EP2921239A1 - Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes - Google Patents

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Publication number
EP2921239A1
EP2921239A1 EP14161047.7A EP14161047A EP2921239A1 EP 2921239 A1 EP2921239 A1 EP 2921239A1 EP 14161047 A EP14161047 A EP 14161047A EP 2921239 A1 EP2921239 A1 EP 2921239A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
pump
supply line
bar
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14161047.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jian Dr. Chen
Reinhard Dr. Karl
Erich Opitz
Florian Pöschl
Alois Seilinger
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.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority to EP14161047.7A priority Critical patent/EP2921239A1/de
Priority to PCT/EP2015/053589 priority patent/WO2015139916A1/de
Publication of EP2921239A1 publication Critical patent/EP2921239A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Definitions

  • the invention relates to a cooling system and a method for cooling a hot-rolled rolling stock.
  • a defined cooling of a hot-rolled rolling stock is of essential importance in order to achieve desired material properties, in particular a microstructure of the rolling stock.
  • a cooling system In the cooling system, in a so-called cooling section, a cooling liquid, usually water, is applied to the rolling stock by means of so-called cooling bars.
  • laminar cooling bars which have typical goose neck-like tubes
  • intensive cooling bars in which the cooling medium emerges through nozzles.
  • the pressure in the laminar cooling bar it is common for the pressure in the laminar cooling bar to be lower than the high tank pressure of a high tank supplying the laminar cooling bars with cooling fluid by throttling.
  • intensive cooling beams a so-called laminar cooling mode and a so-called Quasilaminarmodus and a so-called intensive cooling mode ("Power Cooling").
  • laminar cooling mode the intensive cooling beams are fed directly from the high tank.
  • Quasilaminarmodus coming from the high tank water passes through a pump, with there is no significant pressure change.
  • intensive cooling mode the pump increases the water pressure to allow extremely high cooling rates when cooling hot rolled stock. Due to the high cooling rates very fine-grained material can be produced. In this way, both the strength and the toughness of the manufactured material can be significantly increased.
  • intensive cooling the total length of the Cooling distance can be reduced if necessary.
  • laminar cooling or laminar or quasi-laminar cooling with intensive cooling beams the volume flows of the cooling liquid are significantly lower and the material produced is coarse-grained than in the intensive cooling mode.
  • the invention has for its object to provide an improved cooling system and an improved method for cooling a hot-rolled rolling stock.
  • Such a cooling system optionally allows a laminar cooling mode for cooling the rolling stock, in which the at least one pump is switched off and bridged.
  • the at least one pump In the alternative operating mode of Quasilaminarkühlung there is no bridging of the pump. The pressure when flowing through the pump remains almost unchanged.
  • an intensive cooling mode for intensive cooling of the rolling stock at least one pump is switched on and causes an increase in pressure beyond the high tank pressure. It is exploited that an increase in pressure in the cooling liquid by switching on the at least one pump causes an increase in the volume flow of the cooling liquid, thereby enabling intensive cooling, since the volume flow is proportional to the root of the pressure.
  • the cooling system can therefore be operated in an intensive cooling mode as required by the invention.
  • the invention thus enables operation of a cooling system, which is adapted to a desired material quality and also energy-saving and low operating costs by the needs-based use of at least one pump. Furthermore, the invention allows an increase in the pump life by a needs-based use of at least one pump.
  • the pressure and thus the cooling rate can be infinitely adjusted, whereby the pump performance can be adapted to the required cooling requirements.
  • the pump is controlled by the automation system.
  • An embodiment of the invention provides that each arranged in a supply line pump is in the vicinity, preferably below, of the high tank.
  • a further embodiment of the invention provides that in at least one supply line, a check valve or check valve for opening and closing the supply line is arranged.
  • This embodiment advantageously makes it possible to open or close supply lines as a function of the operating mode.
  • a further embodiment of the invention provides at least one supply line, in which no pump is arranged.
  • This supply line can be used to supply intensive cooling beams and / or laminar cooling bars.
  • At least one supply line for direct supply of at least one cooling bar with cooling liquid from the high tank in the operating mode for laminar cooling.
  • At least one first cooling bar for a laminar cooling mode is connected to a supply line in which no pump is arranged, and at least one second cooling bar for a laminar or intensive cooling mode is connected to a supply line in which at least one pump is arranged.
