FI65928C

FI65928C - STYRING ORDER THROUGH CYLINDERS OR CHARACTERS FOR PERIOD DISC VALVES SAERSKILT FOR METAL TRAILERS

Info

Publication number: FI65928C
Application number: FI781831A
Authority: FI
Inventors: Hans Paulitsch; Constantin M Vlad
Original assignee: Salzgitter Peine Stahlwerke
Priority date: 1977-06-11
Filing date: 1978-06-08
Publication date: 1984-08-10
Also published as: AU3703878A; PL207519A1; SE7806354L; ATA407978A; GB2000063B; CH631093A5; FR2393619A1; JPS5726166B2; IT7868344A0; NL171029B; FR2393619B1; FI65928B; JPS549144A; AR216674A1; CS216915B2; MX145031A; BR7803673A; NL7806026A; GB2000063A; FI781831A

Abstract

A device, particularly for wire, light-section steel and the like, which enables a coolant to be supplied forcibly in large quantities to a large section of rolled stock, the coolant thereafter being removed very quickly. The cooling zone is kept very short and the coolant pressure along the length of the device can be controlled by the dimensioning of the device. The rolled stock (10) is guided through a plurality of rods (4) which are arranged around a circle and converge towards an outlet funnel. The same device, if fitted with a sealed jacket (18), can be used in a first zone (a) where coolant is supplied, and in a second zone (b) where the coolant is removed. <IMAGE>

Description

2 659282,65928

Haluttaessa valmistaa sellaisia erikoislankalaatuja, joissa esimerkiksi sydän on hienojuovaista perliittiä ja joissa pintana on määrätynvahvuinen martensiittikerros, tähänastiset, äkkijäähdy-tyssuuttimilla varustetut jäähdytysputket ovat epätyydyttäväviä tähän tarkoitukseen. Po. jäähdytysputkilla jäähdytysaine voidaan tosin syöttää nopeasti ao. kohteeseen, mutta sitä ei pystytä poistamaan riittävän nopeasti langan pinnasta. Tätä kuitenkin edellytetään, kun halutaan valmistaa tiettyjä tasalaatuisia teräksiä, jolloin langan sydämen ja sen pinnan välillä on saatava nopeasti aikaan mahdollisimman suuret lämpötilaerot ja jolloin on lisäksi uu-delleenkuumentamalla samoin lyhyessä ajassa pystyttävä saamaan nopea lämpötilan tasaus langan sydämestä sen pintaan.If it is desired to produce special grades of wire in which, for example, the core is fine-grained perlite and in which the surface has a layer of martensite of a certain strength, the cooling pipes provided so far with quench cooling nozzles are unsatisfactory for this purpose. Po. with the cooling pipes, the coolant can be fed quickly to the target, but it cannot be removed quickly enough from the surface of the wire. However, this is required when it is desired to produce certain homogeneous steels, in which case the maximum possible temperature differences between the wire core and its surface must be achieved quickly and, by reheating in the same short time, rapid temperature equalization from the wire core to its surface must be possible.

Tähän mennessä tunnettuja jäähdytysputkia ei voida käyttää tällaisten teräslaatujen valmistamiseen, koska jäähdytysvälit ovat liian pitkät, mistä johtuen korkeita valssausnopeuksia käytettäessä po. välit on äkkijäähdytys- tai jäähdytysaineen poistamiseksi suunniteltava hyvin pitkiksi, jotta valssaustuotteesta pystytään riittävästi poistamaan jäähdytysainetta.The cooling pipes known so far cannot be used for the production of such steel grades because the cooling intervals are too long, as a result of which, when high rolling speeds are used, po. the gaps to remove the sudden coolant or coolant must be designed to be very long so that sufficient coolant can be removed from the rolled product.

Tällaisia laitteita sisältyy esim. US-patenttiin 1 211 277 ja saksalaiseen patenttiin DE-GM 7 134 676.Such devices are included, for example, in U.S. Patent 1,211,277 and German Patent DE-GM 7,134,676.

