EP1108479A2 - Wasserkühlstrecke für Draht - Google Patents

Wasserkühlstrecke für Draht Download PDF

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EP1108479A2
EP1108479A2 EP00126344A EP00126344A EP1108479A2 EP 1108479 A2 EP1108479 A2 EP 1108479A2 EP 00126344 A EP00126344 A EP 00126344A EP 00126344 A EP00126344 A EP 00126344A EP 1108479 A2 EP1108479 A2 EP 1108479A2
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EP
European Patent Office
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cooling
water
tubes
boxes
cooling section
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EP00126344A
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EP1108479A3 (de
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Rüdiger Grimmel
Karl Keller
Klaus Küppers
Meinert Meyer
Uwe Plociennik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars

Definitions

  • the invention relates to a water cooling section for controlled cooling of Wire, fine steel and ribbed concrete made from the rolling heat, consisting from water boxes containing cooling pipes with between the water boxes arranged guide channels.
  • EP 031 785 B1 describes a Quick-change cooling line proposed that consist of several parallel There are sections for a specific wire diameter range, in each section several cooling units, units for cleaning with Water and optional dryer units are available. Through a Swiveling for example 180 degrees around a common axis of rotation can the sections with a suitable diameter range with the Align the feed axis of the wire rod.
  • each section with a swivel device To arrange an axis of rotation, the effort is also considerable required water connection to the individual cooling units at a Ensure pivoting of 180 degrees, for example.
  • the task is in a water cooling section in the preamble of Claim 1 mentioned type by the characterizing features of the claim 1 solved in that the entire water cooling section on a parallel slidable or pivotable support structure is mounted, the Water cooling section consisting of several, preferably three, parallel to one another arranged cooling tube lines of different inner diameters, with from cooling pipes arranged in water boxes and with these cooling pipes outside of the water boxes connecting guide troughs, the cooling pipe lines so are arranged side by side that by parallel movement or Swiveling the supporting structure perpendicular to the wire guide each any of the cooling tube line formed from cooling tubes and guide channels in the Wire rod guide line brought and thus the wire rod in all cooling tubes can be.
  • the cooling pipe lines required for different wire rod diameters consisting of corresponding dimensioned interconnected cooling tubes and guide troughs in parallel side by side on a sliding common supporting structure to arrange, a necessary change of the cooling tube lines can be made easier Carry out way by moving the supporting structure.
  • the otherwise the necessary conversion and alignment work is eliminated, which is otherwise required for each segment the water cooling section are required, with the risk of manual Conversion errors are reduced.
  • the cooling water is supplied to the cooling pipes within the water boxes for multiple cooling pipes common nozzle head with parallel arranged nozzles with different nozzle openings, with each cooling tube inner diameter appropriately sized nozzle is assigned.
  • This is a permanent installation given the water supply, which is also due to the parallel displacement of the entire water cooling section does not have to be converted. Only that Water supply to the individual nozzles must be controlled, what after a a further advantageous embodiment of the invention, preferably with the aid of a Rotary valve is carried out.
  • the application of the individual nozzles but also by other control devices, for example through flaps, via sliding valves or even through individual valves respectively.
  • the are Guide channels and / or the cooling tubes are advantageously designed to be hinged, which means that in the event of a malfunction, scrap removal without any other conversion work can be done easily.
  • FIG. 1 shows a plan view of a water cooling plug 1, which between the Finishing block 4, from which the wire rod 8 exits into the wire rod guide line 7 and a winding layer 5 is arranged.
  • the water cooling section 1 consists of in water boxes 2 arranged cooling tubes (cooling tubes not shown) and between the water boxes 2 arranged guide channels 3, one Establish a connection between the cooling pipes outside the water tanks 2.
  • the cooling water supply lines to the cooling pipes in the water boxes 2 are not shown in Fig. 1; furthermore, it is not shown in FIG. 1 that within the water boxes 2 several cooling pipes with different Inner diameters are arranged parallel to one another (analogous to FIG. 2), and also the guide troughs 3 arranged parallel to one another are not individually, but only shown schematically in their entirety.
  • the one from several cooling tube lines for different wire rod diameter ranges The entire water cooling section 1 is formed including the water boxes 2 and the cooling water supply lines not shown to the Nozzle heads (10, FIG. 2) of the individual cooling tubes on one in the direction of arrow 6 Slidable or pivotable perpendicular to the wire guide line 7 trained support structure (not shown) arranged. At a a simple parallel is then sufficient to change the cooling pipe lines Moving the support structure to the cooling pipe line with the required Inner diameter in the wire rod guide line 7 and thus the wire rod 8 in the correspondingly dimensioned cooling pipes in the water boxes 2 and To guide channels 3.
  • FIG 2 is an exemplary embodiment of a vertical section Nozzle head 10 shown for three different sized nozzles 11, 12, 13.
  • This nozzle head 10 is fixed with its different nozzles 11, 12, 13 the correspondingly dimensioned cooling pipes, so that the Displacement of the entire water cooling section 1, the nozzles 11, 12, 13 to the Cooling tubes remain.
  • the cooling water supply to the nozzles 11, 12, 13 takes place through a common one Rotary slide valve 15, which, depending on its rotary position, through the rotary slide valve openings 16, 17, 18 one of the nozzles 11, 12, 13 from below with cooling water acted upon.
  • the cooling water is in the direction of arrow 20 from below by a Inlet opening 21 through the nozzle head 10 and the rotary valve 15 carrying Foundation 22 led up into the rotary valve 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

Bei der Walzung von Draht mit einer der Luftvergütung vorgeschalteten Wasserkühlung werden immer größere Drahtdurchmesserbereiche von z. B. < 5 bis > 25 mm gefertigt. Da der Draht bei der hohen Walzgeschwindigkeit von bis > 120 m pro Sekunde eng und genau geführt werden muss, kann der Drahtdurchmesserbereich nicht mit einem einzigen Kühlrohr, sondern muss durch solche mit verschiedenen Durchmessern abgedeckt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die gesamte Wasserkühlstrecke (1), gebildet aus mehreren parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien mit unterschiedlichen Innendurchmessern mit in Wasserkästen (2) angeordneten und durch Führungsrinnen (3) miteinander verbundenen Kühlrohren, auf einer Tragkonstruktion anzuordnen und bei einem notwendigen Durchmesserwechsel der Kühlrohrlinien die gesamte Wasserkühlstrecke (1) parallel und senkrecht zur Walzdrahtführungslinie (7) zu verschieben, so dass die gewünschte Kühlrohrlinie in die Walzdrahtführungslinie (7) gebracht wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung ist auf eine Wasserkühlstrecke zum kontrollierten Abkühlen von Draht, Feinstahl und Beton-Rippendraht aus der Walzhitze gerichtet, bestehend aus Kühlrohre enthaltenden Wasserkästen mit zwischen den Wasserkästen angeordneten Führungsrinnen.
Bei der Walzung von Draht mit nachgeschalteter Luftvergütung ist es übliche Technologie, in einer Wasserkühlstrecke den Draht vorzukühlen. Nach dem Auslauf aus dem letzten Walzgerüst des Fertigblocks durchläuft der heiße Walzdraht eine aus mehreren Wasserkästen bestehende Wasserkühlstrecke, wobei sich in jedem Wasserkasten mehrere in Reihe angeordnete Kühlrohre befinden.
Da der Walzdraht bei den üblichen hohen Walzgeschwindigkeiten von bis > 120 m pro Sekunde eng und genau geführt werden muss, sind die Innendurchmesser der Kühlrohre und der Führungsrinnen an den Drahtdurchmesser weitgehend angepasst. Da aber immer größere Durchmesserbereiche in einer Fertigungslinie hergestellt werden müssen, z. B. von < 5 bis > 25 mm, kann dieser Drahtdurchmesserbereich nicht mehr mit einem Kühlrohrdurchmesser abgedeckt werden. So sind beispielsweise für den Durchmesserbereich von 5 bis 25 mm mindestens drei unterschiedliche Kühlrohrdurchmesser erforderlich, um eine optimale und definierte Wasserkühlung durchführen zu können.
Bei einem Wechsel des Drahtdurchmessers ist es deshalb erforderlich, auch die Kühlrohre und die Führungsrinnen auszuwechseln, wodurch erhebliche Stillstandzeiten anfallen und bei manuellem Umbau auch Fehler durch z. B. Verwechseln der Kühlrohre und ungenaues Ausrichten auftreten können.
Um diesen aufwendigen Umbau zu vermeiden, wird in der EP 031 785 B1 eine Schnellwechsel-Kühlstraße vorgeschlagen, die aus mehreren parallelen Abschnitten für jeweils einen bestimmten Drahtdurchmesserbereich besteht, wobei in jedem Abschnitt mehrere Kühleinheiten, Einheiten zum Reinigen mit Wasser und wahlweise Trocknereinheiten vorhanden sind. Durch einen Schwenkvorgang um beispielsweise 180 Grad um eine gemeinsame Drehachse lassen sich die Abschnitte mit einem geeigneten Durchmesserbereich mit der Vorschubachse des Walzdrahtes in Ausrichtung bringen.
Neben dem hohen Aufwand, jeden Abschnitt mit einer Schwenkvorrichtung auf einer Drehachse anzuordnen, ist auch der Aufwand beträchtlich, den erforderlichen Wasseranschluss an die einzelnen Kühleinheiten bei einer Schwenkung von beispielsweise 180 Grad sicherzustellen.
In der DE 42 00 272 A1 wird zur Verbesserung der Anpassung an unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser eine Vorrichtung zum kontrollierten Abkühlen von Walzdraht vorgeschlagen, mit in Reihe in einem Wasserkasten fest installierten Kühlrohren. Jedem Kühlrohr sind für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser entsprechend unterschiedliche Führungselemente zugeordnet, die an den Enden der feststehenden Kühlrohre auswechselbar mittels einer Verschiebevorrichtung angeordnet sind.
Bei einer Durchmesseränderung des Walzdrahtes werden also in einfacher Weise lediglich die Führungselemente ausgetauscht. Obwohl mit dieser Vorrichtung eine einfache Anpassung an unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser möglich ist, wird die eigentliche Kühlung aber für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser in stets den gleichen Kühlrohren durchgeführt. Bei großen Abweichungen zwischen dem Walzdrahtdurchmesser und dem Innendurchmesser der Kühlrohre ist die angestrebte optimale und definierte Wasserkühlung nicht mehr gewährleistet.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Wasserkühlstrecke anzugeben, die in einfacher Weise durch Wechsel der Kühlrohre an unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser angepasst werden kann, ohne dass durch den Wechsel der Kühlrohre und Wechsel der Führungselemente bzw. Führungsrinnen zeitaufwendige Stillstände oder Folgekosten durch fehlerhaften Wechsel auftreten.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Wasserkühlstrecke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die gesamte Wasserkühlstrecke auf einer parallel verschiebbaren oder verschwenkbaren Tragkonstruktion montiert ist, wobei die Wasserkühlstrecke aus mehreren, vorzugsweise drei parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien unterschiedlichen Innendurchmessers besteht, mit aus in Wasserkästen angeordneten Kühlrohren und mit diese Kühlrohre außerhalb der Wasserkästen verbindenden Führungsrinnen, wobei die Kühlrohrlinien so nebeneinander angeordnet sind, dass durch paralleles Verschieben oder Verschwenken der Tragkonstruktion senkrecht zur Walzdrahtführungslinie jede beliebige, der aus Kühlrohren und Führungsrinnen gebildeten Kühlrohrlinie in die Walzdrahtführungslinie gebracht und damit der Walzdraht in alle Kühlrohre geführt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die benötigten Kühlrohrlinien für unterschiedliche Walzdrahtdurchmesser, bestehend aus entsprechend dimensionierten miteinander verbundenen Kühlrohren und Führungsrinnen parallel nebeneinander auf einer verschiebbaren gemeinsamen Tragkonstruktion anzuordnen, lässt sich ein erforderlicher Wechsel der Kühlrohrlinien in einfacher Weise durch Verschieben der Tragkonstruktion durchführen. Die sonst erforderlichen Umbau- und Ausrichtarbeiten entfallen, die sonst für jedes Segment der Wasserkühlstrecke benötigt werden, wobei auch die Gefahr von manuellen Umbaufehlern reduziert wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Kühlwasserzufuhr zu den Kühlrohren innerhalb der Wasserkästen für mehrere Kühlrohre durch ein gemeinsamen Düsenkopf mit parallel nebeneinander angeordneten Düsen mit unterschiedlichen Düsenöffnungen, wobei jedem Kühlrohrinnendurchmesser eine entsprechend dimensionierte Düse zugeordnet ist. Somit ist eine feste Installation der Wasserzufuhr gegeben, die auch durch das parallele Verschieben der gesamten Wasserkühlstrecke nicht umgebaut werden muss. Lediglich die Wasserzufuhr zu den einzelnen Düsen muss gesteuert werden, was nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise mit Hilfe eines Drehschiebers durchgeführt wird. Alternativ kann die Beaufschlagung der einzelnen Düsen aber auch durch andere Steuereinrichtungen, beispielsweise durch Stellklappen, über Schiebeventile oder aber auch durch einzelne Ventile erfolgen.
Das Verschieben der gesamten Wasserkühlstrecke sowie die Steuerung der Wasserzufuhr zu den durch das Verschieben jeweils gewählten Kühlrohren ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung femsteuerbar, wodurch eine optimale Kontrolle und Anpassung an den Betriebsablauf ermöglicht wird.
Um eine schnellere Schrottbeseitigung bei Störungen zu ermöglichen, sind die Führungsrinnen und/oder die Kühlrohre vorteilhaft aufklappbar ausgebildet, wodurch im Störfall die Schrottbeseitigung ohne sonstige Umbauarbeiten in einfacher Weise erfolgen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Wasserkühlstrecke in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 2
einen Vertikalschnitt durch einen Düsenkopf.
Figur 1 zeigt in einer Draufsicht eine Wasserkühlstecke 1, die zwischen dem Fertigblock 4, aus dem der Walzdraht 8 in die Walzdrahtführungslinie 7 austritt und einem Windungsleger 5 angeordnet ist. Die Wasserkühlstrecke 1 besteht aus in Wasserkästen 2 angeordneten Kühlrohren (Kühlrohre nicht dargestellt) und zwischen den Wasserkästen 2 angeordneten Führungsrinnen 3, die eine Verbindung zwischen den Kühlrohren außerhalb der Wasserkästen 2 herstellen. Die Kühlwasser-Zuführungsleitungen zu den Kühlrohren in den Wasserkästen 2 sind in Fig. 1 nicht eingezeichnet; weiterhin ist in der Fig. 1 nicht dargestellt, dass innerhalb der Wasserkästen 2 mehrere Kühlrohre mit unterschiedlichen Innendurchmessern parallel nebeneinander angeordnet sind (analog zu Fig. 2), und auch die parallel nebeneinander angeordneten Führungsrinnen 3 sind nicht einzeln, sondern nur in ihrer Gesamtheit schematisch dargestellt.
Die aus mehreren Kühlrohrlinien für unterschiedliche Walzdraht-Durchmesserbereiche gebildete gesamte Wasserkühlstrecke 1 ist einschließlich der Wasserkästen 2 und der nicht eingezeichneten Kühlwasser-Zuführungsleitungen zu den Düsenköpfen (10, Fig. 2) der einzelnen Kühlrohre auf einer in Pfeilrichtung 6 senkrecht zur Walzdrahtführungslinie 7 verschiebbar oder verschwenkbar ausgebildeten Tragkonstruktion (nicht dargestellt) angeordnet. Bei einem erforderlichen Wechsel der Kühlrohrlinien genügt dann ein einfaches paralleles Verschieben der Tragkonstruktion, um die Kühlrohrlinie mit dem erforderlichen Innendurchmesser in die Walzdrahtführungslinie 7 und damit den Walzdraht 8 in die entsprechend dimensionierten Kühlrohre in den Wasserkästen 2 und Führungsrinnen 3 zu führen.