  • at least one check valve or check valve is further arranged between a first cooling bar and a second cooling bar.
  • the cooling system preferably has a cooling section with at least one first cooling section, in which only first cooling bars are arranged, and with at least one second cooling section, in which only second cooling bars are arranged.
  • first cooling sections are possible.
  • the method realizes the selective operation of a refrigeration system according to the invention in one of at least two of the three operating modes with the advantages mentioned above.
  • the single drawing shows a block diagram of a cooling system 1 for cooling a (not shown) hot-rolled rolling stock.
  • the cooling system 1 comprises a plurality of first cooling bars 3 and a plurality of second cooling bars 5, a high tank 7 for storing cooling liquid 8 and supply lines 9, 11 for conducting cooling liquid 8 from the high tank 7 to the cooling bars 3, 5.
  • the cooling bars 3, 5 are arranged along a cooling section 13 of the cooling system 1, through which the rolling stock is guided for its cooling.
  • the first cooling bars 3 are arranged behind one another in a first cooling section 15 of the cooling section 13 and the second cooling bars 5 are arranged behind one another in a second cooling section 17 of the cooling section 13.
  • Each first chilled beam 3 comprises a first one
  • Each first chilled beam upper part 3.1 is connected via a first branch line 19 to a first distribution line 21, which is connected to a first supply line 9.
  • Each first chilled beam lower part 3.2 is via a second stub 20 connected to the first distribution line 21.
  • a first blocking member 23 for selectively opening or closing the branch line 19, 20 and a first control element 25 are arranged for flow adjustment, said control element 25 can also be designed as an open-close actuator.
  • Each second cooling bar 5 comprises a second cooling bar upper part 5.1 for applying cooling liquid 8 to an upper side of the rolling stock and a second cooling bar lower part 5.2 for applying cooling liquid 8 to an underside of the rolling stock.
  • Each second chilled beam upper part 5.1 is connected via a third branch line 27 to a second distribution line 29, which is connected to a second supply line 11. Every second chilled beam lower part 5.2 is connected via a fourth branch line 28 to the second distribution line 29.
  • a second blocking member 31 for selectively opening or closing the branch line 27, 28 and a second control element 33 are arranged for flow adjustment.
  • a pump 35 is arranged, which is selectively switched off or switched on.
  • the pump is arranged between a first service flap 37 and a second service flap 39.
  • the service flaps 37, 39 serve to isolate the pump 35 for maintenance or repair purposes and thus to be able to repair or replace without having to skip the cooling liquid 8.
  • the service flaps 37, 39 therefore have only technical service importance and are always open during normal operation of the cooling system 1.
  • a first shut-off valve 47 for opening and closing the second supply line 11 is arranged in the second supply line 11.
  • the two supply lines 9, 11 are connected via a connecting line 41, in which a second check valve 49 is arranged.
  • a tundish 43 is arranged for collecting cooling liquid 8 and removed material of the rolling stock. Coolant 8 collected in the tundish 43 and collected removed material are supplied to a scale depositing basin 45 for suspended sedimentation.
  • cooling liquid 8 can be pumped into the raised tank 7 for reuse either directly or via a cooling liquid treatment device (not shown). Further, the scale settling tank 45 may, if necessary, serve to receive excess cooling liquid 8 from the high tank 7.
  • the cooling system 1, in particular its second cooling section 17, is optionally operated in a laminar cooling mode for laminar cooling or in a quasilaminarcool mode for quasilaminarcooling or in an intensive cooling mode for intensive cooling of rolling stock.
  • the pump 35 arranged in the second supply line 11 is switched off, the second supply line 11 is closed by means of the first blocking member 47 and, with the second blocking member 49 opened, the cooling liquid 8 is supplied via the first supply line 9 to the first distribution line 21 and the second distribution line 29 and applied by means of the first cooling bar 3 and the second cooling bar 5 on the rolling stock.
  • the second blocking member 49 is closed and the first blocking member 47 is opened, so that cooling liquid 8 via the first supply line 9 by means of the first cooling bars 3 and the second supply line 11 by means of the second cooling bars 5 on the rolling stock is applied, wherein the arranged in the second supply line 11 pump 35 is optionally switched on to increase the pressure in the second cooling bar 5 supplied cooling liquid 8.
