WO2003084686A1 - Vorrichtung zum kühlen von walzgut innerhalb der kühlstrecke einer walzanlage - Google Patents

Vorrichtung zum kühlen von walzgut innerhalb der kühlstrecke einer walzanlage Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for cooling rolling stock within the cooling section of a rolling mill, in particular for a hot strip rolling mill, in which water spraying devices are arranged underneath the rolling stock between rollers of a roller table and spray bars held above the rolling stock on supporting levers, the supporting levers being parallel to one another the longitudinal axis of the roller table extending, tubular, rotatable and water-fed swivel tube are carried, with a central water supply pipe and a control and regulating device with associated switching valves for switching the cooling water on and off.
  • Devices for cooling rolling stock form an integral part of every rolling mill; They have become increasingly important since certain metallurgical states, for example grain sizes, have been influenced by influencing the transformation of the steel, and the associated high load capacity of the rolled product has been sought.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the compact design of a cooling system with a transport roller table, belt guide and belt longitudinal spray,
  • FIG. 4 shows a top view of a section of the roller table with an arrangement for the belt guide
  • FIG. 5 schematically, in vertical section, a spray bar with a spray tube plate and spray tubes
  • FIG. 2 is kept on a larger scale and represents a cross section through the roller table 1 in the central plane of a lower chilled beam.
  • the cooling beam 2 can be seen, which is closed at both ends by, for example, removable flaps 7 for cleaning.
  • the cooling beam 2 is fed by a cooling water pipe 8 via a bend 9.
  • the rollers 10 of the roller table 1 are equipped with long, slim pins 11 which support the rollers in bearings and transmit the drive from the roller table motors 12.
  • the rollers 10 are provided in a very narrow division and in the formed between them narrow column still engage the spray tube 13 of the chilled beams 2. However, this allows only small amounts of cooling water to flow between the rollers 10; the more space to drain them off between the long, slim pins 11 of the rollers 10.
  • the belt guide rulers 6 are shown again: The ruler shown on the left is retracted for maximum belt widths or a rest position and thus releases the area of the pins 11 of the rollers for the outflow of water from the beginning.
  • the ruler shown on the right is extremely advanced for a minimal bandwidth and thus largely covers the run-off path formed between the pins 11 of the rollers 10.
  • the tape guide rulers 6 will therefore be adjusted according to the width of the incoming tape when the tape runs in, and after running in, both switch on the cooling and pull the tape guide rulers back into their rest position of the maximum opening.
  • FIG. 5 shows an enlarged cross section. Shown is a spray tube 4 that engages under the spray bar 3 and a number of spray tubes 20. As the enlarged, drawn-out representations show, the free mouth region 21 of the spray tubes 20 that receives the cooling water is widened in a funnel shape in order to be able to absorb the inflowing water without throttling.
  • the outlet area 22, on the other hand, is either cylindrical or drawn in, usually only slightly, to the extent required to achieve the desired spraying speed.
  • the spray tubes 20 can be fastened in the spray tube plate 4 or, if a change or exchange is necessary for reasons of wear, but also for reasons of the use of other dimensions, they can be exchanged.
  • the nozzles are located close to the wall surface, so that an effective jet effect is ensured.
  • the flaps protect the nozzles and can avoid malfunctions, such as loop formation, in the event of a belt run, without causing significant damage to the devices for longitudinal spraying.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage, insbesondere für eine Warmbandwalzanlage, bei der unterhalb des Walzgutes zwischen Rollen (10) eines Rollganges (1) fest angeordnete Wasserspritzvorrichtungen sowie oberhalb des Walzgutes an Traghebeln (16) gehaltene Spritzbalken (3) angeordnet sind, wobei die Traghebel von einem sich parallel der Längsachse des Rollganges erstreckenden, rohrförmigen, drehantreibbaren und wassergespeisten Schwenkrohr (15) getragen sind, mit einem zentralen Wasserzuführungsrohr sowie einer Steuer- und Regelvorrichtung mit zugeordneten Schaltventilen zum Zu- und Abschalten des Kühlwassers, soll so verbessert werden, dass die erzielbare maximale Kühlleistung weiterhin angehoben, jedoch gleichzeitig die hierfür in Anspruch genommene Länge des Rollganges gekürzt werden kann, so dass eine Kompaktbauweise hoher Kühlleistung erzielt wird. Dazu wird vorgeschlagen, dass die Rollen des Rollganges in engstmöglicher Teilung angeordnet sind, dass die unteren Kühlbalken (2) unter den zwischen den Rollen verbleibenden Abständen angeordnet sind, und dass sie mit ihnen zugeordneten Spritzröhrchen (13) diese Abstände durchgreifen, und dass die Rollen des Rollganges langgestreckte Zapfen (11) geringen Durchmessers aufweisen.

