DE3626741A1 - COOLING UNIT AND METHOD FOR COOLING WARM ROLLING, WITH / WITHOUT DIRECT PATENTING, IN PRESSURE COOLING WATER - Google Patents

COOLING UNIT AND METHOD FOR COOLING WARM ROLLING, WITH / WITHOUT DIRECT PATENTING, IN PRESSURE COOLING WATER

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DE3626741A1 DE19863626741 DE3626741A DE3626741A1 DE 3626741 A1 DE3626741 A1 DE 3626741A1 DE 19863626741 DE19863626741 DE 19863626741 DE 3626741 A DE3626741 A DE 3626741A DE 3626741 A1 DE3626741 A1 DE 3626741A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlaggregat und ein Verfahren zum Abkühlen walzwarmen Walzguts, mit/ohne Direktpatentieren, bei dem Druckkühlwasser und Dampf auf die walzwarme Walzgutoberfläche gedrückt wird.The invention relates to a cooling unit and a method for cooling warm rolling stock, with / without direct patenting, for the pressure cooling water and steam is pressed onto the hot rolled surface of the rolling stock.

Beim Abkühle walzwarmen Walzguts, mit/ohne Direktpatentieren, ist ein Aggregat und Verfahren erforderlich, daß einerseits das Erreichen der ge­ wünschten Abkühltemperatur mit geringem Einsatz der Mittel ermöglicht und andererseits eine ungewollte Überkühlung der Randzone des Walzguts, die zur Bildung unerwünschter Gefügebestandteile im Fertigwalzgut führen kann, vermeidet.When cooling hot rolled rolling stock, with / without direct patenting, is a Unit and process required that on the one hand reaching the ge desired cooling temperature with little use of the means and on the other hand, an unwanted overcooling of the edge zone of the rolling stock, the can lead to the formation of undesirable structural components in the finished rolling stock, avoids.

Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Warmbreitband, Stabstahl bis hin zu der von Walzdraht, das walzwarme Walzgut zum überwiegenden Teil in Wasser in einem oder in Intervallen abgekühlt wird, teilweise in Wasser und anschließend in Gebläseluft oder in Luft alleine.It is known that in the manufacture of hot wide strip, steel bars up towards that of wire rod, the hot rolled rolling stock for the most part in Water is cooled in one or at intervals, partly in water and then in blown air or in air alone.

Bei Warmbreitbandwalzwerken werden in der Laminarkühlung des walzwarmen Bandes 8000 m3/h und mehr Kühlwasser eingesetzt, andererseits wird Walzdraht mit 5,5 mm Durchmesser von 1000°C auf 650°C an einem Drahtwalzwerk mit 240 m3/h und am anderen mit 70 m3/h Kühlwasser abgekühlt. Diese stark von einander abweichenden Kühlwassermengen zeigen, daß in den herkömmlichen Kühlaggregaten dem Walzgut eine sehr unterschiedliche Wärmemenge pro m3 Kühlwasser entzogen wird.In hot wide strip rolling mills, 8,000 m 3 / h and more cooling water are used in the laminar cooling of the hot rolling strip, on the other hand wire rod with 5.5 mm diameter is used from 1000 ° C to 650 ° C on a wire rolling mill with 240 m 3 / h and the other with 70 m 3 / h cooling water cooled. These widely differing amounts of cooling water show that in the conventional cooling units a very different amount of heat is extracted from the rolling stock per m 3 of cooling water.

