DE2558832C2 - Device for the treatment of rolled steel products - Google Patents
Device for the treatment of rolled steel productsInfo
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Description
3 S3 pp
2-7-02-7-0
7 .7 D7 .7 D
3535
legt, wobei 5 die Gesamtfläche der öffnungen bedeutet, durch die Kühlmittel in das Rohrinnere gelangt und D der Innendurchmesser des Rohres (5) istwhere 5 denotes the total area of the openings through which the coolant enters the inside of the pipe and D is the inside diameter of the pipe (5)
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß die öffnung bzw. die öffnungen (6) des Innenrohres zur Beaufschlagung der Walzstahlerleugnisse (7) mit zerstäubtem Kühlmittel mit ihrer Längsachse schräg zur Richtung des Walzgutdurchlaufs angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that that the opening or the openings (6) of the inner tube to act on the rolled steel failures (7) with atomized coolant with its longitudinal axis inclined to the direction of the rolling stock passage are arranged.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Abstreifereinheiten aus je einem Metalldraht bestehen, der in voneinander abgesetzten Windungen in der Art tiner Spiralfeder zurechtgebogen ist, die bei im Wesentlichen horizontaler Lage mit dem durchlaufenden Walzstahlerzeugnis (7) im Reibungseingriff Itehen.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the scraper units consist of one metal wire each, which is wound in separate turns in the manner of tiner spiral spring is bent, which in an essentially horizontal position with the continuous Rolled steel product (7) in frictional engagement Itehen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Kühlstrecke mit hoher Wärmeübergangszahl zwi-•chen 0,5 ν und 2 ν in m ausgeführt ist, wobei ν den Zahlenwert der Geschwindigkeit des Walzstahlerleugnisses bei Austritt aus dem letzten Walzgerüst (17) in m/s bezeichnet4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the length of the cooling section with a high heat transfer coefficient between • Chen 0.5 ν and 2 ν is carried out in m, where ν is the numerical value of the speed of the rolled steel denial when exiting the last Roll stand (17) referred to in m / s
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (36) für die Beaufschlagung des Walzerzeugnisses mit dem Kühlmittel durch eine in Durchlaufrichtung des Walzerzeugnisses konisch zusammenlaufende innere Wandung (33) Und die stärker konvergierende äußere Wandung (34) begrenzt ist, wobei der Raum5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the opening (36) for the Acting on the rolled product with the coolant by a in the direction of flow of the Rolled product conically converging inner wall (33) and the more converging outer wall (34) is limited, the space
(37) zwischen beiden Düsen mit einem Anschluß für das unter Druck stehende Kühlmittel versehen ist(37) is provided with a connection for the pressurized coolant between the two nozzles
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen entgegen der Durchlaufrichtung des Walzerzeugnisses konisch zusammenlaufen, wobei die stärker konvergierende äußere Wandung (44) an der Einlaufseite des Walzerzeugnisses eine konische Erweiterung (47) besitzt6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the walls counter to the direction of passage of the rolled product conically converge, the more converging outer Wall (44) on the inlet side of the rolled product has a conical widening (47)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Vorrichtung ist nach der DE-OS 24 26 920 bekannt Neben der Kühlstrecke mit hoher Wärmeübergangszahl sind hiernach noch weitere Kühleinrichtungen mit verringerter Abkühlungsleistung sowie sich daran anschließende Lagerflächen vorgesehen. Die Kühlstrecke erfordert eine erhebliche Länge.Such a device is known from DE-OS 24 26 920. In addition to the cooling section with high According to this, heat transfer coefficients are still further cooling devices with reduced cooling capacity as well as adjoining storage areas are provided. The cooling section requires a considerable length.
Weiterhin ist es nach der DE-OS 16 08 327 bekannt, zur Entfernun*7 von an den ^VnlzstEhlerzcuTiisser· anhaftendem Wasser Schotten mit engen Lochblenden vorzusehen. Nach der US-PS 27 56 169 ist es auch bekannt, im Anschluß an Mittel zur Entfernung des Wassers bzw. Trocknung des Walzgutes ausgeprägte Luftkühlstrecken vorzusehen, wobei ein Absinken der Temperatur der Ra.xJzone unter dem Martensitpunkt vermieden wird. Zum bevorzugten Abkühlen mit Luft sind nach der DE-PS 5 57 455 ringförmige Elemente aus Düsen mit zuerst konvergierenden und dann divergierenden Abschnitten bekannt zwischen deren Öffnungen und den Walzstahlerzeugnissen ein Abstand besteht durch den die Luft geblasen wird.It is also known according to DE-OS 16 08 327, provided for adhering Entfernun * 7 of the ^ VnlzstEhlerzcuTiisser · Water Scots with narrow pinhole. According to US Pat. No. 2,756,169, it is also known to provide distinct air cooling sections following means for removing the water or drying the rolling stock, avoiding a drop in the temperature of the Ra.xJzone below the martensite point. For preferred cooling with air, according to DE-PS 5 57 455, ring-shaped elements made of nozzles with first converging and then diverging sections exist between the openings and the rolled steel products through which the air is blown.
