WO1989003729A1 - Device for producing a water curtain - Google Patents

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WO1989003729A1
WO1989003729A1 PCT/DE1988/000642 DE8800642W WO8903729A1 WO 1989003729 A1 WO1989003729 A1 WO 1989003729A1 DE 8800642 W DE8800642 W DE 8800642W WO 8903729 A1 WO8903729 A1 WO 8903729A1
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water
slot
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curtain
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PCT/DE1988/000642
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Jürgen BOOS
Ingo Von Hagen
Christoph Prasser
Joachim RÖMER
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Mannesmann Ag
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    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/085Cooling or quenching

Abstract

In a device for producing a water curtain for cooling the roll feed material, a particular arrangement of the water boxes and a particular association of the corresponding sheet openings are proposed in order to obtain a uniform water curtain or a water discharge which varies from zone to zone.

Description

       

  
 



   Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasservorhangs Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasservorhangs gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.



  Laminare Wasservorhänge werden erzeugt, um Walzgut gezielt abzukühlen.



  Hierbei kann es sich sowohl um Bänder,   BLeche,      Brammen    als auch um Rohre handeln. Die abkühlung muss in der Regel gleichmässig erfolgen.   Rus    diesem Grunde muss das abzukühlende Gut in Bezug zu den Wasservorhängen ausgerichtet sein. Flache Körper werden in der Regel quer zu den   Wasservorhängen    und durch diese hindurch über Rollgänge transportiert, während   rotationssymnetrische    Körper drehend unter den   Wasservorhängen    gekühlt werden, wobei die Drehachse parallel zur   Puftrefflinie    des Wassers auf dem Walzgut ausgerichtet ist und sich vorzugsweise senkrecht unter dieser befindet.



  Eine wesentliche Schwierigkeit bei der Erzeugung eines laminaren Wasservorhangs besteht darin, über die gesamte Breite des Wasservorhangs eine gleichmässige Dicke zu erzeugen, d.h. an allen Stellen in der   Ruftreffzone    auf dem zu kühlenden Walzgut das gleiche Wasserangebot sicherzustellen. Wegen der grossen erforderlichen Breite (max. 5 m bei flachem Walzgut, 15 - 30 m bei Rohren) des Wasservorhangs kann es zu Unregelmässigkeiten der laminaren Strömung in Form von Einschnürungen kommen, die sogar zum Zerreissen des Wasservorhangs an einzelnen Stellen führen können.

  Zur Vermeidung dieser negativen Erscheinungen ist es aus der DE-OS 33 34 251 bekannt, die Seitenwände der über die gesamte Breite des Wasservorhangs gehenden Schlitzdüse im Bereich der   RuslaOöffnung    quer zur Strömungsrichtung des Kühlwassers konvex zu krümmen, also den   Rustrittsquerschnitt    von den Seiten zur Mitte der Schlitzdüse hin zu vergrössern. Nachteilig bei dieser Lösung ist insbesondere, dass die Breite des erzeugten Wasservorhangs stets konstant ist, also nicht an die Breite oder Länge des jeweils zu kühlenden Walzgutes   anpaBbar    ist.  



  Zur Lösung dieses   anpassungsproblems    wurde in der Patentanmeldung DE 36   34    188   fll    vorgeschlagen, die Stirnwände (Schmalseiten) der Schlitzdüsen einzeln oder gegenläufig entlang den Seitenwänden (Breitseiten) der Schlitzdüsen verschiebbar anzuordnen, so dass sich beliebige Düsenbreiten einstellen lassen. Dieser Vorschlag ist technisch vergleichsweise aufwendig und hat zudem den Nachteil, dass beim Anfahren des Wasservorhangs etwa die 2,5-fache Wassermenge pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt werden   muB,    als   .m    Normalbetrieb für die gleiche Wasservorhangbreite benötigt wird. Ein entsprechend erhöhtes Wasserangebot ist für die ausbildung einer laminaren Strömung stets erforderlich.



