DE3230866C2

DE3230866C2 - Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel

Info

Publication number: DE3230866C2
Application number: DE3230866A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Arikata; Kenji Hirabe; Hiroshi Yokohama Kanagawa Kamio; Toshinori Fukuyama Hiroshima Matsuo; Yukifumi Ogawa; Kenichi Kasaoka Okayama Sakai; Kenji Takeshige; Kazunori Fukuyama Hiroshima Yako
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1981-08-21
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1985-07-18
Also published as: CA1196258A; US4440584A; JPS5832511A; JPS6249125B2; DE3230866A1; GB2105232A; GB2105232B

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel wird unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzvorgangs zur Kühlung der Tafel Kühlwasser von oben und von unten auf die horizontal angeordnete Stahlblechtafel aufgespritzt, wird jeder der beiden Seitenrandabschnitte der Oberseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafel gegenüber dem aufgespritzten Kühlwasser durch eine in Richtung der Breite der Tafel bewegliche Abschirmeinrichtung abgeschirmt, so daß die Temperaturverteilung in Richtung der Breite der Tafel bei Beendigung des Aufspritzens des Kühlwassers gleichmäßig wird, und wird eine Abschirmbreite für jeden der beiden Seitenrandabschnitte der Stahlblechtafel bestimmt, welche gegenüber aufgespritztem Kühlwasser ab geschirmt ist, und zwar auf der Basis der Breite und der Dicke der Stahlblechtafel, der Temperatur und der Strömungsmenge pro Flächeneinheit an auf die Ober- und Unterseite der Stahlblechtafel aufgespritztem Kühlwasser, der Zeitdauer von Beginn bis Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser und der Temperaturverteilung in Richtung der Breite der Stahlblechtafel unmittelbar vor Beginn des Aufspritzens von Kühlwasser.

Description

is — zwei ortsfeste Führungsrahmen (4), die im wesentlichen waagrecht oberhalb des Rollgangs (Xa) so angeordnet sind, daß sie die vertikale Mittelebi.ne (1) des Rollgangs (IaJ rechtwinklig schneiden.

— zwei Stützrahmen (3), die im wesentlichen waagrecht oberhalb beider Seiten des Rollganges (1 a) parallel zu dessen Mittelebene (1) angeordnet sind und deren beide Enden verschiebbar in den Führungsrahmen (4) gelagert sind, wobei das eine im Bereich des einen Seitenrandes der auf dem Rollgang (Xa) liegenden Stahlblechtafel (19) angeordnete Abschirmglied (22) an einem der beiden Stützrahmen (3) und das itidere, im Bereich des anderen Seitenrandes der Stahlblechtafel (19) angeordnete Abschirmglied (22) am anderen Stützrahmen (3) befestigt ist, und

— einen Antrieb zum Bewegen der beiden Stützrahmen (3) zusammen mit den beiden Abschirmgliedcrn (22) aufeinander zu und voneinander weg in Breitenrichtung der auf dem Rollgang (Xa) liegenden Stahlblechtafel (19) um gleiche Strecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Abschirmglieder (22) wenigstens einen Schlitz (6a) besitzt, welcher geöffnet und geschlossen werden kann, und daß der wenigstens eine Schlitz (Sa) in Öffnungsstellung den Durchtritt von Kühlwasser (25) von wenigstens einem der Vielzahl der oberen Spritzrohre (20) in Richtung auf die auf dem Rollgang (Inliegende Siahlblechiafel (19) zuläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Abschirmglieder (22) ei>e Vielzahl von Abschirmeinheiten (6) aufweist, wobei jede Abschirmeinheit (6) je einem der oberen Spritzrohre (20) zugeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafel nach dem Oberbeg/iff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Kühlvorrichtung ist im wesentlichen aus der US-PS 36 29 015 bekannt. Wi ihr ist es möglich, unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens eine Stahlblechtafel, welche eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von 600—900⁰C besitzt, beispielsweise auf eine Temperatur bis zu 55O°C bei einer Abkühlgeschwindigkeit von beispielsweise 3— 15°C abzukühlen.

