EP3713687B1 - Verfahren zum kühlen eines metallischen guts und kühlbalken - Google Patents

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EP3713687B1
EP3713687B1 EP18804566.0A EP18804566A EP3713687B1 EP 3713687 B1 EP3713687 B1 EP 3713687B1 EP 18804566 A EP18804566 A EP 18804566A EP 3713687 B1 EP3713687 B1 EP 3713687B1
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cooling
slot
width
cooling medium
sections
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Frederik Grosse Lordemann
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SMS Group GmbH
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SMS Group GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • 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
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for cooling metal goods by applying a cooling medium from a chilled beam to the item, the cooling medium being applied through a slit in the chilled beam, the width of the slit being changed in the conveying direction of the item or the chilled beam during the cooling process. to control or regulate the cooling capacity of the cooling medium to a desired or predetermined level, the width of the slot being changed differently in sections in a direction that is both transverse to the conveying direction and perpendicular to the exit direction of the cooling medium. Furthermore, the invention relates to a chilled beam for applying a cooling medium to an item to be cooled.
  • a generic chilled beam is in the JP S59 171761 U disclosed.
  • a similar solution is shown in JP H03 285709 A .
  • a similar chilled beam and a method for cooling a metallic material by such is, for example, from CN 101020196A known.
  • a pressurized cooling medium usually water
  • a pressurized cooling medium is passed through the chilled beam and emerges from the chilled beam through a slit (nozzle slit) in order to reach the goods to be cooled.
  • the desired slot width is set using a ruler-shaped component that can be screwed to the chilled beam. However, this is then fixed during the ongoing process. Variations in the cooling capacity are then only possible by changing the pressure of the cooling medium.
  • EP 1 420 912 B1 Another solution is shown in WO 2014/023753 A1 .
  • the invention is therefore based on the object of providing a method of the type mentioned at the outset and a chilled beam with which it is possible to allow optimal adjustment of the cooling capacity to desired or required boundary conditions, with said adjustment being possible quickly and during the process.
  • the cooling should be improved in this respect.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in terms of the method in that the slot is delimited by at least two sections of the chilled beam, with the two sections of the chilled beam, viewed perpendicular to the exit direction of the cooling medium, each having a concave part and a convex part adjoining this and where - for the purpose of adjusting the nozzle gap - the at least two sections of the chilled beam are shifted in a direction to change the width of the slot, which is both perpendicular to the exit direction of the cooling medium and perpendicular to the conveying direction (i.e. in a direction transverse to the conveying direction).
  • the width of the slot can be set in such a way that the width in a central area of the item to be cooled is greater than in the lateral end areas of the item to be cooled.
  • the proposed chilled beam for applying a cooling medium to an item to be cooled comprises electrical, pneumatic or hydraulic adjustment means with which the width of the slot can be changed in the conveying direction (of the item or the chilled beam), with the invention providing that the slot is divided by at least two Sections of the chilled beam is delimited, wherein the at least two sections of the chilled beam have an S-shaped course, viewed perpendicularly to the exit direction of the cooling medium, and wherein the at least two sections of the chilled beam can be displaced relative to one another to change the width of the slot in a direction that is both is perpendicular to the exit direction of the cooling medium and perpendicular to the conveying direction.
  • the adjustment means can be connected to a controller, with at least one sensor connected to the controller being arranged, with which a physical property of the item can be determined.
  • the proposed concept and the proposed chilled beam is suitable for heavy plate rolling mills, in hot strip mills and in heat treatment lines, especially for steel materials. Equally, however, an application for non-ferrous metals is possible. In particular, it can also be used in quenches with slotted-nozzle chilled beams for the application of cooling water.
  • a chilled beam with a slit nozzle and a nozzle geometry that can be changed over the width is thus made available. This makes it possible based on to influence the nozzle geometry in a targeted manner according to defined specifications, namely during the cooling process itself.
