NO139322B - Anordning for kjoeling av stangmateriale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for kjøl-ing au stangmateriale, særlig au stål, hvor materialet kan føres i lengderetningen gjennom et antall kjølerør anbragt etter hverandre og fylt med uann, hvilke kjølerør hvert er forsynt med en innføringstrakt og en tilkobling for vanntil-førsel .

Oet er kjent en slik anordning for eksempel fra tysk patent 2 121 712. I denne kjente anordning er der ved begge ender au kjølerørene anbragt elementer som bevirker en økning av det statiske trykk i kjølerøret. Av hensyn til slitasje for utveksling til en annen diameter er disse elementer gjort utskiftbare. Videre har hvert rør en ventil som gjør det mulig å styre det statiske trykk i kjølerøret. Med denne kjente anordning er det imidlertid ikke utelukket at luft blir suget inn i røret, særlig hvis nevnte elementer er utslitt, på grunn av den meget hurtige bevegelse av den gjennomgående stang. Dette er skadelig for bibehold au konstant stangkvalitet. For kjøling av armeringsstenger forsynt med tverribber. er denne kjente anordning lite egnet.

Fra BRD offentlig tilgjengelig skrift nr. 2 214 681

er det likeledes kjent en innretning til kjøling av stang-stål, hvilken innretning arbeider etter et prinsipp som ligner på oppfinnelsens prinsipp, men denne innretning vil ved bruk føre til uhomogen kjøling og dannelse au vanndamp som uil være skadelig for stålets metallurgiske egenskaper, hvilket hoved-sakelig skyldes at den kjente anordning har en ekstraordinær stor lengde på kjølerøret og anbringelsen av dyser og åpninger ikjølerøret.

Oppfinnelsen tar sikte på å eliminere disse ulemper

og skaffe en anordning for kjøling av stangmateriale som er egnet for stangmateriale forsynt med tverribber og samtidig

for bruk med forskjellige diametere uten nødvendigheten av å stenge kjøleinnretningen for å skifte visse deler når man veks-ler til et annet valseprogram.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at rør-ene er anbragt i en kasse som er innrettet til å fylles med vann, at hullene befinner seg i et antall tverrgåande plan og suksessive huller er anordnet forskutt, og at også tilsvarende, huller i suksessive kjølerør er forskutt.

Da rørene er anbragt i en kasse og neddykket i vannet hindres innsugning av luft inn i rørene. Fordi vannet er rettet mot et antall punkter på omkretsen rettvinklet på stangen fordeles vannet homogent rundt omkretsen av stangen og det bevirkes homogen kjøling rundt omkretsen av stangen. Da rørene er neddykket, er det mulig å anvende store vannhastigheter uten luftinnsugning. Fordelene herved er at med profilert materiale er den absolutte vannhastighet på stangen bevirket ved resultatene av stangens hastighet og vannets hastighet slik at skyggeeffektene bak tverribbene hindres. Pled større vannhastigheter vil en lavere overflatetemperatur på stangen hurtigere bli oppnådd da varmeoverføringsfaktoren stiger be-tydelig ved lavere overflatetemperatur.

I det nevnte patent er heller ikke angitt noen lengde-dimensjoner for rørene. Det kan avledes fra tegningene at disse er ganske lange. Ved anvendelse av anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan derimot benyttes korte rør. Dette har som fordel et hurtig vannavløp, hvorved vanntemperaturen i røret ikke stiger særlig meget og varmeoverføringsfaktoren forblir høy. Hvis det vidBre er vanskeligheter i fabrikken og en stang er blitt stående i kjøleanlegget, kan stangen gjennomskjæres i kassen mellom de adskilte rør, hvilket på en gunstig måte bidrar til den tid som er nødvendig for å eliminere vanskeligheten. Ved å anordne korte rør i kjølekassen er dessuten vannfordelingen over lengden bedre styrbar.

Ved å arrangere en separat innføringstrakt foran den vannfylte kasse og som er svingbar oppover i tilfelle av fast-kjøring av stangen i eller etter kjøleanordningen, reduseres faren for skade fra den innkommende valsede stang.

Oppfinnelsen vil bli forklart nærmere i det følg-ende med henvisning til en utførelse vist på tegningene,

hvor fig. 1 skjematisk viser utløpsbordet på et valseverk for stang og tråd, fig. 2 visar . anordningen ifølge oppfinnelsen 1 et sideriss, fig. 3 viser anordningen ifølge oppfinnelsen sett ovenfra og med mer detaljer, fig. 4 er et snitt etter linjen IV-IV på fig. 3 av anordningen i samsvar med oppfinnelsen i større målestokk, og fig. 5 viser et lengdesnitt av et adskilt innvendig rør med to sett forskutte huller på sin omkrets.

