DE4107205A1 - Vorrichtung zum kuehlen und hydraulischen transport von walzstahl - Google Patents
Vorrichtung zum kuehlen und hydraulischen transport von walzstahlInfo
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen und
hydraulischen Transport von Walzstahl, insbesondere von
warmgewalztem Flach- und Bandstahl unmittelbar nach dem
Walzvorgang oder auch zwischen den Walzstichen.
Es sind eine Reihe von Vorrichtungen zur Wasserkühlung im
Durchlauf von warmgewalzten Rundprofilen mit glatter oder
gerippter Oberfläche (DD 1 19 723, DD 1 59 610, DD 2 39 805,
DD 2 50 476, DD 2 53 581), von Winkelprofilen (DD 2 66 750)
und auch von Walzprofilen mit besonderer Querschnittsform
(DD-AP Akt. Zeichen B 21 B/3 34 627/5) bekannt. Dabei sind vom
Prinzip her zwei Varianten zu beschreiben:
1. Variante:
Das Kühlwasser wird mittels Druck durch Düsen in ein Rohr gebracht, dieses durchströmt es mit dem Walzgut mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und nimmt dabei vom Walzgut zu dessen Abkühlung Wärme auf. Zur gleichmäßigen Kühlung wird dabei das Walzgut allseitig vom Kühlwasser umschlossen, und eine zusätzlich erhöhte Turbulenz bewirkt einen hohen Wärmeübergang.
Das Kühlwasser wird mittels Druck durch Düsen in ein Rohr gebracht, dieses durchströmt es mit dem Walzgut mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und nimmt dabei vom Walzgut zu dessen Abkühlung Wärme auf. Zur gleichmäßigen Kühlung wird dabei das Walzgut allseitig vom Kühlwasser umschlossen, und eine zusätzlich erhöhte Turbulenz bewirkt einen hohen Wärmeübergang.
2. Variante:
Während des Durchlaufs durch die Kühlvorrichtung wird das Walzgut bevorzugt zur selektiven Kühlung aus seitlich angeordneten Düsen mit Kühlwasser angespritzt. Die Düsen werden zweckmäßig in Reihen angeordnet, und sie sind einstellbar. Bei dieser Variante steht weniger die Temperaturabsenkung im Vordergrund, sondern das thermische Richten als Folge dieser speziellen Kühlung.
Während des Durchlaufs durch die Kühlvorrichtung wird das Walzgut bevorzugt zur selektiven Kühlung aus seitlich angeordneten Düsen mit Kühlwasser angespritzt. Die Düsen werden zweckmäßig in Reihen angeordnet, und sie sind einstellbar. Bei dieser Variante steht weniger die Temperaturabsenkung im Vordergrund, sondern das thermische Richten als Folge dieser speziellen Kühlung.
Die Variante 1 mit ihrem hohen Wirkungsgrad beim
Wärmeübergang eignet sich besonders zur gesteuerten
Abkühlung von Walzgut mit symmetrischem Querschnitt,
d. h. zur Beeinflussung der Gefügeausbildung, der
physikalischen Eigenschaften und der Zunderreduzierung.
Neben der Kühlung von Feinstahl- und Mittelstahlprofilen
mit besonderer Querschnittsform (Sonderprofile), wird die
Variante 2 z. B. zur Kühlung von -Profilen mit 5
größerern Abmessungen eingesetzt (Zeitschrift "Stahl und
Eisen" 110 (1990) 6, S. 39-43).
Sicher ist es für die jeweiligen Walzwerke
unterschiedlich, aber insgesamt ist, ausgehend vom Bedarf
der Verbraucher, der Anteil der zu walzenden Flach- und
Bandprofile an der Gesamttonnage relativ klein. Außerdem
sind die Profilquerschnitte sehr unterschiedlich. DD 2 44 298
enthält zwar einige Prinzipien für den
Wärmeaustauschteil solcher Kühlrohre, aber insgesamt sind
praxisgerechte und universell einsetzbare Kühlrohre für
Flach- und Bandprofile nicht bekannt.
