SE440233B - Anordning for vermebehandling av staltradsemnen - Google Patents

Description

306520:-6 10 15 20 25 30 35 2 eller kylning av valstråd i form av i hög grad öppna, icke koncentriska ringar, och i japanska patentskriften SHO52-lll8lÖ (1977) föreslås anordningar för reglerad kylning (svalning) av tråd, speciellt ståltråd.

Enligt de mest tillämpade konventionella metoderna av ovan angivet slag utföres luftkylning av valstråd i form av i så hög grad som möjligt öppna ringar. Kyl- ningskapaciteten vid denna kylningsmetod är emellertid så begränsad, att man icke uppnår den för stål med hög kolhalt erforderliga jämna, snabba kylningen, och kyl- ningen måste därför anses otillräcklig. På senare tid har man börjat framställa valstråd med stora diametrar och hög draghållfasthet, och speciellt vid krav på jämn kvalitet har luftpatentering visat sig vara en otillräcklig värmebehandlingsmetod på grund av otill- räcklig kylningseffekt. Dessutom kan upplösningsbe- handling vid luftkylning av valstråd av rostfritt stål icke utföras på grund av låg begynnelsetemperatur för lyftkylningen och låg kylningshastighet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att för uppfyllande av flera ändamål åstadkomma en värmebehand- 5 lingsanordning i direkt anslutning till varmvalsning för att därigenom möjliggöra erforderlig värmebehand- ling på flera olika sätt för framställning av valstråd av vilken kvalitet eller grovlek som helst.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åStad~ komma en värmebehandlingsanordning för värmebehandling av varmvalsad valstråd av stål med hög kolhalt och hög draghållfasthet, vilken anordning i kombination inne- fattar en anordning för direkt luftpatentering under utnyttjande av kvarstående värme i valstråden efter varmvalsning, en varmhållningsugn och en saltbadanord~ ning.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en varmbehandlingsanordning, som i kombina- tion innefattar en anordning för direkt luftpatentering och en anordning för upplösningsbehandling av valstråd 10 l5 20 25 30 35 8007203-6 3 av austenitiskt rotstfritt stål.

Dessa ändamål har nu uppnåtts medelst den i efter- följande patentkrav definierade anordningen enligt upp- finningen.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande un- der hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l är en schematisk planvy av en anordning enligt uppfin- ningen, fig 2 visar en sektion tagen längs linjen B-B i fig l, fig 3 visar en sektion tagen längs linjen C-C i fig l, fig 4 visar i en liknande sektion som fig 3 en modifierad anordning enligt uppfinningen, fig 5 visar en sektion tagen längs linjen E-E i fig 1 och fig 6 visar en sektion tagen längs linjen F-F i fig l.

En mångsidigt användbar, i direkt linje med varmvalsning ansluten värmebehandlingsanordning enligt uppfinningen innefattar en transportöranordníng, me- delst vilken valstråd, som utmatas från ett varmvals- verk och är ringlad kontinuerligt till icke-koncent- riska överlappande ringar transporteras kontinuerligt i riktning från ett inlopp till ett utlopp, varvid transportöranordningen räknat i transportriktningen är uppdelad i en inloppssektion, en främre mittsektion, en bakre mittsektion och en utloppssektion, vilka transportörsektioner är åtskilda från varandra, varvid transportörens främre mittsektion och en i anslutning till denna anordnad temperaturhållninqsugn uppbäres på en främre rälsgående vagn. Vidare innefattar anordningen en behållare för kylning (släckning) och en behållare för temperaturhållning anbragta på en bakre rälsgående vagn, som är rörlig i samma riktning som den främre vagnen, samt en anordning för kylning och tvättning, som är anbragt ovanför och under utloppstransportörsek- tionen, varvid de i samma riktning rörliga vagnarna är förflyttbara i tvärriktningen i förhållande till trans- portörens transportriktning.

Såsom visas bäst i fig l innefattar anordningen enligt uppfinningen ett inläggningshuvud l2, som mot- :gosa Gilla, 8D07203-6 10 15 20 25 30 35 4 tager varmvalsad valstråd från varmvalsverkets färdig- valsningsstolpar, och en haspel l, vilken är anord- nad i direkt anslutning till huvudet 12. En transpor- tör 2 sträcker sig i riktning från höger till vänster från haspeln till en uppsamlingstub ll, vilken visas i den högra delen av fig l. Transportören 2 är enligt uppfinningen uppdelad i sektioner, såsom en inlopps- sektion 2-l, en främre mittsektion 2-2, en bakre mitt- sektion 2-3 och en utloppssektion 2-4. En temperatur- hållningsugn 4 är anordnad invid och vid sidan om transportörens främre mittsektion 2-2. En luftkylnings- apparat 3 är anordnad under transportörens främre mitt- sektion 2-2, och denna apparat 3 är tillsammans med temperaturhållningsugnen 4 uppburen på en främre vagn 8, vilken är förflyttbar pâ skenor 10 i tvärriktningen i förhållande till transportriktningen för valstråden S längs transportören. Vagnen 8, som valfritt kan an- vändas i kombination med temperaturhållningsugnen 4 eller luftkylningsapparaten 3, är förflyttbar medelst en drivanordning och är tillordnad en anordning för säkerställande av bestämda stopplägen (vilka anordningar ej visas).

