EP4045204B1 - Cooling device with coolant jets with hollow cross-section - Google Patents
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- EP4045204B1 EP4045204B1 EP20788823.1A EP20788823A EP4045204B1 EP 4045204 B1 EP4045204 B1 EP 4045204B1 EP 20788823 A EP20788823 A EP 20788823A EP 4045204 B1 EP4045204 B1 EP 4045204B1
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Definitions
- the first cooling beam has a number of coolant outlets which are arranged at a predetermined distance from one another when viewed in the width direction of the rolling stock , usually in a fixed grid of, for example, 5 cm.
- the water is applied to the flat rolling stock from above or below using the first cooling beam.
- several cooling beams are arranged both above and below the rolling stock, viewed in the transport direction of the flat rolling stock.
- the coolant outlets can be designed in various ways.
- a design is known as spray nozzles, often also referred to as fan nozzles.
- Fan nozzles apply the water to the flat rolling stock in a jet that has a significant opening angle, often 50° or more, at least in one direction when viewed from the respective spray nozzle.
- the cooling effect is often significantly uneven across the width of the flat rolling stock.
- Spray nozzles atomize the water. They therefore have a relatively low cooling effect. In addition, this cooling effect is also uneven across the width of the flat rolling stock.
- the coolant outlets are usually designed as full jet nozzles. This applies both when the cooling device is designed as a laminar cooling device and when the cooling device is designed as intensive cooling.
- full jet nozzles the water comes out of the respective jet in the form of a compact jet (called a full jet or impingement jet).
- the full beam has only a small or no opening angle.
- Solid jet nozzles are nozzles from which the water emerges in a jet that does not expand or at least only expands slightly.
- a jet opening angle that the water jet emerging from the respective full jet nozzle has is usually a maximum of 5°, often only 3° or only 2° or even an even lower value.
- a treatment line of the type mentioned at the outset is designed in that the respective convex shell contains at least one area that is not contained in the respective full beam itself.
- the first cooling beam it is possible for the first cooling beam to be designed as an intensive cooling beam. In this case, the water emerges from the first coolant outlets of the first cooling beam at a pressure of at least 1 bar, in particular at a pressure that is between 1.5 bar and 4 bar.
- the first cooling beam it is possible for the first cooling beam to be designed as a laminar cooling beam. In this case, the water emerges from the first coolant outlets of the first cooling beam at a maximum pressure of 0.5 bar, in particular at a pressure between 0.1 bar and 0.4 bar.
- the cross sections of the solid beams may be V-shaped or zigzag-shaped.
- Zigzag shapes are, for example, an N-shape or a W-shape. The fewer kink points the cross section has, the more preferred the respective shape is.
- the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams are arranged between the coolant outlets of the first cooling beam, viewed in the width direction of the rolling stock. This means that any remaining unevenness in the cooling using the first cooling bar can be eliminated be balanced.
- This second cooling beam can in particular be the cooling beam that is immediately downstream of the first cooling beam as seen in the transport direction of the rolling stock.
- the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams can be designed as full jet nozzles, from which a full jet with a respective cross section emerges during operation.
- the cross sections of these full beams can each have a convex hull and, furthermore, this respective convex hull can contain at least one area that is not contained in the respective full beam itself.
- the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams can be designed as full jet nozzles from which a full jet with a respective cross section emerges during operation, the cross sections of these full jets each having a convex shell, but with this respective convex shell corresponds to the cross section of the respective full beam.
- the full jet nozzles of the corresponding second cooling beam are designed in a conventional manner.
- the finishing train 1 can be preceded by a continuous casting plant. If necessary, a roughing train or a roughing stand can be arranged between the finishing train 1 and the continuous casting plant. It is also possible for the finishing train 1 to be preceded by an oven in which a pre-strip is heated to rolling temperature. Other configurations are also possible.
- a reel can be arranged downstream of the cooling section.
- a shelf can be arranged downstream of the cooling section.
- the devices downstream of the cooling section are of minor importance and are not the subject of the present invention.
- the cooling section has rollers 5, by means of which the rolling stock 3 is conveyed through the cooling section in the transport direction x.
- the reels 5 are only in FIG 1 shown. In FIG 1 Again, only some of the rollers 5 are provided with their reference numbers. However, the roles 5 as such are of minor importance in the context of the present invention and will therefore not be discussed further.
- the coolant outlets 8 of the first cooling beam 6 are generally uniform. The following is in connection with FIGS. 4 and 5 therefore only one of the coolant outlets 8 will be explained in more detail. The corresponding statements also apply to the other coolant outlets 8 of the first cooling beam 6.
- the coolant outlet 8 is designed as a full jet nozzle.
- a full jet 10 emerges from the full jet nozzle during operation.
- a full jet 10 and the corresponding full jet nozzle are characterized in that the full jet 10 does not expand or at least only expands slightly.
- a beam opening angle ⁇ 1, which the full beam 10 has, is usually a maximum of 5°, often only 3° or only 2° or even an even lower value. Ideally, the beam opening angle ⁇ 1 is 0° or as close as possible to 0°.
- the convex shell has a maximum extension D - seen in the cross-sectional plane 12. In the case of the design according to FIG 5 this is the diameter of the convex hull.
- the cross section 11 in turn points in the cross section plane 12 a maximum effective width d.
- the maximum effective width d of the cross section 11 can generally be defined as follows: You choose an arbitrary starting point P1 on the edge of the cross section 11 and, starting from the point P1, draw a straight line L that enters the cross section 11. The end point P2 is determined at which the line L emerges from the cross section 11 again. Next, the two angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are determined at which the line L enters the cross section at the starting point P1 and at the end point P2 or exits the cross section 11.
- Each of the two angles ⁇ 1 and ⁇ 2 can be a maximum of 90°.
- the length of the now determined line L is the effective width for the starting point P1.
- This effective width is, so to speak, a “candidate” for the maximum effective width d.
- the respective “candidate” for the maximum effective width d is determined.
- the maximum of the effective widths determined is the desired maximum effective width d.
- the cross section 11 is closed in a ring shape.
- the cross section 11 surrounds a single, coherent area 13, which is completely enclosed by the cross section 11 when viewed in the cross section plane 12.
- the effective width at any point P1 can be defined as follows: You place the starting point P1 on the outer edge of the cross section 11, i.e. on the edge of the cross section 11 facing away from the area 13. Starting from the starting point P1, you look for the end point P2, at which the connecting line L with the starting point P1 at the end point P2 in the Area 13 enters. Now vary the end point P2 until the length of the connecting line L between the starting point P1 and the end point P2 is minimal. The length of the line L determined in this way is the effective width for the starting point P1. By varying the starting point P1, the maximum effective width d can be determined as before.
- cross section 11 forms a circular ring.
