WO2018073086A1 - Kühlung einer walze eines walzgerüsts - Google Patents

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WO2018073086A1
WO2018073086A1 PCT/EP2017/076000 EP2017076000W WO2018073086A1 WO 2018073086 A1 WO2018073086 A1 WO 2018073086A1 EP 2017076000 W EP2017076000 W EP 2017076000W WO 2018073086 A1 WO2018073086 A1 WO 2018073086A1
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coolant
cooling
cooling device
roller
roll
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Application number
PCT/EP2017/076000
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alois Seilinger
Erich Opitz
Lukas PICHLER
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Publication date
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Priority to JP2019520550A priority patent/JP6828152B2/ja
Priority to EP17791968.5A priority patent/EP3525948A1/de
Priority to US16/340,410 priority patent/US11338339B2/en
Priority to CN202111645660.1A priority patent/CN114535300A/zh
Priority to MX2019004413A priority patent/MX2019004413A/es
Priority to RU2019111288A priority patent/RU2726525C1/ru
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B21B2027/103—Lubricating, cooling or heating rolls externally cooling externally

Definitions

  • Cooling of a Roll of a Rolling Mill The invention relates to a cooling device for cooling a roll of a roll stand.
  • Roll stands for rolling rolling stock have rolls which are cooled with a cooling liquid, usually with cooling water.
  • Cooling shells by means of which they are under low pressure
  • Coolant is applied to rolls of a rolling stand.
  • JP H06-170420 (A) discloses a cooling apparatus for cooling work rolls of a rolling mill which has a stationary spray bar which is slightly narrower than the narrowest band produced by the respective rolling stand and axially displaceable spray bars for cooling only those
  • Sections of the work rolls, which correspond to the width of the currently rolled strip has.
  • JP S59-156506 A discloses a method for cooling a work roll of a rolling mill, in which cooling water is sprayed onto the work roll instead of with high pressure and with a simultaneously increased application area.
  • WO 2014/170139 AI discloses a spray bar for cooling of rolling stock, which extends transversely to the transport direction of the rolling stock and has a central region and two edge regions, in each of which a cooling medium is separately fed.
  • the invention has for its object to provide an improved cooling device for cooling a roll of a roll stand.
  • the chilled beam has a plurality of full-jet nozzles, which run on one of the roller and parallel to a roll axis of the roller
  • Output side of the cooling bar are arranged. Through each full-jet nozzle, a coolant jet of the coolant with a nearly constant jet diameter can be output from the cooling beam in an output direction to the roll.
  • a full-jet nozzle is understood to be a nozzle through which a substantially straight coolant jet having a virtually constant jet diameter can be dispensed.
  • Full-jet nozzles produce a higher impact pressure on the roller than commonly used flat-jet nozzles due to the concentrated discharge of the coolant at the same coolant pressure in the cooling beam.
  • the higher impact pressure has a positive effect on the cooling effect directly on the
  • Coolant film with a thickness of typically several millimeters to centimeters, which of the impinging coolant jets should be pierced as completely as possible in order to achieve a good heat dissipation. Due to the high impact pressure of the coolant jets on the roller produced by the full jet nozzles, in comparison to the use of flat jet nozzles
  • Coolant pressure in the chilled beam can be significantly reduced, whereby the energy consumption and operating costs of the cooling device can advantageously be significantly reduced.
  • the distance of the spray bar from the roll in a wide range is not critical and therefore does not have to be adapted to the roll diameter.
  • the roll surface to be cooled can be between 50 mm and 500 mm, without the cooling effect of the coolant jets changing appreciably.
  • An embodiment of the invention provides that the
  • Coolant chambers for receiving coolant is divided.
  • Each coolant chamber corresponds to a portion of the discharge side of the cooling beam, in which a plurality of full-jet nozzles are arranged, through each of which a coolant jet from the coolant chamber to the roller can be dispensed.
  • Subdivision of the cooling beam into a plurality of separate coolant chambers, which correspond to different subregions of the discharge side of the cooling beam, advantageously makes it possible to control the cooling effect of the subregions independently of one another by applying the coolant pressures in the subregions and thereby of the subregions
  • a further embodiment of the aforementioned embodiment of the invention provides that a first coolant chamber corresponds to a first subregion of the output side of the cooling beam, the first subregion
  • the first subregion has, for example, the shape of a
  • Embodiment of the first portion takes into account that the roller is usually also heated symmetrically to the central axis.
  • Partial area parallel to the central axis along the direction of the roll axis with a maximum extent along the central axis takes into account that the roll is heated in the middle in the middle most and decreases the heating of the roll to its edge regions.
  • the corresponding design of the first subarea therefore makes it possible to adapt the roller cooling through the first subarea of the location-dependent thermal loading of the roller.
  • a further embodiment of the invention provides that each coolant chamber is connected to a coolant supply line for feeding coolant into the coolant chamber, wherein the coolant supply line opens into the coolant chamber substantially perpendicular to the discharge direction of the coolant. The essentially vertical to the output direction
  • Mouths of the coolant supply lines in the cooling beam allow a substantially uniform pressure distribution of the coolant inside each coolant chamber. This will be advantageous avoided a pressure gradient between close to the mouth and muzzle remote full jet nozzles.
  • a further embodiment of the invention provides that the amounts of coolant fed into the coolant chambers are independently controllable by a respective control valve and / or by one pump. This allows the above-mentioned independent control of the cooling effect of the individual
  • Coolant chambers issued coolant jets.
  • Controlling the amounts of coolant through control valves for example, particularly advantageous if an already existing, conventional coolant supply system can be used on the relevant rolling mill, for example, a water supply system that usually promotes cooling water with a pressure of 4 bar. In this case, it is possible to dispense with a complicated and expensive pressure increase system for supplying the roll cooling.
