EP2934778A1 - Vorrichtung und verfahren zum kühlen von walzgut - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum kühlen von walzgut

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EP2934778A1
EP2934778A1 EP13795511.8A EP13795511A EP2934778A1 EP 2934778 A1 EP2934778 A1 EP 2934778A1 EP 13795511 A EP13795511 A EP 13795511A EP 2934778 A1 EP2934778 A1 EP 2934778A1
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EP
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cooling
rolling stock
cooling chamber
chamber
cooling medium
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EP13795511.8A
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Andreas Gramer
Johannes Alken
Dietrich Mathweis
Heiko Zetzsche
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SMS Group GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for cooling rolling stock, preferably in a rolling mill.
  • Copper alloys, magnesium, titanium, nickel and other metals are also known cooling sections to perform similar influences on the rolling stock.
  • the rolling stock In cold rolling mills for steel or other metals, the rolling stock is heated by the introduced roll energy during forming. Again, certain harmful temperature ranges for the rolling stock must be avoided, such as in steel, the temperature range of Blausprödtechnik. Certain materials continue to tend to coarse grain formation even at elevated temperatures. Accordingly, also in cold rolling mills strip cooling systems are used. When using rolling oils, such as kerosene, which tend to spontaneously ignite and ignite very quickly, the temperature of the rolling stock must also be controlled in order to prevent such inflammation.
  • spray cooling are known, which direct a cooling medium by means of nozzles on the belt.
  • a cooling device is known, which applies the cooling medium by means of nozzles on the rolling stock.
  • laminar coolings which direct a jet almost pressure-free on the rolling stock.
  • a cooling device according to DE 197 18 530 A1 is particularly known for hot-rolled strip in direct current, in which the intensity of the cooling is controlled by relative adjustment of independently adjustable parameters (cooling time, volume flow, pressure, etc.). In this case, a safety distance to the boiling point of the cooling medium is maintained to avoid unstable film evaporation.
  • cooling medium is passed in a jet to the sheet or strip or other rolling medium and there impinges with some kinetic energy. At the point of impact of the blasting on the rolling a high heat transfer occurs. However, the beam decays completely and the kinetic energy of the beam is removed. This then forms a chaotically flowing cooling medium, which then has a significantly lower cooling effect on the band.
  • the jet of cooling medium decays uncontrolled and spreads
  • the cooling medium flows then in the direction of the beam.
  • the cooling medium is entrained with the belt.
  • a presence of cooling medium outside of the cooling device is usually undesirable, as a
  • coated with cooling medium band of pulleys can contaminate the rolling hall itself, can contaminate the tape, can emit different emissions, such as smell and aerosols, can interfere with measuring devices, such as optical and radiometric instruments and an adverse effect on the rolling to roll gap to set the tribologically correct conditions in the nip may have.
  • the known cooling devices are accordingly to avoid the
  • present invention to provide a device for cooling of rolling stock, which has a more uniform heat transfer and reduces the pollution of the environment.
  • the apparatus for cooling rolling stock preferably for cooling during cold rolling, has a nozzle for applying a cooling medium to the rolling stock.
  • a cooling chamber which is in fluid communication with the nozzle and extends parallel to the strip running plane, is used to apply the
  • Coolant provided on the rolling stock.
  • a defined guidance of the cooling medium is achieved.
  • a significantly longer exposure time of the cooling medium to the rolling stock can be achieved, and the action is geometrically defined and can be carried out in a controlled manner.
  • Plant areas can be reduced.
  • the surface can also be softened
  • Cooling medium acts, be significantly increased because the cooling channel provides the opportunity to provide a geometrically defined area with cooling medium.
  • Injection of the cooling medium after hitting the rolling stock is likewise avoided in the manner according to the invention.
  • the pressure level of the cooling medium can be reduced by the targeted guidance of the cooling medium along the rolling stock, whereby an energy saving can be achieved accordingly, since the cooling medium does not have to be placed under such strong pressure.
  • the cooling chamber is between the rolling stock and a
  • Chamber roof formed. In this way, the direct contact between the cooling fluid and the rolling stock is achieved and distance variations between the
  • Chamber roof and the rolling stock can be easily adjusted via the setting of the
  • Volume flow can be compensated.
  • the nozzle is formed so that the cooling medium in a in
  • Substantially uniform flow into the cooling chamber can be conducted.
  • a uniform flow By forming a uniform flow, a uniform distribution of heat transfer can be achieved.
  • the nozzle can be considered a slot nozzle, which has an equidistant gap across the width of the cooling chamber.
  • the transition from the nozzle into the cooling chamber is provided with a tear-off edge, which can be realized, for example, in the form of a height offset between the nozzle gap and the cooling chamber roof. This avoids that the supplied fluid flow adheres to the exit from the nozzle gap on the cooling chamber roof or preferably this follows and not as desired the nozzle gap in the direction
  • Ribbon surface leaves and thus fills the cooling chamber.
  • the cooling chamber is formed so that the cooling medium can flow through the cooling chamber in a substantially uniform flow.
  • the cooling chamber extends counter to the strip running direction such that the cooling medium is guided counter to the strip running direction.
  • the nozzle lies behind the cooling chamber in the direction of strip travel.
  • the cooling chamber may have at least one cooling chamber roof extending parallel to the rolling stock and preferably at least one side wall extending perpendicularly to the rolling stock and in the direction of strip movement for laterally delimiting
  • the device has in a preferred form at least one adjustable side wall, which at a defined distance to
  • Bandwidth of the rolling stock to be cooled is positioned. This ensures optimal guidance of the flow in the cooling chamber and the formation of vortices is avoided.
  • a discharge chamber can be attached to the cooling chamber in the flow direction to remove the cooling medium
  • connection is when the discharge chamber is widened with respect to the cooling chamber in order to reduce the flow rate of the cooling medium in the discharge chamber with respect to the flow rate of the cooling chamber.
  • the supply of cooling medium in the nozzle is adjustable, preferably via an adjustable pump unit, and the supply of
  • Cooling medium is dependent on different parameters of the rolling stock, preferably depending on the temperature of the rolling stock, the material of
  • an adjusting device can be provided for reversing the flow direction of the cooling medium in the cooling chamber, preferably by displacing an outer shell of the device.
  • the cooling chamber can be moved away from the plane of the rolling stock.
  • at least one outflow device may be provided with a device for removing excess cooling medium on the rolling stock outside the cooling chamber, preferably in the form of a blow-off device, an injection, a
  • the method comprises applying a cooling medium to the rolling stock.
  • the cooling medium is in a parallel to the rolling stock.