Kummassakaan em. patentin mukaisessa laitteessa jäähdytys-ainetta ei pystytä syöttämään runsaasti pitemmälle valssaustuote-osalle, koska valssaustuote on tällä alueella jäähdytysaineelta "suojattuna" pitkien ohjausputkien peitossa. Näin ollen jäähdytys-ainetta pystytään ruiskuttamaan valssaustuotteeseen vain vähäinen, riittämätön määrä ohjausputken päässä olevasta kapeasta suuttimesta. Jäähdytysaineen poistaminen tapahtuu po. rakenteissa vain muutamista, jäähdytysputken päässä olevista pienistä rei'istä, jotka pakostakin aiheuttavat melkoista "ruuhkaa", niin että jäähdytysaine ei pääse poistumaan riittävän nopeasti ohjausputkesta.In both devices according to the above-mentioned patent, it is not possible to supply coolant to a much longer part of the rolled product, because the rolled product is in this area "protected" from the coolant by covering long guide tubes. Thus, only a small, insufficient amount of coolant can be injected into the rolled product from the narrow nozzle at the end of the guide tube. The refrigerant is removed po. in structures only a few, small holes at the end of the cooling pipe, which inevitably cause quite a "congestion", so that the coolant cannot escape from the guide pipe quickly enough.

Lisäksi langan ohjaus on näissä jäähdytysaineen poistoa varten joko pyöreillä tai pitkänomaisilla rei'illä varustetuissa oh-jausputkissa huono, koska langan päät tarttuvat helposti po. putkien läpi meneviin reikiin ja aiheuttavat käyttöhäiriöitä.In addition, the guidance of the wire in these guide tubes with either round or elongated holes for the removal of coolant is poor, because the ends of the wire easily adhere to the po. holes through the pipes and cause malfunctions.

Saksalainen patentti DE-PS 557 455 käsittelee myös metallitankojen jäähdytyslaitetta, jossa valssaustuote ohjataan useilla renkaanmuotoisilla vedenpoispyyhkäisyelementeillä varustetun jäähdy tyskotelon läpi ja jäähdytetään. Valssaustuotteen ohjaamista 65928 varten vedenpoispyyhkäisyelementit on järjestettävä peräkkäin lähelle toisiaan. Tästä syystä valssaustuotetta ei nytkään pystytä jäähdyttämään riittävästi. Koska jäähdytysaine virtaa suihkuna, ei valssaustuotteen koko pintaa pystytä äkkijäähdyttämään tasaisesti, mikä on kuitenkin välttämätöntä em. teräslaatuja valmistettaessa. Tasainen jäähdyttäminen ei ole mahdollista siitäkään syystä, että välittömästi jokaisen vedenpoispyyhkäisyelementin jälkeen tapahtuu lisäjäähdytys, eikä tällöin pystytä saamaan aikaan riittävää uudelleenkuumentumista valssaustuotteen sydämestä käsin.German patent DE-PS 557 455 also relates to a cooling device for metal bars, in which the rolled product is guided through a cooling housing with a plurality of annular dewatering elements and cooled. For controlling the rolled product 65928, the dewatering elements must be arranged one after the other close to each other. For this reason, it is still not possible to cool the rolled product sufficiently. Because the coolant flows as a jet, it is not possible to suddenly cool the entire surface of the rolled product evenly, which is, however, necessary in the production of the above-mentioned steel grades. Even cooling is not possible also because additional cooling takes place immediately after each dewatering element, in which case it is not possible to obtain sufficient reheating from the core of the rolled product.