  • a water supply system that usually promotes cooling water with a pressure of 4 bar. In this case, it is possible to dispense with a complicated and expensive pressure increase system for supplying the roll cooling.
  • Roll breaks or rolling campaigns where only a small amount of cooling power is required to shut down individual pumps or reduce the power of the pumps and thereby reduce the flow rate
  • Coolant chambers supplied quantities of coolant before This advantageously can be controlled automatically from the coolant chambers to the roller output volume flows of the coolant to the volume flows of a
  • Adjust temperature distribution on the roll surface The quantities of coolant fed into the coolant chambers are controlled by the automation system, preferably by controlling the abovementioned control valves and / or pumps.
  • a further embodiment of the invention provides that a nozzle spacing along one another to the roll axis
  • a central region of the output side of the cooling beam least.
  • Embodiments of the invention also make it possible to adapt the arrangement of the full-jet nozzles to the location-dependent thermal loading of the roll surface, by adjusting the nozzle spacing along a direction parallel to the roll axis
  • Output side of the cooling beam takes into account that the middle area of the roll surface is usually thermally stressed most.
  • a further embodiment of the invention provides that the full-jet nozzles are arranged in several mutually parallel nozzle rows. This allows an advantageous
  • a further embodiment of the invention provides that the cooling beam for each jet nozzle has a nozzle recess in which the jet nozzle is releasably secured. This embodiment of the invention advantageously allows easy replacement of defective full jet nozzles.
  • Scrapers for stripping coolant from the roller wherein the scraper and the cooling beam are pivotable together.
  • a scraper can be advantageously prevented that too much coolant to the rolling stock and / or in a roll gap, through which the rolling stock is guided between two rollers passes, and for example, a lubricant to reduce the friction between the rolling stock and the Washes off rolls. Due to the common pivoting of the scraper and the cooling beam is advantageously no additional device for moving the cooling beam
  • the invention is also particularly suitable as a retrofit solution for existing rolling mills with scrapers, for example, only the conventional
  • a rolling stand according to the invention comprises a roller and two cooling devices according to the invention, the two being
  • Cooling devices are arranged on different sides of the roller.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a cooling beam
  • FIG. 3 shows volume flows of a coolant as a function of a position from the cooling beam illustrated in FIG. 2
  • FIG. 4 shows the output side of a second embodiment of a cooling bar
  • FIG. 6 shows the output side of a fourth exemplary embodiment of a cooling beam
  • FIG. 7 shows the output side of a fifth exemplary embodiment of a cooling beam
  • FIG 11 shows the output side of a ninth embodiment of a cooling bar
  • FIG 12 the output side of a tenth embodiment of a cooling bar.
  • FIG. 1 schematically shows a rolling stand 1 for rolling a rolling stock 3.
  • the rolling stand 1 comprises two rolls 5 designed as working rolls and two for each roll 5
  • Cooling devices 7, which are arranged on different sides of the roller 5.
  • the rollers 5 are spaced from each other by a nip 9 through which the rolling stock 3 is passed in a rolling direction 11 to the rolling stock. 3 reshape.
  • Each cooling device 7 comprises a cooling beam 13 and a scraper 15.
  • Each chilled beam 13 is for receiving and outputting a
  • the cooling beam 13 has a plurality of full-jet nozzles 21 arranged on one of the respective rollers 5 and parallel to a roller axis 17 of the roller 5, the discharge side 19 of the cooling beam 13, through each one
  • Output direction 23 can be output to the roller 5.
  • Coolant is in the chilled beam 13 via
  • Control valves 43 and / or by pumps 45 which are for example frequency-controlled, are controllable.
  • the coolant is, for example, water.
  • Each scraper 15 is designed to scrape off coolant from the respective roller 5 and to pivot towards the roller 5 and away from the roller 5.
  • the coolant is, for example, water.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a cooling bar 13 for dispensing coolant on a roller 5.
  • the cooling beam 13 is divided into three separate coolant chambers 25 to 27 for receiving coolant.
  • Coolant chamber 25 to 27 corresponds to a
  • Output side 19 has the shape of a rectangle with two to the Roll axis 17 parallel longitudinal sides 33, 34 and two perpendicular transverse sides 35, 36th
  • a first coolant chamber 25 corresponds to a first portion 29 of the discharge side 19 of the cooling bar 13, which forms a central region of the discharge side 19.
  • the first portion 29 is mirror-symmetrical to one of the
  • Roll axis 17 vertical central axis 37 of the discharge side 19 of the cooling beam 13 and has the shape of a trapezoid, the two vertices lying on a first longitudinal side 33, and two vertices, which lie respectively on an end point of the second longitudinal side 34.
  • the full-jet nozzles 21 are arranged on the output side 19 in a plurality of rows of nozzles 39, each extending parallel to the roll axis 17. It varies in each
  • Nozzle row 39 a nozzle spacing d adjacent to each other
  • Output side 19, for example, parabolic increases.
  • the nozzle spacing d varies for example between 25 mm and 50 mm.
  • Nozzle rows 39 extend equidistantly over substantially the entire extent of the discharge side 19, so that they produce a relatively uniform cooling effect on the roll surface of the roll 5.
  • Embodiment provides that the nozzle rows 39 are arranged offset from one another, so that the
  • Full jet nozzles 21 of different nozzle rows 39 are not arranged along the roll axis 17 perpendicular directions. This advantageously a particularly uniform cooling effect of the nozzle rows 39 is achieved by perpendicular to the rows of nozzles 39 extending "cooling grooves" are avoided, in which no coolant is discharged to the roller 5 and thereby the cooling effect is reduced.
