DE3733131A1 - Drehbarer duesenbalken einer hydraulischen entzunderungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum hydraulischen Abspritzen bzw. Entzundern von Walzgut oder dergleichen, insbesondere von Blöcken mit unterschiedlich großen Querschnittsabmessungen, mit Düsenbalken zur Aufnahme von Spritzdüsen.

Der im Ofen, während des Walzens oder beim Gießen entstehende Zunder, führt zu hohem Werkzeug- bzw. Walzenverschleiß und verhindert auch die Früherkennung von Gießfehlern, wodurch die Qualität des Endproduktes in jedem Fall vermindert wird. Hydraulische Entzunderungsanlagen in Walzwerken, Schmieden und Stranggießanlagen stellen heute das sinnvollste Verfahren dar, Primär- oder Sekundärzunder zu entfernen. Der unter hohem Druck auf die glühende, verzunderte Stahloberfläche auftreffende, messerscharfe, harte Wasserstrahl sorgt dabei für die Entfernung des Zunders. Als Prozeßparameter sind der Abkühleffekt und der Brecheffekt zu nennen, deren Eintreten im wesentlichen von der Wassermenge pro Zeiteinheit, dem Wasserdruck vor der Düse und dem Abstand der Düse zu dem entzundernden Material abhängt.

Bei der Entzunderung von Knüppeln, Blöcken, oder Brammen unterschiedlichster Abmessungen hat man bisher mehrere Spritzringe entweder festeingebaut und für jeden Ring ein separates Spritzventil oder schnellauswechselbare Spritzringe verwendet. Eine weitere, sehr aufwendige Möglichkeit sah vor, die Düsenbalken verstellbar im Abstand zum Material hin auszuführen. Insbesondere bei Brammen, die in Höhe und Breite sehr stark variieren können und wobei die erforderliche Beaufschlagungsmenge sehr groß ist, wurden zwei oder drei hintereinanderliegende Düsenbalken erforderlich, verbunden mit entsprechend hohen Kosten.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 30 04 240 ist beispielsweise eine Entzunderungsvorrichtung bekannt, bei der quer zur Förderrichtung des zu entzundernden Walzgutes (Blöcke, Brammen etc.) horizontale und vertikale Düsenbalken zur Aufnahme von Spritzdüsen vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Düsenbalken parallel zueinander angeordnet sind, die die gegenüberliegenden Walzgutoberflächen mit Spritzwasser beaufschlagen. Längs der Förderrichtung sind die Düsenbalken paarweise in, quer zur Förderrichtung versetzten, vertikalen Ebenen derart angeordnet, daß mindestens ein Düsenbalken eines Düsenbalkenpaares gegen den Walzgutquerschnitt in der jeweiligen vertikalen Ebene, unter Erhalt eines optimalen Spritzabstandes zur Walzgutoberfläche, verstellbar ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung der Düsenbalken ist sehr kostenaufwendig und gewährleistet zudem auch keine ganz gleichmäßige Entzunderung mit optimaler Einstellung des Entzunderungsabstandes von allen Seiten. Ferner ist auch die Abschaltung der einzelnen Spritzventile bei Anpassung an die gewünschte Entzunderungsbreite bei unterschiedlichen Walzprogrammen recht kompliziert und erfordert einen erheblichen Schaltungsaufwand.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Entzunderungsvorrichtung vorzustellen, mittels derer die genannten Nachteile vermieden und die Schwierigkeiten ausgeräumt werden können. Insbesondere soll die Entzunderungsanlage bzw. sollen die Düsenbalken eine optimale Entzunderung über einen breiten Querschnittsbereich des Walzgutes ermöglichen. Ferner soll die Vorrichtung auch leicht und kostengünstig einsetzbar sein sowie auch in bereits bestehende Anlagen integriert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spritzdüsen auf dem Umfang der drehbar gelagerten Düsenbalken angeordnet sind und in Längsrichtung eines Düsenbalkens Düsenreihen gleichen Spritzabstandes bilden, wobei die einzelnen Düsenreihen einen jeweils unterschiedlichen Abstand zur Materialoberfläche haben. Mit diesen Maßnahmen ist es nun möglich, die auf einem drehbaren äußeren Körper angeordneten Düsenreihen so einzustellen, daß der optimale Düsenabstand zur Beaufschlagungsfläche auf einfache Weise durch Drehung des Düsenbalkens um seine Längsachse erreicht wird. Außerdem läßt sich dieses System mit nur einem Düsentyp betreiben, der auf den maximalen Verbrauch ausgelegt ist, wodurch infolge Standardisierung die Investitions- und Betriebskosten sehr niedrig gehalten werden können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die verschiedenen Düsenreihen eine unterschiedliche Anzahl von Düsen aufweisen. Da wo auf Grund der Materialbreite keine Düsen benötigt werden, ist die Auslaßöffnung bzw. Aufnahmeöffnung für die Düsengrundkörper mit Blindstopfen verschlossen. Dies bedeutet in Anpassung an unterschiedliche Walzprogramme eine Einsparung erheblicher Wassermengen und somit kleinerer Antriebe, Antriebsleistungen und geringerer Betriebskosten, da nur so viel Düsen im Einsatz sind, wie von der Materialbreite her benötigt werden.