Allen Abkühlungen walzwarmen Walzguts mit Wasser ist, bei geringer Walz­ gutdicken (Walzgutdurchmesser), gemeinsam, daß bei den zunehmenden Walz­ geschwindigkeiten und den damit zunehmenden Kühlwassermengen oder den zunehmend höher geführten Wärmeübergangswerten in den Kühlaggregaten, die Gefahr der unerwünschten Überkühlung der Randzonen zunimmt. Um dieser Ge­ fahr zu entgehen vermeidet man es, z. B. bei Warmbreitband wie auch beim Walzdraht, mit der Abkühlung in Wasser Abkühltemperaturen zu fahren, bei denen während oder nach der Abkühlung die Randzonentemperatur zu nahe an den im qualitätsbezogenen ZTU-Schaubild ausgewiesenen Härtegefügebereich herankommt. Bei der Herstellung von Warmbreitband ist neben der metallurgischen Folgen, ein zunehmend langer Ablaufkühlrollgang die Folge, ist dessen Längengrenze erreicht, eine höhere Haspeltemperatur. Bei der Herstellung von Walzdraht, der heute zum überwiegenden Teil primär mit Wasser und sekundär ausgefächert mit Gebläseluft und in Luft abgekühlt wird, ist die Folge, daß der Walzdraht mit Temperaturen oberhalb des Umwandlungspunktes ausgefächert und auf dem Luftkühlband abgelegt werden muß, so daß die Gefügeunterschiede in jeder Windung (Umgang), die zwangsläufig schon viermal wechseln müssen, da die Teil­ stücke jeder Windung die an den Luftkühlbandaußenseiten liegen aufeinander liegen und daher erheblich langsamer abkühlen als die die freiliegend im Bereich der Luftkühlbandmitte rasch abkühlen, noch weiter zunehmen.All cooling is hot rolled rolling stock with water, with low rolling good thickness (rolling stock diameter), common that with the increasing rolling speeds and the increasing amounts of cooling water or increasingly higher heat transfer values in the cooling units The risk of undesirable overcooling of the peripheral zones increases. To this Ge To avoid driving you avoid it, e.g. B. in hot broadband as well Wire rod, with cooling in water to drive cooling temperatures at which during or after cooling the peripheral zone temperature too close to the im  quality-related ZTU-diagram is shown. In the production of hot strip, besides the metallurgical consequences, the result is an increasingly long drain cooling roller table, its length limit reached, a higher reel temperature. In the manufacture of wire rod, today mainly fanned out primarily with water and secondarily with blown air and cooled in air, the result is that the wire rod fanned out with temperatures above the transition point and on the Air cooling belt must be put down so that the structural differences in each Swirl (handling), which inevitably have to change four times since the part pieces of each turn that lie on the outside of the air cooling belt lie on top of each other lie and therefore cool down much more slowly than those exposed in Cool the area around the center of the air cooling belt quickly, increase even further.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abkühlung walzwarmen Walz­ guts, vom Warmbreitband bis zum Walzdraht, mit/ohne Direktpatentierung, in Druckkühlwasser so durchführen zu können, daß sich während und nach der so durchgeführten Abkühlung, keine nachweisbaren unerwünschten qualitätsab­ hängig-abkühlungsbedingten Gefügebestandteile sich im Fertigwalzgut bilden können.The invention has for its object the cooling hot rolling roll guts, from hot wide strip to wire rod, with / without direct patenting, in To be able to carry out pressure cooling water so that during and after the cooling carried out in this way, no detectable undesirable quality dependent, cooling-related structural components form in the finished rolling stock can.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlaggregat primär aus dem Druckraum des Verdampfungskühlteils für das Abkühlen des walzwarmen Walzguts mit dem im wesentlichen zum Verdampfen vorgesehenen Druckkühlwasser besteht, sekundär aus dem Druckraum des Dampfkühlteils für das Abkühlen des walzwarmen Walzguts mit dem sich im Verdampfungskühlteil bildenden Dampf-Wasser-Gemisch und daß das Kühlaggregat vorzugsweise nur mit der Menge Druckkühlwasser beaufschlagt wird die notwendig ist, damit mit der Abkühlung durch das überwiegende Verdampfen des Druckkühlwassers im Ver­ dampfungskühlteil, zusammen mit der Abkühlung im Dampfkühlteil mit dem im Verdampfungskühlteil erzeugten Dampf-Wasser-Gemisch, die gewünschte Abkühl­ temperatur des Walzguts erreicht wird und dabei die Abkühlung, mit/ohne Direktpatentierung, mit Wasser und Dampf so geführt wird, daß sich an der Randzone des Fertigwalzguts, während und nach der so durchgeführten Abkühlung, keine nachweisbaren unerwünschten qualitätsabhängig-abkühlungsbedingten Gefügebestandteile bilden können.The object is achieved in that the cooling unit primarily from the pressure chamber of the evaporative cooling part for cooling the Warm rolling stock with the one essentially intended for evaporation Pressure cooling water exists, secondary from the pressure chamber of the steam cooling section for the cooling of the hot rolled rolling stock with that in the evaporative cooling section forming steam-water mixture and that the cooling unit preferably only with the amount of pressurized cooling water that is necessary so that with the Cooling through the predominant evaporation of the pressure cooling water in the ver steam cooling section, together with the cooling in the steam cooling section with the Evaporative cooling section generated steam-water mixture, the desired cooling temperature of the rolling stock is reached while cooling, with / without Direct patenting, with water and steam so that the Edge zone of the finished rolling stock, during and after the cooling thus carried out, no detectable undesirable quality-dependent cooling-related Can form structural components.

Der aus einer Menge walzwarmen Walzguts abzuführenden Wärmemenge wird zur Abkühlung verfahrensmäßig eine dazu im Gleichgewicht stehende Menge Druck­ kühlwasser zur Verdampfung zugeführt. Diese zugeführte Menge Druckkühlwasser ist so bemessen, daß sie, analog Vordruck und Walzgeschwindigkeit, dem walz­ warmen Walzgut in der Zeiteinheit nur soviel Wärme entziehen kann, daß dabei die Abkühltemperatur der Randzone einen wählbaren oder den qualitätsabhängig zulässigen unteren Temperaturwert nicht unkontrolliert unterschreiten kann. Die verfahrensmäßige Treffsicherheit der Abkühlung mit Wasser nähert sich damit beispielsweise der Abkühlung von Walzdraht in flüssigem Blei.The amount of heat to be dissipated from a quantity of hot rolled stock becomes In terms of the process, a quantity of pressure in equilibrium is cooled cooling water supplied for evaporation. This supplied amount of pressurized cooling water  is dimensioned in such a way that, analogously to the pre-pressure and rolling speed, hot rolled material can only withdraw so much heat in the unit of time that it the cooling temperature of the peripheral zone is selectable or that depends on quality cannot fall below the permissible lower temperature value in an uncontrolled manner. The procedural accuracy of cooling with water is approaching thus, for example, the cooling of wire rod in liquid lead.