  Weiterhin ist es aus der DE 35 23   829    R1 bekannt, das Wasserangebot in einzelnen   Pbschnitten    des Wasservorhangs gezielt zu beeinflussen, indem die Wasserkasteneinrichtung durch eine Reihe von in Strömungsrichtung des Wassers verlaufenden   Rbschottungen    praktisch in eine Vielzahl nebeneinander angeordnete Wasserkästen unterteilt wird, wobei jeder Wasserkasten eine eigene regelbare Zuleitung aufweist.

  Die dicht oberhalb der   Rustrittsebene    der für alle Wasserkästen gemeinsamen Breitschlitzdüse endenden   flbschottungen    weisen an ihren unteren Enden konische   verjüngungen    auf und werden durch einfache Trennbleche gebildet, die jeweils zwei unmittelbar benachbarten Wasserkästen gemeinsam zugeordnet sind, so dass diese Wasserkästen abgesehen von der Blechdicke) ohne   Rbstand    aneinandergereiht sind.



  Nachteilig bei dieser Lösung ist es, dass die ausbildung einer laminaren Strömung in der   flustrittsdüse    stark gestört wird, weil das Wasser in jedem Wasserkasten durch einzelne regelbare Runddüsen in die Eintrittszone der Breitschlitzdüse gespritzt wird und zu Verwirbelungen führt. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Wasserangebot, wie Untersuchungen gezeigt haben, in der   Zusamnenftiesszone    ('Nahtstelle') der aus zwei benachbarten Wasserkästen austretenden Teilstücke des Wasservorhangs, also in der vertikal   unterhalt    der Abschottungen liegenden Zone   ungleichmänig    ist.  



  Im Querschnitt ist der Wasservorhang in diesen Zonen nämlich etwa knochenförmig ausgebildet, so dass es im Walzgut über die Breite des Wasservorhangs gesehen sowohl zu mehr als auch zu weniger intensiven Kühlungen als eigentlich beabsichtigt und somit zu unterschiedlichen Gefügeausbildungen kommt.



  Rufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzuentwickeln, dass diese Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.



  Gelöst wird diese Rufgabe erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.



  Die Erfindung geht davon aus, eine über die erforderliche Wasservorhangbreite gehende Wasserkasteneinrichtung in mehrere voneinander   unabhangige    Module, also in einzelne Wasserkästen mit eigener Wasserzuleitung und eigener Wasseraustrittsöffnung   aufzuteilen1    deren einzeln erzeugte   Wasserteilvorhänge    wiederum zu einem   Gesamtwasservorhang    zusammenzuführen sind.



  Hierdurch wird nicht nur eine Anpassung an unterschiedliche Walzgutbreiten oder   -längen    ermöglicht, indem einzelne Module durch Regelung der Wasserzuleitung abgeschaltet oder zugeschaltet werden. Es können selbstverständlich auch gewollt unterschiedliche Kühl intensitäten über die Walzgutbreite oder   -l nge    durch entsprechende Regelung der Wasserzufuhr in den einzelnen Wasserkästen erreicht werden. Weiterhin ergibt sich beim Anfahren der vorrichtung eine Möglichkeit zur Reduzierung des erforderlichen Wasserangebotes, indem die einzelnen Module nacheinander angefahren werden, so daS der erhöhte Wasserbedarf beim   8anfahren    zur Ausbildung der laminaren Strömung immer nur bei einem einzelnen Modul vorliegt.  



  Darüberhinaus gewährleistet die erfindungsgemässe Vorrichtung eine sichere Rusbildung der laminaren Strömung in der   Rustrittsdüse,    da das Wasser durch einen über die Gesamtbreite jedes einzelnen Wasserkastens gehenden siphonartigen überlauf bereits beruhigt in die Eintrittszone der   Preitschlitzführung    gelangt. Die negativen Einflüsse von Verwirbelungen beim Eintritt des Wassers aus der regelbaren Zuleitung in den Wasserkasten werden dadurch weitestgehend ausgeschaltet.



  Schliesslich vermeidet die Erfindung die   'Knochenbildungw    in der   Quftreffzone    des Wasservorhangs auf dem Walzgut. Bei der bekannten Vorrichtung   kommt    es nämlich durch das   Zusammenf liessen    benachbarter Teilstücke des Wasservorhangs im Vergleich zur normalen Breite der Ruftreffzone (Dicke des Wasservorhangs) jeweils zu einem mittleren Bereich mit einem zu geringen Wasserangebot, an den sich jeweils zu beiden Seiten ein Bereich mit einem zu grossen Wasserangebot anschliesst.

