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Titel der Erfindung
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Einrichtung zur gesteuerten Iiuftabkühlung von Walzgut Anwendungsgebiet
der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gesteuerten Luftabkühlung
von Walzgut; auf Kühlbetten in Feinstahlwalzwerken für Massen- und Edelstahl mittels
Luftanblas- und Luftansaugaggregaten, die unterhalb des Kühlbettes auf dem Kühlbettfundament
angeordnet sind.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der Stabstahlproduktion
in Feinstahl- und Mittelstahlwalzwerken werden die Walzadern hinter dem letzten
Walzgerüst allgemein mittels Kühlbettscheren in Kühlbettlängen unterteilt, im Kü.hlbettauflaufsystem
abgebremst und dem Querfördersystem übergeben. Auf diesem Fördersystem soll das
Walzgut bei Gewährleistung einer guten Geradheit von Walztemperatur auf etwa 423
K abgekühlt werden, In Edelstahlwalzwerken sind jedoch auch Stahlsorten vorhanden,
bei denen die Abgangstemperatur zwecks guter Schneidbarkeit des Stabstahls - Schopfschnitt
sowie Trennschnitt in Verkauflängen - an der Kalt schere im Bereich von 473 bis
773 K je nach Stahlmarke betragen muß.
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Bei den häufigsten Kühlbettsystemen wird das Walzgut durch Strahlung
und natürliche Konvektion beim Quer transport abgekühlt., Walzgutabkühlung durch
Strahlung und natürliche Konvektion bedingt eine relativ große Abkühlzeit bzw. bohe
Abgangstemperaturen, vor allem bei dickem Walzgut am Kühlbettende.
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Andererseits ist das bis zur Schopfschere erforderliche
Warmhalten
des Walzgutes bei dünnen Edelstahlstäben durch eine praktikable Energierückgewinnung
der Abwärme nicht möglich. Um maximale Abkühlungsgeschwindigkeiten zu scha£-fen,
ist es nach der DE-OS 23 61 305 bekannt, unterhalb des Kuhlbettes Luftanblassysteme
anzuordnen Auch das Anspriihen des warmen Walzgutes mit Wasser durch gesonderte
Düsensysteme ist vorgesehen Diese Anblassysteme arbeiten nach dem Ein- und Ausschaltprinzip.
Eine gesteuerte Abkühlung durch Wärmerückgewinnung zur Wiederverwendung für das
auf dem Kühlbett schrittweise sich, bewegende Walzgut sowie für die Nutzung in Wärmetauschern
sind bisher nicht durchführbar.
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Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine gesteuerte
und ökonomisch günstige Abkühlung von Stabstahl auf Kühlbetten zu erreichen und
die anfallende Warmluft bei Bedarf gleichfalls für die gesteuerte Abkühlung zu verwenden.
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Darleun des Wesens der Erfindung Es ist Aufgabe der Erfindung, das
Kühlbett mit einer zusätzlichen Einrichtung zu versehen, die je nach Stahlmarke
ems zielgerichtete Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit ermöglicht und die Voraussetzungen
zur teilweisen Nutzung der vom Walzgut abgegebenen Wärmemenge schafft.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unterhalb des
Kühlbettrechensystems durch Rohrleitungen miteint ander verbundene und durch einen
umstenerbaren Lüfter mit Kühlmedium steuerbar beaufschlagbare und wechselseitig
wirkende Ansaug- und Ausblasöffnungen angeordnet sind, wobei die Rohrleitungen mit
Luftabkühleinrichtungen, Lufterhitzern und Luftanfeuchteinrichtungen ausgestattet
sind. Zur Erzielung unterschiedlicher Luftströmungen sind die Ansaug- und Ausblasöffnungen
mit einem verstellbaren Klappensystem versehen. Zur evtl. Erhöhung der Luftgeschwindigkeit
und damit Verbesserung des Kühleffektes ist es möglich, die jeweilige Ausblasöffnung
als Injektor auszubilden. Zum Ansaugen von
Außenluft bzw. Abblasen
von Hallenluft, die das Walzgut wmströmt, ist das Rohrleitungssystemiiber ein Regelorgan
mit einem Luft kanal verbunden.
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Ausführungsbeispiel Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung
näher dargestellt werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Kühlbetthalle
linke Hälfte: Zustand ohne Zwangsbelüftung Fig. 2 rechte Hälfte: Zustand mit Zwangsbelüftung
Fig. 3 Luftaustrittsöffnung mit regelbarem Klappensystem Fig. 4 Luftaustrittsöffnung
mit Injektorwirkung.
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Die Einrichtung zur gesteuerten Luftabkühlung besteht aus einem Luftleitsystem,
das unterhalb des Rechensystems 2 angeordnet ist. Das Luftleitsystem setzt sich
zusammen aus einem umschaltbaren Lüfter 7, Rohrleitungen 8, 8', Luftabkühleinrichtungen
9, 9', Lufterhitzer 12, 12', Luftanfeuchteinrichtungen 13, 13' sowie den Ansaug-
und Ausblas öffnungen 5 und 6. Die Ansaug- und Ausblasöffnungen 5 und 6 besitzen
ein regelbares Klappensystem 14 zur definierten Einstellung des Luftaustritts. Ein
zusätzlicher Luftkanal 17 ist über ein Regelorgan 20 mit der Rohrleitung 8 verbunden.
