 12, 13) jeweils eine gegenüber der Bewe­ gungsrichtung des Stangenmaterials nach oben abgeschrägte Kante besitzen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kühlbehälter (1) am Materialaustrittsende über den auslaufseitigen Wasservorhang (19) hinauserstreckt und daß dieser Verlängerungsabschnitt in seinem Boden (20) eine Anzahl von Wasserauslaßschlitzen (26) auf­ weist.