  Dieses Problem wird nach der Erfindung gelöst, indem nach Durchströmen der Breitschlitzführung eine weitere gezielte körperliche Führung der   Wasservorhänge    in ihren Randbereichen zur Vergleichmässigung der Strömung und kontrollierten   1Verschmelzung1    der Ränder vorgesehen wird. Realisiert wird dies dadurch, dass die einzelnen Wasserkästen im Abstand voneinander angeordnet werden1 so dass die   Pbschottung    zwischen zwei unmittelbar benachbarten Wasserkästen nicht mehr als gemeinsame Trennwand sondern als Einzelwände ausgeführt ist. 

  Die seitlichen Ränder der einzelnen Teilstücke des Wasservorhangs werden nach Durchströmen der konstante Breite und konstante lichte Weite aufweisenden Breitschlitzführung jeweils durch Leitstege schräg nach aussen geführt, um sich am Ende der in Form einer konischen Verjüngung zusammenlaufenden benachbarten Leitstege zu vereinigen. Dieses Ruseinanderziehen der Teilstücke des Wasservorhangs in den Randbereichen führt zu einer kontrollierten örtlichen Verringerung des Wasserangebotes.  



  Da die Seitenwände der gemeinsamen   Pustrittsdüse    aller Wasserkästen an den Breitseiten noch ein erhebliches Stück über das Ende der konischen Verjüngungen hinaus nach unten reichen, kann bis zum Erreichen der   Pustrittsebene    der Rustrittsdüse eine weitgehende Vergleichmässigung der Strömung erzielt werden die für manche   Rnwendungen    bereits ausreichend ist. Turbulente Strömungen im Bereich der Nahtstelle benachbarter Teilstücke des Wasservorhangs können zu einem Grossteil noch innerhalb der Rustrittsdüse in eine laminare Strömung überführt werden.

  Um aber eine noch gleichmässigere Dicke des Wasservorhangs zu gewährleisten, ist erfindungsgemäss vorgesehen, die lichte Weite der Rustrittsdüse im Bereich unterhalb der konischen Verjüngungen jeweils gezielt zu verringern, indem z.B. auf der Innenseite der   Qustrittsdüse    entsprechende mit ihrer Längsrichtung in Strömungsrichtung weisende Blechstreifen befestigt werden. Es empfiehlt sich, die Dicke dieser Streifen an den Längsrändern zu vermindern. In der Regel ist es ausreichend, wenn die Streifen auf einer der beiden   Breitseitenwände    der   Rustrittsduse    befestigt sind.



     Rnhand    der in den Figuren dargestellten Zusammenhänge wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemässe Wasserkastenanordnung im
Längsschnitt,
Figur 2 einen Querschnitt durch die Wasserkastenanordnung gemass
Linie   R-R    in Figur 1,
Figur 3 einen Querschnitt durch die Wasserkastenanordnung gemäss
Linie   B-B    in Figur 1,  
Figur   4    einen Blechstreifen zur Verringerung der   Durchflussweite    in Ansicht und Draufsicht,
Figur 5 Härtemessungen an zwei Probestücken in   Rbh ngigkeit    von und 6 der Entfernung der Messstelle von der Nahtstelle der
Wasservorhangteilstücke, Die erfindungsgemässe Wasserkastenanordnung in Figur 1 zeigt Im Längsschnitt eine   Rutteilung    in drei voneinander beabstandete Wasserkästen 1,

   die jeweils an eine getrennt regelbare   Wasserzuleitung    2 angeschLossen sind. In Figur 2 ist diese Vorrichtung im Querschnitt entlang der Linie   Q-R    und in Figur 3 im Querschnitt entlang der Linie B-B dargestellt. Das Wasser strömt in laminarer Form durch jeweils eine Breitschlitzführung 3 aus dem Wasserkasten 1 im freien Fall nach unten aus. Hierzu trägt die siphonartige überlaufvorrichtung bei, die durch die vertikal vom Deckel bzw. vom Boden des Wasserkastens 1 in den Flüssigkeitsstand hineinragenden über die gesamte Breite des Wasserkastens 1 gehenden Bleche 10 und 11 gebildet wird. Das Blech 11 bildet dabei zusammen mit der Begrenzungswand 6 die Breitschlitzführung 3, die über die gesamte Breite des Wasserkastens 1 die gleiche lichte Weite aufweist.