Weitere Ausbildungen des Kühlaggregats und Aktivitäten im Verfahren sindFurther training of the cooling unit and activities in the process are

  • - daß das Volumen des Druckraums des Verdampfungskühlteils so bemessen ist, daß bei durchlaufendem Walzgut dessen verbleibender Volumenteil ausreichend ist, daß die für die Abkühlung der vorgesehenen Menge Walzgut ermittelte Menge Druckkühlwasser, die aus der Druckkühlwasserleitung, über das Druck­ kühlwasser-Ventil, das Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungsventil und durch die Einströmöffnungen einströmt und darin das Walzgut abkühlend im wesentlichen verdampft,- That the volume of the pressure chamber of the evaporative cooling part is dimensioned so that with the rolling stock passing, the remaining volume part is sufficient is that determined for cooling the intended amount of rolled stock Amount of pressurized cooling water coming from the pressurized cooling water line, above the pressure cooling water valve, the pressure cooling water flow control valve and through the Inflow openings and essentially cooling the rolling stock therein evaporates,
  • - daß die Stauränder zwischen dem Druckraum des Verdampfungsteils und dem Druckraum des Dampfkühlraums so bemessen sind, daß bei durchlaufenden Walz­ gut der verbleibende Durchströmquerschnitt ausreichend ist, daß die im Ver­ dampfungskühlteil sich bildende Dampf-Wasser-Gemisch-Menge in den Dampfkühl­ teil einströmt und darin das Walzgut abkühlt,- That the accumulation edges between the pressure chamber of the evaporation part and the Pressure chamber of the steam cooling room are dimensioned so that when the roll passes well the remaining flow cross-section is sufficient that the Ver amount of steam-water mixture forming in the steam cooler flows in and cools the rolling stock,
  • - daß der Durchströmquerschnitt im Staurand am Walzguteintritt und -austritt, bezogen auf den verbleibenden Durchströmquerschnitt bei durchlaufendem Walz­ gut, in seinem Maß von der Walzgutoberfläche bis zum Staurand gleich oder 10 bis 30% größer oder geringer ist als dasselbe Maß bei den der verblei­ benden Durchströmquerschnitte in den Staurändern innerhalb des Kühlaggregats, womit erreicht ist, daß die Abkühlintensität des Kühlaggregats den Notwendig­ keiten der unterschiedlichen Qualitätsgruppen des walzwarmen Walzguts ange­ paßt wird,- that the flow cross-section in the accumulation edge at the rolling material inlet and outlet, based on the remaining flow cross-section when the roll passes well, equal in size from the surface of the rolled stock to the storage edge or 10 to 30% greater or less than the same level as that of the lead flow cross-sections in the accumulation edges within the cooling unit, what is achieved that the cooling intensity of the cooling unit the necessary of the different quality groups of the hot rolled rolling stock fits,
  • - daß der Kühlaggregatskörper in ein Unterteil und in ein Oberteil geteilt ist und die beiden Teile seitlich vorzugsweise eine Labyrinthdichtung ange­ ordnet haben und das Oberteil abstandvariabel und kraftschlüssig geführt ist,- That the cooling unit body divided into a lower part and an upper part is and the two parts laterally preferably a labyrinth seal have arranged and the upper part is variable and non-positively guided,
  • - daß der Kühlaggregatskörper ungeteilt ausgeführt ist,- That the cooling unit body is undivided,
  • - daß im Verdampfungskühlteil und/oder im Dampfkühlteil Turbulenzerhöher und/oder Strömungsweiser angeordnet sind,- That in the evaporative cooling section and / or in the steam cooling section turbulence enhancer and / or flow indicators are arranged,
  • - daß der Verdampfungskühlteil vorzugsweise zwischen zwei Dampfkühlteile angeordnet ist, die gleiche oder unterschiedliche Länge haben,- That the evaporative cooling part preferably between two steam cooling parts is arranged, have the same or different length,
  • - daß das Druckkühlwasser-Ventil und das Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungs­ ventil in eins zusammengefaßt sind, - That the pressure cooling water valve and the pressure cooling water inflow control valve are combined in one,  
  • - daß die Regelung der Abkühlintensität während des Durchlaufs des Walzguts mit dem Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungsventil, durch Verändern der Druck­ kühlwassermenge, erfolgt,- That the regulation of the cooling intensity during the passage of the rolling stock with the pressure cooling water inflow control valve, by changing the pressure amount of cooling water,
  • - daß die Regelung der Abkühlintensität während des Durchlaufs des Walzguts, bei geteilten Kühlaggregatskörper, auch über abstandvariable kraftschlüssige Führung des Oberteils erfolgt,- that the regulation of the cooling intensity during the passage of the rolling stock, with divided cooling unit bodies, also via variable variable non-positive The upper part is guided,
  • - daß bei Veränderung der Walzgutbreite im Verdampfungskühlteil, ggf. auch im Dampfkühlteil, seitlich-variabel fixierbare Stauränder an den Seiten angeordnet sind,- That when changing the rolling stock width in the evaporative cooling part, if necessary also in the steam cooling section, storage edges that can be variably fixed on the sides are arranged
  • - daß bei geteilten Kühlaggregatskörper das Kühlaggregat, von seinem geöffneten Zustand, über den des Zusammenfahrens des Oberteils auf das Unterteil und dem dabei aufgeschalteten Druckkühlwasser, stufenlos von der offenen Spritz­ kühlwasser-Abkühlung zur geschlossenen Druckkühlwasser-Abkühlung führbar ist,- That with a divided cooling unit body, the cooling unit, from its open Condition of the collapse of the upper part on the lower part and the activated cooling water, continuously from the open spray cooling water cooling can be carried out for closed pressure cooling water cooling,
  • - daß dem Druckkühlwasser feine Sande, z. B. schmiergelnde, beigegeben sind,- That the pressure cooling water fine sands, e.g. B. greasy, are added,
  • - daß dem Druckkühlwasser chemisch wirkende Zusätze, z. B. zur Unterstützung einer bestimmten Zunderbildung, zur Neutralisation, beigegeben sind,- That the pressure cooling water chemically active additives, for. B. for support a certain scale formation, for neutralization, is added,
  • - daß zum Vermeiden des Luftzutritts während der Abkühlung in Wasser zwei oder mehr Kühlaggregate mit je einem Verbindungsstück verbunden sind,- That two to avoid air ingress while cooling in water or more cooling units are connected to a connector,
  • - daß das Kühlaggregat an einen Kondensationskasten angeschlossen ist, selbst einen hat oder in einem liegt, der mit Brausen ausgerüstet ist und ggf. an der Walzgut-Einlauf und -Auslaufseite je ein Dampf-/Wasser-Rückhalte­ element angeordnet trägt und Ablauföffnungen hat, und- That the cooling unit is connected to a condensation box itself has or is lying in one that is equipped with showers and may Steam / water retention on the rolling stock inlet and outlet side element arranged carries and has drain openings, and
  • - daß das Kühlaggregat mit seinen festverbundenen Kondensationskasten vor­ zugsweise doppelt und parallel angeordnet ist, wobei wechselweise das eine oder das andere Kühlaggregat, durch einfache Mechanik, in kürzester Zeit aus und in die Walzlinie gerückt wird.- That the cooling unit with its firmly attached condensation box in front is preferably arranged twice and in parallel, alternately one or the other cooling unit, thanks to simple mechanics, in the shortest possible time is moved out and into the rolling line.

