SE429506B - Ledaranordning for kylmedel och valsgods vid intermittent kylning av valsgods - Google Patents

Description

?8Û6354"è4 i i. ställningen av bestämda stålkvaliteter med likablivande kvalitet, i varvid man inom kort tid måste åssadkomma såväl maximala tempera- turskillnader mellan trådkärna och trådyta liksom även på kort tid genom återuppvärmning från trâdkärnan en snabb temperaturut- jämning mot trådytan. I Användningen av de hittills kända kvlrören är ej lämpade för framställning av dessa stålkvaliteter, eftersom kylsträckorna är för långa och därvid vid höga valsningshastigheter sträckorna för avlägsnande av släcknings- resp. kylmediet måste tagas mycket långa för att uppnå ett tillfredsställande avlägsnande av kyl- mediet från valsgodset.

Sådana anordningar är kända t.ex. genom den amerikanska patentskriften l 211 277 och genom DE-(M 7 154 676.

Vid båda anordningarna är tillförsel av ett kylmedel i stor mängd utmed ett längre valsgodsavsnitt ej möjligt, eftersom valsgodset i detta område är täckt mot kylmedlet genom långa le- darrör. sKylmedel kan endast sprutas i en ringa, otillräcklig mängd genom ett trängt mvnstycke i slutet på ledarröret mot valsgodset.

Avledningen av kylmedlet sker vid dessa kända anordningar genom ett ringa antal små hål i änden på. kylröret, som tvingande skapar väsentliga dämverkningar och motverkar kylmedlets erforderliga snabba avflöde ur ledarröret. i Vidare är trådstyrningen i dessa med hål eller slitsar för avlezdning av kylmedlet försedda, genombrutna styrrören otillräck- lig, eftersom trådändarna lätt klämma fast sig i genombrytningar- na och därmed driftstörningar ej kan undvikas. ' En ytterligare anordning för kylning av metallstänger är känd genom DE-PS 557 455, enligt vilken valsgodset styres genom ett kylhus försett med ett flertal ringformiga vattenavstrylznings- element och där kyles. På grund av valsgodsets styrning måste de ringformiga vattenavstrykningselementen anordnas tätt efter varand- ra och medger därför ej en erforderlig kylning av valsgodset över ett större valsgodsavsnitt mellan de enskilda vattenavstryknzings- elementen. Genom pàsprutningen av kylmedlet är det ej nöjligt att uppnå en likformig släckning av hela valsgodsets yta, såsom krä- ves för att alstra de inledningsvis beskrivna stålkvaliteterna.

Dessutom redan av den orsaken att på grund av omedelbart efter varje avstrykningselement en ytterligare kylning sker och en er- forderlig àteruppväzmning från kärnan på. valsgodset ej kan genom- 3 dö M W 7806354-2 föras.

Uppfinningen avser därför att utveckla en ledaranordning för kylmedel och valsgods för intermittent kylning av valsgods, särskilt för tråd, finjärn och liknande, vid vilken ett lqrlmedel slagliknande tillföras i stor mängd till ett större valsgodsav- snitt och på kortaste tid kan avledas från valsgodset för att uppnå en ytterst intensiv släckning av valsgodsets yta och åstad- komma en stor temperaturskillnad mellan valsgodsets yta och dess kärna. Uppfinningen avser vidare att utforma kylsträckorna för den intermittenta kylningen av valsgodset särskilt korta och där- med tekniskt ekonomiska och optimalt förbättra tràdstyrningen, så att driftstörningar genom fástklämning eller upphakning av det genomlöpande valsgodset i största utsträckning uteslutas och man uppnår en centrisk styrning av valsgodset utan sidcstöttningu Uppfinningen avser således en ledaranordning för kylmedel och valsgods vid intermittent kylning av valsgods, särskilt för tråd, finjärn och liknande och som utmärkas av flera i en in- föringsdel resp. slutdel lagrade stavar, vilkas mot inträdet vän- da ändar är anordnade på en större delningscirkel än deras mot utträdet vända ändar, varvid avstånden mellan de enskilda sta- varna är mindre än det genomlöpande valsgodsets tvärsníttsdimen- sicn och varvid en ledartratt på slutdelen delvis är täckt av stavarna.

