EP3686291A1 - Einrichtung und verfahren zum abkühlen von metallischem blech - Google Patents

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EP3686291A1
EP3686291A1 EP20153427.8A EP20153427A EP3686291A1 EP 3686291 A1 EP3686291 A1 EP 3686291A1 EP 20153427 A EP20153427 A EP 20153427A EP 3686291 A1 EP3686291 A1 EP 3686291A1
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EP
European Patent Office
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sheet
coolant
nozzle
nozzle opening
movement
Prior art date
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Granted
Application number
EP20153427.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3686291B1 (de
Inventor
Dominikus Schröder
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.)
LOI Thermprocess GmbH
Original Assignee
LOI Thermprocess GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by LOI Thermprocess GmbH filed Critical LOI Thermprocess GmbH
Publication of EP3686291A1 publication Critical patent/EP3686291A1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Definitions

  • the invention relates to a device for cooling metallic sheet metal, comprising a roller conveyor with at least one transport roller which is in contact with the sheet metal in order to move the sheet metal in one direction of movement during cooling, an upper nozzle device which is downstream in the direction of movement of the sheet metal the transport roller is arranged, wherein the upper nozzle device has a housing with at least one coolant inlet, with a first nozzle opening and with a second nozzle opening, the nozzle openings being directed obliquely at a distance from one another in the direction of movement toward the top of the sheet metal, each nozzle opening as a gap is formed, which extends across the width of the sheet transverse to the direction of passage (D).
  • the invention further relates to a method for cooling metal sheet in a device with a roller conveyor with at least one transport roller, for moving the sheet during cooling in one direction of movement, the sheet having been heated to a predetermined temperature in an industrial furnace before cooling.
  • sheet metal is understood to mean sheets of different thicknesses, strips or other flat products.
  • metallic means different types of steel and non-ferrous metals, especially aluminum or brass.
  • An important area of application for the invention is the heat treatment of heavy steel sheets, which usually have a thickness of 2 mm to 250 mm.
  • the sheets are heated in an industrial furnace for heat treatment, in particular for hardening in heat treatment systems then cooled or quenched in a continuous process.
  • heated steel By cooling or quenching heated steel, its mechanical properties, such as hardness or tensile strength in particular, can be specifically changed.
  • cooling devices in the form of slot nozzles are used in particular, which rapidly cool or quench the sheet across its width by means of a liquid coolant, usually water.
  • a heavy plate which was initially heated or heated to austenitizing temperature, typically 800 ° C to 950 ° C, is cooled very quickly in a continuous process with a coolant, usually water, using full jet nozzles in order to create a martensitic or bainitic structure produce.
  • a coolant usually water
  • Furnace systems are used for hardening heavy-plate steel, followed by a continuous quenching device, also known as a continuous quench.
  • a continuous quenching device also known as a continuous quench.
  • the sheets are continuously moved in the direction of passage through at least one cooling zone by means of a roller conveyor which can have only lower transport rollers or lower and upper transport rollers.
  • the sheet generally runs between upper and lower transport rollers, which are arranged in pairs at a distance from one another in the direction of passage.
  • Nozzle bodies with a slit-shaped nozzle opening are used for rapid cooling.
  • the slot-shaped nozzle opening is also called the slot nozzle.
  • the nozzle opening can extend over the entire width of the sheet, which can be, for example, 4 m. It is known from practice to use three nozzle openings arranged side by side across the width of the sheet in order to be able to quench the sheet across its width at different speeds or intensities and / or durations.
  • the cooling water In order to ensure that no water vapor film can form between the still very hot sheet and the flowing water when using water as a coolant, the cooling water must act on the sheet to be quenched with a high output impulse. The cooling water is therefore under increased pressure. A water vapor film would prevent the sheet metal surface from coming into direct contact with the cooling water and would significantly reduce the quenching speeds. This phenomenon is known in the art as the Leidenfrost problem and affects, for example, all quenching processes that are carried out with the help of water basins.
  • nozzle openings or slot nozzles are arranged next to each other across the width of the plate arranged nozzle openings or slot nozzles required. At least one nozzle opening that extends across the width of the sheet is directed from above onto the top of the sheet, and a further nozzle opening is directed onto the sheet on the opposite side from below.
  • a device of the type mentioned is from WO 2015/075041 A1 known.
  • An upper or lower nozzle device has two nozzle openings spaced apart from one another in the direction of passage.
  • the first nozzle opening in the direction of movement of the sheet is directed in the direction of movement of the sheet.
  • the second nozzle opening is directed against the direction of movement of the sheet, so that both nozzle openings are directed towards each other and produce two mutually directed vortices or a double vortex on the sheet surface.
  • the width of the first or second nozzle openings cannot be changed, so that when the requirements change, the nozzle device must be completely replaced.
  • the object of the invention is accordingly to provide a way to flexibly cool sheets of different thicknesses in a continuous manner in the course of different heat treatments in different ways.
  • An essential aspect of the task is to optimally cool thin sheets in a continuous process.
  • the first and second nozzle openings run parallel across the width of the sheet.
  • the impact surface of the two coolant steels is rectangular or linear.
  • a nozzle opening can extend over the entire width of the sheet.
  • a plurality of nozzle openings can also be provided next to one another across the width of the sheet transverse to its direction of movement.
  • a first flow channel extends in the housing at a first angle ( ⁇ ) to the horizontal and a second flow channel at an angle ( ⁇ ) to the horizontal.
  • Each flow channel has an inner side wall and an outer side wall, which run plane-parallel and form the first and second nozzle openings.
  • the passage cross section for the coolant is essentially constant in the flow direction of the coolant from the coolant inlet to the outlet from the nozzle openings. This ensures that the coolant jet cools down a precisely defined impact area in a focused manner and does not hit the sheet in an undefined and diversified manner.
  • the coolant jets are oblique, i. H. directed at an angle to the sheet on its top. Water is preferably used as the coolant, which is preferably under increased pressure.
  • the width of the coolant jet emerging from the nozzle openings can be varied as required.
  • the inner side walls of the two flow channels can be moved in the vertical direction by means of an adjusting element in order to adjust the width of the first and second nozzle openings, i.e. H. adjust the width of the coolant jet in the direction of movement of the sheet to the optimum width in a simple manner.
  • a lower nozzle device is provided below the sheet, which is designed the same as the upper nozzle device and is arranged in a game-like manner with respect to the upper nozzle device, so that a first and a second nozzle opening of the lower nozzle device are directed towards the underside of the sheet.
  • first and second nozzle openings are directed in mirror image onto the sheet.
  • a cooling area with high heat transfer and essentially the same cooling conditions is formed on the top and bottom of the sheet. This ensures optimal cooling of the top and bottom of the sheet.
  • the inner side walls of the first and second flow channels are preferably formed by a distribution element which is detachably connected to the housing by means of the adjusting element.
  • the distribution element is essentially A-shaped in cross section and extends over the width of the housing, which also extends over the width of the upper and lower nozzle device.
  • An advantageous embodiment is characterized in that there is in the coolant inlet a coolant which is permeable or continuous for the connection of the adjusting element to the housing.
  • the fastening means which is located in the coolant inlet, can be designed, for example, as a frame or grille.
  • the adjusting element is arranged centrally in the coolant inlet.
  • the adjusting element is preferably designed as an adjusting screw, the head of which engages the distributing element and the end of which is connected to the fastening means.
  • a defined bias of a spring element advantageously acts on the adjusting element.
  • the setting element is floating.
  • the spring element is preferably located between the adjusting actuator and the fastener.
  • the spring element is preferably designed as a plate spring.
  • a flow straightener arranged upstream of the fastening means.
  • the cross section of the coolant inlet is preferably circular. Other cross-sectional shapes are possible within the scope of the invention.
  • the flow straightener is designed in the form of a grid in cross section or viewed from above. The flow straightener equalizes the coolant volume flow across the width and serves to evenly distribute the coolant over the two flow channels. A laminar flow is created.
  • a plurality of coolant inlets distributed over the width of the nozzle device can be provided for introducing the cooling medium. Together, the passage areas of all coolant inlets correspond to at least the cross-sectional areas of the flow channels.
  • the length of the first or second flow channel in the flow direction of the coolant is preferably at least 3 times the width of the first or second flow channel, which preferably extends to the coolant inlet.
  • the width of the first or second flow channel corresponds to the width of the first or second nozzle opening, so that the length of the first or second flow channel corresponds to 3 times the width of the first or second nozzle opening.
  • the width of the first or second flow channel or the width of the first or second nozzle opening is preferably between 0.8 mm and 3 mm.
  • the first angle ( ⁇ ) or the second angle ( ⁇ ) at which the first or second flow channel runs to the horizontal is 20 ° and 60 °.
  • the angle ( ⁇ ) and the angle ( ⁇ ) are preferably of the same size.
  • a further development of the invention is characterized in that the width of the first or second nozzle opening can be adjusted by means of at least one first or second adjusting screw which engages the inner and the outer side wall of the substantially perpendicular to the first or second flow channel.
  • a plurality of adjusting screws can be provided over the length of the nozzle openings, which are at a distance from one another, which is preferably 0.5 m.