  • full jet nozzles 21, which are located very close to or on a boundary line between two adjacent subregions 29 to 31 in FIG. 2, are either completely omitted or displaced relative to the arrangement shown in FIG. 2 into one of the adjoining subregions 29 to 31 along such a boundary line a corresponding subdivision of the interior of the
  • Each jet nozzle 21 is detachable, for example by a screw connection, in a nozzle recess of the
  • Cooling bar 13 mounted.
  • the full jet nozzles 21 each have, for example, a nozzle cross section with a minimum diameter of about 4 mm.
  • Each coolant chamber 25 to 27 is connected to a
  • Coolant supply line 41 for feeding coolant into the coolant chamber 25 connected to 27, wherein the
  • Coolant supply line 41 opens into the coolant chamber 25 to 27 substantially perpendicular to the discharge direction 23 of the coolant.
  • the cross sections of the coolant supply lines 41 for example, each have a diameter between 100 mm and 150 mm.
  • Coolant chambers 25 to 27 fed quantities of coolant are independent of each other by one (not shown in Figure 2) control valve 43 and / or by a respective (not shown in Figure 2) pump 45 controllable. This advantageously makes it possible for the quantities of coolant discharged from the coolant chambers 25 to 27 to cope with the different thermal loads in different regions of the coolant
  • FIG. 3 shows by way of example three of that in FIG. 2
  • the rated current is the value of a first volume flow Vi at a middle position y m .
  • the first volume flow Vi is generated when in all three coolant chambers 25 to 27
  • Coolant chambers 25 to 27 matching nominal pressure is fed.
  • Volume flow Vi is the increase of the nozzle pitch d of the full-jet nozzles 21 along the nozzle rows 39 from their center to the two ends to twice the value, assuming a parabolic increase of the nozzle pitch d.
  • a second volume flow V 2 is generated when in the first coolant chamber 25 coolant with a coolant pressure which is about twice as large as the nominal pressure is fed and in the other two coolant chambers 26, 27 each coolant with a coolant pressure, which is about half is large as the nominal pressure is fed.
  • a third volumetric flow V 3 is generated when coolant is fed into the first coolant chamber 25 with a coolant pressure which is approximately half the nominal pressure, and into the other two coolant chambers 26, 27 in each case
  • Coolant with a coolant pressure that is about twice the nominal pressure is fed.
  • FIG. 3 shows that through different coolant pressures in the coolant chambers 25 to 27, volume flows Vi, V 2 , V 3 can be generated with a different dependence on the position y along a direction parallel to the roll axis 17, so that the output from the chilled beam 13
  • FIGS. 4 to 12 each show the output side 19 of a further exemplary embodiment of a cooling beam 13. These exemplary embodiments differ from the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 only in terms of the shape and number of the coolant chambers 25 to 27 and the corresponding subregions 29 to 31 of FIG.
  • the full-jet nozzles 21 are each arranged as in the exemplary embodiment shown in Figure 2 from a plurality of rows of nozzles 39, along which the nozzle spacing d increases from the center to the two ends. Therefore, the full jet nozzles 21 are not shown again in FIGS. 4 to 12. Due to the to that in Figure 2
  • the distribution of full jet nozzles 21 on the output side 19 can be with each of the illustrated in Figures 4 to 12
  • Embodiments like the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, each have three coolant chambers 25 to 27 and corresponding subregions 29 to 31 of FIG.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a trapezoid, the two
  • Corner points which lie on a first longitudinal side 33, and two corner points, which lie on the second longitudinal side 34 has.
  • Figure 5 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle, the one
  • Corner point which lies in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, and two corner points, which lie on the end points of the second longitudinal side 34 has.
  • Figure 6 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle, the one
  • Section 29 has the shape of a rectangle whose vertices lie on the long sides 33, 34. In this
  • an output of coolant can be generated only from a central region of the output side 19, by no over the two outer portions 30, 31
  • Coolant is discharged. This is suitable for this
  • Figure 8 shows an embodiment in which the second
  • Section 30 and the third portion 31 each have the shape of a rectangle having a corner on the first longitudinal side 33, a corner point which lies on an end point of the first longitudinal side 33, and a corner point which lies on a transverse side 35, 36 ,
  • Figure 9 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a hexagon, the two Corner points on the first longitudinal side 33, two corner points, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and each having a corner point on each transverse side 35, 36 has.
  • Figure 10 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a pentagon, the one
  • Corner point which lies in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, two corner points, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and each having a corner point on each transverse side 35, 36.
  • Subregions 29 are mirror-symmetrical to a central axis 37, which is perpendicular to the roll axis 17, of the output side 19 of the cooling beam 13.
  • Figure 11 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a triangle, the one
  • Figure 12 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a pentagon, the one
  • Corner point which lies on the central axis 37, two corner points, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and each having a corner point on each transverse side 35, 36 has.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (7) zur Kühlung einer Walze (5) eines Walzgerüsts (1). Die Kühlvorrichtung (7) umfasst einen Kühlbalken (13) zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels, wobei der Kühlbalken (13) mehrere auf einer der Walze (5) zugewandten und parallel zu einer Walzenachse (17) der Walze (5) verlaufenden Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) angeordnete Vollstrahldüsen (21) aufweist, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken (13) in einer Ausgaberichtung (23) zu der Walze (5) ausgebbar ist.

Description

Beschreibung
Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts.
Walzgerüste zum Walzen von Walzgut weisen Walzen auf, die mit einer Kühlflüssigkeit, in der Regel mit Kühlwasser, gekühlt werden.
US 2010/0089112 AI offenbart starre, konkav geformte
Kühlschalen, mittels derer unter Niederdruck stehende
Kühlflüssigkeit auf Walzen eines Walzgerüsts aufgebracht wird.