Die mit dem neuen Kühlaggregat und Verfahren erzielten Vorteile bestehen insbesondere darinThe advantages achieved with the new cooling unit and process exist especially in it

  • - daß das walzwarme Walzgut geführt mit Druckkühlwasser abgekühlt wird, daß sich während und nach der Abkühlung, mit/ohne Direktpatentierung, an der Rand­ zone des Fertigwalzguts keine nachweisbaren unerwünschten qualitätsab­ hängig-abkühlungsbedingten Gefügebestandteile bilden können,- That the rolled rolling stock is cooled with pressurized cooling water that during and after cooling, with / without direct patenting, on the edge Zone of the finished rolling stock no detectable undesirable quality can form structural components due to cooling,
  • - daß die gefügemäßig gesicherte Abkühlung walzwarmen Walzguts im Produktions­ fluß das Direktpatentieren mit Wasser beim überwiegenden Teil der Walzgut­ qualitäten ermöglicht, beim Rest dies zu einem großen Teil schon vor der anschließenden Direktpatentierung in Gebläseluft, - That the structurally secured cooling of hot rolled rolling stock in production the direct patenting with water flows in the majority of the rolling stock qualities, with the rest of this to a large extent even before the subsequent direct patenting in blower air,  
  • - daß mit der Zugabe von geeigneten Stoffen zum Druckkühlwasser es möglich ist die Oberfläche des Walzguts bei seiner Abkühlung physikalisch oder chemisch zu behandeln,- That it is possible with the addition of suitable substances to the pressure cooling water is the surface of the rolling stock physically or when it cools down to be treated chemically,
  • - daß das Kühlaggregat so eingestellt ist, daß gegenüer den herkömmlich ein­ gesetzten Kühlaggregaten und Verfahren für die Abkühlung, mit/ohne Direkt­ patentierung, weniger als 1/3 bis 1/10 an Druckkühlwasser eingesetzt wird.- that the cooling unit is set such that a conventional set cooling units and methods for cooling, patenting with / without direct, less than 1 / used 3 to 1/10 at pressure cooling water gegenüer the.

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kühlaggregats und Verfahrens sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Two embodiments of the cooling unit and method according to the invention are shown schematically in the drawing and are described in more detail below described.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Kühlaggregats für die Abkühlung von breiten Flachwalzgut, z. B. Warmbreitband. Fig. 1 and Fig. 2 show an embodiment of a cooling unit for cooling wide flat rolled stock, for. B. hot wide strip.