Die Erfindung bezweckt ein universell einsetzbares
Kühlrohr zur Qualitätssteigerung des Walzgutes mit hohem
Wirkungsgrad zur forcierten Wasserkühlung von Flach- und
Bandprofilen im Feinstahl- und Mittelstahlbereich, um diese
Profile verwendungsgerecht in Verbindung mit der
Warmumformung im Durchlauf mit Walzgeschwindigkeit
möglichst gleichmäßig zu kühlen. Dabei ist eine
Kühlvorrichtung für symmetrische Flachprofile zu
schaffen, die für unterschiedliche Formen und Größen des
Walzgutquerschnittes eine optimale Kühlwirkung bei
minimalem Wasserverbrauch ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1
geschaffen. Eine spezielle Ausführungsform ist im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 dargestellt.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispieles
näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Kühlrohres
Fig. 2 die Einlaufseite des Kühlrohres
Fig. 3 den Schnitt A-A der Fig. 2
Fig. 4 den Schnitt B-B der Fig. 1
Fig. 5 den Schnitt C-C der Fig. 3
Fig. 6 den Schnitt D-D der Fig. 5.
Es bedeuten: WD - Druckkühlwasser
WK - Rinnenkühlwasser
WK - Rinnenkühlwasser
Neben dem an der Walzguteinlaufseite des Kühlrohres
befestigten Einlauftrichter 1 besteht das Kühlrohr im
wesentlichen aus dem Unterteil 2 des Düsenkopfes, dem
Oberteil 3 des Düsenkopfes, dem Führungsrohrunterteil 4,
dem Führungsrohroberteil 5 und zwei Leisten 6. Die
Baugruppen 1 . . . 6 sind zu einer kompakten
Kühlrohreinheit verbunden. Zweckmäßig angebrachte
Haltefüße, Anhängeösen oder ein Manometeranschluß
gehören natürlich zu einer Kühlrohreinheit. Zur
Optimierung des Wärmeüberganges vom Walzgut zum
Druckkühlwasser WD sind im Innenraum zur Walzgutführung,
d. h. an Führungsrohrunterteil 4 und Führungsrohroberteil
5, zweckmäßig geformte Turbulenzplatten 7 angeordnet. Das
so gebildete Turbulenzprofil ist wahlweise auch an den zum
Walzgut gerichteten Innenflächen der Leisten 6 vorhanden.
Ob an den Seitenflanschen des Walzgutes eine verstärkte
Turbulenz erzeugt wird, hängt von dessen Höhe ab. Zur
Herstellung einer gleichmäßigen Kühlung an den
Walzgutflächen, kann z. B. bei Bandprofilen die
zusätzlich erzeugte seitliche Turbulenz entfallen.
Ausgehend vom Anteil der zu walzenden Flach- und
Bandprofile an der Gesamttonnage eines Walzwerkes und der
großen Bandbreite der Profilgrößen, sind variabel
einsetzbare Kühlrohre notwendig und ökonomisch sinnvoll.
Bezogen auf die Profilgröße sind insgesamt mehrere
Baugrößen vorzusehen, aber jede dieser Baugrößen ist
mit einfachen Veränderungen bezüglich des
Innenquerschnittes, der Wassereintrittsöffnungen, der
Turbulenzausbildung und der Einlauftrichter 1 für eine
relativ optimale Wasserkühlung einstellbar.