  • Figure 1 schematically shows a rolling mill with rolling stands and devices for
  • FIG. 2 schematically shows a reversing stand with a device for cooling
  • FIG. 3 shows a device for cooling rolling stock with a cooling chamber
  • FIG. 4 shows the device for cooling according to FIG. 3 with detailed representation of the flow conditions
  • Figure 5 is a comparison of heat transfer in a rolling mill cooling apparatus as proposed above and conventional spray cooling
  • a schematic representation of a particularly advantageous embodiment of the transition between the nozzle and the cooling chamber
  • Figure 7 is a schematic representation of a preferred embodiment of
  • Figure 8 is a schematic representation of a preferred embodiment of
  • FIG. 10 shows a device for cooling rolling stock together with a discharge chamber
  • Figure 1 1 shows a device for cooling the rolling stock with a discharge chamber on both sides of the strip
  • Figure 13 is a schematic representation of the opening of the device for cooling to
  • FIG. 14 shows another device for cooling rolling stock with discharge devices on both sides with blocking function and discharge shield
  • Figure 15 schematically a control device together with the device
  • FIG. 1 shows schematically a rolling train with a plurality of rolling stands 1, by means of which the rolling stock 2 is rolled in a thinner manner. Cooling devices 3 for cooling the rolling stock 2 are shown schematically in front of the first stand, behind the last stand and between the stands.
  • Figure 2 shows another rolling mill, in this case with a likewise schematically indicated reversing stand 1, in front of and behind which each cooling devices 3 are provided for cooling the rolling stock 2.
  • the cooling device 3 can be arranged at any point before, between or behind the respective rolling stands 1. Accordingly, there is freedom to arrange the cooling devices 3 so as to best serve the respective rolling case.
  • FIG 3 shows schematically a cooling device 3, which is supplied via an inlet 30 with cooling medium.
  • the inlet 30 is provided with a diffuser such that the cooling medium 34 is uniformly introduced into a nozzle 32 surrounding the diffuser.
  • the cooling medium 34 is shaped into a uniform, accelerated flow with which it leaves the nozzle 32.
  • the nozzle 32 is adjoined by a cooling chamber 4, which is substantially parallel to the plane 10 defined by the rolling stock 2, which is also referred to as
  • Cooling medium 34 is suitable for the rolling stock 2.
  • the cooling medium 34 flows out of the nozzle 32 correspondingly further and comes into contact with the rolling stock 2.
  • the cooling chamber 4 extends correspondingly when the rolling stock 2 is threaded substantially parallel to the rolling stock 2. Accordingly, a heat transfer from the rolling stock 2 to the cooling medium 34 takes place at least in the region of the cooling chamber 4.
  • the cooling chamber 4 consists essentially of a chamber roof 40, which preferably extends directly adjacent to the nozzle 32.
  • the chamber roof 40 is arranged opposite the upper surface 20 of the rolling stock 2 such that the flowing in the nozzle 32 cooling medium 34 of the nozzle 32 in the
  • Cooling chamber 4 is passed, in which the cooling medium 34 then in a in
  • the tape running direction W of the rolling stock 2 is indicated. It can be seen immediately that the cooling chamber 4 extends from the nozzle 32 counter to the strip running direction. In other words, the nozzle 32 is arranged in the tape running direction W behind the cooling chamber 4.
  • the cross section in the strip running direction W of the cooling chamber 4 is substantially constant, so that the flow velocity of the cooling medium 34 in the Cooling chamber 4 is substantially constant and at the same time a substantially vortex-free flow can be formed.
  • the cooling medium 34 comes into contact with the rolling stock 2 in the region of the cooling chamber 4 in such a way that an efficient and uniform flow without vortex is present here.
  • the cooling medium 34 emerges with diffuse flow and can be absorbed in the usual way.
  • FIG. 4 shows the structure of FIG
  • Cooling device 3 again detailed, especially with respect to
  • the nozzle 32 is designed to be uniform
  • FIG. 5 shows a comparison of the cooling device 3, as shown in FIGS. 2 and 3, with respect to a conventional spraying device 3 '.
  • Cooling device 3 is a substantially
  • FIG. 6 schematically shows a preferred form of the cooling device 3, in which a tear-off edge can be seen in the transition from the nozzle 32 into the cooling chamber 4.
  • This has the task of preventing adhesion of the fluid flow to the cooling chamber roof and thus to direct the fluid flow to the belt surface and to better fill the cooling chamber.
  • the spoiler edge has been realized in this example by a height offset between the nozzle gap and chamber roof in such a way that the distance of the chamber roof to the belt surface greater than the height H of the nozzle column relative to the belt surface.
  • FIG. 7 shows a further preferred embodiment of the cooling device, in which the width of the cooling chamber 4 is adapted to the width of the actual strip material. This is done in the example shown by the displacement of the two side walls of the cooling chamber 4, which are oriented substantially parallel to the bandwidth. The side walls are shown in phantom in FIG. your
  • FIG. 8 shows a further preferred embodiment of the cooling device, in which a flow brake in the form of e.g. one to
  • FIG. 9 shows a further cooling device 3 in a further embodiment, the cooling devices 3 already shown for example in FIGS. 2 and 3 now being arranged on both sides of the rolling stock 2.
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a cooling device 3, whereby again the arrangement of nozzle 32 and cooling chamber 4 already known from the preceding exemplary embodiments is provided.
  • the cooling chamber 4 is now adjoined in the flow direction by a discharge chamber 5, which is designed to take up and remove the cooling medium 34 flowing in the cooling chamber 4.
  • the drainage chamber 5 is formed so that it adjoins the chamber roof 40 of the cooling chamber 4 and provides a receiving volume 50 in which a schematically arranged lateral discharge opening 52 is provided.
  • the cooling medium 34 flows into the drain opening 52 and accordingly does not contaminate the surroundings and the rolling stock 2. Furthermore, it is easy in this way, the
  • Cooling medium 34 to lead in a circuit since it is brought via the inlet 30 and the nozzle 32 in contact with the rolling stock 2 and then removed via the drain chamber 5 from the rolling stock 2.
  • Figure 1 1 shows a corresponding embodiment, in which in turn on the
  • a further device for cooling rolling stock 2 is provided, wherein again the device for cooling with the nozzle 32, the cooling chamber 4 and the discharge chamber 5 is provided.
  • the outer shell 7 of the device can be manipulated accordingly so that the flow direction of Cooling medium 34 can be changed. This is important, for example, in the case of a reversal of the strip running direction - for example in a reversing stand.
  • the outer shell 7 is shown from a first position, which is shown at 12a above, to a second position, which is shown at 12b below).
  • FIG. 13 shows in general how the entire device can be folded away from the rolling stock 2 or from the rolling stock plane 100 on the upper side and on the lower side, in order to enable flexible threading or flexible maintenance.
