DE4009742A1 - Coolant water stripper device for rolled prodn. - has line of water stripper dice arranged behind cooling tube - Google Patents
Coolant water stripper device for rolled prodn. - has line of water stripper dice arranged behind cooling tubeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abstreifen des Kühlwassers von langgestrecktem Walzgut, die in Feinstahl- und Drahtwalzanlagen zur Anwendung kommt.The invention relates to an arrangement for stripping the Cooling water from elongated rolling stock, which in fine steel and Wire rolling plants is used.
In Walzwerken für Feinstahl und Draht werden unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst verstärkt Wasserkühlstrecken eingesetzt. Sie bestehen üblicherweise aus mehreren hintereinander angeordneten Kühlrohren, durch die das Walzgut läuft. Den Kühlrohren wird Kühlwasser unter Druck zugeführt, welches in den Kühlrohren in Walzrichtung oder auch umgekehrt fließen kann. Es bewirkt eine schnelle Reduzierung der Walzguttemperatur, wobei bestimmte Gefügeausbildungen und Materialeigenschaften erreicht werden. Zur Erzielung einer gleichmäßigen und kontrollierten Abkühlung ist es erforderlich, das Kühlwasser, zumindest nach dem letzten aktiven Kühlrohr, auf kürzester Strecke vom Walzgut zu entfernen, ohne dabei eine unzulässig hohe Bremskraft auf das Walzgut auszuüben.In rolling mills for fine steel and wire, immediately after the last roll stand reinforced water cooling sections used. They usually consist of several successive cooling tubes through which the rolling stock running. Cooling water is supplied to the cooling pipes under pressure, which in the cooling tubes in the rolling direction or vice versa can flow. It causes a quick reduction in the Rolled material temperature, with certain microstructures and Material properties can be achieved. To achieve a it is even and controlled cooling required the cooling water, at least after the last one active cooling tube, on the shortest route from the rolling stock remove without putting an impermissibly high braking force on the Exercise rolling stock.
Zum Entfernen des aus dem Kühlrohr austretenden Kühlwasserstrahles vom Walzgut werden verschiedene Methoden angewandt. Nach SU-UR 2 05 860 wird der Kühlwasserstrahl nach Austritt aus dem Kühlrohr durch einen unter 60-90° zur Kühlrohrachse wirkenden Wasser-Querstrahl abgelenkt.To remove the exiting from the cooling pipe Cooling water jets from the rolling stock are different methods applied. According to SU-UR 2 05 860, the cooling water jet is after Exit from the cooling pipe through a below 60-90 ° Deflected cooling tube axis acting water transverse jet.
Nach DE-OS 17 77 343 erfolgt die Ablenkung durch zwei um 180° versetzte Wasser-Querstrahle.According to DE-OS 17 77 343, the deflection is carried out by two by 180 ° offset water transverse jets.
Nach SU-UR 2 05 860 besitzt das Kühlrohr am Ende ein gebogenes Endstück. Durch dieses soll der Kühlwasserstrom abgelenkt werden. Das Walzgut tritt durch eine Öffnung im gebogenen Endstück geradeaus hindurch.According to SU-UR 2 05 860, the cooling pipe has a curved end Tail. The cooling water flow is deflected by this will. The rolling stock passes through an opening in the curved End piece straight through.
Nach DE-AS 23 15 482 wird ein Teil des Kühlrohrkühlwassers abgezweigt, seitlich umgelenkt und schräg von unten auf das Walzgut zum Abweisen des Kühlrohrwasserstrahles gespritzt. Nach DD-WP 92 216 ist bekannt, daß das Abstreifen erreicht wird, indem das Kühlrohr aus einem Gleich- und Gegenstromteil besteht. According to DE-AS 23 15 482 part of the cooling pipe cooling water branched, deflected laterally and obliquely from below onto the Rolled material sprayed to reject the cooling pipe water jet. According to DD-WP 92 216 it is known that stripping is achieved is by separating the cooling tube from a cocurrent and countercurrent part consists.