Nyt esiteltävällä keksinnöllä pyritään saamaan aikaan sellainen jäähdytysaineen ja valssaustuotteiden ohjauslaite valssaus-tuotteiden, nimenomaan teräslangan, ohuen terästangon yms. jaksottaista jäähdytystä varten, jossa jäähdytysainetta syötetään kerralla nopeasti suuri määrä suhteellisen suurelle valssaustuotepituudelle ja jonka avulla jäähdytysaine pystytään lyhyessä ajassa poistamaan valssaustuotteesta, niin että saadaan aikaan mahdollisimman tehokas äkkijäähdytys valssaustuotteen pinnassa ja myös suuri lämpötilaero po. valssaustuotteen pinnan ja sydämen välillä. Lisäksi keksinnöllä pyritään saamaan valssaustuotteen jaksottaiseen jäähdytykseen liittyvät jäähdytysvälit mahdollisimman lyhyiksi sekä parantamaan mahdollisimman paljon langan ohjausta, niin ettei valssaustuote pääsisi tarttumaan po. laitteeseen eikä aiheuttamaan käyttöhäiriöitä. Lisäksi keksinnön mukaisella rakenteella valssaustuote pystytään pitämään keskiasennossa ilman sivutukia.The present invention seeks to provide a coolant and roll product control device for intermittent cooling of rolled products, namely steel wire, thin steel bar, etc., in which a large amount of coolant is rapidly fed at once to a relatively large length of the most efficient sudden cooling on the surface of the rolled product and also a large temperature difference po. between the surface of the rolled product and the core. In addition, the invention aims to make the cooling intervals associated with the periodic cooling of the rolled product as short as possible and to improve the guidance of the wire as much as possible, so that the rolled product cannot get caught. device and may not cause interference. In addition, with the structure according to the invention, the rolled product can be held in the middle position without side supports.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että siinä on useita syöttöosaan tai päätekappaleeseen laakeroituja sauvoja, joiden syöttöpuolella olevat päät on sovitettu suuremmalle jako-ympyrälle kuin niiden poistopuolella olevat päät, jolloin yksittäisten sauvojen väliset etäisyydet ovat pienemmät kuin laitteen läpi menevän valssaustuotteen poikkileikkausmitat ja jolloin pääte-kappaleen ohjaussuppilo on osittain sauvojen peitossa.The device according to the invention is characterized in that it has a plurality of rods mounted on a feed section or end piece, the ends of which are arranged on a larger distribution circle than the ends on their discharge side, the distances between individual rods being smaller than the cross-sectional dimensions of the rolled product the steering funnel is partially covered by the rods.

Keksinnön mukaisen laitteen ansiosta jäähdytysaine saadaan esim. sen tultua ulos jäähdytyslaitteen suuttimesta virtaamaan esteettä ja nopeasti sauvojen välissä olevien suurten poistovirtaus-halkaisijoiden lävitse sekä virtaamaan myös tehokkaasti pyöreiden sauvojen ympäri. Sama tehokas läpivirtaus saadaan keksinnön mukaisella laitteella myös käyttämällä vaippaa jäähdytysaineen syöttä- 4 65928 mistä varten# kun on kysymys valssaustuotteen äkkijäähdytyksestä. Koska jäähdytysaineen syöttö on tällöin optimaalinen suurella valssaustuotepituudella, tuote saadaan jäähtymään erittäin nopeasti. Käytettäessä keksinnön mukaista laitetta molemmilla osa-alueilla 'a' ja 'b' pystytään muodostamaan erittäin lyhyitä jäähdytysvälejä ja samalla valssaustuotteen koko pinta saadaan jäähtymään tasaisesti em. keskitetyn ohjauksen ansiosta, koska valssaustuote ei tällöin pääse viimeisen valssaustelineen työntövaikutuksesta koskettamaan jäähdytyslaitteen seinämään, mikä yleensä lisää jäähdytyksen epätasaisuutta.Thanks to the device according to the invention, the coolant is caused, for example, after it has come out of the nozzle of the cooling device, to flow unobstructed and quickly through the large outlet flow diameters between the rods and also to flow efficiently around the round rods. The same efficient flow-through is also obtained with the device according to the invention by using a jacket for the supply of coolant 4 65928 for the sudden cooling of the rolled product. Since the coolant supply is then optimal for a large rolled product length, the product is cooled very quickly. When using the device according to the invention in both sub-areas 'a' and 'b' it is possible to form very short cooling intervals and at the same time the entire surface of the rolled product is cooled evenly thanks to the above-mentioned centralized control, because the rolling product cannot then touch the wall of the cooling device. unevenness.

Jäähdytysainetta tulee nyt aina lämpötilaltaan ja pyörtei-syydeltään samanlaisena riittävän suuremman valssaustuotepituuden koko pinnan osalle, mikä takaa sen tasaisen äkkijäähdytyksen.The coolant now always comes with the same temperature and turbulence for a sufficiently large length of rolled product over the entire surface, which ensures its even quenching.