  • the first cooling bars 3 only from the first supply line 9 with cooling liquid 8 and the second cooling bars 5 only from the second supply line 11 are supplied with cooling liquid 8.
  • a laminar cooling of the rolling stock thus takes place in each cooling section 15, 17, while laminar cooling of the rolling stock takes place in the quasi-silacic cooling mode and intensive cooling mode in the first cooling section 15 and quasilaminar or intensive cooling of the rolling stock in the second cooling section 17.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage (1) zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes. Die Kühlanlage umfasst wenigstens einen Kühlbalken (3, 5) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit (8) auf das Walzgut, einen Hochtank (7) zur Speicherung von Kühlflüssigkeit (8), wenigstens eine Versorgungsleitung (9, 11) zur Leitung von Kühlflüssigkeit (8) aus dem Hochtank (7) zu wenigstens einem Kühlbalken (3, 5), und wenigstens eine in einer Versorgungsleitung (9, 11) angeordnete Pumpe (35), die wahlweise ausschaltbar oder zu einer Erhöhung des Drucks in der Kühlflüssigkeit (8) zwischen der Pumpe (35) und wenigstens einem Kühlbalken (3, 5) einschaltbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage und ein Verfahren zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes.
  • In der Warmwalztechnik ist eine definierte Abkühlung eines warmgewalzten Walzgutes von wesentlicher Bedeutung, um gewünschte Materialeigenschaften, insbesondere eine Gefügestruktur des Walzgutes zu erreichen. Zur Kühlung warmgewalzten Walzgutes wird dieses einer Kühlanlage zugeführt. In der Kühlanlage wird in einer so genannten Kühlstrecke eine Kühlflüssigkeit, üblicherweise Wasser, mittels so genannter Kühlbalken auf das Walzgut aufgebracht.
  • Man unterscheidet Laminarkühlbalken, welche typisch schwanenhalsähnlich geformten Röhrchen besitzen, und Intensivkühlbalken, bei welchen das Kühlmedium durch Düsen austritt. Bei Laminarkühlbalken ist es üblich, dass der Druck im Laminarkühlbalken durch Drosselung geringer als der Hochtankdruck eines die Laminarkühlbalken mit Kühlflüssigkeit versorgenden Hochtanks ist.
  • Weiters unterscheidet man bei Intensivkühlbalken einen so genannten Laminarkühlmodus sowie einen so genannten Quasilaminarmodus und einen so genannten Intensivkühlmodus ("Power Cooling"). Beim Laminarkühlmodus werden die Intensivkühlbalken direkt aus dem Hochtank gespeist. Im Quasilaminarmodus durchläuft das vom Hochtank kommende Wasser eine Pumpe, wobei es zu keiner signifikanten Druckänderung kommt. Im Intensivkühlmodus wird der Wasserdruck durch die Pumpe erhöht, um extrem hohe Kühlraten beim Abkühlen von warmgewalztem Walzgut zu ermöglichen. Durch die hohen Kühlraten kann sehr feinkörniges Material hergestellt werden. Auf diese Weise lässt sich sowohl die Festigkeit als auch die Zähigkeit des gefertigten Materials deutlich erhöhen. Durch den Einsatz der Intensivkühlung kann die Gesamtlänge der Kühlstrecke gegebenenfalls verringert werden. Bei einer Laminarkühlung bzw. einer Laminar- oder Quasilaminarkühlung mit Intensivkühlbalken sind die Volumenströme der Kühlflüssigkeit deutlich geringer und das hergestellte Material ist grobkörniger als im Intensivkühlmodus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühlanlage und ein verbessertes Verfahren zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Kühlanlage durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Kühlanlage zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes umfasst wenigstens einen Kühlbalken zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das Walzgut, einen Hochtank zur Speicherung von Kühlflüssigkeit, wenigstens eine Versorgungsleitung zur Leitung von Kühlflüssigkeit aus dem Hochtank zu wenigstens einem Kühlbalken, und wenigstens eine in einer Versorgungsleitung zwischen dem Hochtank und wenigstens einem Kühlbalken angeordnete Pumpe, die wahlweise in einen von wenigstens zwei der folgenden drei Betriebszustände umschaltbar ist:
    • einen Betriebszustand für eine Laminarkühlung, in dem die Pumpe ausgeschaltet ist,
    • einen Betriebszustand für eine Quasilaminarkühlung, in dem die Pumpe von der Kühlflüssigkeit lediglich durchströmt wird oder mit einer Pumpendrehzahl betrieben wird, durch die ein bei dem Strömen von Kühlflüssigkeit durch die Pumpe entstehender Druckabfall wenigstens annähernd kompensiert wird,
    • einen Betriebszustand für eine Intensivkühlung, in dem durch die Pumpe ein Druck in der Kühlflüssigkeit zwischen der Pumpe und wenigstens einem Kühlbalken über einen Hochtankdruck in dem Hochtank hinaus erhöht wird.