- other annular (closed) cross sections are also possible, for example according to the illustrations in the FIGS. 6 to 9 Cross sections based on a square (alternatively, for example a rectangle) or on ellipses or ovals.
- the cross section 11 can be designed as part of a circular ring.
- the circular ring can extend with respect to the center 14 of the circular ring, for example, over an extension angle ⁇ , which is generally at least 90° and a maximum of 270°.
- the extension angle ⁇ 2 is usually between 120° and 240°, for example around 180°.
- the cross section 11 it is also possible for the cross section 11 to be V-shaped. According to the representation in the FIG 12 and 13 It is also possible for the cross section 11 to be designed in a zigzag shape. FIG 12 shows this for an N-form, FIG 13 for a W shape.
- the second cooling beams 7 point according to FIG 14 - analogous to the first cooling beam 6 - there are also several coolant outlets 15 towards the rolling stock 3. Using the coolant outlets 15 of the second cooling beam 7, water 9 is also applied to the rolling stock 3. However, the second cooling beams 7 are arranged behind the first cooling beam 6 when viewed in the transport direction x of the rolling stock 3. Specifically, it is in FIG 14 the second cooling beam 7 is shown, which is immediately downstream of the first cooling beam 6 as seen in the transport direction x of the rolling stock 3.
- the coolant outlets 15 of one of the second cooling beams 7 can be designed as fan nozzles.
- the jets 17 emitted by means of these coolant outlets 15 point as shown in FIG 16 has a significant beam opening angle ⁇ 2 in at least one direction.
- the beam opening angle ⁇ 2 is often above 40°.
- the spray pattern of the corresponding coolant outlet 15 can either be as shown in FIG 17 an elongated ellipse or as shown in FIG 18 be a circle.
- the orientation and rotation of the ellipses relative to the transport direction x and the width direction y can be designed as required.
- coolant outlets 15 of one of the second cooling beams 7 are designed as spray nozzles.
- the water 9 is no longer sprayed directly onto the rolling stock 3, i.e. no longer hits the rolling stock 3 at a significant speed directed towards the rolling stock 3.
- the first cooling beam 6 it is possible for the first cooling beam 6 to be designed as a laminar cooling beam.
- the same design is also possible for the second cooling beams 7, provided they have full jet nozzles.
- the water 9 emerges from the coolant outlets 8, 15 of the corresponding cooling beams 6, 7 with a pressure p2 which is a maximum of 0.5 bar.
- the pressure p2 is usually between 0.1 bar and 0.4 bar.
- the water 9 can be supplied to the second cooling beam 7, which has fan nozzles or spray nozzles, at a higher pressure.
- the coolant outlets 15 due to the design of the coolant outlets 15 as fan nozzles or spray nozzles, laminar cooling always occurs in these second cooling beams 7.
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Behandlungslinie für ein flaches, langgestrecktes heißes Walzgut aus Metall,
- wobei die Behandlungslinie eine Fertigstraße zum Walzen des Walzguts aufweist,
- wobei die Behandlungslinie eine Kühleinrichtung aufweist,
- wobei die Kühleinrichtung der Fertigstraße vorgeordnet ist, der Fertigstraße nachgeordnet ist oder innerhalb der Fertigstraße angeordnet ist
- wobei die Kühleinrichtung einen ersten Kühlbalken aufweist, der sich in Breitenrichtung des Walzguts gesehen vollständig über das Walzgut erstreckt,
- wobei der erste Kühlbalken zum Walzgut hin mehrere erste Kühlmittelauslässe aufweist, mittels derer Wasser auf das Walzgut aufgebracht wird,
- wobei die ersten Kühlmittelauslässe im ersten Kühlbalken ortsfest in mindestens einer sich in Breitenrichtung des Walzguts erstreckenden Reihe angeordnet sind und in Breitenrichtung des Walzguts gesehen innerhalb der jeweiligen Reihe jeweils einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen,
- wobei die ersten Kühlmittelauslässe als Vollstrahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen in sich zusammenhängenden Querschnitt austritt,
- wobei ein Strahlungsöffnungswinkel des aus den Vollstrahldüsen austretenden Vollstrahls maximal 5° beträgt,
- wobei die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils eine konvexe Hülle aufweisen.
- wherein the treatment line has a finishing train for rolling the rolled stock,
- wherein the treatment line has a cooling device,
- wherein the cooling device is arranged upstream of the finishing train, is arranged downstream of the finishing train or is arranged within the finishing train
- wherein the cooling device has a first cooling beam which, viewed in the width direction of the rolling stock, extends completely over the rolling stock,
- wherein the first cooling beam has a plurality of first coolant outlets towards the rolling stock, by means of which water is applied to the rolling stock,
- wherein the first coolant outlets in the first cooling beam are arranged in a stationary manner in at least one row extending in the width direction of the rolling stock and, viewed in the width direction of the rolling stock, are each at a predetermined distance from one another within the respective row,
- wherein the first coolant outlets are designed as full jet nozzles, from which a full jet with a respective coherent cross section emerges during operation,
- wherein a radiation opening angle of the full jet emerging from the full jet nozzles is a maximum of 5°,
- where the cross sections of the solid beams each have a convex hull.
Der Begriff "Metall" im Sinne der vorliegenden Erfindung soll zum einen elementare Metalle wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer umfassen. Zum anderen soll der Begriff "Metall" aber auch gängige Metalllegierungen mit umfassen. Beispielsweise kann das Walzgut insbesondere aus Stahl, Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung oder im Einzelfall auch aus Messing bestehen. Das flache, langgestreckte Walzgut kann alternativ als Band (englisch: strip) oder als Grobblech (englisch: plate) ausgebildet sein.The term “metal” in the sense of the present invention is intended to include, on the one hand, elementary metals such as aluminum or copper. On the other hand, the term “metal” should also include common metal alloys. For example, the rolling stock can consist in particular of steel, aluminum or an aluminum alloy or, in individual cases, also of brass. The flat, elongated rolling stock can alternatively be designed as a strip or as a plate.
In der Fertigstraße wird das Walzgut von einer Anfangsdicke auf eine Enddicke gewalzt. Die Fertigstraße weist üblicherweise mehrere Walzgerüste auf, die hintereinander angeordnet sind, so dass sie von dem Walzgut mit einer einheitlichen Transportrichtung durchlaufen werden. Im Einzelfall kann aber auch ein reversierendes Walzen erfolgen. In der nachfolgenden Kühlstrecke wird das Walzgut auf eine Zieltemperatur gekühlt. Oftmals wird versucht, einen vorgegebenen zeitlichen Temperaturverlauf exakt einzustellen. Weiterhin kann der Fertigstraße eine Kühleinrichtung vorgeordnet sein, um die Temperatur eines in die Fertigstraße einlaufenden, noch nicht gewalzten Bandes einstellen zu können. Auch können zwischen den Walzgerüsten der Fertigstraße sogenannte Zwischengerüstkühlungen angeordnet sein.In the finishing train, the rolling stock is rolled from an initial thickness to a final thickness. The finishing train usually has several rolling stands that are arranged one behind the other so that the rolling stock passes through them with a uniform transport direction. In individual cases, however, reversing rolling can also take place. In the subsequent cooling section, the rolling stock is cooled to a target temperature. An attempt is often made to precisely set a given temperature curve over time. Furthermore, a cooling device can be arranged upstream of the finishing train in order to be able to adjust the temperature of a strip that has not yet been rolled entering the finishing train. So-called intermediate stand cooling systems can also be arranged between the rolling stands of the finishing train.