Im DD-WP 2 53 581 wird eine Anordnung zum Abstreifen des Kühlwassers vom Walzgut beschrieben, die aus einer Kombination einer luft- und wasserbetriebenen Wasserabstreifdüse, einer wasserbetriebenen Saugabstreifdüse und Abstreifrinnen besteht. Schließlich ist die bereits aus dem Jahr 1928 stammende US- Anmeldung 18 44 135 bekannt, die sich auf die Behandlung von Metalldrähten mittels hintereinander angeordneten, stundenglasförmige Öffnungen aufweisenden Ringelementen bezieht. Jegliche Angaben zu den Anordnungsbedingungen und zur Form der Erweiterungen der Ringelemente fehlen aber.In DD-WP 2 53 581 an arrangement for stripping the Cooling water from the rolling stock described, which is a combination an air and water powered water wiper nozzle, one water-operated suction wiper nozzle and wiper channels. After all, the United States, which dates back to 1928 Registration 18 44 135 known, which relates to the treatment of Metal wires arranged one behind the other, ring elements with hourglass-shaped openings relates. Any information on the terms and conditions and the However, the form of the extensions of the ring elements is missing.
Die Nachteile der beschriebenen Methoden bestehen in ihrer Summe aus einer unzureichenden Abstreifwirkung, aus einem zusätzlichen Wasser- und Luftverbrauch, verbunden mit zusätzlichen Leitungen und Ventilen bzw. aus einer großen Baulänge.The disadvantages of the methods described are their Sum of an insufficient wiping effect, from one additional water and air consumption associated with additional lines and valves or from a large one Overall length.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den einmaligen Aufwand für die Einrichtung von Wasserkühlstrecken in Feinstahl- und Drahtwalzanlagen und die kontinuierlichen Aufwendungen für den Betrieb derartiger Anlagen, insbesondere den Verbrauch an Elektroenergie, zu senken.It is the object of the invention, the one-time expense for the establishment of water cooling lines in fine steel and Wire rolling mills and the continuous expenses for the Operation of such systems, especially consumption Electrical energy.
Gleichzeitig ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Abstreifen des Kühlwassers von langgestrecktem Walzgut zu schaffen, die ohne zusätzliche Betriebsmedien, wie Druckluft oder Druckwasser, auskommt und eine kurze Baulänge aufweist.At the same time, the object of the invention is an arrangement for stripping the cooling water from elongated rolling stock create that without additional operating media, such as compressed air or pressurized water, and has a short overall length.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Anordnung zum Abstreifen des Kühlwassers von langgestrecktem Walzgut gelöst, wobei das Kühlwasser im Gleichstrom mit dem Walzgut in Kühlrohren geführt wird, die sich dadurch auszeichnet, daß hinter dem letzten Kühlrohr der Wasserkühlstrecke, das mit einem Kühlrohraustrittsdiffusor ausgebildet ist, im Abstand a beginnend, hintereinander zwei bis sechs Abstreifbuchsen mit jeweiligen Zwischenabständen b, c, d, e und f angeordnet sind. Der Abstand a ist mindestens so groß wie der kleinste Durchmesser d1 des Kühlrohraustrittsdiffusors. Die Zwischenabstände b, c, d, e bzw. f sind jeweils mindestens 1,25mal so groß wie der Durchmesser d2, d3, d4, d5 bzw. d6 des Führungszylinders der jeweils davor angeordneten Abstreifbuchse.According to the invention the object is achieved by an arrangement for stripping the cooling water from elongated rolling stock, the cooling water being guided in cocurrent with the rolling stock in cooling tubes, which is characterized in that behind the last cooling tube of the water cooling path, which is formed with a cooling tube outlet diffuser, in Beginning distance a, two to six stripper bushes with respective intermediate distances b, c, d, e and f are arranged one behind the other. The distance a is at least as large as the smallest diameter d 1 of the cooling tube outlet diffuser. The intermediate distances b, c, d, e and f are each at least 1.25 times as large as the diameter d 2 , d 3 , d 4 , d 5 and d 6 of the guide cylinder of the stripping bush arranged in front of each.