Besonders zweckmäßig ist ein Düsenbalken als massiver Block ausgebildet, der über ein wasserführendes inneres Versorgungsrohr aufschiebbar ist. Auf diese Weise wird eine einfache Montage und Reparatur sichergestellt.

Mit Vorteil weist das innere Rohr und der Düsenbalken soviel Querbohrungen auf, wie maximal an Düsen benötigt werden. Mit dieser Maßnahme ist eine einfache Abschaltung der Anlage möglich, indem durch Drehung des Düsenbalkens in eine Zwischenposition die Wasserzufuhr unterbrochen wird. Eine spezielle Abdichtung des drehbaren äußeren Körpers, d.h. des Düsenbalkens zum feststehenden und mit dem Gehäuse verschraubten inneren Wasserrohr sorgt für einen störungsfreien Betriebsablauf.

Mit großem Vorteil weisen die Düsenbalken einen dreieckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Diese Ausführungsformen werden den meisten Anwendungsfällen in der Praxis auf einfache Weise gerecht.

Darüberhinaus kann es sinnvoll sein, daß die Düsenbalken einen kreisförmigen oder polygonen Querschnitt aufweisen. Hiermit kann eine optimale Anpassung der Spritzabstände und Spritzbreiten an beliebige Entzunderungsprogramme vorgenommen werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Düsenbalken in Querschnittsdarstellung mit einer Spritzdüse ohne Düsenkopf,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Düsenbalken in geschnittener Seitenansicht mit einer Düsenreihe.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Düsenbalkens (1), auf dessen Oberfläche in jeweils einer Querschnittsebene mehrere Spritzdüsen (2) verteilt angeordnet sind, wobei der Übersichtlichkeit halber nur eine Spritzdüse (2) im Detail dargestellt ist. Im Innern des Düsenbalkens (1) befindet sich ein feststehendes Versorgungsrohr (3), in dem Spritzwasser (4) unter einem Druck von etwa 200 bar steht und um das der Düsenbalken (1) drehbar gelagert ist. Das Versorgungsrohr (3) hat eine Öffnung (5) in Spritzrichtung (S), die in etwa 5-15 Grad quer zur Förderrichtung (W) des Walzgutes angeordnet ist (nicht dargestellt sind die in Längsrichtung des Rohres (3) vorgesehenen Öffnungen (5) zur Versorgung mehrerer auf dem Düsenbalken (1) angeordneter Spritzdüsen (2), sogenannten Düsenreihen (vgl. Fig. 2, Ziffer 15).