På fig. 1 betegner henvisningstallet 20 den siste valsestol i et valseverk for stang og tråd. Umiddelbart etter denne valsestol 20 er anordnet en kjøleanordning av den type som svarer til foreliggende oppfinnelse, og generelt betegnet med henvisningstallet 40. Henvisningstallet 77 betegner en saks for kapping av det valsede materialet til ønskede lengder. Etter saksen befinner seg et antall, i det viste eksempel 3, kjøleanordninger betegnet med henvisningstallene 1, 2 og 3 og et utløpsbord 4.

I kjøleanordningen 40 i samsvar med oppfinnelsen og vist på fig. 2, 3 og 4, passerer det valsede materiale konti-nuerlig med temmelig stor hastighet. På fig. 2 er skjematisk vist et sideriss, delvis i snitt av en anordning i samsvar med oppfinnelsen. Stangmaterialet er antydet ved 5 og beveger seg fra venstre mot høyre. En lang rektangulær kasse 6 er for den største del fylt med vann som er bragt inn i kassen på en måte som skal omtales senere, og forlater kassen gjennom en avløps-åpning 7 i bunnen. I avløpsåpningen 7 kan anordnes en ventil for å muliggjøre styring av vannivået i kassen 6.

I kassen er anordnet et anordnet et antall, på fig.

2 syv, rør, gjennom hvilke materialet som skal avkjøles, føres. Disse rør som er antydet i materialets bevegelsesretning med 11, 12, 13, 14, 15, 16 og 17, er hvert forsynt med en innfør-ingstrakt 18 og er utstyrt med dobbelte vegger.

Utenfor kassen 6 er anbragt en ekstra innførings-trakt 19 på en konsoll 20. Denne trakt er gjort hengselfor-bundet og svingbar ved 21 for å gi plass for den valsede stang i tilfelle av vanskeligheter og for å redusere faren for skader på kjøleanordningen fra stangen.

Kjølerørene 11, 12, 13, 14, 15, 16 og 17 er som nevnt dobbeltvegget og det indre rør bt forsynt med et antall .huller 22 regelmessig fordelt på pmkrBtsen og -i.lengderetningen av røret. Hullene 22 befinner seg på fig. 2 i. to plan rettvinklet på lengdeaksen for det indre rør. I denne utfør-else foreligger der to sett på fire huller hver med en inn-byrdes avstand på 90° rundt omkretsen. De suksessive huller er i samme stilling. For å oppnå en jevnere strøm av vannet og for å frembringe kjøling fra alle sider av den bevegelige stang, sr det tilrådelig å forskyve hullene i suksessive tverr-snittsplan i et rør. På fig. 5 er antydet at det første sett på fire huller :betegnet med 22a befinner seg anbragt i samsvar med et + og det annet sett på fire huller betegnet 22b i samsvar med x betraktet i de respektive tverrsnitt og således forskutt 45° i forhold til hverandre. I de suksessive rør 11 - 17 kan hullene 22 dessuten være forskutt en vinkel på 22,5°.

(Dette medfører at de to sett på fire huller hver for rørene 11, 13, 15 og 17 har en tilsvarende posisjon og også de for rørene 12, 14 og 16. Hvis det foreligger mer enn fire huller på omkretsen, kan selvfølgelig andre verdier anvendes).

Fig. 3 viser kjøleanordningen ifølge oppfinnelsen sett ovenfra og viser også samtidig vanntilkoblingen til de forskjellige kjølerør. Utenfor kassen er anordnet et avløps-rør 23.

På fig. 4 som er et vertikalt snitt etter linjen IV-IV på fig. 3, er dst vist at den midlere bane for stangmaterialet ikke faller sammen med midten av kassen 6. Vanntil-førselen foregår ved 24. Det tilførte vann fordelest gjennom rørene 25 og 26. Vannet trer inn i det ringformede rom 27 mellom det indre rør 14 og det ytre rør 20. På fig. 4 ser man de .fire huller 22 fordelt på omkretsen. Gjennom disse huller spruter vannet inn i det indre rør og på denne måte slår mot materialet fra alle sider. Vannet kan forlate røret 14 ved begge ender. På grunn av at et visst væskenivå oppretthol-des i kassen 6 er der ingen mulighet for at luftpartikler blir ført med inn i det indre rør, hvilket .ville forstyrre av-kjølingen.