Die Halterungen der Abstreifbuchsen sind als Blenden ausgebildet und stehen jeweils quer zur Walzrichtung. Die Abstreifbuchsen besitzen jeweils einen Einlaufkonus. Der Durchmesser d2 des Führungszylinders der ersten Abstreifbuchse ist höchstens so groß wie der kleinste Durchmesser d1 des Kühlrohraustrittsdiffusors. Die Durchmesser d3 bis d7 der Führungszylinder der nachfolgenden Abstreifbuchsen sind höchstens so groß wie die kleinste lichte Weite des Kühlrohres. Die Schrägungswinkel β1 bis β6 der Auslaufkonen der Abstreifbuchsen sind größer als der Schrägungswinkel α des Kühlrohraustrittsdiffusors.The brackets of the scraper bushes are designed as panels and are each transverse to the rolling direction. The wiper bushes each have an inlet cone. The diameter d 2 of the guide cylinder of the first stripper bush is at most as large as the smallest diameter d 1 of the cooling tube outlet diffuser. The diameters d 3 to d 7 of the guide cylinders of the subsequent stripping bushes are at most as large as the smallest clear width of the cooling tube. The helix angles β 1 to β 6 of the outlet cones of the stripper bushes are larger than the helix angle α of the cooling tube outlet diffuser.
Es gehört ebenfalls zur Erfindung, daß der Raum zwischen dem Kühlrohr und der Halterung der nachfolgenden Abstreifbuchse sowie die Räume zwischen den Abstreifbuchsen und den jeweils dahinter angeordneten Halterungen in einem Bereich von mindestens 50% ihres Umfanges radial offen sind.It is also part of the invention that the space between the Cooling pipe and the holder of the subsequent wiper bush as well as the spaces between the wiper bushes and each brackets arranged in a range of at least 50% of its circumference is open radially.
Anhand der Figur soll die Erfindung näher erläutert werden. In einem ausgeführten Beispiel für die Anwendung der Erfindung durchströmt das unter Druck zugeführte Kühlwasser das Kühlrohr 1 in gleicher Richtung mit dem Walzgut und tritt als kräftiger Strahl aus dem Kühlrohr 1 aus. Um den Strahl beim Austritt aus dem Kühlrohr 1 aufzuweiten, besitzt dieses am Ende einen Kühlrohraustrittsdiffusor 2. Die trichterförmige Erweiterung des Kühlrohraustrittsdiffusors 2 bildet mit der Kühlrohrlängsachse den Winkel α. Der Winke α ist nach dem Diffusorkriterium ausgewählt. Der so aufgeweitete Kühlwasserstrahl trifft im Abstand a, der mindestens so groß ist wie der kleinste Durchmesser d1 des Kühlrohraustrittsdiffusors 2, auf die die erste Abstreifbuchse 3 tragende Halterung 9. Ein Teil des aufgeweiteten Kühlwasserstrahles wird an der Halterung 9 abgefangen und abgeleitet. Der nicht abgefangene Kühlwasserstrahl kommt gemeinsam mit dem Walzgut in die erste Abstreifbuchse 3. Die Abstreifbuchse 3 hat am Anfang einen Einlaufkonus 15. Danach folgt ein Führungszylinder 16 mit dem Durchmesser d2. Der Durchmesser d2 ist höchstens so groß wie der kleinste Durchmesser d1 des Kühlrohraustrittsdiffusors 2. An den Führungszylinder 16 scließt sich ein Auslaufkonus 17 mit einem Schrägungswinkel β1 an. Der Schrägungswinkel β1 ist hierbei größer als der Winkel α des Kühlrohraustrittsdiffusors 2. Er bewirkt wiederum ein Aufweiten des durch die erste Abstreifbuchse 3 noch durchfließenden Wasserstromes unter gleichzeitigem Ablösen des Wassers vom Walzgut. Dieser Kühlwasserstrom trifft im Abstand b auf die Halterung 10 der zweiten Abstreifbuchse 4. Dabei wird wiederum ein Teil des aufgeweiteten Kühlwasserstromes abgefangen und fließt ab. Das restliche Wasser fließt durch die zweite Abstreifbuchse 4. In ihr, wie auch in den weiteren Abstreifbuchsen 5, 6, 7 und 8, wiederholt sich der Vorgang wie für die erste Abstreifbuchse 3 beschrieben. Der Durchmesser d3, d4, d5, d6 bzw. d7 des Führungszylinders 16 der zweiten bis sechsten Abstreifbuchse 4, 5, 6, 7, 8 ist höchstens so groß wie die kleinste lichte Weite des Kühlrohres 1. Die Schrägungswinkel β2 bis β6 der