  • Eine derartige Kühlanlage ermöglicht wahlweise einen Laminarkühlmodus zur Kühlung des Walzgutes, in dem die wenigstens eine Pumpe ausgeschaltet und überbrückt ist. Im alternativen Betriebsmodus der Quasilaminarkühlung findet keine Überbrückung der Pumpe statt. Der Druck beim Durchströmen der Pumpe bleibt dabei annähernd unverändert. In einem Intensivkühlmodus zur Intensivkühlung des Walzgutes ist wenigstens eine Pumpe eingeschaltet und bewirkt eine Druckerhöhung über den Hochtankdruck hinaus. Dabei wird ausgenutzt, dass eine Druckerhöhung in der Kühlflüssigkeit durch Einschalten der wenigstens einen Pumpe eine Volumenstromerhöhung der Kühlflüssigkeit bewirkt und dadurch eine Intensivkühlung ermöglicht, da der Volumenstrom proportional zur Wurzel des Drucks ist.
  • Durch die Erfindung kann die Kühlanlage daher bei Bedarf in einem Intensivkühlmodus betrieben werden. Dies berücksichtigt vorteilhaft, dass eine Intensivkühlung nicht in jedem Fall erforderlich oder gewünscht ist, da eine durch Intensivkühlung erzielbare Materialgüte nicht immer erforderlich ist oder sogar unerwünscht ist, wenn ausdrücklich eine grobkörnige Struktur des gefertigten Materials erwünscht ist. Die Erfindung ermöglicht somit einen Betrieb einer Kühlanlage, der einer gewünschten Materialgüte angepasst und außerdem durch den bedarfsgerechten Einsatz der wenigstens einen Pumpe energiesparend und betriebskostengünstig ist. Ferner ermöglicht die Erfindung eine Erhöhung der Pumpenlebensdauer durch einen bedarfsgerechten Einsatz der wenigstens einen Pumpe.
  • Durch den Einsatz von frequenzgeregelten Pumpenantrieben lässt sich der Druck und damit die Kühlrate stufenlos einstellen, wodurch die Pumpenleistung an den erforderlichen Kühlbedarf angepasst werden kann. Die Steuerung der Pumpe erfolgt durch das Automatisierungssystem.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich jede in einer Versorgungsleitung angeordnete Pumpe in der Nähe, vorzugsweise unterhalb, des Hochtanks befindet.
  • Des Weiteren wird durch eine Anordnung der Pumpen in der Nähe der Kühlbalken durch die kurzen Leitungslängen zwischen den Pumpen und den Kühlbalken das dynamische Regelverhalten der Kühlanlage im Hochdruckbetrieb, d. h. in dem Betriebsmodus zur Intensivkühlung verbessert.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens einer Versorgungsleitung ein Sperrventil oder Rückschlagventil zum Öffnen und Schließen der Versorgungsleitung angeordnet ist.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht vorteilhaft, Versorgungsleitungen in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus zu öffnen oder zu schließen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens eine Versorgungsleitung vor, in der keine Pumpe angeordnet ist. Diese Versorgungsleitung kann zur Speisung von Intensivkühlbalken und/oder Laminarkühlbalken dienen.
  • Dadurch existiert vorteilhaft wenigstens eine Versorgungsleitung zur direkten Versorgung von wenigstens einem Kühlbalken mit Kühlflüssigkeit aus dem Hochtank in dem Betriebsmodus zur Laminarkühlung.
  • Vorzugsweise sind dabei wenigstens ein erster Kühlbalken für einen Laminarkühlmodus an eine Versorgungsleitung, in der keine Pumpe angeordnet ist, und wenigstens ein zweiter Kühlbalken für einen Laminar- oder Intensivkühlmodus an eine Versorgungsleitung, in der mindestens eine Pumpe angeordnet ist, angeschlossen. Vorzugsweise ist dabei ferner wenigstens ein Sperr- oder Rückschlagventil zwischen einem ersten Kühlbalken und einem zweiten Kühlbalken angeordnet.