Hurtig kjøling er av betydning for å oppnå en be-stemt mikrostruktur i materialet. Samtidig er hurtig kjøling av betydning fordi under en viss temperatur foregår oksyddan-nelsen meget langsommere. Med hurtig kjøling kan utløpsbor-det gjøres kortere, hvilkBt medfører en betydlig besparelse i. investeringene. Da stangmaterialet avkjøles med.stor vannhastighet og fra alle sider kan det ikke ventes noen skygge-virkning hvis stangen er utstyrt med tverribber. Kjøling foregår rundt stangens omkrets og gir en homogen struktur. Stang--., kjernen holder på en stor del av sin varme under temperatur-utjevningen som etter å ha forlatt avløpsrøret 23 bevirker en varmestrøm fra kjernen mot . den ytre overf late og oppretter en ■■■ viss anløpning.

Kassen 6 er åpen på toppen og rundt kanten forsynt med en sprutskjerm 29.

Da vanntilførselen foregår gjennom et konsentrisk ytre rør og vide tilførselsrør, er motstanden . særlig liten og en stor mengde vann kan tilføres ved et forholdsvis lavt til-førselstrykk. Den firesidede kjøling gir den allerede nevnte fordel at kjølingen finner sted jevnt over stangens tverrsnitt. Til tross for den store stanghastighet er kjølingen såvidt intens at et temperaturfall på noen hundre grader er mulig. Tilførsel av vann rettvinklet på stangen har en sterk innvirk-ning på kjølingens dybde fordi grenselagene på denne måte brytes bedre opp og ved å øke varmeoverføringsfaktoren stiger varmestrømningen. Denne varmestrømning blir naturligvis be-grenset av stangens varmeledningsevne.

Som kjent kan stangens overflatetemperatur under kjø-lingen ha en virkning på volumet av varmestrømningen. Således vil vannhastigheten ikke ha noen ytterligere virkning hvis,

den maksimale varmestrømning oppnås. Da det er gunstig ut fra et kjølingssynspunkt å bibeholde en lav temperatur så lenge . som mulig,må i praksis den første del av kassen ha mest vann. Det er mulig å forsyne de resterende rør med en forholdsvis., mindre vannmengde for å bibeholde stangens overflatetemperatur. I rørledningene 24 for kjølerørene eller.grupper av samme er separate ventiler satt inn for styring av vannfordelingen over hele kassens 6 lengde.

Det er kjent at både varmeoverfaringsfaktoren og varmestrømningen avtar ved høyere vanntemperatur. Det er i

denne forbindelse tilrådelig å bringe det kaldeste vann til kontakt med det;varmeste materiale og anvende vann med høyere temperatur for andre■kjøleformål. De første kjølerør forbin-des derfor med en vanntilførsel med en forholdsvis lav temperatur .

Claims (1)

1. Anordning for kjøling av stangmateriale, særlig av stål, hvor materialet kan føres i lengderetningen gjennom et antall korte kjølerør (11 -17) som er anbragt etter hverandre og er innrettet til å fylles med vann, hvilke kjølerør hvert er forsynt med en innføringstrakt (18) og har dobbelte vegger, og hvor det indre rør, gjennom hvilket stangmaterialet kan føres, er forsynt med et antall radiale hull (22) regelmessig fordelt på omkretsen og hvor en tilkobling for kjølevann er anordnet på det ytre rør som er lukket i begge ender, karakterisert ved at rørene (11 - 17) er anbragt i en kasse (6) som er innrettet til å fylles med vann, at hullene (22) befinner seg i et antall tverrgående plan og suksessive huller (22a, 22b) er anordnet forskutt, og at også tilsvarende huller i suksessive kjølerør (11 - 17) er forskutt.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det utenfor kassen (6) er anordnet et separat inntaks-rør (19) som er svingbart oppover ved hengsler.

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at. suksessive kjølerør er tilkoblet to og to til vanntilførselen. ^."^•Vv Anordning ifølge krav 1, karakterisert at hullene (22) er fordelt over 90° av røromkr etsen.

5.( Anordning ifølge krav 1, karakterisert ^ ved at to sett hvert på fire huller er anordnet. 6. Anordning ifølge et au de foregående krav, karakterisert ved at tilførselsrøret (24) for kjøle-,rør eller grupper au kjølerør er forsynt med innsatte separate uentiler for styring au uannfordelingen over kassens (6) lengde. 7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rørene (11 - 17) er anordnet eks^-entrisk i kassen. 8. Anordning ifølge et av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t ved at deførste kjølerør er tilkoblet en vanntilførsel med forholdsvis lav temperatur.