  • the adjusting screws are freely accessible, so that the width of the nozzle openings can be adjusted in a simple manner over the entire length of the nozzle openings, which extend across the entire width of the sheet.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that on the outside of the housing of the upper nozzle device, at least partially parallel to the first flow channel and directed against the direction of flow, at least one deflector element is attached at a predetermined distance from the plate in order to reject the plate from the nozzle openings and the deflecting element extends at least partially across the width of the nozzle device.
  • the predetermined distance between the deflector element and the sheet must be less than the minimum distance between the first and second nozzle openings and the sheet.
  • the invention offers the advantageous possibility that the distance between the first and the second nozzle opening from the sheet metal can be adjusted.
  • the first nozzle opening is directed against the direction of movement on the sheet metal at point X of the contact of the transport roller with the sheet metal.
  • the coolant jet which is directed from the first nozzle opening onto the sheet metal surface, effects the main cooling.
  • the second nozzle opening is directed in the opposite direction to the first nozzle opening in the direction of movement of the sheet and, with the emerging coolant jet, causes the area of the sheet which has already cooled with the coolant jet from the first nozzle opening to be after-cooled, because the area which has already cooled passes under the second nozzle opening in the direction of movement.
  • a coolant guide roller Downstream of the second nozzle opening there is a coolant guide roller which is arranged at a predetermined vertical distance from the top of the plate, so that a gap through which the coolant can flow is formed around at least part of the coolant from the top of the plate in the direction of movement dissipate.
  • the coolant guide roller can be driven and rotates in the same direction as the transport rollers that cause the sheet to be transported.
  • the coolant guide roller can be profiled and have grooves which promote the removal of the coolant, so that at least some of the coolant runs off specifically over the surface of the sheet below a coolant guide roller.
  • the coolant is introduced into the coolant inlet in the housing of an upper nozzle device and passed through a first and a second flow channel to a first and a second nozzle opening.
  • the top of the sheet is cooled by means of the upper nozzle device, which is arranged downstream of the transport roller in the direction of movement.
  • the underside of the sheet is preferably cooled by a first coolant jet from a first nozzle opening and a second coolant jet from a second nozzle openings of a lower nozzle device being directed onto the underside of the sheet, and wherein the lower nozzle device and the Upper nozzle device are identical and are arranged in mirror image to each other above and below the sheet.
  • the underside of the sheet is generally also cooled, in that first and second nozzle openings of a lower nozzle device, which is constructed in the same way as the upper nozzle device, are directed onto the underside of the sheet.
  • the coolant at the coolant inlet preferably has a pre-pressure of 2 bar to 8 bar and / or water is used as the coolant.
  • the admission pressure of the coolant, preferably water, at the coolant inlet is approximately 2 bar to 8 bar, i. H. it is a high pressure quenching process.
  • Figure 1 schematically shows a device according to the invention for cooling or quenching metal sheet 1, here a relatively thin heavy plate made of steel in a continuous process.
  • the sheet is heated in an industrial furnace (not shown) before it is cooled for heat treatment, here for hardening.
  • a roller conveyor not shown, has a plurality of transport rollers which are spaced apart from one another in the direction of movement of the sheet.
  • Figure 1 only one pair of transport rollers with an upper transport roller 2a and a lower transport roller 2b are shown.
  • the upper transport roller 2a and the lower transport roller 2b are in contact with the sheet metal or lie flush at point X on the sheet metal and move the sheet metal in a direction of movement B by means of a rotational movement during cooling.
  • the upper and lower transport rollers (2a, 2b) are arranged one above the other and lie flush on the entire width of the sheet 1 so that no coolant, here cooling water, can flow in the direction of the industrial furnace.
  • An upper nozzle device 3a is arranged downstream of the upper transport roller 2a above the sheet 1 in the direction of movement.
  • a lower nozzle device 3b of the same design is arranged below the plate 1 in the direction of movement downstream of the lower transport roller 2a.
  • the sheet or the direction of movement of the sheet forms a mirror axis.
  • the lower nozzle device 3b is of identical design to the upper nozzle device 3a and is arranged in a game-like manner with the upper nozzle device 3a below the sheet 1. The same cooling conditions are thus achieved on the upper side 1a and the lower side 1b of the sheet 1.
  • the upper and lower nozzle devices form the first coolant application zone for the heavy plate after it has left the industrial furnace.
  • the upper or lower nozzle device 3a, 3b has a housing 4a, 4b with a central upper or lower coolant inlet 5a, 5b for providing a coolant.
  • Each coolant inlet 5a, 5b is connected to a coolant line, not shown. Water is used as the coolant.
  • the coolant is under increased pressure, so that it is a high-pressure quench.
  • the pressure of the coolant is increased with at least one pump, not shown.
  • the coolant has a pre-pressure of 2bar to 8bar at the coolant inlet 5a, 5b.
  • a first upper flow channel 6a and a second upper flow channel 7a are each formed in the housing 4a of the upper nozzle device 3a.
  • a first lower flow channel 6b and a second lower flow channel 7b are each formed in the housing 4b of the lower nozzle device 3b.
  • the first flow channel 6a, 6b extends at a first angle ⁇ to the horizontal and the second flow channel 7a ', 7b' at a second angle ⁇ to the horizontal.
  • the flow channels 6a, 6b, 7a, 7b are each formed by an inner side wall 9a, 9a ', 9b, 9b' and an outer side wall 9c, 9c ', 9d, 9d', the inner side wall 9a and the outer side wall 9c of the first flow channel 6a upper nozzle device 3a run plane-parallel. The same applies accordingly to the other flow channels.
  • the inner side wall 9a and the outer side wall 9c of the first flow channel 6a of the upper nozzle device 3a form a first nozzle opening 8a at their downstream ends in the flow direction of the coolant, from which a coolant jet flows in the direction R ( Figure 2 ) exit.
  • the inner side wall 9a ' forms with the outer side wall 9c' the upper two-second nozzle opening 8a '.
  • the inner side wall 9b forms with the outer side wall 9d the lower first nozzle openings 8b.
  • the inner side wall 9b ' forms with the outer side wall 9d' the lower second nozzle openings 8b '.
  • the first nozzle opening 8a and the second nozzle opening 8a 'of the upper nozzle device 3a are directed towards the upper side 1a of the sheet 1 at a distance from one another in the direction of passage.
  • the first nozzle opening 8b and the second nozzle opening 8b of the lower nozzle device 3b are directed towards the underside 1b of the sheet 1 at a distance from one another in the direction of movement.
  • the first angle ⁇ at which the first flow channel 6a to the horizontal or the second angle ⁇ , at which the second flow channel 7a extends to the horizontal and at which the coolant strikes the upper side 1a or the lower side 1b of the sheet 1, is between 20 ° and 60 °.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are the same size. However, the two angles can also differ within the scope of the invention.
  • the length of the first or second flow channel 6a, 6b, 7a, 7b in the direction of flow of the coolant is at least 3 times the width of the first or second flow channel, which extends as far as possible to the coolant inlet.
  • the width of the first and second flow channels 6a, 6b, 7a, 7b is usually 0.8 mm to 3.0 mm.
  • the width of the first or second flow channel corresponds to the width of the first or second nozzle opening.
  • All nozzle openings 8a, 8a ', 8b, 8b' are slit-shaped or slit-shaped and run across the width of the nozzle devices 3a, 3b transversely to the direction of movement B of the sheet 1, so that the nozzle openings 8a, 8a ', 8b, 8b' each emerging coolant jet has a substantially rectangular shape.
  • the nozzle openings 8a, 8a ', 8b, 8b' each have the form of a line which extends at right angles to the direction of movement B over a width which is as large as the width of the sheet 1.
  • the nozzle openings generally extend over the entire width of the nozzle device, which can be 2 m to 5 m. However, a plurality of nozzle openings can also be provided next to one another transversely to the direction of movement B of the sheet.
  • the nozzle openings 8a, 8a ', 8b, 8b' have a predetermined vertical distance of preferably 15 mm to 40 mm from the sheet 1. The vertical distance of the nozzle openings from the sheet can be changed.
  • the inner side walls 9a, 9a 'of the upper first and the upper second flow channel 7a and the inner side walls 9b, 9b' of the lower first flow channel 6b and the lower second flow channel 7b are each formed by a substantially A-shaped distribution element 10a, 10b, which is arranged in the housing of the upper and lower nozzle device 3a, 3b.
  • the housing 4a and the distribution element 10a above the sheet 1 are spaced apart from one another by means of an adjusting element 11a releasably connected. The same applies to the housing 5b and the distribution element 11b below the sheet 1.
  • the adjusting element 11a, 11b is designed as a screw, the head of which engages on the distributor element 11a, 11b and the end of which engages in a fastening means 12a, 12b.
  • the setting element 11a, 11b is positively connected to the fastening means 12a, 12b, which is located in the coolant inlet and through which the coolant can flow.
  • the adjustment element is located centrally in the coolant inlet.
  • the fastening means is shown schematically and can be designed as a frame or grid through which the coolant flows.
  • a flow straightener 15a, 15b is arranged upstream of the fastening means 12a, 12b in the input region of the coolant inlet 5a, 5b.
  • the flow straightener causes the coolant volume flow to be made uniform across the width and to equalize the distribution of the coolant over the two flow channels.