Genom anordningen enligt uppfinningen erbjudes kylmedel, t.ex. efter utträde ur kylanordningens munstycke en ytterst gynn- sam förutsättning för ett snabbt avflöde med ringa motstånd genom stora avlödestvärsnitt mellan stavarna och strömningsgynnsamt genomflöde omkring stavarna med runt tvärsnitt. Sema strömnings- gynnsamma genomflöde uppnås med ledaranordningen för kylmedel och valsgods enligt uppfinningen i förening med en mantel för tillför- sel av kylmedlet för släckning av valsgodset. Därigenom uppnås en slagliknande avkylning av valsgodset till följd arwptimal kylme- deltillförsel på ett större avsnitt av valsgodset. Användningen av anordningen enligt uppfinningen i två delområden "a" och "b" medger upprättandet av särskilt korta kylsträckor och en likfor- mig kylning av valsgodsets hela yta genom en centrisk styrning, utan att valsgodset stöder sig mot en vägg i kylanordningen ge- nom den påskjutande verkan som den sista valsstolen åstadkommer och därigenom erhålla en olikformig avkylning på valsgodset. J vsoezsnëz É tiil; Därvid. ledes hela tiden kylmedel med samma temperatur och turbulens i stor mängd mot ett större valsgodsavsnitts hela yta och därmed säkerställas en likforxnig släckning av valsgodsetsyta.

Tróts de strömningsgynnsamma avflödestvärsnitten med stor yta säkerställas genom den koniska, konvergerande anordningen av stavarna en styrning av valsgodset vilken uppvisar ytterst ringa friktion, särskilt vid hög löphastighet varvid de enskilda sta- varna i praktiken dessutom på ett idealt sätt förbättrar ledar- trattens uppgift genom deras ringa lutningsvinkel.

Bibehållande av dmovan beskrivna anordningen av stavarna för kylmedelbortledande i ett delomrâde kan vid en rad använd- ningstillfällen anordningen så förbättras i delområdet för kyl- medeltillförseln, att vid kylmedeltillförseln såväl en intensi- vare kylning åstadkommes som även en optimal avstämning av tryck- förhållandena möjliggöres inbegripande en målinriktad tryckminsk- ning för kylmedelfilmens avrivande i ett efterföljande delomràde.

Detta ernås enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen därigenom, att ett delområde för kylmedeltillförsel bildas genom två på varandra följande med sina större diametrar mot varandra vända koaxiella munstycksdelar, vars innerväggar förlöper koniskt, där den i valsgodsets rörelseriktning främre koniska munstycke- delen, fördelad på sin omkrets, är försedd med längsgående in- trädesöppningar för kylmedel, vilka utåt mynnar i en ringformad inloppskammare för kylmedel och där den i valsgodsets rörelse- riktning efterföljande koniska munstycksdelen är i sådan grad längre utformad än den främre koniska delen att lcylmedeltryclcet vid ixfloppsöppningen i den främre koniska mmstycksdelen är stör- re än trycket vid utloppsöppningen i den efterföljande koniska munstycksdelen och av att stavarna är infästade i ett ändstycke på munstycksdelen. Det har visat sig att genom denna utformning av det rum som omger valsgodset vid kylmedeltillförseln ooh kyl- medelinloppsöppningarna mycket intensiv påverkan av valsgodset på en stor yta är möjlig genom kylmedlet och samtidigt man kan ernå en optimal, exakt kontrollerbar avstämning av tryckförhål- landena i anordningens delområde för kylmedelstillförsel, vilket å. ena sidan medför den intensivare kylningen som även à andra si- dan en målinriktad tryckininskning för kylmedelfilmens avrivning i efterföljande delonrcåde utbildat av stavanordningen.

För att behärska tryckförhållandena och särskilt för den l¿ vaoess4-2 màlinriktade tryeksänkningen har det visat sig särskilt lämpligt om därvid vid en ytterligare utföringsform av uppfinningen för- hållandet mellan den främre munstycksdelens längd och efterföl- jande komiska munstyoksdel åtminstone uppgår till ca l:l,5.

För en målinriktad och en intensiv kylmedeltillförsel är det vidare lämpligt vid en ytterligare utföringsform av uppfin- ningen att kylmedelinloppsöppningarnas kanter vända mot kylme- deltillförselkammaren är avrundade eller brutna.

