IT9047898A1

IT9047898A1 - DEVICE FOR PARTIAL COOLING, FOR THE PURPOSE OF THERMAL STRAIGHTENING, OF SPECIAL LAMINATED PROFILES.

Info

Publication number: IT9047898A1
Application number: IT047898A
Authority: IT
Inventors: Norbert Brennecke; Ulf Hoeltge; Walter Worgt
Original assignee: Schwermaschb Kom Ernst Thalmann Mag Veb
Priority date: 1989-11-16
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-27
Also published as: UA11087A1; IT9047898A0; GB2238008A; DD288990A5; IT1240099B; GB9020444D0; GB2238008B; DE4009707A1; RU1831391C

Description

Descrizione Description

L’invenzione concerne un dispositivo per il raffreddamento parziale, ai fini del raddrizzamento per via termica, di profilati speciali lamina^ ti, a seguito del processo di laminazione. The invention concerns a device for the partial cooling, for the purposes of straightening by thermal means, of special laminated profiles, following the rolling process.

Nei laminatoi per piccoli profilati d'acciaio e per vergella è nota l'installazione di linee di raffreddamento, nell'ambito od immediatamente dopo il processo di laminazione, al fine di influenzare la temperatura, lo sviluppo strutturale, ovvero per la riduzione delle scorie. In occasione del passaggio del materiale in fase di laminazione attraverso queste linee di raffreddamento, viene preferibilmente alimentata acqua in pressione, otte nendo, in tal modo, gli effetti desiderati in ordine ad una riduzione di temperatura controllata nel tempo . In rolling mills for small steel sections and for wire rod it is known to install cooling lines, within or immediately after the rolling process, in order to influence the temperature, the structural development, or to reduce the slag. On the occasion of the passage of the material in the rolling phase through these cooling lines, water under pressure is preferably fed, thus obtaining the desired effects with regard to a controlled temperature reduction over time.

Le specifiche particolarità ed anche i ri sultati ottenuti a tale riguardo sono generalmente noti. Per quanto riguarda il materiale in fase di laminazione, si tratta di materiale a sezione circo lare, avente superfici lisce oppure nervate, ovvero si tratta di materiale a sezione quadra, esagonale, piana, vale a dire materiale avente sezione profila ta a doppia simmetria. The specific particularities and also the results obtained in this regard are generally known. As far as the material being rolled is concerned, it is a material with a circular section, having smooth or ribbed surfaces, that is, it is a material with a square, hexagonal, flat section, i.e. material having a profiled section with double symmetry.

Lo svantaggio di questi dispositivi consi. ste nel fatto che, in relazione all'utilizo di tubi di raffreddamento a sezione interna circolare, si può effettuare il raffreddamento soltanto di pro filati speciali di piccole dimensioni, non essendo poi regolabile l'intensità di raffreddamento su determinate perti della sezione del profilato stesso. The disadvantage of these devices is. in the fact that, in relation to the use of cooling pipes with a circular internal section, it is possible to cool only special profiles of small dimensions, since the intensity of cooling on certain parts of the section of the profile itself is not adjustable. .

Onde ottenere un raffreddamento, con contemporaneo raddrizzamento per via termica, nel caso di profilati a simmetria semplice, vale a dire ango lari, profilati ad U, a T, ed a doppio T, è stato sviluppato un dispositivo secondo il brevetto DD-WP 2GG 750. Questo dispositivo è configurato con una forma costruttiva suddivisa in lunghezza, in cui la sovrastruttura e la sottostruttura presentano alimentazioni separate per l'acqua e, rispettivamente, per l'aria, con profilo interno adattato alla forma del profilato di volta in volta in fase di laminazione . In order to obtain a cooling, with simultaneous thermal straightening, in the case of profiles with simple symmetry, i.e. angles, U, T and double T profiles, a device has been developed according to the DD-WP 2GG patent. 750. This device is configured with a constructional form divided in length, in which the superstructure and the substructure have separate water and air supplies, respectively, with an internal profile adapted to the shape of the section from time to time. lamination phase.

Lo svantaggio di questo dispositivo consi^ ste nel fatto che, per ciascun profilato laminato da raffreddare, debbono essere sostituiti i componenti previsti nel tubo. Un ulteriore svantaggio consiste nel fatto che non è possibile effettuare un raffreddamento separato di determinate parti de la sezione. The disadvantage of this device consists in the fact that, for each rolled section to be cooled, the components provided in the tube must be replaced. A further disadvantage consists in the fact that it is not possible to carry out a separate cooling of certain parts of the section.