  • Dadurch kann vorteilhaft in einfacher Weise zwischen den verschiedenen Betriebsmodi umgeschaltet werden, indem beispielsweise in dem Laminarkühlmodus erste und zweite Kühlbalken zur Laminarkühlung und in dem Quasilaminarkühlmodus und Intensivkühlmodus erste Kühlbalken zur Laminarkühlung und zweite Kühlbalken zur Quasilaminaroder Intensivkühlung eingesetzt werden und Versorgungsleitungen bedarfsweise geschlossen werden.
  • Dabei weist die Kühlanlage vorzugsweise eine Kühlstrecke mit mindestens einem ersten Kühlstreckenabschnitt, in dem nur erste Kühlbalken angeordnet sind, und mit mindestens einem zweiten Kühlstreckenabschnitt, in dem nur zweite Kühlbalken angeordnet sind, auf. Darüber hinaus sind weitere Konfigurationen von ersten Kühlstreckenabschnitten möglich.
  • Dies ermöglicht die Aufteilung der Kühlstrecke in mindestens zwei Kühlstreckenabschnitte, die jeweils einem der möglichen Betriebsmodi zugeordnet sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes mittels einer erfindungsgemäßen Kühlanlage wird mittels des wenigstens einen Kühlbalkens Kühlflüssigkeit wahlweise in einem von wenigstens zwei der folgenden drei Betriebsmodi auf das Walzgut aufgebracht:
    • einem Laminarkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe ausgeschaltet ist,
    • einem Quasilaminarkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe von der Kühlflüssigkeit lediglich durchströmt wird oder mit einer Pumpendrehzahl betrieben wird, durch die ein bei dem Strömen von Kühlflüssigkeit durch die Pumpe entstehender Druckabfall wenigstens annähernd kompensiert wird,
    • einem Intensivkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe zu einer Erhöhung des Drucks in der Kühlflüssigkeit zwischen der Pumpe und wenigstens einem Kühlbalken über den Hochtankdruck hinaus betrieben wird.
  • Das Verfahren realisiert den wahlweisen Betrieb einer erfindungsgemäßen Kühlanlage in einem von wenigstens zwei der drei Betriebsmodi mit den oben genannten Vorteilen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert wird.
  • Dabei zeigt die einzige Zeichnung ein Blockdiagramm einer Kühlanlage 1 zur Kühlung eines (nicht dargestellten) warmgewalzten Walzgutes.
  • Die Kühlanlage 1 umfasst mehrere erste Kühlbalken 3 und mehrere zweite Kühlbalken 5, einen Hochtank 7 zur Speicherung von Kühlflüssigkeit 8 und Versorgungsleitungen 9, 11 zur Leitung von Kühlflüssigkeit 8 aus dem Hochtank 7 zu den Kühlbalken 3, 5.
  • Die Kühlbalken 3, 5 sind entlang einer Kühlstrecke 13 der Kühlanlage 1, durch die das Walzgut zu dessen Kühlung geführt wird, angeordnet. Dabei sind die ersten Kühlbalken 3 hintereinander in einem ersten Kühlstreckenabschnitt 15 der Kühlstrecke 13 und die zweiten Kühlbalken 5 hintereinander in einem zweiten Kühlstreckenabschnitt 17 der Kühlstrecke 13 angeordnet.
  • Jeder erste Kühlbalken 3 umfasst ein erstes
  • Kühlbalkenoberteil 3.1 zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit 8 auf eine Oberseite des Walzgutes und ein erstes Kühlbalkenunterteil 3.2 zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit 8 auf eine Unterseite des Walzgutes. Jedes erste Kühlbalkenoberteil 3.1 ist über eine erste Stichleitung 19 an eine erste Verteilungsleitung 21 angeschlossen, die an eine erste Versorgungsleitung 9 angeschlossen ist. Jedes erste Kühlbalkenunterteil 3.2 ist über eine zweite Stichleitung 20 an die erste Verteilungsleitung 21 angeschlossen. In jeder ersten Stichleitung 19 und in jeder zweiten Stichleitung 20 sind ein erstes Sperrorgan 23 zum wahlweisen Öffnen oder Schließen der Stichleitung 19, 20 und ein erstes Regelorgan 25 zur Durchflusseinstellung angeordnet, wobei dieses Regelorgan 25 auch als Auf-Zu-Stellglied ausgeführt werden kann.