Das Kühlaggregat besteht primär aus dem Druckraum des Verdampfungskühlteils (1) mit den Staurändern (7) und (8) in dem das Druckkühlwasser im wesentlichen verdampft und sekundär aus dem Druckraum des Dampfkühlteils (2) mit den Staurändern (9) und (10) in dem das Walzgut mit dem im Verdampfungskühlteil (1) erzeugten Dampf-Wasser-Gemisch das Walzgut abkühlt.The cooling unit consists primarily of the pressure chamber of the evaporative cooling part ( 1 ) with the accumulation edges ( 7 ) and ( 8 ) in which the pressure cooling water essentially evaporates and secondarily from the pressure space of the steam cooling part ( 2 ) with the accumulation edges ( 9 ) and ( 10 ) in which cools the rolling stock with the steam-water mixture generated in the evaporative cooling section ( 1 ).

Das Druckkühlwasser strömt aus der Druckkühlwasserleitung (3), über das mengen­ mäßig eingestellte Druckkühlwasser-Ventil (4) mit rd. 80% und über das Druck­ kühlwasser-Zuströmsteuerungsventil (5) mit rd. 20%, durch die Einströmöffnungen (6) in den Druckraum des Verdampfungskühlteils (1) ein, kühlt und verdampft dabei im wesentlichen, das erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch strömt über die Stauränder (7) und (8) in den Druckraum des Dampfkühlteils (2) ein, kühlt und verläßt diesen durch die Stauränder (9) und (10). Die Stauränder (7) (8) und (9) (10) sind angeordnet um dem Druckkühlwasser das Verlassen des Ver­ dampfungsteils (1) und dem Dampf-Wasser-Gemisch das des Dampfkühlteils 2 zu erschweren, um so in jedem der beiden Druckräume (1) (2) die physikalische Möglichkeit des Wärmeentzugs, durch die Änderung des Aggregatzustandes des Druckkühlwassers, aus dem walzwarmen Walzgut möglichst optimal zu nutzen. Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß bei der Erwärmung eines Liters Wassers von 15°C auf 100°C einer walzwarmen Oberfläche 85 kcal ent­ zogen werden, bei der Überführung von Wasser mit 100°C in Dampf mit 100°C jedoch 539 kcal. Alle Spritzwasser-Abkühlungen arbeiten mit geringen Wärme­ entzug, daher auch die großen Kühlwassermengen.The pressure cooling water flows out of the pressure cooling water line ( 3 ), via the moderately adjusted pressure cooling water valve ( 4 ) with approx. 80% and over the pressure of the cooling water inflow control valve ( 5 ) with approx. 20%, through the inflow openings ( 6 ) into the pressure chamber of the evaporative cooling section ( 1 ), essentially cools and evaporates, the steam-water mixture generated flows via the accumulation edges ( 7 ) and ( 8 ) into the pressure chamber of the steam cooling section ( 2 ), cools and leaves it through the storage edges ( 9 ) and ( 10 ). The accumulation edges ( 7 ) ( 8 ) and ( 9 ) ( 10 ) are arranged to leave the pressure cooling water leaving the vaporization part ( 1 ) and the steam-water mixture that of the steam cooling part 2 so as to make it more difficult in each of the two pressure spaces ( 1 ) ( 2 ) To make the best possible use of the physical possibility of heat extraction from the hot rolled material by changing the physical state of the pressure cooling water. The invention takes advantage of the fact that when a liter of water is heated from 15 ° C to 100 ° C a warm surface 85 kcal ent, when converting water at 100 ° C to steam at 100 ° C but 539 kcal . All splash water cooling works with low heat extraction, hence the large amounts of cooling water.

Der Dampfteil des durch die Stauränder (9) und (10) ausströmenden Dampf- Wasser-Gemisches wird bei breitem Flachwalzgut an der Unterseite zwischen den Rollgangsrollen mit Brausen bebraust (20) und an der Oberseite mittels der Dampf-Wasser-Gemisch-Rückhalteelemente (21) in Form einer beweglichen Klappe in den Kondensationskasten (19) im Oberteil (12) geführt und dort mit Brausen (20) bebraust. Durch die Öffnung (22) fließen Wasser und Konden­ sat ab.The steam part of the steam-water mixture flowing out through the accumulation edges ( 9 ) and ( 10 ) is sprayed with showers ( 20 ) on the underside between the roller table rollers for wide flat rolled material ( 20 ) and on the top by means of the steam-water mixture retaining elements ( 21 ) in the form of a movable flap in the condensation box ( 19 ) in the upper part ( 12 ) and showered there with showers ( 20 ). Water and condensate flow out through the opening ( 22 ).

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Kühlaggregats für die Abkühlung von Profilstahl, z. B. Stabstahl und Walzdraht. Fig. 3 and Fig. 4 show an embodiment of a cooling unit for cooling profile steel, z. B. steel bars and wire rod.