Im allgemeinen ist allerdings die Temperaturverteilung in Richtung der Breite einer Stahlblechtafel unmittclbar nach Beendigung des Warmwalzens nicht gleichmäßig. Insbesondere, wie in Fig. la dargestellt ist, ist die Temperatur an den Seitenrandabschnitten in Richtung der Breite geringer als im Mittelabschnitt der Tafel. Wenn eine solche Stahlblechtafel unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens durch eine mit Spritzrohren ausgerüstete Vorrichtung abgekühlt wird, würde der Temperaturunterschied zwischen den Seitenrandabschnitten und dem Mittelabschnitt der Stahlblechtafel unmittelbar nach Beendigung der Abkühlung gemäß Fig. Ib aus den folgenden Gründen weiter vergrößert werden:

1. Kühlwasser von den oberen Spritzrohren strömt von beiden Seitenrändern der Stahlblechtafel herunter. Über die Breite gesehen wird somit die Stahlblech^fel an den Seitenrandabschnitten stärker abgekühlt als in ihrem mittleren Abschnitt.

2. Wegen des komplizierten Mechanismus der Wärmeleitung bei Wasserkühlung im Hochtemperaturbereich werden die Seitenrandabschnitte stärker gekühlt als der Mittelabschnitt.

Bei einer auf diese Weise abgekühlten Stahlblechtafel ergibt sich eine erhebliche Abweichung in den mechanischen Eigenschaften, wie etwa der Zugfestigkeit, über die Breite, und die gesamte Stahlblechtafel zeigt insgesamt eine ungenügende Ebenheit. Ein Beispiel einer durchschnittlichen Verteilung der Oberflächenhärte über die Breite einer Stahlblechtafel, die auf diese Weise abgekühlt und dann einer weiteren Kühlung an Luft unterzogen wird, ist in Fig. Ic dargestellt.

Schließlich ist aus der JP-OS 56-95 404 eine Kühlvorrichtung für ein warmgewalztes Stahlband bekannt, bei dem ortsfeste geneigte Abschirmplatten zwischen den beiden Seitenrändern des Stahlbandes und Kühlwasscrt >5 spritzdüsen vorgesehen sind. Diese Abschirmplatten sind aber fest angebracht, so daß eine Einstellung ihrer Absdiirmbreite gegenüber Kühlwasser nicht möglich ist.

Der f-lrfindung liegt tue Aufgabe zugrunde, eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs I entsprechende Vorrichtung zum Abkühlen einer Stahlblcchtnfcl so auszubilden, daß sie eine Abkühlung der Siahlblechtiifcl

unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzvorgangs derart erlaubt, daß eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Breite bei Beendigung der Abkühlung gegeben ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Durch die mittels der speziell gestalteten Verschiebeeinrichtung in Breitenrichtung der Stahlblechtafel bewegbaren Abschirmglieder kann der auf die Stahlblechtafel auftreffende Kühlwasserstrom so eingestellt werden, daß die angestrebte gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Breite der Tafel bei Beendigung der Abkühlung vorliegt, so daß die so behandelte Stahlblechtafel auch einheitlich mechanische Eigenschaften besitzL