Derartige Behandlungslinien sind allgemein bekannt. Insbesondere ist üblicherweise Warmwalzwerken - sei es in Form isolierter Walzstraßen, sei es in Form von Gießwalzanlagen - üblicherweise eine Kühlstrecke nachgeordnet. Die Kühlstrecke kann, je nach Lage des Einzelfalls, als Laminarkühlstrecke und/oder als Kühlung mit einem sogenannten Wasservorhang und/oder als Spritzwasserkühlung und/oder als Intensivkühlung ausgebildet sein. Gleiches gilt für Kühleinrichtungen vor der Fertigstraße oder innerhalb der Fertigstraße. In allen Fällen wird über die Breite des zu kühlenden Walzguts Wasser auf das zu kühlende Walzgut aufgebracht.Such treatment lines are well known. In particular, hot rolling mills - be it in the form of insulated rolling trains or in the form of casting rolling mills - are usually followed by a cooling section. Depending on the situation in the individual case, the cooling section can be designed as a laminar cooling section and/or as cooling with a so-called water curtain and/or as splash water cooling and/or as intensive cooling. The same applies to cooling devices in front of the finishing line or within the finishing line. In all cases, water is applied to the rolling stock to be cooled across the width of the rolling stock to be cooled.
Mit Ausnahme der Ausgestaltung als sogenannter Wasservorhang - hier ist eine einzige "Düse" vorhanden, die sich über die gesamte Breite des Walzguts erstreckt - weist der erste Kühlbalken eine Anzahl von Kühlmittelauslässen auf, die in Breitenrichtung des Walzguts gesehen in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, meist in einem festen Raster von beispielsweise 5 cm. Das Wasser wird mittels des ersten Kühlbalkens von oben oder von unten auf das flache Walzgut aufgebracht. Zumindest im Falle einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühlstrecke sind sowohl oberhalb als auch unterhalb des Walzguts in Transportrichtung des flachen Walzguts gesehen jeweils mehrere Kühlbalken angeordnet.With the exception of the design as a so-called water curtain - here there is a single "nozzle" which extends over the entire width of the rolling stock - the first cooling beam has a number of coolant outlets which are arranged at a predetermined distance from one another when viewed in the width direction of the rolling stock , usually in a fixed grid of, for example, 5 cm. The water is applied to the flat rolling stock from above or below using the first cooling beam. At least in the case of a cooling section downstream of the finishing train, several cooling beams are arranged both above and below the rolling stock, viewed in the transport direction of the flat rolling stock.
Die Kühlmittelauslässe können auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein.The coolant outlets can be designed in various ways.
So ist beispielsweise eine Ausbildung als Spritzdüsen bekannt, oftmals auch als Fächerdüsen bezeichnet. Fächerdüsen bringen das Wasser in einem Strahl auf das flache Walzgut auf, der von der jeweiligen Spritzdüse aus gesehen zumindest in einer Richtung einen nennenswerten Öffnungswinkel aufweist, oftmals 50° und mehr. Bei der Verwendung von Fächerdüsen ergibt sich über die Breite des flachen Walzguts gesehen oftmals eine deutlich ungleichmäßige Kühlwirkung.For example, a design is known as spray nozzles, often also referred to as fan nozzles. Fan nozzles apply the water to the flat rolling stock in a jet that has a significant opening angle, often 50° or more, at least in one direction when viewed from the respective spray nozzle. When using fan nozzles, the cooling effect is often significantly uneven across the width of the flat rolling stock.
Es ist weiterhin auch eine Ausbildung als Sprühdüsen bekannt.A design known as spray nozzles is also known.
Sprühdüsen zerstäuben das Wasser. Sie weisen daher eine relativ geringe Kühlwirkung auf. Darüber hinaus ist auch diese Kühlwirkung über die Breite des flachen Walzguts gesehen ungleichmäßig.Spray nozzles atomize the water. They therefore have a relatively low cooling effect. In addition, this cooling effect is also uneven across the width of the flat rolling stock.
Meist sind die Kühlmittelauslässe als Vollstrahldüsen ausgebildet. Dies gilt sowohl bei einer Ausgestaltung der Kühleinrichtung als laminar arbeitende Kühleinrichtung als auch bei einer Ausgestaltung der Kühleinrichtung als Intensivkühlung. Bei Vollstrahldüsen tritt das Wasser in Form eines kompakten Strahls (Vollstrahl oder Prallstrahl genannt) aus der jeweiligen Vollstrahldüse aus. Der Vollstrahl weist nur einen geringen oder keinen Öffnungswinkel auf. Vollstrahldüsen sind also Düsen, aus denen das Wasser in einem Strahl austritt, der sich nicht oder zumindest nur geringfügig aufweitet. Ein Strahlöffnungswinkel, den der aus der jeweiligen Vollstrahldüse austretende Wasserstrahl aufweist, liegt in der Regel maximal bei 5°, oftmals bei nur 3° oder nur 2° oder sogar einem noch geringeren Wert.The coolant outlets are usually designed as full jet nozzles. This applies both when the cooling device is designed as a laminar cooling device and when the cooling device is designed as intensive cooling. With full jet nozzles, the water comes out of the respective jet in the form of a compact jet (called a full jet or impingement jet). Full jet nozzle off. The full beam has only a small or no opening angle. Solid jet nozzles are nozzles from which the water emerges in a jet that does not expand or at least only expands slightly. A jet opening angle that the water jet emerging from the respective full jet nozzle has is usually a maximum of 5°, often only 3° or only 2° or even an even lower value.
Auch bei Vollstrahldüsen ist die Kühlung des flachen Walzguts in dem Bereich, in dem die Strahlen auf das flache Walzgut auftreffen, höher als in den Bereichen dazwischen. Auch bei der Verwendung von Vollstrahldüsen ergibt sich somit eine ungleichmäßige Bandkühlung. In der Gesamtbewertung weisen Vollstrahldüsen aber - verglichen mit den anderen Düsenarten - die meisten Vorteile und die wenigsten Nachteile auf. In der Regel werden in Kühleinrichtungen daher Vollstrahldüsen verwendet.Even with solid jet nozzles, the cooling of the flat rolling stock is higher in the area where the jets impinge on the flat rolling stock than in the areas in between. Even when using solid jet nozzles, this results in uneven belt cooling. In the overall evaluation, however, full jet nozzles have the most advantages and the fewest disadvantages compared to the other types of nozzles. As a rule, full jet nozzles are therefore used in cooling systems.