  • the present invention thus provides chilled beams with slotted nozzles, in which case the nozzle geometry and thus the volume flow can be changed over the width of the material to be cooled during operation. In this way, a control system can be implemented which makes specifications for an intended actuator system.
  • the slot nozzle of the proposed cooling beam preferably consists of at least two parts, with at least one part of the nozzle being designed to be movable.
  • the slot geometry can be changed, for example, by feeding one nozzle part in the direction of the other. This delivery can be uneven across the nozzle width. For example, less cooling water can be applied towards the edges. This helps to eliminate the disadvantage mentioned above.
  • a further possibility is to provide the nozzle parts with a special contour, in particular with an S-shaped geometry, and then to change the nozzle gap by axially displacing the parts relative to one another.
  • the adjustment of the slot can be done manually or automatically.
  • An actuator is provided for automatic slot adjustment and the variable water exposure that this makes possible across the sheet width.
  • This actuator preferably receives the adjustment values from an automation system (control system).
  • the automation system receives information about the sheet metal dimensions and the material quality (primary data), target properties (hardness, strength, etc.), data from process sensors (material temperatures, actual flatness, etc.) before, in and after the cooling device and actual properties achieved after Process. With this information, the system is able to send adjustment values to the actuators.
  • This continuous feedback of the actual properties makes it possible to select the values in such a way that the sheet properties are distributed homogeneously especially over the width adjusts. However, it is also possible to specifically set different properties across the width of the sheet.
  • the nozzle gap can be opened by adjusting the nozzle gap of the slot nozzle, as a result of which impurities, for example in the form of lumps or small plates, can be flushed out of the slot.
  • the proposed solution makes it possible to variably set or adjust the geometry of a slot nozzle. This adjustment can also be made during ongoing operation while an item (sheet) is being cooled. This makes it possible to apply different levels of water to the head or foot of the sheet metal.
  • a regulation can be provided which, depending on various process and default values, prescribes desired values for the control of the nozzle geometry.
  • the proposed solution makes it possible to specifically control the cooling medium running off at the side in such a way that a desired cooling takes place over the width of a strip. In this way, in particular, uniform cooling over the strip width can be achieved.
  • a chilled beam 2 can be seen, under which a metal material 1 in the form of a metal strip runs in a conveying direction F and is cooled by a cooling medium which is discharged from the chilled beam 2 .
  • the horizontal direction Q transverse to the conveying direction F is perpendicular to the plane of the drawing figure 1 .
  • the chilled beam 2 has a slot 3 which extends over the entire width of the metal material 2, ie in the direction Q, and has a width B—measured in the conveying direction F.
  • the exit direction A of the cooling medium is arranged at a certain angle to the surface of the material 1, which, however, does not change the fact that the width B extends over a certain amount in the conveying direction F.
  • Two sections 4 and 5 of the chilled beam 2 can be moved or adjusted relative to one another by said adjusting means, i. H. one of the sections, section 5 in the exemplary embodiment, is moved in a feed direction Z in order to set the width B of the slot 3 .
  • figure 1 indicates that a physical variable (it can be the flatness of the item 1 or its temperature) by means of a sensor 10 detected and the measured value of a controller 9 is supplied. Based on an algorithm stored in it, this can then give a control signal to the adjustment means 8, with which a specific width B is set, so that a desired property of the item 1 can be achieved. It can therefore be ensured in a closed control loop that the width B of the slot 3 of the chilled beam is set in such a way that a desired property of the item 1 results.
  • a specific and preferred embodiment of the sections 4 and 5 of the chilled beam 2 is from the Figures 2a and 2b out.