En behållare 5 för kylning (släckning) och en tem- peraturhållningsanordning 6 är placerade vid den ena sidan om transportörens bakre mittsektion 2-3 och under denna sektion 2-3 är placerad en luftkylningsapparat 3-a. Den med luftkylningsapparaten 3-a utrustade bakre mittsektionen 2-3 av transportören är förflyttbar längs skenorna 10 vinkelrätt mot sin transportriktning me- delst en bakre rälsgående vagn 8-a, på vilken tempera- turhållningsanordningen 6 och släckningsbehâllaren 5 uppbäres. Om så erfordras kan ett värmeisolerande hölje 9 placeras på den mittre, bakre transportören 2-3.

Såsom visas i fig l är den bakre vagnen 8-a placerad efter den främre vagnen 8 räknat i transportriktningen för valstråden, och den bakre vagnen innefattar liksom den främre en drivanordning och en stoppanordning med 10 15 20 25 30 35 8007203-6 5 fasta stopplägen (ej visade). I anslutning till vagnen 8-a kan valfritt användas vilken som helst av de av värmeisolationshöljet 9, luftkylningsapparaten 3-a, släckningsbehâllaren 5 och temperaturhållningsanord- ningen 6. Dessutom kan en kylnings- och tvättningsan- ordning 7 vara anordnad ovanför och under transportörens utloppssektion 2-4, vilken är anordnad i anslutning till uppsamlingstuben ll.

Såsom visas i fig 2 i tvärsektion är temperatur- hållningsugnen 4 anbragt på den främre vagnen 8, vilken är försedd med hjul 17 för förflyttning på skenorna 10. I ugnen 4 är monterade transportrullar 15 och ett önskat antal brännare 16-1, 16-2 är installerade på ugnens båda motsatta sidoväggar. Valstråd, som skall behandlas, visas vid S.

Släckningsbehâllaren 5 och temperaturhållnings- behållaren 6 är placerade på den bakre vagnen 8-a (se fig 3), vilken är försedd med hjul och förflyttbar på skenorna 10. Drivorgan 35-1, 35-2 uppbäres på pelare 34-l, 34-2 på behållarnas sidoväggar och är anordnade att driva koniska rullar 31-1, 31-2 via axlar 32-1, 32-2, vilka är lagrade i lager 33-1, 33-2. Såsom visas vilar valstråden S på rullarna. Vardera behållaren 5, 6 är fylld med en vätska, såsom smält salt, och vätskan kan hållas i omröring genom en mekanisk omröringsanord- ning eller medelst en gasblåsningsanordning. Efter om- ständigheterna kan vätskan i släckningsbehållaren 5 kylas eller uppvärmas och kan vätskan i temperaturhåll- ningsanordningen uppvärmas medelst härför lämpliga an- ordningar.

Enligt fig 4, som visar ett annat utförande än i fig 3, är gasblåsningsrör 30-l, 30-2 för omröring an- ordnade vid botten av behållaren och kan rör 36-l, 36-2 för uppvärmning eller kylning vara anordnade.

Kylnings- och tvättningsanordningen 7, som visas i sektion i fig 5, är anbragt ovanför och under utlopps- transportörsektionen 2-4 efter den bakre vagnen 8-a.

'Poon 00mm -19 10 15 20 25 30 35 8007203-6 6 Ovanför transportören 2-4 är anordnade ett flertal vat- tenledningsrör med sprutmunstycken 40. Under transpor- ten av de icke-koncentriska, överlappande ringarna eller varven av valstråd S medelst utloppstransportören 2-4 sprutas vatten på tråden S medelst munstyckena 40 för kylning och sköljning av tråden. Det för kylning och sköljning använda vattnet uppsamlas i en uppsam- lingsbehållare 42 under transportörens transportrullar och bortledes medelst ett avloppsrör 43.