  Die Ränder der durch das ausströmende Wasser erzeugten drei Teilstücke des Wasservorhangs werden durch die Leitstege   4,    die sich jeweils seitlich an die die schmale Seite der   Breitschlitzführungen    3 begrenzende Wand 5 nach unten hin anschliessen,   aneinandergcfYhrt.   



  Hierzu sind benachbarte Leitstege 4 jeweils zueinander geneigt und an ihren Enden zu einer konischen Verjüngung miteinander verbunden. Die Seitenwände 6 aller Wasserkästen 1 sind ebenso wie die Bleche 11 unterhalb der Wasserkästen 1 verlängert und leiten die   Breitschlitzführungen    3 in eine gemeinsame   Pustrittsdüse    7 fur alle Wasserkästen 1 über.  



  Die Rustrittsebene der Rustrittsdüse 7 ist mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet und liegt deutlich unterhalb der durch die Leitstege 4 gebildeten konischen verjüngungen, so dass unterhalb dieser bis zur Rustrittsebene 8 eine Zone zur Strömungsberuhigung entsteht. Im Bereich der Nahtstelle zweier benachbarter Teilstücke des Wasservorhangs ist die lichte Weite der   Rustrittsdüse    7 jeweils durch einen Blechstreifen 9, der auf der Innenseite des Bleches 11 befestigt ist, örtlich begrenzt verringert worden, um das Wasserangebot in den Nahtstellen über die durch die Leitstege 4 erreichte Verminderung hinaus zu begrenzen. Es ist auch möglich alternativ die Streifen 9 an der Begren2ungswand 6 oder an beiden zu befestigen.



  Im folgenden wird anhand von zwei Beispielen der Einsatzerfolg einer erfindungsgemässen Vorrichtung beim   Rbschrecken    von Stahl rohren nachgewiesen.

 

  In Figur 5 bzw. Figur 6 sind die Ergebnisse von Härtemessungen an zwei gemäss der Erfindung behandelten   Stahl rohren    aus dem Werkstoff 29 CrMo 4 4 bzw. 20 CrMo 4 4 in   Pbhängigkeit    von der Entfernung der Messstelle von der Nahtstelle zweier Teilstücke eines Wasservorhangs graphisch dargestellt. Es wurden jeweils die Härtewerte an der inneren und äusseren Oberfläche sowie in der Mitte der Rohrwand ermittelt. Die Verläufe dieser Härtewerte lassen im Bereich der Nahtstelle weder eine erhöhte noch eine verminderte Kühlwirkung erkennen. Die absolute Höhe der Einzelwerte und ihre Schwankungsbreite entspricht durchaus dem bei planmässiger Kühlung im günstigsten Fall zu erreichenden Verlauf. 



  
 



   The invention relates to a device for generating a water curtain according to the preamble of patent claim 1.



  Laminar water curtains are created in order to specifically cool the rolling stock.



  These can be strips, sheets, slabs as well as pipes. As a rule, cooling must take place evenly. For this reason, the goods to be cooled must be aligned with the water curtains. Flat bodies are generally transported transversely to the water curtains and through them via roller tables, while rotationally-physical bodies are cooled in rotation under the water curtains, the axis of rotation being aligned parallel to the pitting line of the water on the rolling stock and preferably being located vertically below it.



  A major difficulty in creating a laminar water curtain is to create a uniform thickness across the entire width of the water curtain, i.e. to ensure the same water supply at all points in the calling area on the rolling stock to be cooled. Due to the large required width (max. 5 m for flat rolled stock, 15 - 30 m for pipes) of the water curtain, irregularities in the laminar flow in the form of constrictions can occur, which can even lead to the water curtain tearing at individual points.