  • the quantity and the distribution of the exiting cooling medium can be influenced and the cooling process can thus be controlled or regulated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines metallischen Guts durch Ausbringung eines Kühlmediums aus einem Kühlbalken auf das Gut, wobei das Kühlmedium durch einen Schlitz des Kühlbalkens ausgebracht wird, wobei während des Kühlvorgangs die Breite des Schlitzes in Förderrichtung des Guts oder des Kühlbalkens verändert wird, um die Kühlleistung des Kühlmediums auf ein gewünschtes oder vorgegebenes Niveau zu steuern oder zu regeln, wobei die Breite des Schlitzes in eine Richtung, die sowohl quer zur Förderrichtung ist als auch senkrecht zur Austrittsrichtung des Kühlmediums ist, abschnittsweise unterschiedlich verändert wird. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Kühlbalken zur Ausbringung eines Kühlmediums auf ein zu kühlendes Gut.
  • Ein gattungsgemäßer Kühlbalken ist in der JP S59 171761 U offenbart. Eine ähnliche Lösung zeigt die JP H03 285709 A . Ein ähnlicher Kühlbalken sowie ein Verfahren zum Kühlen eines metallischen Guts durch einen solchen ist beispielsweise aus der CN 101020196 A bekannt. Ein unter Druck stehendes Kühlmedium (üblicherweise Wasser) wird dabei durch den Kühlbalken geleitet und tritt durch einen Schlitz (Düsenschlitz) aus dem Kühlbalken aus, um auf das zu kühlende Gut zu gelangen. Dabei wird durch ein linealförmiges Bauteil, welches am Kühlbalken festgeschraubt werden kann, die gewünschte Schlitzbreite eingestellt. Diese liegt dann allerdings während des laufenden Prozesses fest. Variationen in der Kühlleistung sind dann nur noch durch Änderung des Drucks des Kühlmediums möglich. Eine ähnliche Lösung zeigt die EP 1 420 912 B1 . Eine weitere Lösung zeigt die WO 2014/023753 A1 .
  • Beim Kühlen von Blech wird in der Regel Wasser auf die Blechoberfläche beaufschlagt. Bei einem langen Blech kann das Kühlwasser lediglich über die Blechkanten ablaufen. Das führt dazu, dass bei einer gleichmäßigen Beaufschlagung über die Blechbreite der Volumenstrom des Kühlwassers auf der Blechoberfläche zu den Blechrändern zunimmt.
  • Dies führt zu einer ungleichmäßigen Kühlwirkung bzw. Abkühlung. Des weiteren kann es zu einer prozessbedingten Inhomogenität im Temperaturprofil kommen. Beides führt zu ungleichmäßigen mechanischen Eigenschaften und zur Unebenheit des Blechs.
  • Bei den vorbekannten Lösungen lässt sich die Düsengeometrie zwar verstellen, diese Einstellung kann aber nicht im laufenden Betrieb geändert werden. Somit kann nicht auf sich ändernde Prozessparameter reagiert werden.
  • Nachteilig ist es also, dass bei den vorbekannten Lösungen keine Möglichkeit besteht, während des Prozesses die Kühlleistung über das vorbekannte Maß hinaus zu variieren. Dies gilt insbesondere auch mit Blick auf Einstellung des Volumenstroms des Kühlmediums in Richtung quer zur Förderrichtung des metallischen Guts (bzw. des Kühlbalkens, falls dieser relativ zum zu kühlenden Gut bewegt wird).
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie einen Kühlbalken bereitzustellen mit dem es möglich wird, eine optimale Einstellung der Kühlleistung an gewünschte bzw. geforderte Randbedingungen zu erlauben, wobei besagte Einstellung schnell und während des Prozesses möglich sein soll. Die Kühlung soll insoweit verbessert werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz durch mindestens zwei Abschnitte des Kühlbalkens begrenzt wird, wobei die beiden Abschnitte des Kühlbalkens, gesehen senkrecht zur Austrittsrichtung des Kühlmediums, jeweils einen konkaven und einen sich hieran anschließenden konvexen Teil aufweisen und wobei - zwecks Einstellung des Düsenspalts - die mindestens zwei Abschnitte des Kühlbalkens zur Veränderung der Breite des Schlitzes in eine Richtung verschoben werden, die sowohl senkrecht zur Austrittsrichtung des Kühlmediums als auch senkrecht zur Förderrichtung steht (also in Richtung quer zur Förderrichtung).