Nach der DE-OS 21 02 800 ist schließlich eine Anlage für die thermische Behandlung von Walzstahlerzeugnissen bekannt, bei welcher die Walzstahlerzeugnisse durch zwei koaxiale, düsenartig konvergierende Rohre geführt werden, die innenseitig einen ringförmigen Kühlmittelaustritt ermöglichen, weöei sie hierfür eine Ringöffnung bilden, deren Ebene senkrecht zur Längsrichtung der Walzstahlerzeugnisse verläuft Von außen ist die von den beiden Rohren gebildete Ringkammer mit einem unter Druck stehenden Kühlmedium beaufschlagbar. Im Anschluß an die ringförmige Austrittsebene ist noch ein rohrförmiges, die Walzstahlerzeugnisse umschließendes Bauteil von erheblicher Länge erforderlich, woraufhin sich federnde Elemente für die Ablenkung des aus dem rohrförmigen Bauteil austretenden Kühlmediums anschließen. Man benötigt vor allem bei mehrstufigen Anlagen demgemäß viel Platz in der Längs- und Förderrichtung der Walzstahlerzeugnisse.According to DE-OS 21 02 800 finally a system for the thermal treatment of rolled steel products known, in which the rolled steel products through two coaxial, nozzle-like converging tubes are performed, which allow an annular coolant outlet on the inside, weöei for this purpose Form ring opening, the plane of which is perpendicular to the longitudinal direction of the rolled steel products Von outside is the annular chamber formed by the two tubes with a pressurized one Cooling medium can be applied. Following the annular exit plane is a tubular, the rolled steel products enclosing component of considerable length required, whereupon resilient Connect elements for deflecting the cooling medium emerging from the tubular component. Man therefore requires a lot of space in the longitudinal and conveying direction of the Rolled steel products.
Vom einleitend bezeichneten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von Rundstählen zu schaffen, die im Anschluß an ein Abschrecken eine Selbstvergütung der Oberflächenschicht der Walzstahlerzeugnisse zuläßt Die nach dem Stand der Technik erforderlich gewesene beachtliche Länge der Kühlstrekke soll wesentlich verkürzt werden, desgleichen soll es zu einer konstruktiven Vereinfachung der Vorrichtung kommen.Starting from the state of the art referred to in the introduction, the invention is based on the object To create a device for the treatment of round bars, which, following a quenching, a Self-treatment of the surface layer of the rolled steel products allows according to the state of the art The considerable length of the cooling section that has been required is to be shortened considerably, as is the case come to a structural simplification of the device.
Diese Aufgabenstellung wird durch die gemli dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 vorgeschla·· genen Merkmale der Erfindung gelöst, für welche die Unteransprüche 2 bis 6 vorteilhafte Weitergestaltungen beinhalten.This task is handled by the gemli the Characteristic part of claim 1 proposed Genen features of the invention solved for which the Dependent claims 2 to 6 contain advantageous developments.
Man kommt auf diese Weise zu einer entlang der Kühlstrecke besonders wirkungsvollen und intensiven Abschreckung, weil zwischen den einzelnen Kühlstationen das Wasser entfernt wird, so daß die Walzstahlerzeugnisse in die nächste Kühlstation eintreten, wo sie zunächst unter Aufbringung frischen Wassers erneut einen Dampfmantel ausbilden, der stets einen spontanen, erhöhten Wärmeentzug zur Folge hat. Dabei erlaubt die Abstandslage der einzelnen Kühlstationen, die gesamte Kühlstrecke mit einer kurzen Baulänge auszuführen.That way you get to one along the Cooling section is particularly effective and intensive deterrent because between the individual cooling stations the water is removed so that the rolled steel products enter the next cooling station where they first form a steam jacket again by applying fresh water, which always creates a spontaneous, leads to increased heat extraction. The distance between the individual cooling stations allows to design the entire cooling section with a short installation length.