Als Beispiel wird dies bei der Erfindung dadurch erreicht,
daß die Leisten 6 zwischen Führungsrohrunterteil 4 und
Führungsrohroberteil 5 T-förmig ausgebildet sind und mit
ihrer Stegdicke die lichte Höhe b und mit ihrer Steghöhe
a₂ die lichte Breite a des Kühlrohrinnenquerschnitts
bestimmen (a=a₁-2a₂). Mit ihren Flanschen verhindern
die Leisten 6 den seitlichen Wasseraustritt aus dem
Kühlrohr. Verbindungselemente werden entsprechend
angepaßt. Mit dem paarweisen Einbau symmetrischer Leisten
6 mit zweckmäßig abgestuften Werten für b und a₂ wird
die gewünschte Variabilität des Kühlrohres erreicht,
wobei die Positionen 2 . . . 5 immer benutzt werden. Neben
den jeweiligen Leisten 6 sind auch die entsprechenden
Einlauftrichter 1 vorhanden. Mit der Beibehaltung des
Unterteiles 2 des Düsenkopfes und des
Führungsrohrunterteils 4 ändert sich nichts an der
Führungshöhe für das Walzgut, das ist für den
praktischen Walzbetrieb sehr wichtig.
Wie bekannt, erfolgt zweckmäßig der Eintritt des
Druckkühlwassers WD in das Kühlrohrinnere und damit an
das Walzgut durch in Walzrichtung schräg angeordnete
Düsenbohrungen 8, die im Unterteil 2 des Düsenkopfes, dem
Oberteil 3 des Düsenkopfes und den Leisten 6 mehrmals
vorhanden sind, wobei ihnen durch einen
Druckkühlwasseranschluß 9 und Umleitungskanäle 10 das
Wasser zugeführt wird. Es ist verständlich, daß,
ausgehend von der gewünschten Abkühlung und der
zulässigen Kühlwassererwärmung, für jedes Walzgutprofil
eine optimale Wassermenge notwendig ist. Als Beispiel wird
zur Kühlung eines Flachstahles 160×160 etwa die
dreifache Wassermenge benötigt wie für
Flachstahl 60×20 mm. Die Wasserdurchtrittsmenge durch
eine Düsenbohrung 8 hängt ab von der Bohrungsgröße, dem
Wasserdruck und der Geometrie der Öffnungen bei gleicher
Wasserart. Um die Kühlrohre zweckmäßig im gleichen
Druckbereich des Kühlwassers betreiben zu können, ist es
daher praktisch sinnvoll, die Anzahl der Düsenbohrungen 8
so zu öffnen bzw. zu verschließen, daß die
Druckkühlwassermenge, natürlich in Abstufungen, an die
Profilgröße des Walzgutes angepaßt wird. Erreicht wird
dies durch die Anordnung der Düsenbohrungen 8 im Unterteil
2 und Oberteil 3 des Düsenkopfes und durch die
entsprechende Steghöhe a₂ der Leisten 6. Neben den
Düsenbohrungen 8 in den Leisten 6 sind im Unterteil 2 und
Oberteil 3 jeweils 17 Düsenbohrungen 8 vorhanden. Diese
werden voll freigegeben bei Anpassung der Steghöhe a₂ der
Leisten 6 an die lichte Breite bA des
Kühlrohrquerschnitts. Bei der lichten Breite bB werden
durch breitere Stege der Leisten 6 2×4=8
Düsenbohrungen 8 verschlossen. Wird die lichte Breite auf
bC verkleinert, werden 2×6=12 Düsenbohrungen 8
verschlossen. Mit der Änderung der lichten Breite des
Kühlrohrinnenprofils durch den Einbau entsprechender
Leisten 6 erfolgt so automatisch eine Anpassung der
Wassermenge an die Walzgutprofilgröße. Wie von
Kühlrohren für andere Profilformen (Rund, Winkel u. a.)
bekannt, erfolgt beim erfindungsgemäßen Universal-
Kühlrohr für Flach- und Bandstahl eine Kühlung von
Führungsrohrunterteil 4 und -oberteil 5 mit
Rinnenkühlwasser WK. Damit werden Wärmeschäden durch das
Walzgut vermieden, wenn kurzzeitig das Walzgut ohne
Zuschalten von WD durch das Kühlrohr läuft. Das
Rinnenkühlwasser WK gelangt durch die Zulaufbohrung 11 in
das Führungsrohrunterteil 4, durchströmt dieses, über
einen Umgehungskanal gelangt es in das
Führungsrohroberteil 5 und verläßt dieses durch den
Abfluß 12. Der dazu notwendige Umgehungskanal ist in
Führungsrohrunterteil 4, -oberteil 5 und Leisten 6
vorhanden. Wasserdruck und -menge für WK werden angepaßt
und sind einstellbar.