Al fine di consentire il raffreddamento separato di determinate parti della sezione del laminato, è stato sviluppato un dispositivo secondo il brevetto DE 30 43 117, in cui i tubi di raffreddamento presentano una sezione differente da quella circolare ed adattata a quella del laminato. Inoltre, 1’ intensità di raffreddamento corrispondente alle singole parti della sezione del laminato viene ottenuta tramite deflettori, mentre la turbolenza necessaria viene ottenuta tramite appositi elementi di incremento della turbolenza stessa. In order to allow the separate cooling of certain parts of the laminate section, a device has been developed according to the patent DE 30 43 117, in which the cooling tubes have a section different from the circular one and adapted to that of the laminate. Furthermore, the cooling intensity corresponding to the individual parts of the laminate section is obtained by means of deflectors, while the necessary turbulence is obtained by means of special elements to increase the turbulence itself.

Lo svantaggio di questo dispositivo cons ste nel fatto che sono necessari adattatori al fine di regolare la sezione di raffreddamento alla sezio ne di laminato di volta in volta in questione, il che comporta tempi di inattività addizionali in fase di cambio del programma di laminazione. The disadvantage of this device is that adapters are required in order to adjust the cooling section to the laminate section in question, which entails additional downtime when changing the lamination program.

Un ulteriore dispositivo (DE 1274 151) è costituito da una piastra portante installata sul lato di uscita, trasversalmente alla direzione di avanzamento dei profilati, e provvista di un'apertii ra adattata alla forma del profilato, ed è costituì, to, inoltre, da corpi di irrorazione di forma tubolare, posti ad entrambi i lati dell'apertura stessa, con aperture di uscita dirette verso il profilato, i quali sono installati e possono essere regolati in modo tale che la lunghezza efficace delle loro fessure, ovvero rispettivamente delle loro serie di aperture, si estenda pressoché per l'estensione laterale, in lunghezza, delle zone di profilato che si differenziano per quanto attiene al loro spessore di parete. A further device (DE 1274 151) consists of a bearing plate installed on the outlet side, transversely to the direction of advancement of the sections, and provided with an opening adapted to the shape of the section, and also consists of tubular spraying bodies, placed on both sides of the opening itself, with outlet openings directed towards the profile, which are installed and can be adjusted in such a way that the effective length of their slots, or respectively of their series of openings, extends practically due to the lateral extension, in length, of the sections of the section which differ as regards their wall thickness.

Lo svantaggio di questo dispositivo consi-ste nel fatto che la conformazione e la sistemazione dei corpi di irrorazione deve essere, parimenti, adattata alla forma del materiale laminato, non risultando quindi possibile un impiego universale. The disadvantage of this device consists in the fact that the conformation and arrangement of the sprinkler bodies must also be adapted to the shape of the laminated material, therefore universal use is not possible.

L'obiettivo dell’invenzione consiste nella creazione di un dispositivo con il quale sia po£ sibile effettuare un raffreddamento parziale, ai f_i ni del raddrizzamento per via termica, di materiale laminato avente particolare forma sezionale, vale a dire di profilati speciali. Quali profilati speciali si intendono, qui, profilati laminati aventi sezione asimmetrica e diverse distribuzioni di massa. The aim of the invention consists in the creation of a device with which it is possible to carry out a partial cooling, for the purposes of straightening by thermal means, of laminated material having a particular sectional shape, that is to say of special profiles. As special sections we mean, here, rolled sections having asymmetrical section and different mass distributions.

Non è, a questo proposito, primario l’obiettivo di ridurre la formazione di scorie e di influenzare lo sviluppo strutturale. In this regard, the objective of reducing the formation of waste and influencing structural development is not primary.

All' invenzione si propone per obiettivo il compito di creare un dispositivo con il quale di venga possibile effettuare un efficace raffreddamene to parziale, ai fini del raddrizzamento per via ter mica, di profilati speciali laminati asimmetrici. A tale proposito, la parte fondamentale dell'obiettivo proposto consiste nel fatto che il dispositivo deve essere idoneo ad un impiego universale per un grande numero di diversi profilati speciali, e nel fatto che si debbono evitare lunghi tempi di ripreparazione per la sostituzione di parti specifiche. The object of the invention is to create a device with which it is possible to carry out an effective partial cooling, for the purpose of straightening by thermal means, of special asymmetrical rolled sections. In this regard, the fundamental part of the proposed objective consists in the fact that the device must be suitable for universal use for a large number of different special profiles, and in the fact that long re-preparation times must be avoided for the replacement of specific parts. .