Die Materialeigenschaften des flachen Walzguts werden in erheblichem Umfang durch den zeitlichen Verlauf der Kühlung in der Kühleinrichtung beeinflusst, insbesondere in einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühlstrecke. Ist die Kühlung über die Walzgutbreite gesehen ungleichmäßig, so ergeben sich auch ungleichmäßige Materialeigenschaften. In manchen Fällen können diese Schwankungen hingenommen werden. In anderen Fällen sind sie störend. Weiterhin kann die ungleichmäßige Kühlung auch Planheitsfehler hervorrufen.The material properties of the flat rolling stock are influenced to a considerable extent by the time course of the cooling in the cooling device, in particular in a cooling section downstream of the finishing train. If the cooling is uneven across the width of the rolling stock, this also results in uneven material properties. In some cases these fluctuations can be tolerated. In other cases they are annoying. Furthermore, the uneven cooling can also cause flatness errors.
Innerhalb von Kühlstrecken (also Kühleinrichtungen, die der Fertigstraße nachgeordnet sind) wird meist versucht, die Probleme dadurch zu minimieren, dass die Kühlmittelauslässe von in Transportrichtung des Walzguts aufeinanderfolgenden Kühlbalken bzw. innerhalb eines jeweiligen Kühlbalkens die Kühlmittelauslässe der verschiedenen Reihen an Kühlmittelauslässen gegeneinander versetzt sind. Insbesondere können bei jeweils nur eine Reihe von Kühlmittelauslässen pro Kühlbalken beispielsweise die Kühlmittelauslässe eines bestimmten Kühlbalkens in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen jeweils mittig zwischen den Kühlmittelauslässen des Kühlbalkens angeordnet sein, der dem betreffenden Kühlbalken in Transportrichtung des flachen Walzguts gesehen unmittelbar vorgeordnet ist. Damit können die Probleme des Standes der Technik zwar verringert, aber nicht beseitigt werden.Within cooling sections (i.e. cooling devices that are arranged downstream of the finishing train), attempts are usually made to minimize the problems by staggering the coolant outlets of cooling beams successive in the transport direction of the rolling stock or, within a respective cooling beam, the coolant outlets of the different rows of coolant outlets relative to one another. In particular, with only one row of coolant outlets per cooling beam, for example the coolant outlets of a specific cooling beam seen in the width direction of the flat rolling stock, be arranged centrally between the coolant outlets of the cooling beam, which is arranged immediately upstream of the relevant cooling beam as seen in the transport direction of the flat rolling stock. This means that the problems of the prior art can be reduced, but not eliminated.
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer eine verbesserte Kühlung des flachen Walzguts nach dem Walzen in der Fertigstraße erreicht werden kann.The object of the present invention is to create options by means of which improved cooling of the flat rolling stock can be achieved after rolling in the finishing train.
Die Aufgabe wird durch eine Behandlungslinie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungslinie sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12.The task is solved by a treatment line with the features of
Erfindungsgemäß wird eine Behandlungslinie der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die jeweilige konvexe Hülle mindestens einen Bereich enthält, der im jeweiligen Vollstrahl selbst nicht enthalten ist.According to the invention, a treatment line of the type mentioned at the outset is designed in that the respective convex shell contains at least one area that is not contained in the respective full beam itself.
Dadurch kann erreicht werden, dass einerseits die Art und Weise der Aufbringung des Wassers auf das flache Walzgut - nämlich als Vollstrahl - beibehalten werden kann, das Wasser aber insbesondere in Breitenrichtung des Walzguts gesehen über einen größeren Bereich aufgebracht werden kann. Dadurch kann die Kühlung vergleichmäßigt werden.This means that, on the one hand, the way in which the water is applied to the flat rolling stock - namely as a full jet - can be maintained, but the water can be applied over a larger area, particularly in the width direction of the rolling stock. This allows the cooling to be evened out.
Es ist möglich, dass der erste Kühlbalken als Intensivkühlbalken ausgebildet ist. In diesem Fall tritt das Wasser aus den ersten Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbalkens mit einem Druck von mindestens 1 bar aus, insbesondere mit einem Druck, der zwischen 1,5 bar und 4 bar liegt. Alternativ ist es möglich, dass der erste Kühlbalken als Laminarkühlbalken ausgebildet ist. In diesem Fall tritt das Wasser aus den ersten Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbalkens mit einem Druck von maximal 0,5 bar aus, insbesondere mit einem Druck, der zwischen 0,1 bar und 0,4 bar liegt.It is possible for the first cooling beam to be designed as an intensive cooling beam. In this case, the water emerges from the first coolant outlets of the first cooling beam at a pressure of at least 1 bar, in particular at a pressure that is between 1.5 bar and 4 bar. Alternatively, it is possible for the first cooling beam to be designed as a laminar cooling beam. In this case, the water emerges from the first coolant outlets of the first cooling beam at a maximum pressure of 0.5 bar, in particular at a pressure between 0.1 bar and 0.4 bar.
Es ist möglich, dass die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils ringförmig geschlossen sind. In diesem Fall umgeben Querschnitte der Vollstrahlen somit jeweils einen Bereich, der in der Querschnittsebene gesehen vollständig vom Querschnitt des jeweiligen Vollstrahls umschlossen ist. Dieser Bereich ist zwar Bestandteil der konvexen Hülle des jeweiligen Vollstrahls, aber nicht Bestandteil des Querschnitts des jeweiligen Vollstrahls selbst. Alternativ ist es möglich, dass die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils als Teil eines jeweiligen Kreisrings ausgebildet sind. Der jeweilige Kreisring kann sich insbesondere über einen jeweiligen Winkel von mindestens 90° und maximal 270° erstrecken, meist etwa 150° bis 210°.It is possible for the cross sections of the solid beams to be closed in a ring. In this case, cross sections of the solid beams therefore each surround an area which, viewed in the cross-sectional plane, is completely enclosed by the cross section of the respective full beam. Although this area is part of the convex shell of the respective full beam, it is not part of the cross section of the respective full beam itself. Alternatively, it is possible for the cross sections of the full beams to each be designed as part of a respective circular ring. The respective circular ring can in particular extend over a respective angle of at least 90° and a maximum of 270°, usually about 150° to 210°.