  • Jeder zweite Kühlbalken 5 umfasst ein zweites Kühlbalkenoberteil 5.1 zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit 8 auf eine Oberseite des Walzgutes und ein zweites Kühlbalkenunterteil 5.2 zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit 8 auf eine Unterseite des Walzgutes. Jedes zweite Kühlbalkenoberteil 5.1 ist über eine dritte Stichleitung 27 an eine zweite Verteilungsleitung 29 angeschlossen, die an eine zweite Versorgungsleitung 11 angeschlossen ist. Jedes zweite Kühlbalkenunterteil 5.2 ist über eine vierte Stichleitung 28 an die zweite Verteilungsleitung 29 angeschlossen. In jeder dritten Stichleitung 27 und in jeder vierten Stichleitung 28 sind ein zweites Sperrorgan 31 zum wahlweisen Öffnen oder Schließen der Stichleitung 27, 28 und ein zweites Regelorgan 33 zur Durchflusseinstellung angeordnet.
  • In der zweiten Versorgungsleitung 11 ist eine Pumpe 35 angeordnet, die wahlweise ausschaltbar oder einschaltbar ist. Die Pumpe ist zwischen einer ersten Serviceklappe 37 und einer zweiten Serviceklappe 39 angeordnet. Die Serviceklappen 37, 39 dienen dazu, die Pumpe 35 zu Wartungsoder Reparaturzwecken zu isolieren und somit warten, reparieren oder austauschen zu können, ohne die Kühlflüssigkeit 8 auslassen zu müssen. Die Serviceklappen 37, 39 haben daher nur servicetechnische Bedeutung und sind im regulären Betrieb der Kühlanlage 1 stets geöffnet.
  • Zwischen der Pumpe 35 und der zweiten Verteilungsleitung 29 ist in der zweiten Versorgungsleitung 11 ein erstes Sperrventil 47zum Öffnen und Schließen der zweiten Versorgungsleitung 11 angeordnet.
  • Die beiden Versorgungsleitungen 9, 11 sind über eine Verbindungsleitung 41 verbunden, in der ein zweites Sperrventil 49 angeordnet ist.
  • Unterhalb der Kühlstrecke 13 ist eine Zunderrinne 43 zum Auffangen von Kühlflüssigkeit 8 und abgetragenem Material des Walzgutes angeordnet. In der Zunderrinne 43 aufgefangene Kühlflüssigkeit 8 und aufgefangenes abgetragenes Material werden einem Zunderabsetzbecken 45 zur Schwebstoffablagerung zugeführt.
  • Aus dem Zunderabsetzbecken 45 kann optional Kühlflüssigkeit 8 zur Wiederverwendung entweder direkt oder über eine Kühlflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung in den Hochtank 7 gepumpt werden (nicht dargestellt). Ferner kann das Zunderabsetzbecken 45 erforderlichenfalls zur Aufnahme überschüssiger Kühlflüssigkeit 8 aus dem Hochtank 7 dienen.