Questo obiettivo viene raggiunto, secondo l'invenzione, tramite l'installazione, nell'ambito di un treno di laminazione, sia fra le gabbie di la minazione, che anche dopo l' ultima gabbia, una o più volte in serie (anche con interspazi), di un di spositivo per il raffreddamento parziale, ai fini del raddrizzamento, per via termica, di profilati speciali laminati aventi forma sezionale asimmetrica, il quale si caratterizza per il fatto che, allo interno di un ambiente, limitato da due parti, di incastellatura, viene previsto un canale di guida per il laminato, dotato di aperture di deflusso per l'acqua di raffreddamento, essendo installati attor no a questo stesso canale di guida per il laminato svariati tubi di irrorazione, con una angolazione la quale ammonta, nel modo più vantaggioso, a 5-10° girevoli, fissati sulle parti di incastellatura medesime, i quali vengono alimentati da apposite cassette di alimentazione dell'acqua, fissate sul lato di ingresso del dispositivo, e che sono provvisti ciascuno di svariati ugelli di irrorazione, installati in serie e fissati ai tubi di irrorazione medji simi. Il numero degli ugelli di irrorazione è compreso, per ciascun tubo, nel modo più vantaggioso, fra 20 e 40. I tubi di irrorazione sono installati in modo simmetrico, essendo posto il maggior numero di ugelli al di sotto, ovvero rispettivamente al di sopra, del canale di guida del laminato. Il numero dei tubi di irrorazione è preferibilmente compreso fra 4 e 10. This objective is achieved, according to the invention, through the installation, within a rolling train, both between the mining stands and also after the last stand, one or more times in series (also with interspaces ), of a device for partial cooling, for the purpose of straightening, by thermal means, of special laminated sections having an asymmetrical sectional shape, which is characterized by the fact that, inside an environment, limited by two parts, of frame, a guide channel for the laminate is provided, equipped with outflow openings for the cooling water, being installed around this same guide channel for the laminate several spraying pipes, with an angle which amounts, in the more advantageously, at 5-10 ° rotatable, fixed on the frame parts themselves, which are fed by special water supply boxes, fixed on the inlet side of the device, and which are each provided with several sprinkler nozzles, installed in series and fixed to the same sprinkler hoses. The number of spraying nozzles is comprised, for each pipe, in the most advantageous way, between 20 and 40. The spraying pipes are installed symmetrically, the greatest number of nozzles being placed below, or respectively above, of the laminate guide channel. The number of spraying pipes is preferably between 4 and 10.

Resta nell'ambito dell'invenzione il fatto che, sul lato di uscita dell'acqua, degli ugelli di irrorazione, sia di volta in volta installata una sfera girevole, dotata di un'apertura centrale, la quale è allargata in forma conica su di un lato. In questo modo, il getto d' acqua fuoriuscente può essere direzionato in modo ulteriore e, a seguito di una rotazione per 90°, risulta possibile anche la chiusura completa dell'ugello stesso. It remains within the scope of the invention that, on the water outlet side of the sprinkler nozzles, a rotating ball is installed each time, provided with a central opening, which is enlarged in a conical shape on one side. In this way, the outgoing water jet can be directed further and, following a 90 ° rotation, it is also possible to completely close the nozzle itself.

Appartiene altresì al quadro dell'invenzione il fatto che fra le aperture di deflusso del canale di guida del materiale in fase di laminazione siano installate cornici d'usura intercambiabili sui fianchi del canale stesso e nella sua zona infe riore . It also belongs to the framework of the invention that interchangeable wear frames are installed on the sides of the channel and in its lower area between the outflow openings of the guide channel for the material being rolled.

Alla estremità verso il lato di deflusso, di questa cassetta di raffreddamento, è installato un dispositivo di separazione dell'acqua. A water separator is installed at the end towards the drain side of this cooling box.