Virtauksen kannalta edullisista ja pinnaltaan suurista pois-toputken läpimitoista huolimatta valssaustuote pystytään ohjaamaan mahdollisimman pinellä kitkalla, koska sauvat on järjestetty kar-tiomaisesti. Tämä koskee nimenomaan suurta työnopeutta, jolloin sauvat parantavat myös syöttösuppilon toimintaa pienen kallistus-kulmansa ansiosta.Despite the flow-advantageous and large surface area of the outlet pipe diameters, the rolled product can be guided with the tightest possible friction, because the rods are arranged in a conical manner. This is especially true for high working speeds, which also improve the performance of the hopper due to its small tilt angle.

Muita keksintöön liittyviä rakenteita, yksityiskohtia ja etuja esitetään oheisissa patenttivaatimuksissa sekä seuraavassa, useita rakenne-esimerkkejä koskevassa selostuksessa viittaamalla tällöin piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista jäähdytysaineen valssaus-tuotteiden ohjauslaitetta pituusleikkauksena, kuvio 2 on leikkaus kuvan 1 linjaa A-A pitkin, kuvio 3 on leikkaus kuvan 1 linjaa A-A pitkin, kuvio 4 on kuvia 2 ja 3 vastaava leikkaus; sauvat ovat nyt poikkileikkaukseltaan ellipsin muotoiset, kuvio 5 esittää pituusleikkauksena erästä osaa keksinnön mukaisesta laitteesta; varustettu vaipalla jäähdytysaineen ohjaamiseksi osa-alueella 'a'; kyseessä keksinnön eräs rakennevaihtoehto, kuvio 6 on osittainen pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisesta laitteesta, jossa on osa-alue ' b' jäähdytysnesteen poistamiseksi; liittyy vaipalla varustettuun rakennemuotoon (käyttö osa-alueella 'a' jäähdytysaineen syöttämiseksi).Other structures, details and advantages of the invention are set out in the appended claims and in the following description of several structural examples with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a coolant roll product control device according to the invention, Fig. 2 is a section along line AA in Fig. 1; section along the line AA in Fig. 1, Fig. 4 is a section corresponding to Figs. 2 and 3; the rods are now elliptical in cross-section, Figure 5 shows a longitudinal section of a part of the device according to the invention; provided with a jacket for directing coolant in sub-area 'a'; in the case of a structural variant of the invention, Fig. 6 is a partial longitudinal section of a device according to the invention with a sub-area 'b' for removing coolant; relates to a jacketed design (use in sub-area 'a' to supply refrigerant).

6592865928

Keksinnön mukaisen laitteen 1 rakenne, jäähdytysaineen poisto ja valssaustuotteiden ohjaaminen on esitetty pituusleikkauksena kuviossa 1. Syöttöosaan 19 on päätesuuttimen 8 ympärille järjestetty valinnanvarainen määrä sauvoja 4 jakoympyrään 7, samankeskisesti pitkittäisakselin 2 ympärille. Sauvat 4 suuntautuvat suppenevana rakenteena päähän 14. Sauvojen 4 etupäiden 5 väliset etäisyydet 9 syöttöosassa 19 ovat päätesuuttimen 8 päässä suuremmat kuin po. rakenteen toisessa päässä ja muodostavat tällä alueella maksimi-poikkileikkauksen jäähdytysaineen 3^ nopeasti tapahtuvaa poisjoh-tamista varten. Jäähdytysaine ei pääse käytännöllisesti katsoen lainkaan 'ruuhkautumaan', koska virtaus on erittäin tehokas sauvojen 4 pyöreän poikkileikkauksen ympärillä. Kuvio 2 havainnollistaa po. osaa leikkauksena A-A.The structure of the device 1 according to the invention, the removal of coolant and the control of the rolled products are shown in longitudinal section in Fig. 1. An optional number of rods 4 are arranged around the end nozzle 8 in the feed circle 19, concentrically around the longitudinal axis 2. The rods 4 extend as a tapered structure to the end 14. The distances 9 between the front ends 5 of the rods 4 in the feed part 19 are greater than po at the end of the end nozzle 8. at the other end of the structure and form a maximum cross-section in this area for the rapid drainage of the refrigerant 3. The coolant is practically not 'congested' at all because the flow is very efficient around the circular cross-section of the rods 4. Figure 2 illustrates po. part in section A-A.