Description

Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage, insbesondere für eine Warmbandwalzanlage, bei der unterhalb des Walzgutes zwischen Rollen eines Rollganges fest angeordnete Wasserspritzvorrichtungen sowie oberhalb des Walzgutes an Traghebeln gehaltene Spritzbalken angeordnet sind, wobei die Traghebel von einem sich parallel der Längsachse des Rollganges erstreckenden, rohrförmigen, drehantreibbaren und wassergespeisten Schwenkrohr getragen sind, mit einem zentralen Wasserzuführungsrohr sowie einer Steuer- und Regelvorrichtung mit zugeordneten Schaltventilen zum Zu- und Abschalten des Kühlwassers.
Vorrichtungen zum Kühlen von Walzgut bilden einen festen Bestandteil jeder Walzanlage; sie haben erhöht an Bedeutung gewonnen, seitdem durch Beeinflussung der Umwandlung des Stahls bestimmte metallurgische Zustände, bspw. Korngrößen, und verbunden damit eine hohe Belastbarkeit des Walzproduktes angestrebt werden.
Bspw. die EP 0 178 281 B1 beschreibt eine Einrichtung zur Kühlung eines Metallproduktes mit flacher Ober- und Unterseite, insbesondere eines Bleches, das auf einem Rollenförderer bewegt wird, wobei Kühlmittel für die Unterseite in den zwischen den Rollen des Rollenförderers gebildeten Lücken gefördert wird und oberhalb des Walzgutes eine abstandsveränderliche weitere Anordnung vorge- sehen ist. Zu bemängeln ist bei dieser bekannten Kühleinrichtung ein vergleichsweise hoher Aufwand an Material und insbesondere Montagearbeit vor Ort und die dabei entstehenden relativ hohen Baukosten. Es wurde in der DE 198 43 038.8 eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut beschrieben, bei der Kühlwasser von oben abgebenden Spritzbalken schwenkbar gehalten sind und zur Vereinfachung des Betriebes teilweise durch Gegengewichte entlastet sind. Durch Zusammenfassung der Kühlwasserzuleitungen lassen sich die entstehenden Montagekosten wünschenswert beeinflussen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die erzielbare maximale Kühlleistung weiterhin anzuheben, jedoch gleichzeitig die hierfür in Anspruch genommene Länge des Rollganges zu kürzen, so daß eine Kompaktbauweise hoher Kühlleistung erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kühlen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen hierbei:
Figur 1 einen Längsschnitt durch die Kompaktausführung eines Kühlsy- stemes mit Transportrollgang, Bandführung und Bandlängsab- spritzung,
Figur 2 einen Querschnitt durch die Kühlanordnung nach Fig. 1 mit Transportrollgang, Bandführung und Schwenkeinrichtung für die oberen Spritzbalken,
Figur 3 geringfügig verkleinert einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch den Rollgang mit angehobenen Spritzbalken,
Figur 4 eine Aufsicht auf einen Abschnitt des Rollganges mit einer Anordnung zur Bandführung, Figur 5 schematisch im Vertikalschnitt einen Spritzbalken mit Spritzrohrplatte und Spritzrohren,
Figur 6 einen Vertikal-Längsschnitt durch einen der unteren Kühlbalken, und
Figur 7 einen schematischen Querschnitt durch zwei benachbarte Rollen eines Rollgangs mit zwischen bzw. unter ihnen vorgesehenem unteren Kühlbalken mit Spritzröhrchen.