  To avoid these negative phenomena, it is known from DE-OS 33 34 251 to bend the side walls of the slotted nozzle across the entire width of the water curtain in the region of the Rusla opening, transversely to the direction of flow of the cooling water, that is to say the cross-section of the flow from the sides to the center of the To enlarge the slot nozzle. A particular disadvantage of this solution is that the width of the water curtain produced is always constant, that is to say it cannot be adapted to the width or length of the rolling stock to be cooled.



  To solve this adaptation problem, it was proposed in patent application DE 36 34 188 fll to arrange the end walls (narrow sides) of the slot nozzles to be displaceable individually or in opposite directions along the side walls (broad sides) of the slot nozzles, so that any nozzle widths can be set. This proposal is technically comparatively complex and also has the disadvantage that when the water curtain is started up about 2.5 times the amount of water per unit of time has to be made available as normal operation for the same water curtain width. A correspondingly increased water supply is always necessary for the formation of a laminar flow.



  Furthermore, it is known from DE 35 23 829 R1 to influence the water supply in individual sections of the water curtain in a targeted manner by practically dividing the water tank device into a plurality of water boxes arranged next to one another by means of a number of rotary partitions running in the flow direction of the water, each water box having one has its own adjustable supply line.

  The flbschottungen ending just above the entry level of the common slot nozzle common to all water boxes have conical tapering at their lower ends and are formed by simple dividing plates, which are each assigned to two immediately adjacent water boxes, so that these water boxes are strung together without a spacing apart from the sheet thickness are.



  The disadvantage of this solution is that the formation of a laminar flow in the flow nozzle is severely disrupted because the water in each water box is sprayed into the entry zone of the slot die through individually controllable round nozzles and leads to turbulence. Another disadvantage is that the water supply, as studies have shown, is uneven in the confluence zone ('interface') of the sections of the water curtain emerging from two adjacent water tanks, i.e. in the zone vertically maintaining the bulkheads.



  The cross-section of the water curtain in these zones is approximately bone-shaped, so that in the rolling stock, viewed across the width of the water curtain, there are both more and less intensive cooling than actually intended, and thus different microstructures occur.



  The call of the invention is to further develop a device according to the preamble of claim 1 in such a way that these disadvantages are avoided as far as possible.



  This call is solved according to the invention with the characterizing features of patent claim 1. Advantageous further developments of the invention are specified in subclaims 2 and 3.



  The invention is based on dividing a water box device that extends over the required water curtain width into several mutually independent modules, i.e. into individual water boxes with their own water supply and their own water outlet opening1, the individually produced water curtains of which are in turn to be combined to form a total water curtain.



  This not only enables adaptation to different rolling stock widths or lengths, in that individual modules are switched off or on by regulating the water supply line. Of course, it is also possible to achieve different cooling intensities over the width or length of the rolling stock by appropriately regulating the water supply in the individual water boxes. Furthermore, when starting up the device, there is a possibility of reducing the required water supply by starting up the individual modules one after the other, so that the increased water requirement when starting up to form the laminar flow is only ever present in one module.



  In addition, the device according to the invention ensures a reliable formation of the laminar flow in the outlet nozzle, since the water already reaches the entry zone of the pressure slot guide in a calming manner through a siphon-like overflow that extends over the entire width of each individual water box. This largely eliminates the negative effects of turbulence when the water enters from the adjustable supply line into the water tank.



  Finally, the invention avoids the formation of bones in the air impact zone of the water curtain on the rolling stock. In the known device, because of the merging of adjacent sections of the water curtain in comparison to the normal width of the calling area (thickness of the water curtain), there is in each case a central area with too little water supply, to which an area with one each joins on both sides large supply of water.

  This problem is solved according to the invention by providing a further targeted physical guidance of the water curtains in their marginal areas after flowing through the slot slot guide in order to homogenize the flow and controlled 1 fusion of the edges. This is achieved by arranging the individual water boxes at a distance from each other1 so that the partition between two immediately adjacent water boxes is no longer designed as a common partition wall but as individual walls.