Alternativ ist es möglich, dass die Querschnitte der Vollstrahlen jeweils V-förmig oder zickzackförmig ausgebildet sind. Zickzackformen sind beispielsweise eine N-Form oder eine W-Form. Je weniger Knickpunkte der Querschnitt aufweist, desto bevorzugter wird die jeweilige Form realisiert.Alternatively, it is possible for the cross sections of the solid beams to be V-shaped or zigzag-shaped. Zigzag shapes are, for example, an N-shape or a W-shape. The fewer kink points the cross section has, the more preferred the respective shape is.
Die jeweilige konvexe Hülle weist in der Querschnittsebene gesehen eine maximale Erstreckung auf. Der jeweilige Querschnitt weist in der Querschnittsebene gesehen eine maximale effektive Breite auf. Vorzugsweise ist das Verhältnis der maximalen Erstreckung zur maximalen effektiven Breite größer als 3:1, insbesondere größer als 5:1.The respective convex shell has a maximum extent when viewed in the cross-sectional plane. The respective cross section has a maximum effective width when viewed in the cross-sectional plane. Preferably, the ratio of the maximum extension to the maximum effective width is greater than 3:1, in particular greater than 5:1.
In vielen Fällen umfasst die Kühleinrichtung - zusätzlich zu dem ersten Kühlbalken - mindestens einen zweiten Kühlbalken. Insbesondere bei einer der Fertigstraße nachgeordneten Kühleinrichtungen (d.h. bei einer Kühlstrecke) ist dies in der Regel der Fall. Die zweiten Kühlbalken erstrecken sich in diesem Fall - ebenso wie der erste Kühlbalken - in Breitenrichtung des Walzguts gesehen vollständig über das Walzgut. Auch weisen sie - ebenso wie der erste Kühlbalken - zum Walzgut hin jeweils mehrere Kühlmittelauslässe auf, mittels derer Wasser auf das Walzgut aufgebracht wird. Die zweiten Kühlmittelauslässe sind im zweiten Kühlbalken ortsfest in mindestens einer sich in Breitenrichtung des Walzguts erstreckenden Reihe angeordnet. Innerhalb der jeweiligen Reihe weisen die zweiten Kühlmittelauslässe jeweils einen vorbestimmten Abstand voneinander auf. Die zweiten Kühlbalken sind aber in Transportrichtung des Walzguts gesehen hinter dem ersten Kühlbalken angeordnet. Das Walzgut wird also zuerst mittels des ersten Kühlbalkens gekühlt, danach mittels der zweiten Kühlbalken.In many cases, the cooling device includes - in addition to the first cooling beam - at least a second cooling beam. This is usually the case, particularly in the case of a cooling device downstream of the finishing train (i.e. a cooling section). In this case, the second cooling beams - just like the first cooling beam - extend completely over the rolling stock when viewed in the width direction of the rolling stock. They also have - just like the first cooling beam - several coolant outlets towards the rolling stock, through which water is applied to the rolling stock. The second coolant outlets are arranged in a stationary manner in the second cooling beam in at least one row extending in the width direction of the rolling stock. Within the respective row, the second coolant outlets are each at a predetermined distance from one another. However, the second cooling beams are arranged behind the first cooling beam when viewed in the transport direction of the rolling stock. The rolling stock is therefore first cooled by means of the first cooling beam, then by means of the second cooling beam.
Vorzugsweise sind die zweiten Kühlmittelauslässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken in Breitenrichtung des Walzguts gesehen zwischen den Kühlmittelauslässen des ersten Kühlbalkens angeordnet. Dadurch können verbleibende Ungleichmäßigkeiten bei der Kühlung mittels des ersten Kühlbalkens gut ausgeglichen werden. Bei diesem zweiten Kühlbalken kann es sich insbesondere um denjenigen Kühlbalken handeln, der dem ersten Kühlbalken in Transportrichtung des Walzguts gesehen unmittelbar nachgeordnet ist.Preferably, the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams are arranged between the coolant outlets of the first cooling beam, viewed in the width direction of the rolling stock. This means that any remaining unevenness in the cooling using the first cooling bar can be eliminated be balanced. This second cooling beam can in particular be the cooling beam that is immediately downstream of the first cooling beam as seen in the transport direction of the rolling stock.
Es ist möglich, dass die zweiten Kühlmittelauslässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken als Vollstrahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt. In diesem Fall können die Querschnitte dieser Vollstrahlen jeweils eine konvexe Hülle aufweisen und kann weiterhin diese jeweilige konvexe Hülle mindestens einen Bereich enthalten, der im jeweiligen Vollstrahl selbst nicht enthalten ist. Dadurch können bezüglich des entsprechenden zweiten Kühlbalkens dieselben Vorteile erreicht werden wie bezüglich des ersten Kühlbalkens.It is possible for the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams to be designed as full jet nozzles, from which a full jet with a respective cross section emerges during operation. In this case, the cross sections of these full beams can each have a convex hull and, furthermore, this respective convex hull can contain at least one area that is not contained in the respective full beam itself. As a result, the same advantages can be achieved with regard to the corresponding second cooling beam as with regard to the first cooling beam.
Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Kühlmittelauslässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken zwar als Vollstrahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt, wobei die Querschnitte dieser Vollstrahlen zwar jeweils eine konvexe Hülle aufweisen, diese jeweilige konvexe Hülle jedoch mit dem Querschnitt des jeweiligen Vollstrahls übereinstimmt. In diesem Fall sind die Vollstrahldüsen des entsprechenden zweiten Kühlbalkens auf konventionelle Art und Weise ausgebildet.Alternatively, it is possible for the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams to be designed as full jet nozzles from which a full jet with a respective cross section emerges during operation, the cross sections of these full jets each having a convex shell, but with this respective convex shell corresponds to the cross section of the respective full beam. In this case, the full jet nozzles of the corresponding second cooling beam are designed in a conventional manner.