DE 10 2009 053 074 AI offenbart eine Strömungskühlung von Arbeitswalzen eines Walzgerüstes mittels beweglicher, gelenkiger Kühlschalen. Dabei erfolgt die Beaufschlagung der Kühlflüssigkeit überwiegend unter Niederdruck mit Hilfe der Kühlschalen, während zur Erzeugung einer ausreichenden
Kühlwirkung Kühlflüssigkeit zusätzlich unter Hochdruck aufgebracht wird. JP H06-170420 (A) offenbart eine Kühlvorrichtung zur Kühlung von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts, die einen ortsfesten Sprühbalken, der geringfügig schmaler als das schmälste mit dem betreffenden Walzgerüst produzierte Band ist, und axial verschiebbare Sprühbalken zur Kühlung nur derjenigen
Abschnitte der Arbeitswalzen, die der Breite des aktuell gewalzten Bandes entsprechen, aufweist.
JP S59-156506 A offenbart ein Verfahren zur Kühlung einer Arbeitswalze eines Walzgerüsts, bei dem Kühlwasser statt mit hohem Druck mit niedrigem Druck bei gleichzeitig vergrößerter Aufbringfläche auf die Arbeitswalze gesprüht wird. WO 2014/170139 AI offenbart einen Spritzbalken zur Kühlung von Walzgut, der sich quer zur Transportrichtung des Walzguts erstreckt und einen mittleren Bereich sowie zwei Randbereiche aufweist, in die jeweils getrennt ein Kühlmedium einspeisbar ist .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts anzugeben .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts umfasst einen Kühlbalken zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels. Der Kühlbalken weist mehrere Vollstrahldüsen auf, die auf einer der Walze zugewandten und parallel zu einer Walzenachse der Walze verlaufenden
Ausgabeseite des Kühlbalkens angeordnet sind. Durch jede Vollstrahldüse ist ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken in einer Ausgaberichtung zu der Walze ausgebbar.
Unter einer Vollstrahldüse wird eine Düse verstanden, durch die ein im Wesentlichen gerader Kühlmittelstrahl mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser ausgebbar ist.
Vollstrahldüsen erzeugen durch die gebündelte Ausgabe des Kühlmittels bei gleichem Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken einen höheren Aufschlagdruck auf der Walze als üblicherweise verwendete Flachstrahldüsen. Der höhere Aufschlagdruck wirkt sich positiv auf die Kühlwirkung direkt an der
Walzenoberfläche aus, weil dort aufgrund der insgesamt großen aufgebrachten Kühlmittelmenge stets ein bestimmter
Kühlmittelfilm mit einer Dicke von typischerweise mehreren Millimetern bis Zentimetern besteht, der von den auftreffenden Kühlmittelstrahlen möglichst vollständig durchstoßen werden sollte, um eine gute Wärmeabfuhr zu erreichen. Durch den von den Vollstrahldüsen erzeugten hohen Aufschlagdruck der Kühlmittelstrahlen auf der Walze kann gegenüber der Verwendung von Flachstrahldüsen der
Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken deutlich reduziert werden, wodurch der Energieverbrauch und die Betriebskosten der Kühlvorrichtung vorteilhaft deutlich reduziert werden können. Da die Ausgabe des Kühlmittels durch Vollstrahldüsen erfolgt, ist außerdem der Abstand des Sprühbalkens von der Walze in einem weiten Bereich unkritisch und muss daher nicht an den Walzendurchmesser angepasst werden. So kann beispielsweise die zu kühlende Walzenoberfläche aufgrund der im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Kühlmittelstrahlen zwischen 50 mm und 500 mm entfernt sein, ohne dass sich die Kühlwirkung der Kühlmittelstrahlen nennenswert ändert.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Vollstrahldüsen ist die Reduktion des Wartungsaufwands, die sich wiederum aus dem reduzierten Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken ergibt, da mit dem Kühlmitteldruck auch die Belastung und dadurch die
Abnutzung der Düsen reduziert werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der
Kühlbalken in wenigstens zwei voneinander getrennte
Kühlmittelkammern zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt ist . Jede Kühlmittelkammer korrespondiert zu einem Teilbereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens, in dem mehrere Vollstrahldüsen angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer zu der Walze ausgebbar ist. Die
Unterteilung des Kühlbalkens in mehrere voneinander getrennte Kühlmittelkammern, die zu unterschiedlichen Teilbereichen der Ausgabeseite des Kühlbalkens korrespondieren, ermöglicht vorteilhaft, die Kühlwirkung der Teilbereiche unabhängig voneinander zu steuern, indem die Kühlmitteldrücke in den Teilbereichen und dadurch die von den Teilbereichen
ausgegebenen Kühlmittelströme unabhängig voneinander gesteuert werden. Dadurch kann die Kühlung der Walze
vorteilhaft ortsabhängig beeinflusst werden, so dass stärker erwärmte Bereiche der Walzenoberfläche, beispielsweise ein mittlerer Bereich der Walzenoberfläche, stärker gekühlt werden als weniger stark erwärmte Bereiche.
Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine erste Kühlmittelkammer zu einem ersten Teilbereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens korrespondiert, wobei der erste Teilbereich
spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse senkrechten Mittelachse der Ausgabeseite des Kühlbalkens ist.