  • Die Kühlanlage 1, insbesondere deren zweiter Kühlstreckenabschnitt 17, wird wahlweise in einem Laminarkühlmodus zur Laminarkühlung oder in einem Quasilaminarkühlmodus zur Quasilaminarkühlung oder in einem Intensivkühlmodus zur Intensivkühlung von Walzgut betrieben. In dem Laminarkühlmodus wird die in der zweiten Versorgungsleitung 11 angeordnete Pumpe 35 ausgeschaltet, die zweite Versorgungsleitung 11 wird mittels des ersten Sperrorgans 47 geschlossen und Kühlflüssigkeit 8 wird bei geöffnetem zweiten Sperrorgan 49 über die erste Versorgungsleitung 9 der ersten Verteilungsleitung 21 und der zweiten Verteilungsleitung 29 zugeführt und mittels der ersten Kühlbalken 3 und der zweiten Kühlbalken 5 auf das Walzgut aufgebracht. In dem Quasilaminarkühlmodus und dem Intensivkühlmodus wird das zweite Sperrorgan 49 geschlossen und das erste Sperrorgan 47 wird geöffnet, so dass Kühlflüssigkeit 8 über die erste Versorgungsleitung 9 mittels der ersten Kühlbalken 3 und über die zweite Versorgungsleitung 11 mittels der zweiten Kühlbalken 5 auf das Walzgut aufgebracht wird, wobei die in der zweiten Versorgungsleitung 11 angeordnete Pumpe 35 gegebenenfalls zur Verstärkung des Drucks in der den zweiten Kühlbalken 5 zugeführten Kühlflüssigkeit 8 eingeschaltet ist. Mit anderen Worten werden in dem Laminarkühlmodus alle Kühlbalken 3, 5 aus der ersten Versorgungsleitung 9 mit Kühlflüssigkeit 8 versorgt, während in dem Quasilaminarkühlmodus und dem Intensivkühlmodus die ersten Kühlbalken 3 nur aus der ersten Versorgungsleitung 9 mit Kühlflüssigkeit 8 und die zweiten Kühlbalken 5 nur aus der zweiten Versorgungsleitung 11 mit Kühlflüssigkeit 8 versorgt werden. In dem ersten Betriebsmodus erfolgt damit in jedem Kühlstreckenabschnitt 15, 17 eine Laminarkühlung des Walzgutes, während in dem Quasilaminarkühlmodus und dem Intensivkühlmodus in dem ersten Kühlstreckenabschnitt 15 eine Laminarkühlung des Walzgutes und in dem zweiten Kühlstreckenabschnitt 17 eine Quasilaminar- bzw. eineIntensivkühlung des Walzgutes erfolgt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kühlanlage
    3
    erster Kühlbalken
    3.1
    erstes Kühlbalkenoberteil
    3.2
    erstes Kühlbalkenunterteil
    5
    zweiter Kühlbalken
    5.1
    zweites Kühlbalkenoberteil
    5.2
    zweites Kühlbalkenunterteil
    7
    Hochtank
    8
    Kühlflüssigkeit
    9
    erste Versorgungsleitung
    11
    zweite Versorgungsleitung
    13
    Kühlstrecke
    15
    erster Kühlstreckenabschnitt
    17
    zweiter Kühlstreckenabschnitt
    19
    erste Stichleitung
    20
    zweite Stichleitung
    21
    erste Verteilungsleitung
    23
    erstes Sperrorgan
    25
    erstes Regelorgan
    27
    dritte Stichleitung
    28
    vierte Stichleitung
    29
    zweite Verteilungsleitung
    31
    zweites Sperrorgan
    33
    zweites Regelorgan
    35
    Pumpe
    37
    erste Serviceklappe
    39
    zweite Serviceklappe
    41
    Verbindungsleitung
    43
    Zunderrinne
    45
    Zunderabsetzbecken
    47
    erstes Sperrventil
    49
    zweites Sperrventil

Claims (15)

  1. Kühlanlage (1) zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes, umfassend
    - wenigstens einen Kühlbalken (3, 5) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit (8) auf das Walzgut,
    - einen Hochtank (7) zur Speicherung von Kühlflüssigkeit (8),
    - wenigstens eine Versorgungsleitung (9, 11) zur Leitung von Kühlflüssigkeit (8) aus dem Hochtank (7) zu wenigstens einem Kühlbalken (3, 5),
    - und wenigstens eine in einer Versorgungsleitung (9, 11) angeordnete Pumpe (35), die wahlweise in einen von wenigstens zwei der folgenden drei Betriebszustände umschaltbar ist:
    - einen Betriebszustand für eine Laminarkühlung, in dem die Pumpe (35) ausgeschaltet ist,
    - einen Betriebszustand für eine Quasilaminarkühlung, in dem die Pumpe (35) von der Kühlflüssigkeit (8) lediglich durchströmt wird oder mit einer Pumpendrehzahl betrieben wird, durch die ein bei dem Strömen von Kühlflüssigkeit durch die Pumpe (35) entstehender Druckabfall wenigstens annähernd kompensiert wird,
    - einen Betriebszustand für eine Intensivkühlung, in dem durch die Pumpe (35) ein Druck in der Kühlflüssigkeit (8) zwischen der Pumpe (35) und wenigstens einem Kühlbalken (3, 5) über einen Hochtankdruck in dem Hochtank (7) hinaus erhöht wird.