  • FIG. 14 corresponds in principle to that shown in FIGS. 7 and 8
  • Embodiment In the strip running direction W in front of and behind the cooling chamber, in each case a blow-off device, also called outflow device, which is indicated schematically via the blowing nozzles 75, is provided.
  • a blow-off device also called outflow device, which is indicated schematically via the blowing nozzles 75.
  • the tape running direction W before and behind the cooling chamber 4 with nozzle 32 and discharge chamber 5 is one each
  • Outflow device with blocking function and deflector 73 shown schematically.
  • discharged from the discharge blow-offs or Abspritzungen additionally exert a blocking function and the outflow of the exiting fluid can be optimized via shields.
  • the cooling medium 34 is held in the cooling chamber 4 or leaking coolant 34 is driven back into the cooling chamber. Exiting cooling medium is collected via the discharge shield and discharged in a targeted manner.
  • Figure 15 shows schematically the control mechanism for the present apparatus for cooling rolling stock.
  • the rolling stock 2 by a rolling stand. 1 passed through and then acted upon in a cooling device 3 with cooling medium 34.
  • the device for cooling the rolling stock 2 is connected via a
  • the pump circuit 8 is acted upon by the cooling medium.
  • the pump circuit 8 comprises a suction line 80, a controllable pump 82, a cooling medium drain 84 and a catch basin / reservoir 86.
  • the cooling medium is accordingly pumped from the catch basin / reservoir 86 by means of the suction line 80 and the controllable pump 82 into the device 3 for cooling rolling stock 2. There, the cooling medium 34 is brought into contact with the rolling stock 2. Thereafter, the cooling medium, for example, in the
  • drain chamber 5 shown again and fed via the drain line 84 to the reservoir / catch basin 86 again.
  • the controllable pump 82 is controlled by a control unit 100.
  • Control unit 100 includes a controller 110, which takes over the actual control of the controllable pump 82, for example via a power control.
  • the controller 1 10 is supplied with parameters 120, which include, for example, a pumping characteristic of the controllable pump 82, or other parameters with respect to the geometric design of the cooling chamber 4, with respect to different materials of the rolling stock 2, with respect to different pass schedules, with respect to different speeds of the rolling stock 2 etc . specify.
  • an evaluation unit 130 Via an evaluation unit 130, different parameters of the rolling process measured by sensors are evaluated and controlled in accordance with the controller 1 10.
  • sensors 140, 150 which are designed as residual fluid or temperature sensors, are included in the evaluation of the actual state of the rolling stock 2. Furthermore you can
  • Residual fluid sensors 140 are used to ensure the correct operation of the
  • the temperature sensors can be used to adjust the cooling capacity of the device for cooling accordingly, so that the desired microstructures are achieved.
  • a sensor for speed measurement 160 is also provided, which determines the winding speed of the rolling stock 2.
  • the different parameters are evaluated in the evaluation unit 130 to a uniform control command, which is then passed to the controller 110.
  • Embodiments are shown, combined with each other and / or

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (3) zum Kühlen von Walzgut (2), bevorzugt zum Kühlen beim Kaltwalzen, umfassend eine Düse (32) zum Aufbringen eines Kühlmediums (34) auf das Walzgut (2), wobei eine mit der Düse (32) in Fluidkommunikation stehende und sich im Wesentlichen parallel zur Bandlaufebene (10) erstreckende Kühlkammer (4) zum Aufbringen des Kühlmediums (34) auf das Walzgut (2) vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Walzgut Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Kühlen von Walzgut, bevorzugt in einer Walzstraße.
Stand der Technik Vorrichtungen und Verfahren zum Kühlen von Walzgut in einer Walzstraße sind wohlbekannt. Bei der Erzeugung von Band und Blech in Walzstraßen ist aus unterschiedlichen Gründen die Kontrolle und Führung der Metalltemperatur von höchster Bedeutung. Beim Warmbandwalzen von Stahl oder beim Grobblechwalzen kann das Walzgut nach dem Fertigwalzen durch gezielte Temperaturführung in verschiedenste Gefügezustände überführt werden, welche zum Beispiel ferritische, perlitische, bainitische oder martensitische Bestandteile aufweisen können. Diese Temperaturführung geschieht durch Kühleinrichtungen hinter den Fertigstraßen, welche in unterschiedlichen Bauformen bekannt sind. Auch bei anderen Werkstoffen, wie beispielsweise bei Aluminium, Kupfer und
Kupferlegierungen, Magnesium, Titan, Nickel und anderen Metallen sind ebenfalls Kühlstrecken bekannt, um ähnliche Beeinflussungen des Walzgutes durchzuführen.
In Kaltwalzwerken für Stahl oder andere Metalle erwärmt sich das Walzgut durch die eingebrachte Walzenergie beim Umformen. Auch hier müssen bestimmte schädliche Temperaturbereiche für das Walzgut vermieden werden, wie beispielsweise bei Stahl der Temperaturbereich der Blausprödigkeit. Bestimmte Werkstoffe neigen weiterhin auch bei erhöhten Temperaturen zur Grobkornbildung. Entsprechend finden auch in Kaltwalzwerken Bandkühlungseinrichtungen Anwendung. Beim Einsatz von Walzölen, wie beispielsweise Kerosin, welche zur Selbstentzündung neigen und sich sehr schnell entzünden können, muss die Temperatur des Walzgutes ebenfalls kontrolliert werden, um eine solche Entzündung zu verhindern. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise Spritzkühlungen bekannt, welche ein Kühlmedium mittels Düsen auf das Band leiten. Beispielsweise aus der EP 1 527 829 A1 ist eine solche Kühlvorrichtung bekannt, welche das Kühlmedium mittels Düsen auf das Walzgut aufbringt. Weiterhin sind auch Laminarkühlungen bekannt, welche einen Strahl beinahe druckfrei auf das Walzgut leiten. Weiterhin ist eine Kühleinrichtung nach DE 197 18 530 A1 besonders für Warmbreitband im Gleichstrom bekannt, bei der die Intensität der Kühlung durch relative Abstimmung voneinander unabhängig einstellbarer Parameter (Kühlzeit, Volumenstrom, Druck, etc.) gesteuert wird. Dabei wird zur Vermeidung von instabiler Filmverdampfung ein Sicherheitsabstand zum Siedepunkt des Kühlmediums eingehalten.
Bekannt sind hierbei auch Intensivkühlungen, Mulpic-Systeme,
Zwischengerüstkühlungen, Laminarkühlstrecken bei der Warmbanderzeugung sowie Spritzkühlungen. Diese Anlagen werden häufig gekapselt ausgeführt, um das abfließende Kühlmedium kontrollieren zu können.