  • a laminar flow of the coolant is generated.
  • the admission pressure of the coolant at the coolant inlet is 2bar to 8bar. With a lower inlet pressure, the effect of the flow straightener would be insufficient.
  • the cross section of the coolant inlet 15a, 15b is circular.
  • the cross section can also have a different shape.
  • the flow straightener 15a, 15b is designed in the form of a grid. Another embodiment is also possible within the scope of the invention.
  • a nozzle device may have a plurality of coolant inlets for introducing the cooling medium.
  • a defined pretension of a spring element 13a, 13b which is located between the adjusting adjusting element 11a, 11b and the fastening means, acts on the adjusting element 11a, 11b 12a, 12b.
  • the spring element is designed as a plate spring.
  • the distance of the distribution element 10a or 10b can be adjusted in the vertical direction relative to the housing 4a or 4b.
  • the distribution element 10a or 10b and thus the inner side walls of the first and second flow channels 6a, 7a or 6b, 7b are moved in the vertical direction by means of the setting element 10a or 10b.
  • the width of the first and second nozzle openings 8a, 8a 'or 8b, 8b' is set simultaneously in a simple manner.
  • the distance of the distributing element from the housing in the vertical direction can be adjusted by means of the adjusting element.
  • the width of the first and second flow channels and thus the outlet cross section of the first and second nozzle openings change.
  • the width of the first or second nozzle opening 8a, 8a 'or 8b, 8b' is adjustable d by means of a first or second adjusting screw 14a, 14a 'or 14b, 14b'. H. adjustable as precisely as possible.
  • the adjusting screws 14a, 14a 'or 14b, 14b' engage the housing 4a or housing 4b and the distribution element 10a or distribution element 10b essentially perpendicular to the first flow channel 6a, 6b or the second flow channel 7a, 7b.
  • the nozzle openings extend transversely to the direction of movement of the sheet and can be several meters long. With a length of the nozzle openings between approximately 2.0 m and 5.0 m transversely to the direction of movement B, a plurality of adjusting screws are provided at a distance from one another over the width of the sheet, the Distance is preferably 0.5m. The adjusting screws are freely accessible, so that the width of the nozzle openings can be adjusted in a simple manner across the entire length of the nozzle openings transversely to the direction of movement B.
  • At least one deflector element 16a, 16b is attached to the outside of the housing 4a of the upper nozzle device 3a and to the housing 4b of the lower nozzle device 3b.
  • the deflection elements 16a, 16b are directed against the direction of passage and run at least partially parallel to the sheet at a defined distance A from the sheet. It is not necessary for the deflecting element to extend over the entire width of the nozzle device.
  • Several deflecting elements can be provided at a distance from one another over the width of the nozzle device, for example a width of 5 m. Within the scope of the invention, however, a single deflecting element can also extend over the entire width.
  • the distance between the first 8a, 8b or second nozzle opening 8a ', 8b' from the sheet metal 1 is approximately between 15 mm and 40 mm.
  • the minimum distance of 15 mm is relatively small, so that there is a risk that the nozzle openings, in particular the first nozzle opening, will be damaged by an uneven sheet. Therefore, the deflecting element 16a, 16b is installed on the side of the housing 4a, 4b facing the transport roller 2a, 2b in order to perform a straightening function on uneven sheets.
  • the first nozzle opening 8a, 8b is directed against the direction of movement B onto the sheet metal at the sheet contact point X of the transport roller 2a, 2b.
  • the coolant jet from the first nozzle opening 8a, 8b effects the main cooling of the plate 1.
  • the second nozzle opening 8a '. 8b ' is directed in the direction of movement B of the sheet 1 and causes a targeted after-cooling of the already cooled area of the sheet, which by means of the transport rollers 2a, 2b is continuously moved in the direction of movement B.
  • the second nozzle opening 8a '. 8b ' is directed in the opposite direction to the first nozzle opening 8a, 8b.
  • the invention is based on the knowledge that, in particular in the case of thin heavy plates, a targeted cooling of the plate directly behind the pair of transport rollers 2a, 2b, d. H. directly downstream of the pair of transport rollers 2a, 2b with a high heat transfer coefficient is advantageous. This prevents between the transport roller pair 2a, 2b and the impingement of the water jet from the second nozzle opening upstream of the coolant guide roller pair 17a, 17b on the upper side 1a and the lower side 1b, respectively, from a path of undefined water exposure and heat transfer Vapor formation forms.
  • After-cooling can take place in a structurally simple manner through the second nozzle opening, which would otherwise have to be carried out with a separate cooling device.
  • a coolant guide roller 17a, 17b Downstream of the second nozzle opening, a coolant guide roller 17a, 17b is provided with a defined vertical distance 18a, 18b from the upper side 1a or the lower side 1b of the sheet 1, in order to discharge at least part of the coolant from the surface of the sheet 1 in the direction of movement B. .
  • the coolant runs specifically through the gap 18a, 18b, which is formed between the upper side 1a or the lower side 1b of the sheet 1 and the respective coolant guide roller 17a, 17b.
  • the diameter of the transport roller 2a, 2b is larger than the diameter of the coolant guide roller 17a, 17b so that the coolant cannot flow upstream of the transport roller 2a, 2b in the direction of the industrial furnace.
  • the setting element can be designed differently than the exemplary embodiment.
  • the coolant guide rollers can be driven.
  • the direction of rotation corresponds to the direction of rotation of the transport rollers.

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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und eine Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech, welches während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung (B) mittels mindestens einer Transportrolle (3a) bewegt wird. Eine obere Düsenvorrichtung (3a) ist stromab der Transportrolle (3a) angeordnet und weist ein Gehäuse (4a) mit mindestens einem Kühlmittel-Einlass (5a) und einer ersten und zweiten Düsenöffnung (8a, 8a') auf, wobei die Düsenöffnungen (8a, 8a') in Bewegungsrichtung (B) beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind. Jede Düsenöffnung ist (8a, 8a') als Spalt ausgebildet, der sich über die Breite des Bleches (1) erstreckt. Im Gehäuse (4a) verläuft ein erster und ein zweiter Strömungskanal (6a, 7a) unter einem Winkel (α, β) zur Horizontalen. Der erste bzw. zweite Strömungskanal (6a, 7a) wird jeweils von einer inneren Seitenwand (9a, 9a') und einer äußeren Seitenwand (9c, 9c') gebildet, die planparallel verlaufen und zwischen sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung (8a, 8a') bilden. Die inneren Seitenwände (9a, 9a') des ersten und zweiten Strömungskanals (6a, 7a) sind mittels eines Einstellelements (11a) in vertikaler Richtung bewegbar, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung (8a, 8a') einzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abkühlen von metallischem Blech, umfassend, eine Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle, die in Kontakt mit dem Blech steht, um das Blech während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung zu bewegen, eine obere Düsenvorrichtung, die in Bewegungsrichtung des Bleches stromab der Transportrolle angeordnet ist, wobei die obere Düsenvorrichtung ein Gehäuse mit mindestens einem Kühlmittel-Einlass, mit einer ersten Düsenöffnung und mit einer zweiten Düsenöffnung aufweist, wobei die Düsenöffnungen in Bewegungsrichtung beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung als Spalt ausgebildet ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur Durchlaufrichtung (D) erstreckt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in einer Einrichtung mit einer Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle, zum Bewegen des Bleches während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung, wobei das Blech vor dem Abkühlen in einem Industrieofen auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt worden ist.
  • Unter dem Begriff "Blech" werden Bleche verschiedener Stärken, Bänder oder andere Flachprodukte verstanden. Unter dem Begriff "metallisch" werden verschiedene Stahlsorten und Nichteisenmetalle, insbesondere Aluminium oder Messing verstanden.
  • Ein wichtiges Anwendungsgebiet für die Erfindung ist die Wärmebehandlung von Stahl-Grobblechen, die üblicherweise eine Dicke von 2mm bis 250mm haben.
  • Die Bleche werden zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Härten in Wärmebehandlungsanlagen in einem Industrieofen erhitzt und anschließend im Durchlaufverfahren abgekühlt bzw. abgeschreckt. Durch Abkühlen bzw. Abschrecken von erhitztem Stahl lassen sich dessen mechanische Eigenschaften, wie insbesondere Härte oder Zugfestigkeit, gezielt verändern.
  • Häufige Wärmebehandlungsverfahren sind:
    • Erhitzung und Abkühlung von kohlenstoffhaltigen Stahlblechen zur Einstellung einer martensitischen oder bainitischen Härte;
    • Erhitzung und gezieltes Abkühlen von kohlenstoffhaltigen Stahlblechen mit Verzögerung zum Erreichen eines perlitischen Gefüges;
    • Erhitzung und sanftes Abkühlen von kohlenstoffarmen Stahlblechen zum Erreichen eines ferritischen Gefüges;
    • Erhitzung und gestuftes Abkühlen von höher legierten Blechen aus Stahl, Edelstahl, einer Nickelbasislegierung oder anderen Nichteisenmetallen.
  • Die Grobbleche müssen im Rahmen von Wärmebehandlungen in der Regel sehr schnell und schroff abgekühlt werden. Dazu werden insbesondere Kühlvorrichtungen in Form von Schlitzdüsen eingesetzt, die das Blech über dessen Breite mittels eines flüssigen Abkühlmittels, in der Regel Wasser, schnell abkühlen bzw. abschrecken.