L'invenzione viene nel seguito più dettagliatamente commentata con riferimento ad un esempio esecutivo, ove: The invention is commented in more detail below with reference to an executive example, where:

la figura 1 rappresenta, in vista laterale, il dispositivo di raffreddamento; Figure 1 is a side view of the cooling device;

la figura 2 rappresenta una sezione longitudinale attraverso il dispositivo di raffreddarne to stesso; Figure 2 is a longitudinal section through the cooling device itself;

la figura 3 rappresenta la sezione B-B secondo la figura 2; figure 3 represents the section B-B according to figure 2;

la figura 4 rappresenta la vista A secondo la figura 1; figure 4 represents the view A according to figure 1;

la figura 5 rappresenta una sezione della vaivola speciale; e figure 5 represents a section of the special vaivola; And

la figura 6 rappresenta i particolari dell'ugello di irrorazione. figure 6 shows the details of the spraying nozzle.

Il dispositivo di raffreddamento è costituito dalla sottostruttura 7 dell'incastellatura e dalla sovrastruttura 8 della medesima, le quali sono fissamente collegate fra di loro tramite i cunei 17. Sulla sottostruttura 7 dell'incastellatura, sul lato anteriore visto nella direzione di laminazione, è flangiata una cassetta 5 di alimentazione de^L l'acqua, mentre sulla sovrastruttura 8 dell'incastellatura stessa è flangiata una cassetta di alimentazione 6. L'imbuto di ingresso 2 è installato fra la cassetta superiore 6 e la cassetta inferiore 5, sulla quale si trova il collegamento 4 di alimeri tazione dell'acqua. Nel corpo di contenitmento della cassetta superiore 6 di alimentazione dell’acqua ed in quello della cassetta inferiore 5 è saldato un tubo 21, nel quale è installata una speciale vai vola 20, e che presenta i fori 12. In questo tubo 21 sono avvitati i tubi di irrorazione 9, che vengo^ no fissati, nel loro posizionamento, tramite appos_i ti sistemi di sicurezza 14. L'estremità opposta dei tubi di irrorazione 9 è fissata, nella sottostruttu ra 7, ovvero rispettivamente nella sovrastruttura 8 dell'incastellatura, tramite il serraggio 11. Nei tubi di irrorazione 9 vengono avvitati gli ugelli di irrorazione 10. Nell'interno del dispositivo di raffreddamento si trovano le cornici di usura 1G, con le aperture di deflusso 15 poste fra di loro. Sulla parte posteriore del dispositivo di raffreddamento è previsto un ugello 3 di separazione ad aria, con un collegamento 18 e con fori 19 per l'aria stessa. L'intero dispositivo di raffreddamento è fissato su di una fondazione tramite i supporti 22. L’ugello di irrorazione 10, il quale è avvitato nel prolungamento 23 del tubo di irrorazione 9, è costituito da una filettatura 24, nella quale si trova una sfera 13 inossidabile, girevole, la quale presenta un foro centrale (figura 6). The cooling device consists of the substructure 7 of the frame and its superstructure 8, which are fixedly connected to each other by means of the wedges 17. On the substructure 7 of the frame, on the front side seen in the rolling direction, it is flanged a water supply box 5, while a supply box 6 is flanged to the superstructure 8 of the frame itself. The inlet funnel 2 is installed between the upper box 6 and the lower box 5, on which find the water supply connection 4. In the containment body of the upper water supply box 6 and in that of the lower box 5 a pipe 21 is welded, in which a special valve 20 is installed, and which has holes 12. In this pipe 21 are screwed the spraying pipes 9, which are fixed, in their positioning, by means of special safety systems 14. The opposite end of the spraying pipes 9 is fixed, in the substructure 7, or respectively in the superstructure 8 of the frame, by means of the tightening 11. The spray nozzles 10 are screwed into the spraying pipes 9. The wear frames 1G are located inside the cooling device, with the outflow openings 15 placed between them. On the rear part of the cooling device there is an air separation nozzle 3, with a connection 18 and with holes 19 for the air itself. The entire cooling device is fixed to a foundation by means of the supports 22. The spray nozzle 10, which is screwed into the extension 23 of the spray hose 9, consists of a thread 24, in which there is a ball 13 stainless, swivel, which has a central hole (figure 6).

Il sistema di funzionamento viene commentato qui di seguito. The operating system is commented on below.