Fig 6 visar i längdsektionsvy ett utförande av en luftkylningsapparat eller -anordning 3 eller 3-a under transportörens främre mittsektion 2-2 respektive bakre mittsektion 2-3, på vilka den ringlade valstråden S transporteras under kylning genom blâsning av kall luft medelst luftmunstycken 50 via en fördelningslåda för jämn fördelning av luften till munstyckena 50. Luften levereras medelst fläktar 53, vilka är fast monterade och åtskilda från vagnen 8. vid förflyttning av vagnen anslutes i beroende av luftkylningsbehovet en eller flera lufttillförselled- ningar 52 till fördelningslådan via anslutningar 54 vid fläktarnas utloppssidor.

Den ovan beskrivna anordningen enligt uppfinningen är användbar enligt följande exempel.

För valstråd av stål med hög kolhalt, som icke be- höver ha hög draghållfasthet och är kallbearbetbar i relativt liten grad, väljes direkt luftpatentering (DAP-behandling), medan för valstrâd av hög kolhalt, som skall ha hög draghållfasthet och relativt stor kallbearbetbarhet, väljes direkt blypatentering (DLP- behandling) för åstadkommande av en kvalitet, som är likvärdig med kvaliteten vid blypatentering (LP-be- handling). För valstråd av austenitiskt rostfritt stål väljes upplösningsbehandling (DST-behandling).

Beroende på typen av värmebehandling, som skall utföras, användes anordningen enligt uppfinningen på följande sätt. sr w;- 10 15 20 25 30 35 8007203-6 7 För DAP-behandling medelst anordningen i fig l avstänges kyl- och tvättningsapparatens 7 munstycken 40 och transporteras tråden längs linjen a-a (se fig l).

Valstråden S ringlas till icke-koncentriska överlappan- de ringar medelst haspeln l och placeras på transpor- törens 2 inloppssektion 2-1 för transport på transpor- tören. Valstrâden S kyles medelst luftkylningsappara- ten 3 på den främre mittsektionen 2-2 av apparaten och medelst luftkylningsapparaten 3-a på transportörens bakre mittsektion 2-1 under successiv transport framåt på transportören. Efter luftkylningsapparaten 3-a överföras valstrâden till utloppstransportörsektionen 2-4 och transporteras till samt uppsamlas i sin ringla- de form i uppsamlingstuben ll.

För DLP-behandling överföres vagnarna 8, 8-a till med avseende på fig l övre lägen och transporte- ras den ringlade valstråden S längs linjen a-a genom temperaturhållningsugnen 4, släckningstanken 5 och temperaturhâllningsanordningen 6, dvs den medelst haspeln l ringlade valstrâden S transporteras på in- loppstransportörsektionen 2-l och avlämnas pâ transport- rullarna 15 i temperaturhâllningsugnen 4, i vilken upprätthålles en bestämd temperatur under en bestämd tidsperiod, och därifrån transporteras valstråden till släckningstanken 5 för att kylas medelst en kylnings- vätska, som har en bestämd kylningstemperatur, med en bestämd kylningshastighet, varefter valstråden in- föres i temperaturhållningsanordningen 6, där valstrå- den medelst en vätska upprätthålles vid en bestämd tem- peratur under en bestämd tid, varpå valstrâden införes i kyl- och tvättapparaten 7, där behandlingsvätskan på ytan av valstråden avlägsnas medelst vatten, som spru- tas medelst de över och under transportsträckan belägna sprutmunstyckena 40 under transporten och slutligen uppsamlas valstråden S i sin ringlade form i uppsam- lingstuben ll.

För DST-behandling förflyttas endast den främre POOR QUALITY 10 15 20 25 30 35 8007203-6 8 vagnen 8 i fig l till sitt övre läge, och under trans- port av valstråden S i sin ringlade form längs linjen a-a är luftkylningsapparatens 3-a munstycken 50 avstäng- da. Den medelst haspeln l till formen av icke-koncent- riska, överlappande ringar formade valstråden S place- ras på inloppstransportören 2-a och transporteras fram- åt, varvid valstråden hålles vid en bestämd temperatur under en bestämd tidsperiod under passage genom tempe- raturhållningsugnen 4 samt kyles (“släckes") medelst vatten, som sprutas medelst upptill och nedtill i kyl- och tvättapparaten 7 placerade sprutmunstyckena 40, var- efter valstrâden transporteras till och uppsamlas i uppsamlingstuben ll. Vid behov kan valstråden S på transportörens bakre mittsektion 2-3 tätt övertäckas medelst isolationshöljet eller -kåpan 9 vid behand- lingen.