  • Die Breite des Schlitzes kann dabei so eingestellt werden, dass die Breite in einem Mittenbereich des zu kühlenden Guts größer ist als in den seitlichen Endbereichen des zu kühlenden Guts.
  • Der vorgeschlagene Kühlbalken zur Ausbringung eines Kühlmediums auf ein zu kühlendes Gut umfasst elektrische, pneumatische oder hydraulische Verstellmittel, mit denen die Breite des Schlitzes in Förderrichtung (des Guts oder des Kühlbalkens) verändert werden kann, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Schlitz durch mindestens zwei Abschnitte des Kühlbalkens begrenzt wird, wobei die mindestens zwei Abschnitte des Kühlbalkens, gesehen senkrecht zur Austrittsrichtung des Kühlmediums einen S-förmigen Verlauf aufweisen und wobei die mindestens zwei Abschnitte des Kühlbalkens zur Veränderung der Breite des Schlitzes in eine Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, die sowohl senkrecht zur Austrittsrichtung des Kühlmediums als auch senkrecht zur Förderrichtung steht.
  • Die Verstellmittel können dabei mit einer Steuerung in Verbindung stehen, wobei mindestens ein mit der Steuerung in Verbindung stehender Sensor angeordnet ist, mit dem eine physikalische Eigenschaft des Guts ermittelt werden kann.
  • Das vorgeschlagene Konzept bzw. der vorgeschlagene Kühlbalken eignet sich für Grobblechwalzwerke, in Warmbandstraßen und in Wärmebehandlungslinien insbesondere für Stahlwerkstoffe. Gleichermaßen ist allerdings auch eine Anwendung für NE-Metalle möglich. Insbesondere ist auch eine Anwendung in Quetten mit Schlitzdüsen-Kühlbalken zur Kühlwasserbeaufschlagung möglich.
  • Es wird somit ein Kühlbalken mit einer Schlitzdüse und einer über die Breite veränderbare Düsengeometrie zur Verfügung gestellt. Damit ist es möglich, anhand definierter Vorgaben die Düsengeometrie gezielt zu beeinflussen, und zwar während des Kühlprozesses selber.
  • Die vorliegende Erfindung stellt also Kühlbalken mit Schlitzdüsen zur Verfügung, wobei die Düsengeometrie und somit der Volumenstrom über der Breite des zu kühlenden Guts im laufenden Betrieb verändert werden kann. Somit kann ein Regelungssystem realisiert werden, welches Vorgaben für eine vorgesehene Aktorik macht.
  • Bevorzugt besteht die Schlitzdüse des vorgeschlagenen Kühlbalkens aus mindestens zwei Teilen, wobei mindestens ein Teil der Düse beweglich ausgeführt ist. Die Veränderung der Schlitzgeometrie kann beispielsweise über eine Zustellung eines Düsenteils in Richtung auf das andere zu erfolgen. Diese Zustellung kann ungleichmäßig über die Düsenbreite erfolgen. So kann beispielsweise zu den Kanten hin weniger Kühlwasser beaufschlagt werden. Dies hilft zur Beseitigung des oben angesprochenen Nachteils.
  • Eine weitere Möglichkeit ist es, die Düsenteile mit einer speziellen Kontur, insbesondere mit einer S-förmigen Geometrie, zu versehen und den Düsenspalt dann über eine axiale Verschiebung der Teile gegeneinander zu verändern.