Nachteilig an den vorbekannten Lösungen ist, dass das Kühlmedium in einem Strahl auf das Blech oder Band oder anderes Walzmedium geleitet wird und dort mit einiger kinetischer Energie auftrifft. In dem Punkt des Auftreffens des Strahlens auf das Walzgut entsteht ein hoher Wärmeübergang. Dabei zerfällt der Strahl jedoch vollständig und die kinetische Energie des Strahles wird entzogen. Daraus bildet sich dann ein chaotisch abfließendes Kühlmedium, welches dann eine deutlich geringere Kühlwirkung auf das Band hat.
Der Strahl des Kühlmediums zerfällt dabei unkontrolliert und verteilt sich
unterschiedliche Richtungen. Bei langsam laufendem Walzgut fließt das Kühlmedium dann in Richtung des Strahles ab. Bei schnelllaufendem Band hingegen wird das Kühlmedium mit dem Band mitgeschleppt. Ein Vorhandensein von Kühlmedium außerhalb der Kühleinrichtung ist jedoch in der Regel unerwünscht, da ein
entsprechend mit Kühlmedium belegtes Band von Umlenkrollen rutschen kann, die Walzhalle selbst verunreinigen kann, das Band verunreinigen kann, unterschiedliche Emissionen ausströmen kann, wie beispielsweise Geruch und Aerosole, Messgeräte stören kann, beispielsweise optische und radiometrische Messgeräte sowie eine nachteilige Wirkung auf das Walzgut um Walzspalt zur Einstellung der tribologisch korrekten Zustände im Walzspalt haben kann.
Die bekannten Kühleinrichtungen werden entsprechend zur Vermeidung des
Eintragens von Kühlmedium in andere Anlagenbereiche berührend mit Rollen und Dichtungen oder ähnlichem abgedichtet, wie beispielsweise auch aus der DE 28 44 434 A1 offenbart.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut anzugeben, welche eine gleichmäßigere Wärmeübertragung aufweist sowie die Verschmutzung der Umgebung reduziert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Entsprechend weist die Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut, bevorzugt zum Kühlen beim Kaltwalzen, eine Düse zum Aufbringen eines Kühlmediums auf das Walzgut auf. Erfindungsgemäß ist eine mit der Düse in Fluidkommunikation stehende und sich parallel zur Bandlaufebene erstreckende Kühlkammer zum Aufbringen des
Kühlmediums auf das Walzgut vorgesehen. Durch die Ausbildung einer sich entlang des Walzgutes bzw. entlang der Bandlaufebene erstreckenden Kühlkammer zum Aufbringen des Kühlmediums auf das Walzgut wird eine definierte Führung des Kühlmediums erreicht. Bei einer entsprechenden Ausbildung der Kühlkammer kann auch eine deutlich längere Einwirkzeit des Kühlmediums auf das Walzgut erreicht werden, und die Einwirkung ist geometrisch definiert und kann kontrolliert ausgeführt werden.
Darüber hinaus wird ein unkontrolliertes Ablaufen des Kühlmediums vom Walzgut unterbunden, so dass ein unerwünschter Eintrag von Kühlmedium in andere
Anlagenbereiche reduziert werden kann.
Im Gegensatz zu Spritzkühlungen kann auch die Oberfläche, auf weiche das
Kühlmedium einwirkt, deutlich vergrößert werden, da der Kühlkanal die Möglichkeit bereit stellt, einen geometrisch definierten Bereich mit Kühlmedium zu versehen.
Ein Abspritzen des Kühlmediums nach dem Auftreffen auf das Walzgut wird auf die erfindungsgemäße Weise ebenfalls vermieden. Darüber hinaus kann auch das Druckniveau des Kühlmediums durch die gezielte Führung des Kühlmediums entlang des Walzgutes reduziert werden, wodurch entsprechend eine Energieersparnis erreicht werden kann, da das Kühlmedium nicht unter so starken Druck gesetzt werden muss.
Bevorzugt wird die Kühlkammer dabei zwischen dem Walzgut und einem
Kammerdach ausgebildet. Auf diese Weise wird der direkte Kontakt zwischen dem Kühlfluid und dem Walzgut erreicht und Abstandsvariationen zwischen dem
Kammerdach und dem Walzgut können einfach über die Einstellung des
Volumenstromes ausgeglichen werden.
Bevorzugt ist die Düse so ausgebildet, dass das Kühlmedium in einer im
Wesentlichen gleichmäßigen Strömung in die Kühlkammer leitbar ist. Durch die Ausbildung einer gleichmäßigen Strömung kann eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeüberganges erreicht werden. Als besonders geeignete Form der Düse kann dabei eine Schlitzdüse angesehen werden, die über die Breite der Kühlkammer einen äquidistanten Spalt aufweist. Bevorzugt ist der Übergang von der Düse in die Kühlkammer mit einer Abrisskante versehen, die sich zum Beispiel in Form eines Höhenversatzes zwischen Düsenspalt und Kühlkammerdach realisieren lässt. Dadurch wird vermieden, dass die zugeführte Fluidströmung beim Austritt aus dem Düsenspalt am Kühlkammerdach haftet bzw. bevorzugt diesem folgt und nicht wie gewünscht den Düsenspalt in Richtung
Bandoberfläche verlässt und damit die Kühlkammer füllt.
Bevorzugt ist die Kühlkammer so ausgebildet, dass das Kühlmedium in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Strömung durch die Kühlkammer hindurch fließen kann. Hier ist es von besonderem Vorteil, wenn der Querschnitt der Kühlkammer in
Bandlaufrichtung im Wesentlichen konstant ist. So kann durch die gleichmäßige
Strömung in der Kühlkammer auch eine gleichmäßige Kühlung über die Kontaktfläche hinweg erreicht werden. Eine solche gleichmäßige Kühlung wäre bei Ausbildung von Wirbeln nicht mehr gegeben. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich die Kühlkammer entgegen der Bandlaufrichtung derart, dass das Kühlmedium entgegen der Bandlaufrichtung geführt wird. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn die Düse in Bandlaufrichtung hinter der Kühlkammer liegt. Durch die gegenläufige Kühlung wird ein besonders effektiver Einsatz des Kühlmediums erreicht. Insbesondere wird das Kühlmedium am kältesten Bereich des Walzgutes zuerst eingesetzt und fließt dann zu wärmeren Bereichen des Walzgutes, wodurch in allen Bereichen ein optimaler Wärmeübergang stattfindet.