L'acqua di raffreddamento, alimentata pre feribilmente con una pressione compresa fra 0,2 e 0,8 MPa, giunge, attraverso l'alimentazione 4, nella cassetta inferiore 5 e, da qui, nella cassetta superiore G di alimentazione dell'acqua. Dalle cassette di alimentazione 5, G, l'acqua di raffreddamento fluisce, attraverso i fori 12, nelle speciali valvole 20, e, da qui, attraverso i tubi di irrorazione 9 ed i relativi ugelli 10, giunge sul materia le 1 in fase di lavorazione, avvenendo l'uscita de l'acqua di raffreddamento stessa da fori, aventi il diametro d, delle sfere 13, vale a dire preferibilmente sotto forma di getto a sezione circolare. In seguito all' allentamento del serraggio 11 e della sicurezza 14, i tubi di irrorazione 9 possono essere ruotati per un angolo oC, in modo tale che il get to d'acqua possa essere direzionato, in modo ottiina le, sul materiale 1 in fase di laminazione, il quale si muove da sinistra verso destra, con riferim to alla figura 2, attraverso il dispositivo di raffreddamento. Al fine di evitare un ristagno d'acqua nella sottostruttura 7, ovvero nella sovrastruttura 8 dell'incastellatura, vengono previste un numero sufficiente di aperture di deflusso 15, le quali si trovano fra le cornici d'usura 16. Per l'assemblaggio del dispositivo di raffreddamento e, soprattutto, per un rapido sollevamento della sovrastruttura in occasione di un avaria, vengono utilizzati, preferibilmente, cunei 17. Onde separare l'acqua trascinata dal materiale laminato 1, l'aria compressa giunge, attraverso gli appositi fori 19 dell'ugello di separazione 3, da tutti i lati ed in direzione opposta a quella di laminazione, sul materiale 1 me desino con una angolazione β. (Figura 2). The cooling water, preferably fed with a pressure of between 0.2 and 0.8 MPa, reaches the lower box 5 through the feed 4 and, from there, into the upper water supply box G. From the supply boxes 5, G, the cooling water flows, through the holes 12, into the special valves 20, and, from here, through the spraying pipes 9 and the relative nozzles 10, it reaches the material 1 during the machining, with the exit of the cooling water itself from holes, having the diameter d, of the spheres 13, that is to say preferably in the form of a jet with a circular section. Following loosening of the clamp 11 and of the safety 14, the spraying pipes 9 can be rotated by an angle oC, so that the water jet can be directed, in an optimal way, on the material 1 in phase. of lamination, which moves from left to right, with reference to Figure 2, through the cooling device. In order to avoid water stagnation in the substructure 7, or in the superstructure 8 of the frame, a sufficient number of outflow openings 15 are provided, which are located between the wear frames 16. For the assembly of the device and, above all, for rapid lifting of the superstructure in the event of a breakdown, wedges 17 are preferably used. In order to separate the water entrained by the laminated material 1, the compressed air reaches, through the appropriate holes 19 of the separation nozzle 3, from all sides and in the opposite direction to that of lamination, on the material 1 me desino at an angle β. (Figure 2).

Claims

CLAIMS 1. Device for the partial cooling, for the purpose of straightening by thermal means, of special laminated sections, having asymmetrical sectional shapes, since the device itself can be installed, in the context of a rolling train, both between the rolling, which even after the last rolling stand, one or more times in series, and being itself provided with an inlet funnel on the front side, as well as a separation nozzle on the lower end, and various supports for placing in place, on its lower side, characterized by the fact that inside the room enclosed by two parts of the frame connected to each other, by a substructure (7) and by a superstructure (8) of the frame itself, it is installed a guide channel (26) for the material being rolled, provided with outflow openings (15), being also installed, around the latter, several spraying pipes (9), which can rotate at an angle. ion fixed on the substructure (7), or respectively on the superstructure (8) of the frame, and fed by special water supply boxes (5, 6), fixed in turn on the inlet side of the device itself, being then provided , the spraying pipes themselves, each of several spraying nozzles (10), installed in series and fixed on the spraying pipes (9) themselves.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotation angle a of the spraying pipes (9) provided with the nozzles (10) is comprised between 5 and 10 °.

Device according to claims 1 or 2, characterized in that on the water outlet side of the sprinkler nozzles (10), a rotatable ball (13) with a central hole (25) is installed in each case , which is conically enlarged on one side.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the arrangement of the sprinkler pipes (9), and therefore of the sprinkler nozzles (10), takes place in a symmetrical form, most of the nozzles ( 10) themselves below, or respectively above, of the laminated material (1), and the number of spraying tubes (9) being between 4 and 10.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that, between the outflow openings (15) of the guide channel (26) of the laminated material, are installed, on the sides of the channel (26) itself and in its lower area, wear frames (16), interchangeable.