  • Beispielsweise wird ein Grobblech, das zunächst auf Austenitisierungstemperatur, typischerweise auf 800°C bis 950°C, erwärmt bzw. erhitzt wurde, im Durchlaufverfahren mit einem Kühlmittel, in der Regel Wasser, mittels Vollstrahldüsen sehr schnell abgekühlt, um ein martensitisches oder bainitisches Gefüge zu erzeugen.
  • Zum Härten von Stahl-Grobblech werden Ofenanlagen eingesetzt, an die sich eine Durchlauf-Abschreckeinrichtung, auch Durchlaufquette genannt, anschließt. Beim Abkühlvorgang wird in der Regel sowohl die Oberseite als auch die Unterseite der Bleche auf gleiche Weise abgekühlt. Während der Abkühlung werden die Bleche mittels einer Rollenbahn, die nur untere Transportrollen oder untere und obere Transportrollen aufweisen kann, kontinuierlich in Durchlaufrichtung durch mindestens eine Kühlzone bewegt. Das Blech läuft in der Regel zwischen oberen und unteren Transportrollen, die paarweise in Durchlaufrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind.
  • Zur schnellen Abkühlung werden Düsenkörper mit einer schlitzförmigen Düsenöffnung verwendet. Die schlitzförmige Düsenöffnung wird auch Schlitzdüse genannt. Die Düsenöffnung kann sich über die gesamte Breite des Bleches erstrecken, die beispielsweise 4m betragen kann. Aus der Praxis ist bekannt, drei über die Breite des Bleches in Reihe nebeneinander angeordnete Düsenöffnungen zu verwenden, um das Blech über dessen Breite mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder Intensität und/oder Dauer abschrecken zu können.
  • Um bei der Verwendung von Wasser als Kühlmittel zu gewährleisten, dass sich kein Wasserdampf-Film zwischen dem noch sehr heißen Blech und dem nachströmenden Waser ausbilden kann, muss das Kühlwasser mit einem hohen Austrittsimpuls auf das abzuschreckende Blech einwirken. Daher steht das Kühlwasser unter erhöhtem Druck. Ein Wasserdampf-Film würde den direkten Kontakt der Blechoberfläche mit dem Kühlwasser verhindern und die Abschreckgeschwindigkeiten deutlich reduzieren. Dieses Phänomen ist in der Technik als Leidenfrost-Problematik bekannt und betrifft beispielsweise alle Abschreckvorgänge, die mit Hilfe von Wasserbecken durchgeführt werden.
  • Zur Abschreckung eines Bleches im Durchlaufverfahren müssen dessen Oberseite und dessen Unterseite gekühlt werden. Daher wird bzw. werden auf jeder Seite des Bleches eine Düsenöffnung bzw. Schlitzdüse oder mehrere über die Breite des Bleches nebeneinander angeordnete Düsenöffnungen bzw. Schlitzdüsen benötigt. Mindestens eine sich über die Breite des Bleches erstreckende Düsenöffnung ist von oben auf die Oberseite des Bleches gerichtet und eine weitere Düsenöffnung wird auf der gegenüberliegenden Seite von unten auf das Blech gerichtet.
  • In der Praxis hat sich gezeigt, dass beim Abkühlen von relativ dünnen Grobblechen mit einer einzigen Schlitzdüse, die in Bewegungsrichtung gerichtet ist, Verbesserungsbedarf besteht, weil sich stromab der Transportrolle eine Strecke undefinierter Wasserbeaufschlagung mit einer unerwünschten Dampfpolsterbildung bildet.
  • Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der WO 2015/075041 A1 bekannt. Eine obere bzw. untere Düsenvorrichtung weist in Durchlaufrichtung zwei voneinander beabstandete Düsenöffnungen auf. Die in Bewegungsrichtung des Bleches erste Düsenöffnung ist in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet. Die zweite Düsenöffnungen ist gegen die Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet, so dass beide Düsenöffnungen gegeneinander gerichtet sind und auf der Blechoberfläche zwei gegeneinander gerichtete Wirbel bzw. einen Doppelwirbel erzeugen. Die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen ist nicht veränderbar, so dass bei Änderung der Anforderungen die Düsenvorrichtung komplett ausgetauscht werden muss.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Möglichkeit zu schaffen, im Durchlaufverfahren unterschiedlich dicke Bleche im Rahmen von unterschiedlichen Wärmebehandlungen auf verschiedene Art und Weise flexibel abzukühlen.
  • Ein wesentlicher Aspekt der Aufgabe ist, dünne Bleche in Durchlaufverfahren optimal abzukühlen.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch Anspruch 1 gelöst.
  • Die erste und die zweite Düsenöffnung verlaufen über die Breite des Bleches parallel. Die Auftreff-Fläche der beiden Kühlmittel-Stahlen ist jeweils rechteckig bzw. linienförmig. Eine Düsenöffnung kann sich über die gesamte Breite des Bleches erstrecken. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrere Düsenöffnungen über die Breite des Bleches quer zu dessen Bewegungsrichtung nebeneinander vorgesehen werden.
  • Erfindungsgemäß verlaufen in dem Gehäuse ein erster Strömungskanal unter einem ersten Winkel (α) zur Horizontalen und ein zweiter Strömungskanal unter einem Winkel (β) zur Horizontalen. Jeder Strömungskanal weist eine innere Seitenwand und eine äußere Seitenwand auf, die planparallel verlaufen und die erste bzw. zweite Düsenöffnung bilden. Der Durchtrittsquerschnitt für das Kühlmittel ist in Strömungsrichtung des Kühlmittels im Wesentlichen von dem Kühlmittel-Einlass bis zum Austritt aus den Düsenöffnungen konstant. Damit wird erreicht, dass der Kühlmittelstrahl einen genau definierten Auftreffbereich fokussiert intensiv abkühlt und nicht undefiniert und breit gefächert auf dem Blech auftrifft. Die Kühlmittelstrahlen sind schräg, d. h. unter einem Winkel zum Blech auf dessen Oberseite gerichtet. Als Kühlmittel wird vorzugsweise Wasser verwendet, welches vorzugsweise unter erhöhtem Druck steht.
  • Die Breite des aus den Düsenöffnungen jeweils austretenden Kühlmittelstrahls kann je nach Erfordernis variiert werden. Die inneren Seitenwände der beiden Strömungskanäle sind mittels eines Einstellelements in vertikaler Richtung bewegbar, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung, d. h. die Breite des Kühlmittelstrahls in Bewegungsrichtung des Bleches auf einfache Art und Weise auf die jeweils optimale Breite einzustellen.
  • Im Rahmen der Erfindung ist unterhalb des Bleches eine untere Düsenvorrichtung vorgesehen, die gleich ausgebildet ist wie die obere Düsenvorrichtung und spielbildlich zu der oberen Düsenvorrichtung angeordnet ist, so dass eine erste und eine zweite Düsenöffnung der unteren Düsenvorrichtung auf die Unterseite des Bleches gerichtet sind. Somit sich während des Abkühlens von oben und unten des Bleches spiegelbildlich erste bzw. zweite Düsenöffnungen auf das Blech gerichtet.
  • Auf der Oberseite bzw. der Unterseite des Bleches bildet sind jeweils ein Abkühlbereich mit hohem Wärmeübergang und im Wesentlichen gleichen Abkühlbedingungen aus. Dadurch wird eine optimale Abkühlung der Oberseite und der Unterseite des Bleches erreicht.
  • Vorzugsweise werden die inneren Seitenwände des ersten und des zweiten Strömungskanals von einem Verteilelement gebildet, welches mit dem Gehäuse mittels des Einstellelements lösbar verbunden ist. Das Verteilelement ist im Querschnitt im Wesentlichen A-förmig und erstreckt sich über die Breite des Gehäuses, welches sich ebenfalls über die Breite der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung erstreckt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Kühlmittel-Einlass ein für das Kühlmittel durchlässiges bzw. durchgängiges Befestigungsmittel zur Verbindung des Einstellelements mit dem Gehäuse befindet. Das Befestigungsmittel, welches sich in dem Kühlmittel-Einlass befindet, kann beispielsweise als Rahmen oder Gitter ausgebildet sein. Das Einstellelement ist zentrisch in dem Kühlmittel-Einlass angeordnet. Das Einstellelement ist vorzugsweise als Einstellschraube ausgebildet, deren Kopf an dem Verteilelement angreift und deren Ende mit dem Befestigungsmittel verbunden ist.