Ytterligare kännetecken, enskildheter och fördelar med uppfinningen framgår av patentkraven och av efterföljande beskriv- ning av flera utförandeexempel på uppfinningen i anslutning till de bifogade ritningarna där fig. 1 visar ledaranordningen för kylmedel och valsgods fenligt uppfinningen i längdsnitt, fig. 2 ett snitt utmed linjen A-A i fig. 1, fig. 5 ett snitt utmed linjen B-B i fig. 1, fig. 4 ett snitt liknande fig. 2 och 5 med ellipsformigt tvärsnitt på stavarna, fig. 5 ett längdsnitt av en del av ledaranordningen för kylmedel och valsgods försedd med en mantel för tillförsel av kylmedlet i ett delomráde "a" som ytterligare utföringsform på uppfinningen, _ fig. 6 ett partiellt längdsnitt av ledaranordningen för kylmedel och valsgods enligt uppfinningen med ett delomráde "b" för avledning av kylmedlet i förening med en utföringsform av anordningen med manteln omkring delområdet "a" för tillförsel av kylmedel, fig. 7 ett längdsnitt utmed linjen I-I i fig. 8 i en an- nan utföringsform av ett delområde "a" för kylmedeltillförsel till anordningen, och fig. 8 visar slutligen ett snitt utmed linjen II~II i fig. 7. e Uppbyggnaden av ledaranordningen l för kylmedel och vals- gods för avledning av kylmedlet och styrning av valsgodset vi- sas i fig. l i längdsnitt. I införingsdelen 19 är runtomkring slutmunstyoket 8 ett godtyckligt antal stavar 4 anordnade på en delningscirkel 7, varvid stavarna 4 är koncentriskt anordnade omkring längdaxeln 2 och de löper konvergerande mot slutdelen 14. De fria avstånden 9 mellan de främre ändarna 5 på stavarna 4 áàoezsqéz i införingsdelen 19 är vid slutet på sluinnunstycket 8 störst och erbjuder i detta område maximalt fritt tvärsnitt för en slagliknande avledning av kylmediet 51. Dämverkningar på kyl- mediet 51 undvikas praktiskt taget, eftersom avflödet omkring det runda tvärsnittet 15 på stavarna 4 är ytterst strömnings- gynnsamt. I fig. 4 visas detta avsnitt i snitt A-A för tydlig- görande. i Slutdelen 14 lämpligen försedd med en hållaranordning 17 för att möjliggöra en inställbar infästning av ledaranordningen för kylmedel och valsgods 1 i en kylsträcka. Med 22 betecknas i fig. 6 iåterströmningsancrdningar, under det att 171 anger en ytterligare hållaranordning och i fig. 1 anger 6 valsgodsets löp- riktning.

I' fig. 5 visar snittet B-B anordningen av slutdelens 14 utflödesändar ll. Stavarnas 4 delningscirkel 12 motsvarar den största diametern på. ledartratten 15, så att ca halva tvärsnit- tet 15 .på stavarna sticker in i ledartratten 15, varigenom vals- godsets införande i slutdelen 14 väsentligen förbättras och all- tid säkerställer ett friktionsfattigare och störningsfriare ge- nomlopp av valsgodset 10 genom kylanordningen.

För att ernâ ett ännu strömningsgynnsammare avflöde pà kylmediet 51 föreslås enligt fig. 4 att anordna stavar 4 med ovalt resp. ellipsformigt tvärsnitt 16. Det fria avståndet 9 mellan stavarna 4 låter sig genom att man uppnår en utvidgad tvärsnittsyta för kylmediets 51 avflöde optimalt ökas utan att negativt påverka valsgodsets 10 styrning. g Den strömningsgynnsemmaste anordningen av stavarna 4 er- nås då de längre axlarna på deras ellipsformiga tvärsnitt 16 inriktas radiellt mot längdaxeln 2.

I fig. 5 är ledaranordningen för kylmedel och valsgods 1 utrustad för tillförsel av kylmedlet i ett delområde "a" med en mantel 18.

Manteln 18, med tillförselledxlingar 20 för kylmedlet 5 är exempelvis utrustad med rörformiga ändar, som skjutas över införingsdelen 19 och ändstycket 14 och avtätas mot dessa me- delst i och för sig kända tätningselement, t.ex. O-ringar 21.

Därigenom erhålles en optimal strömningsgynnsam tilledning av kylmeälet 5 till valsgodset 10, såsom visas med pilarna för strömningsförloppet. Inledningen av kylmedlet kan därvid med fjär- vanessa-2 del ske tangentiellt, så att en rotation på. kylvattnet omkring valsgodset inträder och därmed man uppnår en ytterligare förbätt- ring av värmeövergàngen genom den stora turbulensen på kylmedlet.