  The lateral edges of the individual sections of the water curtain, after flowing through the constant width and constant clear width, having the wide slot guide, are guided diagonally outwards through guide webs in order to unite at the end of the adjacent guide webs converging in the form of a conical taper. This pulling together of the sections of the water curtain in the peripheral areas leads to a controlled local reduction in the water supply.



  Since the side walls of the common blow nozzle of all water boxes on the broad sides still extend a considerable distance downwards beyond the end of the conical taper, a largely uniform flow can be achieved until the blow level of the blow nozzle is reached, which is already sufficient for some applications. For the most part, turbulent flows in the area of the interface between adjacent sections of the water curtain can be converted into a laminar flow within the outlet nozzle.

  However, in order to ensure an even more uniform thickness of the water curtain, the invention provides for the clear width of the outlet nozzle in the area below the conical tapering to be deliberately reduced, for example by on the inside of the exit nozzle, corresponding metal strips with their longitudinal direction pointing in the flow direction are attached. It is advisable to reduce the thickness of these strips along the longitudinal edges. It is usually sufficient if the strips are attached to one of the two broad side walls of the exit nozzle.



     The invention is explained in more detail on the basis of the relationships shown in the figures. Show it:
Figure 1 an inventive water box arrangement in
Longitudinal section,
2 shows a cross section through the water tank arrangement
Line R-R in Figure 1,
Figure 3 shows a cross section through the water box arrangement according to
Line B-B in Figure 1,
FIG. 4 shows a sheet metal strip for reducing the flow range in a view and a top view,
Figure 5 hardness measurements on two specimens depending on and 6 the distance of the measuring point from the interface of the
Water curtain sections, the water tank arrangement according to the invention in FIG. 1 shows in longitudinal section a channel division into three water boxes 1 spaced from one another,

   which are each connected to a separately controllable water supply line 2. In Figure 2, this device is shown in cross section along the line Q-R and in Figure 3 in cross section along the line B-B. The water flows in laminar form through a slot slot 3 from the water tank 1 in free fall downwards. The siphon-like overflow device contributes to this, which is formed by the sheets 10 and 11 which project vertically from the cover or the bottom of the water box 1 into the liquid level and extend over the entire width of the water box 1. The sheet 11 forms together with the boundary wall 6 the slot guide 3, which has the same clear width over the entire width of the water tank 1.

  The edges of the three sections of the water curtain produced by the outflowing water are brought together by the guide webs 4, each of which laterally adjoins the wall 5 delimiting the narrow side of the slot guides 3.



  For this purpose, adjacent guide webs 4 are each inclined to one another and connected to one another at their ends to form a conical taper. The side walls 6 of all water boxes 1, like the metal sheets 11, are elongated below the water boxes 1 and guide the slot slots 3 into a common blow nozzle 7 for all water boxes 1.



  The outflow plane of the outflow nozzle 7 is designated by the reference numeral 8 and is clearly below the conical tapering formed by the guide webs 4, so that a zone for flow calming is created below this up to the outflow plane 8. In the area of the interface between two adjacent sections of the water curtain, the clear width of the outflow nozzle 7 has been reduced locally in each case by a sheet metal strip 9, which is fastened to the inside of the sheet 11, in order to ensure that the water supply in the interfaces is reached via the guide webs 4 Limit reduction beyond. It is also possible alternatively to attach the strips 9 to the boundary wall 6 or to both.



  In the following, the success of the use of a device according to the invention in shrinking steel pipes is demonstrated using two examples.

 

  5 and 6 show the results of hardness measurements on two steel pipes treated according to the invention made of the material 29 CrMo 4 4 or 20 CrMo 4 4 depending on the distance of the measuring point from the interface of two parts of a water curtain. The hardness values on the inner and outer surface as well as in the middle of the pipe wall were determined. The course of these hardness values shows neither an increased nor a reduced cooling effect in the area of the interface. The absolute level of the individual values and their fluctuation range corresponds entirely to the course that can be achieved in the best case with planned cooling.