Dazu kann die Abschirmbreite an jedem der beiden Seitenrandabschnitte errechnet werden auf der Basis der Breite und der Dicke der Stahlblechtafel, der Temperatur des Kühlwassers, der Menge pro Flächeneinheit von den oberen und unteren Kühldüsen auf die Ober- und Unterseite der Stahlblechtafel aufgespritzten Kühlwassers, der Zeitdauer vom Beginn bis zur Beendigung des Spritzvorgangs und der Temperaturverteilung in Breitenrichtung der Stahlblechtafel unmittelbar vor Beginn des Aufspritzens von Kühlwasser.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Aus der FR-PS 14 71 836 ist eine Blechkühlvorrichtung bekannt, bei der obere Düsen mit bewegbaren Abschirmgliedern versehen sind, die aber nicht an die Blechbreite angepaßt werden können, so daß bei sich ändernder Blechbreite oder bei verschiedenen Temperaturprofilen in Breitenrichtung der Stahlblechtafel nicht eine gleichmäßige Temperaturverteilung erreicht werden kann. Eine solche Anpassung an die Blechbreite ist bei einer aus der GB-PS 9 32 296 bekannten Kühlvorrichtung vorgesehen, die aus einem Spritzdüsenbalken besteht, der hierzu eine Verschiebeeinrichtung für Absperrelemente aufweist. Abschirm- oder Strahlablenkglieder für eine gleichmäßige Verteilung der Endtemperatur der gekühlten Stahlblechtafel über deren gesar.^s Breite sind bei dieser bekannten Kühlvorrichtung aber nicht vorhanden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel ier Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. la ein Beispiel einer durchschnittlichen Temperaturverteilung über die Breite einer Stahlblechtafel unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens,

F i g. 1 b ein Beispiel einer durchschnittlichen Temperaturverteilung über die Breite einer Stahlblechtafel unmittelbar nach Beendigung der Abkühlung,

F i g. Ic ein Beispiel für den Verlauf der Oberflächenhärte über die Breite einer Stahlblechtafe! nach weiterer Kühlung, F i g. 2a eine Draufsicht eines Ausführungsbcispiels eines Abschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2b Kühlpositionen einer in die Vorrichtung eingelegten Stahlblechtafel,

F i g. 3 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kühlblocks der Vorrichtung,

F i g. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kühlblocks der Vorrichtung,

F i g. 5 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Abschirmeinheit, F i g. 6 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Abschirmeinheit mit geöffnetem Schlitz,

F i g. 7 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Abschirmeinheit mit geschlossenem Schlitz,

F i g. 8 eine Vorderansicht einer Ausführungsführungsform eines Endes eines Stützrahmens in dessen Längsrichtung,

F i g. 9 die Spritzwasserbahnen von den oberen Kühldüseneinheiten,

Fig. 10a berechnete durchschnittliche Wärmeleitfähigkeitsverteilung der Ober- und Unterseite über der Breite einer Stahlblechtafel für die Zeitdauer vom Beginn bis zur Beendigung des Ausspritzens von Kühlwasser,

Fig. 1 Ob die berechneten Temperaturverteilungen für die O'jer- und Unterseite über die Breite einer Stahlblechtafel bei Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser,

F i g. 11 ein Berechnungsergebnis einer durchschnittlichen Temperaturverteilung und einer Mitteltemperatur einer Stahlblechtafel über die Breite der Tafel bei Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser,

Fig. 12a und 13a durchschnittliche Temperaturverteilungen an zwei Stahlblechtafeln unmittelbar vor Beginn des Aufsprilzens von Kühlwasser,

Fig. 12b und 13b durchschnittliche Temperaturverteilungen an zwei Stahlblechtafeln bei Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser.

Fig. 12c und 13c durchschnittliche Überflächenhärteverteilungen an zwei Stahlblechtafeln nach weiterer Kühlung.

F i g. 2b zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 26, die so groß bemessen ist, daß eine ganze Stahlblechtafel 19 unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzvorganges aufgenommen werden kann. Die Kühlvorrichtung 26 umfaßt eine Anza!'! von Kühlblöcken 16, die längs der Mittellinie der Kühlvorrichtung 26 angeordnet sind. Einer dieser Kühlblöcke 16 ist in F i g. 2a dargestellt. Die Stahlblechtafel 19 läuft von der Position I in F i g. 2b zur Position Il dabei gekühlt.