Beispielsweise variiert eine Ausdehnung des ersten
Teilbereichs parallel zu der Mittelachse entlang der Richtung der Walzenachse und ist entlang der Mittelachse maximal. Der erste Teilbereich weist beispielsweise die Form eines
Vielecks auf. Die zur Mittelachse spiegelsymmetrische
Ausführung des ersten Teilbereichs berücksichtigt, dass die Walze in der Regel ebenfalls symmetrisch zu der Mittelachse erwärmt wird. Die Variation der Ausdehnung des ersten
Teilbereichs parallel zu der Mittelachse entlang der Richtung der Walzenachse mit einer maximalen Ausdehnung entlang der Mittelachse berücksichtigt, dass die Walze in der Regel in der Mitte am stärksten erwärmt wird und die Erwärmung der Walze zu ihren Randbereichen abnimmt. Die entsprechende Gestaltung des ersten Teilbereichs ermöglicht daher, die Walzenkühlung durch den ersten Teilbereich der ortsabhängigen thermischen Belastung der Walze anzupassen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede Kühlmittelkammer an eine Kühlmittelzuleitung zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer angeschlossen ist, wobei die Kühlmittelzuleitung im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer mündet. Das im Wesentlichen zur Ausgaberichtung senkrechte
Münden der Kühlmittelzuleitungen in den Kühlbalken ermöglicht eine weitgehend gleichmäßige Druckverteilung des Kühlmittels im Inneren jeder Kühlmittelkammer. Dadurch wird vorteilhaft ein Druckgefälle zwischen mündungsnahen und mündungsfernen Vollstrahldüsen vermieden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in die Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen unabhängig voneinander durch jeweils ein Steuerventil und/oder durch jeweils eine Pumpe steuerbar sind. Dies ermöglicht die oben bereits genannte voneinander unabhängige Steuerung der Kühlwirkung der von den einzelnen
Kühlmittelkammern ausgegebenen Kühlmittelstrahlen. Die
Steuerung der Kühlmittelmengen durch Steuerventile ist beispielsweise dann besonders vorteilhaft, wenn ein ohnehin vorhandenes, herkömmliches Kühlmittelversorgungssystem an der betreffenden Walzanlage genutzt werden kann, beispielsweise ein Wasserversorgungssystem, das üblicherweise Kühlwasser mit einem Druck von 4 bar fördert. In diesem Fall kann auf eine aufwändige und teure Drucksteigerungsanlage zur Versorgung der Walzenkühlung verzichtet werden. Die Steuerung der
Kühlmittelmengen mittels Pumpen, gegebenenfalls im
Zusammenspiel mit den Steuerventilen, ermöglicht, in
Walzpausen oder bei Walzkampagnen, bei denen nur eine geringe Kühlleistung benötigt wird, einzelne Pumpen abzuschalten oder die Leistung der Pumpen zu reduzieren und dadurch den
Energieverbrauch zu senken.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein
Automatisierungssystem zur Steuerung der in die
Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen vor. Dadurch können vorteilhaft aus den Kühlmittelkammern zu der Walze ausgegebene Volumenströme des Kühlmittels automatisch gesteuert werden, um die Volumenströme einer
Temperaturverteilung auf der Walzenoberfläche anzupassen. Die in die Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen werden dabei von dem Automatisierungssystem vorzugsweise durch eine Ansteuerung der oben genannten Steuerventile und/oder Pumpen gesteuert. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Düsenabstand einander entlang einer zur Walzenachse
parallelen Richtung benachbarter Vollstrahldüsen entlang dieser Richtung variiert. Dabei ist der Düsenabstand
vorzugsweise in einem mittleren Bereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens am geringsten. Beispielsweise liegt der
Düsenabstand entlang einer zur Walzenachse parallelen
Richtung zwischen etwa 25 mm und etwa 50 mm. Diese
Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen, auch die Anordnung der Vollstrahldüsen der ortsabhängigen thermischen Belastung der Walzenoberfläche anzupassen, indem der Düsenabstand entlang einer zur Walzenachse parallelen Richtung
entsprechend dieser thermischen Belastung variiert wird. Ein minimaler Düsenabstand in dem mittleren Bereich der
Ausgabeseite des Kühlbalkens berücksichtigt, dass der mittlere Bereich der Walzenoberfläche in der Regel thermisch am meisten belastet ist .
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vollstrahldüsen in mehreren zueinander parallelen Düsenreihen angeordnet sind. Dies ermöglicht vorteilhaft ein
großflächiges und in Verbindung mit der Rotation der Walze gleichmäßiges Aufbringen von Kühlmittel auf die Walze. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kühlbalken für jede Vollstrahldüse eine Düsenausnehmung aufweist, in der die Vollstrahldüse lösbar befestigt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft einen einfachen Austausch defekter Vollstrahldüsen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen
Abstreifer zum Abstreifen von Kühlmittel von der Walze vor, wobei der Abstreifer und der Kühlbalken gemeinsam schwenkbar sind. Durch einen Abstreifer kann vorteilhaft verhindert werden, dass zu viel Kühlmittel auf das Walzgut und/oder in einen Walzspalt, durch den das Walzgut zwischen zwei Walzen geführt wird, gelangt und beispielsweise ein Schmiermittel zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Walzgut und den Walzen abwäscht. Durch die gemeinsame Schwenkbarkeit des Abstreifers und des Kühlbalkens ist vorteilhaft keine zusätzliche Vorrichtung zum Bewegen des Kühlbalkens
erforderlich. Dabei wirkt sich wiederum der bereits oben erwähnte Vorteil der Verwendung von Vollstrahldüsen aus, dass durch die Verwendung von Vollstrahldüsen der Abstand des Sprühbalkens von der Walze in einem weiten Bereich unkritisch ist und daher nicht an den Walzendurchmesser angepasst werden muss. Ferner eignet sich die Erfindung auch besonders gut als Nachrüstlösung für bestehende Walzanlagen mit Abstreifern, wobei beispielsweise lediglich die herkömmlichen
Hochdrucksprühbalken durch die erfindungsgemäßen Kühlbalken ersetzt werden müssen. Ein erfindungsgemäßes Walzgerüst umfasst eine Walze und zwei erfindungsgemäße Kühlvorrichtungen, wobei die beiden
Kühlvorrichtungen auf unterschiedlichen Seiten der Walze angeordnet sind. Die Vorteile eines erfindungsgemäßen
Walzgerüsts ergeben sich aus den oben bereits genannten Vorteilen einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
FIG 1 schematisch ein Walzgerüst mit Kühlvorrichtungen,
FIG 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 3 von dem in Figur 2 dargestellten Kühlbalken ausgegebene Volumenströme eines Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Position, FIG 4 die Ausgabeseite eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 5 die Ausgabeseite eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 6 die Ausgabeseite eines vierten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens, FIG 7 die Ausgabeseite eines fünften Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 8 die Ausgabeseite eines sechsten
Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 9 die Ausgabeseite eines siebten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 10 die Ausgabeseite eines achten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
FIG 11 die Ausgabeseite eines neunten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens, und FIG 12 die Ausgabeseite eines zehnten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch ein Walzgerüst 1 zum Walzen eines Walzgutes 3. Das Walzgerüst 1 umfasst zwei als Arbeitswalzen ausgebildete Walzen 5 und für jede Walze 5 zwei
Kühlvorrichtungen 7, die auf unterschiedlichen Seiten der Walze 5 angeordnet sind. Die Walzen 5 sind voneinander durch einen Walzspalt 9 beabstandet, durch den das Walzgut 3 in einer Walzrichtung 11 hindurchgeführt wird, um das Walzgut 3 umzuformen. Jede Kühlvorrichtung 7 umfasst einen Kühlbalken 13 und einen Abstreifer 15.