Die mit der neuen Vorrichtung behandelten WaIzstahleri-eugnisse erfahren nach vorangegangener Abschreckung eine wirkungsvolle Selbstvergütung ihrer Oberflächenschicht, so daß man hierdurch zu einer günstigen Beeinflussung der Streckgrenze kommt ohne zu diesem Zweck aufwendige Legierungselemente einsetzen zu müssen. Insbesondere läßt sich eine gezielte Steuerung in den einzelnen Kühlstationen und somit in der gesamten Kühlstrecke vornehmen. -°The WaIzstahleri products treated with the new device experience an effective self-reward after a previous deterrent Surface layer, so that this has a favorable effect on the yield point without to have to use expensive alloying elements for this purpose. In particular, a Carry out targeted control in the individual cooling stations and thus in the entire cooling section. - °
Der Wirkungsgrad der neuen Vorrichtung läßt sich noch weiter verbessern und der Durchlauf der Walzstahlerzeugnisse noch regelmäßiger ges;ulten bei gleichzeitiger Verringerung der erforderlichen Kühlmittelmenge, wenn die öffnung bzw. die öffnungen des Innenrohrs zur Beaufschlagung der Walzstahlerzeugnisse mit zerstäubtem Kühlmittel mit ihrer Längsachse schräg zur Richtung des Walzgutdurchlaufes angeordnet werden. Dabei lassen sich die Rohre nicht nur koaxial zueinander, sondern zweckmäßig auch koaxial zu den Walzstahlerzeugnissen anordnen. Man kann das Innenrohr hierbei vorteilhaft mit einer Wanddicke zwischen 3 und 12 mm sowie mit Öffnungen ausführen, die entsprechend über dem Umfang der zu behandelnden Erzeugnisse herum angeordnet sind und die erwähnte Schräglage bezüglich ihrer Achsen aufweisen.The efficiency of the new device can be further improved and the run of the Rolled steel products cleaned more regularly while reducing the amount of coolant required, if the opening or the openings of the inner tube for loading the rolled steel products with atomized coolant arranged with their longitudinal axis at an angle to the direction of the rolling stock passage will. The tubes can not only be coaxial with one another, but also expediently coaxial to the rolled steel products. The inner tube can advantageously have a wall thickness run between 3 and 12 mm and with openings corresponding to the circumference of the area to be treated Products are arranged around and have the aforementioned inclination with respect to their axes.
Die Abstreifereinheiten sich nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung aus Metalldraht bestehende Spiralfedern mit voneinander abgesetzten Windungen, durch welche die Walzstahlerzeugnisse geführt werden. Bei im wesen.lichen horizontalem Durchlauf kommt es hierdurch zu einem Reibungseingriff, der die Abstreifung anhaftenden Wassers gewährleistet.According to a special proposal of the invention, the wiper units consist of metal wire Spiral springs with separate coils through which the rolled steel products are guided. With essentially horizontal passage, this results in a frictional engagement that causes the stripping adhering water guaranteed.
Die Voraussetzungen für eine kurze Baulänge der gesamten Kühlstrecke wurden bereits im Hinblick auf ■*' den Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 und im Hinblick au; die darin vorgegebenen Abstände der einzelnen Kühlstationen voneinander angegeben. Es läßt sich erfindungsgemäß weiterhin die Länge der gesamten Kühlstrecke mit hoher Wärmeübergangszahl 5n derart angeben, daß sie zwischen 0,5 ν und 2 ν in Metern liegt, wobei ν den Zahlenwert der Geschwindigkeit des Walzstahlerjeugnisses bei Austritt aus dem letzten Walzgerüst in m/s bezeichnet.The prerequisites for a short overall length of the entire cooling section have already been met with regard to the characterizing part of claim 1 and with regard to au; the specified distances between the individual cooling stations are given. According to the invention, the length of the entire cooling section with a high heat transfer coefficient 5n can be specified in such a way that it is between 0.5 ν and 2 ν in meters, where ν denotes the numerical value of the speed of the rolled steel product when it exits the last roll stand in m / s .
Als weiterer Anhalt für die Auslegung der erfindungs- « gemäßen Vorrichtung läßt sich davon ausgehen, daß die Durchsatzleistung des Kühlmittels, bezogen auf I cm2 Oberflächeneinheit der die Kühlstrecke durchlaufenden Walzstahlerzeugnisse, zwischen 10x10 ' und 2Ox 10 Ί/s und cm2 beträgt.As a further guide to the design of the device according to the invention, it can be assumed that the throughput of the coolant, based on 1 cm 2 surface unit of the rolled steel products passing through the cooling section, is between 10 × 10 ′ and 2O × 10 Ί / s and cm 2 .