Den föreliggande anordningens särskilda tillvenkningstek- niska fördel ligger däri att de enhetligt framställda ledaranord- ningarna l för kylmedel och valsgods är användbara och tillämp- bara såväl för ett delområde "a" genom att enkelt skjuta över man- teln 18 som även utan mantel 18 i ett delomráde "b" på ett univer- sellt sätt, såsom visas i fig. 6. Därigenom är det möjligt att med en enhetlig konstruktion, anordna särskilt korta och högverksamma kylsträckor för den intermittenta kylningen av valsgods med släck- ningssteg i godtyckligt antal på ett tekniskt och ekonomiskt för- delaktigt sätt, varmed en modern tryckintervallkylning är genom- förbar för framställning av kvalitetsstål med likablivande kva- litet.

Vidare föreligger möjligheten att kombinera ledaranord- ningen för kylvatten och valsgods l enligt fig. 1 vid användning i delområdet "b" eller även enligt fig. 5 för användning i delom- rådet "a" med konventionella kända anordningar i kylsträekor för att i bestämda avsnitt åstadkomma en intensivare intermittent kyl- ning.

Fig. 7 och 8 visar en annan utföringsform av delomràdet "a" tjänande kylmedeltillförseln i anordningen enligt uppfin- ningen.

Det för kylmedeltillförseln avsedda på ritningen visade delområdet för ledaranordningen enligt uppfinningen uppvisar en munstyckskropp 51, som innehåller tilloppsledningen 52 för kyl- medlet. I mnnstyckskroppen 51 finns tvâ insatsdelar 55 och 54 och en ringformig kylmedeltillförselkammare 55 bildas av in- satsdelen 55 i den del av densamma som förlöper i munstyckskrop- pen 51 med innerväggen på munstyckskroppen 51 i vilken kammare tillförselledningen 52 mynnar. Valsriktningen för valsgodset som ej visats antydes genom pilen 56. Insatsdelen 55 ligger därmed sett i valsningsriktningen först. I insatsdelen 55 finns vidare en inloppstratt 57 för valsgodset, som i valsningsriktningen för- tränger sig koniskt till en minsta diameter vid 58. Till det cy- lindriska avsnittet 58 med den minsta diametern ansluter sig på insatsdelens 55 innervägg en sig i valsningsriktningen 56 ko- niskt vidgande munstycksdel 59. Denna främre koniska munstycksdel vsoessu-2D 9 i¿ 59 är fördelad på sin omkrets försedd med i l&d utsträckta kyl- medelsinloppsöppningar 40, som i sitt tvärsnitt är riktad på vals- godslängdaxeln.

Omedelbart i anslutning till den främre koniska munstycke- delen 59 finns i insatsdelen 54 inuti en ytterligare, efterföljan- de konisk munstycksdel 4l. Denna munstycksdel 41 uppvisar riktad mot munstycksdelen 59 sin största diameter och avsmalnar i vals- ningsriktningen 56 till en cylindrisk del 42 med sin minsta dia- meter. Inom munstyckskroppen 51 bildas genom insatsdelarna 55 och 54 två. på varandra följande med sina största diametrar vända mot varandra koaxiella munstycksdelar 59 och 41. Till insatsdelen 54 med den 'cylindriska delen 42 på dess innervägg ansluter sig en ytterligare styrkanal 45 för valsgodset försett med kylmedelfíl- men en ytterligare del 44. I denna del 44 är stavarna i det ef- terföljande delområdet för kylmedelavledningen anordnade såsom antyaes via 45.

De koniska munstycksdelarna 59 och 4l är så dimensionerade, att den i valsningsriktningen efterföljande komiska munstycksde- len 414 uppvisar en i sådan grad större längd den främre koniska munstycksdelen 59, att kylmedeltrycket i inloppsöppningen 58 i den främre komiska munstycksdelen 59 är större än kylmedeltrycket i utloppsöppningen 42 i den efterföljande koniska munstyclasdelen 41. Lämpligen uppgår förhållandet mellan l@derna på den främre ltoniska munstycksdelen 59 och längden på den efterföljande komiska munstycksdelen 41 åtminstone till ca l:l,5. ip De mot kylmedeltillförsel kammaren 55 riktade kanterna på kylmedelinloppsöppningarna 40 kan vara avrundade eller brutna.