Die Kühlkammer kann mindestens ein sich parallel zum Walzgut erstreckendes Kühlkammerdach und bevorzugt mindestens eine sich senkrecht zum Walzgut und in Bandlaufrichtung erstreckende Seitenwand zur seitlichen Begrenzung der
Kühlkammer aufweisen. So lässt sich die Kühlkammer auf einfache Weise aufbauen. An der Austrittseite der Strömung aus der Kühlkammer kann in einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Kühlvorrichtung eine Strömungsbremse zum Beispiel in Form einer beabstandeten Dichtleiste oder einer ähnlichen Kühlkammerverengung angebaut werden, die das ungehinderte Ausströmen des Fluids aus der Kühlkammer verhindert.
Für die Anpassung der Kühlkammer an unterschiedliche Bandbreiten des zu kühlenden Walzgutes verfügt die Vorrichtung in einer bevorzugten Form über mindestens eine verstellbare Seitenwand, die in einem definierten Abstand zur
Bandbreite des zu kühlenden Walzgutes positioniert wird. Dadurch wird eine optimale Führung der Strömung in der Kühlkammer sichergestellt und das Entstehen von Wirbeln wird vermieden. Zum erneuten Entfernen des Kühlmediums von dem Walzgut kann sich an die Kühlkammer in Strömungsrichtung eine Ablaufkammer zum Entfernen des
Kühlmediums vom Walzgut anschließen. Besonders bevorzugt in diesem
Zusammenhang ist es, wenn die Ablaufkammer gegenüber der Kühlkammer erweitert ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums in der Ablaufkammer gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlkammer zu reduzieren.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Zufuhr an Kühlmedium in die Düse regelbar, bevorzugt über eine regelbare Pumpeinheit, und die Zufuhr des
Kühlmediums wird abhängig von unterschiedlichen Parametern des Walzgutes, bevorzugt abhängig von der Temperatur des Walzgutes, des Materials des
Walzgutes, und/oder des Restfluids auf dem Walzgut nach dem Durchlaufen der Vorrichtung bestimmt.
Um die Vorrichtung an unterschiedliche Bandlaufrichtungen oder Betriebsrichtungen anpassen zu können, kann eine Versteilvorrichtung zur Umkehrung der Flussrichtung des Kühlmediums in der Kühlkammer vorgesehen sein, bevorzugt durch Verschieben einer äußeren Hülle der Vorrichtung. Um ein Einfädeln des Walzgutes zu ermöglichen, kann die Kühlkammer von der Ebene des Walzguts fortbewegbar sein. Um andere Anlagenkomponenten vor Verschmutzung zu bewahren, kann mindestens eine Abströmvorrichtung eine Vorrichtung zur Entfernung von überschüssigem Kühlmedium auf dem Walzgut außerhalb der Kühlkammer vorgesehen sein, bevorzugt in Form einer Abblasvorrichtung, einer Abspritzung, einer
Absaugvorrichtung, einer Querabblasung und/oder eines Gebläses.
Die oben gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Kühlen von Walzgut mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Entsprechend umfasst das Verfahren das Aufbringen eines Kühlmediums auf das Walzgut. Erfindungsgemäß wird das Kühlmedium in einer sich parallel zur
Bandlaufebene erstreckenden Kühlkammer auf das Walzgut aufgebracht.
Kurze Beschreibung der Figuren Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch eine Walzstraße mit Walzgerüsten und Vorrichtungen zum
Kühlen;
Figur 2 schematisch ein Reversiergerüst mit einer Vorrichtung zum Kühlen;
Figur 3 eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut mit einer Kühlkammer;
Figur 4 die Vorrichtung zum Kühlen gemäß Figur 3 mit detaillierter Darstellung der Strömungsverhältnisse; Figur 5 ein Vergleich der Wärmeübergänge bei einer Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut, so wie sie oben vorgeschlagen ist, und einer herkömmlichen Spritzkühlung; eine schematische Darstellung einer besonders vorteilhaften Ausführung des Übergangs zwischen Düse und Kühlkammer;
Figur 7 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung der
Bandkühlung mit verstellbaren Seitenwänden zur Anpassung an die Bandbreite;
Figur 8 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung der
Bandkühlung mit Strömungsbremse am Strömungsaustritt der
Kühlkammer;
Figur 9 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kühlen von
Walzgut in einem weiteren Ausführungsbeispiel; Figur 10 eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut mitsamt einer Ablaufkammer;
Figur 1 1 eine Vorrichtung zum Kühlen des Walzgutes mit einer Ablaufkammer auf beiden Seiten des Bandes; Figur 12 a) + b)
eine Darstellung einer Vorrichtung zum Kühlen eines Bandes mit einer Ablaufkammer, welche je nach Bandlaufrichtung einstellbar ist;
Figur 13 schematische Darstellung des Öffnens der Vorrichtung zum Kühlen zum
Einfädeln des Bandes; Figur 14 eine weitere Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut mit beidseitigen Abströmeinrichtungen mit Sperrfunktion und Ableitschild
Figur 15 schematisch eine Steuervorrichtung mitsamt der Vorrichtung
Kühlen von Walzgut.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen in der Beschreibung zu vermeiden. Figur 1 zeigt schematisch eine Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten 1 , mittels welchen das Walzgut 2 dünner gewalzt wird. Vor dem ersten Gerüst, hinter dem letzten Gerüst, sowie zwischen den Gerüsten sind Kühlvorrichtungen 3 zum Kühlen des Walzgutes 2 schematisch gezeigt. Figur 2 zeigt eine weitere Walzstraße, in diesem Fall mit einem ebenfalls schematisch angedeuteten Reversiergerüst 1 , vor und hinter welchem jeweils Kühlvorrichtungen 3 zur Kühlung des Walzgutes 2 vorgesehen sind.
Aus den Figuren 1 und 2 wird unmittelbar klar, dass die Kühlvorrichtung 3 an jeder beliebigen Stelle vor, zwischen bzw. hinter den jeweiligen Walzgerüsten 1 angeordnet werden kann. Es besteht entsprechend Freiheit dahingehend, die Kühlvorrichtungen 3 so anzuordnen, dass sie dem jeweiligen Walzfall am besten dienen.
Figur 3 zeigt schematisch eine Kühlvorrichtung 3, welche über einen Zulauf 30 mit Kühlmedium versorgt wird. Der Zulauf 30 ist so mit einem Diffusor versehen, dass das Kühlmedium 34 gleichmäßig in eine den Diffusor umgebende Düse 32 eingebracht wird. In der schematisch gezeigten Düse 32 wird das Kühlmedium 34 aufgrund der Geometrie der Düse 32, insbesondere durch eine entsprechende Verengung, in eine gleichmäßige, beschleunigte Strömung geformt mit der es die Düse 32 verlässt.