  • Vorteilhafterweise wirkt auf das Einstellelement eine definierte Vorspannung eines Federelements ein. Anders ausgedrückt ist das Einstellelement schwimmend gelagert. Vorzugsweise befindet sich das Federelement zwischen dem Einstellstellelement und dem Befestigungsmittel. Vorzugsweise ist das Federelement als Tellerfeder ausgebildet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses, d.h. stromauf des Befestigungsmittels ein Strömungsgleichrichter angeordnet. Der Querschnitt des Kühlmittel-Einlasses ist vorzugsweise kreisförmig. Im Rahmen der Erfindung sind andere Querschnittsformen möglich. Der Strömungsgleichrichter ist im Querschnitt oder von oben betrachtet gitterförmig ausgebildet. Der Strömungsgleichrichter bewirkt die Vergleichmäßigung des Kühlmittel-Volumenstroms über die Breite und dient zur gleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels auf die beiden Strömungskanäle. Es wird eine laminare Strömung erzeugt. Im Rahmen der Erfindung können mehrere Kühlmittel-Einlässe über die Breite der Düsenvorrichtung verteilt zum Einleiten des Kühlmediums vorgesehen werden. Zusammen entsprechen die Durchtrittsflächen aller Kühlmittel-Einlässe mindestens der Querschnittsflächen der Strömungskanäle.
  • Vorzugsweise beträgt die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals in Strömungsrichtung des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals, der sich vorzugsweise bis zu dem Kühlmittel-Einlass erstreckt. Die Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals entspricht der Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung, so dass die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals dem 3fachen der Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung entspricht.
  • Vorzugsweise beträgt die Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals bzw. die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung zwischen 0,8mm und 3mm.
  • Erfindungsgemäß beträgt der erste Winkel (α) bzw. der zweite Winkel (β), unter dem der erste bzw. zweite Strömungskanal zur Horizontalen verläuft, 20° und 60°. Vorzugsweise sind der Winkel (α) und der Winkel (β) gleich groß.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung mittels mindestens einer ersten bzw. zweiten Justierschraube justierbar ist, die an der inneren und der äußeren Seitenwand des im Wesentlichen senkrecht zum ersten bzw. zweiten Strömungskanal angreift.
  • Bei einer Länge der Düsenöffnungen zwischen etwa 2,0m und 5,0m quer zur Bewegungsrichtung B können über die Länge der Düsenöffnungen mehrere Justierschrauben vorgesehen werden, die einen Abstand zueinander aufweisen, der vorzugsweise 0,5m beträgt. Die Justierschrauben sind frei zugänglich, so dass eine Justierung der Breite der Düsenöffnungen über die gesamte Länge der Düsenöffnungen, die sich die gesamte Breite des Bleches erstrecken, auf einfache Art und Weise möglich ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Gehäuse der oberen Düsenvorrichtung zumindest teilweise parallel zum ersten Strömungskanal und gegen die Durchlaufrichtung gerichtet mindestens ein Abweiselement in einem vorgegebenen Abstand zu dem Blech angebracht ist, um das Blech von der Düsenöffnungen abzuweisen und dass sich das Abweiselement wenigstens teilweise über die Breite der Düsenvorrichtung erstreckt.
  • Der vorgegebene Abstand zwischen dem Abweiselement und dem Blech muss geringer sein als der Mindestabstand zwischen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen und dem Blech.
  • Die Erfindung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, dass der Abstand der ersten und der zweiten Düsenöffnung zum Blech einstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß ist die erste Düsenöffnung entgegen der Bewegungsrichtung auf das Blech auf die Stelle X des Kontaktes der Transportrolle mit dem Blech gerichtet. Der Kühlmittelstrahl, der aus der ersten Düsenöffnung auf die Blechoberfläche gerichtet ist, bewirkt die Hauptkühlung. Die zweite Düsenöffnung ist entgegengesetzt zu der ersten Düsenöffnung in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet und bewirkt mit dem austretenden Kühlmittel-Strahl eine Nachkühlung des bereits mit dem Kühlmittelstrahl aus der ersten Düsenöffnung abgekühlten Bereichs des Bleches, weil der bereits abgekühlte Bereich in Bewegungsrichtung unter der zweiten Düsenöffnung durchläuft.
  • Stromab der zweiten Düsenöffnung befindet sich eine Kühlmittel-Führungsrolle, die in einen vorgegebenen vertikalen Abstand zu der Oberseite des Bleches angeordnet ist, so dass ein, von dem Kühlmittel durchströmbarer Spalt gebildet wird, um zumindest einen Teil des Kühlmittel von der Oberseite des Bleches in Bewegungsrichtung abzuführen. Die Kühlmittel-Führungsrolle kann angetrieben werden und dreht sich in die gleiche Richtung wie die Transportrollen, die den Transport des Bleches bewirken.
  • Die Kühlmittel-Führungsrolle kann profiliert sein und Rillen aufweisen, welches das Abführen des Kühlmittel begünstigen, so dass zumindest ein Teil des Kühlmittels über die Oberfläche des Bleches unterhalb einer Kühlmittel-Führungsrolle gezielt abläuft.
  • Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 14 gelöst:
    Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in einer Einrichtung mit einer Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle zum Bewegen des Bleches während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung, wobei das Blech vor dem Abkühlen in einem Industrieofen auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt worden ist, mit den Schritten,
    • Einleiten eines Kühlmittels in den Kühlmittel-Einlass im Gehäuse einer obere Düsenvorrichtung, die in Bewegungsrichtung des Bleches stromab der Transportrolle angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine erste Düsenöffnung zum Erzeugen eines ersten Kühlmittelstrahls und eine zweiten Düsenöffnung zum Erzeugen eines zweiten Kühlmittelstrahls aufweist, wobei die Kühlmittelstrahlen in Bewegungsrichtung des Bleches beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung als Spalt ausgebildet ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur Bewegungsrichtung erstreckt und
    • Abkühlen der Oberseite (1a) des Bleches (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kühlmittel im Gehäuse in einem ersten Strömungskanal, der unter einem Winkel (α) zur Horizontalen verläuft und in einem zweiten Strömungskanal geführt wird, der unter einem Winkel (β) zur Horizontalen verläuft, dass der erste bzw. zweite Strömungskanal von einer inneren Seitenwand und eine äußeren Seitenwand gebildet wird, dass die innere Seitenwand und die äußeren Seitenwand planparallel verlaufen und zwischen sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung bilden und dass die inneren Seitenwände des ersten und des zweiten Strömungskanals mittels eines Einstellelements in vertikaler Richtung bewegbar sind, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung einzustellen.
  • Anders ausgedrückt wird das Kühlmittel in den Kühlmittel-Einlass im Gehäuse einer oberen Düsenvorrichtung eingeleitet und durch einen ersten und einen zweiten Strömungskanal zu einer ersten und einer zweiten Düsenöffnung geleitet.
  • Die Oberseite des Bleches wird mittels der oberen Düsenvorrichtung abgekühlt, die in Bewegungsrichtung stromab der Transportrolle angeordnet ist.
  • Vorzugsweise wird die Unterseite des Bleches abgekühlt, indem auf die Unterseite des Bleches ein erster Kühlmittelstrahl aus einer erste Düsenöffnung und eine zweiter Kühlmittel-Strahl aus einer zweite Düsenöffnungen einer unteren Düsenvorrichtung gerichtet sind und wobei die unteren Düsenvorrichtung und die obere Düsenvorrichtung identisch ausgebildet und jeweils oberhalb und unterhalb des Bleches spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
  • Anders ausgedrückt wird im Rahmen der Erfindung im Regelfall auch die Unterseite des Bleches abgekühlt, indem auf die Unterseite des Bleches erste und zweite Düsenöffnungen einer unteren Düsenvorrichtung gerichtet sind, die gleich aufgebaut ist wie die obere Düsenvorrichtung.
  • Vorzugsweise weist das Kühlmittel am Kühlmittel-Einlass einen Vordruck von 2bar bis 8bar auf und/oder wird als Kühlmittel Wasser verwendet wird.
  • Anders ausgedrückt beträgt der Vordruck des Kühlmittels, vorzugsweise Wasser, am Kühlmittel-Einlass etwa 2bar bis 8bar, d. h. es handelt sich um ein Hochdruckabschreckverfahren.
  • Im Rahmen der Erfindung werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
    • Primäres Abkühlen des Bleches, indem der erste Kühlmittelstrahl aus der ersten Düsenöffnung entgegen der Bewegungsrichtung auf das Blech auf die Blech-Kontaktstelle (X) der Transportrolle gerichtet wird,
    • Nachkühlen des Bleches, indem der zweiten Kühlmittelstrahl aus der zweiten Düsenöffnung in Bewegungsrichtung auf das Blech gerichtet wird,
    • Abführen zumindest eines Teils des Kühlmittels von der Oberseite bzw. der Unterseite des Bleches in Bewegungsrichtung des Bleches mittels einer Kühlmittel-Führungsrolle, die mit vertikalem Abstand zu der Oberseite bzw. der Unterseite des Bleches stromab der zweiten Düsenöffnung angeordnet ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung mit einer oberen oder unteren Düsenvorrichtung;
    • Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine obere Düseneinrichtung.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Abkühlen bzw. Abschrecken von metallischem Blech 1, hier einem relativ dünnen Grobblech aus Stahl im Durchlaufverfahren. Das Blech wird vor dem Abkühlen zur Wärmebehandlung, hier zum Härten, in einem nicht dargestellten Industrieofen erhitzt.
  • In Figur 1 und Figur 2 sind die gleichen Bauteile jeweils mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Eine nicht dargestellte Rollenbahn weist eine Vielzahl von Transportrollen auf, die in Bewegungsrichtung des Bleches einen Abstand relativ zueinander aufweisen. In Figur 1 sind nur ein Transportrollen-Paar mit einer oberen Transportrolle 2a und einer unteren Transportrolle 2b dargestellt.