In der Fig. 1 ist ein zu einer kompakten Kühlvorrichtung umgestalteter Rollgang 1 gezeigt. Etwas unterhalb des Zwischenraumes der Rollen dieses Rollganges 1 sind untere Kühlbalken 2 erkenntlich. Über dem Rollgang sind Spritzbalken 3 gezeigt, die nach unten durch Spritzrohre aufweisende, austauschbare Spritz- rohφlatten 4 abgeschlossen sind. An den Spritzbalken 3 sind schwenkbar Spritzschutzplatten 5 angelenkt, welche das Umfeld vor Spritzwasser schützen sollen und dafür Sorge tragen, daß gebrauchtes Spritzwasser nach unten abläuft. Erkenntlich sind noch Bandführungslineale 6, die der Ausrichtung und mittigen Führung in den Rollgang auflaufender Warmbänder dienen.
Die Anordnung der Kühlbalken, Spritzbalken sowie der Bandführungslineale ist im einzelnen in der im größeren Maßstabe gehaltenen Figur 2 erkenntlich, die einen Querschnitt durch den Rollgang 1 in der Mittelebene eines unteren Kühlbalkens darstellt.
Erkenntlich ist der Kühlbalken 2, der beidendig durch bspw. zur Reinigung abnehmbarer Klappen 7 geschlossen ist. Gespeist wird der Kühlbalken 2 durch ein Kühlwasserrohr 8 über einen Krümmer 9. Die Rollen 10 des Rollgangs 1 sind mit langen, schlanken Zapfen 11 ausgestattet, welche die Rollen in Lagern tragen und den Antrieb von den Rollgangsmotoren 12 übermitteln. Die Rollen 10 sind in sehr enger Teilung vorgesehen und in die zwischen ihnen gebildeten engen Spalte greifen noch die Spritzröh rchen 13 der Kühlbalken 2 ein. Damit aber vermögen zwischen den Rollen 10 nur geringe Kühlwassermengen abzufließen; um so mehr Raum zum Abfließen wird ihnen zwischen den langen, schlanken Zapfen 11 der Rollen 10 geboten.
In diesem Zusammenhang sind auch die Bandführungslineale 6 nochmals dargestellt: Das links dargestellte Lineal ist für maximale Bandbreiten oder eine Ruhestellung zurückgezogen und gibt damit das Gebiet der Zapfen 11 der Walzen zum Abfluß von Wasser von Anfang an frei. Das rechts dargestellte Lineal dagegen ist für eine minimale Bandbreite extrem weit vorgeschoben und deckt damit den zwischen den Zapfen 11 der Rollen 10 gebildeten Ablaufweg weitgehend ab. Im praktischen Betriebe wird man daher beim Einlaufen des Bandes die Bandführungslineale 6 entsprechend der Breite des einlaufenden Bandes einstellen, und nach erfolgtem Einlauf sowohl die Kühlung einschalten als auch die Bandführungslineale in ihre Ruhestellung der maximalen Öffnung zurück- ziehen.
Gleichzeitig wird auch die Unterbringung der oberen Spritzbalken 3 gezeigt. Mittels eines Bockes 14 oder mehrerer ist ein drehbares Schwenkrohr 15 gelagert, das in axialer Richtung von Kühlwasser gespeist ist. An dieses Schwenkrohr 15 sind rohrförmige Tragarme 16 angeschlossen, in die das Kühlwasser des Schwenkrohres 15 einzutreten vermag. An diesen Tragarmen sind jeweils zwei parallele Spritzbalken 3 befestigt und werden durch Krümmer mit Kühlwasser über die rohrförmigen Traghebel 16 versorgt. Auf der Unterseite sind die Spritzbalken 3 durch auswechselbare und anpaßbare Spritzrohrplatten 4 ergänzt, und die freien Enden tragen die angelenkten Spritzschutzplatten 5. Jeder der Traghebel wird durch einen Hydraulikzylinder 17 abgestützt und kann mittels desselben aus seiner in Fig. 2 dargestellten Arbeitsstellung in die in Fig. 3 gezeigte Stellung aufwärts geschwenkt werden, um Reparaturen und Inspektionen auszuführen oder aber dem Rollgang Bänder entnehmen zu können. Eine Aufsicht auf die Bandführungslineale 6 des Rollganges 1 ist in Fig. 4 dargestellt. Die beiden Anstellvorrichtungen 18 für die Führungslineale 6 haben auf eine geringe Bandbreite abgestellt, so daß die Lineale über den Mantelflächen der Rollen 10 selbst stehen: Wie bereits erläutert, werden nach Einlaufen des Bandes die Führungslineale 6 maximal geöffnet, so daß die zwischen den Zapfen 11 der Rollen 10 gebildeten größeren Zwischenräume das von den Spritzbalken 3 sowie gegebenenfalls von den Kühlbalken 2 abgegebene Kühlwasser abzuleiten vermögen.