An die Düse 32 schließt sich eine Kühlkammer 4 an, welche sich im Wesentlichen parallel zur durch das Walzgut 2 definierten Ebene 10, welche auch als
Bandlaufebene bezeichnet wird, erstreckt und welche zum Aufbringen des
Kühlmediums 34 auf das Walzgut 2 geeignet ist. Die Kühlkammer 4 erstreckt sich entsprechend bei eingefädeltem Walzgut 2 auch im Wesentlichen parallel zum Walzgut 2. In der Kühlkammer 4 fließt das Kühlmedium 34 aus der Düse 32 entsprechend weiter und kommt mit dem Walzgut 2 in Kontakt. Entsprechend findet ein Wärmeübergang vom Walzgut 2 zum Kühlmedium 34 zumindest im Bereich der Kühlkammer 4 statt. Wie nachfolgend zu Figur 5 beschrieben wird, findet durch die lange und definierte Kontaktzeit des Kühlmediums 34 mit dem Walzgut 2 - verglichen mit einem einfachen Besprühen des Walzgutes 2 - eine effiziente Kühlung des Walzguts 2 statt.
Die Kühlkammer 4 besteht im Wesentlichen aus einem Kammerdach 40, welches sich bevorzugt direkt anschließend an die Düse 32 erstreckt. Das Kammerdach 40 ist dabei gegenüberliegend der oberen Oberfläche 20 des Walzgutes 2 so angeordnet, dass das in der Düse 32 fließende Kühlmedium 34 von der Düse 32 in die
Kühlkammer 4 geleitet wird, in welcher das Kühlmedium 34 dann in einer im
Wesentlichen wirbelfreien Strömung am Walzgut 2 entlangströmt.
Durch den fetten Pfeil ist die Bandlaufrichtung W des Walzgutes 2 angedeutet. Es ist sofort zu erkennen, dass sich die Kühlkammer 4 ausgehend von der Düse 32 entgegen die Bandlaufrichtung erstreckt. Mit anderen Worten ist die Düse 32 in Bandlaufrichtung W hinter der Kühlkammer 4 angeordnet.
Der Querschnitt in Bandlaufrichtung W der Kühlkammer 4 ist im Wesentlichen konstant, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums 34 in der Kühlkammer 4 im Wesentlichen konstant ist und gleichzeitig auch eine im Wesentlichen wirbelfreie Strömung ausgebildet werden kann. Damit kommt das Kühlmedium 34 im Bereich der Kühlkammer 4 so mit dem Walzgut 2 in Kontakt, dass hier eine effiziente und gleichmäßige Strömung ohne Wirbel vorliegt.
Am Ende der Kühlkammer 4 tritt das Kühlmedium 34 mit diffuser Strömung aus und kann auf übliche Weise aufgenommen werden.
Figur 4 zeigt den in Figur 3 bereits schematisch dargestellten Aufbau der
Kühlvorrichtung 3 noch einmal detailliert, besonders bezüglich der
Strömungsverhältnisse. Die Bandlaufrichtung W des Walzgutes 2 ist wiederum durch den fetten Pfeil angedeutet.
Schematisch ist die Geschwindigkeitsverteilung der Strömung innerhalb der
Kühlkammer 4 gezeigt. In der linken unteren Darstellung ist das weitgehend symmetrische Geschwindigkeitsprofil der Strömung ohne Bandlauf bzw. ohne
Bandgeschwindigkeit dargestellt. Mit Bandlauf bzw. mit Bandgeschwindigkeit stellt sich wie in der rechten unteren Darstellung skizziert ein unsymmetrisches
Geschwindigkeitsprofil ein. Durch den Bandlauf wird die Relativgeschwindigkeit zwischen Strömung und Bandoberfläche vergrößert, was die Kühlwirkung, d. h. den Wärmeübergang von der Bandoberfläche zum Kühlmedium verstärkt.
Die Düse 32 ist entsprechend ausgebildet, um eine gleichmäßige
Strömungsgeschwindigkeit über die Kühlkammer 4 hinweg zu erreichen.
Figur 5 zeigt in einem Vergleich die Kühlvorrichtung 3, so wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, gegenüber einer herkömmlichen Sprühvorrichtung 3'. Bei der
Kühlvorrichtung 3 gemäß den Figuren 2 und 3 wird eine im Wesentlichen
gleichmäßige Strömung ausgebildet, welche durch die Kühlkammer 4 hindurch geleitet wird. Entsprechend kann im Bereich der Kühlkammer 4 ein Wärmeübergang, so wie er schematisch unterhalb dieser Vorrichtung gezeigt ist, erreicht werden.
Entsprechend ergibt sich auf der Oberfläche 20 des Walzgutes 2 ein konstanter Wärmeübergang, wie sich aus dem darunter angeordneten schematischen Diagramm ergibt.
Hingegen hat die Sprüheinrichtung 3', wie durch die Pfeile angedeutet, im
Auftreffpunkt des Strahles eine hohe Verwirbelung und ein starkes Abspritzen des Kühlmediums zur Folge. Die resultierende Kühlwirkung ist entsprechend nur punktuell zu sehen, wie sich aus dem schematisch angedeuteten Diagramm ergibt.
In Figur 6 ist eine bevorzugte Form der Kühlvorrichtung 3 schematisch dargestellt, bei der im Übergang von der Düse 32 in die Kühlkammer 4 eine Abrisskante erkennbar ist. Diese hat die Aufgabe, ein Anhaften der Fluidströmung am Kühlkammerdach zu vermeiden und somit die Fluidströmung an die Bandoberfläche zu leiten und die Kühlkammer besser zu füllen. Die Abrisskante ist in diesem Beispiel durch einen Höhenversatz zwischen Düsenspalt und Kammerdach dergestalt realisiert worden, dass der Abstand des Kammerdachs zur Bandoberfläche größer als die Höhe H des Düsenspalte gegenüber der Bandoberfläche.
Die Figur 7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Kühleinrichtung, bei der die Breite der Kühlkammer 4 an die Breite des aktuellen Bandmaterials angepasst wird. Dies geschieht in dem dargestellten Beispiel durch das Verschieben der beiden Seitenwände der Kühlkammer 4, die sich im Wesentlich parallel zur Bandbreite orientieren. Die Seitenwände sind in Figur 7 strichpunktiert dargestellt; ihre
Verschiebung ist möglich in Richtung der Doppelpfeile. Durch diese Anpassung der Kanalbreite wird eine optimale Führung der Strömung entlang des Walzgutes sichergestellt und der Bildung von Wirbeln entgegengewirkt. Der Abstand zwischen Bandkante und der Seitenwand der Kühlkammer liegt dabei im Bereich 2mm bis 100mm, bevorzugt im Bereich 10mm bis 50mm, wobei die Kanalbreite weniger als 10% größer als die Bandbreite des Walzgutes sein darf. Die Figur 8 stellt eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Kühleinrichtung da, bei der am Strömungsaustritt eine Strömungsbremse in Form z.B. einer zur
Bandoberfläche beabstandeten Dichtleiste oder einer ähnlichen Kühlkammerverengung das ungehinderte Ausströmen des Kühlfluids aus der
Kühlkammer verhindert.