  • Die Verstellung des Schlitzes kann dabei manuell oder automatisch erfolgen. Für eine automatische Schlitzverstellung und die damit mögliche variable WasserBeaufschlagung über die Blechbreite ist eine Aktorik vorgesehen. Diese Aktorik erhält die Anstellwerte bevorzugt von einem Automatisierungssystem (Regelungssystem). Das Automatisierungssystem erhält Informationen über die Blechabmessungen und die Materialgüte (Primärdaten), Soll-Eigenschaften (Härte, Festigkeit etc.) Daten von Prozesssensoren (Materialtemperaturen, Ist-Ebenheiten etc.) vor, in und hinter der Kühleinrichtung und erreichte Ist-Eigenschaften nach dem Prozess. Mit diesen Informationen ist das System in der Lage, Verstellwerte an die Aktorik zu senden. Durch diesen kontinuierlichen Rückfluss der Ist- Eigenschaften ist es möglich, die Werte so zu wählen, dass sich eine homogene Verteilung der Blecheigenschaften insbesondere über der Breite einstellt. Es ist aber auch möglich, gezielt unterschiedliche Eigenschaften über der Blechbreite einzustellen.
  • Es kann (trotz Filter in den Zuläufen der Kühlbalken) immer wieder vorkommen, dass es zu Verstopfungen bzw. Ablagerungen bei Kühlwasserdüsen kommt. Durch die Verstellung des Düsenspalts der Schlitzdüse kann der Düsenspalt geöffnet werden, wodurch Verunreinigungen beispielsweise in Form von Klumpen oder Plättchen aus dem Schlitz gespült werden können.
  • Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht es, die Geometrie eine Schlitzdüse variabel einzustellen bzw. zu verstellen. Diese Verstellung kann im laufenden Betrieb auch während des Kühlens eines Gutes (Blechs) erfolgen. Dadurch ist es möglich, dem Blechkopf bzw. Blechfuß eine unterschiedliche Wasserbeaufschlagung zukommen zu lassen.
  • Des weiteren kann eine Regelung vorgesehen werden, die abhängig von verschiedenen Prozess- und Vorgabewerten Sollwerte für die Steuerung der Düsengeometrie vorgibt.
  • Durch diese Maßnahmen können eine bessere Ebenheit und optimierte Materialeigenschaften beim Kühlprozess erreicht werden.
  • Durch die vorgeschlagene Lösung wird es möglich, das seitlich ablaufende Kühlmedium gezielt so zu steuern, dass eine gewünschte Kühlung über die Breite eines Bandes erfolgt. Somit kann insbesondere eine gleichmäßige Abkühlung über der Bandbreite erreicht werden.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch die Seitenansicht eines Kühlbalkens, dargestellt im Schnitt, der ein in Förderrichtung vorbeilaufendes metallisches Gut kühlt,
    Fig. 2a
    den Schlitz des Kühlbalkens, gesehen in Austrittsrichtung des Kühlmediums, in einer ersten Relativposition zweier Abschnitte des Kühlbalkens und
    Fig. 2b
    den Schlitz des Kühlbalkens gemäß Figur 2a in einer zweiten, verschobenen Relativposition der Abschnitte des Kühlbalkens.
  • In Figur 1 ist ein Kühlbalken 2 zu sehen, unter dem in eine Förderrichtung F ein metallisches Gut 1 in Form eines Metallbandes verläuft und über Kühlmedium, welches vom Kühlbalken 2 ausgebracht wird, gekühlt wird. Die horizontale Richtung Q quer zur Förderrichtung F steht senkrecht auf der Zeichenebene in Figur 1.
  • In an sich bekannter Weise hat der Kühlbalken 2 einen Schlitz 3, der sich über die gesamte Breite des metallischen Guts 2, also in Richtung Q erstreckt und dabei - gemessen in Förderrichtung F - eine Breite B aufweist.
  • Wie Figur 1 entnommen werden kann, ist die Austrittsrichtung A des Kühlmediums unter einem gewissen Winkel zur Oberfläche des Guts 1 angeordnet, was allerdings nichts am Sachverhalt ändert, dass die Breite B sich über einen gewissen Betrag in Förderrichtung F erstreckt.