Der Aufbau der Spritzbalken 3 ist anhand der Fig. 5 erläutert, die vergrößert einen Querschnitt wiedergibt. Gezeigt ist eine den Spritzbalken 3 untergreifende Spritzrohφlatte 4 sowie eine Anzahl von Spritzrohren 20. Wie die vergrößerten, herausgezogenen Darstellungen zeigen, ist der freie, das Kühlwasser aufnehmende Mündungsbereich 21 der Spritzrohre 20 trichterförmig erweitert, um das einströmende Wasser ohne Drosselung aufnehmen zu können. Der Auslaufbe- reich 22 dagegen ist entweder zylindrisch oder auf das zum Erreichen der gewünschten Spritzgeschwindigkeit benötigte Maß, meist nur geringförmig, eingezogen. Es sind zur Befestigung mehrere Möglichkeiten gegeben: Die Spritzrohre 20 können in der Spritzrohrplatte 4 befestigt sein, oder aber, falls ein Wechsel oder Austausch aus Verschleißgründen, aber auch aus Gründen des Ein- satzes anderer Abmessungen notwendig wird, austauschbar sein.
In Fig. 6 ist nochmals einer der unteren Kühlbalken 2 in der Seitenansicht gezeigt. Zu erkennen sind wieder die die Reinigungs- bzw. Inspektionsöffnung verschließenden abnehmbaren Kappen 7 sowie der zum Anschluß des Kühl- Wasserrohres 8 der Fign. 2 und 3 dienende Krümmer 9.
Wie aber insbesondere Fig. 7 zeigt, ist der zwischen zwei benachbarten Rollen 10 des Rollgangs 1 gebildete Zwischenraum sehr schmal, so daß die Zufuhr des Kühlwassers von unten sowie der Abfluß des ablaufenden Kühlwassers von oben bei einer solch kompakten Anordnung kritisch werden. Gelöst ist hier dieses Problem durch Anordnung des eigentlichen Körpers des Kühlbalkens 2 unterhalb der Mittelhorizontalen der Rollen 10 unter gleichzeitiger birnenförmige Ausbildung des Querschnittes dieses Kühlbalkens in Richtung Stromlinienkörper. Nach oben ist dieser durch eine Halteleiste 23, deren Bohrungen die Spritzröhrchen 13 aufnehmen, die nach oben durch eine deren Spritzbild bestimmende Düse 24 abgeschlossen sind.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Anordnung zur kompakten Kühlung einlauf- und aus- laufseitig durch schwenk- und schaltbare Längsabspritzungen 25 und 26 ergänzt. Diese tragen dafür Sorge, daß das bei der reichlichen Kühlwasseraufgabe auf der Bandoberseite stehende Kühlwasser nicht in den Bereich der tech- noiogischen Meßgeräte strömen bzw. vom Band transportiert werden kann und dort Störungen bzw. Verfälschungen der Meßergebnisse hervorrufen würde. Diese Längsabspritzungen 25 bzw. 26 bestehen aus schwenkbaren Klappen 27 bzw. 28 mit Düsenrohren 29 bzw. 30. Beim Bandeinlauf sind die Klappen hochgeschwenkt, um einen störungsfreien Banddurchlauf zu gewährleisten. An- schließend werden die Klappen 27, 28 zum Betriebe abgesenkt, und die Düsenrohre 29, 30 werden eingeschaltet. Die Düsen befinden sich nach dem Absenken der Klappen und Düsenrohre dicht über der Wandoberfläche, so daß eine effektive Düsenstrahlwirkung gewährleistet ist. Die Klappen schützen die Düsen und können bei Bandlauf Störungen, bspw. Schlingenbildung, nach oben aus- weichen, ohne daß wesentliche Beschädigungen an den Vorrichtungen zur Längsabspritzung entstehen können.