Päätekappale 14 varustetaan mieluimmin pidäkkeellä 17, niin että keksinnön mukainen laite 1 pystytään kiinnittämään sopivalla tavalla (säädettynä) tiettyyn jäähdytysväliin. Kuviossa 1 on paluu-laitteet esitetty viitenumerolla 22, kun taas 17^ tarkoittaa toista pidikettä ja numero 6 ilmoittaa valssaustuotteen kulkusuunnan.The end piece 14 is preferably provided with a detent 17, so that the device 1 according to the invention can be fixed in a suitable manner (adjusted) to a certain cooling interval. In Fig. 1, the return devices are shown by reference numeral 22, while 17 ^ denotes a second holder and the number 6 indicates the direction of travel of the rolled product.

Kuviossa 3 leikkaus B-B esittää päätekappaleessa 14 olevien poistopuolella sijaitsevien päiden 11 järjestystä. Sauvojen 4 jako-ympyrä 12 vastaa ohjaussuppilon 13 suurinta halkaisijaa, niin että kulloinkin noin puolet sauvojen poikkileikkauksesta 15 menee suppiloon 13, minkä vuoksi valssaustuotteen syöttäminen päätekappalee-seen 14 on saatu tuntuvasti paremmaksi. Lisäksi valssaustuote 10 siirtyy aina kitkattomasti ja häiriöittä jäähdytyslaitteen läpi.In Fig. 3, section B-B shows the order of the ends 11 on the outlet side in the end piece 14. The dividing circle 12 of the rods 4 corresponds to the largest diameter of the guide hopper 13, so that in each case about half of the cross-section 15 of the rods goes to the hopper 13, whereby the feeding of the rolled product to the end piece 14 is considerably improved. In addition, the rolled product 10 always passes smoothly and without interference through the cooling device.

Jotta jäähdytysaineen 3^ virtaus saadaan vielä tehokkaammaksi, käytetään kuviossa 4 esitettyjä poikkileikkaukseltaan 16 soikeita sauvoja 4. Sauvojen 4 vapaa väli 9 saadaan tällöin mahdollisimman suureksi, niin että jäähdytysaineen 3^ virtaukseen liittyvä poikkileikkauspinta tulee suuremmaksi valssaustuotteen 10 ohjaamista kuitenkaan haittaamatta.In order to make the flow of coolant 3 3 even more efficient, the oval rods 4 of cross-section 16 shown in Fig. 4 are used. The free space 9 of the rods 4 is then maximized so that the cross-sectional area associated with the flow of coolant 3

Sauvat 4 saadaan jäähdytysaineen virtauksen kannalta edulliseen asentoon silloin, kun ellipsin muotoisten poikkileikkausten 16 pitemmät akselit suuntautuvat säteittäisesti pitkittäisakse-liin 2 nähden.The rods 4 are brought into a position favorable for the flow of coolant when the longer axes of the elliptical cross-sections 16 are directed radially with respect to the longitudinal axis 2.

Kuviossa 5 keksinnön mukainen laite 1 nähdään (jäähdytysaineen ohjaamiseksi osa-alueella 'a') vaipalla 18 varustettuna.In Fig. 5, the device 1 according to the invention is seen (for controlling the coolant in the sub-area 'a') provided with a jacket 18.

6592865928

Vaippa 18, joka on varustettu jäähdytysaineen 3 syöttöput-killa 20, käsittää esimerkiksi putken muotoiset päät, jotka työnnetään syöttöosan 19 ja päätekappaleen 14 päälle ja tiivistetään näihin jo ennestään tunnetuilla tiiviste-elementeillä, esim. 0-ren-kailla 21. Näin jäähdytysaine 3 saadaan virtauksen kannalta parhaalla mahdollisella tavalla siirtymään valssaustuotteeseen 10, kuten virtausnuolet esittävät. Jäähdytysaineen syöttäminen voi tällöin tapahtua mieluimmin tangenttisesti, niin että jäähdytysvesi pyörii valssaustuotteen ympärillä, mikä edistää taas lämmön siirtymistä, koska jäähdytysvesi on tällöin voimakkaasti pyörteistä.The jacket 18 provided with the coolant supply pipe 20 comprises, for example, tubular ends which are pushed over the supply part 19 and the end piece 14 and sealed to them by already known sealing elements, e.g. O-rings 21. Thus, the coolant 3 is obtained to move to the rolled product 10 in the best possible way from the flow point of view, as shown by the flow arrows. The supply of coolant can then preferably take place tangentially, so that the cooling water rotates around the rolled product, which in turn promotes heat transfer, since the cooling water is then strongly turbulent.