  2. Kühlanlage(1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede in einer Versorgungsleitung (9, 11) angeordnete Pumpe (35) in unmittelbarer Umgebung des Hochtanks (7) angeordnet ist.
  3. Kühlanlage(1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede in einer Versorgungsleitung (9, 11) angeordnete Pumpe (35) direkt unterhalb des Hochtanks (7) angeordnet ist.
  4. Kühlanlage(1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede in einer Versorgungsleitung (9, 11) angeordnete Pumpe (35) in unmittelbarer Umgebung zu den Kühlbalken (3, 5) angeordnet ist.
  5. Kühlanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Versorgungsleitung (9, 11) ein Sperrventil (47, 49) oder ein Rückschlagventil zum Öffnen und Schließen der Versorgungsleitung (9, 11) angeordnet ist.
  6. Kühlanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine erste Versorgungsleitung (9), in der keine Pumpe (35) angeordnet ist.
  7. Kühlanlage (1) nach Anspruch 6,
    gekennzeichnet durch wenigstens einen ersten Kühlbalken (3), der an eine erste Versorgungsleitung (9), in der keine Pumpe (35) angeordnet ist, angeschlossen ist, und wenigstens einen zweiten Kühlbalken (5), der an eine zweite Versorgungsleitung (11), in der eine Pumpe (35) angeordnet ist, angeschlossen ist.
  8. Kühlanlage (1) nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch wenigstens ein zwischen einem ersten Kühlbalken (3) und einem zweiten Kühlbalken (5) angeordnetes Sperrventil (49) oder Rückschlagventil.
  9. Kühlanlage (1) nach Anspruch 7 oder 8,
    gekennzeichnet durch eine Kühlstrecke (13) mit mindestens einem ersten Kühlstreckenabschnitt (15), in dem nur erste Kühlbalken (3) angeordnet sind, und mit mindestens einem zweiten Kühlstreckenabschnitt (17), in dem nur zweite Kühlbalken (5) angeordnet sind.
  10. Kühlanlage (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste Kühlbalken (3) zu einer Laminarkühlung des Walzgutes ausgebildet ist und jeder zweite Kühlbalken (5) zu einer wahlweisen Laminarkühlung oder Quasilaminarkühlung oder Intensivkühlung des Walzgutes ausgebildet ist.
  11. Verfahren zur Kühlung eines warmgewalzten Walzgutes mittels einer Kühlanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des wenigstens einen Kühlbalkens (3, 5) Kühlflüssigkeit (8) wahlweise in einem von wenigstens zwei der folgenden drei Betriebsmodi auf das Walzgut aufgebracht wird:
    - einem Laminarkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe (35) ausgeschaltet ist,
    - einem Quasilaminarkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe (35) von der Kühlflüssigkeit (8) lediglich durchströmt wird oder mit einer Pumpendrehzahl betrieben wird, durch die ein bei dem Strömen von Kühlflüssigkeit durch die Pumpe (35) entstehender Druckabfall wenigstens annähernd kompensiert wird,
    - einem Intensivkühlmodus, in dem die wenigstens eine Pumpe (35) zu einer Erhöhung des Drucks in der Kühlflüssigkeit (8) zwischen der Pumpe (35) und wenigstens einem Kühlbalken (3, 5) über den Hochtankdruck hinaus betrieben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Intensivkühlmodus und dem Quasilaminarkühlmodus wenigstens ein erster Kühlbalken (3) über eine erste Versorgungsleitung (9), in der keine Pumpe (35) angeordnet ist, mit Kühlflüssigkeit (8) versorgt wird und wenigstens ein zweiter Kühlbalken (5) über eine zweite Versorgungsleitung (11), in der eine Pumpe (35) angeordnet ist, mit Kühlflüssigkeit (8) versorgt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Laminarkühlmodus alle Kühlbalken (3) über eine erste Versorgungsleitung (9), in der keine Pumpe (35) angeordnet ist, mit Kühlflüssigkeit (8) versorgt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Pumpe (35) frequenzgeregelt betrieben wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung oder Steuerung einer Pumpenfrequenz oder dem Ein- und Ausschalten wenigstens einer Pumpe (35) durch ein Automatisierungssystem gesteuert wird.
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