F i g. 3 zeigt einen der Kühlblöcke 16 der Kühlvorrichtung 26. Obere Spritzrohre 20 und untere Spritzrohre 21 sind in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung der auf einem Rollgang Xa mit Rollen Ya gelegten Stahlblechtafel 19 oberhalb bzw. unterhalb von dieser angeordnet. Jedes der Spritzrohre 20 und 21 besitzt im wesentlichen eine Länge entsprechend der Breite der Stahlblechtafel 19 und isi parallel zur Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19 angeordnet.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, umfaßt jedes obere Spritzrohr 20 einen Düsenkopf 2 und eine Anzahl von Dü^en 2.7, welche an der Spitze des Düsenkopfs 2 in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung des Kopfs 2 angeordnet sind, öffnungen der Düsen 2a sind alternierend und nach unten weisend an beiden Seiten des Düsenkopfs 2 angeordnet, und die Düsen 2a spritzen das Kühlwasser vertikal nach unten aus. Jedes untere Spritzrohr 21 umfaßt einen Düsenkopf 24 und eine Anzahl von Düsen, die an der Spitze des Diwenkojjfs 24 in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung des Düsenkopfs 24 angeordnet sind und das Kühlwasser nach oben ausspritzen.

32 30 8bt>

Abschirmglieder 22 sind in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19 bewegbar an jedem der beiden Seitenrandabschnitte zwischen den oberen Spritzrohren 20 und der Stahlblechtafel 19 angeordnet (F i g. 3 und 4). Die Abschirmglieder 22 sind so ausgebildet, daß sie die beiden Seitenrandabschnitte der Oberseite der Stahlblechtafel 19 gegenüber Kühlwasser abschirmen, welches von den oberen Kühldüseneinheiten 20 ausgcspritzt wird. Gemäß F i g. 2a und 4 ist eine Verschiebeeinrichtung 23 zur Bewegung der Abschirmgiieder 22 in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19 vorgesehen. Die Verschiebeeinrichtung 23 besitzt ein Paar von Stützrahmen 3. Jedes der Abschirmglieder 22 umfaßt eine Anzahl von Abschirmeinheiten 6, welche unterhalb jedes der oberen Spritzrohre 20 angeordnet sind. Jede der Abschirmeinheiten 6 für jedes der Abschirmgliedcr 22 ist auf jedem Paar der Stützrahmen 3 mittels eines Stützarms 5 gelagert.

ίο Wie aus F i g. 4 hervorgeht, verläuft der Boden einer jeden Abschirmeinheit 6 von der Mitte der Stahlblechtafel 19 gegen den Seitenrand in Richtung der Breite schräg nach unten. Wie aus der F i g. 5,6 und 7 hervorgeht, ist ein Paar von Schlitzen 6a, welche geöffnet und mit Deckeln 18 geschlossen werden können, parallel zum Düsenkopf 2 an Stellen ausgebildet, welche einen Durchtritt des von den Düsen 2;) auf den Boden einer jeden der Abschirmeinheiten 6 ausgespritzten Kühlwasserstrahls 25 auf den Seitcnrandabschniti der Oberseite der Stuhl

is blechtafel 19 erlaubt. Ist der Deckel 18 auf dem Schlitz 6a aufgesetzt (Fig. 7), wird der Kühlwasserstrahl 25 durch den Deckel 18 unterbrochen, und das Kühlwasser wird zur Außenseite liin.kTs des nach union geneigten Bodens der Abschirmeinheit 6 abgeführt. Auf diese Weise wird der Scitcnrandabsehniii der Oberseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafcl 19 gegenüber Kühlwasser abgeschirmt, welches von der Oiise 2;/ ausgespritzt wird. Ein Beispiel hierfür ist in F i g. 9 dargestellt.