Ebenso ist es auch möglich, dass die zweiten Kühlmittelauslässe mindestens eines der zweiten Kühlbalken als Fächerdüsen oder Sprühdüsen ausgebildet sind.It is also possible for the second coolant outlets of at least one of the second cooling beams to be designed as fan nozzles or spray nozzles.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zum Fertigwalzen und Abkühlen eines flachen, langgestreckten Walzguts aus Metall in einer Behandlungslinie nach Anspruch 13 gelöst, wobei das Walzgut in der Fertigstraße der Behandlungslinie warmgewalzt wird, und das zumindest teilweise warmgewalzte Walzgut in einer Kühleinrichtung der Behandlungslinie abgekühlt wird, wobei das Walzgut in dessen Breitenrichtung durch mehrere Vollstrahlen durch Wasser abgekühlt wird, wobei mehrere, vorzugsweise alle, Vollstrahlen jeweils eine konvexe Hülle mit mindestens einem Bereich enthalten, der im jeweiligen Vollstrahl selbst nicht enthalten ist.The object according to the invention is also achieved by a method for finish rolling and cooling a flat, elongated metal rolling stock in a treatment line according to
Gemäß einer Ausführungsform wird das Walzgut nach dem Abkühlen zu einem Coil aufgewickelt.According to one embodiment, the rolling stock is wound into a coil after cooling.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
- FIG 1
- eine Behandlungslinie für ein flaches, langgestrecktes, heißes Walzgut von der Seite,
- FIG 2
- die Behandlungslinie von
FIG 1 von oben, - FIG 3
- die dem Walzgut zugewandte Seite eines ersten Kühlbalkens,
- FIG 4
- einen Kühlmittelauslass und einen Vollstrahl,
- FIG 5
- den Vollstrahl von
FIG 4 im Querschnitt, - FIG 6
bis 13 - zu
FIG 5 alternative Querschnitte, - FIG 14
- die dem Walzgut zugewandte Seite eines zweiten Kühlbalkens,
- FIG 15
- einen Vollstrahl im Querschnitt,
- FIG 16
- einen Kühlmittelauslass und einen Fächerstrahl,
- FIG 17 und 18
- mögliche Querschnitte eines Fächerstrahls,
- FIG 19
- einen Kühlmittelauslass und ein Sprühbild und
- FIG 20
- ein Sprühbild.
- FIG 1
- a treatment line for a flat, elongated, hot rolled material from the side,
- FIG 2
- the treatment line of
FIG 1 from above, - FIG 3
- the side of a first cooling beam facing the rolling stock,
- FIG 4
- a coolant outlet and a full jet,
- FIG 5
- the full beam of
FIG 4 in cross section, - FIGS. 6 to 13
- to
FIG 5 alternative cross sections, - FIG 14
- the side of a second cooling beam facing the rolling stock,
- FIG 15
- a full beam in cross section,
- FIG 16
- a coolant outlet and a fan jet,
- FIGS. 17 and 18
- possible cross sections of a fan beam,
- FIG 19
- a coolant outlet and a spray pattern and
- FIG 20
- a spray painting.
Gemäß den
In der Fertigstraße 1 wird das Walzgut 3 von einer Anfangsdicke auf eine Enddicke gewalzt. Das Walzgut 3 läuft also mit der Anfangsdicke in das erste Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 ein und mit der Enddicke aus dem letzten Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 aus. Das Walzgut 3 weist beim Auslaufen aus dem letzten Walzgerüst 2 der Fertigstraße 1 eine Endwalztemperatur auf. Die Endwalztemperatur kann beispielsweise bei einem Walzgut 3 aus Stahl zwischen 750 °C und 1.000 °C liegen.In the finishing
Die meisten der der Fertigstraße 1 vorgeordneten Komponenten der Behandlungslinie sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Beispielsweise kann der Fertigstraße 1 eine Stranggießanlage vorgeordnet sein. Nach Bedarf kann zwischen der Fertigstraße 1 und der Stranggießanlage eine Vorstraße oder ein Vorgerüst angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Fertigstraße 1 ein Ofen vorgeordnet ist, in dem ein Vorband auf Walztemperatur erwärmt wird. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich.Most of the components of the treatment line upstream of the finishing
Die Behandlungslinie weist weiterhin eine Kühleinrichtung 4 auf. Die Kühleinrichtung 4 ist im vorliegenden Fall als Kühlstrecke ausgebildet, die der Fertigstraße 1 nachgeordnet ist. In der Kühlstrecke wird das Walzgut 3, ausgehend von der Endwalztemperatur auf eine Zieltemperatur gekühlt. Die Zieltemperatur kann beispielsweise bei einem Walzgut 3 aus Stahl im Bereich zwischen 150 °C und 800 °C liegen. Oftmals wird versucht, einen vorgegebenen zeitlichen Temperaturverlauf exakt einzustellen. Alternativ zu einer Anordnung hinter der Fertigstraße 1 könnte die Kühleinrichtung 4 auch innerhalb der Fertigstraße 1 angeordnet sein, also als Zwischengerüstkühlung ausgebildet sein, die zwischen je zwei Walzgerüsten 2 der Fertigstraße angeordnet ist. Alternativ zu einer Anordnung hinter der Fertigstraße 1 oder innerhalb der Fertigstraße 1 könnte die Kühleinrichtung 4 der Fertigstraße 1 auch vorgeordnet sein, beispielsweise als Vorbandkühlung zwischen einer Vorstraße oder einem Vorgerüst und der Fertigstraße 1 ausgebildet sein.The treatment line also has a
Der Kühlstrecke kann beispielsweise im Falle eines Bandes ein Haspel nachgeordnet sein. Im Falle eines Grobblechs kann der Kühlstrecke eine Ablage nachgeordnet sein. Die der Kühlstrecke nachgeordneten Einrichtungen sind von untergeordneter Bedeutung und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.In the case of a strip, for example, a reel can be arranged downstream of the cooling section. In the case of heavy plate, a shelf can be arranged downstream of the cooling section. The devices downstream of the cooling section are of minor importance and are not the subject of the present invention.
Die Kühlstrecke weist Rollen 5 auf, mittels derer das Walzgut 3 in der Transportrichtung x durch die Kühlstrecke gefördert wird. Die Rollen 5 sind nur in
Zum Kühlen des Walzguts 3 weist die Kühleinrichtung 4 einen ersten Kühlbalken 6 auf. Der erste Kühlbalken 6 erstreckt sich gemäß
Entsprechend der Darstellung in den
Der erste Kühlbalken 5 weist entsprechend der Darstellung in
Die Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6 sind in aller Regel einheitlich ausgebildet. Nachfolgend wird in Verbindung mit
Entsprechend der Darstellung in
Die konvexe Hülle weist - in der Querschnittsebene 12 gesehen - eine maximale Erstreckung D auf. Im Falle der Ausgestaltung gemäß
Man wählt einen beliebigen Anfangspunkt P1 am Rand des Querschnitts 11 und zieht, ausgehend von dem Punkt P1, eine gerade Linie L, die in den Querschnitt 11 eintritt. Man ermittelt den Endpunkt P2, an dem die Linie L wieder aus dem Querschnitt 11 austritt. Man ermittelt als nächstes die beiden Winkel β1 und β2, unter denen die Linie L am Anfangspunkt P1 und am Endpunkt P2 in den Querschnitt eintritt bzw. aus dem Querschnitt 11 austritt. Jeder der beiden Winkel β1 und β2 kann maximal 90° betragen. Als nächstes dreht man die Linie L um den Anfangspunkt P1, bis man denjenigen Endpunkt P2 gefunden hat, bei dem die Summe der beiden Winkel β1 und β2 maximal ist. Die Länge der nunmehr ermittelten Linie L ist die effektive Breite für den Anfangspunkt P1. Diese effektive Breite ist sozusagen ein "Kandidat" für die maximale effektive Breite d. Man variiert nunmehr den Anfangspunkt P1 und ermittelt für jeden Anfangspunkt P1 die Länge der jeweiligen effektiven Breite. Man ermittelt also den jeweiligen "Kandidaten" für die maximale effektive Breite d. Das Maximum der ermittelten effektiven Breiten ist die gesuchte maximale effektive Breite d.The convex shell has a maximum extension D - seen in the
You choose an arbitrary starting point P1 on the edge of the
Die maximale effektive Breite d ist stets kleiner als die maximale Erstreckung D. Vorzugsweise ist das Verhältnis der maximalen Erstreckung D zur effektiven Breite d größer als 3:1, insbesondere größer als 5:1.The maximum effective width d is always smaller than the maximum extent D. Preferably the ratio of the maximum extent D to the effective width d is greater than 3:1, in particular greater than 5:1.