Jeder Kühlbalken 13 ist zur Aufnahme und Ausgabe eines
Kühlmittels ausgebildet. Zur Ausgabe des Kühlmittels weist der Kühlbalken 13 mehrere auf einer der jeweiligen Walze 5 zugewandten und parallel zu einer Walzenachse 17 der Walze 5 verlaufenden Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13 angeordnete Vollstrahldüsen 21 auf, durch die jeweils ein
Kühlmittelstrahl mit einem nahezu konstanten
Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken 13 in einer
Ausgaberichtung 23 zu der Walze 5 ausgebbar ist. Das
Kühlmittel ist in die Kühlbalken 13 über
Kühlmittelzuleitungen 41 einspeisbar, wobei die in die
Kühlbalken 13 eingespeisten Kühlmittelmengen durch
Steuerventile 43 und/oder durch Pumpen 45, die beispielsweise frequenzgeregelt sind, steuerbar sind. Das Kühlmittel ist beispielsweise Wasser. Jeder Abstreifer 15 ist zum Abstreifen von Kühlmittel von der jeweiligen Walze 5 ausgebildet und zu der Walze 5 hin und von der Walze 5 weg schwenkbar. Vorzugsweise sind der
Kühlbalken 13 und der Abstreifer 15 jeder Kühlvorrichtung 7 an einer Schwenkvorrichtung der Kühlvorrichtung 7 befestigt, so dass der Kühlbalken 13 und der Abstreifer 15 gemeinsam zu der Walze 5 hin und von der Walze 5 weg schwenkbar sind.
Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens 13 zur Ausgabe von Kühlmittel auf eine Walze 5. Der Kühlbalken 13 ist in drei voneinander getrennte Kühlmittelkammern 25 bis 27 zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt. Jede
Kühlmittelkammer 25 bis 27 korrespondiert zu einem
Teilbereich 29 bis 31 der Ausgabeseite 19, in dem mehrere Vollstrahldüsen 21 angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer 25 bis 27 in der Ausgaberichtung 23 zu der Walze 5 ausgebbar ist. Die
Ausgabeseite 19 hat die Form eines Rechtecks mit zwei zu der Walzenachse 17 parallelen Längsseiten 33, 34 und zwei dazu senkrechten Querseiten 35, 36.
Eine erste Kühlmittelkammer 25 korrespondiert zu einem ersten Teilbereich 29 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13, der einen mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 bildet. Der erste Teilbereich 29 ist spiegelsymmetrisch zu einer zu der
Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13 und hat die Form eines Trapezes, das zwei Eckpunkte, die auf einer ersten Längsseite 33 liegen, und zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist.
Die Vollstrahldüsen 21 sind auf der Ausgabeseite 19 in mehreren Düsenreihen 39 angeordnet, die jeweils parallel zu der Walzenachse 17 verlaufen. Dabei variiert in jeder
Düsenreihe 39 ein Düsenabstand d einander benachbarter
Vollstrahldüsen 21 symmetrisch zur Mittelachse 37, so dass der Düsenabstand d im mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 am geringsten ist und zu den Randbereichen der
Ausgabeseite 19, beispielsweise parabolisch, zunimmt. Im in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Düsenabstand d an den Enden jeder Düsenreihe 39 doppelt so groß wie in der Mitte der Düsenreihe 39. Der Düsenabstand d variiert beispielsweise zwischen 25 mm und 50 mm. Die
Düsenreihen 39 verlaufen äquidistant im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der Ausgabeseite 19, so dass sie eine relativ gleichmäßige Kühlwirkung auf der Walzenoberfläche der Walze 5 erzeugen.
Eine Weitergestaltung des in Figur 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels sieht vor, dass die Düsenreihen 39 zueinander versetzt angeordnet sind, so dass die
Vollstrahldüsen 21 verschiedener Düsenreihen 39 nicht entlang von zu der Walzenachse 17 senkrechten Richtungen angeordnet sind. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Kühlwirkung der Düsenreihen 39 erreicht, indem senkrecht zu den Düsenreihen 39 verlaufende „Kühlriefen" vermieden werden, in denen kein Kühlmittel auf die Walze 5 ausgegeben wird und dadurch die Kühlwirkung reduziert ist .