Wie aus Fig. 2a hervorgeht, ist ein Haar von Stützrahmen 3 oberhalb der beiden Seiten des Kollgangs Xa parallel zu dessen vertikaler Mittelebene 1 angeordnet. Die beiden Enden eines jeden Stützrahmens 3 sind verschiebbar in einem Paar von Führungsrahmen 4 gelagert, welche oberhalb des Rollgangs Xa so vorgesehen sind, daß sie die Mittelebene 1 unter rechten Winkeln schneiden, wodurch das Paar von Stützrahmen 3 in einer Richtung senkrecht zur Mittelebene 1 bewegbar ist, d. h. in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19. Gemäß F i g. 8 sind eine Tragrolle 14, die auf dem horizontalen Abschnitt 4a des Führungsrahmens 4 abrollt, und eine Führungsrolle 15, die auf dem vertikalen Abschnitt Ab des Führungsrahmens 4 abrollt, an jedem der beiden Enden der Stützrahmen 3 angeordnet. Der Stützrahmen 3 bewegt sich längs des Führungsrahmens 4 ruckfrei mit Hilfe der Tragrollen 14 und schwenkt nicht in Längsrichtung aufgrund der Führungsrollen 15.

Nach F i g. 2 ist ein Ende eines jeden von zwei Rollen 7 an ein«rn der Stützrahmen 3 befestigt, so daß das Rohr 7 die Mittelebene 1 des Rollgangs Xa rechtwinklig schneidet. Jedes der Rohre 7 ist in wenigstens einen Stützglied 13 in seiner Mitte verschiebbar gelagert. An seinem freien Ende ist jedes Rohr 7 mit einem Innengewinde versehen, in das eine Schraube 8 eingreift. Die Schrauben 8 sind mit einer Antriebswelle 10 über ein Kegelradgetriebe 9 verbunden, so daß sie in derselben Richtung umlaufen. Die Antriebswelle 10 ist parallel zur Mittelebene 1 des Rollgangs la angeordnet und mit einem Motor 12 über ein Untersetzungsgetriebe II verbunden. Die Gewinde der beiden Schrauben 8, die in die beiden an einem Stützrahmen 3 befestigten Rohre 7 eingeführt sind, besitzen eine umgekehrte Steigung gegenüber den Gewinden der beiden Schrauben 8. welche in die am anderen Stützrahmen 3 befestigten Rohre 7 eingeführt sind. Somit bewegt der Motor 12 die beiden Stützrahmen 3 und

_i :. j:_ α ι u: :_i__:* c i: IL-. c* ι f-.: ι ι : ι .. :— d:.l, l„- u_......

U UIItIl UIC /"VUSdIl! IIICIIIIICIlCll O Ulli UIC3CIUC Oll CUIVC aUt CIIKIIIUCI £U UIIU WIIt; lltai IUl I nrkg Hr IMLtUUlIgUVI UlVlIt.

der Stahlblechtafel 19.

Wie aus F i g. 9 hervorgeht, kann die Abschirmbreite eines jeden der beiden Seitcnrandabschnittc der Stahlblechtafel 19, welcher durch die Abschirmeinheit 6 gegenüber von den nicht dargestellten Düsen 2a ausgespritztem Kühlwasser 25 abgeschirmt ist, geändert werden, indem die Abschirmeinheit 6 in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19 durch Abtrieb des Motors 12 bewegt wird. Gemäß F i g. 9 gibt ßdie Breite der Stahlblechtafel 19 und Xa die Abschirmbreite an. Die Position der Abschirmeinheit 6 wird durch einen am Untersetzungsgetriebe 11 angeschlossenen Impulsgeber 17 ermittelt und durch Ansteuerung des Motors 12 verstellt, um die Abschirmbreite zu steuern.