  • Wesentlich ist, dass der Schlitz 3 des Kühlbalkens 2 während des Kühlvorgangs in Bezug auf seine Breite B verändert werden kann, wozu Verstellmittel 8 vorgesehen sind. Diese sind nur schematisch in Figur 1 angedeutet und können beliebiger Art (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) sein.
  • Durch besagte Verstellmittel können zwei Abschnitte 4 und 5 des Kühlbalkens 2 relativ zueinander bewegt bzw. verstellt werden, d. h. einer der Abschnitte, im Ausführungsbeispiel Abschnitt 5, wird in eine Zustellrichtung Z bewegt, um die Breite B des Schlitzes 3 einzustellen.
  • In Figur 1 ist angedeutet, dass eine physikalische Größe (es kann sich um die Planheit des Guts 1 oder um dessen Temperatur handeln) mittels eines Sensors 10 erfasst und der gemessene Wert einer Steuerung 9 zugeführt wird. Diese kann aufgrund eines in ihr gespeicherten Algorithmus dann ein Steuersignal an die Verstellmittel 8 geben, mit dem eine bestimmte Breite B eingestellt wird, so dass eine gewünschte Eigenschaft des Guts 1 erreicht werden kann. Es kann also im geschlossenen Regelkreis dafür Sorge getragen werden, dass die Breite B des Schlitzes 3 des Kühlbalkens so eingestellt wird, dass sich eine gewünschte Eigenschaft des Guts 1 ergibt.
  • Eine spezielle und bevorzugte Ausgestaltung der Abschnitte 4 und 5 des Kühlbalkens 2 geht aus den Figuren 2a und 2b hervor.
  • Gesehen in Austrittsrichtung A des Kühlmediums, die in den Figuren 2a und 2b senkrecht auf der Zeichenebene steht, weisen die beiden Abschnitte 4, 5 konkave Teile 6 und konvexe Teile 7 auf, so dass sich der dargestellte S-förmige Verlauf der Begrenzung des Schlitzes 3 ergibt.
  • Während sich in Figur 2a die beiden Abschnitte 4 und 5 in einer Ausgangslage befinden und der Schlitz 3 hierbei eine weitgehend konstante (wenn auch gebogen verlaufende) Breite B aufweist, sind in Figur 2b die beiden Abschnitte 4 und 5 in Richtung Q relativ zueinander verschoben (der obere Abschnitt 4 wurde in Figur 2 nach rechts und der untere Abschnitt 5 nach links verschoben). Demgemäß hat sich die Form des Schlitzes 3 verändert.
  • Wie aus Figur 2b ersichtlich, gelangt nun im mittleren Bereich des zu kühlenden Gutes infolge der größeren Breite B des Schlitzes 3 mehr Kühlmedium auf das Gut, während in den beiden Seitenbereichen des Blechs 1 bzw. Endbereichen des Schlitzes 3 eine geringere Breite vorliegt und somit weniger Kühlmedium austritt.