Für die Beaufschlagung mit dem Kühlmittel läßt sich erfindungsgemäß eine öffnung schaffen, die von einer in Durchlaufrichtung des Walzerzeugnisses konisch zusammenlaufenden inneren Wandung und eine stärker konvergierende äußere Wandung begrenzt ist, wobei der Raum zwischen diesen beiden Düsen für den Anschluß für das unter Druck stehende Kühlmittel versehen wird. Die öffr.ung gestaltet sich hierbei ringförmig, wobei durchaus die Ringfläche in Längsrichtung der Walzguterzeugnisse erstreckt sein kann. Dies ist auch dann möglich, wenn nach eh.em weiteren Vorschlag der Erfindung die Wandungen entgegen der Durchlaufrichtung der Walzerzeugnisse konisch zusammenlaufen, wobei die stärker konvergierende äußere Wandung an der Einlaufseite des Walzerzeugnisses eine konische Erweiterung besitzt Eine derartige Vorrichtung führt zu einem Gegenstrom des Kühlmittels, das in diesem Falle besonders intensiv wirkt.For the application of the coolant, according to the invention, an opening can be created which extends from an in Direction of flow of the rolled product conically converging inner wall and a stronger converging outer wall is limited, the space between these two nozzles for the Connection for the pressurized coolant is provided. The opening takes place here ring-shaped, with the ring surface being able to extend in the longitudinal direction of the rolled products. this is also possible if, according to another proposal of the invention, the walls are contrary to the Direction of flow of the rolled products converge conically, the more converging outer Wall on the inlet side of the rolled product has a conical widening. Such a device leads to a counterflow of the coolant, which in this case has a particularly intense effect.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung <vird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigtTo further illustrate the invention <vird Reference is made to the drawings relating to exemplary embodiments. In it shows
Fig.! eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlstation im schematischen LängsschnittFig.! a first embodiment of an inventive Cooling station in a schematic longitudinal section
F i g. 2 den Einbau der neuen Kühlstationen in der Kühlstrecke am Ausgang eines Walzwerkes,F i g. 2 the installation of the new cooling stations in the cooling section at the exit of a rolling mill,
F i g. 3 eine abgewandelte Kühlstation, gleichfalls im Längsschnitt undF i g. 3 a modified cooling station, also in Longitudinal section and
F i g. 4 eine weitere Kühlstation im Längsschnitt.F i g. 4 a further cooling station in longitudinal section.
F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße . as den koaxialen Rrjhrgn 3 upd S bestehende Kühlststici Das »nnenrohr 5 weist Bohrungen 6 zum Durchlaß des zerstäubten Kühlmittels bzw. einen Auftrag desselben auf das durchlaufende Walzstahlerzeugnis 7 auf. Gegenüber dem Innenrohr 5 bildet das Außenrohr 8 eine Ringkammer 9 aus, die stirnseitig geschlossen ist, und für die bei 10 die Einleitung der Kühl- oder Abschreckflüssigkeit erfolgt Das einlaufseitige Ende 11 ist für die Einführung des Walzstahlerzeugnisses in das Innenrohr 5 trichterartig gestaltet.F i g. 1 shows the inventive. As the coaxial Rrjhrgn 3 upd S existing Kühlststici the inner tube 5 has bores 6 for the passage of the atomized coolant or an application of the same to the continuous rolled steel product 7 on. Compared to the inner tube 5, the outer tube 8 forms a Annular chamber 9, which is closed at the front, and for which at 10 the introduction of the cooling or quenching liquid The inlet end 11 is for the introduction of the rolled steel product into the inner tube 5 designed like a funnel.