  • Die obere Transportrolle 2a und die untere Transportrolle 2b stehen in Kontakt mit dem Blech bzw. liegen bündig an der Stelle X am Blech an und bewegen das Blech mittels einer Drehbewegung während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung B.
  • Die obere und die untere Transportrolle (2a, 2b) sind übereinander angeordnet und liegen bündig über der gesamten Breite des Bleches 1 auf diesem auf, damit kein Kühlmittel, hier Kühlwasser in Richtung des Industrieofens fließen kann.
  • Eine obere Düsenvorrichtung 3a ist in Bewegungsrichtung stromab der oberen Transportrolle 2a oberhalb des Bleches 1 angeordnet. Spiegelbildlich dazu ist eine gleich aufgebaute untere Düsenvorrichtung 3b in Bewegungsrichtung stromab der unteren Transportrolle 2a unterhalb des Bleches 1 angeordnet.
  • Dabei bildet das Blech oder die Bewegungsrichtung des Bleches eine Spiegelachse.
  • Die untere Düsenvorrichtung 3b ist identisch ausgebildet wie die obere Düsenvorrichtung 3a und spielbildlich zu der oberen Düsenvorrichtung 3a unterhalb des Bleches 1 angeordnet. Damit werden gleiche Abkühlverhältnisse auf der Oberseite 1a und der Unterseite 1b des Bleches 1 erreicht.
  • Die obere und untere Düseneinrichtung bildet die erste Kühlmittel-Beaufschlagszone für das Grobblech nach dessen Austritt aus dem Industrieofen.
  • Wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt ist, weist die obere bzw. untere Düsenvorrichtung 3a, 3b ein Gehäuse 4a, 4b mit einem mittigen oberen bzw. unteren Kühlmittel-Einlass 5a, 5b zum Bereitstellen eines Kühlmittels auf. Jeder Kühlmittel-Einlass 5a, 5b ist an eine nicht dargestellte Kühlmittelleitung angeschlossen. Als Kühlmittel wird Wasser verwendet. Das Kühlmittel steht unter erhöhtem Druck, so dass es sich um eine Hochdruck-Abschreckung handelt. Der Druck des Kühlmittels wird mit mindestens einer nicht dargestellten Pumpe erhöht. Das Kühlmittel weist am Kühlmittel-Einlass 5a, 5b einen Vordruck von 2bar bis 8bar auf.
  • Im Gehäuse 4a der oberen Düsenvorrichtung 3a sind jeweils ein erster oberer Strömungskanal 6a und ein zweiter oberer Strömungskanal 7a ausgebildet. Im Gehäuse 4b der unteren Düsenvorrichtung 3b sind jeweils ein erster unterer Strömungskanal 6b und ein zweiter unterer Strömungskanal 7b ausgebildet. Der erste Strömungskanal 6a, 6b verläuft unter einem ersten Winkel α zur Horizontalen und der zweite Strömungskanal 7a', 7b' unter einen zweiten Winkel β zur Horizontalen.
  • Die Strömungskanäle 6a, 6b, 7a, 7b werden jeweils von einer inneren Seitenwand 9a, 9a', 9b, 9b' und einer äußere Seitenwand 9c, 9c', 9d, 9d' gebildet, wobei die innere Seitenwand 9a und die äußere Seitenwand 9c des ersten Strömungskanals 6a der oberen Düsenvorrichtung 3a planparallel verlaufen. Gleiches gilt entsprechend für die übrigen Strömungskanäle.
  • Folglich ist der von dem Kühlmittel durchströmbare freie Durchtrittsquerschnitt von jedem Strömungskanal 6a, 6b, 7a, 7a, 7b in Strömungsrichtung des Kühlmittels bis zu dessen Austritt konstant.
  • Die innere Seitenwand 9a und die äußere Seitenwand 9c des ersten Strömungskanals 6a der oberen Düsenvorrichtung 3a bilden an ihren in Strömungsrichtung des Kühlmittels stromabwärts gelegenen Enden eine erste Düsenöffnung 8a, aus der ein Kühlmittelstrahl in Richtung R (Figur 2) austritt. Die innere Seitenwand 9a' bildet mit der äußeren Seitenwand 9c' die obere zweizweite Düsenöffnung 8a'. Die innere Seitenwand 9b bildet mit der äußeren Seitenwand 9d die untere erste Düsenöffnungen 8b. Die innere Seitenwand 9b' bildet mit der äußeren Seitenwand 9d' die untere zweite Düsenöffnungen 8b'.
  • Die erste Düsenöffnung 8a und die zweite Düsenöffnung 8a' der oberen Düsenvorrichtung 3a sind in Durchlaufrichtung beabstandet voneinander auf die Oberseite 1a des Bleches 1 gerichtet. Die erste Düsenöffnung 8b und die zweite Düseneröffnung 8b der unteren Düsenvorrichtung 3b sind in Bewegungsrichtung beabstandet voneinander auf die Unterseite 1b des Bleches 1 gerichtet.
  • Der erste Winkel α, unter dem der erste Strömungskanal 6a zur Horizontalen bzw. der zweite Winkel β, unter dem der zweite Strömungskanal 7a zur Horizontalen verläuft und unter dem das Kühlmittel auf der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b des Bleches 1 auftrifft, beträgt zwischen 20° und 60°. Der erste Winkel α und der zweite Winkel β sind gleich groß. Im Rahmen der Erfindung können sich die beiden Winkel aber auch unterscheiden.
  • Die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals 6a, 6b, 7a, 7b beträgt in Strömungsrichtung des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals, der sich maximal bis zu dem Kühlmittel-Einlass erstreckt.
  • Die Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals 6a, 6b, 7a, 7b beträgt in der Regel 0,8mm bis 3,0mm. Die Breite des ersten bzw. des zweiten Strömungskanals entspricht der Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung.
  • Sämtliche Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' sind schlitzförmig bzw. spaltförmig ausgebildet und verlaufen über die Breite der Düsenvorrichtungen 3a, 3b quer zur Bewegungsrichtung B des Bleches 1, so dass der aus den Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' jeweils austretende Kühlmittelstrahl eine im Wesentlichen rechteckige Form hat. Anders ausgedrückt, haben die Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' jeweils die Form einer Linie, die sich rechtwinklig zur Bewegungsrichtung B über eine Breite erstreckt, die so groß ist wie die Breite des Blechs 1. Die Düsenöffnungen erstrecken sich in der Regel über die gesamte Breite der Düsenvorrichtung, die 2m bis 5m betragen kann. Es können aber auch mehrere Düsenöffnungen quer zur Bewegungsrichtung B des Bleches nebeneinander vorgesehen werden.
  • Die Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' weisen einen vorgegebenen vertikalen Abstand von vorzugsweise 15mm bis 40mm von dem Blech 1 auf. Der vertikale Abstand der Düsenöffnungen von dem Blech ist veränderbar.
  • Die inneren Seitenwände 9a, 9a' des oberen ersten und des oberen zweiten Strömungskanals 7a und die inneren Seitenwände 9b, 9b' des unteren ersten Strömungskanals 6b und des unteren zweiten Strömungskanals 7b werden jeweils von einem im wesentlichen A-förmigen Verteilelement 10a, 10b gebildet, welches in dem Gehäuse der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung 3a, 3b angeordnet ist. Das Gehäuse 4a und das Verteilelement 10a oberhalb des Bleches 1 sind voneinander beabstandet mittels eines Einstellelements 11a lösbar verbunden. Gleiches gilt für das Gehäuse 5b und das Verteilelement 11b unterhalb des Bleches 1.
  • Das Einstellelement 11a, 11b ist als Schraube ausgebildet, deren Kopf an dem Verteilerelement 11a, 11b und deren Ende in einem Befestigungsmittel 12a, 12b angreift. Das Einstellelement 11a, 11b ist formschlüssig mit dem Befestigungsmittel 12a, 12b verbunden, welches sich in dem Kühlmittel-Einlass befindet und welches von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Das Einstellelement befindet sich zentrisch in dem Kühlmittel-Einlass. Das Befestigungsmittel ist schematisch dargestellt und kann als Rahmen oder Gitter ausgebildet sein, welches vom Kühlmittel durchströmt wird.
  • Im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses 5a, 5b ist stromauf des Befestigungsmittels 12a, 12b ein Strömungsgleichrichter 15a, 15b angeordnet. Der Strömungsgleichrichter bewirkt die Vergleichmäßigung des Kühlmittel-Volumenstroms über die Breite und zur Vergleichmäßigung der Verteilung des Kühlmittels auf die beiden Strömungskanäle. Es wird eine laminare Strömung des Kühlmittels erzeugt. Der Vordruck des Kühlmittel am Kühlmittel-Einlass beträgt 2bar bis 8bar. Bei einem geringeren Vordruck wäre die Wirkung des Strömungsgleichrichters unzureichend.
  • Der Querschnitt des Kühlmittel-Eintritt 15a, 15b ist kreisförmig. Der Querschnitt kann aber auch eine andere Form aufweisen. Der Strömungsgleichrichter 15a,15b ist gitterförmig ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine andere Ausgestaltung möglich. Eine Düsenvorrichtung kann eine Mehrzahl von Kühlmittel-Einlässen zum Einleiten des Kühlmediums aufweisen.