Såsom ritningen visar bildas genom utformningen av mun- stycksinnerrummet i form av en dubbelkon 59, 41 ett särskilt ut- format kylmedelupptagnjngsrum omkring valsgodset, som möjliggör den eftersträvade intensivare kylmedelpåverkan på valsgodsets yta och den önskade avstämningen av tryckförhållandena inom delområ- det för kylmedeltillförseln i anordningen. Därvid gynnas den skild- rade utformningen av kylàmedelinloppsöppningarna 40 den alltid mot valsgodsets lfidaxel riktade intensiva tillförseln av kylmedel.

Genom den beskrivna dimensioneringen av de komiska :nun- stycksdelarna 59 och 4l uppnås särskilt, att lcylmedeltrycket i området 58, alltså på inloppssidan, är större än trycket i områ- det 42, alltså. på utloppssidan, dvs. man uppnår den önskade mal- 7806354 - 2 inriktade tryclminskningen i valsningsriktningen för kylmedel- filmens avrivningsförlopp.

Claims (8)

7806354-2 IO “Fàššñšàkršxeí .. .. _. I"

1. Ledaranordning för kylmedel och valsgods vid intermit- tent kylning av valsgods, särskilt för tråd, finjärn och liknande vid vilken valsgodsledaren är koncentriskt anordnad omkring längd- axeln på det genomlöpande valsgodset, k ä. n n e t e c k n a d av flera i en införingsdel (19) resp. slutdel (14) lagrade stavar (4), vilkas mot inträdet vända ändar (5) är anordnade på en större del- ningscírkel (7) än deras mot utträdet vända ändar (ll), varvid av- stånden (9) mellan de enskilda stavarna (4) är mindre än det ge- nomlöpande valsgodsets (10) tvärsnittdjmension och varvid en le- dartratt (13) på slutdelen (14) delvis är täckt av stavarna (4).

2. Ledaranordning enligt krav l, k ä. n n e t e c k n a d av att stavarnas (4) mindre delningscirkel (12) är mindre än den främre, större diametern på ledartratten (15) resp. att varje stavs (4) halva tvärsnitt (15) sträcker sig; in i ledartratten (15). '

3. 5. Ledaranordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att stavarna (4) uppvisar ett cirkelformat tvärsnitt (15).

4. Ledaranordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att stavarna (4) uppvisar ett ellipsfonnat tvärsnitt (16) och är så anordnade att de längre tvärsnittsazzlarna är an- ordnade radiellt i förhållande till anordningens längdaxel (2).

5. Ledaranordning enligt något av kraven 1-4, k ä n n e- t e o k n a d av att ledaranordningen (l) för användning i ett delområde för tillförsel av kylmedel är lösbart förbunden med en koncentriskt omkring längdaxeln (2) anordnad mantel (18, fig. 5), som omsluter längdaxeln från införingsdelen (19) till slutdelen (14) och som 'ar avtätad mot införingsdelen (19) och slutdelen (14) medelst i och för sig kända tätningselement, t.ex. O-ringar (21).

6. Ledaranordning enligt något av kraven 1-4, k ä. n n e-- t e c k n a d av att ett delomrâde för lqylmedeltillförsel är ut- b_ildat av två på varandra följande med sina större diametrar mot 8 87.176 5.060 N varandra vända, koaxiella munstycksdelar (59, 41) vars inner- väggar förlöper koniskt, där den i valsgodsets rörelseriktning främre lconislca munstycksdelen (59), fördelat på sin omkrets, är försedd med längsgående inträdesöppningar (40) för kylmedel, vil- ka utåt mynnar i en ringformad inloppskammare (55) för kylmedel och där den i valsgodsets rörelseriktning efterföljande komiska munstycksdelen (41) är i sådan grad längre utformad än den främ- re komiska delen (59), att kylmedeltrycket vid inloppsöppningen (58) i den främre koniska munstycksdelen (39) är större än tryck- et vid utloppsöppningen (42) i den efterföljande koniska mun- styclcsdelen (41) och av att atavarna (4) är infästade (45) i ett ändstycke (44) på. munstycksdelen (41).

7. Ledaranordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att längdförhållandet mellan den främre koniska munstycksde- len (59) och den efterföljande koniska munstycksdelen (41) upp- går till i det närmaste 1:l,5.

8. Ledaranordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e ck- n a d. av att de mot kylmedeltillförselkammaren (55) vända kan- terna pá kylmedelinloppsöppningarna (40) är avrxmdade eller brut- na. 7806354-2