Som transportanordning i släckningsbehâllaren 5 och temperaturhållningsbehållaren 6 användes vid ett utförande enligt uppfinningen de i fig 3 - 4 visade koniska rullarna 3l. Denna typ av transportanordning användes på grund av att de koniska rullarna 31 och drivanordningen för dessa icke skadas av oxidation och korrosion och genom att vâtsketätning icke erford- ras på grund av att rullarnas axlar icke sträcker sig genom vätskebehâllarens sidoväggar. Denna anordning har lång brukstid och hela konstruktionen är nästan under- hållsfri. Transportanordningen är emellertid icke be- gränsad till det ovan beskrivna utförandet, och exempel- vis sådana transportanordningar som kedje- och rull- transportörer kan användas.

Det framgår av det ovanstående att uppfinningen är inriktad på en värmebehandlingsanordning i direkt an- slutning till en varmvalsningslinje för behandling av valstråd av alla diametrar och alla stålkvaliteter för olika värmebehandlingsprocesser, som väljes för önskad optimal behandling. Den enorma utrustning, som erford- ras vid konventionella anordningar för varje kylnings- 8007203-6 9 system, är icke längre nödvändig. Flera olika värmebe- handlingsförfaranden för olika ändamål kan sålunda en- ligt uppfinningen utföras i en kompakt anläggning, vid vilken en haspel och en uppsamlingsapparat kan användas 5 på vanligt sätt, varigenom uppfinningen ger industriella fördelar.

I efterföljande Tabell l redovisas resultat, som visar att valstrådskvaliteten förbättras genom värme- behandling utförd medelst en anordning enligt uppfin- l0 ningen.

Tabell l Stål- Värmebe- Arbetssteg Tråd- Draghåll- HV kvali- handlings- värmebehandlíng dia- fasthet areareduk- tet apparat inom parentes meter (kp/cmz) tion ( ) (mm) Anordning Va1sníngä(DLP) enligt upp- åbetningñtråd- 5,5 137 (452) finningen dragning SWR HSZB Konven- Va1sning+(LP) tíonell àbetníngatråd- 5,5 132 (44%) anordning dragning Anordning Va1sningå(DST) enligt upp- ébetníngàtråd- 5,5 57 140 finníngen dragning SU S 304 Konven-' Va1sningå(åter- tionell uppvärmning, 5,5 57 140 anordning upplösníngsbe- handlíng)+betníng ètråddragning Det framgår klart av Tabell l att effekten av värmebehandlingen enligt uppfinningen är i det närmaste likvärdig med tidigare känd behandling, som icke ut- föres i linje med varmvalsningen,och att kvaliteten hos valstrâd framställd enligt uppfinningen och med anord- ningen enligt uppfinningen kan anses likvärdig med kva- liteten vid konventionell behandling. voor ounmg 3007203-6 10 Ovanstående beskrivning och bifogade ritningar avser föredragna utföranden av anordningen enligt upp- finningen, men det är underförstått att modifikationer är möjliga inom ramen för uppfinningen och att sådana 5 modifikationer följaktligen faller inom uppfinningens ram enligt efterföljande patentkrav.

Claims (4)

10 15 20 25 30 8007203-6 ll PATENTKRAV

1. Anordning för flera olika typer av värmebehand- ling av varmvalsad valstrâd av stål längs en transport- sträcka i anslutning till en varmvalsningslinje, k ä n- n e t e c k n a d därav, att nämnda transportsträcka omfattar i tur och ordning räknat i transportriktningen en mottagningstransportör (2-1) för mottagning och transport av ringlad valstråd, som utmatas från ett varmvalsverk och placeras på mottagningstransportören ringlad till formen av i varandra kontinuerligt över- gående icke-koncentriska överlappande ringar, en främre, mittre valstrådtransportör (2-2) och en sida vid sida med denna anordnad vagn (8) med en på vagnen uppburen temperaturhållningsugn (4), en bakre, mittre transpor- tör (2-3) och en sida vid sida med denna anordnad bakre vagn (8-a) med en släckningsbehâllare (5) och en tem- peraturhållningsbehållare (6), vilka är placerade på den bakre vagnen (8-a), varvid de båda vagnarna (8, 8-a) med därpå uppburen värmebehandlingsutrustning är anordnade förflyttbara i tvärriktningen i förhållande till transportsträckan för att medge val av värmebe- handling, och en utmatningstransportör (2-4) samt kyl- nings- och tvättningsanordningar (7), som är anbragta ovanför och under utmatningstransportören.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d därav, att både släckningsbehållaren (5) och temperaturhållningsbehållaren (6) innehåller smält salt och är försedda med en omröringsanordning för omröring av saltbadet.

3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e- t e c k n a d därav, att den innefattar temperaturreg- leranordningar för baden av smält salt i släckningsbe- hållaren (5) och i tcmperaturhållningsbehållaren (6).

4. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en värmrisolerandc kåpa för 80Û7203f6 12 den bakre, mittre transportören (2-3) är löstagbart an- bragt på den bakre vagnen (8-a) .