Bezugszeichen
1 Rollgang
2 unterer Kühlbalken
3 oberer Spritzbalken
4 Spritzrohrplatte (3)
5 Spritzschutzplatte
6 Wandführungslineal
7 Kappe (2)
8 Kühlwasserrohr (2)
9 Krümmer (2)
10 Rolle (1)
11 Zapfen (10)
12 Motor (10, 11 )
13 Spritzröhrchen
14 Bock
15 drehbares Schwenkrohr
16 Traghebel (15)
17 Hydraulikzylinder (16)
18 Anstellvorrichtung (6)
19 Anschlag (6) 0 Spritzrohre 1 Mündungsbereich 2 Auslaufbereich (19) 3 Halteleiste (2) 4 Düsen (13) 5, 26 Anordnungen zum Längsabspritzen 7, 28 Klappen (25, 26) 9,30 Düsenrohre (25, 26)

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage, insbesondere für eine Warmbandwalzanlage, bei der unterhalb des Walzgutes zwischen Rollen eines Rollganges fest angeordnete Wasserspritzvorrichtungen sowie oberhalb des Walzgutes an Traghebeln gehaltene Spritzbalken angeordnet sind, wobei die Traghebel von einem sich parallel der Längsachse des Rollganges erstreckenden, rohrförmi- gen, drehantreibbaren und wassergespeisten Schwenkrohr getragen sind, mit einem zentralen Wasserzuführungsrohr sowie einer Steuer- und Regelvorrichtung mit zugeordneten Schaltventilen zum Zu- und Abschalten des Kühlwassers, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (10) des Rollganges (1) in engstmoglicher Teilung angeordnet sind, daß die unteren Kühlbalken (2) unter den zwischen den Rollen (10) verbleibenden Abständen angeordnet sind, und daß sie mit ihnen zugeordneten Spritzröhrchen (13) diese Abstände durchgreifen, und daß die Rollen (10) des Rollganges (1) langgestreckte Zapfen (11) geringen Durchmessers aufweisen.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbalken (2) einen birnenförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Hals auf die zwischen den Rollen (10) verbliebenen Abstände weist und mit den Spritzröhrchen (13) ausgestattet ist.
3. Anordnung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals der birnenförmigen Querschnitte der Kühlbalken (2) durch eine vorteilhaft austauschbare, mit Spritzröhrchen (13) bestückte Halteleiste (23) abgeschlossen ist.
4. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzröhrchen (13) an ihrem freien Ende jeweils mit einer Düse (24) bestückt sind.
5. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein von Böcken (14) oder dergleichen getragenes und in ihnen schwenkbar gelagertes, vom Kühlwasser beaufschlagtes Schwenkrohr (15), von dem rohrartige, Kühlwasser führende Tragarme (16) ausgehen, die obere Spritzbalken (3) sowohl tragen als auch mit Kühlwasser versorgen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zumindest eine dem Schwenkrohr (15) zugeordnete Antriebsvorrichtung.
7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen an einen mit dem Schwenkrohr (15) verbundenen Hebel, bspw. einen Abschnitt eines Traghebels (16), angreifenden Hydraulikzylinder
(17).
8. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch vor den Stirnseiten der Spritzbalken (3) angelenkte Spritzschutzplatten
(5)*
9. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, gegen die zu verarbeitende Bandbreite wiedergebende Anschläge (19) vorschiebbare Führungslineale (6), die mit Beginn der intensiven Kom- paktkühlung in ihre geöffnete Ruhestellung rückziehbar sind.
10. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der oberen Spritzbalken (3) Spritzrohre (20) auf- weisende Spritzrohrplatten (4) lös- und/oder austauschbar angeordnet sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen freien Enden der Mündungsbereiche (21) der Spritzrohre (20) trichterförmig erweitert sind und deren untere Enden im Auslaßbereiche (22) auf den gewünschten Querschnitt gegebenenfalls eingezogen sind.
12. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die Enden der Kühlstrecke des Rollganges (1) mit Anordnungen (25, 26) zum Längsabspritzen ausgestattet sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Anordnungen zum Längsabspritzen absenkbare Klappen (27, 28) vorgeordnet sind.
14. Anordnung nach Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen zur Längsabspritzung (25, 26) mit druckwasser- und/oder druckluftbeaufschlagten Düsenrohren (29, 30) bestückt sind.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Düsen tragenden Rohre in eine Offenstellung abhebbar sind.
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