Mit der Vorrichtung 26 wird die Stahlblechtafel 19 unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens wie folgt gekühlt:

1. Die Stahlblechtafel 19 gelangt unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzvorgangs auf den Rollgang la. wie dies in Fig. 2b dargestellt ist, und wird bei Position (I) in der Kühlvorrichtung 26 aufgenomme". Die Position der Abschirmglieder 22 in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19, d. h, eine Abschirmbreite, wird auf der Basis der Breite und der Dicke der Stahlblechtafel 19, der Temperatur und der Strömungsmenge pro Flächeneinheit an Kühlwasser 25, welches auf die Ober- und Unterseite der Stahlblechtafel 19 aufgespritzt wird, der Zeitdauer vom Beginn bis zur Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser 25 und der Temperaturverteilung in Richtung der Breite der Stahlblechtafel 19 unmittelbar vor Beginn des Spriizens von Kühlwasser 25 bestimmt

2. Während d'e Stahlblechtafel 19 von Position (I) zur Position (II) vorrückt, wird Kühlwasser 25 von den Kühldüseneinheiten 20 und 21 auf die Ober- und Unterseite der Stahlblechtafel 19 gespritzt, wobei die beiden Seitenrandabschnitte durch die Abschirmglieder 22 gegenüber Kühlwasser abgeschirmt sind, welches von den oberen Kühldüseneinheiten 20 ausgespritzt wird.

Die Abschirmbreite wird vor Beginn des Ausspritzens von Kühlwasser folgt bestimmt:

a) Berechnung einer durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeitsverteilung der Ober- und Unterseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafe! IS während der Zeitdauer vom Beginn bis zur Beendigung des Kühlwasserspritzvorgangs nach den empirischen Gleichungen (1) bis (8) (gültig, wenn 50% der Schlitze 6a in den Abschirmgliedern 22 geschlossen sind).

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34,7 H/"" ₍₆₎

.».' 1.99 X-" ₍₇₎

■V" - 2.21 .V"- ₍₈₎

Dabei bedeuten:

λικ durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit in Kcal/m² · h · ⁰C in der Mitte der Oberseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafel,

Λακ durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit in Kcat/m² ■ h · ⁰C am Rand der Oberseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafel,

X' Abstand in mm zwischen dem Seitenrand und der Stelle der Oberseite mit der niedrigsten Temperatur, X" Abstand in mm zwischen dem Seitenrand und der Stelle der Oberseite mit der höchsten Temperatur,

aii\ durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit in Kcal/m² ■ h · ⁰C an der Stelle der Oberseite mit der niedrigsten Temperatur in Richtung der Breite der Tafel,

ixun durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit in Kcal/n^ · h · ⁰C an der Stelle der Oberseite mit der höchsten Temperatur in Richtung der Breite der Tafel,

,xr durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit in Kcal/m² · h · ⁰C der Unterseite der Stahlblechtafel, W(i Kühlwasserstrom pro Flächeneinheit in t/m² · hander Oberseite der Stahlblechtafel, W_t. Kühlwasserstrom pro Flächeneinheit in t/m² · h an der Unterseite der Tafel, H Breite der Tafel in mm,

X vorläufige Abschirmbreite in mm und

(\ dimensionsloser Korrekturkoeffizient νοηΛ|//_: für Abschirmung des Kühlwasserstrahls. jo

^in Beispiel für das Ergebnis dieser Berechnung ist in Fig. 10a dargestellt. I ist die durchschnittliche Wärmeleitfähigkeitsverteilung der Oberseite in Richtung der Breite der Stahlblechtafel und Il die durchschnittliche Wärmeleitfähigkeitsverteilung der Unterseite der Tafel in Richtung der Breite.

b) Berechnung einer Temperaturverteilung an der Ober- und der Unterseite über die Breite der Stahlblechtafei nach Beendigung des Ausspritzens des Kühlwassers nach der empirischen Gleichung (9):

ι , p.m.») ir/?)¹ ** ι

Dabei bedeuten:

θ, θι η. θι η.,

rVfM. ffimoacr θι berechnete Temperatur in ⁰C im Tafelquerschnitt;

θιιι Temperatur in ⁰C in der Mitte der Oberseite,

Bin Temperatur in ⁰C im Seitenrandabschnitt der Oberseite

Θιιλ Temperatur in ° C an der Stelle mit der niedrigsten Temperatur der Oberseite,