Ferner werden Vollstrahldüsen 21, die sich in Figur 2 sehr nahe an bzw. auf einer Grenzlinie zwischen zwei benachbarten Teilbereichen 29 bis 31 befinden, entweder ganz weggelassen oder gegenüber der in Figur 2 dargestellten Anordnung in einen der aneinandergrenzenden Teilbereiche 29 bis 31 verschoben angeordnet, da entlang einer solchen Grenzlinie eine entsprechende Unterteilung des Innenraumes des
Kühlbalkens 13 in die Kühlmittelkammern 25 bis 27, etwa durch Trennbleche, verläuft.
Jede Vollstrahldüse 21 ist lösbar, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, in einer Düsenausnehmung des
Kühlbalkens 13 montiert. Die Vollstrahldüsen 21 weisen beispielsweise jeweils einen Düsenquerschnitt mit einem minimalen Durchmesser von etwa 4 mm auf. Jede Kühlmittelkammer 25 bis 27 ist an eine
Kühlmittelzuleitung 41 zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer 25 bis 27 angeschlossen, wobei die
Kühlmittelzuleitung 41 im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung 23 des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer 25 bis 27 mündet. Die Querschnitte der Kühlmittelzuleitungen 41 weisen beispielsweise jeweils einen Durchmesser zwischen 100 mm und 150 mm auf.
Die über die Kühlmittelzuleitungen 41 in die
Kühlmittelkammern 25 bis 27 eingespeisten Kühlmittelmengen sind unabhängig voneinander durch jeweils ein (in Figur 2 nicht dargestelltes) Steuerventil 43 und/oder durch jeweils eine (in Figur 2 nicht dargestellte) Pumpe 45 steuerbar. Dies ermöglicht vorteilhaft, die von den Kühlmittelkammern 25 bis 27 ausgegebenen Kühlmittelmengen den unterschiedlichen thermischen Belastungen in verschiedenen Bereichen der
Walzenoberfläche anzupassen. Figur 3 zeigt beispielhaft drei von dem in Figur 2
dargestellten Kühlbalken 13 ausgegebene Volumenströme Vi , V2, V3 des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Position y entlang einer zur Walzenachse 17 parallelen Richtung, wobei die Volumenströme Vi , V2, V3 in Prozent bezogen auf einen Nennstrom angegeben sind.
Der Nennstrom ist der Wert eines ersten Volumenstroms Vi an einer mittleren Position ym. Der erste Volumenstrom Vi wird erzeugt, wenn in alle drei Kühlmittelkammern 25 bis 27
Kühlmittel mit einem bestimmten, für alle
Kühlmittelkammern 25 bis 27 übereinstimmenden Nenndruck eingespeist wird. Der erste Volumenstrom Vi verläuft
parabolisch mit einem Maximum an der mittleren Position ym und nimmt von der mittleren Position ym zu den beiden
Endbereichen hin auf die Hälfte des Wertes an der mittleren Position ym ab. Der Grund für diesen Verlauf des ersten
Volumenstroms Vi ist die Zunahme des Düsenabstands d der Vollstrahldüsen 21 entlang der Düsenreihen 39 von deren Mitte zu den beiden Enden auf den doppelten Wert, wobei eine parabolische Zunahme des Düsenabstands d angenommen wurde.
Ein zweiter Volumenstrom V2 wird erzeugt, wenn in die erste Kühlmittelkammer 25 Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa doppelt so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird und in die beiden anderen Kühlmittelkammern 26, 27 jeweils Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa halb so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird.
Ein dritter Volumenstrom V3 wird erzeugt, wenn in die erste Kühlmittelkammer 25 Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa halb so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird und in die beiden anderen Kühlmittelkammern 26, 27 jeweils
Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa doppelt so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird.
Figur 3 zeigt, dass durch unterschiedliche Kühlmitteldrücke in den Kühlmittelkammern 25 bis 27 Volumenströme Vi , V2, V3 mit unterschiedlicher Abhängigkeit von der Position y entlang einer zur Walzenachse 17 parallelen Richtung erzeugt werden können, so dass der von dem Kühlbalken 13 ausgegebene
Volumenstrom Vi, V2, V3 der Temperaturverteilung auf der Walzenoberfläche angepasst werden kann. Der Kühlmitteldruck in jeder Kühlmittelkammer 25 bis 27 wird durch das jeweilige Steuerventil 43 und/oder durch die jeweilige Pumpe 45 eingestellt . Die Figuren 4 bis 12 zeigen jeweils die Ausgabeseite 19 eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens 13. Diese Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Form und Anzahl der Kühlmittelkammern 25 bis 27 und der dazu korrespondierenden Teilbereiche 29 bis 31 der
Ausgabeseite 19. Die Vollstrahldüsen 21 sind jeweils wie bei dem in Figur 2 dargestellten Aus führungsbeispiel in mehreren Düsenreihen 39 angeordnet, entlang derer der Düsenabstand d jeweils von der Mitte zu den beiden Enden zunimmt. Daher sind die Vollstrahldüsen 21 in den Figuren 4 bis 12 nicht noch einmal dargestellt . Aufgrund der zu dem in Figur 2
dargestellten Ausführungsbeispiel analogen Verteilung der Vollstrahldüsen 21 auf der Ausgabeseite 19 lassen sich mit jedem der in den Figuren 4 bis 12 dargestellten
Ausführungsbeispiele Volumenströme Vi, V2, V3 analog zu Figur 3 erzeugen.
Die in den Figuren 4 bis 10 dargestellten
Ausführungsbeispiele weisen wie das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel jeweils drei Kühlmittelkammern 25 bis 27 und dazu korrespondierende Teilbereiche 29 bis 31 der
Ausgabeseite 19 auf. Ebenfalls wie in dem in Figur 2
dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erster
Teilbereich 29 spiegelsymmetrisch zu einer zu der
Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13, und die beiden weiteren Teilbereichen 30, 31 schließen sich auf verschiedenen Seiten der Mittelachse 37 an den ersten Teilbereich 29 an. Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Trapezes hat, das zwei
Eckpunkte, die auf einer ersten Längsseite 33 liegen, und zwei Eckpunkte, die auf der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist .