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Nach Fig. 4 kann die Ausblasöffnung 6 auch mit einem Injektor 15 versehen
sein. Von den Walzgerüsten kommend, läuft der Stabstahl 1 in den Kühlbettbereich
ein, wird abgebremst und an das quertransportierende Rechensystem 2 übergeben. Dem
Rechensystem 2 ist die Abtrageinrichtung 3 und der AbSuhrrollgang 4 nachgeordnet.
Unterhalb des Rechensystenis 2 liegen nach Fig. 2 die Ansaug- und Ausblasöffnungen
5 und 6.
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Soll das Walzgut beschleunigt abgekühlt werden, so saugt der Lüfter
7 die Umgebungsluft durch den Stabstahl 1 am Abgang des Rechensystems 2 in die Ansaugöffnung
5. In den die Ansaug- und Ausblasöffnungen 5 und 6 verbindenden Rohrleitungen 8,
8' befinden sich die Luftabkühleinrichtungen 9, 9'.
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Der Lüfter 7 drückt die abgekühlte läuft durch die Rohrleitung 8',
in der die Luft mittels der Luftanfeuchtvorrichtung 13' mit Tyassertröpfohen angereichert
wird. Die Kühlwirkung der durch die Ausblasöffnung 6 austretenden Luft
wird
durch den Feuchtigkeitsanteil erhöht, und trifft auf den sehr warmen Stab stahl
1 am Anfang des Rechensystems 2. Die entstehende Luftströmung 10 unterstützt dabei
den im Bereich der starken Strahlung vorhandenen Auftrieb der läuft. Die bisher
vorhandene Luft strömung 18 der Außenluft nach Fig. 1 durch die Hallenwandöffnungen
19 unter dem Kühlbett ändert; sich gemäß Fig. 2, so daß schon diese Luft das Walzgut
im Abfuhrbereich des Kühlbettes stärker kühlt.
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gemaß Fig. 3 kann die Kühlwirkung dadurch verstärkt werden, daß das
Klappensystem 14 in der Ausblasöffnung 5, 6 so eingestellt wird, daß je zwei Klappen
einen sich düsenförmig verengenden Kanal bilden und den Luft strahl direkt auf den
Stabstahl 1 richten.
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Wind eine große Anfallenergienutzung und ein maximaler Abkühleffekt
angestrebt, so wird gemaß Fig. 2 die Umgebungsluft durch das sehr warme Walzgut
in die Offnung 6 eingesaugte in den Luftabkühleinrichtungen 9, 9' - die als Wärmer
tauscher arbeiten - abgekühlt, in der läuftanfeuchteinrichtung 13 mit Wassertröpfchen
versetzt und durch die oeffnung 5 auf die Stäbe am Ende des Rechensystems 2 geblasen.
Die läuft strömung 10 und Nebenwirbel 11 nehmen dann einen anderen Verlauf. Diese
Technologie der Abkühlung ist besonders vorteilhaft für dickeres Walzgut.
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Durch Erhöhung des Lastdruckes und die Bestückung der Ausblasöffnungen
6 mit einem Injektor 15 nach Fig. 4 ist es möglich, eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit
mit Verbesserung des Kühleffektes zu erreichen. Im Zusammenhang mit der Erreichung
maximaler Abkühlgeschwindigkeiten ohne Anfallenergienutzung in den Luftabkiihleinrichtungen
9, 9' wird nach Fig. 2 über den läuftkanal 17 Außenluft angesaugt und zur Abkühlung
des Walzgutes durch die Ausblasöffnung 6 verwendet. Ebenfalls ist es durch. den
umschaltbaren Lüfter 7 möglich, die Ausblasöffnungen 6 als Ansaugöffnung zu benutzen
und Hallenluft über das Walzgut anzusaugen und über den Luftkanal 17 nach außen
zu leiten. In diesem Falle arbeiten die Luftabkühleinrichtungen 9, 9' als Wärmetauscher
zur Abwärmenutzung. Muß das Walzgut mit relativ hohen Temperaturen (T > 473 ...
773 K), beispielsweise bei Edel-
stählen, vom Rechensystem 2 abgehen,
ist die Blasrichtung des läüfters so einzustellen daß die Luft durch die Öffnungen
6 angesaugt und über die dann im Betrieb beSindlichen Lufterhitzer 12, 12' zur Öffnung
5 geleitet wird.
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Durch die weitere Erwärmung der Luft wird der Warmeübergang Walzgut
- läuft beeinflußt, da das Anblasen im Bereich vor der Abtrageinrichtung 3 mit erhitzter
Luft erfolgt. Die Luftanfeuchteinrichtungen 13, 13' sind dann nicht im Betrieb.
Verzögert abgekühlt wird der St;abstahl ebenfalls auf dem Rechensystem 2, wenn der
Lüfter 7 außer Betrieb gesetzt wird und das in den Ansaug- und Ausblasöffnungen
5, 6 nach Fig. 3 vorhandene Klappensystem 14 geschlossen wird. Damit wird die Konvektion
im Bereich der Einrichtung stark vermindert. Durch die erfindungsgemäßen Einrichtungen
ist es möglich, für alle Stahlmarken, ausgehend von den vorgegebenen Abkühlkurven#
= f (t), die örtliche Wärmeabfuhr bzw. Wärmezufuhr zu steuern. Im Dachaufbau angeordnete
Wärmetauscher 16 können ebenfalls dio Luft strömung 10 zur Anfallenergienutzung
verwenden.
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