θιιπ Temperatur in^c C an der Stelle mit der höchsten Temperatur der Oberseite,

θι. Temperatur in der Mitte der Unterseite,

θα Ost ic. Ost/t, w

Ösim. θςυΒ fti- gewesene oder geschätzte Temperatur in ⁰C vor Beginn der Kühlung an den entsprechenden Stellen des Tafelquerschnitts wie θικ, θνε us^w·

θw Temperatur des Kühlwassers in ° C,

r Zeitdauer in s von Beginn bis bis Beendigung des Ausspritzens von Kühlwasser,

t Dicke der Stahlblechtafel in mm,

Λ, CXVC. ΛU&

λιιλ. Λι/soder λ/. in a) berechnete Wärmeleitfähigkeit in Kcal/m² ■ h · ⁰C an den entsprechenden Stellen des Tafelquerschnitts.

Ein Beispiel für das Ergebnis dieser Berechnung ist in F i g. 10b dargestellt, ί ist die Temperaturverteilung an der Oberseite und II an der Unterseite.

c) Berechnung einer durchschnittlichen Temperaturverteilung über die Breite der Stahlblechtafel bei Beendigung des Ausspritzens von Kühlwasser nach den Gleichungen (10) bis (13).

θ~^Χΐ2(θ_ΙΚ+θ,) (10)

+ Θ0 (H)

+ ΘΟ (12)

+θ_ι.) (13)

ί.^ Dabei bedeuten Bc, Bc, Θα und ös jeweils die durchschnittliche Temperatur in °C in der Mitte, am Rand, an

1 der Stelle mit der niedrigsten Temperatur bzw. an der Stelle mit der höchsten Temperatur.

■;/? Ein Beispiel für das hierbei erzielte Berechnungsergebnis ist in Fig. ■ i als Linienzug 111 dargestellt.

d) Berechnung der Mitteltemperatur Θμ in ⁰C der Stahlblechtafel bei Beendigung des Ausspritzen;» von

}ji 5 Kühlwasser auf der Basis des Berechnungsergebnisses von c). Ei.ι Beispiel für das hierdurch erhaltene

^:|- Berechnungsergebnis ist in F i g. 11 dargestellt.

ijs e) Wiederholung der Berechnungen a) bis d) mit geänderter vorläufiger Abschirnibrcitc X mit dem Ziel, das

jjjj Verhältnis S/bρε der Fläche 5 des Bereichs der durchschnittlichen Temperaturverieilung (III), welcher

?;; untei lialb der Mitteltemperatur Bm liegt, zur Distanz bpi: zwischen dem Mittelpunkt Fdes Bereichs S(U. h.

'■' ίο bei halber Länge ödes Bereichs S) und dem Seitenrand zu minimieren (Fig. 11). Dadurch wird diejenige

i■: provisorische Abschirmbreite X als gesuchte Abschirmbreite bestimmt, welche das minimierte Verhältnis ergibt.

;■ Nachfolgend werden Beispiele für die Kühlung von Tafeln beschrieben:

; B e i s ρ i e I 1

;_: Eine Stahlblechtafel mit einer Breite von 2800 mm, einer Dicke von 20 mm und einer Länge von 25m wurde

'$, unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens in der Kühlvorrichtung bei Position (I)(Fi g. 26) aufgenommen.

"jH 20 Die Stahlblechtafe! besaß unmittelbar vor Beginn des Aufsprühen von Kühlwasser eine ciurchschnittlichi:

,'■■;, Temperatur von 77O°C. Fig. 12a zeigt die durchschnittliche Temperaturverteilung über die Breite der Stahl

;f\ blechtafel 19 unmittelbar vor Beginn des Aufspritzens von Kühlwasser.