In Figur 9 ist eine weitere Kühlvorrichtung 3 in einer weiteren Ausführungsform gezeigt, wobei hier die beispielsweise bereits in den Figuren 2 und 3 gezeigten Kühlvorrichtungen 3 nun auf beiden Seiten des Walzguts 2 angeordnet sind.
Entsprechend kann hier sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Walzgutes 2 gekühlt werden. Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 3, wobei wieder die bereits aus den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bekannte Anordnung von Düse 32 und Kühlkammer 4 vorgesehen ist. An die Kühlkammer 4 schließt sich nun in Strömungsrichtung eine Ablaufkammer 5 an, welche dazu ausgebildet ist, das in der Kühlkammer 4 fließende Kühlmedium 34 wieder aufzunehmen und abzuführen.
Die Ablaufkammer 5 ist so ausgebildet, dass sie sich an das Kammerdach 40 der Kühlkammer 4 anschließt und ein Aufnahmevolumen 50 bereitstellt, in welchem eine schematisch angeordnete seitliche Ablauföffnung 52 vorgesehen ist. Das Kühlmedium 34 fließt in die Ablauföffnung 52 hinein und kontaminiert entsprechend die Umgebung und das Walzgut 2 nicht weiter. Weiterhin ist es auf diese Weise einfach, das
Kühlmedium 34 in einem Kreislauf zu führen, da es über den Zulauf 30 und die Düse 32 in Kontakt mit dem Walzgut 2 gebracht wird und über die Ablaufkammer 5 dann wieder vom Walzgut 2 abgenommen wird. Figur 1 1 zeigt eine entsprechende Ausbildung, bei welcher wiederum auf der
Oberseite als auch der Unterseite des Walzgutes 2 eine entsprechende Vorrichtung mit Ablauf gezeigt ist.
In Figur 12 ist eine weitere Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut 2 vorgesehen, wobei wiederum die Vorrichtung zum Kühlen mit der Düse 32, der Kühlkammer 4 und der Ablaufkammer 5 vorgesehen ist. Mittels Stellzylindern 6 kann die äußere Hülle 7 der Vorrichtung entsprechend so manipuliert werden, dass die Flussrichtung des Kühlmediums 34 geändert werden kann. Dies ist beispielsweise bei einer Umkehr der Bandlaufrichtung von Bedeutung - beispielsweise in einem Reversiergerüst.
Hierzu wird die äußere Hülle 7 von einer ersten Position, welche oben unter 12a) dargestellt ist, in eine zweite Position, welche unten unter 12b) gezeigt ist,
verschoben. Entsprechend sind zwei Zuführungen 30 und zwei Abläufe 52
vorgesehen, die je nach Stellung der äußeren Hülle 7 miteinander verbunden werden, um einen entsprechenden Fluss des Kühlmediums 34 zu erreichen. Figur 13 zeigt allgemein, wie die gesamte Vorrichtung auf der Oberseite und auf der Unterseite vom Walzgut 2 bzw. von der Walzgutebene 100 weggeklappt werden kann, um hier ein flexibles Einfädeln oder eine flexible Wartung zu ermöglichen.
Figur 14 entspricht im Prinzip dem in den Figuren 7 und 8 gezeigten
Ausführungsbeispiel. In Bandlaufrichtung W vor und hinter der Kühlkammer ist jeweils eine Abblaseinrichtung, auch Abströmeinrichtung genannt, welche schematisch über die Blasdüsen 75 angedeutet ist, vorgesehen. In Bandlaufrichtung W vor und hinter der Kühlkammer 4 mit Düse 32 und Ablaufkammer 5 ist jeweils eine
Abströmeinrichtung mit Sperrfunktion und Ableitschild 73 schematisch dargestellt. Mit der Abströmeinrichtung wird die Verschmutzung der angrenzenden Aggregate vermieden. Dabei können von der Abströmeinrichtung abgegebene Abblasungen bzw. Abspritzungen zusätzlich eine Sperrfunktion ausüben und das Abströmen des austretenden Fluids kann über Ableitschilde optimiert werden. Mit den Abblasungen oder Abspritzungen wird das Kühlmedium 34 in der Kühlkammer 4 gehalten bzw. wird austretendes Kühlmedium 34 wieder zurück in die Kühlkammer getrieben. Über das Ableitschild wird austretendes Kühlmedium aufgefangen und gezielt abgeleitet.
Auf diese Weise kann eine Kontaminierung anderer Anlagenbereiche mit Kühlmedium 34 verhindert werden.
Figur 15 zeigt schematisch den Regelmechanismus für die vorliegende Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut. Insbesondere wird das Walzgut 2 durch ein Walzgerüst 1 hindurch geführt und dann in einer Kühlungsvorrichtung 3 mit Kühlmedium 34 beaufschlagt. Die Vorrichtung zum Kühlen des Walzgutes 2 wird über einen
Pumpkreislauf 8 mit dem Kühlmedium beaufschlagt. Der Pumpkreislauf 8 umfasst eine Ansaugleitung 80, eine regelbare Pumpe 82, einen Kühlmedienablauf 84 sowie ein Auffangbecken/Reservoir 86.
Das Kühlmedium wird entsprechend aus dem Auffangbecken/Reservoir 86 mittels der Ansaugleitung 80 und der regelbaren Pumpe 82 in die Vorrichtung 3 zum Kühlen von Walzgut 2 gepumpt. Dort wird das Kühlmedium 34 mit dem Walzgut 2 in Kontakt gebracht. Danach wird das Kühlmedium beispielsweise über die in den
vorhergehenden Figuren gezeigte Ablaufkammer 5 wieder aufgenommen und über die Ablaufleitung 84 dem Reservoir/Auffangbecken 86 wieder zugeführt.
Die regelbare Pumpe 82 wird über eine Regeleinheit 100 angesteuert. Die
Regeleinheit 100 umfasst einen Regler 110, welcher die eigentliche Regelung der regelbaren Pumpe 82 beispielsweise über eine Leistungssteuerung übernimmt. Der Regler 1 10 wird dabei mit Parametern 120 versorgt, welche beispielsweise eine Pumpkennlinie der regelbaren Pumpe 82 umfassen, oder andere Parameter bezüglich der geometrischen Ausbildung der Kühlkammer 4, bezüglich unterschiedlicher Materialien des Walzgutes 2, bezüglich unterschiedlicher Stichpläne, bezüglich unterschiedlicher Geschwindigkeiten des Walzgutes 2 etc. angeben.