    

Claims

Patentansprüche - - - - - - - - - - - - - - -Claims - - - - - - - - - - - - - - -
Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasservorhangs für die Kühlung von Walzgut, insbesondere von Stahlrohren, dergestalt, daß der Wasservorhang im freien Fall mit laminarer Strömung linienförmig über die Gesamtlänge oder Gesamtbreite des Walzgutes auf dessen Oberfläche auftrifft, enthaltend eine in mehrere nebeneinander angeordnete Wasserkästen (1) unterteilte Wasserkasteneinrichtung, in der jeder Wasserkasten (1) eine eigene separat regelbare Wasserzuleitung (2) und eine Breitschlitzführung (3) für den Austritt eines Teilstücks des Wasservorhangs aufweist, wobei jeweils zwischen zwei unmittelbar benachbarten Wasserkästen (1) eine Abschottung angeordnet ist, die nach unten konisch verjüngt ist, und wobei die Begrenzungswände (6, 11) an den Breitseiten der Breitschlitzführungen (3) zur Bildung einer gemeinsamen Austrittsdüse (7) aller Wasserkästen (1) über die konische Verjüngung der Abschottungen hinaus nach unten fortgesetzt sind und in einer gemeinsamen Austrittsebene (8) enden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt in die Breitschlitzführung (3) jedes Wasserkastens (1) als siphonartiger Überlauf (10, 11) ausgebildet ist, der sich über die gesamte Breite des Wasserkastens (1) erstreckt, daß die Abschottungen zwischen den Wasserkästen (1) als separate und voneinander beabstandete Begrenzungswände (5) ausgebildet sind, daß die Begrenzungswände (5) unterhalb der Breitschlitzführung (3) jeweils als Leitstege (4) schräg nach außen verlaufen und paarweise mit dem benachbarten Wasserkasten (1) die konischen Verjüngungen bilden und daß die Breite der Durchflußöffnung der gemeinsamen Austrittsdüse (7) im Bereich der konischen Verjüngung örtlich verringert ist.Device for producing a water curtain for the cooling of rolling stock, in particular steel pipes, in such a way that the free-falling water curtain with laminar flow strikes the surface of the rolling stock in a line over the total length or total width, containing one divided into several water boxes (1) arranged side by side Water box device in which each water box (1) has its own separately controllable water supply line (2) and a slot slot guide (3) for the exit of a section of the water curtain, a partition being arranged between two immediately adjacent water boxes (1), which points downwards is tapered, and the boundary walls (6, 11) on the broad sides of the slot guides (3) to form a common outlet nozzle (7) of all water tanks (1) are continued downwards beyond the conical tapering of the partitions and in a common outlet plane (8) end, characterized in that the entry into the slot slot guide (3) of each water box (1) is designed as a siphon-like overflow (10, 11) which extends over the entire width of the water box (1), that the partitions between the water boxes (1) are designed as separate and spaced-apart boundary walls (5), that the boundary walls (5) below the slot guide (3) each run diagonally outwards as guide webs (4) and in pairs with the neighboring water box ( 1) form the conical taper and that the width of the flow opening of the common outlet nozzle (7) is locally reduced in the region of the conical taper.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlichen Verringerung der Durchflußöffnung der gemeinsamenApparatus according to claim 1, characterized in that for the local reduction of the flow opening of the common
Austrittsdüse (7) auf den Innenflächen der Begrenzungswände (5 bzw.Outlet nozzle (7) on the inner surfaces of the boundary walls (5 or
11) flache Streifen (9) aus Blech oder einem anderen Stoff mit glatter11) flat strips (9) made of sheet metal or another fabric with a smooth surface
Oberfläche befestigt sind.Surface are attached.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (9) im Querschnitt quer zur Strömungsrichtung gesehen zur Mitte hin dicker und zu den Längsseiten hin dünner ausgeführt sind. Device according to claim 2, characterized in that the strips (9) are made thicker in the cross-section transverse to the direction of flow towards the center and thinner towards the long sides.
PCT/DE1988/000642 1987-10-22 1988-10-12 Device for producing a water curtain WO1989003729A1 (en)

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DE8888908673T DE3870886D1 (en) 1987-10-22 1988-10-12 DEVICE FOR PRODUCING A WATER CURTAIN.
AT88908673T AT75639T (en) 1987-10-22 1988-10-12 Device for producing a water curtain.

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