Valmistustekniikan kannalta keksinnön mukaisen laitteen huomattavana etuna on se, että yhtenäisesti valmistettuja jäähdytysaineen ja valssaustuotteiden ohjauslaitteita 1 voidaan käyttää osa-aluetta 'a' varten aivan yksinkertaisesti työntämällä vaippa 18 paikalleen ja myös ilman vaippaa 18 osa-alueella 'b', kuten kuviossa 6 esitetään. Näin ollen samalla yhtenäisellä rakenteella saadaan taloudellisesti erittäin lyhyitä ja tehokkaita jäähdytys-välejä valssaustuotteiden jaksottaista jäähdytystä varten (haluttu määrä äkkijäähdytysvaiheita), jolloin voidaan käyttää nykyaikaista painintervallijäähdytystä tasalaatuisen, korkealuokkaisen teräksen valmistamiseksi.A considerable advantage of the device according to the invention from the point of view of manufacturing is that the uniformly produced coolant and roll product control devices 1 can be used for sub-area 'a' simply by pushing the jacket 18 into place and also without the jacket 18 in sub-area 'b', as shown in Fig. 6. Thus, the same uniform structure provides economically very short and efficient cooling intervals for intermittent cooling of rolled products (desired number of quenching steps), allowing modern pressure interval cooling to be used to produce uniform, high-grade steel.

Lisäksi kuvion 1 mukaisia laitteita 1 (käyttö osa-alueella 'b') tai kuvion 5 mukaisesti (käyttö osa-alueella 'a') voidaan yhdistää tavanomaisiin, jo ennestään tunnettuihin laitteisiin, niin että tiettyihin jäähdytysvälien kohtiin saadaan tehokkaampi jaksottainen jäähdytys.In addition, the devices 1 according to Fig. 1 (use in sub-area 'b') or according to Fig. 5 (use in sub-area 'a') can be combined with conventional, already known devices, so that more efficient intermittent cooling is obtained at certain points in the cooling intervals.

Claims

65928

A coolant and roll product control device for intermittent cooling of rolled products, in particular metal wire, a thin steel bar, etc., which control device (1) is arranged concentrically around the longitudinal axis of the passing roll product (10), characterized by a plurality of feed sections (19) or end caps rods (4), the ends (5) of which on the supply side are arranged on a larger distribution circle (7) than the ends (11) on their discharge side, the distances (9) between the individual rods (4) being smaller than the cross-sectional dimensions of the rolled product (10) and wherein the guide funnel (13) of the end piece (14) is partially covered by the rods (4).

Coolant and rolling product control device according to claim 1, characterized in that the smaller distribution circle (12) of the rods (4) is equal to or smaller than the front, larger diameter of the guide funnel (13), i.e. about half the cross section of the individual rods (4) (15) extends into the guide funnel.

Coolant and roll product control device according to Claim 1 or 2, characterized in that the rods (4) have a circular cross-section (15).

Coolant and roll product control device according to Claim 1 or 2, characterized in that the cross-section (16) of the rods (4) is elliptical and that the rods are arranged so that the longer cross-sectional axes are radially with respect to the longitudinal axis (2) of the cooling pipe.

Coolant and rolled product guide device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the coolant and rolled product guide device (1) is connected to a removable sheath arranged concentrically around the longitudinal axis (2) for use in the coolant supply section (a). 18, Fig. 5), which surrounds it from the feed part (19) to the end piece (14) and which is sealed with sealing parts known per se, e.g. O-rings (21), against the feed part (19) and the end piece (14).