Das Kühlaggregat dafür besteht in den Hauptteilen aus den gleichen Teilen wie sie beim Kühlaggregat für breites Flachwalzgut beschrieben sind. Der Kühlaggregatskörper ist jedoch einteilig (14), wodurch das aus den Staurändern (9) und (10) austretende Dampf-Wasser-Gemisch direkt in den Kondensations­ kasten (19) strömt. In Fig. 4 ist ein Verbindungsstück (18) dargestellt, mit dem zwei oder mehr Kühlaggregate verbunden werden können, damit während der Abkühlung in Wasser keine Luft an die Walzgutoberfläche gelangen kann.The cooling unit for this consists in the main parts of the same parts as described for the cooling unit for wide flat rolled stock. However, the cooling unit body is in one piece ( 14 ), so that the steam-water mixture emerging from the accumulation edges ( 9 ) and ( 10 ) flows directly into the condensation box ( 19 ). In Fig. 4, a connecting piece ( 18 ) is shown, with which two or more cooling units can be connected so that no air can reach the surface of the rolling stock during cooling in water.

Die rechnerische Ermittlung der genauen Menge Druckkühlwasser für die Ab­ kühlung der verschiedenen Walzgutqualitäten und -abmessungen auf die unter­ schiedlichen Abkühltemperaturen ist, wegen der Vielzahl der dabei zu be­ rücksichtigenden Faktoren, nicht einfach, es ist praktischer die Druckkühl­ wassermengen zu den einzelnen Abkühltemperaturen durch Meßfahrten zu ermitteln. Das neue Kühlaggregat und Verfahren benötigt an sich nur eine vergleichsweise geringe Menge Druckkühlwasser (weniger als 1/3 bis 1/10 gegenüber herkömmlich), von der als Grundlast vorzugsweise etwa 80% über das Druckkühlwasser-Ventil (4) einströmen und während der Walzgutabkühlung nur noch die restlichen 20%, die über das Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungsventil (5) einströmen, geregelt werden, womit es möglich wurde, daß die einzusetzende Menge Druckkühlwasser der abzukühlenden Menge walzwarmen Walzguts in der Zeiteinheit nur die als zulässig erklärte Wärmemenge entziehen kann und die Abkühltemperatur mit minimaler Bandbreite gefahren werden kann.The mathematical determination of the exact amount of pressurized cooling water for cooling the various rolling stock qualities and dimensions to the different cooling temperatures is not easy because of the large number of factors to be taken into account, it is more practical to apply the pressure cooling water to the individual cooling temperatures through measurement runs determine. The new cooling system and method requires only a comparatively small amount of compressed cooling water itself (less than 1 / 3W to 1 / 10th that of conventionally), flow of which is preferably as base load about 80% higher than the pressure of cooling water valve (4) and during the Walzgutabkühlung only the remaining 20%, which flow in via the pressure cooling water inflow control valve ( 5 ), are regulated, which made it possible that the quantity of pressure cooling water to be used can only extract the amount of hot rolled rolling stock in the time unit from the heat quantity declared as permissible and the cooling temperature with minimum bandwidth can be driven.

Claims (20)