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen
Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, und zwei Eckpunkte, die auf den Endpunkten der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen
Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, und zwei Eckpunkte, die auf der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist. Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste
Teilbereich 29 die Form eines Rechtecks hat, dessen Eckpunkte auf den Längsseiten 33, 34 liegen. Bei diesem
Ausführungsbeispiel kann eine Ausgabe von Kühlmittel nur von einem mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 erzeugt werden, indem über die beiden äußeren Teilbereiche 30, 31 kein
Kühlmittel ausgegeben wird. Damit eignet sich dieses
Ausführungsbeispiel insbesondere für das Walzen von Walzgut 3 verschiedener Breiten. Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der zweite
Teilbereich 30 und der dritte Teilbereich 31 jeweils die Form eines Rechtecks haben, das einen Eckpunkt auf der ersten Längsseite 33, einen Eckpunkt, der auf einem Endpunkt der ersten Längsseite 33 liegt, und einen Eckpunkt, der auf einer Querseite 35, 36 liegt, aufweist.
Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Sechsecks hat, das zwei Eckpunkte auf der ersten Längsseite 33, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist .
Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Fünfecks hat, das einen
Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist.
Die in den Figuren 11 und 12 dargestellten
Ausführungsbeispiele weisen jeweils zwei
Kühlmittelkammern 25, 26 und dazu korrespondierende
Teilbereiche 29, 30 der Ausgabeseite 19 auf. Beide
Teilbereiche 29 sind spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13.
Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein erster Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen
Eckpunkt, der auf der Mittelachse 37 liegt, und zwei
Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten
Längsseite 34 liegen, aufweist.
Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein erster Teilbereich 29 die Form eines Fünfecks hat, das einen
Eckpunkt, der auf der Mittelachse 37 liegt, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist .
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst
3 Walzgut
5 Walze
7 Kühlvorrichtung
9 Walzspalt
11 Walzrichtung
13 Kühlbalken
15 Abstreifer
17 Walzenachse
19 Ausgabeseite
21 VollStrahldüse
23 Ausgäberichtung
25 bis 27 Kühlmitte1kammer
29 bis 31 Teilbereich
33, 34 Längs seite
35, 36 Querseite
37 Mittelachse
39 Düsenreihe
41 KühlmittelZuleitung
43 Steuerventil
45 Pumpe
d Düsenabstand

Claims

Patentansprüche
1. Kühlvorrichtung (7) zur Kühlung einer Walze (5) eines Walzgerüsts (1), die Kühlvorrichtung (7) umfassend
- einen Kühlbalken (13) zur Aufnahme und Ausgabe eines
Kühlmittels ,
- wobei der Kühlbalken (13) mehrere auf einer der Walze (5) zugewandten und parallel zu einer Walzenachse (17) der
Walze (5) verlaufenden Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) angeordnete Vollstrahldüsen (21) aufweist, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken (13) in einer Ausgaberichtung (23) zu der Walze (5) ausgebbar ist.
2. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (13) in
wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlmittelkammern (25 bis 27) zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt ist, wobei jede Kühlmittelkammer (25 bis 27) zu einem Teilbereich (29 bis 31) der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13)
korrespondiert, in dem mehrere Vollstrahldüsen (21)
angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer (25 bis 27) zu der Walze (5) ausgebbar ist .
3. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kühlmittelkammer (25) zu einem ersten Teilbereich (29) der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) korrespondiert, wobei der erste
Teilbereich (29) spiegelsymmetrisch zu einer zu der
Walzenachse (17) senkrechten Mittelachse (37) der
Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) ist.
4. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung des ersten
Teilbereichs (29) parallel zu der Mittelachse (37) entlang der Richtung der Walzenachse (17) variiert und entlang der Mittelachse (37) maximal ist.
5. Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (29) die Form eines Vielecks aufweist.
6. Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kühlmittelkammer (25 bis 27) an eine Kühlmittelzuleitung (41) zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer (25 bis 27) angeschlossen ist, wobei die Kühlmittelzuleitung (41) im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung (23) des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer (25 bis 27) mündet.
7. Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kühlmittelkammern (25 bis 27) eingespeisten Kühlmittelmengen unabhängig voneinander durch jeweils ein Steuerventil (43) und/oder durch jeweils eine Pumpe (45) steuerbar sind.
8. Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch ein Automatisierungssystem zur Steuerung der in die Kühlmittelkammern (25 bis 27) eingespeisten
Kühlmittelmengen .
9. Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsenabstand (d) einander entlang einer zur Walzenachse (17) parallelen Richtung benachbarter Vollstrahldüsen (21) entlang dieser Richtung variiert .
10. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenabstand (d) in einem mittleren Bereich der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) am geringsten ist.
11. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenabstand (d) zwischen etwa 25 mm und etwa 50 mm liegt.
12. Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vollstrahldüsen (21) in mehreren zueinander parallelen Düsenreihen (39) angeordnet sind .
13. Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (13) für jede Vollstrahldüse (21) eine Düsenausnehmung aufweist, in der die Vollstrahldüse (21) lösbar befestigt ist.
14. Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ,
gekennzeichnet durch einen Abstreifer (15) zum Abstreifen von Kühlmittel von der Walze (5) , wobei der Abstreifer (15) und der Kühlbalken (13) gemeinsam schwenkbar sind.
15. Walzgerüst (1), umfassend eine Walze (5) und zwei jeweils gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildete
Kühlvorrichtungen (7), wobei die beiden Kühlvorrichtungen (7) auf unterschiedlichen Seiten der Walze (5) angeordnet sind.
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