Wie F i g. 2 erkennen läßt befinden sich mehrere der vorstehend beschriebenen Kühlstationen im Bereich der Kühlstrecke 4. in welcher die Oberflächenabschreckung der Walzstahlerzeugnisse erfolgt. Diese Kühlstrecke hat eine Länge von 20 m, was in bezug auf die Austrittsgeschwindigkeit der Walzstahlerzeugnisse von 15 m/s eine Kühl- oder Abschreckzeit von 1.33 s gewährleistet. Die Kühlstationen haben eire Leistung von 15xl0~Jl Wasser/s cm2 entsprechend einer Gesamtleistung von 678 mVh für Rundstahl von 20 mm Dur hmesser. In Verlängerung der Kühlstrecke erkennt man eine Weiche 1, welche die Walzstahlerzeugnisse in eine von zwei Austraglinien einfädelt Die Scheren 2 unterteilen die Walzstahlerzeugnisse in vorbestimmten Längen, die dann auf der Lagerfläche 12 zur Abkühlung an der ruhigen Luft zwischengelagert werden, bevor sie in die herkömmliche Adjustage 13 gelangen. Die Kühlstrecke kann ihrerseits im übrigen auch zweiadrig gestaltet werden. Für diesen Fall läßt sich die Weiche im unmittelbaren Anschluß an das letzte Walzwerksgerüst anordnen, so daß sich dann die beiden Kühlstrecken parallel zueinander vorsehen lassen. Zweckmäßig wird dann ifd-e Kühlstrecke in zwei Abschnitte unterteilt, deren Kühlstationen sich getrennt steuern lassen. Die volle Beaufschlagung erfahren dann nur die, stromaufwärts befindlichen Abschnitte der Kühlstrecke. Auf diese Weise läßt sich der Wasserverbrauch herabsetzen.Like F i g. 2 there are several of the cooling stations described above in the area of the cooling section 4, in which the surface quenching of the rolled steel products takes place. This cooling section has a length of 20 m, which in relation to the exit speed of the rolled steel products of 15 m / s ensures a cooling or quenching time of 1.33 s. The cooling stations have an output of 15 × 10 ~ J l water / s cm 2, corresponding to a total output of 678 mVh for round steel with a diameter of 20 mm. As an extension of the cooling section, a switch 1 can be seen, which threads the rolled steel products into one of two discharge lines 13 arrive. In turn, the cooling section can also be designed with two wires. In this case, the switch can be arranged immediately adjacent to the last rolling mill stand, so that the two cooling sections can then be provided parallel to one another. Ifd-e cooling section is expediently divided into two sections, the cooling stations of which can be controlled separately. Only the sections of the cooling section located upstream are then fully exposed. In this way, the water consumption can be reduced.
Die Vorrichtung nach Fig. 3 zeigt eine ringspaltförmige Öffnung 36 'ür den Austritt des Kühlmittels, welches zuvrr über den Anschluß 38 in den Raum 37 gelangt, in Welchem es seinen Strömungszustand unter der Einwirkung der konisch Verlaufenden inneren Wandung 33 sowie der stärker konisch innen verlaufenden äußeren Wandung 34 erhält Es kommt somit zu einem gerichteten Strahl, der das Walzstahlerzeugnis gleichmäßig beaufschlagtThe device according to FIG. 3 shows an annular gap Opening 36 'for the outlet of the coolant, which first enters the space 37 via the connection 38 arrives in which it is under its flow condition the action of the conical inner wall 33 and the more conical inner wall outer wall 34 is obtained. A directional jet is thus created, which the rolled steel product evenly applied
Bei der Ausführung nach F i g. 4 ist die Beaufschla-In the embodiment according to FIG. 4 is the load
gung mit dem Kühlmittel entgegengesetzt zur Durchlauf- und Förderrichtung. Auch in diesem Falle ist eine ringförmige Spaltöffnung 46 gebildet, die vom stark eingezogenen Außenrohr sowie vom schwächer konvergierenden Innenrohr 45 begrenzt wird. In den zwischen beiden Rohren befindlichen Raum wird die Kühlflüssigkeit unter Druck eingebracht. Den Rohreinlauf erleichtert die zum Einlauf zu gerichtete konische Erweiterung 47.with the coolant opposite to the flow and conveying direction. In this case, too, an annular gap opening 46 is formed, which from the strong drawn in outer tube and by the more weakly converging inner tube 45 is limited. In the The cooling liquid is introduced under pressure between the two tubes. The pipe inlet facilitates the conical enlargement 47 directed towards the inlet.
Sowohl bei den Ausführungsformen nach Fig,3 als auch derjenigen nach F i g, 4 ist im jeweiligen Anschluß an die ringförmige Öffnung 36 bzw. 46 ein verhältnismäßig kurzer zylindrischer Rohransatz 35 bzw. 44 Vorgesehen.In both the embodiments of FIGS, 3 and those to F i g, 4 is in the respective connection to the annular opening 36 and 46, a relatively short cylindrical pipe socket 35 or 44 is provided.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
| 8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
| D4 | Patent maintained restricted |