1. Kühlaggregat und Verfahren zum Abkühlen walzwarmen Walzguts, mit/ohne Direktpatentieren, bei dem Druckkühlwasser und Dampf auf die walzwarme Walzgutoberfläche gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat primär aus dem Druckraum des Verdampfungskühlteils (1) für das Abkühlen des walzwarmen Walzguts mit dem im wesentlichen zum Verdampfen vorgesehenen Druckkühlwasser besteht, sekundär aus dem Druck­ raum des Dampfkühlteils (2) für das Abkühlen des walzwarmen Walzguts mit dem sich im Verdampfungskühlteil (1) bildenden Dampf-Wasser-Gemisch und daß das Kühlaggregat vorzugsweise nur mit der Menge Druckkühlwasser beaufschlagt wird die notwendig ist, damit mit der Abkühlung durch das überwiegende Verdampfen des Druckkühlwassers im Verdampfungskühlteil (1), zusammen mit der Abkühlung im Dampfkühlteil (2) mit dem im Verdampfungs­ kühlteil (1) erzeugten Dampf-Wasser-Gemisch, die gewünschte Abkühltempe­ ratur des Walzgutes erreicht wird und dabei die Abkühlung, mit/ohne Direkt­ patentierung, mit Wasser und Dampf so geführt wird, daß sich an der Rand­ zone des Fertigwalzguts, während und nach der so durchgeführten Abkühlung, keine nachweisbaren unerwünschten qualitätsabhängig-abkühlungsbedingten Gefügebestandteile bilden können.1. Cooling unit and method for cooling hot rolled rolling stock, with / without direct patenting, in which pressure cooling water and steam is pressed onto the hot rolling surface of the rolling stock, characterized in that the cooling unit primarily from the pressure chamber of the evaporative cooling part ( 1 ) for cooling the hot rolled rolling stock with the Pressurized cooling water essentially provided for evaporation consists, secondarily, of the pressure chamber of the steam cooling part ( 2 ) for cooling the hot rolled rolling stock with the steam-water mixture forming in the evaporation cooling part ( 1 ) and that the cooling unit is preferably only charged with the quantity of pressurized cooling water which is necessary so that with the cooling by the predominant evaporation of the pressurized cooling water in the evaporative cooling part ( 1 ), together with the cooling in the steam cooling part ( 2 ) with the steam-water mixture generated in the evaporative cooling part ( 1 ), the desired cooling temperature of the rolling stock is reached while cooling, with / without Direct patenting, with water and steam is carried out in such a way that no verifiable undesirable quality-dependent structural components can form at the edge zone of the finished rolling stock during and after the cooling process carried out in this way. 2. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Verdampfungskühlteils (1) so bemessen ist, daß bei durchlaufendem Walzgut dessen verbleibender Volumenteil ausreichend ist, daß die für die Abkühlung der vorgesehenen Menge Walzgut ermittelte Menge Druckkühlwasser, die aus der Druckkühlwasserleitung (3), über das Druck­ kühlwasser-Ventil (4), das Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungs-Ventil (5) und durch die Einströmöffnungen (6) einströmt und darin das Walzgut ab­ kühlend im wesentlichen verdampft.2. Cooling unit and method according to claim 1, characterized in that the volume of the evaporative cooling part ( 1 ) is dimensioned such that the remaining volume part is sufficient when the rolling stock passes through that the amount of pressure cooling water determined for cooling the intended amount of rolling stock from the Pressurized cooling water line ( 3 ), via the pressurized cooling water valve ( 4 ), the pressurized cooling water inflow control valve ( 5 ) and through the inflow openings ( 6 ) and essentially evaporates the rolling stock from cooling. 3. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauränder zwischen dem Druckraum des Verdampfungskühlteils (1) und dem Dampfkühlteil (2) so bemessen sind, daß bei durchlaufenden Walz­ gut der verbleibende Durchströmquerschnitt ausreichend ist, daß die im Ver­ dampfungskühlteil (1) sich bildende Dampf-Wasser-Gemisch-Menge in den Dampfkühlteil (2) einströmt und darin das Walzgut abkühlt. 3. Cooling unit and method according to claim 1 and 2, characterized in that the accumulation edges between the pressure chamber of the evaporative cooling part ( 1 ) and the steam cooling part ( 2 ) are dimensioned such that the remaining flow cross-section is sufficient that the flow cross section is sufficient that the Ver dampfungskühlteil (1) which forms steam-water mixture amount flowing into the steam cooling section (2) and therein cooling the rolling stock. 4. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquerschnitt im Staurand am Walzgutentritt (9) und -austritt (10), bezogen auf den verbleibenden Durchströmquerschnitt bei durchlaufenden Walzgut, in seinem Maß von der Walzgutoberfläche bis zum Staurand (9) und (10) gleich oder 10 bis 30% größer oder geringer ist als dasselbe Maß bei den der verbleibenden Durchströmquerschnitte in den Stauränden (7) und (8) innerhalb des Kühlaggregats, womit erreicht ist, daß die Abkühlintensität des Kühlaggregats den Notwendigkeiten der unter­ schiedlichen Qualitätsgruppen und Abkühltemperaturen des walzwarmen Walz­ guts angepaßt wird.4. Cooling unit and method according to claim 1 to 3, characterized in that the flow cross-section in the accumulation edge at the rolling stock step ( 9 ) and outlet ( 10 ), based on the remaining flow cross-section when rolling stock, in its extent from the rolling stock surface to the accumulation edge ( 9 ) and ( 10 ) is equal to or 10 to 30% greater or less than the same dimension as that of the remaining flow cross-sections in the baffles ( 7 ) and ( 8 ) within the cooling unit, with the result that the cooling intensity of the cooling unit meets the needs of is adjusted under different quality groups and cooling temperatures of the warm rolling mill. 5. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlaggregatskörper in ein Unterteil (11) und in ein Oberteil (12) geteilt ist und beide Teile seitlich vorzugsweise eine Labyrinthdichtung (13) angeordnet haben und das Oberteil (12) abstandvariabel und kraft­ schlüssig geführt ist.5. Cooling unit and method according to claim 1 to 4, characterized in that the cooling unit body is divided into a lower part ( 11 ) and an upper part ( 12 ) and both parts preferably have a labyrinth seal ( 13 ) arranged laterally and the upper part ( 12 ) distance variable and conclusively guided. 6. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlaggregatskörper ungeteilt (14) ausgeführt ist.6. Cooling unit and method according to claim 1 to 5, characterized in that the cooling unit body is undivided ( 14 ). 7. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Verdampfungskühlteil (1) und/oder im Dampfkühlteil (2) Turbulenz­ erhöher (15) und/oder Strömungsweiser (16) angeordnet sind.7. Cooling unit and method according to claim 1 to 6, characterized in that in the evaporative cooling part ( 1 ) and / or in the steam cooling part ( 2 ) turbulence increase ( 15 ) and / or flow indicators ( 16 ) are arranged. 8. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfungskühlteil (1) vorzugsweise zwischen zwei Dampfkühl­ teile (2) angeordnet ist, die gleiche oder unterschiedliche Länge haben.8. Cooling unit and method according to claim 1 to 7, characterized in that the evaporative cooling part ( 1 ) is preferably arranged between two steam cooling parts ( 2 ), have the same or different length. 9. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfungskühlteil (1) nach oder vor dem Dampfkühlteil (2) angeordnet ist.9. Cooling unit and method according to claim 1 to 8, characterized in that the evaporative cooling part ( 1 ) is arranged after or before the steam cooling part ( 2 ). 10. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkühlwasser-Ventil (4) und das Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungs- Ventil (5) in eins (5) zusammengefaßt ist.10. Cooling unit and method according to claim 1 to 9, characterized in that the pressure cooling water valve ( 4 ) and the pressure cooling water inflow control valve ( 5 ) is combined in one ( 5 ). 11. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Abkühlintensität während des Durchlaufs des Walzguts mit dem Druckkühlwasser-Zuströmsteuerungsventil (5), durch Verändern der Druckkühlwassermenge, erfolgt. 11. Cooling unit and method according to claim 1 to 10, characterized in that the regulation of the cooling intensity during the passage of the rolling stock with the pressure cooling water inflow control valve ( 5 ), by changing the amount of pressure cooling water. 12. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Abkühlintensität während des Durchlaufs des Walzguts, bei geteilten Kühlaggregatskörper (11) (12), auch über eine abstandsvariabel kraftschlüssige Führung des Oberteils (12) erfolgt.12. Cooling unit and method according to claim 1 to 11, characterized in that the regulation of the cooling intensity during the passage of the rolling stock, with divided cooling unit body ( 11 ) ( 12 ), also via a variable variable non-positive guidance of the upper part ( 12 ). 13. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Veränderung der Walzgutbreite im Verdampfungskühlteil (1), ggf. auch im Dampfkühlteil (2), seitlich-variabel fixierbare Stauränder (17) an den beiden Seiten angeordnet sind.13. Cooling unit and method according to claim 1 to 12, characterized in that when changing the rolling stock width in the evaporative cooling part ( 1 ), optionally also in the steam cooling part ( 2 ), laterally variably fixable storage edges ( 17 ) are arranged on the two sides. 14. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei geteilten Kühlaggregatskörper (11) (12) das Kühlaggregat, von seinem geöffneten Zustand, über den des Zusammenfahrens des Oberteils (12) auf das Unterteil (11) und dem dabei aufgeschalteten Druckkühlwasser, stufenlos von der offenen Spritzkühlwasser-Abkühlung zur geschlossenen Druckkühl­ wasser-Abkühlung führbar ist.14. Cooling unit and method according to claim 1 to 13, characterized in that when the cooling unit body ( 11 ) ( 12 ), the cooling unit, from its open state, over the moving together of the upper part ( 12 ) on the lower part ( 11 ) and this pressure cooling water, stepless from the open spray cooling water cooling to the closed pressure cooling water cooling is feasible. 15. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckkühlwasser feine Sande, z. B. schmiergelnde, beigegeben sind.15. Cooling unit and method according to claim 1 to 14, characterized in that the pressure cooling water fine sands, e.g. B. greasy, are added. 16. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckkühlwasser chemische Zusätze, z. B. zur Unterstützung einer bestimmten Zunderbildung, zur Neutralisation, beigegeben sind.16. Cooling unit and method according to claim 1 to 15, characterized in that the pressure cooling water chemical additives, e.g. B. to support one certain scale formation, for neutralization, are added. 17. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckkühlwasser Luft zugegeben wird.17. Cooling unit and method according to claim 1 to 16, characterized in that air is added to the pressure cooling water. 18. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß, zum Vermeiden des Luftzutritts während der Abkühlung in Wasser, zwei oder mehr Kühlaggregate mit je einem Verbindungsstück (18) verbunden sind.18. Cooling unit and method according to claim 1 to 16, characterized in that, in order to avoid the entry of air during cooling in water, two or more cooling units are each connected to a connecting piece ( 18 ). 19. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat an einen Kondensationskasten angeschlossen ist, selbst einen hat (19) oder in einem liegt (19), der mit Brausen (2 =) ausgerüstet ist und ggf. an der Walzgut-Einlauf- und -Auslaufseite je ein Dampf-Wasser-Rückhalteelement (21) angeordnet trägt und Ablauföffnungen (22) hat.19. Cooling unit and method according to claim 1 to 18, characterized in that the cooling unit is connected to a condensation box, itself has one ( 19 ) or in one ( 19 ), which is equipped with showers (2 =) and possibly on the rolling stock inlet and outlet sides each have a steam-water retention element ( 21 ) arranged and have outlet openings ( 22 ). 20. Kühlaggregat und Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat mit seinem ferstverbundenen Kondensationskasten vorzugsweise doppelt und parallel angeordnet ist, wobei wechselweise das eine oder das andere Kühlaggregat, durch einfache Mechanik; in kürze­ ster Zeit aus und in die Walzlinie gerückt wird.20. Cooling unit and method according to claim 1 to 19, characterized in that the cooling unit with its permanently connected condensation box is preferably arranged twice and in parallel, alternately one or the other cooling unit, through simple mechanics; coming soon out of time and into the rolling line.
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