I Während die Stahlblechtafel in der Kühlvorrichtung von Position (I) zur Position (II) in 23 Sekunden vorge-

■h rückt wurde, wurde Kühlwasser mit einer Wassertemperatur von 25"C und einer Menge pro Flücheneinheit von

ig" 25 14 t/m²h für die Oberseite und von 28 t/m²h für die Unterseite gegen die Tafel gespritzt. F.inc Abschirmbreite

:-; von 25 mm wurde verwendet.

\';' Nach dem Kühlen hatte die Stahlblechtafel eine durchschnittliche Temperatur von 550'C. F i g. 12b zeigt die

ι durchschnittliche Temperaturverteilung über die Breite der Stahlblcchtafel bei Beendigung des Aufspritzens

ff* von Kühlwasser. Fig. 12c zeigt die durchschnittliche Oberflächenhiirteverteilung über die Breite der Stahlbleeh-

% 30 tafel nach weiterer Kühlung an Luft.

M B e i s ρ i e 1 2

te Eine Stahlblechtafe! 19 mit einer Breite von 3200 mm, einer Dicke von 20 mm und einer Länge von 25 m

H 35 wurde unmittelbar nach Beendigung des Warmwalzens in der Kühlvorrichtung bei Position (I) aufgenommen.

'£? Die Blechtafel besaß vor Beginn des Aufspritzens von Kühlwasser eine durchschnittliche Temperatur von

f760°C. F i g. 13a zeigt die durchschnittliche Temperaturverteilung über die Breite der Stahlblechtafel unmittelbar vor Beginn des Aufspritzens von Kühlwasser.

|| Während die Stahlblechtafel in der Kühlvorrichtung von der Position (I) zur Position (II) in 46 Sekunden

,gj 40 vorgerückt wurde, wurde Kühlwasser mit einer Wassertemperatur von 25°C und einer Menge pro Flächenein-

¹M heit von 5,3 t/m²h für die Oberseite und von 10,6 t/nvh für die Unterseite aufgespritzt. Eine Abschirmbreite von

H 50 mm wurde verwendet.

tp Nach dem Kühle" hatte die Stahlblechtafel eine durchschnittliche Temperatur von 550"C. F i g. 13b zeigt die

I durchschnittliche Temperaturverteilung über die Breite der Stahlblechtafel bei Beendigung des Aufspritzens

% 45 von Kühlwasser. Fig. 13c zeigt die durchschnittliche Oberflächenhärteverteilung über die Breite der Stahlblech-

tafel nach weiterer Kühlung an Luft.

Wie aus den Beispielen 1 und 2 hervorgeht, ist die Temperaturverteilung und ebenso die Härteverteilung bei Beendigung des Aufspritzens von Kühlwasser im wesentlichen gleichmäßig. Somit erhält man ein Stahlblech mit gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften über die Breite und einer genügenden Ebenheit.

50

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen einer Stahlblechtafe! unmittelbar nach dem Warmwalzen, mit einem horizontalen Rollgang für die Stahlblechtafel mit einer Vielzahl von oberhalb bzw. unterhalb der Stahlblechtafcl in

vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Stahlblechtafel angeordneten, in Breitenrichtung der Stahlblechtafel verlaufenden Spritzrohren, deren jedes eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich der Breite der Stahlbiechtafel ist und mit mehreren Düsen zum Aufspritzen von Kühlwasser auf die Stahlbiechtafel versehen ist, und mit zwei zwischen den oberen Spritzrohren und der auf dem Rollgang liegenden Stahlbiechtafel im Bereich der beiden Seitenränder der Stahlblechtafel angeordneten Abschirmgliedern zum to Unterbrechen der Kühlwasserstrahlen, deren Böden von der Mitte der Stahlblechtafel aus na^-h unten geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmglieder (22) mittels einer Verschiebeeinrichtung (23) aufeinander zu und voneinander weg in Breitenrichtung der auf dem Rollgang {\a) liegenden Stahlblechtafel (19) bewegbar sind, und daß die Verschiebeeinrichtung (23) aufweist: