EP1197271B1 - Wasserkühlstrecke für die Kühlung von Walzdraht oder Feinstahl - Google Patents

Wasserkühlstrecke für die Kühlung von Walzdraht oder Feinstahl Download PDF

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EP1197271B1
EP1197271B1 EP01122812A EP01122812A EP1197271B1 EP 1197271 B1 EP1197271 B1 EP 1197271B1 EP 01122812 A EP01122812 A EP 01122812A EP 01122812 A EP01122812 A EP 01122812A EP 1197271 B1 EP1197271 B1 EP 1197271B1
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EP
European Patent Office
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cooling
water
wkma
water cooling
wkmd
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EP1197271A3 (de
EP1197271A2 (de
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Rainer Hellenbrandt
Klaus Küppers
Meinert Meyer
Uwe Plociennik
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B43/00—Cooling beds, whether stationary or moving; Means specially associated with cooling beds, e.g. for braking work or for transferring it to or from the bed
    • 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 system for the cooling of rolling stock brought out of a rolling mill such as wire or fine steel with a plurality of juxtaposed cooling tubes having different, the cross sections of the rolling stock adapted inner diameter and each form a, consisting of a straight line of several pipe sections cooling pipe arrangement , which are arranged together on a, horizontally, transversely to the movement path of the rolling slidable carrier, optionally in this trajectory and be brought out, wherein the cooling water supply to the individual cooling pipe sections via the cooling head nozzles and, associated, this inflow controllable valve arrangements is effected.
  • a water cooling section of this type which consists of several parallel arranged side by side on a transversely displaceable support cooling tubes with different inner diameters, with the aid of the cooling tubes in the path of movement of the rolling stock and can be brought out of it.
  • the cooling tubes are arranged with the carrier in a water tank and have a common, arranged at their entrance mouths cooling head with a plurality of appropriately sized, the cooling head associated nozzles for the cooling water.
  • These nozzles are preceded by a rotary valve, which supplies cooling water to the respective nozzle located in the working position.
  • this rotary valve can, as in this Reference is further executed, other control devices, such as steep flaps, slide valves or individual valves are used.
  • This embodiment has the disadvantage that the replacement of the cooling tubes and associated with these cooling heads and control devices brings a significant construction costs and requires for the replacement of experienced operators.
  • the invention is based on the object of reducing the construction costs and simplifying operation in the case of water cooling sections of this basic design.
  • water tank modules while the cooling head nozzle elements also replaceable tuyeres can be upstream or downstream, and further provided in these water cooling modules actuators for adjusting these cooling nozzle elements and tuyeres.
  • the water box modules expediently have a pivotable and lockable cover, are arranged in the tensionable retaining elements for the cooling head nozzle elements and the tuyere elements.
  • pneumatically or hydraulically operable quick-action flaps which are connected to the water supply device, can be provided in the water box modules.
  • This inventive design of the water cooling section makes it possible to expand and replace the cooling head nozzle elements located in the individual water box modules and also the blowing nozzle elements without difficulty. Likewise, arranged between the water tank modules pipe sections can be removed and replaced without difficulty. Since the individual cooling tube arrangements can be brought into and out of the operating position by the transverse displacement of the support tube and each can be supplied with cooling water via the quick-acting valves, only brief interruptions of the rolling operation feeding the rolling stock are necessary for such replacement operations.
  • Fig. 1 are on the Wasserzu Fighting Sea WZR with distances from each other, here four, water tank modules WKM placed on and, not shown manner with this firmly connected.
  • the water supply pipe WZR lies with Slides ST, horizontally in the direction of the double arrow P (see Fig. 2) on stationary foundations F and can be moved in a manner not shown by means of cylinder units or other actuating elements in a horizontal plane.
  • Cooling pipe sections here in each case three of these sections, designated KRA1, KRA2 and KRA3 in FIG.
  • water tank modules WKMa and WKMb are in addition to the cooling head nozzle elements KDE1 and KDE2, upstream or downstream, Blasdüsenimplantation BLE1, BLE2 and BLE3, also interchangeable used; they can be held by the same means as the cooling head nozzle elements KDE.
  • These cooling head nozzle elements and the tuyere elements, after being inserted, can be adjusted in a manner not shown by means of threads and guides or clamping nuts against attacks.
  • the water cooling modules WKM can also be arranged pneumatically or hydraulically actuated Schnellabschaltklappen for the suppression of pressure surges from the water supply pipe WZR.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserkühlstrecke für die Kühlung von aus einer Walzenstraße herangeführtem Walzgut wie Draht oder Feinstahl mit mehreren, nebeneinander liegenden Kühlrohren, die unterschiedlich, den Querschnitten des Walzgutes angepaßte Innendurchmesser aufweisen und jeweils eine, aus einer geradlinigen Folge mehrerer Rohrabschnitte bestehende Kühlrohranordnung bilden, die gemeinsam auf einem, horizontal, quer zur Bewegungsbahn des Walzgutes verschiebbaren Träger angeordnet, wahlweise in diese Bewegungsbahn ein- und ausbringbar sind, wobei die Kühlwasserzufuhr zu den einzelnen Kühlrohrabschnitten über Kühlkopfdüsen und, diesen zugeordnete, zuflußsteuerbare Ventilanordnungen bewirkt wird.
  • In der nicht vorveröffentlichten DE 199 60 638 ist eine Wasserkühlstrecke dieser Art beschrieben, die aus mehreren, parallel nebeneinander auf einem quer verschiebbaren Träger angeordneten Kühlrohren mit unterschiedlichen Innendurchmessern besteht, mit dessen Hilfe die Kühlrohre in die Bewegungsbahn des Walzgutes und aus dieser heraus bringbar sind. Die Kühlrohre sind mit dem Träger in einem Wasserkasten angeordnet und weisen einen gemeinsamen, an ihren Eingangsmündungen angeordneten Kühlkopf mit mehreren entsprechend dimensionierten, dem Kühlkopf zugeordneten Düsen für das Kühlwasser auf. Diesen Düsen ist ein Drehschieber vorgeordnet, der der jeweils in Arbeitsposition befindlichen Düse Kühlwasser zuleitet. Anstelle dieses Drehschiebers können, wie in dieser Druckschrift weiter ausgeführt wird, andere Steuereinrichtungen, z.B. Steilklappen, Schieberventile oder auch Einzelventile verwendet werden. Diese Ausbildungsform weist den Nachteil auf, dass das Auswechseln der Kühlrohre und der mit diesen verbundenen Kühlköpfe und Steuereinrichtungen einen erheblichen Bauaufwand mit sich bringt und für das Auswechseln erfahrenes Bedienungspersonal erfordert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wasserkühlstrecken dieser grundsätzlichen Ausbildung den Bauaufwand zu verringern und die Bedienung zu vereinfachen.
  • Ausgehend von einer bekannten, zum internen Stand der Technik gehörenden Wasserkühlstrecke, bei der eine Reihe von Kühlrohrabschnitten hintereinander in einem gemeinsamen Kühlwasserkasten angeordnet ist und mit den Eingangsmündungen der einzelnen Kühlrohrabschnitte Kühlköpfe verbindbar sind, die von Schraub-Halteelementen gehalten werden, wobei die Wasserversorgung der Kühlköpfe über separate Zuleitungsrohre und, außerhalb des Wasserkastens angeordnete Schnellschaltventile erfolgt, wird die obengenannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Eingangs- und Ausgangsenden der einzelnen Rohrabschnitte der Kühlrohranordnung in selbstständige WasserkastenModule münden, die gemeinsam fest auf einem, den horizontal verschiebbaren Träger bildenden Wasserzuführrohr angeordnet sind. Dabei können in jedem der Wasserkastenmodule einzelne selbstständige, zwischen den Mündungen der jeweiligen Rohrabschnitte der Kühlrohranordnung auswechselbare und mit zugeordneten Schnellschaltventilen verbindbare Kühlkopfdüsenelemente verwendet werden. In den am Anfang und am Ende der Wasserkühlstrecke angeordneten Wasserkastenmodulen können dabei den Kühlkopfdüsenelementen ebenfalls auswechselbare Blasdüsenelemente vor- bzw. nachgeordnet werden, und des weiteren in diesen Wasserkühlmodulen Stellelemente zur Justierung dieser Kühlkopfdüsenelemente und Blasdüsenelemente vorgesehen werden. Die Wasserkastenmodule weisen zweckmäßig eine schwenk- und verriegelbare Abdeckung auf, in der spannbare Halteelemente für die Kühlkopfdüsenelemente und die Blasdüsenelemente angeordnet sind. Weiter können in den Wasserkastenmodulen pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Schnellschaltklappen vorgesehen werden, die mit der Wasserzuführvorrichtung verbunden sind.
  • Diese erfindungsgemäße Ausbildung der Wasserkühlstrecke erlaubt es, die in den einzelnen Wasserkastenmodulen befindlichen Kühlkopfdüsenelemente und auch die Blasdüsenelemente ohne Schwierigkeiten auszubauen und auszuwechseln. Ebenso können die zwischen den Wasserkastenmodulen angeordneten Rohrabschnitte ohne Schwierigkeiten ausgebaut und ausgetauscht werden. Da die einzelnen Kühlrohranordnungen durch die Querverschiebung des Tragrohres in und außer Betriebsposition bringbar sind und jede für sich über die Schnellschaltventile mit Kühlwasser versorgt werden kann, sind für solche Auswechselarbeiten nur kurze Unterbrechungen des das Walzgut zuführenden Walzbetriebs notwendig.
  • Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    die Wasserkühlstrecke im Längsschnitt, von der Seite gesehen,
    Fig. 2
    die Draufsicht auf einen Teilabschnitt der Wasserkühlstrecke im Horizontalschnitt in vergrößertem Maßstab und
    Fig. 3
    einen Schnitt nach der Linie A-A durch Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
  • Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sind auf das Wasserzuführrohr WZR mit Abständen voneinander, hier vier, Wasserkastenmodule WKM aufgesetzt und auf, nicht dargestellte Weise mit diesem fest verbunden. Das Wasserzuführrohr WZR liegt mit Gleitträgern ST, horizontal in Richtung des Doppelpfeils P (vgl. Fig. 2) auf ortsfesten Fundamenten F auf und kann auf nicht dargestellte Weise mit Hilfe von Zylinderaggregaten oder anderen Stellelementen in einer horizontalen Ebene verschoben werden. In die jeweils benachbarten Wasserkastenmodule WKMa, WKMb, WKMc und WKMd sind Kühlrohrabschnitte, hier jeweils drei dieser Abschnitte, in Fig. 2 mit KRA1, KRA2 und KRA3 bezeichnet, mit Abstand nebeneinander in einer horizontalen Ebene angeordnet und von den Seitenwänden SW der jeweiligen Wasserkastenmodule WKM gehalten; sie weisen unterschiedliche Innendurchmesser d1, d2, d3 auf und kragen dabei mit ihren Mündungen M1, M2, M3 in die Wasserkastenmodule WKM hinein.
  • In den Wasserkastenmodulen (vgl. auch Fig. 3) sind, abgestützt auf dem Wasserzuführrohr WZR Schnellschaltventile SSV1, SSV2, SSV3 angeordnet, auf die jeweils Kühlkopfdüsenelemente KDE1, KDE2, KDE3 auswechselbar aufsetzbar sind; sie können dabei auf nicht dargestellte Weise mittels pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Zylinderaggregate, Federn, Keilen oder auch mit Schrauben lösbar befestigt oder auch, wie dargestellt, von einem Spannelement SP gehalten werden, das mit einer an das Wasserkastenmodul WKM angelenkten Abdeckung AD verbunden ist. In den eingangsseitig oder ausgangsseitig der Wasserkühlstrecke angeordneten Wasserkastenmodulen WKMa und WKMb sind zusätzlich zu den Kühlkopfdüsenelementen KDE1 und KDE2, vor- bzw. nachgeordnet, Blasdüsenelemente BLE1, BLE2 und BLE3, ebenfalls auswechselbar einsetzbar; sie können dabei mit den gleichen Mitteln gehalten werden wie die Kühlkopfdüsenelemente KDE. Diese Kühlkopfdüsenelemente und die Blasdüsenelemente können, nachdem sie eingesetzt worden sind, auf nicht dargestellte Weise mit Hilfe von Gewinden und Führungen oder Spannmuttern gegen Anschläge justiert werden. In den Wasserkühlmodulen WKM lassen sich ferner pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Schnellabschaltklappen zur Unterdrückung von Druckstößen aus dem Wasserzuführrohr WZR anordnen.
    • Bezugszeichenliste    38 992
    • WZR
    Wasserzuführrohr
    WKMa, WKMb, WKMc, WKMd
    Wasserkastenmodul
    F
    Fundament
    KRA1, KRA2, KRA3
    Kühlrohrabschnitt
    SW
    Seitenwand (der WKM)
    d1
    Innendurchmesser (des KRA1)
    d2
    Innendurchmesser (des KRA2)
    d3
    Innendurchmesser (des KRA3)
    M1
    Mündungen (des KRA1)
    M2
    Mündungen (des KRA2)
    M3
    Mündungen (des KRA3)
    SSV1
    Schnellschaltventil
    SSV2
    Schnellschaltventil
    SSV3
    Schnellschaltventil
    KDE1
    Kühlkopfdüsenelement
    KDE2
    Kühlkopfdüsenelement
    KDE3
    Kühlkopfdüsenelement
    SP
    Spannelement
    AD
    Abdeckung
    BLE1
    Blasdüsenelement
    BLE2
    Blasdüsenelement
    BLE3
    Blasdüsenelement
    ST
    Gleitträger
    WR
    Walzrichtung
    P
    (Doppelpfeil)

Claims (7)

  1. Wasserkühlstrecke für die Kühlung von aus einer Walzenstraße herangeführtem Walzgut, wie Draht oder Feinstahl mit mehreren, parallel nebeneinander liegenden Kühlrohren, die unterschiedliche, dem Querschnitt des Walzguts angepaßte Innendurchmesser aufweisen und jeweils eine aus einer geradlinigen Folge mehrerer Rohrabschnitt (KRA) bestehende Kühlrohranordnung bilden, die gemeinsam auf einem horizontal, quer zur Bewegungsbahn des Walzgutes verschiebbaren Träger (ST) angeordnet, wahlweise in diese Bewegungsbahn ein- und ausbringbar sind, wobei die Kühlwasserzufuhr zu den einzelnen Kühlrohrabschnitten (KRA) über Kühlkopfdüsen (KDE) und, diesen zugeordnete, zuflußsteuerbare Ventilanordnungen bewirkt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Eingangs- und Ausgangsenden der einzelnen Kühlrohrabschnitt (KRA1, KRA2, KRA3) der Kühlrohranordnung in selbständige Wasserkasten-Modulen (WKMa, WKMb, WKMc, WKMd) münden, die gemeinsam fest auf einem, den horizontal verschiebbaren Träger bildenden Wasserzuführrohr (WZR) angeordnet sind.
  2. Wasserkühlstrecke nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in jedem der Wasserkastenmodule (WKMa, WKMb, WKMc, WKMd) einzelne selbstständige, zwischen den Mündungen der jeweiligen Kühlrohrabschnitte (KRA1, KRA2, KRA3) der Rohrabschnitte auswechselbar und mit zugeordneten Schnellschaltventilen (SSV) verbindbare Kühlkopfdüsenelemente (KDE1, KDE2, KDE3) angeordnet sind.
  3. Wasserkühlstrecke nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem am Anfang und am Ende der Wasserkühlstrecke angeordneten Wasserkastenmodul (WKMa, WKMd), den Kühlkopfdüsenelementen (KDE1, KDE2, KDE3) ebenfalls auswechselbare Blasdüsenelemente (BLE1, BLE2, BLE3) nachgeordnet sind.
  4. Wasserkühlstrecke nach den Ansprüchen 2 und 3,
    gekennzeichnet durch
    in den Wasserkühlmodulen (WKMa, WKMb, WKMc, WKMd) angeordnete Stellelemente zum Justieren der Kühlkopfdüsenelemente (KDE1, KDE2, KDE3) und Blasdüsenelemente (BLE1, BLE2, BLE3).
  5. Wasserkühlstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wasserkastenmodule (WKMa, WKMb, WKMc, WKMd) eine schwenk- und verriegelbare Abdeckung (AD) aufweisen.
  6. Wasserkühlstrecke nach Anspruch 5,
    gekennzeichnet durch
    in der Abdeckung (AD) angeordnete, spannbare Halteelemente (SP) für die Kühlkopfdüsenelemente (KDE1, KDE2, KDE3) und Blasdüsenelemente (BLE1, BLE2, BLE3).
  7. Wasserkühlstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    gekennzeichnet durch,
    in den Wasserkühlmodulen (WKMa, WKMc, WKMd) angeordnete, mit dem Wasserzuführrohr (WZR) verbundene, pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Schnellschaltklappen.
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DE10104896 2001-02-03

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