Gemäß der Darstellung in
Man legt den Anfangspunkt P1 an den äußeren Rand des Querschnitts 11, also auf den vom Bereich 13 abgewandten Rand des Querschnitts 11. Ausgehend von dem Anfangspunkt P1 sucht man den Endpunkt P2, bei dem die Verbindungslinie L mit dem Anfangspunkt P1 am Endpunkt P2 in den Bereich 13 eintritt. Nun variiert man den Endpunkt P2, bis die Länge der Verbindungslinie L zwischen dem Anfangspunkt P1 und dem Endpunkt P2 minimal ist. Die Länge der auf diese Weise ermittelten Linie L ist die effektive Breite für den Anfangspunkt P1. Durch Variieren des Anfangspunkts P1 kann man somit wie zuvor die maximale effektive Breite d ermitteln.According to the illustration in
You place the starting point P1 on the outer edge of the
Konkret bildet der Querschnitt 11 einen Kreisring. Es sind aber auch andere ringförmige (geschlossene) Querschnitte möglich, beispielsweise entsprechend den Darstellungen in den
Entsprechend der Darstellung in
Entsprechend der Darstellung in
Die zweiten Kühlbalken 7 weisen gemäß
Auch bei den zweiten Kühlbalken 7 sind die Kühlmittelauslässe 15 im jeweiligen Kühlbalken 7 ortsfest angeordnet. Die Kühlmittelauslässe 15 sind - analog zu den Kühlmittelauslässen 8 des ersten Kühlbalkens 6 - in einer Reihe oder in mehreren Reihen angeordnet. Innerhalb der jeweiligen Reihe weisen sie entsprechend der Darstellung in
Die Anordnung der Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 kann nach Bedarf sein. Insbesondere bei dem in
Die Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 können nach Bedarf ausgebildet sein. Hierbei ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 der zweiten Kühlbalken 7 alle gleichartig ausgebildet sind. Es ist aber auch möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 anders ausgebildet sind als die Kühlmittelauslässe 15 eines anderen der zweiten Kühlbalken 7. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich daher jeweils auf einen einzelnen zweiten Kühlbalken 7. Dies schließt zwar einerseits nicht aus, dass auch die Kühlmittelauslässe 15 der anderen zweiten Kühlbalken 7 gleichartig ausgebildet sind. Es impliziert aber andererseits nicht zwangsweise, dass die Kühlmittelauslässe 15 der anderen zweiten Kühlbalken 7 gleichartig ausgebildet sind.The
Die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 können auf die gleiche Art und Weise ausgebildet sein wie die Kühlmittelauslässe 8 des ersten Kühlbalkens 6. Es wird auf die obigen Ausführungen zu den
Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 zwar - in Übereinstimmung mit den Kühlmittelauslässen 8 des ersten Kühlbalkens 6 - als Vollstrahldüsen ausgebildet sind, aus denen im Betrieb ein Vollstrahl mit einem jeweiligen Querschnitt austritt (vergleiche
Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 als Fächerdüsen ausgebildet sind. In diesem Fall weisen die mittels dieser Kühlmittelauslässe 15 abgegebenen Strahlen 17 entsprechend der Darstellung in
Auch ist es möglich, dass die Kühlmittelauslässe 15 eines der zweiten Kühlbalken 7 entsprechend der Darstellung in
Falls einer der zweiten Kühlbalken 7 als Kühlmittelauslässe 15 Fächerdüsen oder Sprühdüsen aufweist, handelt es sich bei diesem zweiten Kühlbalken 7 zwar nicht zwingend, wohl aber vorzugsweise um einen zweiten Kühlbalken 7, der dem ersten Kühlbalken 6 nicht unmittelbar nachgeordnet ist.If one of the
Es ist möglich, dass der erste Kühlbalken 6 als Intensivkühlbalken ausgebildet ist. Die gleiche Ausgestaltung ist auch bei den zweiten Kühlbalken 7 möglich, sofern sie Vollstrahldüsen aufweisen. In diesem Fall tritt das Wasser 9 aus den Kühlmittelauslässen 8, 15 der entsprechenden Kühlbalkens 6, 7 mit einem Druck p1 aus, der mindestens 1 bar beträgt. Meist liegt der Druck p1 zwischen 1,5 bar und 4 bar.It is possible for the
Alternativ ist es möglich, dass der erste Kühlbalken 6 als Laminarkühlbalken ausgebildet ist. Die gleiche Ausgestaltung ist auch bei den zweiten Kühlbalken 7 möglich, sofern sie Vollstrahldüsen aufweisen. In diesem Fall tritt das Wasser 9 aus den Kühlmittelauslässen 8, 15 der entsprechenden Kühlbalken 6, 7 mit einem Druck p2 aus, der maximal 0,5 bar beträgt. Meist liegt der Druck p2 zwischen 0,1 bar und 0,4 bar. Den zweiten Kühlbalken 7, die Fächerdüsen oder Sprühdüsen aufweisen, kann das Wasser 9 zwar mit einem höheren Druck zugeführt werden. Aufgrund der Auslegung der Kühlmittelauslässe 15 als Fächerdüsen oder Sprühdüsen erfolgt bei diesen zweiten Kühlbalken 7 jedoch stets eine Laminarkühlung.Alternatively, it is possible for the
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann durch die nicht konvexe, oftmals "hohle" Ausgestaltung des Querschnitts der Vollstrahlen 10 des ersten Kühlbalkens 6 und gegebenenfalls auch weiterer Kühlbalken 7 der Auftreffbereich, in dem der jeweilige Vollstrahl 10 auf das Walzgut 3 auftrifft, deutlich vergrößert werden. Die Ungleichmäßigkeiten bei der Kühlung des Walzguts 3 können dadurch verringert werden. Die übrigen Vorteile von Vollstrahlen 10 bleiben jedoch erhalten.The present invention has many advantages. In particular, due to the non-convex, often "hollow" design of the cross section of the
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the examples disclosed and other variations may be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
- 11
- FertigstraßeFinished road
- 22
- Walzgerüsterolling stands
- 33
- Walzgutrolling stock
- 44
- KühleinrichtungenCooling equipment
- 55
- Rollenroll
- 6, 76, 7
- KühlbalkenChilled beams
- 8, 158, 15
- KühlmittelauslässeCoolant outlets
- 99
- WasserWater
- 1010
- VollstrahlFull beam
- 11, 1611, 16
- QuerschnitteCross sections
- 1212
- QuerschnittsebeneCross-sectional plane
- 1313
- BereichArea
- 1414
- MittelpunktFocus
- 1717
- StrahlenRays
- a1, a2a1, a2
- Abstand Kühlmittelauslass-KühlmittelauslassDistance between coolant outlet and coolant outlet
- bb
- Abstand Querschnittsebene-KühlmittelauslassDistance between cross-sectional plane and coolant outlet
- dd
- effektive Breiteeffective width
- DD
- maximale Erstreckungmaximum extension
- LL
- gerade Liniestraight line
- p1, p2p1, p2
- DrückePress
- P1P1
- Anfangspunktstarting point
- P2P2
- EndpunktEnd point
- rr
- StrahlrichtungBeam direction
- xx
- TransportrichtungTransport direction
- yy
- BreitenrichtungWidth direction
- α1, α2α1, α2
- StrahlöffnungswinkelBeam opening angle
- β1, β2β1, β2
- Winkelangle
- γγ