Über eine Auswerteeinheit 130 werden unterschiedliche, über Sensoren gemessene Parameter des Walzprozesses ausgewertet und entsprechend der Regler 1 10 angesteuert.
In der Auswerteeinheit 130 werden beispielsweise Sensoren 140, 150, welche als Restfluid- oder Temperatursensoren ausgebildet sind, in die Auswertung des tatsächlichen Zustandes des Walzgutes 2 einbezogen. Weiterhin können
Restfluidsensoren 140 dazu verwendet werden, die korrekte Funktionsweise der
Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut dahingehend zu überwachen, dass ein Restfluid nicht oder nur innerhalb von eng gesetzten Grenzen auf dem Walzgut 2 weiter transportiert wird. Die Temperatursensoren können dazu verwendet werden, entsprechend die Kühlleistung der Vorrichtung zum Kühlen so einzustellen, dass die gewünschten Gefügestrukturen erreicht werden. Ein Sensor zur Geschwindigkeitsmessung 160 ist ebenfalls vorgesehen, welcher die Aufwickelgeschwindigkeit des Walzgutes 2 bestimmt.
Die unterschiedlichen Parameter werden in der Auswerteeinheit 130 zu einem einheitlichen Regelbefehl ausgewertet, welcher dann an den Regler 110 übergeben wird.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen
Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder
ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst
10 Bandlaufebene
100 Regeleinheit
1 10 Regler
120 Parameter
130 Auswerteeinheit
140 Temperatursensor
150 Restfluidsensor
160 Geschwindigkeitssensor
2 Walzgut
20 Oberfläche des Walzgutes
3 Kühlvorrichtung
3' Düse
30 Zulauf (mit Diffusor)
32 Düse
34 Kühlmedium
4 Kühlkammer
40 Kühlkammerdach
45 Strömungsbremse
5 Ablaufkammer
50 Volumen der Ablaufkammer
52 Ablauf
6 Verstellzylinder
7 äußere Hülle
73 Ableitschild
75 Blasdüsen
8 Fluidkreislauf
80 Ansaugleitung
82 regelbare Pumpe
84 Kühlmedienablauf Reservoir Bandlaufrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (3) zum Kühlen von Walzgut (2), bevorzugt zum Kühlen beim
Kaltwalzen, umfassend eine Düse (32) zum Aufbringen eines Kühlmediums (34) auf das Walzgut (2), gekennzeichnet durch eine mit der Düse (32) in Fluidkommunikation stehende und sich im
Wesentlichen parallel zur Bandlaufebene (10) erstreckende Kühlkammer (4) zum Aufbringen des Kühlmediums (34) auf das Walzgut (2).
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , wobei die Kühlkammer (4) zwischen dem
Walzgut (2) und einem Kammerdach (40) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Düse (32) so ausgebildet ist, dass das Kühlmedium (34) in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Strömung in die Kühlkammer (4) leitbar ist.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlkammer (4) so ausgebildet ist, dass das Kühlmedium (34) in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Strömung durch die Kühlkammer (4) fließen kann.
5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt der Kühlkammer (4) in Bandlaufrichtung (W) im Wesentlichen konstant ist.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die
Kühlkammer (4) entgegen der Bandlaufrichtung derart erstreckt, dass das Kühlmedium (34) entgegen der Bandlaufrichtung (W) geführt wird.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Düse (32) bevorzugt in
Bandlaufrichtung (W) hinter der Kühlkammer (4) liegt.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Düse (32) die Form einer Schlitzdüse hat.
9. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlkammer (4) mindestens ein sich parallel zum Walzgut (2) erstreckendes
Kühlkammerdach (40) aufweist und bevorzugt mindestens eine sich senkrecht zum Walzgut (2) und in Bandlaufrichtung (W) erstreckende Seitenwand zur seitlichen Begrenzung der Kühlkammer (4) aufweist.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Übergang von der Düse (32) zur Kühlkammer (4) eine Abrisskante für die Strömung des Kühlfluids in die Kühlkammer ausweist.
1 1. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Seitenwände der Kühlkammer (4) einen Abstand zur Bandbreite zwischen 2mm und 100mm, bevorzugt zwischen 10mm und 50mm, bezogen auf die Bandbreite aber nie größer als 10% aufweisen.
12. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Austrittsseite der Strömung an der Kühlkammer eine Strömungsbremse aufweist.
13. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich an die
Kühlkammer (4) eine Ablaufkammer (5) zum Entfernen des Kühlmediums (34) vom Walzgut (2) anschließt.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Ablaufkammer (5) gegenüber der Kühlkammer (4) erweitert ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des
Kühlmediums (34) in der Ablaufkammer (5) gegenüber der
Strömungsgeschwindigkeit der Kühlkammer (4) zu reduzieren.
15. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zufuhr an Kühlmedium (34) in die Düse (32) regelbar ist, bevorzugt über eine regelbare Pumpeinheit (82), und die Zufuhr des Kühlmediums (34) abhängig von unterschiedlichen Parametern des Walzgutes (2), bevorzugt abhängig von der Temperatur des Walzgutes, des Materials des Walzgutes, und/oder des
Restfluids auf dem Walzgut (2) nach dem Durchlaufen der Vorrichtung bestimmt wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine
Versteilvorrichtung (6) zur Umkehrung der Flussrichtung des Kühlmediums in der Kühlkammer (4) vorgesehen ist, bevorzugt durch Verschieben einer äußeren Hülle (7) der Vorrichtung.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest die Kühlkammer (4) von der Ebene des Walzguts (2) fortbewegbar ist, um ein Einfädeln des Walzgutes zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Vorrichtung (7) zur Entfernung von überschüssigem Kühlmedium (34) auf dem Walzgut (2) außerhalb der Kühlkammer (4) vorgesehen ist, bevorzugt in Form einer Abblasvorrichtung, einer Abspritzung, einer Absaugvorrichtung, einer Querabblasung und/oder eines Gebläses.
Vorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Vorrichtung (7) zur Entfernung von überschüssigem Kühlmedium (34) auf dem Walzgut (2) außerhalb der Kühlkammer (4) vorgesehen ist, bei der ein
Ableitschild das von der Abblasung oder Abspritzung entfernte Kühlmedium (34) auffängt und von der Bandoberfläche ableitet.
Verfahren zum Kühlen von Walzgut, bevorzugt zum Kühlen beim Kaltwalzen, umfassend das Aufbringen eines Kühlmediums (34) auf das Walzgut (2), dadurch gekennzeichnet, dass
das Kühlmedium (34) in einer sich im Wesentlichen parallel zur Bandlaufebene (10) erstreckenden Kühlkammer (4) auf das Walzgut (2) aufgebracht wird.
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