Claims (2)
1. Vorichtung zum Kühlen und hydraulischen Transport von
Walzstahl in Fein- und Mittelstahlwalzwerken, vor,
zwischen oder nach der Endumformung des Walzgutes, zum
Zwecke der Beeinflussung der Gefügeausbildung, der
Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, der
Zunderreduzierung und der Geradheit, wobei je nach den
Walzparametern mehrere Kühlrohre in Kombination mit
Abstreifelementen eingesetzt werden und das den
Kühlrohren zugeführte Druckkühlwasser über seinen
Druck regel- bzw. einstellbar ist und zur Vermeidung von
Wärmeschäden eine Gehäusekühlung für das Kühlrohr
selbst vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Einlauftrichter (1) mit dem Unterteil Düsenkopf (2),
dem Oberteil Düsenkopf (3) sowie dem
Führungsrohrunterteil (4), dem Führungsrohroberteil
(5) und mit symmetrischen Leisten (6) zu einer kompakten
Kühlrohreinheit verbunden ist, wobei die Leisten (6)
einen T-förmigen Querschnitt haben und durch Änderung
der Höhe b und der Breite a₂ des Steges der Leisten (6)
eine Veränderung des lichten Innenquerschnitts des
Kühlrohres mit den Massen a und b in Stufen für einen
Größenbereich des Walzgutes möglich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die parallelen Stegflächen der T-förmigen Leisten
(6) glatt auf den Innenflächen von Oberteil Düsenkopf
(3) und Unterteil Düsenkopf (2) aufliegen und daß bei
Anpassung der lichten Breite a an das jeweilige
Walzprofil durch Einbau der entsprechenden Leisten (6)
mit veränderlicher Breite a₂ gleichzeitig eine
Abdeckung eines auf der Breite a₂ der Leisten
befindlichen Teils der Düsenbohrungen so erfolgt, daß
die Druckkühlwassermenge WD in Stufenbereichen an die
Walzprofilgröße angepaßt ist, wodurch die Kühlrohre
immer etwa im gleichen Druckbereich für das
Druckkühlwasser betrieben werden können.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914107205 DE4107205A1 (de) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vorrichtung zum kuehlen und hydraulischen transport von walzstahl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914107205 DE4107205A1 (de) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vorrichtung zum kuehlen und hydraulischen transport von walzstahl |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4107205A1 true DE4107205A1 (de) | 1992-09-10 |
Family
ID=6426627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914107205 Withdrawn DE4107205A1 (de) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vorrichtung zum kuehlen und hydraulischen transport von walzstahl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4107205A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4238960A1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Mannesmann Ag | Vorrichtung zum Kühlen von Profilen |
WO1996006696A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Stahlwerke Bremen Gmbh | Verfahren zur reduzierung und steuerung der oberflächenverzunderung beim warmwalzen von flachprodukten, insbesondere warmbändern |
WO2003084687A1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-10-16 | Rainer Menge | Anordnung zum kühlen wärmebehandelter drähte |
-
1991
- 1991-03-04 DE DE19914107205 patent/DE4107205A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4238960A1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Mannesmann Ag | Vorrichtung zum Kühlen von Profilen |
WO1996006696A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Stahlwerke Bremen Gmbh | Verfahren zur reduzierung und steuerung der oberflächenverzunderung beim warmwalzen von flachprodukten, insbesondere warmbändern |
WO2003084687A1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-10-16 | Rainer Menge | Anordnung zum kühlen wärmebehandelter drähte |
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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