- ErstreckungswinkelExtension angle
Claims (14)
- Treatment line for a flat, elongate hot metal rolling stock (3),- wherein the treatment line comprises a finishing train (1) for rolling the rolling stock (3),- wherein the treatment line comprises a cooling device (4),- wherein the cooling device (4) is arranged upstream of the finishing train (1), is arranged downstream of the finishing train (1) or is arranged within the finishing train (1),- wherein the cooling device (4) comprises a first cooling bar (6) which extends, as seen in a width direction (y) of the rolling stock (3), completely over the rolling stock (3),- wherein the first cooling bar (6) comprises a plurality of first coolant outlets (8) facing the rolling stock (3), by means of which water (9) is applied to the rolling stock (3),- wherein the first coolant outlets (8) are arranged in the first cooling bar (6) so as to be positionally fixed in at least one row extending in the width direction (y) of the rolling stock (3), and have, within the respective row, a respective predetermined spacing (a1) from one another,- wherein the first coolant outlets (8) are in the form of full-jet nozzles, from which a full jet (10) having a respective intrinsically continuous cross section (11) exits during operation,- wherein a jet opening angle of the full jet (10) exiting from the full-jet nozzles is at most 5°,- wherein the cross sections (11) of the full jets (10) each have a convex envelope,characterized
in that the respective convex envelope contains at least one region (13) which is not contained in the respective full jet (10) itself. - Treatment line according to Claim 1,
characterized
in that the first cooling bar (6) is in the form of an intensive cooling bar, with the result that the water (9) exits from the first coolant outlets (8) with a pressure (p1) of at least 1 bar, in particular with a pressure (p1) of between 1.5 bar and 4 bar. - Treatment line according to Claim 1,
characterized
in that the first cooling bar (6) is in the form of a laminar cooling bar, with the result that the water (9) exits from the first coolant outlets (8) with a pressure (p2) of at most 0.5 bar, in particular with a pressure (p2) of between 0.1 bar and 0.4 bar. - Treatment line according to Claim 1, 2 or 3,
characterized
in that the cross sections (11) of the full jets (10) are each closed in an annular manner. - Treatment line according to Claim 1, 2 or 3,
characterized
in that the cross sections (11) of the full jets (10) are each in the form of part of a respective circular ring. - Treatment line according to Claim 1, 2 or 3,
characterized
in that the cross sections (11) of the full jets (10) are each of V-shaped or zigzag-shaped form. - Treatment line according to one of the above claims,
characterized- in that the respective convex envelope has, as seen in the cross-sectional plane (12), a maximum extent (D),- in that the respective cross section (11) has, as seen in the cross-sectional plane (12), a maximum effective width (d), and- in that the ratio of the maximum extent (D) to the maximum effective width (d) is greater than 3:1, in particular greater than 5:1. - Treatment line according to one of the above claims,
characterized- in that the cooling device (4) comprises at least one second cooling bar (7),- in that the second cooling bars (7) extend, as seen in the width direction (y) of the rolling stock (3), completely over the rolling stock (3) and each have a plurality of second coolant outlets (15) facing the rolling stock (3), by means of which water (9) is applied to the rolling stock (3),- in that the second coolant outlets (15) are arranged in the second cooling bar (6) so as to be positionally fixed in at least one row extending in the width direction (y) of the rolling stock (3),- in that the second coolant outlets (15) have, within the respective row, a respective predetermined spacing (a1) from one another, and- in that the second cooling bars (7) are arranged, as seen in a transport direction (x) of the rolling stock (3), downstream of the first cooling bar (6). - Treatment line according to Claim 8,
characterized
in that the second coolant outlets (15) of at least one of the second cooling bars (7) are arranged, as seen in the width direction (y) of the rolling stock (3), between the first coolant outlets (8) of the first cooling bar (6). - Treatment line according to Claim 8 or 9,
characterized- in that the second coolant outlets (15) of at least one of the second cooling bars (7) are in the form of full-jet nozzles, from which a full jet (10) having a respective cross section (11) exits during operation,- in that the cross sections (11) of these full jets (10) each have a convex envelope, and- in that this respective convex envelope contains at least one region (13) which is not contained in the respective full jet (10) itself. - Treatment line according to Claim 8 or 9,
characterized- in that the second coolant outlets (15) of at least one of the second cooling bars (7) are in the form of full-jet nozzles, from which a full jet having a respective cross section exits during operation,- in that the cross sections of these full jets each have a convex envelope, and- in that this respective convex envelope corresponds to the cross section of the respective full jet. - Treatment line according to Claim 8 or 9,
characterized
in that the second coolant outlets (15) of at least one of the second cooling bars (7) are in the form of fan nozzles or spray nozzles. - Method for finish-rolling and cooling a flat, elongate metal rolling stock (3) in a treatment line according to one of the preceding claims, comprising the following method steps:- hot rolling the rolling stock (3) in the finishing train (1) of the treatment line;- cooling the at least partially hot-rolled rolling stock (3) in a cooling device (4) of the treatment line, wherein water is used to cool the rolling stock (3), in the width direction thereof, by way of a plurality of full jets (10), wherein a plurality, preferably all, of the full jets (10) contain a respective convex envelope comprising at least one region (13) which is not contained in the respective full jet (10) itself.
- Method according to Claim 13, characterized in that the rolling stock is wound up to form a coil after cooling.
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