  • Auf das Einstellelement 11a, 11b wirkt eine definierte Vorspannung eines Federelements 13a, 13b, welches sich zwischen dem Einstellstellelement 11a, 11b und dem Befestigungsmittel 12a, 12b befindet. Das Federelement ist im Ausführungsbeispiel als Tellerfeder ausgebildet.
  • Mittels des Einstellelements 11a, 11b, welches an dem Gehäuse und dem Verteilelement angreift, ist der Abstand des Verteilelements 10a bzw. 10b in vertikaler Richtung relativ zu dem Gehäuse 4a bzw. 4b einstellbar. Das Verteilelement 10a bzw. 10b und somit die inneren Seitenwände des ersten und zweiten Strömungskanals 6a, 7a bzw. 6b, 7b werden mittels des Einstellelement 10a bzw. 10b in vertikaler Richtung bewegt. Mittels der vertikalen Relativbewegung des Verteilelements 10a bzw. 10b gegenüber dem Gehäuse 4a bzw. 4b wird die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung 8a, 8a' bzw. 8b, 8b' auf einfache Art und Weise gleichzeitig eingestellt. Anderes ausgedrückt, kann der Abstand des Verteilelements gegenüber dem Gehäuse in vertikaler Richtung mittels des Einstellelements eingestellt werden. Dabei ändert sich gleichzeitig die Breite des ersten und des zweiten Strömungskanals und somit der Austrittsquerschnitt der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung. Diese Einstellmöglichkeit ist einfach und robust, ausreichend präzise und mit möglichst geringem Zeitaufwand verbunden.
  • Die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung 8a, 8a' bzw. 8b, 8b' ist jeweils mittels einer ersten bzw. zweiten Justierschraube 14a, 14a' bzw. 14b, 14b' justierbar d. h. möglichst exakt einstellbar. Die Justierschrauben 14a, 14a' bzw. 14b, 14b' greifen an dem Gehäuse 4a bzw. Gehäuse 4b und dem Verteilelement 10a bzw. Verteilelement 10b im Wesentlichen senkrecht zum ersten Strömungskanal 6a, 6b bzw. zum zweiten Strömungskanal 7a, 7b an.
  • Die Düsenöffnungen erstrecken sich quer zur Bewegungsrichtung des Bleches und können mehrere Meter lang sein. Bei einer Länge der Düsenöffnungen zwischen etwa 2,0m und 5,0m quer zur Bewegungsrichtung B werden über die Breite des Bleches mehrere Justierschrauben mit Abstand voneinander vorgesehen, wobei der Abstand vorzugsweise 0,5m beträgt. Die Justierschrauben sind frei zugänglich, so dass eine Justierung der Breite der Düsenöffnungen über die gesamte Länge der Düsenöffnungen quer zur Bewegungsrichtung B auf einfache Art und Weise möglich ist.
  • Außen an dem Gehäuse 4a der oberen Düseneinrichtung 3a und an dem Gehäuse 4b der unteren Düseneinrichtung 3b sind jeweils mindesten ein Abweiselement 16a, 16b angebracht. Die Abweiselemente 16a, 16b sind gegen die Durchlaufrichtung gerichtet und verlaufen in einem definierten Abstand A zu dem Blech zumindest teilweise parallel zu diesem. Es ist nicht erforderlich, dass sich das Abweiselement über die gesamte Breite der Düsenvorrichtung erstreckt. Über die Breite der Düsenvorrichtung, beispielsweise einer Breite von 5m, können mehrere Abweiselemente mit Abstand zueinander vorgesehen werden. Im Rahmen der Erfindung kann sich aber auch ein einziges Abweiselement über die gesamte Breite erstrecken.
  • In der Regel beträgt der Abstand zwischen der ersten 8a, 8b bzw. zweiten Düsenöffnung 8a', 8b' zum Blech 1 etwa zwischen 15mm und 40mm. Der minimale Abstand von 15mm ist relativ gering, so dass die Gefahr besteht, dass die Düsenöffnungen, insbesondere die erste Düsenöffnung durch ein unebenes Blech beschädigt wird. Daher ist auf der zur Transportrolle 2a, 2b hingewandten Seite des Gehäuses 4a, 4b das Abweiselement 16a, 16b installiert, um eine Richtfunktion auf unebene Bleche auszuüben.
  • Die erste Düsenöffnung 8a, 8b ist entgegen der Bewegungsrichtung B auf das Blech auf die Blech-Kontaktstelle X der Transportrolle 2a, 2b gerichtet. Der Kühlmittelstrahl aus der ersten Düsenöffnung 8a, 8b bewirkt die Hauptkühlung des Bleches 1.
  • Die zweite Düsenöffnung 8a'. 8b' ist in Bewegungsrichtung B des Bleches 1 gerichtet und bewirkt eine gezielte Nachkühlung des bereits gekühlten Bereiches des Bleches, welches mittels der Transportrollen 2a, 2b kontinuierlich in Bewegungsrichtung B bewegt wird. Die zweite Düsenöffnung 8a'. 8b' ist in die entgegengesetzte Richtung zu der ersten Düsenöffnung 8a, 8b gerichtet.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass insbesondere bei dünnen Grobblechen eine gezielte Abkühlung des Bleches direkt hinter dem Transportrollen-Paar 2a, 2b, d. h. direkt stromab des Transportrollen-Paars 2a, 2b mit einem hohen Wärmeübergangskoeffizienten vorteilhaft ist. Damit wird verhindert, dass sich zwischen dem Transportrollen-Paar 2a, 2b und dem Auftreffen des Wasserstrahls aus der zweiten Düsenöffnung stromauf des Kühlmittel-Führungsrollen-Paars 17a, 17b auf der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b eine Strecke undefinierter Wasserbeaufschlagung und eines Wärmeübergangs mit Dampfpolsterbildung ausbildet.
  • Durch die zweite Düsenöffnung kann auf konstruktiv einfache Art und Weise eine Nachkühlung erfolgen, die ansonsten mit gesonderter Kühleinrichtung erfolgen müsste.
  • Stromab der zweiten Düsenöffnung ist eine Kühlmittel-Führungsrolle 17a, 17b mit einem definierten vertikalen Abstand 18a, 18b zu der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b des Blech 1 vorgesehen, um zumindest einen Teil des Kühlmittels von der Oberfläche des Bleches 1 in Bewegungsrichtung B abzuführen. Das Kühlmittel läuft gezielt durch den Spalt 18a, 18b, der sich zwischen der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b des Bleches 1 und der jeweiligen Kühlmittel-Führungsrolle 17a, 17b bildet. Der Durchmesser der Transportrolle 2a, 2b ist größer als der Durchmesser der Kühlmittel-Führungsrolle 17a, 17b, damit das Kühlmittel nicht in Richtung des Industrieofens stromauf der Transportrolle 2a, 2b strömen kann.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft zu verstehen. Merkmale oder Verfahrensschritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, können auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Verfahrensschritten anderer beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.
  • Die Merkmale, welche zusammen mit anderen Merkmalen beschrieben sind, definieren unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung.
  • Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungen möglich. So kann das Einstellelement anders ausgebildet sein, als das Aufführungsbeispiel. Die Kühlmittel-Führungsrollen können angetrieben werden. Die Drehrichtung entspricht der Drehrichtung der Transportrollen.
  • Schließlich wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "aufweisend" keine Bauteile oder Elemente ausschließt, dass Bezugszeichen keine Beschränkung darstellen und dass "ein" oder "eine" eine Vielzahl einschließt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Blech
    1a, 1b
    Oberseite, Unterseite des Bleches
    2a, 2b
    Obere bzw. untere Transportrolle
    3a, 3b
    Obere bzw. untere Düsenvorrichtung
    4a, 4b
    Gehäuse der oberen bzw. unteren Düsenvorr.
    5a, 5b
    Kühlmittel-Einlass der oberen bzw. unten Düsenvorrichtung
    6a, 6b
    erster Strömungskanal der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    7a, 7b
    zweiter Strömungskanal der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung.