In Figur 2 ist in einem Vertikalschnitt eine beispielhafte Ausführung eines Düsenkopfes 10 für drei unterschiedlich große Düsen 11, 12, 13 dargestellt. Dieser Düsenkopf 10 ist mit seinen unterschiedlichen Düsen 11, 12, 13 fest mit den entsprechend dimensionierten Kühlrohren verbunden, so dass bei der Verschiebung der gesamten Wasserkühlstrecke 1 die Düsen 11, 12, 13 an den Kühlrohren verbleiben.
Die Kühlwasserzufuhr zu den Düsen 11, 12, 13 erfolgt durch einen gemeinsamen Drehschieber 15, der je nach seiner Drehstellung durch die Drehschieberöffnungen 16, 17, 18 eine der Düsen 11, 12, 13 von unten mit Kühlwasser beaufschlagt. Das Kühlwasser wird dabei in Pfeilrichtung 20 von unten durch eine Zulauföffnung 21 durch das den Düsenkopf 10 und den Drehschieber 15 tragende Fundament 22 nach oben in den Drehschieber 15 geführt.
Das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel stellt nur mögliche Ausbildung der Erfindung dar, wobei selbstverständlich die Auswahl der Kühlrohrlinien sowie die Anzahl der Wasserkästen an örtliche und verfahrensbedingte Gegebenheiten entsprechend angepasst werden können.

Claims (5)

  1. Wasserkühlstrecke (1) zum kontrollierten Abkühlen von Draht, Feinstahl und Beton-Rippendraht aus der Walzhitze, bestehend aus Kühlrohre enthaltenden Wasserkästen (2) mit zwischen den Wasserkästen (2) angeordneten Führungsrinnen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Wasserkühlstrecke (1) auf einer parallel verschiebbaren oder verschwenkbaren Tragkonstruktion montiert ist, wobei die Wasserkühlstrecke (1) aus mehreren, vorzugsweise drei parallel nebeneinander angeordneten Kühlrohrlinien unterschiedlichen Innendurchmessers besteht, mit aus in Wasserkästen (2) angeordneten Kühlrohren und mit diese Kühlrohre außerhalb der Wasserkästen (2) verbindenden Führungsrinnen (3), wobei die Kühlrohrlinien so nebeneinander angeordnet sind, dass durch paralleles Verschieben oder Verschwenken der Tragkonstruktion senkrecht zur Walzdrahtführungslinie (7) jede der aus Kühlrohren und Führungsrinnen (3) gebildeten Kühlrohrlinien in die Walzdrahtführungslinie (7) gebracht und damit der Walzdraht (8) in alle Kühlrohre geführt werden kann.
  2. Wasserkühlstrecke (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlwasserzufuhr in die unterschiedlich großen Kühlrohre über mindestens einen in jedem Wasserkasten (2) angeordneten gemeinsamen Düsenkopf (10) erfolgt, dessen parallel nebeneinander angeordnete Düsen (11, 12, 13) unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen, wobei die Anzahl der Düsen (11, 12, 13) der Anzahl der Kühlrohre und die Anordnung der Innendurchmesser der Düsen (11, 12, 13) der Anordnung der Innendurchmesser der Kühlrohre entspricht.
  3. Wasserkühlstrecke (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Wasserzufuhr zu den einzelnen Düsen (11, 12, 13) über eine gemeinsame Einrichtung, beispielsweise einen Drehschieber (15) oder ein Schiebeventil erfolgt.
  4. Wasserkühlstrecke (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrohre und/oder die Führungsrinnen (3) aufklappbar ausgebildet sind.
  5. Wasserkühlstrecke (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das parallele Verschieben bzw. Verschwenken der gesamten Wasserkühlstrecke (1) einschließlich der Steuerung der Wasserzufuhr fernsteuerbar ist.
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