Auslaufkonen der Abstreifbuchsen 4, 5, 6, 7, 8 sind ebenfalls größer als der Winkel α des Kühlrohraustrittsdiffusors 2.The invention will be explained in more detail with reference to the figure. In one example of an embodiment of the invention, the cooling water supplied under pressure flows through the cooling tube 1 in the same direction with the rolling stock and emerges from the cooling tube 1 as a powerful jet. In order to expand the jet as it exits the cooling tube 1 , it has a cooling tube outlet diffuser 2 at the end. The funnel-shaped extension of the cooling tube outlet diffuser 2 forms the angle α with the longitudinal axis of the cooling tube. The angle α is selected according to the diffuser criterion. The cooling water jet expanded in this way strikes the holder 9 carrying the first wiper bushing 3 at a distance a, which is at least as large as the smallest diameter d 1 of the cooling pipe outlet diffuser 2 . A part of the expanded cooling water jet is intercepted and discharged on the holder 9 . The not intercepted cooling water jet comes together with the rolling stock into the first wiper bush 3 . The wiper bush 3 has an inlet cone 15 at the beginning. This is followed by a guide cylinder 16 with the diameter d 2 . The diameter d 2 is at most as large as the smallest diameter d 1 of the cooling tube outlet diffuser 2 . An outlet cone 17 with a helix angle β 1 adjoins the guide cylinder 16 . The helix angle β 1 is larger than the angle α of the cooling pipe outlet diffuser 2 . It in turn causes a widening of the water flow still flowing through the first scraper bush 3 with simultaneous detachment of the water from the rolling stock. This cooling water flow strikes the holder 10 of the second wiper bush 4 at a distance b. A part of the expanded cooling water flow is intercepted and flows away. The remaining water flows through the second wiper bush 4 . In it, as in the other stripping bushes 5, 6, 7 and 8 , the process is repeated as described for the first stripping bush 3 . The diameter d 3 , d 4 , d 5 , d 6 and d 7 of the guide cylinder 16 of the second to sixth wiper bushes 4, 5, 6, 7, 8 is at most as large as the smallest clear width of the cooling tube 1 . The helix angles β 2 to β 6 of the outlet cones of the wiper bushes 4, 5, 6, 7, 8 are also larger than the angle α of the cooling tube outlet diffuser 2 .
Die Abstände b, c, d, e und f zwischen den Abstreifbuchsen 3, 4, 5, 6, 7 und 8 sind mindestens 1,25mal so groß wie die Durchmesser d3, d4, d5, d6 und d7 der Führungszylinder der jeweilig davorliegenden Abstreifbuchse. Damit das zwischen den Abstreifbuchsen 3 bis 8 abgestreifte Wasser ungehindert abfließen kann, ist der die Halterungen 9 bis 14 umgebende Raum in einem Bereich von mindestens 50% seines Umfanges radial offen. The distances b, c, d, e and f between the stripping bushes 3, 4, 5, 6, 7 and 8 are at least 1.25 times as large as the diameters d 3 , d 4 , d 5 , d 6 and d 7 of the Guide cylinder of the respective wiper bush in front of it. So that the water stripped between the stripping bushes 3 to 8 can flow off unhindered, the space surrounding the holders 9 to 14 is radially open in a region of at least 50% of its circumference.
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used
1 - Kühlrohr
2 - Kühlrohraustrittsdiffusor
3 - Abstreifbuchse
4 - Abstreifbuchse
5 - Abstreifbuchse
6 - Abstreifbuchse
7 - Abstreifbuchse
8 - Abstreifbuchse
9 - Halterung
10 - Halterung
11 - Halterung
12 - Halterung
13 - Halterung
14 - Halterung
15 - Einlaufkonus
16 - Führungszylinder
17 - Auslaufkonus 1 - cooling pipe
2 - Cooling pipe outlet diffuser
3 - wiper bush
4 - wiper bush
5 - wiper bush
6 - wiper bush
7 - wiper bush
8 - wiper bush
9 - bracket
10 - bracket
11 - bracket
12 - bracket
13 - bracket
14 - bracket
15 - inlet cone
16 - guide cylinder
17 - outlet cone
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