    8a, 8a'
    erste bzw. zweite Düsenöffnung der oberen Düsenvorrichtung
    8b, 8b'
    erste bzw. zweite Düsenöffnung der unteren Düsenvorrichtung
    9a, 9a'
    innere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der oberen Düsenvorrichtung
    9b, 9b'
    innere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der unteren Düsenvorrichtung
    9c, 9c'
    äußere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der oberen Düsenvorrichtung
    9d, 9d'
    äußere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der unteren Düsenvorrichtung
    10a, 10b
    Verteilelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    11a, 11b
    Einstellelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    12a, 12b
    Befestigungsmittel der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    13a, 13b
    Federelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    14a, 14a'
    Justierschraube der oberen Düsenvorrichtung
    14b, 14b'
    Justierschraube der unteren Düsenvorrichtung
    15a, 15b
    Strömungsgleichrichter der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    16a, 16b
    Abweiselement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
    17a, 17b
    Kühlmittel-Führungsrolle
    18a, 18b
    Spalt zwischen Kühlmittel-Führungsrolle und Oberseite bzw. Unterseite des Bleches
    B
    Bewegungsrichtung des Bleches
    R
    Richtung des Kühlmittelstrahls
    X
    Blech-Kontaktstelle der Transportrolle
    α
    erster Winkel des ersten Strömungskanals
    β
    zweiter Winkel des zweiten Strömungskanals

Claims (15)

  1. Einrichtung zum Abkühlen von metallischem Blech, umfassend, eine Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle (2a, 2b), die in Kontakt mit dem Blech (1) steht, um das Blech während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung (B) zu bewegen,
    eine obere Düsenvorrichtung (3a), die in Bewegungsrichtung (B) des Bleches stromab der Transportrolle (3a) angeordnet ist, wobei die obere Düsenvorrichtung (3a) ein Gehäuse (4a) mit mindestens einem Kühlmittel-Einlass (5a)und mit einer ersten Düsenöffnung (8a) und mit einer zweiten Düsenöffnung aufweist (8a'), wobei die Düsenöffnungen (8a, 8a') in Bewegungsrichtung (B) beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind und wobei jede Düsenöffnung (8a, 8a') als Spalt ausgebildet ist, der sich über die Breite des Bleches (1) quer zur Bewegungsrichtung (B) erstreckt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Gehäuse (4a) ein erster Strömungskanal (6a) für das Kühlmittel unter einem Winkel (α) zur Horizontalen und ein zweiter Strömungskanal (7a)für das Kühlmittel unter einem Winkel (β) zur Horizontalen verläuft,
    dass der erste bzw. zweite Strömungskanal (6a, 7a) jeweils von eine inneren Seitenwand (9a, 9a') und einer äußeren Seitenwand (9c, 9c') gebildet werden, die planparallel verlaufen und zwischen sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung (8a, 8a') bilden und dass die inneren Seitenwände (9a, 9a') des ersten und des zweiten Strömungskanals (6a, 7a) mittels eines Einstellelements (11a) in vertikaler Richtung bewegbar sind, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung (8a, 8a') einzustellen.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch eine untere Düsenvorrichtung (3b), die identisch wie die obere Düsenvorrichtung (3a) ausgebildet ist und spiegelbildlich zu der oberen Düsenvorrichtung (3a) unterhalb des Bleches (1) angeordnet ist, so dass eine erste Düsenöffnung (8b) und eine zweite Düsenöffnung (8b') der unteren Düsenvorrichtung (3b) auf die Unterseite (1b) des Bleches (1) gerichtet sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Seitenwände (9a, 9a', 9b, 9b') des ersten und zweiten Strömungskanals (6a, 7a, 6b, 6b') von einem Verteilelement (10a, 10b) gebildet werden, welches mit dem Gehäuse (4a, 4b) mittels des Einstellelements (11a, 11b) lösbar verbunden ist.
  4. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Kühlmittel-Einlass (5a, 5a) in dem Gehäuse (4a, 4b) der Düsenvorrichtung (3a, 3b) ein für das Kühlmittel durchgängiges Befestigungsmittel (12a, 12b) zur formschlüssigen Verbindung des Einstellelements (11a, 11b) mit dem Gehäuse (4a, 4b) befindet und/oder dass das Einstellelement (11a, 11b) als Einstellschraube ausgebildet ist.
  5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass auf das Einstellelement (11a, 11b) eine definierte Vorspannung eines Federelements (13a, 11b) einwirkt und dass das Federelement (13a, 13b) vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet ist.
  6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dass im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses (5a, 5b) ein Strömungsgleichrichter (15a, 15b) angeordnet ist.
  7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals (6a, 6b, 7a, 7b) in Strömungsrichtung des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals beträgt.
  8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) bzw. der zweite Winkel (β), unter dem der erste bzw. zweite Strömungskanal zur Horizontalen verläuft, zwischen 20° und 60° beträgt und/oder dass der Winkel (α) und der Winkel (β) gleich groß sind.
  9. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten Düsenöffnung (8a, 8b) mittels mindestens einer ersten Justierschraube (14a, 14b) und die Breite der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') mittels mindestens einer zweiten Justierschraube (14a', 14b') justierbar ist und dass die erste bzw. zweite Justierschraube (14a, 14a', 14b, 14b') jeweils an der inneren Seitenwand (9a, 9a', 9b,9b') und der äußeren Seitenwand (9c, 9c', 9d, 9d') des ersten bzw. zweiten Strömungskanal (6a, 6b, 7a, 7b) im Wesentlichen senkrecht angreift.
  10. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Gehäuse (4a, 4b)) der Düsenvorrichtung (3a, 3b) zumindest teilweise parallel zum ersten Strömungskanal (6a, 6b) und gegen die Bewegungsrichtung (B) gerichtet, mindestens ein Abweiselement (16a, 16b) in einem vorgegebenen Abstand zu dem Blech angebracht ist, um das Blech (1) von der Düsenöffnungen (8a, 8a', 8b, 8b') abzuweisen und dass sich das Abweiselement(16a, 16b) wenigstens teilweise über die Breite der Düsenvorrichtung (3a, 3b) erstreckt.
  11. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenöffnung (8a, 8b) entgegen der Bewegungsrichtung (B) auf die Blech-Kontaktstelle (X) der Transportrolle (2a, 2b) gerichtet ist, dass die zweite Düsenöffnung (8a', 8b') in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet ist, dass sich stromab der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') eine Kühlmittel-Führungsrolle (17a, 17b) befindet, die in einen vorgegebenen vertikalen Abstand zu der Oberseite des Bleches angeordnet ist, so dass ein von dem Kühlmittel durchströmbarer Spalt (18a, 18b) gebildet wird, um zumindest einen Teil des Kühlmittels von der Oberseite des Bleches in Bewegungsrichtung abzuführen.
  12. Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in einer Einrichtung mit einer Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle (2a, 2b), zum Bewegen des Bleches während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung (B), wobei das Blech (1) vor dem Abkühlen in einem Industrieofen auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt worden ist, mit den Schritten,
    - Einleiten eines Kühlmittels in den Kühlmittel-Einlass (5a) im Gehäuse (4a) einer obere Düsenvorrichtung (3a), die in Bewegungsrichtung (B) stromab der Transportrolle (2a) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (4a) eine erste Düsenöffnung zum Erzeugen eines ersten Kühlmittelstrahls und eine zweiten Düsenöffnung zum Erzeugen eines zweiten Kühlmittelstrahls aufweist, wobei die Kühlmittelstrahlen in Bewegungsrichtung beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite (1a) des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung (8a, 8a') als Spalt ausgebildet ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur Bewegungsrichtung (B) erstreckt und
    - Abkühlen der Oberseite (1a) des Bleches (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kühlmittel im Gehäuse (4a) in einem ersten Strömungskanal (8a), der unter einem Winkel (α) zur Horizontalen verläuft und in einem zweiten Strömungskanal (8a') geführt wird, der unter einem Winkel(β) zur Horizontalen verläuft,
    dass der erste bzw. zweite Strömungskanal (8a, 8a') von einer inneren Seitenwand (9a, 9a') und eine äußeren Seitenwand (9c, 9c') gebildet wird, dass die innere Seitenwand (9a, 9a') und die äußeren Seitenwand (9c, 9c') planparallel verlaufen und zwischen sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung (8a, 8a') bilden und dass die inneren Seitenwände (9a, 9a') des ersten und des zweiten Strömungskanals (8a, 8a') mittels eines Einstellelements (11a) in vertikaler Richtung bewegbar sind, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung (8a, 8a') einzustellen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (1b) des Bleches (1) abgekühlt wird, indem auf die Unterseite (1b) des Bleches (1) ein erster Kühlmittelstrahl aus einer erste Düsenöffnung (8b) und eine zweiter Kühlmittel-Strahl aus einer zweite Düsenöffnungen (8b') einer unteren Düsenvorrichtung (3b) gerichtet sind und dass die unteren Düsenvorrichtung (3b) und die obere Düsenvorrichtung (3a) identisch ausgebildet und jeweils oberhalb und unterhalb des Bleches spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
  14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel am Kühlmittel-Einlass (5a, 5b) einen Vordruck von 2bar bis 8bar aufweist und/oder dass als Kühlmittel Wasser verwendet wird.
  15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner mit den Schritten,
    - Primäres Abkühlen des Bleches (1), indem der erste Kühlmittelstrahl aus der ersten Düsenöffnung (8a, 8b) entgegen der Bewegungsrichtung (B) auf das Blech auf die Blech-Kontaktstelle (X) der Transportrolle (2a, 2b) gerichtet wird,
    - Nachkühlen des Bleches, indem der zweiten Kühlmittelstrahl aus der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') in Bewegungsrichtung auf das Blech (1) gerichtet wird,
    - Abführen zumindest eines Teils des Kühlmittels von der Oberseite (1a) bzw. der Unterseite (1b) des Bleches in Bewegungsrichtung (B) des Bleches mittels einer Kühlmittel-Führungsrolle (17a, 17b), die mit vertikalem Abstand zu der Oberseite (1a) bzw. der Unterseite (1b) des Bleches (1) stromab der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') angeordnet ist.
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