  • Durch entsprechende Verschiebung der beiden Abschnitte 4 und 5 in Richtung Q kann also die Menge und die Verteilung des austretenden Kühlmediums beeinflusst und somit der Kühlprozess gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Dies erfolgt insbesondere während des Kühlvorgangs aktiv, so dass auf sich verändernde Umstände hinsichtlich des Prozesses durch Einflussnahme auf die Kühlung Einfluss genommen werden kann.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    metallisches Gut
    2
    Kühlbalken
    3
    Schlitz des Kühlbalkens
    4
    Abschnitt des Kühlbalkens
    5
    Abschnitt des Kühlbalkens
    6
    konkaver Teil
    7
    konvexer Teil
    8
    Verstellmittel
    9
    Steuerung
    10
    Sensor
    B
    Breite des Schlitzes
    F
    Förderrichtung des Guts / des Kühlbalkens
    Z
    Zustellrichtung
    Q
    Richtung quer zur Förderrichtung
    A
    Austrittsrichtung des Kühlmediums

Claims (4)

  1. Verfahren zum Kühlen eines metallischen Guts (1) durch Ausbringung eines Kühlmediums aus einem Kühlbalken (2) auf das Gut (1), wobei das Kühlmedium durch einen Schlitz (3) des Kühlbalkens (2) ausgebracht wird, wobei während des Kühlvorgangs die Breite (B) des Schlitzes (3) in Förderrichtung (F) des Guts (1) oder des Kühlbalkens (2) verändert wird, um die Kühlleistung des Kühlmediums auf ein gewünschtes oder vorgegebenes Niveau zu steuern oder zu regeln, wobei die Breite (B) des Schlitzes (3) in eine Richtung, die sowohl quer (Q) zur Förderrichtung (F) ist als auch senkrecht zur Austrittsrichtung (A) des Kühlmediums ist, abschnittsweise unterschiedlich verändert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitz (3) durch mindestens zwei Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2) begrenzt wird, wobei die beiden Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2), gesehen senkrecht zur Austrittsrichtung (A) des Kühlmediums, jeweils einen konkaven (6) und einen sich hieran anschließenden konvexen (7) Teil aufweisen und wobei die mindestens zwei Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2) zur Veränderung der Breite (B) des Schlitzes (3) in eine Richtung verschoben werden, die sowohl senkrecht zur Austrittsrichtung (A) des Kühlmediums als auch senkrecht zur Förderrichtung (F) steht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) des Schlitzes (3) so eingestellt wird, dass die Breite in einem Mittenbereich des zu kühlenden Guts (1) größer ist als in den seitlichen Endbereichen des zu kühlenden Guts (1).
  3. Kühlbalken (2) zur Ausbringung eines Kühlmediums in eine Austrittsrichtung (A) auf ein zu kühlendes Gut (1), wobei der Kühlbalken (2) einen Schlitz (3) aufweist, durch den Kühlmedium ausgebracht wird, wobei sich die Breite (B) des Schlitzes (3) in eine Richtung senkrecht zur Austrittsrichtung (A) erstreckt, wobei elektrische, pneumatische oder hydraulische Verstellmittel (8) vorhanden sind, mit denen die Breite (B) des Schlitzes (3) senkrecht zur Austrittsrichtung (A) verändert werden kann,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitz (3) durch mindestens zwei Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2) begrenzt wird, wobei die mindestens zwei Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2), gesehen senkrecht zur Austrittsrichtung (A) des Kühlmediums einen S-förmigen Verlauf aufweisen und wobei die mindestens zwei Abschnitte (4, 5) des Kühlbalkens (2) zur Veränderung der Breite (B) des Schlitzes (3) in eine Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, die sowohl senkrecht zur Austrittsrichtung (A) des Kühlmediums als auch zur Richtung der Erstreckung der Breite (B) steht.
  4. Kühlbalken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (8) mit einer Steuerung (9) in Verbindung stehen, wobei mindestens ein mit der Steuerung (9) in Verbindung stehender Sensor (10) angeordnet ist, mit dem eine physikalische Eigenschaft des Guts (1) ermittelt werden kann.
EP18804566.0A 2017-11-22 2018-11-15 Verfahren zum kühlen eines metallischen guts und kühlbalken Active EP3713687B1 (de)

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DE102017220891.0A DE102017220891A1 (de) 2017-11-22 2017-11-22 Verfahren zum Kühlen eines metallischen Guts und Kühlbalken
PCT/EP2018/081292 WO2019101610A1 (de) 2017-11-22 2018-11-15 Verfahren zum kühlen eines metallischen guts und kühlbalken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3713687A1 EP3713687A1 (de) 2020-09-30
EP3713687B1 true EP3713687B1 (de) 2022-07-27

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ID=64362519

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