Die Spritzdüsen (2) sind mit dem Düsenbalken (1) in Gewindebohrungen (6) fest verschraubt. Eine Spritzdüse (2) besteht im wesentlichen aus dem Düsengrundkörper mit Unterteil (10) und Oberteil (11), wobei sich im Innern des Düsenunterteils (10) der in bzw. entgegen der Spritzrichtung (S) bewegliche Hohlkolben (12) befindet. Der Hohlkolben (12) ist gegenüber dem Grundkörper (10) in den Führungsflächen durch zwei O- Ringe abgedichtet. In Arbeitsposition sorgt der hohe Betriebsdruck des Wassers auch im Aufnahmeraum der Feder (13) zwischen Unterteil (10), Oberteil (11) und Hohlkolben (12) für ein Anpressen des Hohlkolbens (12) an das Rohr (3) im Umfangsbereich der Öffnung (5). Die Feder (13) sorgt dafür, daß ein Mindestraum zwischen Hohlkolben (12) und Oberteil (11) erhalten bleibt. Das Oberteil (11) des Düsenkörpers besitzt eine Gewindebohrung (14) zur Aufnahme eines nicht dargestellten handelsüblichen Düsenkopfes (vgl. Fig. 2, Ziffer 16).

Gemäß Fig. 2 sind auf dem drehbaren Düsenbalken (1) in Längsrichtung vier Düsen (2) als Düsenreihe (15) angeordnet, die über die Öffnungen (5) im Versorgungsrohr (3) mit Spritzwasser (4) versorgt werden. In die Gewindebohrungen (14) sind handelsübliche Düsenköpfe (16) eingeschraubt, wobei jede Düsenreihe (15) in Anpassung an das Walzprogramm unterschiedlich lange Düsenköpfe (16) besitzt, die durch Drehung des Düsenbalkens (1) um die Längsachse (17) in die gewünschte Arbeitsposition gebracht werden. Der Düsenbalken (1) ist in den Radiallagern (18) um das feststehende Rohr (3) drehbeweglich geführt. Das Versorgungsrohr (3) ist beispielsweise an einer Wandung (19) eines Zunderwäschers befestigt, durch die auch die Wasserzufuhr erfolgt.

Wird der Düsenbalken (1) in der figürlichen Darstellung beispielsweise um 180 Grad gedreht, wird die Düsenreihe (15) bzw. die Düsen (2) abgeschaltet und die einzige Düse (2′) in Betrieb genommen, die dann über die Öffnung (5) mit Spritzwasser (4) versorgt wird, wobei die übrigen Öffnungen (5) verschlossen werden.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Spritzdüsen und der Düsenbalken eine beliebige Form aufweisen, in einem beliebigen Winkel zu jeder Entzunderungsfläche stehen, wobei auch mehrere Düsenbalken nebeneinander angeordnet sein können. Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in Anpassung an die spätere Verwendung der Vorrichtung dem Fachmann anheimgestellt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum hydraulischen Abspritzen bzw. Entzundern von Walzgut oder dergleichen, insbesondere von Blöcken mit unterschiedlich großen Querschnittsabmessungen, mit Düsenbalken zur Aufnahme von Spritzdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (2) auf dem Umfang der drehbar gelagerten Düsenbalken (1) angeordnet sind und in Längsrichtung eines Düsenbalkens (1) Düsenreihen (15) gleichen Spritzabstandes bilden, wobei die einzelnen Düsenreihen (15) einen jeweils unterschiedlichen Abstand zur Materialoberfläche haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenreihen (15) eine unterschiedliche Anzahl von Düsen (2) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Düsenbalken (1) als massiver Block ausgebildet ist, der über ein wasserführendes inneres Versorgungsrohr (3) aufschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (3) und der Düsenbalken (1) soviel Querbohrungen (5) aufweisen, wie maximal an Düsen (2) benötigt werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbalken (1) einen dreieckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbalken (1) einen kreisförmigen oder polygonen Querschnitt aufweisen.